DE2535819C2

DE2535819C2 - Verfahren und vorrichtung zum abtrennen eines stueckes vorbestimmter laenge von einem fortlaufenden schraubenfederstrang

Info

Publication number: DE2535819C2
Application number: DE19752535819
Authority: DE
Original assignee: HACK KARL MASCHF
Current assignee: Whg Wafios Handelsgesellschaft Mbh & Co Kg 7410 R
Priority date: 1975-08-12
Filing date: 1975-08-12
Publication date: 1976-10-28
Also published as: FR2320803B1; CH602216A5; DE2535819B1; IT1067437B; FR2320803A1; GB1514676A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen eines Stückes vorbestimmter Länge von einem fortlaufenden Schraubenfederstrang sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

2() Schraubenfedern werden üblicherweise (vgl. z. B. die schweizerische Zeitschrift »technica«, 1968, Nr. 10, Seiten 839 bis 840) auf Windeautomaten zunächst in einem fortlaufenden Strang hergestellt und anschließend mit Abschermessern in Stücke gewünschter Länge

j5 getrennt. Dieser Schervorgang hinterläßt stets am Ende des abgetrennten Stückes einen nach innen ragenden Abschergrat, der vielfach bei eng toleriertem Federdurchmesser durch einen zusätzlichen Arbeitsgang beseitigt werden muß.

lu Bei Schraubenfedern mit sehr kleinem Wickelverhältnis, (Verhältnis des mittleren Federdurchmessers zur Drahtdicke) tritt zusätzlich die Schwierigkeit auf, daß die eine für den Schervorgang ei lorderliche Scherkante im Inneren der Feder angeordnet sein muß und daher an

JS einem relativ dünnen Dorn vorgesehen wer ien muß, der in das Innere der Feder eingeführt wird. Dm einen einwandfreien Schervorgang zu gewährleisten, kann der Dornquerschnitt nur etwa den halben lichten Innenraum der Schraubenfeder ausfüllen. Damit komm:

■i' aber bei kleinen Wickelverhaltnissen ab etwa 5 die Dicke des die eine Scherkante tragenden sogenannten Abschneiddornes in die Größenordnung des Drahtdurchmessers. Bei einem Wickelverhältnis von 3 ist die Dorndicke bereits kleiner als der Diahidurchmesser. |e

4s nach der Härte des verwendeten Kederdrahtes brechen daher die Abschneiddorne oftmals bereits nach wenigen Schneidvorgängen ab. In den deutschen Industrienormen wird daher angegeben, daß ein Wickelverhältnis von 3 nicht unterschritten werden kann. Bei einem Wickelverhältnis unter 3 ist der Dornquerschnitt zwangsläufig so gering, daß er dem Schnittdruck kaum mehr standhalten kann.

Aus der DT-PS 17 52 057 ist eine Vorrichtung bekannt, die ohne einen in den Schraubenfederstrang

s> einzuführenden Dorn auskommt. Als Gegenkantc für das Abschermesser dient dort ein Gegenmesser, das von der diameiral liegenden Seite des Federstranges an diesen herangeführt wird. Auch bei dieser Arbeitsweise entsteht jedoch an den FJiden der getrennten Stücke ein

(Ό Abschergrat, der störend wirkt oder (.lurch einen zusätzlichen Arbeitsgang beseitigt werden muß.

In der I)T-PS 8 34 562 ist weiter eine Vorrichtung beschrieben, bei welcher der Federstrang durch ein äußeres Abschermesser und ein auf einem Dorn im

"■* Inneren des Federstranges angeordnetes Messer abgetrennt wird. Das im Inneren des Federstranges angeordnete Messer ist verschwenkbar, wodurch bewirkt wird, daß der Abschergrat an die Außenseite

des 1'CiICrSlIaIIgCs gedruckt wird, wo er leichter durch den nachfolgenden llearbeitungsgang, beispielsweise einen Schleifvoigang entfernt werden kann. Dieses Verfahren erleichtert /war den /usätz'ichen Arbeitsgang, macht diesen aber nicht überflüssig. Außerdem benötigt these Vorrichtung einen im Inneren des Federstranges angeordneten Abseherdorn, so daß sie sich aus den obengenannten Gründen für Schraubenfedern mit sehr kleinem Wickelverhaltnis schlecht eignet.

Der Erfüllung liegt die Aulgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum !'rennen von Schraubenfeder!! /w schaffen, bei denen der Abirennvorgang ohne Graihildung und ohne Gefahr eines Dombruches durchführbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgcmäß dadurch gelöst, daß der Federsirang unter Freigabe des abzutrennenden Stückes in radialer Rich'ung festgehalten wird HJi(J gleiebyeilig das «Ivuircniicmle Stück gegenüber dem festgehaltenen '!"eil ties Fetlerstranges bis zum Eintritt eines Torsionsbruehes ruckartig verschwenkt wird.

Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren b/.w. Vorrichtungen benötigt das eiTuidungsgemäßc Verfahren keine Abschermesser und keinen im Innern ties Federstranges angeordneten Abseherdorn. Das Verfahren kann daher auch für sehr kleine Wickelverhältnisse, insbesondere auch bei Wiekelv erhältnissen unter J angewendet werden. Außerdem liefert das erfineungsgemäße Verfahren eine völlig gratfreie, saubere und plane Bruchfläche an der Stelle stärkster Torsionsbeanspruchung, ti. h. in der Schwenkebene des abzutrennenden Stückes. Bei wiederholter Durchführung des Verfahrens tritt tier Bruch stets an der gleichen Stelle bezüglich der Federgeonietrie auf. Eine Deformation der Windungen des Federsiranges erfolgt dabei im aligemeinen nicht.

Um eine solche Deformation ganz sieher zu verhindern, kann in Ausgestaltung der Erfindung zusätzlich die letzte Windung ties Fetlerstranges vor der Sollbruchstelle während des Verschwenkens in axialer Richtung festgehalten werden.

Üblicherweise werden derartige Schraubenfederstränge in einem Windeautomaten kontinuierlich hergestellt. In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung wird das Abtrennverfahren daher so durchgeführt, daß tier Schraubenfederstrang während aufeinanderfolgender Abtrennvorgänge in axialer Richtung kontinuierlich vorgeschoben wird, jedesmal, wenn der Eederstrang um die Länge eines abzutrennenden Stückes vorgeschoben ist, erfolgt der ruckartige Schwenkvorgang und somit die Abtrennung ties gewünschten Stückes.

Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren auf Eederstrünge angewendet, die ein Wickelverhältnis von weniger als 5, insbesondere sogar weniger als 3 aufweisen. Die Abtrennung von .Schraubenfedern mit so kleinen Wickelverhältnissen ist mit einem bekannten Verfahren nicht möglich.

Der .Schwenkwinkel, um i\^w das abzutrennende Stück zur Erzielung ties Torsionsbruches verschwenkt werden muß, hängt grundsätzlich von der Art des verwendeten Drahtmaierkiles sowie \on der Diinensionierung desselben ab. Fs kann jetloch davon ausgegan gen w erden, daß zur Flrzielung ties Forsionsbriu Ίΐι"> fine Verschwenkung von mindestens etwa (■>()' und höchstens etwa 120" durchgeführt werden muß. In diesem Hereich liegt jedenfalls der Schwenkw inkel für die meisten vorkommenden Drahlarten und Dimensionierungen.

Zur Durchführung des erfindunsgemäßen Verfahrens eignet sich eine Vorrichtung mit einer Führungshülse zur Aufnahme des aus einem Fetlerwindeautomaten kommenden Federsiranges. Solche Führungshülsen zur Aufnahme des l'ederstranges sind beispielsweise aus der IIS-PS 29 J7 688 und der US-PS 2 J 24 641 bekannt.

Bei einer solchen Vorrichtung ist erfindungsgemäß ein zur Führungshülse koaxialer und diese in axialer Richtung fortsetzender Dorn vorgesehen, auf den das abzutrennende Stück aulschiebbar ist und der bei Beendigung des Aufschiebern um eine zur Achse des Federstranges rechtwinklig verlaufende Schwenkachse vorschwenkbar ist.

Der aus dem Windeauiomaten austretende Federstrang gleitet kontinuierlich in die Führungshülse und wird in dieser in radialer Richtung festgelegt. An das En de der FObruiujshülse schließt sich ein koaxialer Dorn an, auf welchen das aus tier Führungshülse austretende vorderste Stück des Federstranges aufgeschoben wird. Sobald sich ein Stück mit vorhesiimnuer Länge auf den D(JfU aufgeschoben hat, wird, vorzugsweise automatisch, die Verschwenkung des Domes um den vorgeschriebenen .Schwenkwinkel ausgelost, so daß sich der Dorn ruckartig verschwenkt und das auf ihn aufgeschobene Federsiück mitführt. Durch das ruckariige Verschwenken des Federsiückes tritt sodann der glatte und gralfreie Torsionsbruch ein.

Die Schwenkachse, um die Dorn und aufgeschobenes l'ederstück verschwenki werden, verläuft in Ausgestaltung der Krfindung durch den dem Innenwinkelbereich der .Schwenkbewegung am nächsten gelegenen Punkt der Mittellinie ties den Federstrang bildenden Drahtes. Dieser Punkt fällt mit der Stelle zusammen, an der der Torsionsbruch des Federdrahtes eintritt.

In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist zur Erzeugung der Schwenkbewegung des Domes ein pneumatischer Drehzylinder vorgesehen, der für eine ausreichend schnelle Verschwenkung und anschließende Rückführung des Domes in die Ausgangsstellung sorgt.

Damit das auf dem Dorn befindliche abgetrennte lederstück nach dem Schwenkvorgang in möglichst einfacher Weise vom Dorn entfernt werden kann, ist gemäß einem weiteren Merkmal im Rahmen der Erfindung der Dorn nach dem Schwenkvorgang automatisch in eine um die Schwenkachse verschwenkbare Abstreifhülse einfahrbar. Durch das Einfahren des Domes in die Abstreifhülse fällt das abgetrennte Federstück ab und kann entfernt werden. Dieses Einfahren erfolgt vorzugsweise ebenfalls mittels eines pneumatischen Antriebes, der den Dorn bei Rückkehr von Dorn und Abstreifhülse in die mit der Führungshülse axial ausgerichtete Stellung wieder aus der Abstreifhülse ausfährt. Bei diesem abermaligen Ausfahren des Domes greift er von selbst in tue infolge des kontinuierlichen Vorschubes ties Federstranges inzwischen aus tier Führungshülse ausgetretenen Windungen ein, und es muß lediglich abgev» artel werden, bis das aiii dem Dorn befindliche Federsiück wieder die vorgeschriebene Fange erreich: hat.

Ihn die an die Sollbruchstelle angren/ende. erste nicht iib/uirenneiitle Windung ties ionlaiifenden F'ederstr.inges noch sicherer gegen Deformation festzulegen. lsi in Weiterbildung der Krfmdung senkrecht zur lühningshülse kurz vordem Verschwenken ties Domes ein Schieber mn seinem Vorderteil in den Weg des

Federstranges einfahrbar. Dieser Schieber hiilt die vorderste, nicht abzutrennende Windung nur kurz/eilig während des ruckartigen Verschwenken«) fest und gibt sie anschließend sofort wieder frei.

Der Schieber weist gemäß weiterer Ausgestaltung cine Spitze oder Schneide auf, die an der der Schwenkachse gegenüberliegenden Seile des I ederstranges zwischen die letzte Windung des abzutrennenden Stückes und die daran anschließende erste Windung des Federstranges eingreift. Die erste Windung des Stranges wird also nur auf der der Schwenkachse gegenüberliegenden Seile kurzzeitig festgehalten, was zur Verhinderung einer Deformation vollständig genügt.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist der Schieber durch eine seitliche Öffnung der Führungshülse cinfahrbar, wodurch er selbst geführt und gegen seitliche Belastung festgelegt wird. Die Schneide des Schiebers kann dabei der Rundung des Außcnumfanges des Federstranges angepaßt sein.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der crfindungsgemäßcn Vorrichtung näher erläutert. Die Zeichnung zeig! eine schcmatisehe und teilweise geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung.

Aus einem nicht gezeigten Federwindeautomiilen tritt ein fortlaufender Schraubeniederstrang 10 aus, der kontinuierlich in Richtung des Pfeiles 12 vorgeschoben wird. Der Federstrang 10 tritt in eine Führungshülse 14 ein, deren Bohrung 16 an dem Außenumfang des Federstranges 10 mit Spiel anliegt. Die Fintrittsöffnung der Bohrung 16 weist zum leichteren Hintriti des vorderen F.ndes des Federstranges bei Belricbsbeginn eine konische Abschrägung 18 auf.

Am entgegengesetzten linde der Führungsluilse 14 ist ein einseitiger stumpfwinkliger Ausschnitt 20 vorgeschen. Bis etwa zur Mitte dieses Ausschnittes 20 raiM in der in der Zeichnung strichpunktiert eingezeichneten Stellung 22' ein Dorn 22, der in einer Ahstreifhülsc 24 gemäß dem Doppelpfeil 26 verschiebbar gefühlt ist. Die Verschiebung kann in nicht näher dargestellter Weise auf pneumatischem Weg erfolgen. Die Abstreilhülse 24 mit dem Dorn 22 kann ferner gemäß dem Doppelpleil 28 um die (.lurch die Mittellinie lies den Fcderstiang 10 bildenden Drahtes gehende Schwenkachse .10 wr schwenkt werden. Auch diese Schwenkbewegung kann in nicht näher dargestellter Weise aiii pneumatischem We)U' erfolgen. Wenn sich der Dorn 22 in der strichpunktiert dargestellten, zur Fiihruugshülse 14 koaxialen Stellung 22' befindet, befindet sich die Abstieilhiilse in der chcnlalls strichpunktiert anreden leten Stellung 24'. In der Stellung 22', 24' schiebt sich das vordere l'.nile des Fcderstiangcs 10 auf den Dorn auf Sobald das aiii Λ^\\ Dorn aulgeschobene Stück M' die voi'bcslimmte !.äuge et ι eicht hat, wird in nicht näher dargestellter Weise, beispielsweise mittels eines lind schalters od. dgl., nutomntisch die geschilderte rucknrti- |!c Schwenkbewegung gemäß dem Doppclplcil 28 nach oben ausgelost. Dadurch ercibl sich ein (!lallet¹

;j'at freier Torsionsbruch des l'ederdr.ihtes an der Stelle 34.

Unmittelbar anschließend an die Scnwenkbewegung wird der nun in der in ausgezogenen Linien dargestellten Stellung befindliche Dorn 22 in die Absireifhülse 24 eingefahren (vgl. Doppelpfeil 26), so daß das abgetrennte lederstück 32 vom Dorn 22 abfällt. Noch während iles Abstreilens kann die Ruckschwenkung von Dorn 22 und Abstreifhiilse 24 in die Stellungen 22'. 24' eingeleitet werden. Während dieser Rückschwenkbewegung kann sodann wiederum die Ausfahrbewegung des Domes (vgl. Doppelpfeil 26) beginnen. Sie muß aber zeitlich so koordiniert werden, daß der Dorn 22 bei Rückkehr in die Stellung 22' noch nicht voll aus der Abstreifhülse 24 ausgefahren ist, denn er muß ja in die inzwischen aus der Führungshülse 14 ausgetretenen Windungen des kontinuierlich weilerbewegten Federstranges 10 eindringen. Sobald wieder ein Federstück 32' mit vorbestimmten Länge auf den Dorn aufgeschoben ist, wird der geschilderte Vorgang wiederholt.

Im Bereich des Ausschnittes 20 weist die Wandung der Führungshülse 14 auf der gegenüberliegenden, in der Zeichnung unteren Seite eine öffnung 36 auf, durch die senkrecht zur Axialrichtung der Fiihrungshülse 14 ein stcmpclförmigcr Schieber 38 cinfahrbar ist. An seinem vorderen linde weist der Schieber 38 eine Schneide 40 auf. deren Form dem Außenumfang des Federstranges 10 etwa angepaßt ist. Der Schieber 38 wird bei Auslösung der Schwenkbewegung (vgl. Doppclpfeil 28) aus der mit strichpunktierten Linien angedeuteten Stellung 38' in die mit ausgezogenen Linien dargestellte Stellung vorgeschoben, in der seine Schneide 40 die erste an die Sollbruchstelle 34 angrenzend;" Windung 42 ties fortlaufenden l'eclerstiaiiges 10 in axialer Richtung gegen Ausbiegung festhält, bis der Torsionsbruch eingetreten ist. Die Stelle, an der die Windung 42 vom Schieber festgehalten wird, liegt etwa gegenüber der Sollbruchstelle 34. Unmittelbar nach Finnin des I orsionsbruchcs wird der Schieber 18 zusammen mit der Uücksehwcnkbcwcgung des Domes 22 und der Absireifhülse 24 wieder in die Stellung 18 zurückgezogen, s" daß der l'cdcislrang ungehindert weiier vorgeschoben werden kann. Durch die Öllnunj' 16 wird das vordere Lude des Schiebers 38 zugleich geführt und gegen seitliche Belastung unterstützt.

l's hat sich gezeigt, daß die Vorrichtung mit dem Schieber )8 ausgezeichnet arbeitet, daß aber grundsäl/ lieh auch ein Betrieb ohne den Schieber 18 möglich ist. wobei cbeiilalls ausgezeichnete F.rgcbnisse erzielt werden.

Da der Dom 22 i'.i'i'.enubci den bei hekaunien Verlahicn und Vorrichtungen verwendeten Abseluicul dornen einen Volli|tierschnilt besitzt und zudem der aiii ilen Dom i'cschobcnc I cderslran¹: demselben eine zusätzliche Hicc.csicifigkcit verleiht, können auch Stücke von Federn abgetrennt werden, deren Wickel verhältnis unter 1 lic|;t. was bisher nicht mo|'lieh war.

Ilicizu 1 HIaII Zeichnungen

—'i. i. 'S/i

S/ij5 "W^K¹T

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Abtrennen eines Stückes vorbestimmter Länge von einem fortlaufenden Schraubenfedersirang, d a durch gekennzeichnet, daß der Federstrang unter Freigabe de., abzutrennenden Stückes in radialer Richtung festgehalten wird und gleichzeitig das abzutrennende Stück gegenüber dem festgehaltenen Teil des Federstranges bis /um Eintritt eines Torsionsbruches ruckartig verschwenkt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die letzte Windung des Federslranges vorder Sollbruchstelle während des Verschwenken in axialer Richtung festgehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenfederstrang während aufeinanderfolgender Abtrennvorgiinge in axialer Richtung kontinuierlich verschoben wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federstränge ein Wickelverhältnis von weiniger als 5 aulweisen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das abzutrennende Stück um einen Winkel von etwa 60" bis 120" verschwenkl wird.

6. Vorrichtung zur Durchfühl ung des Verfahrens nach Anspruch I mit einer Führungshülse zur Aufnahme des aus einem Federwindeautomaten kommenden Federstranges, dadurch gekennzeichnet, daß ein zur Führungshülse (14) koaxialer und diese in axialer Richtung fortsetzender Dorn (22) vorgesehen ist, auf den das abzutrennende Stück (32) aufsihicbbar ist und der bei Beendigung des Aufschiebens um eine zur Achse des l-'cderstranges (10) rechtwinklig verlaufende Schwenkachse (30) verschwenkbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (30) durch den dem Innenwinkelbereich der Schwenkbewegung am nächsten gelegenen Punkt der Mittellinie des den Federstrang (10) bildenden Drahtes verläuft.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschwenkung des Domes (22) bei Beendigung des Aufschiebens des abzutrennenden Stückes (32) automatisch auslösbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Schwenkbewegung des Domes (22) ein pneumatischer Drehzylinder vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (22) nach dem Schwenkvorgang automalisch in eine um die Schwenkachse (30) verschwenkbare Abstreifhülse (24) einfahrbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (22) mittels eines pneumatischen Antriebes in die Abstreifhiilse (24) einfahrbar und daß bei Rückkehr von Dorn (22) und Abstreifhiilse (24) in die mit der F'ührungshülse (14) ausgerichtete Stellung (22') der Dorn (22) wieder aus der Abstreifhülse (24) ausfahrbar ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche b bis II, dadurch gekennzeichnet, daß senkrecht zur Führimgshülse (14) kurz vor dem Verschwenken des Domes (22) ein Schieber (38) mit seinem Vorderteil in den Weg des Federstranges (14) einfahrbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (.38) eine Spitze oder Schneide (40) aufweist, die an der der Schwenkachse (30) gegenüberliegenden Seite des

s Federstranges (10) zwischen die letzte Windung des abzutrennenden Stückes (32) und die daran anschließende erste Windung (42) des Federstranges (10) eingreift.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, ι,, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (38)

durch eine seitliche Öffnung (36) der Führungshülse (14) einfahrbar isi.