DE4109738C2 - Vorrichtung zum Herstellen von Ganzmetall-Federkissen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Ganzmetall-Federkissen aus Metallgewirkstücken.

Ganzmetall-Federkissen werden bisher folgendermaßen herge­ stellt: Auf einer Rundstrickmaschine wird der Metalldraht zu einem Schlauch gestrickt, der anschließend zu einem dop­ pellagigen Band breitgelegt wird. Dieses wird mit einer transversalen Wellung (Gaufrierung) versehen. Vom gaufrier­ ten Band werden Stücke vorgegebener Länge abgeschnitten und zu einem Wickel aufgerollt. Das Ende des Gewirkstückes wird durch Häkeln von Hand am Wickel festgelegt, und der so er­ haltene Gewirkwickel wird von Hand in eine Preßform gesteckt und in einer Presse zusammengepresst, wobei die einzelnen Drähte der Gewirklagen in engen Reibschluß zueinander kommen und das Federkissen die jeweils gewünsch­ te Endgeometrie erhält.

Diese Art der Herstellung ist sehr zeitintensiv.

Die DE-PS 10 96 707 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen eines Schwingungsdämpfers zur passiven Schwingungsisolie­ rung, bei dem ein feiner Federdraht auf einem Rundwirkstuhl geeigneter Art zu einem Schlauch verarbeitet wird, der ausgeflacht und mit Wellungen versehen wird und dann zu einem Zylinder gerollt wird und axial mit Hilfe eines Stempels verdichtet wird. Eine Vorrichtung zur automati­ sierten Herstellung eines solchen schwingungsdämpfenden Kissens ist nicht offenbart.

Die DE-PS 12 43 923 offenbart ein ringförmiges Kissen, das durch Wirken oder Verweben von Metalldraht und durch Rollen oder eine anderweitige Bündelung zu einem Ring hergestellt wird, worauf dieser unter sehr hohem Druck auf die für den besonderen Anwendungsfall erforderliche Endform und -dichte zusammengedrückt wird. Auch in dieser Druckschrift ist keine Vorrichtung zur automatisierten Herstellung eines ringförmigen Kissens offenbart.

Die DE 38 12 820 A1 offenbart eine Anlage zum kontinuier­ lichen Herstellen eines gefalteten Federkiesenmaterials, das mittels Walzen senkrecht zur Förderrichtung einer Kompaktierung und längs der Förderrichtung einer Stauchung unterzogen wird. Ein aufgewickeltes Material wird dabei nur in Zusammenhang mit einer Vorratsrolle erwähnt.

Durch die vorliegende Erfindung soll eine Vorrichtung zum Herstellen von Ganzmetall-Federkissen geschaffen werden, welche ein weitgehend automatisiertes Herstellen ohne menschliches Eingreifen ermöglicht, insbesondere das manu­ elle Einlegen der Gewirkwickel in die Preßform erübrigt.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Herstell­ vorrichtung gemäß Anspruch 1.

Bei der erfindungsgemäßen Herstellvorrichtung erfolgt das Aufwickeln der Gewirkstücke im Inneren einer Wickelhülse, die zugleich als Einführhilfe für eine Preßhülse dient.

Damit kann der fertige Gewirkwickel einfach maschinell von der Wickelstation in die Preßstation übergeführt werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unter­ ansprüchen angegeben.

Bei einer Vorrichtung gemäß Anspruch 2 hat man eine stets fest vorgegebene, spielfreie Zuordnung zwischen der Innen­ fläche der Wickelhülse und der Innenfläche der Preßhülse. Auch benötigt man keine besonderen und präzise positionie­ renden Transportmittel zum Bewegen der Wickelhülse zwischen Wickelstation und Preßstation.

Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 3 zeichnet sich durch einen besonders einfachen mechanischen Aufbau aus. Darüber hinaus hat man keinerlei Stoßstelle zwischen Wickeldorn und Preß­ dorn. Der Preßstempel kann einfach über den Wickeldorn hinwegbewegt werden.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 ist im Hinblick auf ein einfaches Antreiben des Wickeldornes von Vorteil.

Bei einer Vorrichtung gemäß Anspruch 5 kann man auf eine zwischen die obersten Lagen des Gewirkwickels zwischenge­ wickelte Gegenelektrode verzichten, da der Schweißstrom zwangsläufig in radialer Richtung geführt wird. Eine der­ artige Gegenelektrode macht den mechanischen Aufbau der Vorrichtung komplizierter, da sie durch einen gesonderten Antrieb in axialer Richtung aus dem Gewirkwickel herausge­ zogen werden muß, bevor letzterer kompaktiert wird.

Auch die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 6 dient dazu, ohne eine in den Wickel eingeschobene Gegenelektrode durch Mikroschweissungen das Gewirkstückende am Wickel fest­ zulegen.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 7 wird einerseits ein besonders einfaches und leichtes Abstreifen des fertigen Gewirkwickels vom Aufwickeldorn erhalten. Da­ rüber hinaus erleichtert es diese Weiterbildung auch, den Preßstempel unter geringem radialem Spiel über den Auf­ wickeldorn zu schieben.

Gemäß Anspruch 8 lassen sich aus dem Aufwickeldorn ausfahr­ bare Greifmittel auf besonders einfache Weise realisieren und betätigen.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 9 ist im Hinblick auf hohen Durchsatz der Herstellvorrichtung von Vorteil, da das Wickeln und Verschließen der Gewirkwickel und das Pressen in verschiedenen, räumlich getrennten Ar­ beitsstationen gleichzeitig durchgeführt werden kann.

Bei einer Vorrichtung gemäß Anspruch 10 kann eine Zuführ­ schiene, über welche das Gewirkstück der Aufwickelstation zugeführt wird, raumfest angeordnet werden. Sie braucht beim Bewegen des Schrittschalttisches nicht aus der Schritt­ schalttischbahn herausbewegt zu werden.

Den gleichen Vorteil erhält man bei einer Vorrichtung ge­ mäß Anspruch 11 auch für die Befestigungseinrichtung, die zur Aufwickelstation gehört.

Bei einer Vorrichtung gemäß Anspruch 12 erhält man gut re­ produzierbare Mikroschweissungen zum Festlegen des Gewirk­ stückendes am Wickel auch bei schlecht leitendem und nicht sehr dicht gewickelten Metallgewirk. Dabei hat die Auf­ wickelstation insgesamt noch mechanisch übersichtlichen Aufbau, da die Gegenelektrode und der Aufwickeldorn in entgegengesetzter Richtung aus der beidseitig offenen Wickelhülse herausgezogen werden.

Bei einer Vorrichtung gemäß Anspruch 13 kann leicht vorge­ geben werden, unter wieviele Lagen des Gewirks die Gegen­ elektrode in den Wickel gelegt wird.

Dabei kann man gemäß Anspruch 14 das Gewirkstückende unter Berücksichtigung von Längenschwankungen des Gewirkstückes sehr präzise in unmittelbarer Nachbarschaft der Befestigungs­ einrichtung positionieren.

Bei einer Vorrichtung gemäß Anspruch 15 erhält man bei die­ ser Feinpositionierung des Gewirkstückendes eine automati­ sche Berücksichtigung des Radius des Gewirkwickels bei der Bestimmung des Restdrehwinkels für den auf den Aufwickel­ dorn arbeitenden Antrieb.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine schematische Aufsicht auf eine Maschine zum Herstellen von Ganzmetall-Federkissen;

Fig. 2 einen transversalen Schnitt durch eine Aufwickel­ station der in Fig. 1 gezeigten Maschine;

Fig. 3 einen axialen Schnitt durch die Aufwickelstation nach Fig. 2 längs der dortigen Schnittlinie III-III;

Fig. 4 und 5 ähnliche Schnitte wie Fig. 2, in welchen die letzten beiden Phasen des Aufwickelvorganges wiedergegeben sind;

Fig. 6 ein Blockschaltbild einer Steuerung für die Aufwickelstation der Maschine nach Fig. 1;

Fig. 7 einen longitudinalen Schnitt durch die Haupt­ teile einer Preßstation der in Fig. 1 gezeig­ ten Maschine;

Fig. 8 einen longitudinalen Schnitt durch eine kombi­ nierte Aufwickel/Preßstation; und

Fig. 9 eine axiale Aufsicht auf das antriebsseitige Ende des Aufwickeldornes der kombinierten Sta­ tion nach Fig. 8 und einen transversalen Halb­ schnitt durch den Arbeitsabschnitt des Aufwickel­ dornes.

In Fig. 1 ist mit 10 ein Maschinenbett bezeichnet, welches eine insgesamt mit 12 bezeichnete Aufwickelstation trägt, in welcher in der Praxis 1-2 m lange gaufrierte Gewirkstüc­ ke aus Federdraht zu einem Gewirkwickel mit einem Durchmes­ ser von beispielsweise 4 cm und einer Höhe von beispiels­ weise 5 cm gewickelt werden und das Gewirkstückende durch Mikroschweissungen am Wickel befestigt wird. Wickelhülsen 14, in denen dieses Aufwickeln und Schließen der Gewirkwic­ kel in nachstehend näher beschriebener Weise erfolgt, sind an Armen 16 eines insgesamt mit 18 bezeichneten Schritt­ schalttisches 18 befestigt, der durch einen Antrieb 20 in Schritten von 90° um eine horizontale Achse bewegbar ist.

Das Maschinenbett 10 trägt ferner eine insgesamt mit 22 bezeichnete Preßstation, die der Aufwickelstation 12 bezüg­ lich der Achse des Schrittschalttisches 18 gegenüberliegt und in welcher die Gewirkwickel zu einem Federkissen axial zusammengestaucht werden, dessen Höhe in etwa die Hälfte der Ausgangshöhe des Wickels beträgt.

Nunmehr werden unter Bezugnahme auf die Fig. 1-5 Einzel­ heiten der Aufwickelstation 12 beschrieben:

Ein Wickelantrieb 24 treibt einen insgesamt mit 26 bezeich­ neten Aufwickeldorn an. Dieser hat einen Flansch 28, der unter Spiel vom einen Ende her etwas in die in der Auf­ wickelstation 12 jeweils stehende Wickelhülse 14 eingreifen kann, wie in Fig. 3 wiedergegeben. Ein vorderer Wickel­ abschnitt 30 des Aufwickeldornes 26 erstreckt sich im we­ sentlichen durch die gesamte Wickelhülse 14 und trägt auf seiner Mantelfläche vier Sätze von Mitnehmdrähten 32, die in Wickelrichtung (Pfeil 34) angestellt sind.

In der Umfangswand der beidseitig offenen Wickelhülsen 14, die stumpf an die zugehörigen Arme 16 angesetzt sind, ist ein Zuführfenster 36 vorgesehen. Dessen unten liegende Be­ grenzungsfläche 38 liegt etwas höher als die oberste Man­ tellinie des Wickelabschnitts 30, so daß das freie Ende eines Gewirkstückes 40 beim freitragenden Vorschieben über die Begrenzungsfläche 38 hinweg oberhalb des Wickelab­ schnittes 30 in die Bahn der in Richtung des Pfeiles 34 umlaufenden Mitnehmdrähte 32 gerät und so vom Aufwickeldorn 26 mitgenommen wird. Die obere Begrenzungsfläche 42 des Zuführfensters 36 verläuft tangential zur Innenfläche der Wickelhülse 14.

Zum definierten Zuführen des Gewirkstückes 40 ist eine Zu­ führschiene 44 vorgesehen, die eine Bodenwand 46 und seit­ liche Führungswände 48 aufweist. Beim Schienenende ist ein transversaler runder Führungsstab 50 vorgesehen, der zusam­ men mit einer vor ihm liegenden transversalen Leiste 52 einen Einführtrichter für das Gewirkstück 40 bildet und das Gewirkstück auf der Bodenwand 46 hält, so daß es eine definierte Lage zu einer Lichtschranke 54 einnimmt, die ein in die Bodenwand 46 eingelassenes Sendeteil 56 und ein fluchtend in der Leiste 52 angeordnetes Empfängerteil 58 umfaßt.

In Fig. 2 ist die Bahn der äußersten Mantellinie der Wic­ kelhülse 14 durch einen gestrichelten Kreis 60 angedeutet, die Bahn der innersten Mantellinie durch einen gestrichel­ ten Kreis 62. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist die Stirn­ fläche der Zuführschiene 44 tangential zum Kreis 60 angeord­ net. Ihr im wesentlichen gegenüberliegend ist tangential zum Kreis 62 eine insgesamt mit 64 bezeichnete Schweißein­ richtung vorgesehen. Diese umfaßt drei in Bohrungen 66 eines Gehäuses 68 verschiebbare Schweißelektroden 70, die jeweils über eine Isolierhülse 72 in der zugeordneten Bohrung 66 ge­ führt sind. Bei in der Aufwickelstation 12 stehender Wic­ kelhülse 14 fluchten Bohrungen 74 der Wickelhülse mit den Bohrungen 66, so daß die Enden der Schweißelektroden 70 gegen die Oberfläche des in der Wickelhülse 14 erzeugten Gewirkwickels 76 gefahren werden können, wobei das Ende der Schweißelektroden 70 in den Bohrungen 74 ähnlich ge­ führt ist wie in den Bohrungen 66.

Die Schweißelektroden 70 sind durch nicht gezeigte Federn vorgespannt, so daß sie beim Schweißen nach Erweichen des Gewirkmateriales elastisch nachgestellt werden.

Die Schweißelektroden 70 arbeiten mit einer zylindrisch gekrümmten Gegenelektrode 78 zusammen, die von einer Elek­ trodenwelle 80 getragen ist, wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich. Die Elektrodenwelle 80 ist mit einem Flansch 82 versehen, der das rechts gelegene Ende der Wickelhülse 14 ähnlich verschließt, wie dies der Flansch 28 für das links gelegene Hülsenende tut. Mittig ist der Flansch 82 mit einer Vertiefung 84 ausgebildet, in welche das Ende des Wickelabschnittes 30 unter Spiel eingreifen kann.

Die Gegenelektrode 78 ist über den größten Teil des Auf­ wickelvorganges unter dem Zuführfenster 36 geparkt, wie dies die Fig. 2 und 3 zeigen.

Durch eine vor der Lichtschranke 54 liegende zweite Licht­ schranke 86 wird ein Elektrodenantrieb 88 angesteuert, der auf die Elektrodenwelle 80 arbeitet. Die Lage der zweiten Lichtschranke 86 ist so gewählt, daß nach In-Umlauf-Ver­ setzen der Gegenelektrode 78 (ebenfalls im Sinne des Pfei­ les 34) gerade eine volle Anzahl von Gewirklagen über die Gegenelektrode 78 gewickelt wird und das Ende des Gewirk­ stückes 40 um die Größe der Schweißpunkte hinter der Mitte der Gegenelektrode 78 liegt. Damit wird wirklich das äus­ serste Ende des Gewirkstückes 40 am Gewirkwickel 40 fest­ gelegt, und man hat keine abstehenden Enden, die eine spä­ tere Handhabung des Gewirkwickels, aber auch des fertigen Federkissens, beeinträchtigen würden. Einzelheiten der Steuerung des Elektrodenantriebes 88 werden später unter Be­ zugnahme auf Fig. 6 beschrieben.

Wie Fig. 1 zeigt, sitzt der Wickelantrieb 24 auf einem ersten parallel zur Achse des Schrittschalttisches 18 ver­ fahrbaren Schlitten 90, der durch einen doppelt wirkenden hydraulischen Arbeitszylinder 92 bewegt wird. Ähnlich sitzt der Elektrodenantrieb 88 auf einem Schlitten 94, der durch einen doppelt wirkenden Arbeitszylinder 96 bewegt wird. Durch entsprechende Beaufschlagung der Arbeitszylin­ der 92, 96 lassen sich somit der Aufwickeldorn 26 und die Gegenelektrode 78 in axialer Richtung aus dem in der in der Aufwickelstation 12 stehenden Wickelhülse 14 erzeugten Gewirkwickel in axialer Richtung herausziehen, und anschlie­ ßend kann diese Wickelhülse 14 durch den Schrittschalttisch 18 zunächst in eine 90°-Zwischenstellung und anschließend in eine 180°-Preßstellung bewegt werden.

Um die Reibung zwischen der feststehenden Wickelhülse 14 und der Außenfläche des umlaufenden Gewirkwickels 76 zu verkleinern, kann man die Innenfläche der Wickelhülse mit eng benachbarten halbrunden Gleitrippen 98 versehen, wie in Fig. 2 dargestellt.

Mit jedem Weiterschalten des Schrittschalttisches 18 kommt eine leere Wickelhülse 14 in die Aufwickelstation 12, und durch entsprechende Druckbeaufschlagung der Arbeitszylinder 92, 96 werden jeweils Aufwickeldorn 26 und Gegenelektrode 78 axial ins Innere der jeweiligen Wickelhülse 14 eingefahren, so daß man jeweils zu Beginn eines Wickelvorganges die in den Fig. 2 und 3 gezeigten Ausgangsverhältnisse hat.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich, ist der Wickelantrieb 24 über einen steuerbaren Schalter 102 mit einer Netzleitung 104 verbindbar, um den Aufwickeldorn 26 in Richtung des Pfeiles 34 in Drehung zu versetzen. Die Steuerung des Schalters 102 erfolgt vom "1"-Ausgang einer bistabilen Kippschaltung 106 her, deren Setzausgang "S" mit dem Ausgang der ersten Lichtschranke 54 verbunden ist. In Fig. 6 sollen alle durch Flanken triggerbare Bauelemente auf ansteigende Signal­ flanken ansprechende Bauelemente sein.

Das Ausgangssignal der zweiten Lichtschranke 86 wird auf den Setzeingang einer weiteren bistabilen Kippschaltung 108 gegeben, deren "1"-Ausgang mit der Steuerklemme eines weiteren Schalters 110 verbunden ist. Über letzteren ist der Elektrodenantrieb 88 mit der Netzleitung 104 verbindbar. Das Anhalten von Wickelantrieb 24 und Elektrodenantrieb 88 erfolgt gleichzeitig durch Rücksetzen der beiden bista­ bilen Kippschaltungen 106 und 108 in Abhängigkeit von der abfallenden Signalflanke der Lichtschranke 54 durch einen speziell ausgebildeten digitalen Restwinkelsteuerkreis 112.

Der Restwinkelsteuerkreis 112 ist an einen mit dem Wickelan­ trieb 24 zusammenarbeitenden, für ein vorgegebenes Winkelin­ krement jeweils einen Impuls abgebenden Drehmelder 114 angeschlossen, dessen Ausgangssignal überein UND-Glied 116 auf einen Hilfszähler 118 gegeben wird.

Eine kleine Strecke vor der Lichtschranke 54 ist eine wei­ tere Lichtschranke 120 vorgesehen, deren Ausgangssignal über einen Inverter 122 mit der Setzklemme einer bistabilen Kippschaltung 124 verbunden ist. Deren "1"-Ausgang steuert die zweite Klemme des UND-Gliedes 116 an. Zugleich mit dem Setzen der Kippschaltung 124 wird auch der Hilfszähler 118 auf Null zurückgestellt.

Zur eigenen Rückstellung ist die Kippschaltung 124 über einen Inverter 126 mit dem Ausgangssignal der Lichtschranke 54 beaufschlagt. Der jeweils erhaltene Stand im Hilfszähler 118 entspricht somit derjenigen Anzahl von Winkelinkrementen des Wickelantriebes 24, die zum Bewegen des Gewirkstückendes von der Lichtschranke 120 zur Lichtschranke 54 erforderlich waren. Diese Anzahl ist abhängig vom jeweiligen Radius des Gewirkwickels 76. Aus dieser Anzahl kann nun mit besserer Genauigkeit berechnet werden, um wieviele Winkelschritte der Wickelantrieb 24 noch weiter bewegt werden muß, damit das Ende des Gewirkstückes 40 unmittelbar vor den Schweiß­ elektroden 70 zu liegen kommt.

Diese Umrechnung erfolgt digital so, daß man mit dem Aus­ gangssignal des Hilfszählers 118 einen Korrekturspeicher 128 ansteuert, in welchem die entsprechenden Winkelwerte zuvor abgelegt wurden. Der jeweils zutreffende Restwinkelwert wird als Inkrement-Anzahl auf die Voreinstellklemmen PR eines Zählers 130 gegeben. Die Aktivierung des Korrekturspeichers 128 und des Zählers 130 erfolgt über Verzögerungsglieder 132, 134 vom "0"-Ausgang der Kippschaltung 124 her.

Durch das Ausgangssignal des Verzögerungsgliedes 134 wird gleichzeitig ein UND-Glied 136 durchgeschaltet, über welches die Ausgangsimpulse des Drehmelders 114 auf eine Abwärtszähl­ klemme des Zählers 130 gegeben werden. Das Ausgangssignal an der Vorzeichen-Klemme S des Zählers 130 kann dann über einen Inverter 138 zum Rückstellen der bistabilen Kippschal­ tungen 106 und 108 verwendet werden. Nun liegt das Gewirk­ stückende kurz vor den Schweißelektroden 70.

Durch das "0"-Ausgangssignal der bistabilen Kippschaltung 106 wird zugleich über einen Verzögerungskreis 140, dessen Periode etwas länger ist als die zum Festschweißen des Ge­ wirkstückendes am Gewirkwickel benötigte Zeit, eine mono­ stabile Kippschaltung 142 angestoßen. Diese steuert einen Schalter 144 an, über den eine zweite Speiseklemme des Wic­ kelantriebes 24 mit der Netzleitung 104 verbindbar ist, bei deren Beaufschlagung der Wickelantrieb 24 in dem Pfeil 34 entgegengesetzter Richtung angetrieben wird. In dieser Drehrichtung arbeiten sich die Mitnehmdrähte 32 aus dem Gewirkwickel 76 heraus. Die Periode der Kippschaltung 142 entspricht der zum Herausziehen des Aufwickeldornes 26 aus dem Gewirkwickel benötigten Zeit.

Das Ausgangssignal der monostabilen Kippschaltung 142 wird auf einer Leitung 146 bereitgestellt, um ein gleichzeitiges gegensinniges axiales Herausziehen von Aufwickeldorn 26 und Gegenelektrode 78 aus dem Gewirkwickel 76 durch ent­ sprechende Druckbeaufschlagung der Arbeitszylinder 92, 96 herbeizuführen.

Wie aus den Fig. 1 und 7 ersichtlich, fluchtet in der Preßstation 22 eine Wickelhülse 14 jeweils mit einer Preß­ hülse 148 derart, daß die Innenflächen beider Hülsen bündig ineinander übergehen. Die Preßhülse 148 ist durch eine Halterung 150 fest mit dem Maschinenbett 10 verbunden. Ihr Boden wird durch einen Schieber 152 gebildet, der in rahmen­ festen Führungsnuten 154 läuft.

Durch den Schieber 152 ist ein Preßdorn 156 geführt, der mit der Kolbenstange 158 eines doppelt wirkenden Arbeits­ zylinders 160 verbunden ist.

Ein Preßstempel 162 ist durch die Wickelhülse 14 in die Preßhülse 148 hineinbewegbar und schiebt hierbei den Gewirk­ wickel 76 in die Preßhülse 148 und auf den Preßdorn 156. Der Preßstempel 162 hat eine mittige Bohrung 164, in welche der Preßdorn 156 hineinlaufen kann. Beim weiteren Vorschie­ ben des Preßstempels 162 durch den zugeordneten Preßzylin­ der 166 wird der Gewirkwickel 76 zwischen dem Schieber 152 und der Stirnfläche des Preßstempels 162 zusammengedrückt.

Nach Aufrechterhalten der Preßzeit über eine vorgegebene Zeitspanne hinweg wird dann der Preßzylinder 166 entlastet und der Preßdorn 156 durch den Arbeitszylinder 160 aus dem fertigen Federkissen herausgezogen, welches in Fig. 7 ge­ strichelt bei 168 angedeutet ist. Das Zurückfahren des Preß­ dorns 156 erfolgt bis hinter den Schieber 152, so daß letz­ terer anschließend in zur Zeichenebene von Fig. 7 senk­ rechter Richtung durch einen doppeltwirkenden Arbeitszylinder 170 (vgl. Fig. 1) weggefahren werden kann. Durch weiteres Vorschieben des Preßstempels 162 wird dann das fertige Fe­ derkissen aus der Preßhülse 148 ausgestoßen und gelangt auf eine Abgaberutsche 172.

Danach wird der Preßstempel 162 wieder in die in Fig. 7 gezeigte Ausgangsstellung zurückbewegt, ebenso der Schieber 152 und der Preßdorn 156. Danach kann eine weitere Wickel­ hülse 14 mit einem weiteren Gewirkwickel 76 in die Preßsta­ tion 22 bewegt werden.

In Fig. 7 sind die Schweißstellen, mit denen das Gewirk­ stückende am Gewirkwickel festgelegt sind, schematisch durch Kreuze angedeutet.

Bei einer abgewandelten Vorrichtung zur Herstellung von Federkissen, deren wichtigste Teile in Fig. 8 wiedergege­ ben sind, erfolgt das Wickeln, Verschweißen und Pressen in einer einzigen Arbeitsstation. Vorrichtungsteile, die obenstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1-7 schon in vergleichbarer Funktion erläutert wurden, sind wieder mit denselben Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals detailliert beschrieben.

Die Wickelhülse 14 ist nunmehr aus elektrisch isolierendem Material, z. B. einem Keramikmaterial hergestellt und über Bolzen 174 direkt mit der Preßhülse 148 verbunden.

Der Aufwickeldorn 26 hat einen Schaftabschnitt 176, der drehbar durch den Preßstempel 162 hindurchgeführt ist, und der Preßdorn 156 ist direkt an den Aufwickeldorn 26 angeformt.

Die Bohrung 164 hat einen größeren Durchmesser aufweisen­ den hinteren Bohrungsabschnitt 178, welcher die federnden Mitnehmdrähte 32 unter Spiel aufnehmen kann, während ein die Preßfläche abstützender zum Preßdorn 156 passender Boh­ rungsabschnitt 180 nur kurze axiale Abmesssung aufweist.

Ein Drehantrieb für den Aufwickeldorn 26 sitzt hinter dem Preßstempel 162 und ist wieder ähnlich auf einem Schlitten gelagert, wie in Fig. 1 dargestellt.

Bezüglich des Aufwickelns eines Gewirkstückes arbeitet die kombinierte Wickel/Preßstation nach Fig. 8 gleich wie oben beschrieben. Das Festschweißen des Gewirkstückendes erfolgt aber durch die über der Zeichenebene zu denkende Schweißein­ richtung 64 ohne separate Gegenelektrode. Als Gegenelektrode dienen die unteren Lagen des Gewirkwickels in Verbindung mit dem Aufwickeldorn 26. Da die Wickelhülse 14 elektrisch nicht leitend ist, hat man auch so einen definierten Strom von den Schweißelektroden weg in radialer Richtung.

Ist der Gewirkwickel 76 fertig, wird bei der Vorrichtung nach Fig. 8 einfach der Preßstempel 162 gegen den Schieber 152 bewegt. Ist der Gewirkwickel ausreichend kompaktiert, wird der Wickelantrieb in Fig. 8 nach links bewegt, wo­ durch der Preßdorn 156 aus dem Schieber 152 und dem ferti­ gen Federkissen herausgezogen wird. Danach wird der Schie­ ber 152 weggefahren und das Federkissen durch weiteres Vor­ schieben des Preßstempels 162 ausgestoßen.

Man erkennt, daß der axiale Hub des den Wickelantrieb tragenden Schlittens hier nur kleiner zu sein braucht, nämlich etwas größer als die axiale Abmessung des fertigen Federkissens. Auch wird ein präzise Winkelstellungen anfah­ render Schrittschalttisch nicht benötigt.

Um das Hinwegfahren des Preßstempels 162 über den Aufwickel­ dorn 26 zu erleichtern, kann man die Mitnehmdrähte 32 auch im wesentlichen in die Oberfläche des Aufwickeldornes 26 einfahrbar machen, wie Fig. 9 zeigt. Die Mitnehmdrähte 32 sind tangential weglaufend von einer Stellwelle 182 ge­ tragen und durchsetzen Verkippungen ermöglichende Öffnungen oder Schlitze 184 in dem nun hohl ausgebildeten Aufwickel­ dorn 26. Die Stellwelle 182 ist mit dem Wickelantrieb ver­ bunden und nimmt über eine in Winkelrichtung wirkende Tot­ gangverbindung 186 den Aufwickeldorn 26 mit. Bei Drehung der Stellwelle 182 in Richtung des Pfeiles 34 werden die Mitnehmdrähte 32 automatisch ausgefahren, bei Drehen der Stellwelle 182 in entgegengesetzter Richtung automatisch eingezogen. Normalerweise reicht die Reibung zwischen Ge­ wirkwickel 76 und Wickelhülse 14 bzw. die Trägheit des Auf­ wickeldornes 26 für das Umstellen der Totgangverbindung aus. Falls nicht, kann das getriebene Teil der Totgangver­ bindung durch eine zusätzliche Bremse 188, die eine nur beim Umschalten erregte Magnetbremse sein kann, gebremst werden.

In Abwandlung des Ausführungsbeispieles nach Fig. 8 kann man die Mikroschweißungen auch durch Mikroflammen erzeugen, die durch die Bohrungen 74 gegen das Ende des Gewirkwickels 76 gerichtet werden. Diese Mikroflammen können entweder durch Verbrennung von Gas erzeugte Flammen oder zwischen zwei Elektroden unterhaltene Lichtbögen sein.

Claims (15)

1. Vorrichtung zum Herstellen von Ganzmetall-Federkissen aus aus metallischem Draht hergestellten Gewirkstücken, gekennzeichnet durch

• a) eine Aufwickelstation (12), die aufweist:
  • a) einen mit Mitnehmmitteln (32) versehenen, mit einem Wickelantrieb (24) verbundenen Aufwickeldorn (26),
  • b) mindestens eine offene Wickelhülse (14), die ko­ axial zum Aufwickeldorn (26) angeordnet ist und in deren Umfangswand ein Zuführfenster (36) für das aufzuwickelnde Gewirkstück (40) vorgesehen ist,
  • c) eine Befestigungseinrichtung (64) zum Festlegen des Gewirkstückendes am Gewirkwickel (76), und
  • d) Abstreifmitteln (90, 92) zum Abstreifen eines ferti­ gen Gewirkwickels (76) vom Aufwickeldorn (26);
• b) eine Preßstation (22), die aufweist:
  • a) eine Preßhülse (148) mit durchbrechungsfreier Umfangs­ wand, deren Innendurchmesser dem Innendurchmesser der Wickelhülse (14) im wesentlichen entspricht und der ein Hülsenboden (152) zugeordnet ist,
  • b) einen Preßstempel (162) und
  • c) Ausstoßmittel (162) zum Ausstoßen eines durch Zusam­ menpressen eines Gewirkwickels (76) erhaltenen Federkissens (168) aus der Preßhülse (148) sowie gegebenenfalls
  • d) einen zentralen Preßdorn (156), dessen Durchmesser dem Durchmesser des Aufwickeldornes (26) im wesent­ lichen entspricht, wobei dann der Preßstempel (162) mit einer über den Preßdorn (156) bewegbaren zentralen Bohrung (164) versehen ist: und durch
• c) Mittel (18; 174) zum axialen Ausfluchten von Wickel­ hülse (14) und Preßhülse (148).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Wickelhülse (14) und Preßhülse (148) fest mitein­ ander verbunden (174) sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßdorn (156) vom Aufwickeldorn (26) getragen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaftabschnitt (176) des Aufwickeldorns (26) durch den Preßstempel (162) drehbar hindurchgeführt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung (64) eine elektrische Mikroschweißeinrichtung ist, daß die Wickelhülse (14) aus elektrisch nicht oder schlecht leiten­ dem Material gefertigt ist oder auf ihrer Innenseite mit einem solchen Material beschichtet ist, und daß der Auf­ wickeldorn (26) als Gegenelektrode für Schweißelektroden (70) der Mikroschweißeinrichtung (64) geschaltet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung eine thermische Schweißeinrichtung ist, z. B. einen Laser, Mikro­ gasflammen oder Lichtbogenstrecken umfaßt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmmittel (32) zwischen einer über den Aufwickeldorn (26) überstehenden Arbeits­ stellung und einer zurückgefahrenen Ruhestellung bewegbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufwickeldorn (26) hohl ist und in ihm eine Stellwelle (182) verläuft, die über eine in Winkelrichtung arbeitende Totgangverbindung (186) mit dem Aufwickeldorn (26) verbunden ist und die die Mitnehmmittel bildende Drahtstücke (34) trägt, welche verkippbar durch Öffnungen (184) oder Schlitze des Aufwickeldorns (26) bewegbar sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelhülsen (14) von einem Schrittschalttisch (18) getragen sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführfenster (36) der Wickelhülsen (14) in einem im wesentlichen parallel zu der Wickelhülsenbahn (60) stehenden Abschnitt der Umfangswand der Wickelhülsen (14) vorgesehen sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Befestigungseinrichtung (64) seit­ lich außerhalb der Wickelhülsenbahn (60, 62) angeordnet ist, vorzugsweise dem Zuführfenster (36) gegenüberliegend.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Befestigungseinrichtung (64) eine Mikroschweißeinrichtung ist und eine zwischen die obersten Lagen des Gewirkwickels (76) wickelbare Gegenelektrode (78) in der einen axialen Richtung und der Aufwickeldorn (26) in der anderen axialen Richtung aus der Wickelhülse (14) herausziehbar (90 bis 96) sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen Elektrodenantrieb (88) zum Drehen der Gegen­ elektrode (78) in Wickelrichtung (34), der gestartet wird durch einen Gewirkstückendefühler (86), der um die Länge der über die Gegenelektrode (78) zu wickelnden Gewirklagen vor dem Auflaufpunkt des Gewirkstückes auf den Gewirkwickel (76) angeordnet ist, oder durch einen Komparator gestartet wird, welcher das Ausgangssignal eines Fühlers erhält, der ein der Länge des auf den Wickel aufgewickelten Teiles des Gewirkstückes (40) zugeordnetes Signal bereitstellt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch einen zweiten Gewirkstückendefühler (54), der in un­ mittelbarer Nachbarschaft des Zuführfensters (36) der Wickelhülse (14) raumfest angeordnet ist oder von der Wickelhülse (14) getragen ist und dessen Ausgangssignal zur Steuerung des Anhaltens des Elektrodenantriebes (88) verwendet wird.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Gewirkstückendefühler (54) und ein dritter Gewirkstückendefühler (120) unmittelbar vor dem Zuführfenster (36) der Wickelhülse (14) angeordnet sind und durch deren Ausgangssignale ein Hilfszähler (118) aktiviert bzw. desaktiviert wird, der mit dem Ausgangs­ signal eines mit dem Aufwickeldorn (26) zusammenarbeitenden digitalen Winkelgebers (114) beaufschlagt ist, daß mit dem nach Passieren des Gewirkstückendes an diesen beiden Gewirkstückendefühlern anstehenden Ausgangssignal des Hilfszählers (118) ein Korrekturspeicher (128) adressiert wird, in welchem für die jeweilige Wickelgeometrie und Dicke des Gewirkstückes (40) dem Gewirkstückrest zugeord­ nete Restwinkelsignale abgelegt sind, und daß das Anhalten des Elektrodenantriebes (88) gesteuert durch das jeweils aus dem Korrekturspeicher (128) ausgelesene Restwinkel­ signal erfolgt.