DE4004187A1

DE4004187A1 - Vorrichtung und verfahren zur herstellung von stossdaempfer-grundkoerpern

Info

Publication number: DE4004187A1
Application number: DE4004187A
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Ing Kuehl; Joerg Dipl Ing Weinschenk; Martin Hoffmann
Original assignee: Stop Choc Schwingungstechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Hutchinson Stop Choc GmbH and Co KG
Priority date: 1990-02-12
Filing date: 1990-02-12
Publication date: 1991-08-14
Anticipated expiration: 2010-02-13
Also published as: WO1991012100A1; DE4004187C2; US5319833A; CA2075800C; EP0515581A1; CA2075800A1; DE59101578D1; EP0515581B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 18, ebenso auf einen Stoßdämpfer-Grundkörper nach Patentanspruch 21.

Stoßdämpfer-Grundkörper mit kreiszylindrischer Form, die aus einem aus Stahldraht hergestellten, im Querschnitt endlosen Gestrick bestehen und durch einen Wickelvorgang des Gestricks ihre Ausgangsform erhalten, werden durch einen Setzvorgang in den endgültigen Zustand gebracht. So gestaltete Stoßdämpfer haben ein weites Anwendungsfeld, u. a. im Maschinen- und Fahrzeugbau und zwar dort, wo dynamische Belastungen zu reduzieren sind.

Stoßdämpfer-Grundkörper dieser Gattung werden mechanisch aufgewickelt, wobei das Endstück am äußeren Umfang mit wenigstens einer benachbarten Lage durch eine Art manuellem Nähvorgang verbunden wird. Dieses Verfahren ist nicht nur zeitraubend und deshalb aufwendig, sondern erfordert auch eine besondere manuelle Geschicklichkeit des Fertigungspersonals.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, mit denen die Stoßdämpfer-Grundkörper auf rationelle Weise produzierbar sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1, 18 und 21 gelöst. Weitere, die Erfindung ausgestaltenden Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten, die sich auf die vorgenannten Patentansprüche beziehen.

Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, daß mit der Vorrichtung und dem Verfahren Stoßdämpfer-Grundkörper auf günstige Art und Weise herstellbar sind, wobei die spezifischen Eigenschaften wie Durchmesser und Gewicht der Grundkörper gut reproduzierbar und innerhalb vorgegebener Toleranzlagen haltbar sind. Dabei sind die Einrichtungen der Vorrichtung mit einem vertretbaren Aufwand realisierbar. Darüber hinaus können mit der Vorrichtung Stoßdämpfer-Grundkörper unterschiedlicher Größe hergestellt werden.

Das Ende des äußeren Umfangs des jeweiligen Stoßdämpfer-Grundkörpers ist durch Schweißen befestigt, wodurch manuelle Arbeitsvorgänge entfallen. Das Schweißen erfolgt mit Punktschweißelektroden, die trägheitsarm während des Schweißvorgangs nachgesetzt werden, wodurch einem unkontrollierten Verschmelzen des Stahldraht-Gestricks entgegengewirkt wird.

In der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt, die nachstehend näher beschrieben sind.

Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht in axialer Richtung eines Stoßdämpfer-Grundkörpers,

Fig. 2 eine Ansicht entsprechend Fig. 1,

Fig. 3 ein Blockschaltbild der Vorrichtung zur Herstellung von Stoßdämpfer-Grundkörpern,

Fig. 4 eine Seitenansicht der Vorrichtung zur Herstellung von Stoßdämpfer-Grundkörpern,

Fig. 5 eine Ansicht in Pfeilrichtung A der Fig. 4,

Fig. 6 eine Wickeleinrichtung der Vorrichtung,

Fig. 7 eine Schweißeinrichtung der Vorrichtung.

In Fig. 1 ist ein Stoßdämpfer-Grundkörper 1 dargestellt, der kreiszylindrisch gestaltet ist und aus einem aus Stahldraht hergestellten, Maschen aufweisenden Gestrick 2 besteht. Das Gestrick 2 ist im Querschnitt endlos oder schlauchartig ausgebildet und spiralförmig gewickelt, wobei sich die Lagen 3 bis 6 berühren. Ein Endstück 7 am äußeren Umfang 8 des Stoßdämpfer-Grundkörpers 1 ist durch Schweißen mit der benachbarten Lage 4 verbunden. Anders ausgedrückt, die Lagen 3 und 4 sind miteinander verbunden, wobei die Schweißverbindung durch mehrere beabstandete Schweißpunkte 9 dargestellt ist.

In Fig. 3 ist eine Vorrichtung zur Herstellung des Grundkörpers schematisch dargestellt. Sie umfaßt einen Rechner 11, der mit folgenden Einrichtungen verbunden ist: einer Rolleneinrichtung 12, einer Verbindungseinrichtung 13 mit einer ersten Schweißeinrichtung 14, einer Speichereinrichtung 15, einer Meßeinrichtung 16 mit einer Schneideeinrichtung 17, einer ersten Wickeleinrichtung 18, einer Elektrodeneinrichtung 19, einer zweiten Wickeleinrichtung 20, einer zweiten Schweißeinrichtung 21 und einer Wiegeeinrichtung 22. Es besteht auch die Möglichkeit, nur ein Teil der vorstehenden Einrichtungen mit dem Rechner 11 zu verknüpfen.

Gemäß Fig. 4 sind die Rolleneinrichtung 12, die Verbindungseinrichtung 13 mit der Schweißeinrichtung 14, die Speichereinrichtung 15 und die Meßeinrichtung 16 mit der Schneideeinrichtung 17 der Vorrichtung 10 an einem Förderband 23 angeordnet, das radial an einen Rundtisch 24 anschließt. Der Rundtisch 24 trägt die erste und zweite Wickeleinrichtung 18, 20, die Elektrodeneinrichtung 19 und die zweite Schweißeinrichtung 21. Dem Rundtisch 24, der vier Stationen 25, 26, 27 und 28 umfaßt, ist die Wiegeeinrichtung 22 nachgeschaltet.

Die Rolleneinrichtung 12 (Fig. 4) wird durch zwei übereinanderliegende Rollen 29, 30 gebildet, deren tangentiale Gestrickauszüge 31, 32 benachbart zueinander in Richtung B-B des Förderbands 23 verlaufen. Zentren 33, 34 der Rollen 29, 30 liegen auf einer gemeinsamen senkrechten Ebene C-C.

Die Verbindungseinrichtung 13 ist mit einem Sensor 35 versehen, der einerseits ein hinteres Endstück, z. B. 36 des Gestricks 37, das von der Rolle 30 abgezogen ist, im Bereich der Schweißeinrichtung 14 festlegt; die Rolle 30 ist folglich in vollem Umfang abgespult. Andererseits bewirkt der Sensor 35, daß ein vorderes Endstück 38 des Gestricks 39 der Rolle 29 zur Schweißeinrichtung 14 gefördert wird. Die beiden Endstücke 36 und 38 werden überlappend ausgerichtet und durch die Schweißeinrichtung 14, die mehrere Punktschweißelektroden besitzt, miteinander verbunden.

Bei 40 ist die Speichereinrichtung 15 angedeutet, die nach Art von Tänzerwalzen aufgebaut ist und einen ersten und einen zweiten Motor 41, 42 elektrischer Bauart und Umlenkwalzen 43, 44 und 45 aufweist.

Die Meßeinrichtung 16, die in Gurtlaufrichtung D gesehen hinter dem zweiten Motor 42 liegt, besitzt zwei beiderseits des Gestricks 39 angebrachte Meßrollen 46, 47. Zwischen den Meßrollen 46, 47 und der ersten und der zweiten Wickeleinrichtung 18, 20 ist die Schneideeinrichtung 17 angeordnet, die in Abhängigkeit der Meßeinrichtung 16 wirksam wird.

Die erste Wickeleinrichtung 18 (Fig. 6), die wie die zweite Wickeleinrichtung 20 am Rundtisch 24 angebracht ist, umfaßt einen Wickeldorn 48, der beispielsweise mit Haken 49 versehen sein kann, die in Gestrickaufspulrichtung E als Mitnehmer wirken, jedoch in entgegengesetzter Richtung das Gestrick freigebend ausgebildet sein kann. Die zweite Wickeleinrichtung 20 weist einen Kamm 50 für das Gestrick 39 auf, der mittels eines Getriebes 51 um den Wickeldorn 48 entgegen der Gestrickaufspulrichtung E rotierbar ist.

Die Elektrodeneinrichtung 19 umfaßt eine Elektrode 52, die quer zum Wickeldorn 48 angeordnet ist und mittels eines pneumatischen Stellglieds 53 betätigbar ist (Fig. 5 und 7); sie ist zwischen zwei Lagen 4, 5 des Stoßdämpfer-Grundkörpers einführbar.

Die zweite Schweißeinrichtung 21 (Fig. 7) umfaßt mehrere Punktschweißelektroden 54, 55, 56, 57, 58 die senkrecht zur Elektrode 52 und zum Wickeldorn 48 hin beweglich sind, wobei sie zum trägheitsarmen Nachsetzen während des Punktschweißvorgangs mit Federn 59 zusammenwirken.

Die Wiegeeinrichtung 21 stellt fest, ob der fertiggestellte Stoßdämpfer-Grundkörper 1 innerhalb eines zulässigen Toleranzfeldes liegt.

Der Fertigungsvorgang für jeden Stoßdämpfer-Grundkörper läuft wie folgt ab: von der Rolle 30 wird Gestrick 37 kontinuierlich abgezogen. Erkennt dabei der Sensor 35 das hintere Endstück 36, so wird es im Bereich der ersten Schweißeinrichtung 40 festgelegt. Außerdem wird ein vorderes Ende 38 des Gestricks 39 bis zur Schweißeinrichtung 14 gefördert; beide Endstücke 36 und 38 überlappen sich. Danach werden die Endstücke 36 und 38 durch die Schweißeinrichtung 14, die der zweiten Schweißeinrichtung 21 im wesentlichen entspricht, miteinander verbunden. Die überlappenden Endstücke 36 und 38 werden von der Schneideeinrichtung 17 so beschnitten, daß nur noch das Gestrick 39 zur ersten Wickeleinrichtung 18 gefördert wird. Der Wickeldorn 48 wickelt das Gestrick 39 so lange auf, bis die Meßeinrichtung 16 vom Rechner 11 einen Impuls erhält, der einerseits den Aufwickelvorgang durch die erste Wickeleinrichtung 18 unterbricht und andererseits einen Impuls an die Schneideeinrichtung 17 gibt, das Gestrick (39) zu trennen. Zwischen dem noch nicht aufgewickelten Teil 60 (Fig. 2) des Gestricks 39 (= Lage 4) und der Lage 5 des teilweise aufgewickelten Stoßdämpfer-Grundkörpers 1 wird die Elektrode 52 eingeführt. Nunmehr bewirkt die zweite Wickeleinrichtung mit dem entgegen der Gestrickaufspulrichtung E wirkenden Kamm 49, daß das Teil 60 aufgewickelt wird. Der Stoßdämpfer-Grundkörper hat die in Fig. 1 dargestellte endgültige Form. Zur Befestigung des Endstückes 7 werden die Punktschweißelektroden 54, 55, 56, 57, 58 einzeln bzw. unabhängig voneinander mit der Elektrode 52 in Wirkverbindung gebracht. Der fertige Stoßdämpfer-Grundkörper 1 wird zur Wiegeeinheit 21 gefördert. Dabei wird festgestellt, ob sein Gewicht innerhalb eines zulässigen Toleranzfeldes liegt. Bei Abweichung hiervon stoppt der Rechner den Fertigungsablauf und regelt über das Meßsystem so lange ein, bis das Gewicht des jeweiligen Stoßdämpfer-Grundkörpers toleranzkonform ist.

Claims

1. Vorrichtung zur Herstellung von kreiszylindrischen Stoßdämpfer-Grundkörpern, bestehend aus einem aus Stahldraht hergestellten, im Querschnitt endlosen Gestrick, das von einer Rolle abgezogen und zu dem jeweiligen Stoßdämpfer-Grundkörper gewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung folgende Einrichtungen umfaßt:

a) eine Rolleneinrichtung (12) zur kontinuierlichen Zuführung des Gestricks (37, 39);
b) eine Verbindungseinrichtung (13) für Gestricke (37, 39), die von wenigstens zwei Rollen (29, 30) der Rolleneinrichtung (12) abspulbar sind, wobei die Verbindungseinrichtung (13) eine erste Schweißeinrichtung (14) aufweist;
c) eine Speichereinrichtung (15) mit wenigstens einem Motor (41 oder 42) für kontinuierliche Bereitstellung des Gestricks (37, 39);
d) eine Meßeinrichtung (16) zur Längenbestimmung des Gestricks (37, 39) für den jeweiligen Stoßdämpfer-Grundkörper (1) mit einer nachgeschalteten Schneideeinrichtung (17);
e) eine erste Wickeleinrichtung (18) für den jeweiligen Stoßdämpfer-Grundkörper (1);
f) eine zwischen zwei Lagen (4, 5) des Gestricks (37, 39) des Stoßdämpfer-Grundkörpers (1) einführbare Elektrodeneinrichtung (19);
g) eine zweite, um das Zentrum (Wickeldorn 48) der ersten Wickeleinrichtung (18) rotierbare Wickeleinrichtung (20), die durch eine Art Kämmvorgang in Umfangsrichtung des Stoßdämpfer-Grundkörpers (1) ein nicht aufgewickeltes Teil (58) des Stoßdämpfer-Grundkörpers (1) an letzterem festlegt;
h) eine zweite Schweißeinrichtung (21), die mit der Elektrodeneinrichtung (19) zusammenwirkt;
i) eine Wiegeeinrichtung (22) für den Stoßdämpfer-Grundkörper (1);
j) einen Rechner (11), der zumindest ein Teil der Einrichtungen (12 bis 21) der Vorrichtung (10) ansteuert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolleneinrichtung (12), die Verbindungseinrichtung (13), die Speichereinrichtung (15) und die Meßeinrichtung (16) mit Schneideeinrichtung (17) an einer Art Förderband (23) hintereinanderliegend angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Wickeleinrichtung (18, 20), die Elektrodeneinrichtung (19) und die zweite Schweißeinrichtung (21) auf einem mehrere Stationen (25, 26, 27, 28) umfassenden Rundtisch (24) angeordnet sind, der dem Förderband (23) nachgeschaltet ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiegeeinrichtung (22) dem Rundtisch (24) nachgeschaltet ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolleneinrichtung (12) zwei übereinanderliegende Rollen (29, 30) umfaßt, wobei die tangentialen Gestrickauszüge (31, 32) beider Rollen (29, 30) benachbart in Richtung (B-B) des Förderbandes (23) verlaufen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Zentren (33, 34) der Rollen (29, 30) auf einer gemeinsamen senkrechten Ebene (C-C) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung (13) einen Sensor (35) umfaßt, der einerseits ein hinteres Endstück (36) des Gestricks (37) der einen Rolle (30) im Bereich der ersten Schweißeinrichtung (14) festlegt und andererseits die Förderung eines vorderen Endstücks (38) des Gestricks (39) der anderen Rolle (29) an besagte Schweißeinrichtung (14) bewirkt, wobei die beiden sich überlappenden Endstücke (36, 38) der Gestricke (37, 39) mittels der Schweißeinrichtung (34) verbunden werden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung (15) nach Art von Tänzerwalzen aufgebaut ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Speichereinrichtung (15) ein erster Motor (41) und ein zweiter Motor (42) zugeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (16) zwei beiderseits des Gestricks (39) angebrachte Meßrollen (46, 47) aufweist.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wickeleinrichtung (18) einen Wickeldorn (48) für das aufzuwickelnde Gestrick (39) umfaßt.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodeneinrichtung (19) eine Elektrode (51) umfaßt, die quer zum Wickeldorn (48) angeordnet und mittels eines Stellgliedes (52) betätigbar ist.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Wickeleinrichtung (20) einen Kamm (49) für das Gestrick (39) aufweist, der mittels eines Getriebes (39) um den Wickeldorn (48) der ersten Wickeleinrichtung (18) rotierbar ist.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schweißeinrichtung (21) mehrere senkrecht zur Elektrode (51) hin bewegliche Punktschweißelektroden (53, 54, 55, 56, 57) umfaßt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils nur eine der Punktschweißelektroden (z. B. 53 oder 54) wirksam ist.

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Punktschweißelektrode (z. B. 53) zum trägheitsarmen Nachsetzen während des Schweißvorgangs mit einer Feder (58) zusammenwirkt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiegeeinrichtung (22) Sollwert-Gewichtsabweichungen des Stoßdämpfer-Grundkörpers (1) dem Rechner (11) meldet.

18. Verfahren zur Herstellung von kreiszylindrischen Stoßdämpfer-Grundkörpern, bestehend aus einem aus Stahldraht hergestellten, im Querschnitt endlosen Gestrick, das von einer Rolle abgezogen und zu dem jeweiligen Stoßdämpfer-Grundkörper gewickelt wird, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) das Gestrick (37, 39) wird kontinuierlich einer ersten Wickeleinrichtung (18) zugeführt;
b) die Länge des Gestricks (37, 39) wird mittels einer Meßeinrichtung (16) und einer Schneideeinrichtung (17) nach Vorgaben eines Rechners (11) definiert;
c) eine Elektrodeneinrichtung (19) wird zwischen dem teilweise aufgewickelten Stoßdämpfer-Grundkörper (1) und einem noch nicht aufgewickelten Teil (60) des Gestricks (37, 39) eingeführt;
d) eine zweite um die erste Wickeleinrichtung (18) rotierende Wickeleinrichtung (20) kämmt das Teil (60) in seine endgültige Lage am Stoßdämpfer-Grundkörper (1);
e) mehrere Punktschweißelektroden (53, 54, 55, 56, 57) einer Schweißeinrichtung (21) wirken zur Befestigung des Teils (60) am Stoßdämpfer-Grundkörper (1) mit der Elektrodeneinrichtung (19) zusammen;
f) die Elektrodeneinrichtung (19) wird aus den Lagen des Stoßdämpfer-Grundkörpers (1) herausgeführt.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißpunkte mit den Punktschweißelektroden (53, 54, 55, 56, 57) jeweils einzeln ausgeführt werden.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Punktschweißelektroden (53, 54, 55, 56, 57) während der Ausführung der Schweißpunkte trägheitsarm nachgesetzt werden.

21. Stoßdämpfer-Grundkörper mit kreiszylindrischer Form, der aus einem aus Stahldraht hergestellten, im Querschnitt endlosen Gestrick besteht, wobei der Stoßdämpfer-Grundkörper durch Aufwickeln mehrerer Lagen des Gestricks gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Endstück am äußeren Umfang des Stoßdämpfer-Grundkörpers mit der benachbarten Lage (4) durch Schweißen verbunden ist.

22. Stoßdämpfer-Grundkörper nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Endstück (7) mittels mehrerer Schweißpunkte verbunden ist.