DE4318425C1 - Vorrichtung zum Hochkantrichten eines Federblattes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Hochkantrichten eines eine unzuverlässige Hochkantabweichung aufweisenden Federblattes mit einer dem festen Einspannen des Einspannabschnitts des Federblattes dienenden Einspannvorrichtung, die einen Anschlagblock mit einer vertikalen Anschlagfläche für den Einspannabschnitt des Federblattes auf­ weist, und mit einem mit Abstand zur Einspannvorrichtung angeord­ neten Arbeitszylinder, dessen Arbeitskolben mit einem an seinem freien Ende befestigten Druckstück an die vordere Seitenflanke des Federblattes anlegbar ist.

Die gattungsgemäße Vorrichtung ist der Fachwelt bekannt und wird seit langem zum Hochkantrichten in unmittelbarem Anschluß an das Warmauswalzen des Federblattes benutzt.

Es ist weiterhin bekannt, ein eben ausgewalztes, noch warmes Federblatt zwischen zwei aufeinander zu fahrende gerade Richtlei­ sten zu legen und so gerade zu richten.

Bei der Herstellung von beispielsweise Parabelfederblättern mit den Arbeitsvorgängen Warmwalzen des Federblattes, Augenrollen und der anschließenden mechanischen Endenbearbeitung schließt daran ein Wiedererwärmen des Federblattes auf etwa 900°C, die Warmform­ gebung und schließlich das Vergüten an. Weiterhin folgt eine me­ chanische Augenbearbeitung und schließlich ein Spannungsstrahlen der Zugseite des Federblattes. Im Anschluß daran wird das Feder­ blatt lackiert, getrocknet, ggf. mit weiteren Federblättern zu einer mehrblättrigen Feder montiert, diese gesetzt und geprüft.

Gelangt eine Feder mit unzulässiger Hochkantabweichung bis in die Endphase der Herstellung einer mehrblättrigen Feder, so muß diese wieder demontiert und das fehlerhafte Federblatt, falls möglich, gerichtet werden. Hierfür ist eine vorher aufgebrachte Zinkstaub­ beschichtung wieder zu entfernen. Bei diesem nachträglichen Rich­ ten wird das Federblatt hochkant gerade und seine Sprengung auf Härtemusterhöhe kalt gerichtet. Hiernach wird das korrigierte Federblatt bei ca. 400°C entspannt. Nun kann das Federblatt ohne Schaden genommen zu haben, ab dem Spannungsstrahlen dem Fertigungs­ ablauf wieder zugeführt werden.

Der gattungsgemäßen Vorrichtung, die das Federblatt im Einspann­ bereich hält und am freien Ende einer Richtkraft aussetzt, haftet der Nachteil an, daß eine mehr oder weniger große Hochkantabwei­ chung durch das mehr oder weniger starke Biegen des Federblattes, ggf. mehrmalige Biegen, zu einer mehr oder weniger starken Kalt­ verfestigung nahe dem Einspannbereich des Federblattes und somit zu einer Inhomogenität im Federblatt selbst führt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Konzentration der Kaltverfesti­ gung durch das Hochkantrichten zu vermeiden.

Erfindungsgemäß wird daher bei einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Gattung vorgeschlagen, daß an die Anschlagflä­ che des Anschlagblocks der Einspannvorrichtung eine konvex gekrümmte Kurvenflanke eines Widerlagers anschließt, an die die hintere Flanke des eingespannten Federblattes - vom An­ schlagblock ausgehend - mit zunehmendem Hub des Arbeitskolbens nach und nach zur Anlage bringbar ist.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß sich mit zunehmendem Hub des Arbeitskolbens der freie Biegearm verkürzt, so daß sich die Kaltverfestigung einen größeren Abschnitt des Federblattes verteilt und dessen Inhomogenität wesentlich vermindert wird.

Auf Ausgestaltungen der Erfindung gemäß den Unteransprüchen wird verwiesen.

Das Hochkantrichten gekrümmter Federblätter, wie beispielsweise von Parabelfederblättern, erfolgt in der Strecklage, wofür gemäß Anspruch 2 vorgesehen ist, daß etwa in der horizontalen Ebene einer in der Einspannvorrichtung vorgesehenen Federblattauflage eine Endenauf­ lage für das freie Ende eines Federblattes angeordnet ist, und das Ende des Federblattes mittels eines Niederhalters auf die Endenauflage absenkbar ist, wobei die Kurvenflanke des Widerla­ gers senkrecht auf der horizontalen Ebene steht.

Anspruch 3 sieht vor, daß das Widerlager in Längsrichtung verschiebbar ist. Mit einem Verschieben des Widerlagers in Längsrichtung, d. h. parallel zu einem Federblatt, können bei ein und demselben Federblattyp An­ passungen des Richtvorganges an unterschiedliche Formen der Hoch­ kantabweichung, also an Unterschiede in der Säbelform berücksich­ tigt werden.

Mit der Auswechselbarkeit von Anschlagblock und Widerlager, die eine Baueinheit sein können, wird unterschiedlichen Federblattypen Rechnung getragen, vgl. die Ansprüche 5 und 6.

Betrachtet man ein Federblatt von oben, so kann die Hochkantabwei­ chung nach rechts oder nach links gerichtet sein. Um nun ein Fe­ derblatt zum Hochkantrichten nicht wenden zu müssen, sieht An­ spruch 5 entsprechende Maßnahmen vor.

Anspruch 6 befaßt sich mit einer Ausführungsform, die zum Richten von in ihrer Mitte einzuspannenden Parabelfedern besonders geeignet ist und es erlaubt, unterschiedliche Hochkantabweichungen der bei­ den Seiten entsprechend unterschiedlich zu richten.

Anspruch 6 beinhaltet auch die Kombination mit Anspruch 5, die es erlaubt, allen Gegebenheiten, also auch entgegengesetzten Hoch­ kantabweichungen der beiden Federblattenden, mit der ein und der­ selben Vorrichtung gerecht zu werden.

Es ist bekannt, Richtvorrichtungen mit Meßvorrichtungen zu kombi­ nieren und das Ergebnis eines Meßvorganges für den Richtvorgang zu berücksichtigen.

Durch die Erfindung wird insgesamt dafür gesorgt, daß zum Zusam­ menbau einer mehrblättrigen Feder nur noch Federblätter gelangen, die keine Hochkantabweichung aufweisen bzw. deren Hochkantabwei­ chung innerhalb eines zulässigen Toleranzbereiches liegt. Das Hochkantrichten kann somit vor dem Lackieren im Anschluß oder vor dem Spannungsstrahlen erfolgen, so daß auch ein Nachlackieren ver­ mieden wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt jeweils in schematischer Darstellung

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Hochkantrichten eines, eine Hochkantabweichung aufweisenden Federblattes,

Fig. 2 die Seitenansicht einer Vorrichtung zum Hochkant­ richten eines Parabelfederblattes,

Fig. 3 eine ergänzte Draufsicht auf eine Vorrichtung nach Fig. 2,

Fig. 4 ein gestrecktes Parabelfederblatt,

Fig. 5 eine Vorrichtung zum Richten einer Lenkerfeder,

Fig. 6 eine ergänzte Draufsicht auf eine Vorrichtung nach Fig. 5.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zum Hochkantrichten eines hier einarmigen Federblattes 1 dargestellt. Das Federblatt 1 hat Säbel­ form, weist also eine hier übertrieben dargestellte Hochkantabwei­ chung H auf.

Zu der Vorrichtung zum Hochkantrichten gehört eine Einspannvor­ richtung 2 mit einem hydraulisch bewegbaren Spannblock 3 und einem feststehenden Anschlagblock 4. Der Anschlagblock 4 hat eine dem Federblatt 1 zugekehrte Anschlagflanke bzw. -fläche 5.

Die Richtarbeit übernimmt ein Arbeitszylinder 6 mit einem Arbeits­ kolben 7, der am Ende ein Druckstück 8 trägt.

In Fortsetzung des Anschlagblockes 4 ist ein Widerlager 9 vorge­ sehen, das eine konvex gekrümmte Kurvenflanke 10 aufweist.

Das Federblatt 1 wird mit seinem Einspannabschnitt 11 vom Spann­ block 3 und Anschlagblock 4 gehalten. Es liegt mit einem geraden mittleren Abschnitt seiner hinteren Flanke 12 an dem Widerlager 9 an. Das freie Ende des Federblattes bildet ein nicht detailliert dargestelltes Federauge 13. Die vordere Seitenflanke 14 des Feder­ blattes 1 ist dem Arbeits- bzw. Hydraulikzylinder 6 zugekehrt. Eine Bohrung 15 im Einspannabschnitt 11 dient der späteren Befestigung des Feder­ blattes 1.

Es ist weiterhin eine Meßvorrichtung 16 vorgesehen, die berüh­ rungslos arbeitet. Ein Pfeil 17 soll den Meßstrahl andeuten. Ein Doppelpfeil 18 soll auf Einstellmöglichkeiten der Meßvorrichtung 16, beispielsweise auf unterschiedliche Längen des Federblattes 1 hinweisen. Die Meßvorrichtung 16 ist über eine Meßleitung 19 mit einem Steuergerät 20 verbunden, von dem eine Steuerleitung 21 zum Arbeitszylinder 6 führt.

Nachdem die Meßvorrichtung 16 eine Hochkantabweichung H erfaßt hat, ermittelt ein Programm im Steuergerät den notwendigen Hub des Arbeitskolbens 7, fährt diesen aus und nimmt dabei, sobald das Druckstück 8 an der vorderen Seitenflanke 14 des Federblattes 1 zur Anlage gekommen ist, unter plastischer Verformung das Feder­ blatt 1 mit. Dabei kommt der die Hochkantabweichung H aufweisende Bereich des Federblattes 1 zunehmend an der Kurvenflanke 10 mit der hinteren Seitenflanke 12 des Federblattes 1 zur Anlage.

Nach beendetem Richtvorgang fährt der Arbeitskolben 7 wieder zu­ rück. Mittels der Meßvorrichtung 16 kann das Ergebnis des Richt­ vorganges überprüft werden.

Nun wird der Spannblock 3 zurückgefahren und das Federblatt 1 ent­ nommen, um einem weiteren zu richtenden Federblatt Platz zu ma­ chen.

Fig. 2 zeigt in Seitenansicht eine Vorrichtung zum Hochkantrichten eines Federblattes 1 in Form einer zweiarmigen Parabelfeder. Ge­ richtet wird die Parabelfeder in ihrer Strecklage, wobei in dieser Strecklage das Federblatt mit 1s bezeichnet ist. Entsprechend sind die Federaugen 13 in der Strecklage mit 13s bezeichnet.

Fig. 2 und Fig. 3 werden nachfolgend in der Zusammenschau be­ schrieben. Fig. 3 zeigt Arbeitsblöcke bzw. Baueinheiten 22, 23, beidseits eines Fe­ derblattes 1 und vier Arbeitszylinder 6. Die zugeordneten Meßvor­ richtungen sind nicht dargestellt. Der einem Federblatt 1 zuge­ kehrte Mittelteil des Arbeitsblockes 22 bzw. 23 ist sowohl Spannblock 3 wie auch Anschlagblock 4, je nachdem, welcher der Arbeitsblöcke jeweils festgelegt ist. Der festgelegte Arbeitsblock fungiert dann auch als Widerlager 9.

Um die Strecklage der Parabelfeder, die in dieser Strecklage in Fig. 4 perspektivisch dargestellt ist, zu definieren, sind Enden­ auflagen 24 und 25 beidseits einer zentralen Federblatt- bzw. Mittelauflage 26 vor­ gesehen.

Hydraulisch beaufschlagte Niederhalter 27 drücken die Augenberei­ che der Parabelfeder auf die Endenauflagen 24 und 25 und halten sie dort fest.

Mit der in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellten Vorrichtung zum Hoch­ kantrichten können Parabelfederblätter gerichtet werden, die eine beliebig gerichtete Hochkantabweichung aufweisen.

Zeigt die Hochkantabweichung in der Draufsicht eine S-förmige Krümmung der Parabelfeder, so werden diagonal gegenüberliegende Arbeitszylinder 6 zum Richten wirksam gemacht. Ist die Hochkant­ abweichung beider Federarme auf die gleiche Seite gerichtet, so werden die beiden auf einer Seite des Federblattes 1 liegenden Arbeitszylinder 6 aktiviert.

Fig. 5 und Fig. 6 zeigen eine Vorrichtung zum Hochkantrichten eines Federblattes in Form einer Feder 30, deren rechter parabelfederförmiger Federarm in der mit 30s bezeichneten Strecklage gerichtet wird und die einen Lenkerarm 30′ aufweist.

Eine zentrale, feststehende Auflage übernimmt hier teilweise Funk­ tionen der Einspannvorrichtung 2, die hier ergänzend den Einspann­ abschnitt 11 der Feder 30 zusammen mit einem Hydraulikzylinder 28 und dessen Hydraulikkolben 29 auch von oben faßt.

Anschlagblock 4 und Widerlager 9 bilden eine auswechselbare Bau­ einheit 31 bzw. 32. In Abhängigkeit von der Richtung der Hochkant­ abweichung wird einer der vorhandenen Arbeitszylinder 6 wirksam.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Hochkantrichten eines eine unzulässige Hochkantabweichung aufweisenden Federblattes, mit einer dem festen Einspannen des Einspannabschnittes des Federblattes dienenden Einspannvorrichtung, die einen Anschlagblock mit einer vertikalen Anschlagfläche für den Einspannabschnitt des Federblattes aufweist, und mit einem mit Abstand zur Einspannvorrichtung angeordneten Arbeitszylinder, dessen Arbeitskolben mit einem an seinem freien Ende befestigten Druckstück an die vordere Seitenflanke des Federblattes anlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß an die Anschlagfläche (5) des Anschlagblocks (4) der Einspannvorrichtung (2) eine konvex gekrümmte Kurvenflanke (10) eines Widerlagers (9) anschließt, an die die hintere Flanke (12) des eingespannten Federblattes (1) - vom Anschlagblock (4) ausgehend - mit zunehmendem Hub des Arbeitskolbens (7) nach und nach zur Anlage bringbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß etwa in der horizontalen Ebene einer in der Einspannvorrichtung (2) vorgesehenen Federblattauflage (26) eine Endenauflage (24; 25) für das freie Ende des Federblattes (1) angeordnet ist und das Ende des Federblattes mittels eines Niederhalters (27) auf die Endenauflage absenkbar ist, wobei die Kurvenflanke (10) des Widerlagers (9) senkrecht auf der horizontalen Ebene steht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (9) in Längsrichtung verschiebbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Anschlagblock (4) und Widerlager (9) eine auswechselbare Baueinheit (22; 23 bzw. 31; 32) bilden.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an­ stelle des einen Anschlagblocks - zwei einander gegenüberliegende, zwischen sich das Federblatt (1; 30) aufnehmende, relativ gegeneinander verfahrbare Anschlagblöcke (4) und entsprechend - anstelle des einen Widerlagers - zwei relativ gegeneinander verfahrbare Widerlager (9) und weiterhin entsprechend - anstelle des einen Arbeitszylinders - zwei einander zugekehrte Arbeitszylinder (6) vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem jeweiligen Anschlagblock (4) - anstelle des jeweils auf einer Seite vorgesehenen Widerlagers - beidseits je ein Widerlager (9) und entsprechend - anstelle des jeweils auf einer Seite vorgesehenen Arbeitszylinders - beidseits je ein Arbeitszylinder (6) zugeordnet ist.