EP0397918A2 - Vorrichtung zum Formen von Draht - Google Patents

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EP0397918A2
EP0397918A2 EP89121199A EP89121199A EP0397918A2 EP 0397918 A2 EP0397918 A2 EP 0397918A2 EP 89121199 A EP89121199 A EP 89121199A EP 89121199 A EP89121199 A EP 89121199A EP 0397918 A2 EP0397918 A2 EP 0397918A2
Authority
EP
European Patent Office
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wire
tools
bending
tool
winding
Prior art date
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Ceased
Application number
EP89121199A
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English (en)
French (fr)
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EP0397918A3 (de
Inventor
Gustav Veit
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wafios Maschinenfabrik Wagner Ficker and Schmid
Wafios Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Original Assignee
Wafios Maschinenfabrik Wagner Ficker and Schmid
Wafios Maschinenfabrik GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=6380673&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP0397918(A2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Wafios Maschinenfabrik Wagner Ficker and Schmid, Wafios Maschinenfabrik GmbH and Co KG filed Critical Wafios Maschinenfabrik Wagner Ficker and Schmid
Publication of EP0397918A2 publication Critical patent/EP0397918A2/de
Publication of EP0397918A3 publication Critical patent/EP0397918A3/de
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21FWORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F3/00Coiling wire into particular forms
    • B21F3/02Coiling wire into particular forms helically
    • B21F3/06Coiling wire into particular forms helically internally on a hollow form
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21FWORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F3/00Coiling wire into particular forms
    • B21F3/02Coiling wire into particular forms helically
    • B21F3/027Coiling wire into particular forms helically with extended ends formed in a special shape, e.g. for clothes-pegs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21FWORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F3/00Coiling wire into particular forms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21FWORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F35/00Making springs from wire
    • B21F35/02Bending or deforming ends of coil springs to special shape

Definitions

  • the invention relates to a device for forming wire by winding and / or bending, in particular for producing torsion springs, tension springs, tension springs with handle eyelets bent on both sides, and of bent parts with e.g. curved sections with any radii of curvature, with a continuously or optionally intermittently working wire feed device arranged on the inlet side, with a wire guide and with a plurality of controlled tools arranged on the outlet side of the wire guide, which tools can be moved in a selectable order transversely and possibly longitudinally to the wire emerging from the wire guide .
  • DE-PS 1 293 121 and DE-OS 28 43 444 Devices of the type mentioned are already known (DE-PS 1 293 121 and DE-OS 28 43 444).
  • the wire deflecting tools during an operating cycle by successive actuation of the pivot lever on the continuously conveyed wire to complete Forming a workpiece can be brought into plant.
  • d. H By more or less strong deflection of the pivot lever, d. H. If the tools are located at a more or less short distance in front of the mouth of the wire guide, which is achieved by adjusting the stroke of an assigned cam drive, curved sections of widely differing radius of curvature and wire coils can be produced on the conveyed wire.
  • the invention is based on the object of significantly simplifying the mechanical outlay for a device for forming wire. Furthermore, the necessary deformation operations (winches and / or bending and possibly eyelets) should be carried out as universally as possible.
  • the tools for forming wire by winding and / or bending are arranged in a rotary and sliding head which is interchangeably used in the lower end of a winding spindle, for example a commercially available CNC-controlled leg spring winding machine.
  • a winding spindle for example a commercially available CNC-controlled leg spring winding machine.
  • This enables the bending and winding operations to be carried out directly on the nozzle of a special wire guide.
  • Up to eight tools are preferably fastened in two or more superimposed levels in the rotating and sliding head.
  • An additional device for example an eyelet device, can also be arranged on this head in one of these levels.
  • the tools can be brought into the working position in the desired position from the top or bottom, from the right or left, or even in a superimposed movement .
  • the workpieces are shaped entirely by this multiflexible bending and winding center.
  • conventional leg spring winding and bending machines can be converted as rotating and shifting shafts of the tool head while maintaining the winding mandrel which is only to be driven differently, namely to be controlled in its rotational movement but additionally to be controlled in an axial movement, the wire feed being able to be maintained.
  • a winding spindle (12) is rotatably supported by means of a self-aligning ball bearing (14), which is arranged between two flange stops (16, 18), while the part of the winding spindle (12) underneath is in an additional flange bearing ( 20) is supported with a plain bearing bush (22). All three flange bearings (16, 18, 20) are firmly connected to a winding spindle block (24).
  • the winding spindle (12) which is provided with a toothing (26) over a large part of its length at the circumference, is driven by a controllable servo motor (28) via a toothed belt drive, not shown, and via a toothed pinion, also not shown, the dimension of Winding spindle rotation, the direction of rotation and standstill are freely selectable.
  • a further controllable servo motor (34) which drives a known ball screw drive via a toothed belt drive, which rotates the servomotor in a longitudinal movement for the winding spindle ( 12) converts.
  • This longitudinal movement takes place via further transmission elements. All of these parts are known and therefore not shown.
  • the bore diameter of the self-aligning ball bearing (14) is provided with a sliding fit for this longitudinal movement.
  • the size of the longitudinal movement of the winding spindle (12) can also be freely selected by CNC control.
  • a receptacle (44) for a divided, adapted to the workpiece to be manufactured, from an upper part (46) and lower part (48) existing special wire guide (50) clamped.
  • This receptacle (44) can be adjusted transversely to its longitudinal axis by means of an adjusting screw (52) and thus can be adjusted with respect to the shape grooves of molding tools in tool holders (74, 160).
  • the wire guide (50) is held in the receptacle (44) by means of a cover (54).
  • the bearing block (40) can be adjusted in the direction of the winding spindle (12), as a result of which the length of the wire guide can be adapted to the wire workpiece to be manufactured.
  • a support (58) for the wire guide (50) protruding from the receptacle (44) is provided on the flange bearing (20).
  • An additional wire guide (62) adjoins the wire guide (50) up to the wire feed rollers (not shown).
  • the wire feed rollers are driven by a further controllable servo motor via a toothed belt gear, so that an endless wire (64) is CNC-controlled, intermittently in a straight line horizontally through the guide channels of the wire guides (62, 50) into the bending and winding center (68) in front of the Winding spindle (12) can be advanced.
  • a conical receptacle is provided which receives the cone (72) of a tool holder (74), the so-called rotating and sliding head, and holds it in place by means of a fastening screw (76) reaching through the winding spindle (12) from above becomes.
  • the cone (72) is adjoined by a rectangular part (80) of the tool holder (74), which is recessed in the longitudinal direction over most of its length up to over half its width. The recess is necessary so that the wire workpiece can move freely during the shaping process.
  • the tool (86) lying in plane (I) is designed as a bending tool and is fastened with its prismatic part (118) into a prismatic guide (120) of the tool holder (74) by means of a screw.
  • the bending tool (86) is provided on its left side with a nose (122) in which a guide or working groove (124) is incorporated.
  • lead-in slopes are provided. With this working groove (124), the bends are carried out on the straight leg, for example of the workpiece shown in FIG. 4.
  • a further bending edge (126) is also provided for downward bends, take place when the bending tool (86) has been implicated previously by a 180 o rotation of the winding spindle (12) in bending position and it moves down.
  • the fact that the bending edge (126) is followed by an upward-facing surface (128) which is inclined towards the tool holder (74), can be achieved by an additional brief wire feed after the bending process, a bending angle greater than 90 o , that is, an overbend.
  • the leveling tool (88) is fastened in plane (II) with a cross-sectional profile which is semicircular in its longitudinal direction by means of a screw in a suitable receptacle of the tool holder (74).
  • the winding tool (88) has two lateral, downwardly sloping end faces (100, 102), into each of which (at least) one guide groove (130) for the running wire (64) is incorporated. So that the groove (130) can be adapted to the wind direction of the spring body to be produced, a milling with a rounded base (134) is provided in the tool holder (74).
  • the winch tool (88) is clamped by means of a screw (138) by means of a disk (136) which is concavely rounded on one side with a corresponding radius.
  • the wind tool (88) can be pivoted up or down by a few angular degrees.
  • the spindle (12) moves downward, so that the tool (88) is on and in plane (II) in operative position in front of the wire guide (50), the spindle o rotated 90 counterclockwise the effective zone (100) of the winch tool (88) is used.
  • the running wire (64) forms a spring body which grows out of the plane of the drawing and is wound downwards with left-handed turns.
  • the effective zone (102) is used.
  • the result is a spring body that grows into the plane of the drawing and also coils downward with right-hand turns.
  • an upwardly wound spring body which grows out of the plane of the drawing, forms with right-handed windings and at the effective zone (106) of the winch tool (90) spring body growing into the drawing plane with left-handed turns.
  • FIG. 4 illustrates which of the four space quadrants can be covered with which effective zone in order to carry out turns.
  • the bending edges (114 ′, 114 ⁇ ) of the active zone (114) are for all bends in the 3rd quadrant, facing forwards or backwards, upwards or downwards and standing in space, which are caused by superimposed longitudinal and rotational movements of the winding spindle ( 12) are generated.
  • Effective zone (108) executes all turns in the 1st, effective zone (112) all in the 2nd and effective zone (110) all in the 4th quadrant by appropriate movements of the winding spindle after the effective zones have been brought into the effective position by the winding spindle.
  • this tool (142) its inclined surface (144) corresponds to the surface (128) and a groove (146) corresponds to the working groove (124) of the tool (86) in FIGS. 1 and 3; it is to be used for corresponding operations (turns).
  • the diameters of the spring bodies can be varied within the effective range of the two disc segments, depending on how large the angle of rotation of the winding spindle (12) was to bring the disc segments into operative position.
  • a larger spring body diameter results in a smaller spring body diameter.
  • a tool holder (160) shown in FIGS. 9, 11 there is in addition to a winding tool (162) lying in plane (I ') with working zones (164, 166) ground on both sides, the working zone (164) being used to produce an area for smaller winding diameters , while zone (166) results in a larger diameter, provided it has been previously brought by rotation of the winding spindle (12) 180 0 in operative position in front of the wire guide (50), a plane shown on the right, described below, other in a in Fig. 9 (II ′) acting additional device for molding eyelets attached.
  • the tool (162) is fastened in the tool holder (160) by means of a clamping bolt (168).
  • a clamping bolt (168) For the manufacture of the handle eyelet spring shown in FIG. 12, there is no need for a recess in the tool holder (160) since there are no disturbing circumferential spring parts.
  • a side holder (172) is fastened to the tool holder (160) and a single-acting compressed air cylinder (174) with a return spring (for the extended piston rod) is screwed into it, the piston rod (176) of which carries a fork head (178).
  • the fork head (178) is connected via a movable bracket (180) to a swivel lever (182) which is articulated on the holder (172) by means of a bolt (184).
  • a head (186) is screwed onto the swivel lever (182) and carries eyelets (190).
  • the cylinder (174) is then vented via a control valve, so that the piston rod (176) is retracted by the force of the return spring and the loosening tools swing out.
  • the winding spindle turns 180 o clockwise.
  • the wire (64) with the molded-on eyelet is pulled back until it lies against the winding tool (162) (FIG. 13f) after the winding spindle has moved down as far as shown in FIG. 13a. Now the spindle moves a little further down into the winch position, whereby the wire is bent slightly (Fig. 13g).
  • the winding spindle with the winch tool slowly moves down again (Fig. 13k).
  • the spindle rotates again through 90 o in the counterclockwise direction and the öswerkmaschinee as described above in operative position brought (level II ').
  • Now enough wire is pushed in until the spring body, guided through the guide plate (194), is in the open position away from the wire guide (50) and the tool (192) with the cutting edge has bitten between the two last coiled turns until the bending edge (196) of the head (186) is in the bending position (Fig. 13l).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Wire Processing (AREA)

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Formen von Draht, nämlich eine Schenkelfederwinde- und -biegemaschine. Stand der Technik sind Vorrichtungen mit mehreren Werkzeugen zum Biegen von Draht, der geradlinig zugeführt wird, wobei die Biegewerkzeuge die Drahtbahn umgeben, und Federwickelmaschinen mit einem drehbaren Dorn zum Aufwickeln des Drahtes, wobei die Drahtenden der Feder mittels Biegewerkzeugen geformt werden. Nachteil dieser Vorrichtungen ist deren konstruktive Aufwendigkeit und Beschränktheit auf die Erzeugung bestimmter Federformen. Eine andere Feder erfordert also andere Werkzeuge. Aufgabe der Erfindung ist daher die Verminderung des Aufwands zur Herstellung der Vorrichtung und die Verallgemeinerung der mit denselben Werkzeugen durchführbaren Formgebungen. Lösung dieser Aufgabe ist die Anordnung mehrerer Werkzeuge (86, 88, 90, 92 oder 142; 162, 190, 192) an einem Werkzeughalter (74; 160), der am freien Ende einer dem bekannten Wickeldorn ähnelnden, längsverschiebbaren Welle (12) befestigt ist und ausgewechselt werden kann. Durch Dreh- und Längspositionieren der Welle mittels ihres vom Wickeldorn her bekannten, anders gesteuerten Antriebes läßt sich jedes vorhandene Werkzeug in die Drahtbahn und damit zum Einsatz bringen. Vorteil dieser Lösung ist die Vereinfachung des Vorrichtungaufbaus und die Möglichkeit, verschiedene Federformen mittels derselben Werkzeuge zu erzeugen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Formen von Draht durch Winden und/oder Biegen, insbesondere zum Herstellen von Torsionsfedern, Zugfedern, Zug­federn mit beidseitig angebogenen Stielösen und von Biegeteilen mit z.B. ge­krümmten Abschnitten mit beliebigen Krümmungsradien, mit einer einlaßseitig an­geordneten kontinuierlich oder wahlweise intermittierend arbeitenden Drahtvor­schubeinrichtung, mit einer Drahtführung und mit mehreren an der Auslaßseite der Drahtführung angeordneten gesteuerten Werkzeugen, die in wählbarer Reihenfolge quer und ggf. längs zu dem aus der Drahtführung austretenden Draht bewegbar sind.
  • Es sind bereits Vorrichtungen der erwähnten Art bekannt (DE-PS 1 293 121 und DE-­OS 28 43 444). Bei der Vorrichtung gemäß DE-PS 1 293 121 sind vier Werkzeuge am freien Ende je eines Schwenkhebels rund um die Drahtführung und in der Nähe der­selben angeordnet, wobei die Drahtablenk-Werkzeuge während eines Betriebszyklus durch aufeinanderfolgende Betätigung der Schwenkhebel an dem kontinuierlich ge­förderten Draht zum vollständigen Formen eines Werkstückes in Anlage gebracht werden. Durch mehr oder weniger starke Auslenkung der Schwenkhebel, d. h. wenn sich die Werkzeuge in mehr oder minder geringem Abstand vor der Mündung der Drahtführung befinden, was durch Einstellen des Hubs eines zugeordneten Nocken­triebs erreicht wird, lassen sich an dem geförderten Draht gebogene Abschnitte von stark unterschiedlichem Krümmungsradius sowie Drahtwendeln herstellen.
  • Die Ausgestaltung der vier Schwenkhebel mit ihren ein- und verstellbaren Werk­zeugaufnahmen sowie deren Steuerkurven und ein- und verstellbaren Übertragungs­glieder zum Ausführen der zeit- und wegmäßig auf das herzustellende Werkstück abgestimmten Schwenkbewegung erfordert jedoch eine aufwendige und teure mechani­sche Herstellung der Vorrichtung.
  • Bei der aus der DE-OS 28 43 444 bekannten Federwickelmaschine z. B. zur Herstel­lung einer Wendelfeder mit Haken an ihren beiden Enden, mit einer Drahtführung, der einlaßseitig eine intermittierend arbeitende Drahtfördervorrichtung vorge­schaltet ist, sind vier oder mehr Werkzeugeinheiten radial um die Drahtführung herum und in der Nähe derselben angeordnet, die von einem Zentralrad über je ein Ritzel, eine Kurvenscheibe und eine Kurvenrolle gesteuert, eine radiale Bewegung gegen den aus der Drahtführung austretenden Draht ausführen. Die Werkzeuge können also nur in dieser radialen Richtung auf die Drahtführung zu oder von dieser weg zum Formen des zugeführten Drahtes bewegt werden. Diese Federwindemaschine ist zwar etwas einfacher aufgebaut als die Vorrichtung gemäß der DE-PS 1 293 121, sie ist jedoch nicht so universell einsetzbar.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den mechanischen Aufwand für eine Vorrichtung zum Formen von Draht wesentlich zu vereinfachen. Ferner sollen die erforderlichen Verformungsoperationen (Winden und/oder Biegen und ggf. ösen) möglichst universell durchgeführt werden können.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Werkzeuge zum Formen von Draht durch Winden und/oder Biegen in einem Dreh- und Verschiebekopf ange­ordnet sind, der im unteren Ende einer Wickelspindel z.B. einer im Handel er­hältlichen CNC-gesteuerten Schenkelfederwickelmaschine auswechselbar eingesetzt ist. Dadurch können die Biege- und Windeoperationen direkt an der Düse einer Spezialdrahtführung durchgeführt werden. Vorzugsweise sind bis zu acht Werkzeuge in zwei oder mehr übereinanderliegenden Ebenen im Dreh- und Verschiebekopf befestigt. In einer dieser Ebenen kann auch eine Zusatzeinrichtung z.B. eine öseinrichtung an diesem Kopf angeordnet sein. Dank den CNC-steuerbaren, frei wählbaren, reversierbaren Längs- und Rotationsbe­wegungen der Wickelspindel können die Werkzeuge in wahlweiser Reihenfolge nach­einander von oben oder unten her, von rechts oder links oder aber auch in einer überlagerten Bewegung exakt in Wirkposition zu dem zu verformenden Draht ge­bracht werden. Die Formgebung der Werkstücke erfolgt vollständig durch dieses multiflexible Biege- und Windezentrum. Mittels der Erfindung lassen sich herkömmliche Schenkelfederwickel- u.-biegema­schinen unter Beibehaltung des nur anders anzutreibenden, nämlich in seiner Drehbewegung zu steuernden, aber zusätzlich in einer Axialbewegung zu steuernden Wickeldorns als Dreh- und Verschiebewelle des Werkzeugkopfes umrüsten, wobei die Drahtzuführung beibehalten werden kann.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand zweier durch die Zeichnung beispielhaft (und zum Teil schematisch) dargestellter bevorzugter Ausführungsformen der er­findungsgemäßen Maschine im einzelnen erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine erste Ausführungsform in Vorderansicht in teilweise abgebrochener und geschnittener Darstellung
    • Fig. 2 die erste Ausführungsform im untern Teil in Draufsicht, ebenfalls teilweise geschnitten dargestellt.
    • Fig. 3 eine Seitenansicht eines Ausschnitts von Fig. 1
    • Fig. 4 ein Werkzeug der ersten Ausführungsform in perspek­tivischer Darstellung
    • Fig. 5 eine Seitenansicht auf die in Fig. 1 dargestellte Draht­führung der ersten Ausführungsform
    • Fig. 6 ein kombiniertes Biege- und Windewerkzeug (in perspetivischer Darstellung) der ersten Ausführungsform
    • Fig. 7 ein mit der ersten Ausführungsform hergestelltes Drahtwerkstück
    • Fig. 8 die Herstellungsstadien des Werkstücks nach Fig. 7, wobei in jeder der Teilfiguren (a bis o) rechts die in der ersten Ausführungsform enthaltene Drahtführung samt Dreh- und Verschiebekopf in Vorderansicht und links die Drahtführung in Seitenansicht dargestellt ist.
    • Fig. 9 eine Fig. 1 entsprechende Darstellung einer zweiten Aus­führungsform
    • Fig. 10 die zweite Ausführungsform in Draufsicht
    • Fig. 11 eine Seitenansicht eines Ausschnitts von Fig. 9
    • Fig. 12 ein mit der zweiten Ausführungsform hergestelltes Drahtwerkstück
    • Fig. 13 die Herstellungsstadien des Werkstücks nach Fig. 12 wobei in jeder der Teilfiguren (a bis q) rechts die in der zweiten Ausführungsform enthaltene Drahtführung sowie die zum Einsatz kommenden Werkzeuge in Vorderansicht und links die Drahtführung in Seitenansicht dargestellt ist; entsprechend Fig. 8.
    Erste Ausführungsform
  • In Fig. 1 ist ein oberer Teil einer Wickelspindel (12) mittels eines Pendelku­gellagers (14), das zwischen zwei Flanschlagern (16, 18) angeordnet ist, drehbar gelagert, während der darunter liegende Teil der Wickelspindel (12) in einem zu­sätzlichen Flanschlager (20) mit Gleitlagerbuchse (22) abgestützt ist. Alle drei Flanschlager (16, 18, 20) sind fest mit einem Wickelspindelbock (24) verbunden. Die Wickelspindel (12), die über einen großen Teil ihrer Länge am Kreisumfang mit einer Verzahnung (26) versehen ist, wird von einem regelbaren Servomotor (28) über einen nicht gezeigten Zahnriementrieb sowie über ein ebenfalls nicht gezeigtes Zahnritzel angetrieben, wobei das Maß der Wickelspindeldrehung, die Drehrichtung und der Stillstand frei wählbar sind.
  • Damit die Wickelspindel (12) zusätzlich zu ihrer Drehbewegung auch noch eine ge­gebenenfalls gleichzeitige Längsbewegung ausführen kann, ist ein weiterer regel­barer Servomotor (34) vorgesehen, der über einen Zahnriementrieb ein bekanntes Kugelgewindegetriebe antreibt, das die Drehbewegung des Servomotors in eine Längsbewegung für die Wickelspindel (12) umwandelt. Diese Längsbewegung erfolgt über weitere Übertragungsglieder. Alle diese Teile sind bekannt und deshalb nicht gezeigt. Für diese Längsbewegung ist der Bohrungsdurchmesser des Pendelku­gellagers (14) mit einer Gleitpassung versehen. Die Größe der Längsbewegung der Wickelspindel (12) ist dabei durch CNC-Steuerung ebenfalls frei wählbar.
  • Wie Fig. 1 und 2 zeigen, ist links von der Wickelspindel (12) in einem nur an­deutungsweise gezeigten Lagerbock (40) mittels eines Spanndeckels (42) eine Auf­nahme (44) für eine geteilte, an das zu fertigende Werkstück angepaßte, aus ei­nem Oberteil (46) und Unterteil (48) bestehende Spezialdrahtführung (50) festge­klemmt. Mittels einer Stellschraube (52) kann diese Aufnahme (44) quer zu deren Längsachse verstellt und somit in Bezug auf Formrillen von Formwerkzeugen in Werkzeughaltern (74, 160) einjustiert werden. Die Drahtführung (50) ist mittels eines Deckels (54) in der Aufnahme (44) gehalten.
  • Der Lagerbock (40) kann in Richtung auf die Wickelspindel (12) verstellt werden, wodurch die Länge der Drahtführung an das zu fertigende Drahtwerkstück angepaßt werden kann. Am Flanschlager (20) ist eine Abstützung (58) für die aus der Auf­nahme (44) ragenden Drahtführung (50) vorgesehen. An die Drahtführung (50) schließt sich bis zu nichtgezeigten Drahteinzugswalzen hin eine zusätzliche Drahtführung (62) an. Die Drahteinzugsswalzen werden von einem weiteren regelba­ren Servomotor über ein Zahnriemengetriebe angetrieben, so daß ein endloser Draht (64) CNC-gesteuert, intermittierend geradlinig waagrecht durch die Füh­rungskanäle der Drahtführungen (62, 50) hindurch in das Biege- und Windezentrum (68) vor der Wickelspindel (12) vorgeschoben werden kann.
  • Am unteren Ende der Wickelspindel (12) ist eine konische Aufnahme vorgesehen, die den Konus (72) eines Werkzeughalters (74), den sogenannten Dreh- und Ver­schiebekopf aufnimmt und mittels einer von oben durch die Wickelspindel (12) reichenden Befestigungsschraube (76) festgehalten wird. An den Konus (72) schließt sich ein rechteckiger Teil (80) des Werkzeughalters (74) an, der in Längsrichtung über den größten Teil seiner Länge bis über die Hälfte seiner Breite hinaus ausgespart ist. Die Aussparung ist erforderlich, da­mit sich das Drahtwerkstück während des Formgebungsprozesses frei bewegen kann. In dem noch stehen gebliebenen Teil (82) des Werkzeughalters (74) sind in vier verschiedenen Ebenen I bis IV vier Bearbeitungswerkzeuge (86, 88, 90, 92) mit zusammen zehn Wirkzonen (96, 98, 100, 102, 104, 106, 108, 110, 112, 114), über­einander angeordnet. Das in Ebene (I) liegende Werkzeug (86) ist als Biegewerkzeug ausgebildet und ist mit seinem prismatischen Teil (118) in eine Prismenführung (120) des Werk­zeughalters (74) mittels einer Schraube befestigt. Das Biegewerkzeug (86) ist auf seiner linken Seite mit einer Nase (122) versehen, in der eine Führungs­oder Arbeitsrille (124) eingearbeitet ist. Damit das Werkzeug (86) sicher über den Draht (64) geschoben werden kann, sind Einlaufschrägen vorgesehen. Mit die­ser Arbeitsrille (124) werden die Abbiegungen an den geraden Schenkel z.B. des in Fig. 4 dargestellten Werkstücks durchgeführt.
  • Am prismatischen Teil (118) des Biegewerkzeugs (86) ist ferner eine weitere Bie­gekante (126) für nach unten gerichtete Abbiegungen vorgesehen, die erfolgen, wenn das Biegewerkzeug (86) zuvor durch eine 180o Drehung der Wickelspindel (12) in Biegeposition gebracht wurde und diese sich nach unten bewegt. Dadurch, daß sich an die Biegkante (126) eine nach oben gerichtete und zum Werkzeughalter (74) hin geneigte Fläche (128) anschließt, kann durch zusätzliche kurzzeitige Drahtzufuhr nach dem Biegevorgang ein Biegewinkel größer 90o, also eine Überbie­gung erreicht werden.
  • In Ebene (II) ist das Windewerkzeug (88) mit in seiner Längsrichtung halbkreis­förmigem Querschnittsprofil mittels einer Schraube in einer passenden Aufnahme des Werkzeughalters (74) befestigt. Das Windewerkzeug (88) weist zwei seitliche, nach unten gerichtete schräge Stirnflächen (100, 102) auf, in die je (minde­tens) eine Führungsrille (130) für den auflaufenden Draht (64) eingearbeitet ist. Damit die Rille (130) der Winderichtung des herzustellenden Federkörpers angepasst werden kann, ist im Werkzeughalter (74) eine Einfräsung mit gerundetem Grund (134) vorgesehen. Mittels einer, auf der einen Seite mit entsprechendem Radius konkav gerundeten Scheibe (136) wird das Windewerkzeug (88) mittels einer Schraube (138) festgeklemmt. Dadurch kann das Windewerkzeug (88) um einige Win­kelgrade nach oben oder unten verschwenkt werden. Wenn der Werkzeughalter (74) nun durch die Spindel (12) nach unten bewegt wird, so daß das Werkzeug (88) in Ebene (II) in Wirkposition vor der Drahtführung (50) steht und sich die Spindel um 90o entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht hat, kommt die Wirkzone (100) des Windewerkzeugs (88) zum Einsatz. Der auflaufende Draht (64) formt sich zu einem aus der Zeichenebene herauswachsenden, nach unten ge­wundenen Federkörper mit linksgängigen Windungen. Nach einer Drehung um 180o aus dieser Stellung kommt Wirkzone (102) zum Einsatz. Es ergibt sich ein in die Zei­chenebene hineinwachsender, ebenfalls nach unten gewundener Federkörper mit rechtsgängigen Windungen. Wenn die nach oben gerichtete Wirkzone (104) von Win­dewerkzeug (90) in Ebene (III) im Einsatz ist, bildet sich ein nach oben gewun­dener, aus der Zeichenebene herauswachsender Federkörper mit rechtsgängigen Win­dungen und bei Wirkzone (106) des Windewerkzeugs (90) ein in die Zeichenebene hineinwachsender Federkörper mit linksgängigen Windungen.
  • Durch Verlagern des Auftreffpunktes nach unten oder oben des aus der Mündung der Drahtführung (50) austretenden Drahtes (64) in den Wirkzonen (100 bis 106) der Windewerkzeuge (88, 90) der Ebenen (II) oder (III) können innerhalb des Wirkzo­nenbereiches kleinere und größere Windungsdurchmesser erzeugt werden. Diese Ver­lagerung kann vor dem Windevorgang oder während des Windens erfolgen. Zur Erzeugung eines Federkörpers mit Steigungsabschnitten wird die Wickelspindel (12) entsprechend dem Maß der Steigung während des Windevorgangs im oder entge­gen dem Uhrzeigersinn gedreht, wodurch der auflaufende Draht durch die Rillen (130) abgelenkt wird. Durch Verstellen entgegen der Steigungsrichtung können Fe­derkörper mit Vorspannung erzielt werden.
  • In Ebene (IV) ist das in Fig. 4 perspektivisch dargestellte weitere Biegewerk­zeug (92) mit seinen beiden Wirkebenen (IV 1) und (IV 2) befestigt. Das Biege­werkzeug (92) weist die vier Wirkzonen (108, 110, 112, 114) mit je zwei Biege­kanten, z.B. (108′; 108˝) bzw. (114′; 114˝) auf. In Fig. 5 ist veranschaulicht, welcher von vier Raum- Quadranten mit welcher Wirkzone zur Durchführung von Abbiegungen bestrichen werden kann. So sind die Biegekanten (114′, 114˝) der Wirkzone (114) für alle im 3. Quadranten liegenden, nach vorne oder hinten, nach oben oder unten gerichtete und im Raum stehende Ab­biegungen, die durch überlagerte Längs- und Rotationsbewegungen der Wickelspin­del (12) erzeugt werden, zuständig. Wirkzone (108) führt alle im 1., Wirkzone (112) alle im 2. und Wirkzone (110) alle im 4. Quadranten liegenden Abbiegungen durch entsprechende Bewegungen der Wickelspindel aus, nachdem die Wirkzonen zu­vor durch die Wickelspindel in Wirkposition gebracht wurden.
  • Ein in Fig. 6 dargestelltes Werkzeug (142), das anstelle des Biegewerkzeugs (86) in die Prismenführung (120) des Werkzeughalters (74) eingesetzt werden kann, ist eher universell gestaltet. Bei diesem Werkzeug (142) entspricht dessen geneigte Fläche (144) der Fläche (128) und eine Rille (146) der Arbeitsrille (124) des Werkzeugs (86) in Fig. 1 und 3; es ist für entsprechende Arbeitsgänge (Abbiegungen) zu verwenden.
  • An die Fläche (144) schließen sich auf beiden Seiten Scheibensegmente (148, 150) mit je einer Rille (152, 154) an. Kommt durch Drehung der Wickelspindel (12) das Scheibensegment (148) vor der Drahtführung (50) in Wirkposition, formt sich der auflaufende Draht (64) zu einem linksgängigen, nach unten entstehenden Federkör­per. Ist dagegen Scheibensegment (150) im Einsatz, formt sich ein rechtsgängig gewundener, ebenfalls nach unten fortschreitender Federkörper. Da die Drehachse (156) der Wickelspindel (12) und die Erzeugungsachse (158) der Scheibensegmente (148, 150) um das Maß (e) auseinander liegen, können die Durch­messer der Federkörper innerhalb des Wirkbereichs der beiden Scheibensegmente variiert werden, je nachdem, wie groß der Drehwinkel der Wickelspindel (12) war, um die Scheibensegmente in Wirkposition zu bringen. Bei größerem Drehwinkel er­gibt sich ein kleinerer Federkörperdurchmesser.
  • Zweite Ausführungsform
  • An einem in Fig. 9, 11 dargestellten Werkzeughalter (160) ist außer einem in Ebene (I′) liegenden Windewerkzeug (162) mit beidseitig angeschliffenen Wirkzo­nen (164, 166), wobei Wirkzone (164) zur Herstellung eines Bereichs für kleinere Windungsdurchmesser eingesetzt wird, während Zone (166) größere Durchmesser er­gibt, sofern diese zuvor durch Drehung der Wickelspindel (12) um 1800 in Wirkpo­sition vor die Drahtführung (50) gebracht wurde, eine in Fig. 9 rechts gezeigte, unten beschriebene, in einer weiteren Ebene (II′) wirkende Zusatzeinrichtung zum Anformen von ösen befestigt. Das Werkzeug (162) ist mittels eines Spannbolzens (168) im Werkzeughalter (160) befestigt. Zur Fertigung der in Fig. 12 gezeigten Stielösenfeder, erübrigt sich beim Werk­zeughalter (160) eine Aussparung, da hierbei keine störenden umlaufenden Feder­teile vorhanden sind.
  • Am Werkzeughalter (160) ist ein seitlicher Halter (172) befestigt, in dem ein einfachwirkender Druckluft-Zylinder (174) mit Rückholfeder (für die ausgefahrene Kolbenstange) eingeschraubt ist, dessen Kolbenstange (176) einen Gabelkopf (178) trägt. Der Gabelkopf (178) ist über eine bewegliche Lasche (180) mit einem Schwenkhebel (182) verbunden, der mittels eines Bolzens (184) am Halter (172) angelenkt ist. Am Schwenkhebel (182) ist ein Kopf (186) angeschraubt der öswerk­zeuge (190) trägt. Diese bestehen aus einem Werkzeug (192), dessen Vorderkante teilweise mit einer Schneide versehen ist und zum Separieren und Biegen der Win­dungsgänge dient, aus einem Führungsblech (194) zum Führen des Federkörpers so­wie aus einer am Kopf (186) angeformten Biegekante (196) zum Anbiegen der ösen.
  • Zur Herstellung einer in Fig. 10, 12 gezeigten Stielösenfeder (226) mit doppelt­konischem Federkörperteil (228) mit sich ändernden Steigungsabschnitten (230) nach Fig. 12 wird gemäß Fig. 13, a bis q, verfahren. Die Wickelspindel (12) wird von der in Fig. 9 gezeigten Stellung um 90o im Uhr­zeigersinn gedreht und nach unten bewegt, so daß der durch die Führung (50) zu­geführte Draht (64) auf die abwärtsgerichtete schräge Wirkzone (164) des nun in Position stehenden Windewerkzeuges (162) im Halter (160) auftrifft (Fig. 13a). Anschließend fährt die Wickelspindel ohne Drahtzufuhr etwas weiter nach unten, bis das Windewerkzeug in Position für den Windevorgang (Ebene I′) steht, wodurch der Draht nach unten abgelenkt wird (Fig. 13b). Bei wieder einsetzender Drahtzu­fuhr wird eine halbe Windung geformt (Fig. 13c). Während die Drahtzufuhr ge­stoppt wird, schwenkt die Wickelspindel um 90o entgegen dem Uhrzeigersinn. Nun wird Zylinder (174) mit Druckluft beaufschlagt, wodurch der Kopf (186) mit den öswerkzeugen (190) durch den Schwenkhebel (182), der aus der in Fig. 9 strich­punktiert gezeichneten Stellung in die dort mit durchgezogenen Linien gezeichne­te Stellung bewegt wird, eingeschwenkt wird. Gleichzeitig fährt die Wickelspin­del soweit nach oben, daß die öswerkzeuge in ösposition sind (Fig. 9). Es wird erneut Draht nachgeschoben, bis sich die zuvor geformte halbe Windung und der kurze gerade Schenkel in ösposition zwischen dem Werkzeug (192) und dem Biege­werkzeug (196) befinden (Fig. 13d). Die Drahtzufuhr stoppt und die Wickelspindel wird um 90o entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht und die Stielöse über die Biege­kante des Werkzeugs (192) angebogen (Fig. 13e). Anschließend wird Zylinder (174) über ein Steuerventil entlüftet, so daß die Kolbenstange (176) durch die Kraft der Rückholfeder einfährt und die öswerkzeuge ausschwenken. Die Wickelspindel dreht sich um 180o im Uhrzeigersinn. Gleichzeitig wird der Draht (64) mit der angeformten öse soweit zurückgezogen, bis diese am Windewerkzeug (162) anliegen (Fig. 13f), nachdem die Wickelspindel so weit wie in Fig. 13a gezeigt nach unten gefahren ist. Nun fährt die Spindel noch etwas weiter nach unten in die Windepo­sition, wodurch der Draht etwas abgebogen wird (Fig. 13g).
  • Bei erneuter Drahtzufuhr und sich langsam nach oben bewegender Wickelspindel wird der konische Teil mit zunehmenden Durchmesser der Feder mit den anliegenden Windungen gewunden (der Ablenkungspunkt für den Draht am Windewerkzeug wandert von der Drahtführung über die Schräge weg) (Fig. 13h). Für den anschließenden Federabschnitt (230) mit Steigung wird die Wickelspindel entsprechend dem Maß der Steigung im Uhrzeigersinn nach vorne gedreht, wodurch der auflaufende Draht durch die im Windewerkzeug eingeschliffene Führungsrille (in den schematisch dargestellten Ablaufstadien ist diese der Einfachheit halber nicht eingezeich­net) nach hinten abgelenkt (Fig. 13i) und für den Übergang in den Federkörper­teil mit anliegenden Windungen wieder um das gleiche Maß zurückgedreht (Fig. 13j). Für den nun sich anschließenden sich verjüngenden konischen Teil bewegt sich die Wickelspindel mit dem Windewerkzeug wieder langsam nach unten (Fig. 13k). Nun dreht sich die Spindel erneut um 90o entgegen dem Uhrzeigersinn und die öswerkzeuge werden wie zuvor beschrieben in Wirkposition gebracht (Ebene II′). Nun wird soviel Draht nachgeschoben, bis sich der Federkörper, durch das Führungsblech (194) geführt, von der Drahtführung (50) weg in ösposition befin­det und sich das Werkzeug (192) mit der Schneide soweit zwischen die beiden zu­letzt gewundenen Windungen gebissen hat, bis die Biegekante (196) des Kopfes (186) in Biegeposition steht (Fig. 13l). Die Drahtzufuhr stoppt wieder und die Wickelspindel wird um 90o im Uhrzeigersinn nach vorne gedreht und die Abbiegung vollzogen (Fig. 13m). Die Kolbenstange fährt nun wie beschrieben zurück, wodurch sich die öswerkzeuge vom Federkörper trennen. Nun wird Draht für den langen Fe­derschenkel eingeschoben (Fig. 13n). Die Wickelspindel fährt nach unten, wodurch der Federschenkel nach unten gebogen wird, bis er in die Rille des Windewerk­zeugs zu liegen kommt (Fig. 13o) und bei laufender Drahtzufuhr eine halbe Win­dung erzeugt wird (Fig. 13p). Anschließend wird die fertig geformte Stielösenfe­der 226 vom Drahtvorrat mit einem Messer gegen die Drahtführung abgeschnitten (Fig. 13q). Sämtliche Bewegungen laufen programmgesteuert ab. Das gilt auch für die Bewegun­gen, mit denen die in den Teilfiguren a bis o der Fig. 8 gezeigten Stadien der Herstellung der in Fig. 7 gezeigten Feder erreicht werden.

Claims (4)

1.) Vorrichtung zum Formen von Draht, insbesondere Schenkelfederwinde- und -biegemaschine; mit einer Drahtführung (50, 62), einer an deren Einmündung angeordneten Drahtvorschubeinrichtung, einer an der Ausmündung der Drahtführung angeordneten Welle (12), deren Längs- und Drehachse der Drahtbahn außerhalb der Drahtführung nahesteht, und mindestens einem Werkzeug zum Winden und/oder Biegen des zugeführten Drahtes (64), welche nacheinander in die Drahtbahn bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (86, 88, 90, 92 oder 142; 162, 190, 192) an einem ihnen gemeinsamen Werkzeughalter (74; 160) befestigt sind, der am freien Ende der Welle (12) lösbar drehfest angeordnet und mit dieser in deren Längsrichtung verschiebbar ist, und daß die Dreh- und die Verschiebebewegung der Welle (12) programmsteuerbar sind.
2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (86, 88, 90, 92; 162, 190, 192) auf den Umfang des Werkzeughalters (74; 160) und über dessen Länge verteilt sind.
3.) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Mehrfach-Biegewerkzeug (92), das in zwei Wirkebenen (IV 1, IV 2) je zwei Wirkzonen (110, 114 bzw. 108, 112) mit je zwei Biegekanten (108′, 108˝ bzw. 114′, 114˝) aufweist.
4.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter (160) eine Zusatzeinrichtung (172, 174, 176, 178, 180, 182, 184, 186) trägt, die mit öswerkzeugen (190) versehen ist und einen diese positionierenden Pneumatikzylinder (174) aufweist.
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