DE1452989A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Ringfeder aus einer geradlinigen Schraubenzugfeder - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE #H» *ΐ " W02 augsburg-goggingen. den 18.8.1965 DR. »NO. E. UEBA***iii«<P£ Lrz^en ^.Lb/S AZK5851

λ ..__... ^^**"""¹·^^^ »ei Rückantwort bitte angeben)

DIPLING. G. LIEBAU —*

Ihr Zeichen H 52989

Ihre Nachricht vom Jakob Kirchgässer Heidelberg Gustav Kirchhoffstr. 18

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Ringfeder aus einer geradlinigen Schraubenzugfeder

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung einer Ringfeder aus einer geradlinigen, ein abgesetztes schwach konisches Ende aufweisenden Schrauben·· zugfeder· Die für diese Ringfeder benötigte geradlinige Sohraubenzugfeder kann auf Automaten hergestellt werden» wobei jedoch bisher die Herstellung einer Ringfeder nur von Hand ausgeführt werden konnte. Solche Ringfedern, die sehr vielseitig in der Technik Verwendung finden, beispielweise als Ringfedern für Wellendlohtungen jföftyrfrVijty&fQf, werden in einem Ringdurchmesser von etwa 8 mm - loo mm, einem Federquerschnitt mit eines Durch» messer von etwa 1,3 - 2,5 mm und einer Drahtstärke von etwa o,15 - o,8 mm benötigt. Die bisherige Herstellung der Ring·· feder aus einer geradlinigen Schraubenfeder von Hand erfordert viel Arbeitskräfte· Die Herstellung sehr kleiner Ringfedern von beispielsweise nur 8 mm Ringdurchmesser von Hand ist sehr schwierig bzw. kaum möglich. Hinzu kommt, daß die Schraubver·.

009809/0006

~2~ U52989

bindung der beiden Schraubenfederenden von Hand von dem Geschick der Bedienungsperson abhängig ist, so daß diese Verbindung unzuverlässig ist, also diese Ringfedern sich beim Gebrauch nachträglich öffnen können.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Automaten bzw. eine selbsttätige Vorrichtung zur Herstellung solcher Ringfedern zu schaffen. Das dieser Vorrichtung zugrunde liegende Herstellungverfahren besteht nach der Erfindung darin, daß die geradlinige Zugfeder U-förmig gebogen wird, darauf die Feder mit den Enden der parallelen U-Schenkel in je eine Klemmvorrichtung eingeschoben und in dieser festgeklemmt werden, darauf diese Klemmvorrichtungen relativ zueinander um l8o° so verschwenkt werden, daß die Federenden sich gegenüberstehen, worauf mittels beider Klemmvorrichtungen die beiden Federenden relativ zueinander verdreht, zusammengeschoben und schließlich durch relatives Verdrehen im entgegengesetzten Sinn miteinander verschraubt werden.

Die weiteren Einzelheiten der Erfindung und deren Vorteile sind im Folgenden an Hand von zwei in der Zeichnung dargestellten Beispielen näher erläutert.

Es zeigt in schema tischer Dar s telling: Fig. 1 eine Biege- und zwei KlemmvorricHungen in Aufsicht; Fig» 2 die Seitenansicht der Biegevorrichtung;

009809/0006

H52989

Fig. 3 die Vorderansicht der beiden Klemmvorrichtungen in geuffneten Zustandj

Fig. 4 dieselbe Ansicht in geschlossenem Zustand der Kleaanrorrlahtungen;

Fig. 5, 1» 9 die Aufsicht auf die Biege·· und Klemmvorrichtungen der Fig. 1 in weiteren aufeinanderfolgenden Arbeitsstellungen}

Fig. 6 und 8 die zugehurlgenSeitenansichten; Fig. Io einen Schnitt nach Linie X/X der Fig. 9;

Fig. U die Vorderansicht von zwei Klemmvorrichtungen in anderer Ausführung!

Fig. 12 einen waagerechten Schnitt durch die beid«i Klemm« vorrichtungen;

Flg. 15 eine Aufsieht auf die Klemmvorrichtungen in einer weiteren Arbeitsstellung.

Die zur Ausführung des neuen Verfahrens dienende Biegevor·* richtung besteht nach Flg. 1 und 2 aus einem waagerechten« in Richtung A und B bewegbaren Schlitten 1, zwei in diesem Schlitten lotrecht verschiebbaren , in der dargestellten Grundstellung über dem Schlitten mit den Enden 2 a vorstehenden Biegebolzen 2, und zwei seitlich des Schlittens 1 angeordneten Schiebern J, die gemeinsam und zusammen mit dem Schlitten 1 bewegbar sind. Die Anordnung ist derart, daß bei zurUckge»

009809/0006

zogenen, mit strichpunktierten Linien bei 3* dargestellten Schiebern die geradlinige Schraubenzugfeder 4, die ein abgesetztes schwach konisches Ende 4 c aufweist, auf dem Schlitten 1 vor den beiden Bolzenenden 2 liegt, wie mit strichpunktierten Linien dargestellt. Diese Feder kann mittels einer geeigneten Vorrichtung aus einem Sammelbehälter selbsttätig dem Schieber zugeführt werden. Durch Vorwärtsbewegen der Schieber J in Richtung C wird die Feder 4 um die Bolzenenden 2 a in die dargestellte U-Form gebogen, die zwei parallele Schenkelenden 4 a, 4 b aufweist.

Bei der gezeigten vorteilhaften Ausführung ist noch ein dritter, in der Mitte zwischen den beiden Biegebolzen 2 angeordneter, ebenfalls lotrecht im Schlitten 1 verschiebbarer Bolzen 5 vorgesehen, der zusammen mit einem keilförmigen bei 6 angedeuteten Klemmglied eine Klemmvorrichtung bildet, welche die Feder 4 vor und während des Biegevorganges in der Mitte festhält und damit ein ungewolltes Verschieben der Feder verhindert«

Diese in U-Form gebogene Feder wird nunmehr durch gemeinsame Bewegung des Schlittens 1 und der beiden Schieber J> in Richtung A zwei gleichartigen Klemmvorrichtungen zugeführt, so daß gemäß Fig. 5 und 6 die beiden Federschenkel 4 a, 4 b in die gemäß Fig. 3 geöffneten Klemmvorrichtungen gelangen.

009809/0006

rtoht nur zum Festklemmen, sondern zugleich auch zum Verdrehen der Federenden dienenden Klemmvorrichtungen bestehen erfindungsgemäß je aus einer in beiden Drehrichtungen antreibbaren größeren Antriebsrolle 7 und zwei kleineren Qegenrollen 8, die gemeinsam gegenüber der Antriebsrolle 7 beweglich so angeordnet sind, daß gemäß Fig. J je ein Federende 4 a, 4 b zwischen die drei Rollen 7, 8 eingeschoben, von diesen gemäß Fig. 4 festgeklemmt und dann durch die Antriebsrolle verdreht werden kann. Wie in der Zeichnung sohematisoh dargestellt, sind die beiden Qegenrollen 8 je an einem winkelförmigen Schwenkhebel 9 gelagert. Bei dem in Fig. 1 - Io dargestellten Ausfuhrungsbeispiel sind sowohl die Antriebsrolle 7 als auch der Schwenkhebel 9 an einem schwenkbaren Kopf Io bzw. 11 gelagert, dessen Schwenkachse 12 bzw. 1? senkrecht zu der Achse 14 der Antriebsrolle 7 steht. Gemäß Fig. 3 und 4 werden durch Verschwenken der Hebel 9 in Richtung D und B um die Achsen 15 die Qegenrollen 8 gegen die Antriebsrolle 7 gedrückt und damit die Federenden 4 a, 4 b zwischen den Rollen 7, 8 festgeklemmt. Um das zur Ausführung des neuen Verfahrene notwendige relative Verdrehen der beiden Federenden 4 a, 4 b zuverlässig zu bewirken, sind rauhe, griffige Antriebsrollen 7 erforderlieh· Zu diesem Zweck besteht vor· teilhaft die auf dl· Federenden einwirkende Umfangschicht dieser Antrieberollen 7 aus Diamantstaub· Beim Drehen dieser Antriebsrollen wird damit eine zuverlässige Mitnahme der Federenden 4 a, 4 b beim Rollvorgang ersielt und damit ein Verdrehen

009809/0008

dieser Federenden um einen ganz bestimmten Betrag ermöglicht. Diese mit Diamantstaub besetzten Antriebsrollen haben ferner den Vorteil einer hohen Verschleißfestigkeit·

Wie aus der Zeichnung hervorgeht« ist jede Antriebsrolle J mit einem Ritzel 16 fest verbunden, in das ein in beiden Drehrichtungen F antreibbares Zahnsegment 17 bzw. l8 eingreift« Bei der Ausführung nach Fig. 1 - Io bilden die vorerwähnten Schwenkköpfe lo, 11 die unteren Enden von Je einem zylindrischen, um die Achse 12 bzw. 13 schwenkbaren Schaft 19, 2o. Wie in der Zeichnung veranschaulicht, 1st das die Rolle 7 antreibende Ritzel 16 innerhalb und die Antriebsrolle 7 seitlich dieses zylindrischen Schaftes 19 bzw« 2o gelagert, in welchem ferner das in das Ritzel eingreifend· Zahnsegment 17 bzw. 18 gelagert ist. Wie in Fig. 9 und Io dargestellt, 1st zum Verschwenken der beiden Zahnsegmente 17, 18 je ein in seiner Längsrichtung in Lagern 21 verschiebbar gelagerter

(z.B. Kurvenscheibe) mittels eines geeigneten Antriebs^vor·» und zurückbewegbarer Stössel 22, 23 vorgesehen, der bei seiner Vorwärtsbewegung in Richtung Q bei 24- gegen das Zahnsegment stößt und dieses In der einen Richtung H versehwenkt, während das Zurück« schwenken des Sahnsegments in der entgegengesetzten Richtung durch Federkraft erfolgt.

Die Wirkungswelse dieser vorstehenden Vorrichtung ist folgendes

Nachdeai. wie ohon beschrieben, gemäß Fig. 1 und 5 die geradlinig Feder 4 U-förmig gebogen und mit den Federenden 4 a, 4 b

009809/0006

-7- U52989

in die beiden Rollenklemmen 7, 8 eingeführt und festgeklemmt worden sind, werden dann gemäß Fig. 7 die beiden, die Rollenklemmen tragenden Schafte 19 und 2o je um 9o°, also relativ zueinander um l8o° in Richtung I und K verschwenkt, so daß sich nunmehr die beiden Federenden 4 a und 4 b gegenüberstehen. Wie Figuren 5 und 7 zeigen, wird dabei der U-Federbügel zu einem noch offenen Ring verformt. Um diese Verformung nicht zu behindern, werden gemäß Fig. 8 die Biegebolzen 2 lotrecht nach unten in Richtung L gezogen, so daß die Bolzenenden 2 a nicht mehr über den Schlitten 1 vorstehen.

Um die Ringfeder zu bilden, muß nunmehr noch das abgesetzte Federende 4 ο in das Federende 4 a eingeschraubt werden. Dabei sei, wie in Fig. 1 angedeutet, angenommen, daß es sich um eine rechts gewickelte Feder handelt, also die Federenden 4 a und 4 c Rechtsgewinde aufweisen. Wenn beispielsweise das Federende 4 c vier Drahtwindungen aufweist, so sind also etwa vier Iladrehungen notwendig, um das Federende in das andere Federende 4 a einzuschrauben. Zu diesem Zweck wird nach Fig. 9 und Io das Federende 4 b, 4 c mittels des Zahnsegments l8 und der zugehörigen Antriebsrolle ^ (wie oben beschrieben) um zwei Umdrehungen zurückgedreht, d.h. in Pfeilrichtung N entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn gedreht· Gleichzeitig wird mittels Zahnsegment 17 das Federende 4 a um zwei Umdrehungen in entgegengesetzter Richtung, d.h. im Uhrzeiger« sinn (gesehen in Pfeilrichtung N) gedreht. Darauf wird der

009809/0006

-8- U52989

Schaft 2o, der in einem waagerechten (nicht dargestellten) Schlitten gelagert sein kann, in Richtung N bewegt, so daß damit das Pederende 4 c in das Pederende 4 a eingeführt wird. Nach Erfassung der beiden Federenden bewegt sich der Schaft je Umdrehung des Federendes 4 b, 4 c gleich der Drahtstärke. Gleichzeitig werden die beiden Zahnsegmente 17 und 18 nunmehr in der entgegengesetzten Richtung bewegt, so daß das Federende 4 c in Bezug auf den Bewegungspfeil N nunmehr im Uhrzeigersinn, und das Federende 4 a im entgegengesetzten Sinn, Jeweils mit zwei Umdrehungen verdreht wird. Damit werden die beiden Federenden 4 a, 4 c fest verschraubt, so daß die Ringfeder fertiggestellt ist. Nach Lösen der beiden Rollenklemmen

durch
7, 8 mtkmx. Verschwenken der Hebel 9 wird diese Ringfeder durch Bewegung eines Auswerfers 25 in Richtung 0 aus den geöffneten Rollsnklemmen 7, 8 ausgestoßen.

Während bei der vorbeschriebenen Vorrichtung beide Rollenklemmvorrichtungen mittels der Schafte 19, 2o je um 9o° verschwenkt werden, wird das erfindungsgemäße Verfahren mit der in Fig. 11 - IJ gezeigten zweiten Ausführung in der Weise ausgeführt, daß das eine U-Schenkelende 4 a in einer ersten feststehenden Klemmvorrichtung 26 festgehalten, das andere U-Schenkelende 4 b mittels einer zweiten Klemmvorrichtung 27 in· Pfeilrichtung P um l8o° verschwenkt und gemäß Fig. IJ zu dem festgehaltenen Federende 4 a bewegt wird, während das relative Verdrehen der beiden Federenden 4 a, 4 b nur mit der ersten Klemmvorrichtung

009809/0006

U52989

bewirkt wird. Zu diesem Zweck ist, wie die Zeichnung zeigt, eine von einen Arm 28 getragene feststehende Rollenklemmvorriohtung 7» 8» wie vorbeschrieben, zum Halten des einen Federendes 4 a vorgesehen und eine beliebige zweite Klemm« vorrichtung 27» z.B. eine aus den beiden Klemmarmen 29 bestehende Soherenklemme zum Halten des anderen Federendes 4b. Zum Verschwenken dieser Soherenklemme ist ein um eine lotrechte Achse 3o schwenkbarer Schaft 31 vorgesehen, dessen unteres Ende 32 gemäß Fig. 12 winkelförmig im Profil ausgebildet ist und mit seinem Arm 33 die Soherenklemme 29 trägt· Naohdem - wie an Hand von Flg. 1 beschrieben - die geradlinige Feder 4 in U-Form gebogen ist, wird mittels Schlitten 1 nebst Schieber 3 diese U-Feder mit den Schenkelenden 4 a, 4 b in die Rollenklenme 7, 8 und die Soherenklemme 29 eingeführt, und die Federenden 4 a, 4 b festgeklemmt. Darauf wird gemäß Fig. 13 durch Verschwenken des Schaftes 31 die Soherenklemoe um l8o° verschwenkt, so daß sich nunmehr die beiden Feder» enden 4 a, 4 ο gegenüberstehen. Weist beispielsweise das Federende 4 ο vier Drahtwindungen, also vier Gewindegänge auf, so wird dann mittels des um die Achse 34 schwenkbaren Zahnsegmente, des Ritzels 16 und der Antriebsrolle 7 das Federende 4 a um vier Umdrehungen zurückgedreht. Dann wird der Schaft 31 in Pfeilrichtung Q bewegt, so daß das Federende 4 ο in das Federende 4 a eingeführt wird. Sobald das Ende 4 c von Ende 4 a erfaßt ist, wird dann durch entgegengesetzte

009809/0006

- Io -

U52989

Bewegung des Zahnsegmentes 17 das Federende 4 a um vier Umdrehungen vorwärtsgedreht, und damit auf das in der Klemme 29 festgehaltene Federende 4 c aufgeschraubt.

Aus Fig β 11 -° 15 geht hervor, daß diese Ausführung eine sehr gedrängte Bauart ermöglicht, so daß mit dieser Vorrichtung vorzugsweise Ringfedern mit sehr kleinem Durchmesser hergestellt werden können.

009809/0006

Claims (1)

1. H52989

   Patentansprüche

   /1JVerfahren zur Herstellung einer Ringfeder aus einer geradlinigen, ein abgesetztes schwach konisches Ende aufweisenden Sohraubenzugfeder, dadurch gekennzeichnet, daß die geradlinige Zugfeder (4) U-förmig gebogen wird, darauf die Feder mit den Enden (4a, 4b) der parallelen U-Schenkel in je eine Klemmvorrichtung (7, 8 bzw. 29) eingeschoben und in dieser festgeklemmt werden, darauf diese Klemmvorrichtungen relativ zueinander um l8o° so verschwenkt werden, daß die Federenden sich gegenüberstehen, worauf mittels beider Klemmvorrichtungen die beiden Federenden relativ zueinander verdreht, zusammengeschoben und schließlich durch relatives Verdrehen im entgegengesetzten Sinn miteinander verschraubt werden.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Klemmvorrichtungen (7, 8) um 9o° verschwenkt werden.

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Klemmvorrichtungen (7, 8) vor dem Zusammenschieben der Federenden je um den gleichen Betrag ve^reht, und nach dem Zusammenschieben je um den gleichen Betrag entgegengesetzt verdreht werden.

   009809/0006

   H52989

   4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine U-Schenkelende (4a) in einer ersten feststehenden Klemmvorrichtung (26) festgehalten, das andere U-Schenkelende (4b) mittels einer zweiten Klemmvorrichtung (27) um l8o° verschwenkt und zu dem festgehaltenen Federende (4a) bewegt wird, während das relative Verdrehen der Federenden nur mit der ersten Klemmvorrichtung (26) bewirkt wird.

   5. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Festklemmen und Verdrehen eines Federendes (4a, 4b) dienende Klemmvorrichtung aus einer in beiden Drehrichtungen antreib· baren größeren Antriebsrolle (7) und zwei kleineren Gegenrollen (8) besteht, die gemeinsam gegenüber der Antriebsrolle beweglich so angeordnet sind, daß ein Federende zwischen die drei Rollen eingeschoben, von diesen festgeklemmt und durch die Antriebsrolle verdreht werden kann.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die auf das Federende (4a, 4b) einwirkende ümfangsschicht der Antriebsrolle (7) aus Diamantstaub besteht.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η «* zeichnet, daß die beiden Gegenrollen (8) an einem Schwenkhebel (9) gelagert sind.

   009809/0006

   8. Vorrichtung nach Anspruch 5* 7 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsrolle (7) sowie der Schwenkhebel (9) an einem schwenkbaren Kopf (lo, 11) gelagert sind, dessen Schwenkachse (12, IJ) senkrecht au der Achse (14) der Antriebsrolle (7) steht.

   9* Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsrolle (7) mit einem RJbsel (l6) fest verbunden ist, in das ein in beiden Drehriehtungen antreibbares Zahnsegment (17, 18) eingreift.

   10. Vorrichtung nach Anspruoh 9* dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (16) innerhalb und die Antriebsrolle (7) seitlioh eines zylindrischen um seine Achse (12, 13) schwenkbaren Schaftes (19, 2o) gelagert 1st, in welchem ferner das in das Ritzel eingreifende Zahnsegment (17, 18) gelagert 1st.

   11. Vorrichtung nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verschwenken des Zahnsegmente (17» 18) ein in seiner Längsrichtung verschiebbar gelagerter, mittels Antrieb vor- und zurück bewegter Stössel (22, 23) vorgesehen ist, der bei seiner Vorwärtsbewegung (O) gegen das Zahnsegment stößt und dieses in der einen Richtung (H) versohwenkt, während das Zurückschwenken des Zahnsegmentes durch Federkraft erfolgt.

   009809/0006

   H52989

   12· Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen waagerecht hin- und her bewegbaren Schlitten (l), zwei in diesem Schlitten lotrecht verschiebbaren, in der Grundstellung Über dem Schlitten vorstehenden (2 a) Biegebolzen (2), und zwei seitlich des Schlittens angeordnete^ Schieber (3), die gemeinsam und zusammen mit dem Schlitten bewegbar sind« in solcher Anordnung, daß bei zurückgezogenen Schiebern O¹) die geradlinige Feder (4) auf dornschlitten (l) vor den beiden Bolzenenden (2a) liegt und dann durch Vorwärtsbewegung (C) der Schieber um die beiden Bolzenenden in U-Form gebogen wird.

   1?. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet duroh einen dritten, in der Mitte zwischen den beiden Biegebolzen (2) angeordneten lotrecht im Schlitten verschiebbaren Bolzen (5), die zusammen mit einem keilförmigen Klemmglied (6) eine Klemmvorrichtung bildet, welche die Feder während des Biegevorgangs In der Mitte festhält«

   14. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch und nach Ansprüchen 5* 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine feststehende Rollenklemmvorrichtung (26, 7, 8) zum Halten des einen Federendes (4a) und eine beliebige Klemmvorrichtung, z.B. eine Scherenklemme (29) zum Halten des anderen Federendes (4 b) vorgesehen und letztere um l8o° (P) verschwenkbar und dann in Richtung

   009809/0006

   H52989

   (Q) auf die Rollenkleramvorrichtung (26) verschiebbar angeordnet ist·

   009809/0006

   L e e r s e

   i te