DE3719816A1

DE3719816A1 - Verfahren zum herstellen von druck-schraubenfedern

Info

Publication number: DE3719816A1
Application number: DE19873719816
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl Ing Eckhardt
Original assignee: Schwenk Oskar & Co KG GmbH
Current assignee: Schwenk Oskar & Co KG GmbH
Priority date: 1987-06-13
Filing date: 1987-06-13
Publication date: 1988-12-29

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Druck-Schraubenfedern mit planparallelen Stirnflächen rechtwinklig zur Federachse, insbesondere von kaltgeformten zylindrischen Federn aus runden Drähten, für die DIN 2095 Gütevorschriften aufstellt.

Bei den bekannten Herstellverfahren wird der einem Vorrat entnommene Draht zu einem Federkörper bestimmter Länge und Form gewunden, welcher mittels einer gegebenenfalls fliegenden Schere vom nachlaufenden Draht quer zu dessen Längsachse getrennt wird, worauf der an die letzte ganze Windung des Federkörpers angelegte Drahtendabschnitt desselben umso aufwendiger zu schleifen ist, je höher der Grad der Federgüte ist, die hinsichtlich der Abweichungen in der Parallelität der geschliffenen Federauflageflächen und in der Normalität derselben bezüglich der Federachse erreicht werden soll. Die zulässigen Abweichungen sind die hier wesentlichen Toleranzen, durch deren Einhaltung die Federlänge von Stirnfläche zu Stirnfläche mitbestimmt ist. - Am Schleifen der Federenden ist aber nicht nur nachteilig, daß es einen hohen Aufwand an Zeit, an maschineller Ausrüstung und an deren Wartung sowie an Hilfsmaterial erfordert, sondern auch, daß die beim Schleifen auftretende Reibungswärme und die Verwendung von Kühlmittel eine Gefügeumwandlung des Drahtmaterials in bruchanfälligen spröden Martensit bewirkt und daß beim Schleifen Materialspäne entstehen, die aus dem zu ihrer Entfernung verwendeten Medium (Luft bei Absaugung, Kühlmittel bei Abspülung) herausgefiltert werden müssen.

Auch der die Trennung des Federkörpers vom Draht bewirkende Schneidvorgang ist von Nachteil: der gewöhnlich dazu benutzte Abstech-Stahl muß nach Verschleiß nachgeschliffen sowie erneut ausgerichtet werden und der an der Schneidstelle entstehende, beim Schleifen nicht unbedingt entfernbare Trenngrat am Federende kann auf eine anliegende Federwindung eine zum Federbruch führende Kerbwirkung haben.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein die zuvor genannten Nachteile vermeidendes Verfahren zum Herstellen von Druck-Schraubenfedern anzugeben, welches ohne Schliff der Federenden sowie möglichst ohne Drahtschnitt durchführbar ist und dennoch exakt planparallele Stirnflächen rechtwinklig zur Federachse an den Federenden erzeugt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß zur Einzelherstellung entsprechender Federn das noch eine Drahtschere voraussetzende Verfahren nach Anspruch 1, zur Einzel- oder Gruppenherstellung solcher Federn das ohne Drahtschere auskommende Verfahren nach Anspruch 2, und zur Gruppenherstellung jener Federn wahlweise das Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die stillstehenden Federn mittels eines stationären Laserstrahlenbündels getrennt werden, oder das Verfahren nach Anspruch 4 durchgeführt, bei dem die rotierenden Federn mittels eines mitbewegten Laserstrahlenbündels getrennt werden, sodaß Produktionszeit gespart wird.

Obwohl die Materialbearbeitung mittels Laserstrahlen, z.B. zum Trennschneiden, bekannt war, wurde ein Verfahren zum Herstellen von Druck-Schraubenfedern, bei welchem Laserstrahlen verwendet werden, nicht bekannt. Dabei bietet ein derartiges Verfahren die gewichtigen Vorteile, daß es in viel kürzerer Zeit durchführbar ist als ein Verfahren mit Schleifvorgang, keine zu wartende und mit Hilfsmaterial wie Kühlmittel zu versorgende Schleifvorrichtung voraussetzt, eine nicht schädliche Gefügeumwandlung des Drahtmaterials nur in einem eng begrenzten Schichtvolumen bewirkt, das spanlose Herausarbeiten der Stirnflächen an den Federenden lediglich ein leicht wiederzugewinnendes Sublimat (kondensierter Metalldampf) erzeugt, dessen Menge wegen der Schmalheit der Trennfuge ohnedies gering ist, und die beim Bearbeiten der Enden einzelner Federn abfallenden kuppenförmigen Drahtstücke einfach zu sammeln sind.

Außerdem bietet das Verfahren nach Anspruch 1 die Vorteile, daß es keine zu wartende mechanische Schneidvorrichtung erfordert und gratfreie Stirnflächen an den Federenden erzeugen hilft.

Alle erfindungsgemäßen Verfahren vereinfachen mehr oder weniger die Herstellung von Druck-Schraubenfedern wesentlich, stellen die Einhaltung der zugelassenen Längen- und Formtoleranzen sicher und optimieren mehr oder weniger die Produktionszahl.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen von Druck-Schraubenfedern mit planparallelen Stirnflächen rechtwinklig zur Federachse, bei dem ein Federdraht gewunden und am Ende des einzeln erzeugten Federkörpers quer zur Drahtachse durchgeschnitten sowie an der Schnittstelle bearbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtendabschnitt an dem vom Draht getrennten Federkörperende zur Erzeugung der Stirnfläche dort mittels streng paralleler, dicht gebündelter, kohärenter elektromagnetischer (Laser-)Strahlen, welche die Federachse senkrecht kreuzen, durchtrennt und der einstückige Drahtabfall entfernt wird.

2. Verfahren zum Herstellen von Druck-Schraubenfedern mit planparallelen Stirnflächen rechtwinklig zur Federachse, bei dem ein Federdraht gewunden und am Ende des, gegebenenfalls einzeln erzeugten, Federkörpers von diesem getrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtendabschnitt an dem vom Draht ungetrennten Federkörperende zum Trennen beider und zum gleichzeitigen Erzeugen der Stirnfläche an diesem Drahtendabschnitt mittels streng paralleler, dicht gebündelter, kohärenter elektromagnetischer (Laser-)Strahlen, welche die Federachse senkrecht kreuzen, durchtrennt wird.

3. Verfahren, insbesondere nach Anspruch 2, zum Herstellen von Druck-Schraubenfedern mit planparallelen Stirnflächen rechtwinklig zur Federachse, bei dem ein Federdraht gewunden und am Ende des Federkörpers durchtrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere miteinander verbundene Federkörper nacheinander gewunden und danach je zwei aufeinanderfolgende Federkörper unter gleichzeitiger Erzeugung der zwei einander benachbarten Stirnflächen dieser beiden Federkörper mittels streng paralleler, dicht gebündelter, kohärenter elektromagnetischer (Laser-)Strahlen, welche die Federnachse senkrecht kreuzen, an der ruhenden Verbindungsstelle dieser zwei zusammenhängenden Federkörper voneinander getrennt werden.

4. Verfahren, insbesondere nach Anspruch 2, zum Herstellen von Druck-Schraubenfedern mit planparallelen Stirnflächen rechtwinklig zur Federachse, bei dem ein Federdraht gewunden und am Ende des Federkörpers fliegend durchtrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei miteinander verbundene Federkörper nacheinander gewunden und danach je zwei aufeinanderfolgende Federkörper unter gleichzeitiger Erzeugung der zwei einander benachbarten Stirnflächen dieser beiden Federkörper mittels streng paralleler, dicht gebündelter, kohärenter elektromagnetischer (Laser-)Strahlen, welche die Federachse senkrecht kreuzen, an der Verbindungsstelle dieser zwei zusammenhängenden Federkörper voneinander getrennt werden, wobei das Trennen des vordersten Federkörpers vom nachfolgenden während des Windens erfolgt, indem das schneidende Laser-Strahlenbündel entlang einer Schraubenlinie um die Federnachse bewegt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein flaches Laserstrahlenbündel verwendet wird.