DE9212041U1

DE9212041U1 - Vorrichtung zum Winden von Draht oder Bandmaterial, insbesondere zum Herstellen von Schraubenfedern

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Publication number: DE9212041U1
Application number: DE9212041U
Authority: DE
Original assignee: Wafios Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Current assignee: Wafios Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Priority date: 1992-09-07
Filing date: 1992-09-07
Publication date: 1992-11-05
Anticipated expiration: 2002-09-08

Description

WAFIOS &eegr; 200.585

Vorrichtung zum Winden von Draht

oder Bandmaterial ,

insbes.zum Herstellen von Schraubenfedern

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Winden von Draht oder Bandmaterial, insbesondere zum Herstellen von Schraubenfedern, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 39 15 784 C1 bekannt, wo der Werkzeughalter mehrere einzelne, an ihm lösbar befestigte Werkzeuge in unterschiedlicher Gestalt und Funktion trägt, und wo eine zweiteilige SpeziaIdrahtführung den Draht einem Werkzeug gegenüber einfach austreten läßt.

Nachteilig ist an der bekannten Vorrichtung, daß jedem Werkzeug nur eine bestimmte Winde- oder Biegefunktion zukommt, so daß für zwei Funktionen zwei verschiedene Werkzeuge benötigt werden, die zudem erheblicher Abnutzung ausgesetzt sind; und daß bei einem Verschleiß der Drahtführung an ihrer, durch beim Winden und Biegen auftretende Querkräfte auf den Draht stark belasteten Ausmündung die ganze Drahtführung ausgewechselt werden muß.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung so zu verbessern, daß die. Werkzeughaltung vereinfacht und die Standzeit der Werkzeuge verlängert wird bzw. eine Reparatur der Drahtführung möglich ist.

Diese Aufgabe ist durch die Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst, die durch die Ausführungsformen gemäß den Unteransprüchen ausgestaltet werden kann.
Erfindungsgemäß kann durch Positionswechsel eines und desselben verschleißfesten Windeeinsatzes am Werkzeughalter eine andere Wirkzone zum verlängerten Einsatz gebracht werden

(vgl. DE 37 01 088 A1, TeiL 24), wobei die Anzahl der Wirkzonen pro Einsatz (reziprok) den Grad der Verkleinerung der Werkzeuganzahl wiedergibt. Außerdem muß bei Verschleiß der Drahtführung an ihrer Ausmündung lediglich der diese bildende Einsatz kostengünstig ausgewechselt werden, ohne daß es einer Umsetzung gemäß EP 0 401 918 A2 bedarf.

Die Ausführung gemäß Anspruch 3 ist besonders vorteilhaft, da sie in der Lage ist, durch Drehen der Welle um 180 ein spiegelbildliches Werkzeug zum Einsatz zu bringen und dadurch den Schraubensinn (links- oder rechtsgewunden) des Federkörpers ohne Werkzeugaustausch am Halter zu ändern.

Die Ausführung gemäß Anspruch 10 bringt den Vorteil, daß für jede Werkstückart die günstigsten räumlichen Verhältnisse geschaffen werden können, unter denen auch der Zusatz von Biegeschiebern oder dergleichen möglich ist, die sonst keinen Platz hätten.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung an einem AusführungsbeispieL näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1 eine Ausführungsform in Vorderansicht, in teilweise abgebrochener Darstellung

Figur 2 eine Seitenansicht eines Ausschnitts von

Figur 1

Figur 3 einen vergrößert dargestellten Ausschnitt von Figur 1

Figur 4 eine der Figur 3 entsprechende Darstellung bei gedreht eingesetzten Windewerkzeug-

Einsätzen

Figur 5 eine Draufsicht auf das in Figur 3 Dargestellte

Figur 6 den in Figur 1 links dargestellten Teil der AusführungsforiD in Stirnansicht, in abgebrochener Darstellung

Figur 7 den in Figur 6 dargestellten Drahtführungs-

halter in anderen Stellungen und mit gewendet eingesetztem Drahtführungs-Einsatz

Figur 8 den vergrößert dargestellten Drahtführungs-Einsatz aus Figur 1

In den Figuren 1 und 2 ist ein Iinea I förmiger Werkzeughalter (20) an dem der Ausmündung einer Drahtführungseinheit (22) benachbarten Ende einer rotierbaren und längs ihrer Drehachse (A) verschiebbaren vertikalen Welle (24) der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Formen von Draht, insbesondere einer Schenkelfederwinde- und -biegemaschine,austauschbar befestigt .

Am unteren Ende des zweiteilig ausgeführten Werkzeughalters (20) sind zwei um 180° dreh- und vertauschbare,mi11e I s je einer Konusschraube (28) befestigbare,&rgr; I attenförmige verschleißfeste Hartmetall-Windeeinsätze (30 und 32) koplanar angeordnet. Der in Figur 3 linke Windeeinsatz (30) ist mit drei stirnseitigen Wirkzonen I, II (beide kürzer) und III (länger), in die je (mindestens) eine Führungsrille (34) für einen auflaufenden Draht (36) eingearbeitet ist, und zwei waagrechten stirnseitigen An I agefIächen (40 und 42) ausgerüstet. Dementsprechend ist der in Figur 3 rechte Windeeinsatz (32) mit Wirkzonen IV, V (beide kürzer) und VI (länger) und An I agef I ächen (46 und 48) versehen. Die oberen Anlageflächen (40 und 46) der Windeeinsätze (30 bzw. 32) liegen an einer Anlagefläche (52) einer am Werkzeughalter vorgesehenen Ausfräsung (50) an, während die hier unwirksamen Wirkzonen III und VI sich an zwei schrägen An lagef I ächen (54 bzw. 56) ebenso am Rande der Ausfräsung (5O)^WIe in Figur 3 gezeigt, abstützen.

In Figur 4 ist der linke Einsatz (30) von Figur 3 auf der rechten Seite des Werkzeughalters (20) befestigt, während im Gegenzug der rechte Einsatz (32) von Figur 3 an der linken Halterseite angeschraubt ist, so daß die Wirkflächen III und VI der Windeeinsätze (30 bzw. 32) jetzt in Wirkposition stehen. Die Einsätze (30 und 32) stützen sich in dieser Stellung mit ihren Wirkflächen I bzw. IV an den Anlageflächen (56 und 54) ab, die eine trapezförmige Erhebung (58) seitlich begrenzen.

Der in Figur 3 linke Windeeinsatz (30) ist in Figur 4 an der dort linken Halterseite alternativ so um 180 um die Schraubenachse gedreht strichpunktiert eingezeichnet, daß die Flächennormale seiner durchgehenden Wirkzone III¹ jetzt schräg nach oben gerichtet ist. In dieser Stellung stützt sich die im stumpfen Winkel an die Wirkzone I anschließende Wirkzone II an der Anlagefläche (54) des Werkzeughalters

(20) ab. Dementsprechend ist auch der rechte Windeeinsatz

(32) von Figur 3 in Figur 4 rechts alternativ so gedreht strichpunktiert eingezeichnet, daß seine Wirkfläche V an der Anlagefläche (56) des Halters (20) anliegt, so daß seine Wirkfläche VI schräg nach oben gerichtet ist.

In den Figuren 3 und 4 sind die gleich ausgebildeten Windeeinsätze (30 und 32) immer spiegelbildlich angeordnet. Diese könnten jedoch auch gedreht und unsymmetrisch befestigt sein, so daß z.B. auf der linken Halterseite zwei aufeinanderfolgende Wirkzonen des einen Windeeinsatzes und auf der rechten Seite des Werkzeughalters (20) eine lange Wirkzone des anderen Windeeinsatzes in Wirkposition ist, was bedeutet, daß die wirkende Randzone des flachen Windeeinsatzes seitlich über den Halter hinausragt. Immer aber sind die beiden Windeeinsätze (30 und 32) in einer ihnen gemeinsamen Plattenebene (D) angeordnet, zu der die Längs- und Drehachse (A) der Welle (24) parallel liegt, während die dazu stets senkrechte Drahtführungs- und -förderachse (B) im spitzen oder stumpfen Winkel zur gedrehten Plattenebene (D) verlaufen kann.

Wie Figur 1 zeigt, ist links von der Welle (24) in einem nur andeutungsweise gezeigten Lagerbock (64) eine geteilte, aus einem Oberteil (66) und einem Unterteil (68) bestehende waagrechte Drahtführung (70) festgehalten. Am Lagerbock (64) ist ein vertikaler Flansch (74) mittels vier Schrauben (76) festgeschraubt. Der Flansch (74) erstreckt sich in seiner unteren Hälfte mit einem prismatischen Teil (78) in Richtung auf die Welle (24). Zur Drahtförderachse (B) hin gerichtet ist im prismatischen Flansch-Teil (78) stirnseitig eine Nut (80) eingefräst, irt'der ein Draht füh rungsha lter (82) lösbar befestigt ist. Der Drahtführungsha 11er (82) weist an seinem, der Drahtförderachse (B) benachbarten Ende eine Ausnehmung (84) zur Aufnahme eines verschleißfesten Hartmet a I l-D raht führungse i nsat zes (86) auf. Die Ausnehmung (84) ist so ausgeführt, daß der Einsatz (86) mit zwei unter einem spitzen Winkel aufeinander zulaufenden Schmalseiten und mit einer Breitseite (größtenteils) anliegt.

Fluchtend mit der Achse (B) der Drahtführung (70) ist eine Drahtführungsbohrung (88) durch den Einsatz (86) gebrochen. Nahe der Drahtführungsbohrung (8) erstrecken sich zwei frei-Liegende, unter einem stumpfen Innenwinkel (C) aneinandergesetzte Seitenflächen (90 und 92) des Drahtführungs-Einsatzes (86), die als Anlaufflächen für einen sich aus dem Draht (36) bildenden, nach unten bzw. oben gewundenen Federkörper dienen. Dabei verläuft die (kürzere) F I äche (92) schräg nach oben und die (längere) F I äche (90) schräg nach unten gerichtet.

Der Drahtführungseinsat&zgr; (86) ist mit einer Befestigungsbohrung (94) versehen, die auf beiden Breitseiten des Einsatzes konisch abgesenkt ist, so daß der Einsatz mittels einer Konusschraube (96) auf Umschlag in der Ausnehmung (84) des Drahtführungsha 11ers (82) befestigt werden kann.

Um die Achse (B) der Drahtführung (70) herum sind im Lagerbock (64) mit gleichem Abstand voneinander, jeweils um 45 versetzt, acht Gewindebohrungen (98) vorgesehen. Gemäß Figur 6 ist der Flansch (74) so mittels der Schrauben (76) in vier dieser Gewindebohrungen (98) am Lagerbock (64) befestigt, daß der Drahtführungsha 11er (82) mit dem Drahtf &ugr;hrungseinsatz (86) in einer ersten Stellung im linken unteren Quadranten des Lagerbocks (64) vor der Drahtführung (70) sitzt. Der Flansch (74) kann jeweils um 45 um die Drahtführung (70) herum weitergedreht und befestigt werden.

Der Lagerbock (64) kann in Richtung auf die Welle (24) verstellt werden, wodurch der Drahtführungseinsat&zgr; (86) samt der Drahtführung (70) an die Fertigung des gewünschten Drahtwerkstücks angepaßt werden kann.

Ein endloser Draht (36) wird mittels nicht dargestellter Einzugswalzen einer Drahtvorschubeinrichtung CNC-gesteuert, intermittierend,geradlinig waagrecht durch den Führungskanal der Drahtführung (70) und durch die Bohrung (88) des Drahtführungseinsatzes (86) hindurch in das Windezentrum vor der Welle (24) vorgeschoben. Wenn der Werkzeughalter (20) nun durch die Welle (24) nach unten bewegt wird, so daß die nach unten gerichtete Wirk zone I des Windeeinsatzes (30) zum Ein-

satz kommt, formt sich der auflaufende Draht (36) in ihrer Führungsrille (34) zu einem aus der Zeichenebene herauswachsenden, nach unten gewundenen Federkörper mit linksgängigen Windungen. Wird der Werkzeughalter (20) weiter nach unten bewegt, so daß die nach oben gerichtete Wirkzone II des Windeeinsatzes (30) zum Einsatz kommt, bildet sich ein nach oben gewundener, aus der Zeichenebene herauswachsender Federkörper mit rechtsgängigen Windungen.

Wird die Welle (20) um ungefähr 180° gedreht, kommt je nachdem, wie weit die Welle (20) insgesamt nach unten fährt, die nach unten gerichtete Wirkzone IV oder aber die nach oben gerichtete Wirkzone V des Windeeinsatzes (32) zum Einsatz. Bei ersterer ergibt sich ein in die Zeichenebene hineinwachsender, nach unten gewundener Federkörper mit rechtsgängigen Windüngen, während die Wirkzone V des Windeeinsatzes (32) zur Herstellung von in die ?eichenebene hineinwachsenden, nach oben gewundenen Federkörpern mit linksgängigen Windungen dient.

Durch Verlagern des Auftreffpunktes nach unten oder oben des aus der Mündung des Drahtführungseinsatzes (86) austretenden Drahtes (36) an den Wirkzonen I, II, IV und V der Windeeinsätze (30 bzw. 32) können innerhalb des Wirkzonenbereiches kleinere und größere Windungsdurchmesser erzeugt werden. Diese Verlagerung kann vor dem Windevorgang oder während des Windens erfolgen, so daß kegel- und tonnenförmige Federkörper erzeugbar sind.

Werden die Windeeinsätze (30 und 32) gedreht und so am Werkzeughalter (20) befestigt, daß die Wirkzonen III und VI einmal nach unten gerichtet und das andere Mal nach oben (III¹ und VI¹) gerichtet (Figur 4) zum Einsatz kommen, können alle zuvor beschriebenen Federkörper mit noch größerem Windungsdurchmesser unte rs ch i ed gewunden werden, weil diese Wirkzonen III und VI länger sind als die beiden anderen Wirkzonen I und II bzw. IV und V.

Werden mittels der Wirkzonen V oder VI¹ des Windeeinsatzes (32 bzw. 30) nach oben gewundene, linksgängige Federkörper,

oder mittels der Wirkzonen IV oder III des Windeeinsatzes (32 bzw. 30) nach unten gewundene, rechtsgängige Federkörper hergestellt, ist der Flansch (74) so gedreht und am Lagerbock (64) befestigt, daß sich der Drahtführungshalter (82) vorteilhaft unter 45° im linken unteren Quad rant en (erste S te I lung)oder aber im linken oberen Quadranten (zweite Stellung) befindet. Die erste oder zweite Stellung kann wahlweise eingenommen werden. Der Drahtführungshalter (82) wird aber in jedem Fall so angeordnet sein, daß er bei anderen an dem Federkörper vorzunehmenden Verformungen des Drahtes

(36) nicht im Wege ist. Werden mittels der Wirkzonen I und VI der Windeeinsätze (30 bzw. 32) nach unten gewundene, linksgängige Federkörper, oder mittels der Wirkzonen II und III¹ nach oben gewundene, rechtsgängige Federkörper gewunden, kann der Drahtführungshalter (82) vorteilhaft unter 45 im rechten oberen Quadranten (dritte Stellung) oder aber im rechten unteren Quadranten (vierte Stellung) angeordnet werden. Siehe die Figuren 6 und 7, wo die eingekreisten Ziffern die Ordnungszahlen der Halter-Stellungen angeben (wie in Figur 6).

In der zweiten und der vierten Stellung muß der Drahtführungs· einsatz (86) gewendet werden, so daß er mit seiner anderen Breitseite in der Ausnehmung (84) des Drahtführungshalters (82) auf I i egt.

Der Drahtführungseinsatz (86) dient als Abschneidebüchse, an der der Draht (36) mittels eines Schneidwerkzeuges (38) abgeschert wird; siehe Figur 8.

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BEZUGSZIFFERN-LISTE

I = Wirkzone des Windeeinsatzes 30

II = Wirkzone des Windeeinsatzes 30

III = Wirkzone des Windeeinsatzes 30

IV = Wirkzone des Windeeinsatzes 32

V = Wirk zone des Windeeinsatzes 32

VI = Wirkzone des Windeeinsatzes 32

20 = Werkzeughalter

22 = Drahtführungseinheit

24 = Welle

28 = Konussch raube

30 = Windeeinsatz

32 = Windeeinsatz

34 = FührungsriI I en

36 = Draht

38 = Schneidwerkzeug

40 = Anlagefläche des Windeeinsatzes

42 = Anlagefläche des Windeeinsatzes

46 = Anlagefläche des Windeeinsatzes

48 = Anlagefläche des Windeeinsatzes

50 = Ausfräsung

52 = Anlagefläche des Werkzeughalters

54 = Anlagefläche des Werkzeughalters·

56 = Anlagefläche des Werkzeughalters

58 = Erhebung

64 = Lagerbock

66 = Oberteil der Drahtführung 70

68 = Unterteil der Drahtführung 70

70 = Drahtführung

74 = Flansch

76 = Schrauben

78 = prismatischer Teil (des Flansches 74)

80 = Nut

82 = DrahtführungshaIter

020992

-17.-

84 = Ausnehmung

86 = Drahtführung seinsat&zgr;/Abschneidebüchse

88 = Drahtführungsbohrung

90 = Seitenfläche des Drahtführungseinsatzes

92 = Seitenfläche des Drahtführungseinsatzes

94 = Befestigungsbohrung

96 = Konusschraube

98 = Gewindebohrungen

A = Längs-/Drehachse der Welle 24

B = Draht-Führungs-Z-Förder-Achse

C = stumpfer Innenwinkel (90./.92)

D = Plattenebene

Claims

WAFIOS #2 00.58 5

Ansprüche

1.) Vorrichtung zumWinden von Draht oder Bandmaterial, insbesondere zum Herstellen von Schraubenfedern, mit einer Drahtführung (70 und 86), einer an deren Einmündung angeordneten Drahtvorschübeinrichtung, einer an der Ausmündung (Bohrung 88) der Drahtführung (Einsatz 86) dreh- und längsverschiebbar quer angeordneten Welle (24), deren Längs- und Drehachse (A) der geraden Drahtförderachse (B) außerhalb der Drahtführung (Einsatz 86) nahesteht; und mit einem am freien Ende der Welle (24), gegebenenfalls lösbar, drehfest angeordneten Werkzeughalter (20), der wenigstens ein Werkzeug (Windeeinsatz 30 oder 32) zum Winden des zugeführten Drahtes (36) in die Form eines Federkörpers trägt, wobei mehrere Werkzeuge (Windeeinsätze 30 und 32) nacheinander in die Drahtbahn bewegbar sind, dadurch g e k e &eegr; nzeichnet, daß als Windewerkzeug ein an dessen Halter (20) in wenigstens zwei Positionen anzuordnender, hartmetallischer Windeeinsatz (30 oder 32) mit mindestens zwei Wirkzonen (I bis III bzw. IV bis VI) und An I agef I ächen (40, 42 bzw. 46, 48) vorgesehen ist, wobei jeweils eine Wirkzone und eine Anlagefläche sich an zwei einen Winkel einschließenden Anlageflächen (52, 54, 56) des Werkzeughalters (20) abstützen; und/oder daß die Drahtführung (70",und 86) einen dem Werkzeughalter

(20) am nächsten liegenden hartmet a I lenen Drahtführungseinsatz (86) aufweist, der einen den Draht aufnehmenden Durchbruch (Bohrung 88) und zwei auf derselben Einsatzseite liegende Seitenflächen (90 und 92) als Anlaufstellen für den Federkörper besitzt, welche einen stumpfen Innenwinkel (C) bilden, der den Durchbruch (88) einschließt.

2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wirkzone (I bis VI) eines Windeeinsatzes (30 oder 32) eine Draht-Führungsrille (34) aufweist.

3.) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, mit zwei Windewerkzeugen (Windeeinsätze 30 und 32), dadurch gekennzeichnet, daß als Windewerkzeuge zwei an deren Halter (20) dreh- oder umsetzbare und/oder vertauschbare, flache Windeeinsätze (30 und 32) vorgesehen sind, die in einer um die parallele Wellenachse (A) drehbaren Ebene (D) koplanar angeordnet sind.

4.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Anlageflächen (52 und 54 bzw. 56) des Werkzeughalters (20) für jeden Windeeinsatz (30 oder 32) quer bzw. schräg zur Längsachse (A) der Welle (24) angeordnet s i nd.

5.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch

gekennzeichnet, daß die beiden Anlageflächen (52 und 54 bzw. 56) des

Werkzeughalters (20) für jeden Windeeinsatz (30 oder 32) am

Rand einer diesen aufnehmenden flachen Vertiefung (Ausfräsung 50) ausgebiIdet sind.

6.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Vertiefungen (Ausfräsungen 50) zur Aufnahme der beiden Windeeinsätze (30 und 32) entlang der kürzeren Grundlinie einer trapezförmigen Erhebung (58) des Werkzeughalters (20) ineinander übergehen, dessen quere Anlagefläche (52) parallel zur weiter entfernt liegenden längeren Grundlinie angeordnet ist.

7.) Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Windeeinsatz (30 oder 32) zwei gerade, in stumpfem Winkel aneinanderschließende Wirkzonen (I und II bzw. IV und V) und eine gegenüberliegende gerade Wirkzone (III bzw. VI) aufweist, die parallel zu einer (II bzw. V) der beiden anderen Wirkzonen verläuft und länger ist als diese eine Wirkzone (II und V), wobei die beiden gleich langen kürzeren Wirkzonen (I und II bzw. IV und V) bezüglich einer quer zur Wellenachse (A) liegenden Ebene symmetrisch angeordnet sind.

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8.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtführungseinsat&zgr; (86) an einem senkrecht zur Drahtführungsachse (B) angeordneten^ Drahtführungshalter (82) wendbar befestigt ist.

9.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einem Drahtschneidewerkzeug (38), dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtführungseinsat&zgr; (86) als Abschneidbüchse verwendet wird, die mit dem den Draht (36) abscherenden Schneidwerkzeug (38) zusammenwi rkt .

10.) Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der DrahtführungshaIter (82) an einem sich achsparallel zur Drahtführung (70) gegen die Wellenachse (A) erstreckenden prismatischen Teil (78) angeordnet ist, das mittels eines Flansches (74) am Maschinengestell (Lagerbock

64) gelagert und dabei wahlweise in einer von acht konzentrischen Positionen angeordnet ist, die um die Drahtführungsachse (B) liegen.