DE3801961C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Herstellung von Schraubenfedern aus Draht gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Mit dem größten Erfolg kann die Erfindung im Maschinenbau bei der Herstellung von Federn mit geringem Innendurchmesser aus einem Draht mit dem C-Index 1,8-3 Anwendung finden, darunter zum Wickeln von Federn für Expander der kastenförmigen Ölabstreifringe von Verbrennungsmotoren, zur Herstellung von Federn mit Zwischenwindungsdruck, nämlich zur Herstellung von Bowdenzughüllen.

Außerdem kann die Einrichtung zum Wickeln von Wendeln aus plastischen Werkstoffen sowie in der elektrotechnischen Industrie zum Wickeln von Wendeln für elektrische Heizelemente verwendet werden.

Eine gattungsgemäße Einrichtung zur Herstellung von Federn aus Draht gehört gemäß dem Inhalt der älteren DE-Patentanmeldung P 37 21 881.6 (vgl. DE-OS 37 21 881) zum Stand der Technik.

Die bekannte Einrichtung enthält zwei parallel angeordnete und entgegengesetzt gerichtete Dorne, von denen jeder mit dem einen Ende in einem Zangenspanner und mit dem zweiten Ende in einer drehbaren Buchse befestigt ist. Überdies enthält die Einrichtung zwei an einem gemeinsamen Schlitten, der längs der Dorne verschiebbar ist, montierte Einheiten zur Formgebung von Federn aus Draht auf einem entsprechenden Dorn.

Jede dieser Einheiten enthält ein Gehäuse, das mit einer zur Aufnahme des Dornes bestimmten Nut ausgeführt ist, die zwei Stufen, in einer von denen der Abschnitt des Dornes mit der auf ihn zu wickelnden Feder untergebracht ist, und eine Düse zum Führen des Drahtes auf den Dorn aufweist, wobei die Düse eine auf die Grenze der Nutstufen hinausgehende Austrittsöffnung hat.

Bei der bekannten Einrichtung wird der Steigungswinkel der Schraubenlinie der Feder durch die Düse der Einheit zur Formgebung von Federn vorgegeben und läßt sich während des Arbeitsprozesses nicht ändern.

Deshalb ist für jedes konkrete Typenmaß der Federn und für den jeweiligen Steigungswinkel der Schraubenlinie eine besondere, für die konkrete Federform bestimmte Formgebungseinheit erforderlich.

Außerdem findet während des Arbeitsvorgangs ein Verschleiß der Düse statt. Dadurch, daß der Verschleiß der Düse während des Arbeitsablaufs nicht kompensiert wird, nimmt der Steigungswinkel der Schraubenlinie der Feder ab, was zur Verminderung der Qualität der Federn führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Einrichtung zur Herstellung von Schaubenfedern aus Draht zu schaffen, bei welcher es die konstruktive Ausführung jeder Einheit zur Formgebung der Feder ermöglicht, den Steigungswinkel und die Ganghöhe der Schraubenlinie der Feder während ihrer Herstellung einzustellen.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Oberbegriffsmerkmalen erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der wesentliche Vorteil besteht darin, daß bei gattungsgemäßen Einrichtungen auf relativ einfache Weise die Herstellung von Federn verschiedener Form möglich ist. Durch die mögliche Verschleißkompensation bei den den Draht führenden Elementen wird zudem die Qualität der Federn verbessert.

Ausführungsformen bzw. Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Es ist zweckmäßig, daß jede den Steigungswinkel der Schraubenlinie der Feder vorgebende Vorrichtung einen längs des Dornes gelegenen Kamm mit Nuten, die zur Senkrechten zur Dornachse unter einem Winkel gerichtet sind, welcher dem Steigungswinkel der Schraubenlinie der Feder gleich ist, und mit einer Teilung, die der Teilung der Felder gleich ist, einen Gleitstein, der auf der Seite der Grundfläche des Kamms längs der Dornachse von einem Antrieb hin- und herbewegbar ist, sowie einen zylinderförmigen Stab umfaßt, der im Körper des Gleitsteins frei drehbar in bezug auf die eigene Achse, die zur Achse des Dornes rechtwinklig liegt, gelagert ist und eine Bohrung aufweist, die senkrecht zur Drehachse des Stabes angeordnet und im Querschnitt mit der Öffnung der Düse in Übereinstimmung gebracht ist.

Zwecks Kompensierung des Verschleißes der Kammzähne kann man den Antrieb der hin- und hergehenden Bewegung des Gleitsteins in Form einer Bewegungsschraube ausführen, die im Gehäuse der Formgebungseinheit gegen Längsverschiebung gesichert und mit dem Gleitstein mittels einer Gewindeverbindung verbunden ist.

Um Federn mit veränderlicher Teilung zu wickeln, ist es zweckdienlich, daß jede den Steigungswinkel der Schraubenlinie der Feder vorgebende Vorrichtung einen U-förmigen Gleitstein, der längs der Dornachse von einem Antrieb hin- und herbewegbar angeordnet und mit einer Nut zur Aufnahme zweier Druckeinlagen ausgeführt ist, welche dem Dorn zugewandte Zylinderflächen aufweisen, deren Krümmungshalbmesser dem der Oberfläche der Feder gleich ist, und eine der Einlagen auf ihrer Stirnfläche einen Stützvorsprung mit einer Höhe gleich dem Durchmesser des aufzuwickelnden Drahtes besitzt, welcher Vorsprung mit der letzten Federwindung zusammenwirkt, sowie einen zylinderförmigen Stab umfaßt, der frei drehbar in bezug auf die eigene Achse, die zur Dornachse rechtwinklig liegt, und eine Bohrung aufweist, die senkrecht zur Drehachse des Stabes angeordnet und im Querschnitt mit der Öffnung der Düse in Übereinstimmung gebracht ist.

Es ist technologisch einfach, den Antrieb des U-förmigen Gleitsteins in Form eines Kraftzylinders auszuführen, in dessen Kolbenstange eine Schraube eingesetzt ist, die mit der Stirnfläche des Gleitsteines zusammenwirkt.

Zwecks Wicklung von Federn mit stetiger Änderung der Teilung über die Federlänge ist es zweckmäßig, daß jede den Steigungswinkel der Schraubenlinie der Feder vorgebende Vorrichtung einen Stößel, welcher an dem einen Ende eine Kegelfläche aufweist, während an seinem anderen Ende eine Rolle um die eigene Achse drehbar angebracht ist, eine Kopierschablone, die über ihre Arbeitsfläche mit der zylindrischen Außenfläche der Rolle dauernd zusammenwirkt, und einen mit seinem einen Ende im Gehäuse der Einheit zur Formgebung der Feder befestigten schwenkbaren Mitnehmer umfaßt, dessen Schwenkachse zur Dornachse senkrecht steht und dessen anderes Ende mit der Kegelfläche des Stößels dauernd zusammenwirkt, wobei der Mitnehmer mit einer Längsnut ausgeführt ist, in der ein Anschlagelement untergebracht ist, das mit der letzten Federwindung zusammenwirkt und die Kraft von der zu wickelnden Feder auf das Gehäuse der Formgebungseinheit überträgt.

Es ist möglich, daß das Anschlagelement in Form einer Platte, die in der Nut des schwenkbaren Mitnehmers angeordnet ist und mit ihrer einen Oberfläche an der Innenfläche der Nut anliegt, ausgebildet ist und eine kegelige Bohrung zur Aufnahme des Dornes aufweist, wobei die Schwenkachse des Mitnehmers mit der Dornachse in einer Ebene zusammenfällt.

Mit dem Zweck, die Lebensdauer des Anschlagelementes zu erhöhen, ist es zweckmäßig, dieses Anschlagelement in Form einer Rolle auszubilden, die im Mitnehmergehäuse untergebracht ist und einen Drehpunkt besitzt, der sich in einem Abstand von der Schwenkachse des Mitnehmers befindet, wobei der Abstand dem Halbmesser der Rolle gleich ist, deren Stirnfläche von der Dornachse in einem Abstand gleich dem Dornhalbmesser liegt, während deren Zylinderfläche mit der letzten Federwindung zusammenwirkt.

Im folgenden wird die Erfindung durch Beschreibung konkreter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung die Einrichtung zur Herstellung von Federn aus Draht, gemäß der Erfindung, ge­ samte Draufsicht mit Ausbrüchen;

Fig. 2 den Schlitten, der zwei Einheiten zur Formge­ bung der Feder trägt, gemäß der Erfindung, Gesamtansicht, Längsschnitt in der Horizontalebene, in vergrößertem Maß­ stab;

Fig. 3 eine Ausführungsform der Vorrichtung, die den Steigungswinkel der Schraubenlinie der Feder vorgibt, mit dem Antrieb zur hin- und hergehenden Bewegung des Gleitsteins, gemäß der Erfindung, Längsschnitt in der Horizontalebene;

Fig. 4 Ansicht in Pfeilrichtung A von Fig. 3;

Fig. 5 eine andere Ausführungsform der Vorrichtung, die den Steigungswinkel der Schraubenlinie der Feder vorgibt, mit dem Antrieb des U-förmigen Gleitsteins, gemäß der Erfindung, Längsschnitt in der Horizontalebene;

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung, die den Steigungswinkel der Schraubenlinie der Feder vorgibt, gemäß der Erfindung, Längsschnitt in der Horizontalebene;

Fig. 7 den Schnitt nach Linie VII-VII der Fig. 6;

Fig. 8 eine Ausführungsform der in Fig. 5 gezeigten Vor­ richtung, die den Steigungswinkel der Schraubenlinie der Fe­ der vorgibt und bei der das Anschlagelement in Form einer Rolle ausgebildet ist, gemäß der Erfindung, Längsschnitt in der Horizontalebene;

Fig. 9 den Schnitt nach Linie IX-IX der Fig. 8.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Herstellung von Federn, dargestellt in Fig. 1, enthält parallel angeordnete und entgegengesetzt gerichtete Achsen O₁-O₁ bzw. O₂-O₂ aufweisende Dorne 1 und 2, die mit dem einen Ende in einem Zangenspanner 3 bzw. 4 und mit dem zwei­ ten Ende in einer drehbaren Buchse 5 bzw. 6 befestigt sind, und an einem gemeinsamen Schlitten 7, der längs der Dorne 1 und 2 auf Führungen 8 und 9 verschiebbar ist, zwei Winkeleinheiten 10 und 11 zur Formgebung von Federn 12 und 13 aus einem Draht 14 und 15 auf dem jeweiligen Dorn 1 und 2. Jede Einheit 10, 11 enthält ein Gehäuse 16 (Fig. 2) bzw. 17, das mit einer Nut 18 bzw. 19 zur Aufnahme des Dornes 1 bzw. 2 ausgeführt ist.

Jede Nut 18, 19 besitzt zwei Stufen, und zwar besitzt die Nut 18 eine Stufe 20 und eine Stufe 21, während die Nut 19 eine Stufe 22 und eine Stufe 23 aufweist, wobei in der Stufe 21 der Nut 18 ein Abschnitt 24 des Dornes 1 mit der auf ihn gewickelten Feder 12 aus Draht 14 untergebracht ist, während in der Stufe 22 der Nut 19 ein Abschnitt 25 des Dornes 2 mit der auf ihn gewickelten Feder 13 aus Draht 15 untergebracht ist.

Außerdem enthält jede Nut 18, 19 eine Düse 26 bzw. 27, die eine auf die Grenze der Stufen 20 und 21 beziehungsweise 22 und 23 hinausgehende Austrittsöffnung aufweist.

Die Zangenspanner 3 (Fig. 1) und 4 sind in Spindeln 28 und 29 von Spindeleinheiten 30 und 31 eingebaut. An den Spindeleinheiten 30 und 31 sind Kraftzylinder 30 ¹ und 31 ¹ an­ gebracht, die zusammen mit (nicht gezeichneten) Drehantrie­ ben an einem gemeinsamen Tragkörper 32 montiert sind. Die Drähte 14 und 15 zum Wickeln der Federn 12 und 13 sind zu Bünden 33 und 34 zusammengerollt.

Gemäß der Erfindung ist jede Winkeleinheit 10 und 11 zur Form­ gebung der Feder mit einer Vorrichtung versehen, die den Steigungswinkel α der Schraubenlinie der Feder vorgibt und in der entsprechenden Nut 18 und 19 des Gehäuses 16 bzw. 17 un­ tergebracht ist.

Die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung, die den Stei­ gungswinkel α der Schraubenlinie der Feder 35 vorgibt, ent­ hält einen längs des Dornes 1 in der Aussparung 36 des Ge­ häuses 37 der Einheit 10 zur Formgebung der Feder 35 gelegenen Kamm 38 mit Nuten 39, die zur Senkrechten p der Achsen O₁- O₁ des Dornes 1 unter einem Winkel β (Fig. 4) gerichtet sind, welcher dem Steigungswinkel α (Fig. 3) der Schrauben­ linie der Feder 35 gleich ist, und mit einer Teilung t gleich der Teilung h der Feder 35. Außerdem enthält die genannte Vorrichtung einen Gleitstein 40, der im Gehäue 37 auf der Seite der Grundfläche des Kamms 38 längs der Achse O₁-O₁ des Dornes 1 von einem Antrieb hin- und herbewegbar ist, und einen zylinderförmigen Stab 41, der im Körper des Gleit­ steins 40 frei drehbar in bezug auf die eigene Achse C-C, die zur Achse O₁-O₁ des Dornes 1 rechtwinklig liegt, gela­ gert ist. Der Gleitstein 40 weist eine Bohrung 42 auf, die senkrecht zur Drehachse C-C des Stabes 41 angeordnet und im Querschnitt mit der Öffnung einer Düse 43 zum Führen des Drahtes 14 mit der Achse F auf den Dorn 1 in Übereinstimmung gebracht ist.

Der Antrieb zur hin- und hergehenden Bewegung des Gleit­ steins 40 enthält eine Bewegungsschraube 44, die mittels ei­ ner Mutter 44 ¹ im Gehäuse 37 der Formgebungseinheit gegen Längsverschiebung gesichert und mit dem Gleitstein 40 mittels einer Gewindeverbindung 45 verbunden ist.

In Fig. 5 ist eine den Steigungswinkel der Schrauben­ linie der Feder 46 vorgebende Vorrichtung dargestellt, die einen U-förmigen Gleitstein 47, der in der Aussparung 48 des Gehäuses 49 der Einheit 10 zur Formgebung der Feder 46 aus Draht 14 längs der Achse O₁-O₁ des Dornes 1 von einem An­ trieb hin- und herbewegbar angeordnet ist, und einen zylin­ derförmigen Stab 50 enthält, der im Gehäuse 49 der Einheit zur Formgebung der Feder 46 frei drehbar in bezug auf die eigene Achse C ¹-C ¹, die zur Achse O₁-O₁ des Dornes 1 rechtwinklig liegt, gelagert ist.

Der U-förmige Gleitstein 47 ist mit einer Nut 51 zur Aufnahme zweier Druckeinlagen 52 und 53 aus­ geführt, die der Feder 46 zugewandte Zylinderflächen auf­ weisen, deren Krümmungshalbmesser dem Krümmungshalbmesser R der Außenfläche der Feder 46 gleich ist.

Hierbei besitzt eine der Einlagen 52 auf ihrer Stirn­ fläche einen Stützvorsprung 54 mit einer Höhe gleich dem Durchmesser d des Drahtes 14, welcher Vorsprung mit der letz­ ten Windung der Feder 46 zusammenwirkt.

Der Stab 50 weist eine Bohrung 55 auf, die zur Drehach­ se C ¹-C ¹ des Stabes 50 senkrecht angeordnet und im Quer­ schnitt mit der Öffnung einer Düse 56 zum Führen des Drah­ tes 14 auf den Dorn 1 in Übereinstimmung gebracht ist.

Der Antrieb des U-förmigen Gleitsteins 47 weist einen Kraftzylinder 57 auf, in dessen Kolbenstange 58 eine Schrau­ be 59 eingesetzt ist, die mit der Stirnfläche des Gleitsteins 47 zusammenwirkt.

In Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform der den Stei­ gungswinkel der Schraubenlinie der Feder vorgebenden Vorrich­ tung dargestellt, die einen im Gehäuse 60 der Einheit 10 zur Formgebung der Feder 61 (Fig. 7) aus Draht 14 montierten Stößel 62 (Fig. 6) enthält. An seinem einen Ende weist der Stößel 62 eine Kegelfläche auf, während an dem anderen En­ de des Stößels 62 eine Rolle 63 um die eigene Achse drehbar angebracht ist. Die Vorrichtung enthält auch eine Kopier­ schablone 64, die über ihre Arbeitsfläche 65 mit der zylin­ drischen Außenfläche der Rolle 63 dauernd zusammenwirkt, ei­ nen schwenkbaren Mitnehmer 66, der im Gehäuse 60 der Ein­ heit zur Formgebung der Feder 61 einseitig befestigt ist, und ein Anschlagelement, das mit der letzten Windung der Fe­ der 61 zusammenwirkt und die Kraft von der zu wickelnden Feder 61 auf das Gehäuse 60 der Einheit zur Formgebung der Feder 61 überträgt.

Der schwenkbare Mitnehmer 66 besitzt eine zur Achse O₁- O₁ des Dornes 1 senkrechte Schwenkachse N-N und ist mit einer Längsnut 67 ausgeführt, in welcher das Anschlagelement untergebracht ist. Hierbei wirkt das freie Ende des schwenk­ baren Mitnehmers 66 mit der Kegelfläche des Stößels 62 dau­ ernd zusammen.

Das Anschlagelement ist in Gestalt einer Platte 68 (Fig. 7) ausgebildet, die sich in der Nut 67 des schwenkba­ ren Mitnehmers 66 befindet. Die Platte 68 liegt mit ihrer einen Oberfläche 69 an der Innenfläche der Nut 67 an und weist eine kegelige Bohrung 70 zur Aufnahme des Dornes 1 auf, wobei die Schwenkachse N-N des Mitnehmers 66 mit der Achse O₁-O₁ des Dornes 1 und mit einer Oberfläche 71 der Plat­ te 68 in einer Ebene zusammenfällt, die zu der an der Oberfläche der Nut 67 anliegenden Oberfläche 69 entgegengesetzt ist.

Das in Fig. 8 dargestellte Anschlagelement ist in Form einer Rolle 72 ausgebildet, die im Gehäuse des Mitnehmers 66 auf einer Achse 73 befestigt ist und einen Drehpunkt K (Fig. 9) besitzt, der sich in einem Abstand von der Schwenkachse N- N des Mitnehmers 66 befindet, welcher dem Halbmesser r der Rolle 72 gleich ist. Hierbei liegt die Stirnfläche 74 (Fig. 8) der Rolle 72 von der Achse O₁-O₁ des Dornes 1 in einem Abstand gleich dem Halbmesser des Dornes 1, und die Rolle 72 wirkt über ihre Zylinderfläche 75 mit der letzten Windung der Feder 76 (Fig. 9) zusammen.

Überdies enthält die Einheit zur Formgebung der Feder 76 eine Stützeinlage 77, an welche die Feder 76 während der Wicklung angedrückt wird, und eine Einlage 78, die die Fe­ der 76 an die Stützeinlage 77 andrückt.

Die Einrichtung zur Herstellung von Federn aus Draht ar­ beitet folgendermaßen. Zuerst wird eine Vorbereitung der Ein­ richtung auf die Arbeit durchgeführt. Von dem Schlitten 7 nimmt man die Einheit 10 zur Formgebung der Feder 12 ab. Aus dem Bund 33 zieht man den Draht 14 heraus und führt ihn durch die Düse 26 (Fig. 2) hindurch.

Aus dem durch die Düse 26 hindurchgeführten Ende des Drahtes 14 wird auf einer (nicht gezeigten) Handvor­ richtung auf ein Drahtstück mit einem Durchmesser gleich dem Durchmesser des Dornes 1 ein Abschnitt der Feder 12 gewickelt, welcher deren zuverlässige Befestigung in dem Zangenspanner 3 (Fig. 1) gewährleistet. Den gewickelten Abschnitt der Fe­ der 12 legt man in die Nut 18 der Einheit 10 zur Formgebung der Feder ein. Danach bringt man die Einheit 10 zur Formge­ bung der Feder am Schlitten 7 an und befestigt sie an demsel­ ben mittels (nicht gezeigten) Schrauben.

Durch den gewickelten Abschnitt der Feder 12 steckt man mit seinem einen Ende den Dorn 1 hindurch. Den Schlitten 7 bringt man in die linke Endstellung.

Nach dem Einstellen des Schlittens 7 in die linke End­ stellung befestigt man das Ende des Dornes 1 starr in der drehbaren Buchse 5, die im Gehäuse der Spindeleinheit 31 ein­ gebaut ist.

Im Betriebszustand "Einrichten" spannt der Kraftzylinder 30 ¹, welcher mit der (in der Figur nicht gezeigten) Kolben­ stange auf die Zange 3 einwirkt, die Feder 12 mit dem Dorn 1 ein. Von dem (nicht gezeichneten) Steuerpult aus wird ein Be­ fehl für die Einschaltung des Umlaufs der Spindeln 28 und 29 erteilt. Die Spindel 28 beginnt, das Drehmoment auf den Dorn 1 mit dem auf diesen bereits gewickelten Abschnitt der Feder 12 zu übertragen.

Der Dorn 1 dreht sich und wickelt auf sich den Draht 14 auf, der durch die Düse 26 (Fig. 2) der Einheit 10 zur Form­ gebung der Feder (Fig. 1) läuft.

Bei der Formgebung der letzten Windung der Feder 12 ent­ steht zwischen der Stufe 20 der abgestuften Nut 18 und dem durch die Düse 26 auf den Dorn 1 geführten Draht 14 eine Kraft, die von der Spindel 28 zur Spindel 29 gerichtet ist.

Die Formgebungseinheit 11 überträgt diese Kraft auf den Schlitten 7. Der Schlitten 7 beginnt, sich von der Spindel 28 zur Spindel 29 bis zu seiner rechten Endstellung zu be­ wegen. In der rechten Endstellung löst der Kraftzylinder 30 ¹ die Zange 3, wobei die Übertragung des Drehmomentes von der Spindel 28 auf den Dorn 1 und die Feder 12 abgebrochen wird. Das Aufwickeln des Drahtes 14 auf den Dorn 1 hört auf, der Schlitten 7 bleibt stehen und der Umlauf der Spindeln 28 und 29 wird stillgesetzt.

Hiernach nimmt man das Einführen des Drahtes 15 in die Formgebungseinheit 11 vor.

Vom Schlitten 7 nimmt man die Einheit 11 zur Formgebung der Feder ab, zieht den Draht 15 aus dem Bund 34 heraus und führt ihn durch die Düse 27 (Fig. 2) hindurch.

Aus dem durch die Düse 27 hindurchgeführten Ende des Drahtes 15 wickelt man auf einer (in der Zeichnung nicht ge­ zeigten) Handvorrichtung auf ein Drahtstück mit einem Durch­ messer gleich dem Durchmesser des Dornes 2 einen Abschnitt der Feder 13 auf, welcher deren zuverlässige Befestigung in dem Zangenspanner 4 (Fig. 1) gewährleistet.

Den gewickelten Abschnitt der Feder 13 legt man in die Nut 19 der Formgebungseinheit 11 ein, die man dann am Schlit­ ten 7 anbringt und mittels (in der Zeichnung nicht gezeigten) Schrauben daran befestigt.

Durch den gewickelten Abschnitt der Feder 13 steckt man mit seinem einen Ende den Dorn 2 hindurch. (Der Schlitten 7 befindet sich in der rechten Endstellung). Den Dorn 2 befestigt man starr in der drehbaren Buchse 6 der Spindeleinheit 30.

Im Betriebszustand "Einrichten" spannt der Kraftzylinder 30 ¹, indem er mit der (in der Zeichnung nicht gezeigten) Kol­ benstange auf die Zange 4 einwirkt, die Feder 13 mit dem Dorn 2 ein. Von dem (nicht gezeichneten) Steuerpult aus wird ein Befehl für die Einschaltung des Umlaufs der Spindeln 28 und 29 erteilt. Die Spindel 29 beginnt, das Drehmoment auf den Dorn 2 mit dem auf diesen bereits gewickelten Abschnitt der Feder 13 zu übertragen.

Der Dorn 2 dreht sich und wickelt auf sich den Draht 15 auf, der durch die Düse 27 (Fig. 2) der Einheit 11 zur Formgebung der Feder (Fig. 1) läuft.

Bei der Formgebung der letzten Windung der Feder 13 ent­ steht zwischen der Stufe 23 der abgestuften Nut 19 und dem durch die Düse 27 auf den Dorn 2 geführten Draht 15 eine Kraft, die von der Spindel 29 zur Spindel 28 gerichtet ist.

Die Formgebungseinheit 11 überträgt diese Kraft auf den Schlitten 7. Der Schlitten 7 beginnt, sich von der Spindel 29 zur Spindel 28 bis zu seiner linken Endstellung zu bewe­ gen. In der linken Endstellung löst der Kraftzylinder 31 ¹ die Zange 4. Die Übertragung des Drehmomentes von der Spin­ del 29 auf den Dorn 2 und die Feder 13 wird abgebrochen. Das Aufwickeln des Drahtes 15 auf den Dorn 2 hört auf, der Schlitten 7 bleibt stehen. Der Umlauf der Spindeln 28 und 29 wird stillgesetzt.

Die Umschaltung der Einrichtung in den automatischen Betriebszustand erfolgt mittels entsprechender Umschalter am Steuerpult (nicht gezeigt).

Im automatischen Betriebszustand arbeitet die Einrich­ tung folgendermaßen.

Am Steuerpult drückt man auf die Ein-Taste. Die Spin­ deln 28 und 29 beginnen, sich zu drehen. (Der Schlitten 7 be­ findet sich in der linken Endstellung). Der Kraftzylinder 30 ¹ spannt, indem er mit der (in der Zeichnung nicht ge­ zeigten) Kolbenstange auf die Zange 3 einwirkt, die Feder 12 mit dem Dorn 1 ein. Die Spindel 28 überträgt nun das Dreh­ moment auf den Dorn 1 mit dem auf diesen zu wickelnden Feder 12. Der Dorn 1 dreht sich und wickelt auf sich den Draht 14 auf, der durch die Düse 26 der Einheit 10 zur Formgebung der Feder läuft.

Bei der Formgebung der letzten Windung der Feder 12 ent­ steht zwischen der Stufe 20 der abgestuften Nut 18 und dem durch die Düse 26 auf den Dorn 1 geführten Draht 14 eine Kraft, die von der Spindel 28 zur Spindel 29 gerichtet ist. Die Formgebungseinheit 10 überträgt diese Kraft auf den Schlitten 7.

Der Schlitten 7 beginnt, sich über die Führungen 8 und 9 von der Spindel 28 zur Spindel 29 zu bewegen, wobei er mit Hilfe der Formgebungseinheit 11 von dem Dorn 2 die auf die­ sen gewickelte Feder 13 über die Zange 4 und die (nicht ge­ zeichnete) hohle Kolbenstange des Kraftzylinders 31 ¹ in ei­ nen (in der Zeichnung nicht gezeigten) Speicher ab­ nimmt.

Nachdem der Schlitten 7 die rechte Endstellung erreicht hat, wird ein Befehl an den Kraftzylinder 30 ¹ für die Wegnahme der Kraft von der Zange 3 erteilt. Die Zange 3 wird gelöst, wobei sie den Dorn 1 mit der auf diesen gewickelten Feder 12 freigibt. Die Spindel 28 hört auf, das Drehmoment auf den Dorn 1 und die Feder 12 zu übertragen.

Der Schlitten 7 bleibt in der rechten Endstellung stehen.

Automatisch wird ein Befehl für die Einschaltung des Kraftzylinders 31 ¹ erteilt, der über die (nicht ge­ zeigte) Kolbenstange eine Kraft auf die Zange 4 überträgt. Die Zange 4 spannt die Feder 13 mit dem Dorn 2 ein. Die Spin­ del 29 beginnt, das Drehmoment auf den Dorn 2 mit der auf diesen zu wickelnden Feder 13 zu übertragen. Der Dorn 2 dreht sich und wickelt auf sich den Draht 15 auf, der durch die Düse 27 der Formgebungseinheit 11 läuft.

Bei der Formgebung der letzten Windung der Feder 13 ent­ steht zwischen der Stufe 23 der abgestuften Nut 19 und dem durch die Düse 27 auf den Dorn 2 geführten Draht 15 eine Kraft, die von der Spindel 29 zur Spindel 28 gerichtet ist. Die Formgebungseinheit 11 überträgt diese Kraft auf den Schlitten 7.

Der Schlitten 7 beginnt, sich über die Führungen 8 und 9 von der Spindel 29 zur Spindel 28 zu bewegen, wobei er mit Hilfe der Formgebungseinheit 10 von dem Dorn 1 die auf diesen gewickelte Feder 12 über die Zange 3 und die (nicht gezeich­ nete) hohle Kolbenstange des Kraftzylinders 30 ¹ in einen (in der Zeichnung nicht gezeigten) Speicher abnimmt.

Nachdem der Schlitten 7 die linke Endstellung erreicht hat, wird ein Befehl an den Kraftzylinder 31 ¹ für die Wegnah­ me der Kraft von der Zange 4 erteilt. Die Zange 4 wird gelöst, wobei sie den Dorn 2 mit der auf diesen zu wickelnden Feder 13 freigibt. Die Spindel 29 hört auf, das Drehmoment auf den Dorn 2 und die Feder 13 zu übertragen. Der Schlitten 7 bleibt in der linken Endstellung stehen.

Es wird ein Befehl für die Einschaltung des Kraftzy­ linders 30 ¹ erteilt.

Der Zyklus wiederholt sich.

Die in der Fig. 3 dargestellte Einrichtung ist zum Wickeln von Federn mit einer über die Länge konstanten Tei­ lung bestimmt.

Die Einrichtung arbeitet folgendermaßen.

Beim Einspannen der Feder 35 mit dem Dorn 1 in der drehbaren Zange 3 setzt die Drehung der Feder 35 mit dem Dorn 1 in geneigten Nuten 39 des Kamms 38 ein, wobei sich ein kinematisches Elementenpaar Schraube-Mutter bildet, wo die Funktion der Schraube die Feder 35 mit dem Dorn 1 und die Funktion der Mutter der Kamm 38 mit den geneigten Nuten 39 erfüllt. Da die Feder 35 mit dem Dorn 1 in der drehbaren Zange eingespannt sind, der Kamm 38 aber in dem am Schlit­ ten 7 befestigten Gehäuse 35 angeordnet ist, so erhält der Schlitten eine geradlinige gleichförmige Bewegung dank ei­ ner Kraft, die bei der Drehung der Feder 37 in den geneigten Nuten 39 des Kamms 38 entsteht. Während des Wickelns ge­ schieht ein Verschleiß der Nuten 39 des Kamms 38 und folg­ lich eine Änderung der Teilung der Feder 37.

Bei Abweichung der Teilung während des Verschleißes des Kamms 38 wird sie durch Verschiebung des Gleitsteins 40 mit dem in diesem eingesetzten Stab 41 korrigiert.

Hierbei stellt man die Düse 43 des Stabes 41 unter dem Steigungswinkel α der Schraubenlinie der Feder 35 ein, indem man dadurch die Konstanz der Teilung der zu wickelnden Feder 35 aufrechterhält.

Die in der Fig. 5 dargestellte Einrichtung arbeitet folgendermaßen.

Die Kolbenstange 58 des Kraftzylinders 57 befindet sich in der linken Endstellung. In derselben Stellung befindet sich der U-förmige Gleitstein 47 mit der in ihm angeordne­ ten Druckeinlage 52, die einen Vorsprung 54 besitzt, und der daselbst angeordneten Druckeinlage 53.

Zur Feder 46 mit dem Dorn 1 wird die Drehbewegung von der Spindel 28 übertragen. Es setzt die Drehung der Feder 46 mit dem Dorn 1 ein, wobei dem Dorn 1 über die Düse 56 des Stabes 50 der Draht 14 unter dem Steigungswinkel α der Schraubenlinie der Feder 46 zugeführt wird.

Beim Wickeln der Feder 46 auf den Dorn 1 entsteht bei der Formgebung ihrer letzten Windung zwischen dieser Windung und dem Vorsprung 54 der Druckeinlage 52 eine Kraft, die den Schlitten 7 in die rechte Stellung bewegt.

Bei der Notwendigkeit, die Teilung der Feder 46 zu ver­ ändern, wird ein Befehl für die Bewegung der Kolbenstange 58 des Kraftzylinders 57 mit der Schraube 59 in die rechte Stellung erteilt. Die Kolbenstange 58 des Kraftzylinders 57 bewegt sich mit der Schraube 59 nach rechts, wobei der U- förmige Gleitstein 47 nach rechts wandert und die Druck­ einlagen 52 und 53 verschiebt.

Bei der Verschiebung der Druckeinlage 52 in die rechte Stellung findet die Drehung der Düse 56 des Stabes 50 um die Achse C′ statt. Der Steigungswinkel α der Schraubenlinie der Feder 46 wird verändert. Mit der Veränderung des Stei­ gungswinkels α der Schraubenlinie der Feder 46 erfolgt die Änderung ihrer Teilung.

Somit ist es das Ziel der in Fig. 5 dargestellten Ein­ richtung, Federn mit veränderlicher Teilung zu wickeln.

Die in den Fig. 6 und 7 dargestellte Ausführungsform der Einrichtung arbeitet wie folgt.

Die auf den Dorn 1 zu wickelnde Feder 61 ordnet man zu­ sammen mit dem Dorn 1 zwischen der Stützeinlage 77 und der Andrückeinlage 78 an, welche die horizontale Verschiebung der Feder 61 verhindern. Mit ihrer letzten Windung stützt sich die Feder 61 gegen die Oberfläche 71 der Platte 68 ab, die in der Nut 67 des Mitnehmers 66 untergebracht ist, wel­ cher um die Achse N-N schwenkt und den Steigungswinkel α der Schraubenlinie der Feder 61 verändert. Bei der Drehung der Feder 61 mit dem Dorn 1 setzt das Wickeln des Drahtes 14 ein, der durch den Mitnehmer 66 hin­ durch unter dem Winkel α in die Wickelzone zugeführt wird.

Des weiteren entsteht beim Wickeln der Feder 61 auf den Dorn 1 zwischen der letzten Windung der Feder 61 und der Oberfläche 71 der Platte 68 eine Kraft, die nach rechts ge­ richtet ist, wodurch sich der Schlitten 7 nach rechts bewegt. Bei der Bewegung des Schlittens 7 nach rechts rollt die Rol­ le 63 des Stößels 62 auf der Arbeitsfläche 65 der am Trag­ körper 32 angebrachten Kopierschablone 64.

Da die Kopierschablone 64 die profilierte Arbeitsflä­ che 65 besitzt, so wirkt die auf derselben rollende Rolle 63 über die Achse 63 ¹ auf den Stößel 62 und verschiebt diesen in vertikaler Richtung. Bei der Verschiebung des Stößels 62 wirkt sein kegeliger Teil auf das freie Ende des Mitnehmers 66 ein, welcher, indem er um die eigene Achse N-N schwenkt, den Steigungswinkel α der Schraubenlinie der Feder 61 ver­ ändert.

Es ist also das Ziel der in Fig. 6 und 7 dargestellten Einrichtung, Federn mit stetiger Änderung der Teilung über die Länge der Feder 61 zu wickeln.

Das Ziel der in den Fig. 8 und 9 dargestellten Aus­ führungsform der Einrichtung ist die Erhöhung der Lebensdau­ er des Anschlagelementes.

Die Einrichtung arbeitet folgendermaßen. Die Feder 76 wirkt, indem sie auf den Dorn 1 gewickelt wird, mit der auf der Achse 73 rotierenden Rolle 72 zusammen (das heißt, die letzte Windung der Feder 76 wirkt mit der zylindrischen Außen­ fläche 75 der Rolle 72 zusammen).

Zwischen der Zylinderfläche 75 der Rolle 72 und der letz­ ten Windung der Feder 76 entsteht eine Kraft, die nach rechts gerichtet ist. Hierbei dreht sich die Rolle 72, indem sie mit dem in die Wickelzone zugeführten Draht 14 zusammenwirkt. Un­ ter der Kraftwirkung fällt dabei die lineare Geschwindigkeit der Oberfläche 75 der Rolle 72 mit der Geschwindigkeit der Zuführung des Drahtes 14 in die Wickelzone zusammen.

Auf diese Weise wird zwischen dem in die Wickelzone zu­ geführten Draht 14 und der Arbeitsfläche 75 der Rolle 72 ein bedingt unbeweglicher Kontakt erzeugt, dank welchem die Stand­ zeit des Anschlagelementes erhöht wird.

Claims (8)

1. Einrichtung zur Herstellung von Schraubenfedern aus Draht, enthaltend einen Tragkörper (32), zwei an diesem angebrachte Zangenspanner (3; 4) und zwei Buchsen (5; 6) mit Einzelantrieben zu ihrer Drehung, zwei parallel angeordnete Dorne (1; 2), die jeweils mit dem einen Ende in dem Zangenspanner (3; 4) und mit dem zweiten Ende in der Buchse (5; 6) befestigt sind, und zwei an einem gemeinsamen Schlitten (7) mit Verschiebungsmöglichkeit längs der Dorne (1; 2) montierte Winkeleinheiten (10; 11) zur Formgebung der Feder (12; 13) aus Draht (14; 15) auf einem entsprechenden Dorn (1; 2), von denen jede ein Gehäuse (16; 17) enthält, das mit einer zur Aufnahme des Dornes (1; 2) dienenden Nut (18; 19) ausgeführt ist, die zwei Stufen (20 und 21, 22 und 23), in einer (20; 22) von denen ein Abschnitt (24; 25) des Dornes (1; 2) mit der auf diesen zu wickelnden Feder (12; 13) untergebracht ist, und eine Düse (26; 27) zum Führen des Drahtes (14; 15) auf den Dorn (1; 2) aufweist, wobei die Düsen jeweils eine auf die Grenze der Stufen (20 und 21, 22 und 23) der Nut (18; 19) hinausgehende Austrittsöffnungen besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Winkeleinheit (10; 11) zur Formgebung der Feder (12; 13) mit einer in der Nut (18; 19) des Gehäuses (16; 17) untergebrachten Vorrichtung versehen ist, die während des Herstellvorgangs der Feder (12; 13) verstellbar ist und den jeweiligen Steigungswinkel (α) der Schraubenlinie der Feder vorgibt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Steigungswinkel (α) der Feder vorgebende Vorrichtung einen längs des Dornes (1; 2) gelegenen Kamm (38) mit Nuten (39), die zur Senkrechten (p) zur Achse des Dornes (1) unter einem Winkel (β) gerichtet sind, welcher dem Steigungswinkel (α) der Schraubenlinie der Feder (35) gleich ist, und mit einer Teilung (t), die der Teilung (h) der Feder (35) gleich ist, einen Gleitstein (40), der auf der Seite der Grundfläche des Kamms (38) längs der Achse (O₁-O₁) des Dornes (1) von einem Antrieb hin- und herbewegbar ist, sowie einen zylinderförmigen Stab (41) umfaßt, der im Körper des Gleitsteins (40) frei drehbar in bezug auf die eigene Achse (C-C), die zur Achse (O₁-O₁) des Dornes (1) rechtwinklig liegt, gelagert ist und eine Bohrung (42) aufweist, die senkrecht zur Drehachse (C-C) des Stabes (41) angeordnet und im Querschnitt mit der Öffnung der Düse (43) in Übereinstimmung gebracht ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb zur hin- und hergehenden Bewegung des Gleitsteins (40) eine Bewegungsschraube (44) enthält, die im Gehäuse (49) der Einheit (10) zur Formgebung der Feder (35) gegen Längsverschiebung gesichert und mit dem Gleitstein (40) mittels einer Gewindeverbindung (45) verbunden ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Steigungswinkel (α) der Schraubenlinie der Feder vorgebende Vorrichtung einen U-förmigen Gleitstein (47), der längs der Achse (O₁-O₁) des Dornes (1) von einem Antrieb hin- und herbewegbar angeordnet und mit einer Nut (51) zur Aufnahme zweier Druckeinlagen (52, 53) ausgeführt ist, welche dem Dorn (1) zugewandte Zylinderflächen aufweisen, deren Krümmungshalbmesser dem der Oberfläche der Feder (46) gleich ist, und eine (52) der Einlagen auf ihrer Stirnfläche einen Stützvorsprung (54) mit einer Höhe gleich dem Durchmesser (d) des Drahtes (14) besitzt, wobei der Vorsprung (54) mit der letzten Windung der Feder (46) zusammenwirkt, sowie einen zylinderförmigen Stab (50) umfaßt, der frei drehbar in bezug auf die eigene Achse (C′- C′), die zur Achse (O₁-O₁) des Dornes (1) rechtwinklig liegt, und eine Bohrung (55) aufweist, die senkrecht zur Drehachse (C′-C′) des Stabes (50) angeordnet und im Querschnitt mit der Öffnung der Düse (56) in Übereinstimmung gebracht ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des U-förmigen Gleitsteines (47) einen Kraftzylinder (57) darstellt, in dessen Kolbenstange (58) eine Schraube (59) eingesetzt ist, die mit der Stirnfläche des Gleitsteins (47) zusammenwirkt.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Steigungswinkel (α) der Schraubenlinie der Feder vorgebende Vorrichtung einen Stößel (62), welcher an dem einen Ende eine Kegelfläche aufweist, während an seinem anderen Ende eine Rolle (63) um die eigene Achse drehbar angebracht ist, eine Kopierschablone (64), die über ihre Arbeitsfläche (65) mit der zylindrischen Außenfläche der Rolle (63) dauernd zusammenwirkt, und einen mit seinem einen Ende im Gehäuse (60) der Einheit zur Formgebung der Feder befestigten schwenkbaren Mitnehmer (66) umfaßt, dessen Schwenkachse (N-N) zur Achse (O₁-O₁) des Dornes (1) senkrecht steht und dessen anderes Ende mit der Kegelfläche des Stößels (62) dauernd zusammenwirkt, wobei der Mitnehmer (66) mit einer Längsnut (67) ausgeführt ist, in der ein Anschlagelement (68; 72) untergebracht ist, das mit der letzten Windung der Feder (61) zusammenwirkt und die Kraft von der zu wickelnden Feder (61) auf das Gehäuse (60) der Formgebungseinheit überträgt.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagelement in Form einer in der Nut (67) des schwenkbaren Mitnehmers (66) angeordneten Platte (68) ausgebildet ist, die mit ihrer einen Oberfläche (69) an der Innenfläche der Nut (67) anliegt und eine kegelige Bohrung (70) zur Aufnahme des Dornes (1) aufweist, wobei die Schwenkachse (N-N) des Mitnehmers (66) mit der Achse (O₁-O₁) des Dornes (1) in einer Ebene zusammenfällt.

8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagelement in Form einer Rolle (72) ausgebildet ist, die im Gehäuse des Mitnehmers (66) untergebracht ist und einen Drehpunkt (K) besitzt, der sich in einem Abstand von der Schwenkachse (N-N) des Mitnehmers (66) befindet, wobei dem Halbmesser (r) der Rolle (72) gleich ist, deren Stirnfläche (74) von der Achse (O₁-O₁) des Dornes (1) in einem Abstand gleich dem Dornhalbmesser liegt, während deren Zylinderfläche (75) mit der letzten Windung der Feder (76) zusammenwirkt.