DE3020958C2

DE3020958C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Doppelkegelfedern oder dergleichen

Info

Publication number: DE3020958C2
Application number: DE3020958A
Authority: DE
Inventors: Günter Ing.(grad.) 5800 Hagen Adolf; Ernst 5800 Hagen Kirchhoff; Alfred 5860 Iserlohn Rähder
Original assignee: Hoesch AG
Current assignee: ThyssenKrupp Technologies AG
Priority date: 1980-06-03
Filing date: 1980-06-03
Publication date: 1985-09-26
Also published as: KR830005925A; ES8106423A1; PT72729A; FR2483274A1; DE3020958A1; ZA812455B; MX155722A; AR227914A1; CA1155036A; KR880001654B1; US4424695A; ATA115481A; NL8101309A; NL183500C; GB2076714A; SE8101602L; FR2483274B1; NL183500B; ES497314A0; IT8148187A0

Description

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Lösung können Doppelkegelfedern der vorliegenden Fig. 5 nach dem Einrollen um einen Drshwinkel von

Gattung vorteilhaft insbesondere durch die Nutzbarkeit 360°.

herkömmlicher Wickelbänke mit geringem Investiven Gemäß F i g. 1 wird der im Ofen 1 erwärmte Stab 2

und fertigungstechnischem Aufwand in einfacher Weise über einen Rollgang 3 der Wickelbank 4 zugeführt, und unabhängig vom Windungsdurchmesser hergestellt 5 Nach Herstellung der ersten Federform 5 (F ig. 3}

werden. erfolgt auf derEndeneinrolivorrichtung6(Fig.4und5)

Bei vorbedingungsloser Benutzung vorhandener Fer- die Fertigstellung und danach die Obergabe zur Härte-

tigungsanlagen sind günstige Voraussetzungen für eine maschine 7.

industrielle Großserienfertigung und eine vorteilhafte Gemäß F i g. 3 wird auf der Wickelbank 4 der einiaumaterielle Ausgestaltung gegeben, wobei auch — da io fende Stab 2 über einen Klemmhebel 8 an der Halterung

kein nachträgliches Aufweiten der Windungen erforder- 9 festgeklemmt

lieh ist — übermäßig starke Verformungen bzw. Bean- Die Halterung 9 ist über eine Kupplung IO mit dem spruchungen der Windungsteile vermieden werden. Wickeldorn 11 verbunden, der am vorderen Ende eine In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens wendeltreppenartige Eindrehung 12 aufweist, die der wird vorteilhaft durch zeitlich unmittelbare Aufeinan- 15 Innenform der linken Seite der in F i g. 2 dargestellten derfolge der beiden Formgebungsphasen die zur Feder- Doypelkegelfeder 13 angepaßt ist formung benötigte Wärme in an sich bekannter Weise Durch Drehung von Wickeldorn und Halterung wird zum anschließenden Abschreckhärten ausnutzbar ge- aus dem Stab 2 unter Zuhilfenahme einer nicht dargemacht stellten äußeren Leitvorrichtung eine einseitig konische

Zweckmäßigerweise erfolgt dabei das Formen des 20 Federform 5 gebildet

ersten konischen Endes und das Umformen des zylindri- Danach wird nach seitlichem Ausfahren des Wickelschen Teilstückes zum zweiten konischen Ende durch domes 11 und Entriegelung des Klemmhebels 8 die inWickeln unter innerer formgebender Abstützung. sofern vorgeformte Federform 5 entnommen und in die

Die erfindungsgemäße vorrichtungstechnische Lo- Endeneinrollvorrichtung6(Fig.4)eingelegt

sung zeichnet sich dadurch aus, daß ein Wickeldorn mit 25 Nach Positionieren der Federform 5 wird diese mit

einem zylindrischen und einem konischen Abschnitt einer Klemmvorrichtung 14 geklemmt Das Federende

vorgesehen ist, daß ferner eine die halbfertige Feder am IS wird von einem Klemmstück 16 des Einrollkopfes 17

Ende des konisch geformten Federteils — also die Feder erfaßt Ein Formstück 18 wird durch die Federwindun-

etwa in ihrer Längsmitte — erfassende Klemmvorrich- gen in den Innenraum der Federform 5 radial einge-

tung und ein radial durch den Windungszwischenraum 30 bracht und anschließend axial gegen den Einrollkopf 17

in die Feder einbringbares bzw. radial auch wieder ent- geschoben und in dieser Position von einem Haltedorn

nehmbares und zur Positionierung in der Feder axial 19 festgehalten.

gegen einen Anschlag verfahrbares Formstück als Ma- Danach wird während der Drehung des Einrollkopfes

trize (Wickeldorn) für das konische Formen des zylindri- 17 um den benötigten Drehwinkel das Klemmstück 16

sehen Teilstückes in das zweite konische Federende 35 in einer Führungsnut 20 aus einer Ausgangslage am

vorgesehen sind und daß ein Einrollkopf mit Klemm- Außendurchmesser der Federform 5 radial in nicht nä-

stück für das zweite Federende vorgesehen ist, wobei her dargestellter Weise nach innen verschoben,

diesen beiden Elementen mindestens ein Antrieb für Dadurch wird das ursprünglich zylindrische Federen-

Rotation und Translation des Federendes zum Herum- de ab Einspannung 21 in der Klemmvorrichtung 14 ver-

legen der Windungen des zylindrischen Teilstückes um 40 formt, und zwar mit der jeweils gewünschten Windungs-

das Formstück zugeordnet ist zahl zwangsgeführt auf das Formstück 18 aufgerollt

Dabei wird das Verformen in einfacher Weise da- (Fig. 5), so daß die Doppelkegelfeder 13 entsteht

durch gesteuert daß der Antrieb für das radial bewegli- Die Form einer derartigen Feder kann durch entspre-

ehe Klemmstück für eine aus einer Ausgangslage seiner chende Abwandlung der Werkzeuge weitgehend verän-

Klemmstellung am größten Federdurchmesser während 45 dert und z.B. auch mit einem mittleren zylindrischen

der Drehung des Einrollkopfes um den benötigten Teil versehen werden.

Drehwinkel erfolgende, radiale Einwärtsbewegung in Da die erfindungsgemäße Endeneinrollvorrichtung Richtung auf die ^ederlängsachse ausgelegt ist auch als Positioniereinrichtung verwendet werden kann, Die Zwangsführung bei der konischen Verformung ist kein wesentlicher Umbau der Fertigungsanlagen der Feder wird dadurch gewährleistet daß das Außen- 50 beim Wechsel von z. B. zylindrischen auf Doppelkegelprofil des Formstückes dem Innenprofil jenes zweiten federn erforderlich.

konischen Federendes entspricht, welches durch Einrol-

len des zunächst zylindrischen Federteilstückes erzeugt Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

wird, wobei auch der Radialabstand der Klemmstelle

des Klemmstückes von der Federlängsachse bei ausge- 55
fahrenem Klemmstück dem Innenradius des zunächst
zylindrischen Federteilstückes entsprechen kann.

In besonderen Fällen kann es auch von Vorteil sein,
wenn das Formstück um seine Längsachse drehbar ist

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand von in der 60
Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigt
F i g. 1 den Lageplan einer Warmwickelstraße,
F i g. 2 eine Doppelkegelfeder,

F i g. 3 in einem Ausschnitt der Wickelbank die Her- 65
stellung der einseitig konischen Federform,

F i g. 4 die Situation der Endeneinrollvorrichtung vor
Beeinn des Einrollens und

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Doppelkegelfedern od. dgL aus auf Wickeltemperatur erwärmten Stäben, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst eine halbfertige Feder, bestehend aus einem ersten konischen Ende und einem zunächst zylindrischen Teilstück, dessen Durchmesser dem größten Windungsdurchmesser der Feder entspricht, gewikkelt wird und anschließend dieses zylindrische Teilstück zur endgültigen Formgebung in ein zweites konisches Ende umgeformt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch zeitlich unmittelbare Aufeinanderfolge der beiden Formgebungsphasen die zur Federformung benötigte Wärme in an sich bekannter Weise zum anschließenden Abschreckhärten ausnutzbar gemacht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Formen des ersten konischen Endes und das Umformen des zylindrischen Teilstücks zum zweiten konischen Ende durch Wickeln unter innerer formgebender Abstützung erfolgen.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3 mit einer Warmwickelbank mit Wickeleinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wickeldorn (U) mit einem zylindrischen und einem konischen Abschnitt vorgesehen ist, daß ferner eine die halbfertige Feder am Ende des konisch geformten Federteils — also die Feder etwa in ihrer Längsmitte — erfassende Klemmvorrichtung (14) und ein radial durch den Windungszwischenraum in die Feder einbringbares bzw. radial auch wieder entnehmbares und zur Positionierung in der Feder axial gegen einen Anschlag verfahrbares Formstück (18) als Matrize (Wickeldorn) für das konische Formen des zylindrischen Teilstückes in das zweite konische Federende vorgesehen sind und daß ein Einrollkopf (17) mit Klemmstück .(16) für das zweite Federende vorgesehen ist, wobei diesen beiden Elementen (17,16) mindestens ein Antrieb für Rotation und Translation des Federendes zum Herumlegen der Windungen des zylindrischen Teilstükkes um das Formstück (18) zugeordnet ist

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb für das radial bewegliche Klemmstück (16) für eine aus einer Ausgangslage seiner Klemmstellung am größten Federdurchmesser während der Drehung des Einrollkopfes (17) um den benötigten Drehwinkel erfolgende, radiale Einwärtsbewegung in Richtung auf die Federlängsachse ausgelegt ist

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet daß das Außenprofil des Formstükkes (18) dem Innenprofil jenes zweiten konischen Federendes entspricht welches durch Einrollen des zunächst zylindrischen Federteilstückes erzeugt wird.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß der Radialabstand der Klemmstelle des Klemmstücks (16) von der Federlängsachse bei ausgefahrenem Klemmstück (16) dem Innenradius des zunächst zylindrischen Federteilstückes entspricht.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Doppelkegelfedern od. dgL aus auf Wickeltemperatur erwärmten Stäben gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Pa tentanspruchs 4.

Eine derartige Herstellung mittels des gegenüber dem bekannten Kaltformen vorteilhaften Warmformens ist z. B. in der DE-OS 23 30 208 beschrieben, wo- bei die Feder zunächst zylindrisch auf einem Dom, der dem kleinsten Feder-Innendurchmesser entspricht gewickelt wird Anschließend sollen dort in einem zweiten Schritt die Windungen durch Zurückdrehen auf größere Durchmesser gebracht werden, die durch eine aufge brachte Hohlform vorgegeben sind.

Eine derartige Herstellung kann nicht auf herkömmlichen Wickelbänken erfolgen und führt insbesondere zu Schwierigkeiten bei extrem kleinen Durchmessern der Federenden sowie zu Problemen bei der Formgebung, wobei es außerdem zu Beschädigungen der Federn kommen kann. Weiterhin ist ein hoher Aufwand an Zeit und Vorrichtungsteilen erforderlich.

Nach der DE-OS 22 25 890 werden Doppelkegelfedern mittels eines aus drei Schritten bestehenden Ver- fahrens aus Federstäben warmgewickelt Mit einer Spezialwickelvorrichtung, die im wesentlichen aus zwei gegeneinander gestellten Wickeldorn/Kopierciornpaaren besteht, wird in einem ersten Schritt vom Anfang bis zur Mitte d?s Federstabes eine konische (Teil-) Schrauben feder hergestellt In dem anschließenden zweiten Ferti gungsschritt wird der Federstab dann von seinem Ende bis zur Mitte konisch gewickelt so daß eine zweite Schraubenfederhälfte entsteht In einem dritten Schritt werden die beiden Federhälften, die keine gemeinsame Längsachse besitzen und durch ein Stück unverformten Federdrahtes verbunden sind, mit Hilfe einer zangenartigen Vorrichtung so geformt daß sie eine gemeinsame Längsachse einnehmen. Sowohl das Verfahren gemäß der DE-OS 22 25 890 als auch das Verfahren gemäß der auf die gleiche Anmelderin zurückgehenden DE-OS 23 30 208 können nicht unter vorbehaltloser Benutzung herkömmlicher Warmwickelbänke angewendet werden. Gemäß der zeitlich später hinterlegten DE-OS 23 30 208 (vgl. Sei te 2, Absatz 2) wird bezüglich des seinerzeitigen Stan des der Technik gemäß der DE-OS 22 25 890 als nachteilig angesehen, daß dieses Verfahren relativ aufwendig ist und daß keine Federn mit relativ kleinem Durchmesser hergestellt werden können.

so Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 4 zu schaffen, die unter Ausnutzung herkömmlicher Warmwickelbänke in einfacher Weise und unabhängig vom Windungs- durchmesser die Herstellung von Doppelkegelfedern ermöglichen und dabei übermäßig starke Verformungen bzw. Beanspruchungen der Windungsteile vermeiden. Gemäß der Erfindung ist zur Lösung dieser Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs näher bezeichneten Art vorgesehen, daß zunächst eine halbfertige Feder, bestehend aus einem ersten konischen Ende und einem zunächst zylindrischen Teilstück, dessen Durchmesser dem größten Windungsdurchmesser der Feder ent spricht, gewickelt wird und anschließend dieses zylindri sche Teilstück zur endgültigen Formgebung in ein zweites konisches Ende umgeformt wird. Durch die erfindungsgemäße verfahrenstechnische