-
Maschine für die selbsttätige Herstellung von an ihren beiden Enden
mit Osen versehenen gewundenen Federn .
Bei der Herstellung von aus Draht
gewundenen Federn, Schraubenfedern, Kegelfedern od. dgl., die an ihren beiden Enden
mit Ösen versehen sind, insbesondere Polsterfedern, wurde früher in der Weise verfahren,
daß zuerst die Feder in einer Windmaschine fertig gewunden und hierauf in einer
weiteren Vorrichtung mit ihren beiden Endösen versehen wurde. Um diese Unterbrechung
des Herstellungsganges zu vermeiden, hat man auch schon Maschinen vorgeschlagen,
welche mit zwei Biegedornen und Biegenasen versehen sind, die jeweils, wenn eine
Schraubenfeder fertig gewunden und vom zugeführten Federdraht abgeschnitten ist,
am Ende der fertigen Feder die Endöse und gleichzeitig am Anfang des zugeführten
Drahtes die Anfangsöse für die nächste Feder anbiegen. Dabei muß der zugeführte
Draht, nachdem er in einer Windevorrichtung eine dem Federumfang entsprechende Biegung
erfahren hat, je-
weils zwischen dem Biegedorn und der Biegenase der beiden
ösenwerkzeuge hindurchgeführt werden, damit er bei Beginn des Ösenbiegens sofort
von den Biegenasen erfaßt und um die Biegedorne gebogen werden kann. Da der Durchgang
zwischen dem Biegedorn und der Biegenase solcher Ösenwerkzeuge nicht wesentlich
größer als der Drahtdurchmesser sein darf, besteht bei den bekannten Maschinen,
bei welchen Biegedorn und Biegenase mit unveränderbarem Abstand starr an den ösenbiegevorrichtungen
angeordnet sind, der große Nachteil, daß der Federdraht bei den geringsten
Ab-
weichungen von der theoretischen Federform den Durchgang zwischen einer
der Biegenasen und dem zugehörigen Biegedorn verfehlt, wodurch sofort
Ausschuß
-und BetriebsstÖrungen. entstehen. Schon geringe Ungleichmäßigkeiten des Federdralites
innerhalb der ' selben Rolle, die sich bei der Drahtherstellung nicht vermeiden
lassen, bedingen solche Abweichungen und lassen bei den bekannten Vorrichtungen
eine Verarbeitung nicht zu. Die Erfindung vermeidet dieses Nachteile im wesentlichen
dadurch, daß der Biegedorn und die Biegenase mindestens der die Endöse der fertigen
Feder herstellenden Ösenbiegevorrichtung -so ausgebildet sind, däß sie zusammen
das Maul einer Zange bilden, deren Backen in der Ruhestellung weit geöffnet sind,
vor Beginn und während des Biegevorgangs aber selbsttätig geschlossen und erst bei
der Rückkehr der Biegevorrichtung in. ihre Ruhestellung wieder geöffnet werden.
Das Schließen und Öffnen dieser Biegezange kann durch eine. radiale Zangenbewegung
des Biegedorns oder der Biegenase oder beider oder auch durch exzentrische Drehung
des Biegedorns, der Biegenase oder beider bewirkt werden. Durch diese Ausbildung
der Biegewerkzeuge ist es möglich, den zur Feder gewundenen Draht in ein Zangenmaul
einführen zu lassen, dessen weite Öffnung er auch bei stärkeren Abweichungen von
der normaJen Federgestalt, z. B. infolge besonders harter oder weicher Stellen im
Draht, praktisch nicht verfehlen kann. Sollte trotzdem einmal eine Betriebsstörung
eintreten, etwa durch Versagen des die fertige Feder von dem nachgeschobenen Draht
abschneidenden Messers, so ist erfindungsgemäß durch das Einschalten einer Sicherheitskupplung
zwischen den Hauptantrieb der Maschine und die gemeinsame Antriebswelle der beiden
Biegevorrichtungen eine Zerstörung der Biegewerkzeuge vermieden.- Diese Sicherheftskupplung
besteht erfindungsgemäß aus einer die Antriebswelle der Biegevorrichtungen gleichachsig
umgebenden Schraubenfeder, die einerseits an der Antriebswelle, anderseits an einem
auf dieser Welle lose drehbaren Zahnrad befestigt und so bemessen ist, daß sie das
für den ungestörten Antrieb der beiden Biegevorrichtungen erforderliche Drehmoment
von dem Zahnrad auf die Welle überträgt, bei einem größeren Drehwiderstand aber
die Welle nicht mitnehmen kann. Weiter erscheint es erwähnenswert, daß mit der Maschine
gemäß der Erfindung, die z. B. für einen Federdurchmesser von 5o mm konstruiert
ist, beiderseits geöste Federn von etwa 45 bis 6o mm Durchmesser hergestellt werden
können, und zwar ohne Austausch von Konstruktionselementen. Bei dem bisher bekannten
System mit festen Biegedornen, deren gegenseitiger lichter Abstand nur wenig größer
als der Durchmesser des Federdrahtes ist, ist dies ohne den erwähnten Austausch
nicht möglich. Vorteilhaft ist es ferner, wenn man eine Festhaltevorrichtung vorsieht,
die nicht nur das Ende der fertig gewundenen Feder, bevor sie von dem zugeführten
Draht abgeschnitten und geöst wird, in bekannter Weise festhält, sondern es auch
einführt und den beim Schneidvorgang - vor dem Messer liegenden Anfang des
vom Drahtring kommenden Drahtes, aus dem die nächste Feder gewunden werden soll,
zwischen den Werkzeugen einwandfrei erfaß.t und festhält, damit während des ösens
auch dieser elastische Federdrahtabschnitt nicht aus den Biegevorrichtungen herausspringen
kann.
-
Eine der Erfindung entsprechende Maschine ist in der Zeichnung in
beispielsweiser Ausführungsform dargestellt. Es zeigt Fig. i eine schematisch gehaltene
Vorderansicht der Maschine mit den Vorschub-, Winde- und Ösenbiegevorrichtungen,
Fig. :2 eine ebenfalls schematische Vorderansicht des Antriebs der Ösenbiegevorrichtungen,
Fig. 3 einen versetzten Schnitt durch diese Antriebsvorrichtung nach Linie
III-III der Fig. 2, Fig. 4 eine'schematisch gehaltene Draufsicht auf die zum Schließen
und öffnen der ösenbiegezange dienende Antriebsvorrichtung, Fig. 5 eine Seitenansicht
der - den Federdraht während des Abschneide- und ösenbiegevorgangs erfassenden
Festhaltevorrichtung, Fig. 6 bis 8 Einzelansichten der beiden ösenbiegevorrichtungen
vor, bei und nach dem Biegevorgang, wobei der Biegedorn der'Iinken Vorrichtung exzentrisch
verschwenkbar gelagert ist, Fig. 9 eine Stirnansicht einer Biegevorrichtung
mit radial beweglichem Biegedorn, Fig: io einen senkrechten Achsenschnitt durch
die Vorrichtung gemäß Fig. 9,
Fig. i i und 1:2 Darstellung. einer Ösenbiegevorrichtung,
deren Biegenase radial verschwenkbar ist.
-
Der zu verarbeitende Federdraht i läuft von einem Haspel 2 ab, umschlingt
eine Zwischenrolle 3,
deren Welle 4 durch einen Seiltrieb 5 mit der
Welle 6 des Haspels:2 schlupfläufig. gekoppelt ist, und läuft dann zwischen
den beiden Vorschubwalzen 7 und 8 hindurch, hinter denen er mittels
einer Führung 9 den einstellbaren Winderollen io und einer ebenfalls, einstellbaren
Steigungsrolle i i zugeführt wird, zwischen denen er zur Feder gewunden wird (Fig.
i). Die obere Vorschubwalze 7
wird von der Steuerwelle 12 der Maschine in
dauerndem Umlauf gehalten. Die untere Vorschubwalze 8 dagegen tritt nur periodisch
in Wirkung und wird zu Beginn des Vorschubs selbsttätig ein-und nach Beendigung
des Vorschubs ebenso -selbsttätig wieder ausgerückt. Zu diesem Zweck ist sie auf
einem Hebel 13 gelagert, der mit seiner Rolle 14 durch eine Feder 15 gegen den Umfang
von zwei gleichachsig nebeneinander auf der Steuerwelle 12 befestigten Kurvenscheiben
16 und 17 gleicher radialer Abmessungen gedrückt wird (Fig. i und 4). Die beiden
Kurvenscheiben können auf der Steuerwelle 12 so gegeneinander verdreht werden, daß
ihre Nockenbahnen einander ganz oder teilweise übergreifen, so daß die beide Kurvenscheiben
axial überdeckende-Rolle 14 entweder auf einer kurzen oder einer verlängerten Nockenbahn
läuft. Auf diese Weise kann eine stufenlose Einstellung der Vorschublänge des Drahtes
bzw. es können verschieden lange Federn erzielt werden. Ordnet man die Lenkrolle
14 axial verschiebbar auf ihrem Drehzapfen 18 an, so daß sie wechselweise
mit
der Kurvenscheibe 16 oder mit der Scheibe 17 in Berührung gebracht werden kann,
und gibt man den Nockenbahnen der beiden Kurvenscheiben verschiedene Längen, so
kann man ohne Unterbrechung des Betriebs der Maschine durch axiales Verschieben
der Lenkrolle 14 von einer durch die Kurvenscheibe 16 bestimmten Vorschublänge auf
eine durch die Kurvenscheibe 17 bestimmte andere Vorschublänge übergehen, also Federn
verschiedener Länge herstellen.
-
Nachdem der Federdraht i die den Wickeldurchmesser der Feder bestimmenden
Winderollen io und die Steigungsrolle ii durchlaufen hat, wird er zwei drehbaren
Osenbiegevorrichtungen ig und :2o zugeführt (Fig. i), deren jede mit einem
zentralen Biegedorn:2i und einer außermittig angeordneten Biegenase:22 versehen
ist. Die Drehbewegung dieser Biegevorrichtungen ist von der Steuerwelle 12 abgeleitet,
deren Kurvenscheibe:23 (Fig. 2) einen zweiarmigen Rollenhebel 24 kraftschlüssig
steuert. Der Hebel.24 ist auf einem Drehzapfen 25 gelagert, steht unter der
Wirkung einer Feder 26 und trägt ein Zahnsegment 27. Dieses ist mit
einem Zahnrad 28 im Eingriff, das auf der Antriebswelle 29 der Ösenbiegevorrichtung
ig verdrehbar gelagert und mit ihr nur durch eine die Welle gleichachsig umgebende
Schraubenfeder 3o gekoppelt ist. Diese Feder ist mit ihrem einen Ende an dem Zahnrad
2,8, mit ihrem anderen Ende an der Welle:29 befestigt (Fig. 3). Auf
der Welle 29 ist auch noch ein Zahnrad 3 1 befestigt, das in ein auf der
Antriebswelle 32 der anderen ÖsenbiegevorrichtUng 20 festgekeiltes Zahnrad
33 eingreift. Die Feder 3o dient als Sicherheitskupplung und ist deshalb
so bemessen, daß sie zwar das normale, für den Antrieb der beiden Ösenbiegevorrichtungen
erforderliche Drehmoment kraftschlüssig auf die Welle 29 überträgt, beim Auftreten
eines größeren Widerstandes aber elastisch nach-ibt und das Drehrnoment in sich
aufnimmt, ohne es an die Welle 29 weiterzuleiten, so daß diese stehenbleibt.
-
Während nun bei bekannten Maschinen der Biegedorn 21 und die Biegenase
22 starr mit dem drehbaren Grundkörper verbunden waren, wie dies in Fig.
6 bei der Biegevorrichtung ig gezeigt ist, ist erfindungsgemäß mindestens
einer dieser beiden Teile so ausgebildet, daß sein radialer Abstand von dem anderen
Teil verändert werden kann, derart, daß beide Teile zusammen eine Zange bilden,
deren Maul geöffnet und geschlossen werden kann. In den Fig. 6 bis
8 ist z. B. der Biegedorn 2 1 der Biegevorrichtung 2o an dem vorderen Ende
eines Drehzapfens 34 angebracht, der in dem drehbaren Grundkörper 2o exzentrisch
so gelagert ist, daß der Biegedorn 21 aus seiner achsmittigen Biegestellung (Fig.
7 und 8) heraus in eine außermittige Ruhelage (Fig. 6) verschwenkt
werden kann. In dieser Stellung hat der Biegedorn 21 einen so großen Abstand von
der an dem Grundkörper 20 starr befestigten Biegenase 22, daß der Federdraht i leicht
zwischen Biegedorn und Biegenase hineinlaufen kann, auch wenn er z. B. infolge eines
Materialfehlers etwas von der idealen Kreisform der herzustellenden Feder abweicht.
Der zum Verschwenken des Biegedorns 21 erforderliche Antrieb des Drehzapfens 34
wird von der Steuerwelle 12 abgeleitet, und zwar kann dies in ähnlicher (nicht dargestellter)
Weise erfolgen, wie dies für den periodischen An- und Rücktrieb der beiden Biegevorrichtungen
ig, 2o in Fig. 2 und 3 gezeigt ist. In Fig. 4, 9 und io ist eine Ansführungsform
einer Osenbiegevorrichtung mit außermittig verschwenkbarem Biegedorn dargestellt.
Hierbei ist der Biegedorn 21 am Ende eines Hebels 35 angeordnet, der in dein
Drehteil 2o der Biegevorrichtung um eine Achse 36 verschwenkbar gelagert
ist. In der der Fig. 6 entsprechenden Ruhestellung der Biegevorrichtung wird
der Hebel 35 durch eine Feder 37
so verschwenkt, daß der an seinem
äußeren Ende angeordnete Biegedorn eine stark außermittige Lage zu dem Drehteil
2o einnimmt (Fig. 9 und io, ganz ausgezogene Stellung). Um diese Verschwenkung
des Hebels 35 zu ermöglichen, ist sowohl der Drehteil 2o der Ösenbiegevorrichtung
als auch die ihn umgebende Lagerbuchse 38 mit schlitzförmigen Ausnehmungen
39 und 4o versehen, in welche der Hebel unter dem Druck der Feder
37 ausweicht. Durch sein Eingreifen in die Ausnehmungen der Lagerbuchs638
sichert der Hebel zugleich eine stets gleichbleibende Stellung der Ösenbiegevorrichtung
in ihrer Ruhelage. Ehe die ösenbiegevorrichtung zum Herstellen der Öse mittels des
Zahnräderpaares 3 1, 33 (Fig. 2 und 3)
in Umdrehung um ihre
Längsachse versetzt wird, wird die durch die Biegenase 22 und den Biegedorn 21 gebildete
Zange geschlossen, die dabei den dazwischenliegenden Federdraht i einklemmt. Das
geschieht dadurch, daß der Hebel 35 mittels eines Stößels 41 so verschwenkt
wird, daß der Biegedorn 21 in seine achsmittige Arbeitslage gelangt (Fig. io, strichpunktierte
Stellung). Der Stößel 41, der in einer Axialbohrung des Drehteils 2,o und seiner
Hohlwelle 32 geführt ist, wirkt auf das innere Ende 42 entweder unmittelbar
(Fig. 4), vorzugsweise aber durch Vermittlung eines bei 43 mittels Schneide und
Pfanne verschwenkbar gelagerten Zwischenhebels 44 (Fig. io), der zusammen mit dem
Hebel 35 eine Wälzhebelkopplung bildet. Die in Fig. io nach rechts gerichtete
Schließbewegung des StÖßels 41 ist ebenfalls von der Steuerwelle 12 abgeleitet (Fig.
4). Hierzu wirkt ein Steuersegment 46 einer Steuerscheibe 45 auf einen Rollenhebel
47, dessen anderes Ende durch eine den Stößel 41 in seine Ruhelage zurückführende
Feder48 mit dem Stößelende49 kraftschlüssig gekoppelt ist. Fig. ii und 12 schließlich
zeigen noch eine Ösenbiegevorrichtung, bei der nicht der Biegedorn:2i, sondern die
Biegenase22 radial beweglich gestaltet ist. Zu diesem Zweck ist die Biegenase:22
am äußeren Ende eines in dem Drehteil 2o um eine Achse 5o radial verschwenkbar gelagerten
Hebels 51 angebracht, der durch einen Stößel 41 und Zwischenhebel 44 in gleicher
Weise betätigt werden kann, wie dies im Zusammenhang mit den Fig. 4, 9 und
io für den Biegedorn beschrieben wurde. Anstatt nur entweder
den
Biegedorn oder nur die Biegenase einzeln radial beweglich zu machen, könnte man
natürlich auch beide gleichzeitig und entgegengesetzt beweglich machen. Das Ingangsetzen
der Ösenbiegevorrichtungen ig, 2o erfolgt in an sich bekannter Weise immer erst,
nachdem eine Feder fertig gewunden und von dem nachfolgenden Federdrahti abgeschnitten
wurde. Hierzu erfaßt nach dem Stillsetzen der Vorscliubwalze8 eine Festhaltevorrichtung
das Ende der fertig ge-
wundenen Feder und den nachfolgenden Draht i und hält
sie während des Abschneidens der Feder und während des Anbiegens der Ösen fest.
Die Festhaltevorrichtung (Fig. i und 5) besteht aus zwei um Drehzapfen52
verschwenkbaren Hebeln 53, deren obere Enden bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
durch einen Ste954 zwangläufig miteinander verbunden sind. Am Steg 54 ist in der
Umlaufbahn eines Stettersegments 56 der Steuerscheibe 45 eine Rolle
5 5 gelagert, die die beiden Hebel 53 nach Art eines Rollenhebels
betätigt. An den anderen Enden 57 der Hebel 53 -ist je ein
Greiferhebel 58 angelenkt, dessen Schwingbewegung einerseits durch einen
starren Anschlag 5 9 (Fig. 5) und andersgits durch einen verstellbaren
Anschlag 6o begrenzt wird. Zwischen dem Steuerhebel 53 und dem Greiferhebel
58 ist eine Spreizfeder 61 angeordnet, die das mit einem Greiferdaumen
62 versehene Ende des Greiferhebels 58
ständig gegen eine am Maschinengestell
vorgesehene Widerlagerfläche 63 zu drücken sucht. Läuft die Rolle
55 auf das Steuersegment 56 auf, dann werden die beiden Steuerhebel
53 im Sinn des Anpressens verschwenkt und klemmen den Dr ' aht i bzw.
das Ende der fertig gewundenen Feder zwischen den Greiferdaumen 62 und der
Widerlagerfläche 63 fest, wodurch das Federende fest gegen die Widerlagerfläche
angedrückt wird. Eine solche Festhaltevorrichtung hat zudem noch den weiteren Vorteil
daß sie als Führung für das Einlaufen des_ Drahtes und gegebenenfalls auch noch
für eine etwaige Verformung dei Drahtenden benutzbar ist. Nunmehr wird die fertig
gewundene Schraubenfeder von dem nachfolgenden Draht i durch ein Megser 64 abgeschnitten,
das an einem Rollenhe - bel 65 bef stigt ist (Fig. i). Der Rollenhebel
ist um
eine Achse 66 verschwenkbar gelagert. Er wird durch das Auflaufen
seiner Lenkrolle 67 auf ein Steuersegment 68 der Steuerscheibe 45
betätigt. Nach dem Abtrennen der fertig gewundenen Feder schließt sich die Zange
des Ösenbiegewerkzeugs ?-o (Fig. 7), worauf beide Ösenbiegevorrichtungen
ig und 2.o gegenläufig in Umdrehung versetzt werden. Dabei biegt jeweils die Biegenase
22 den Draht um den Biegedorn 21 herum und bildet auf diese Weise die verlangte
Öse, und zwar bei der Biege-, vorrichtung ig am Anfang der_ erst begonnenen Feder
und bei der Biegevorrichtung 2o am Ende der fertig gewundenen Feder (Fig.
8). Nach dem Anbiegen der Ösen kehren die Biegevorrichtungei in ihre Ruhelage
zurück, die Zange 2 . 1, 22 der Biegevorrichtung 2o wird geöffnet'und die
Greifer 62 der Festhaltevorrichtung geben den Draht i und die nunmehr vollendete
Feder frei, die nun z. B. in einen Aufnahmebehälter oder sofort einem Fließband
zur weiteren Verarbeitung zugeführt werden kann. -Die Festhaltevorrichtung spielt
im Zusammenhang mitder zangenförmigenBiegevorrichtung, die beim Einlaufen des Drahtes
offen ist und den Draht beim Einlaufen führen kann, eine besondere Rolle, wenn sie
auch an sich bei Biegevorrichtungen mit festen Dornen, bei denen bisher immer nur
das Ende der fertig gewundenen Feder festgehalten wurde, anwendbar ist. Bei dem
schematischen Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5
ist das Widerlager
63 als ebene Fläche dargestellt, während die Fig. io zeigt, daß das Widerlager
auch abgeschrägt ausgeführt werden kann. Die beiden Biegevorrichtungen ig und 2o
werden vorzugsweise nicht wie bisher symmetrisch zu der durch den Schnittpunkt des
Messers 64 und den Mittelpunkt der Schraubenfeder gehenden Radialebene angeordnet,
sondern in ungleichen Ab-
ständen a und b (Fig. i), wobei der Abstand
b der die Öse an der fertig gewundenen Feder herstellenden Biegevorrichtung
2o größer ist als der Ab-
stand a der Biegevorrichtung ig. Eine weitere Vervollkommnung
der Maschine wird dadurch erreicht, obwohl in der Zeichnung nicht dargestellt, daß
man die beiden Zangen so steuert, daß die eine gegenüber der anderen einen Vorlauf
hat, damit sich die beiden Drahtenden beim Anbiegen der Ösen nicht gegenseitig stören.
Man kann das Schließen der Zange:2i,:2:2 in Fig. 9 und io auch dadurch erreichen,
daß man den Hebel 35 und die Nut 4o derart abschrägt, wie dies durch die
strichpünktiert eingezeichneten Linien 70, 71 angedeutet ist.