DE19950399A1 - Anlage zum Transport von schraubenlinienförmig gewundenen Federn - Google Patents
Anlage zum Transport von schraubenlinienförmig gewundenen FedernInfo
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Abstract
Die Anlage zum Transport von schraubenlinienförmig gewundenen Federn (3) umfasst einen Drehstern (9) mit Greiferhänden (7). Die Greiferhände (7) bestehen aus zwei Backen, von denen mindestens eine schwenkbar und mit der Kraft einer Spannfeder gegen die zweite pressbar ist. Die an der Federwindemaschine (1) erzeugte Feder (3) wird durch ein Einschubmittel in die Greiferhand (7) hineingedrückt und von dieser während des Transports und während der Wärmebehandlung durch die Kraft der Spannfeder festgehalten. Für die Übergabe der Feder (3) an eine Transportvorrichtung (23) sind Einschubbacken (41) schwenkbar mit der Transportvorrichtung (23) verbunden und schieben die Feder (3) aus der Greiferhand (7) unter Überwindung mindestens eines Teils der Spannkraft der Spannfeder in eine Aufnahme an der Transportvorrichtung (23).
Description
Gegenstand der Erfindung ist eine Anlage zum Transport von
schraubenlinienförmig gewundenen Federn gemäss Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
Bei der Herstellung von hochwertigen Federn für Matratzen
erfolgt eine Wärmebehandlung, welche eine dauerhaft
gleichbleibende Federkonstante bewirkt. Die
Wärmebehandlung kann direkt nach der Erzeugung, d. h. nach
dem Winden der Feder erfolgen oder in einem separaten
Arbeitsgang. Bei modernen Hochleistungsmaschinen wird der
Fabrikationsprozess möglichst ununterbrochen vorgenommen,
d. h. die Federn werden nach dem Winden sofort einer
Wärmebehandlung zugeführt und gelangen von dort direkt zur
Weiterverarbeitung, z. B. auf einer vollautomatisch
arbeitenden Federkern-Montagemaschine. Bei den bisher
bekannten Anlagen werden die Federn mit antreibbaren exakt
gesteuerten Haltemitteln nach dem Winden erfasst und von
Bearbeitungsstation zu Bearbeitungsstation geführt. Der
mechanische und elektrische Steuerungsaufwand von solchen
Haltemitteln ist recht gross und dessen Unterhalt
aufwendig.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin,
eine Anlage zu schaffen, welche die an der Windemaschine
gewundenen Federn übernimmt, in eine
Wärmebehandlungsstation und von dort zu einer
Transporteinrichtung führen kann und welche ohne aktiv
angetriebene und gesteuerte Haltemittel auskommt.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Anlage zum Transport
von schraubenlinienförmig gewundenen Federn gemäss den
Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
abhängigen Ansprüchen definiert.
Es gelingt, mit paarweise angeordneten federbelasteten
Backen und einer einfachen Einschiebevorrichtung die
Federn von der Windemaschine zu übernehmen, in die
Wärmebehandlungsstation einzuführen und anschliessend mit
einem Abstreifer aus den Haltemitteln in die
Transportvorrichtung einzuführen. Es werden für die
Haltemittel weder mechanische Antriebe noch
Steuerungsmittel benötigt. Das Festhalten der Feder
erfolgt durch die Spannkraft der paarweise
zusammenwirkenden Backen. Der die Haltemittel tragende
Drehstern ist folglich äusserst kostengünstig herstellbar,
weil durch dessen Drehachse und durch die Arme keine
Klemmantriebselemente geführt werden müssen. Die Antriebe
des Drehsterns, der Einschiebevorrichtung und des
Abstreifers können synchron miteinander verbunden sein.
Eine aufwendige Steuerung ist folglich nicht notwendig.
Anhand eines illustrierten Ausführungsbeispiels wird das
erfindungsgemässe Verfahren näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine perspektivische Teildarstellung der Anlage,
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht der
Transportvorrichtung ohne den vorgelagerten
Drehstern,
Fig. 3 eine Schnitt-Detailansicht einer Haltehand,
Fig. 4 eine Schnitt-Detailansicht einer weiteren
Ausgestaltung der Haltehand,
Fig. 5 eine Detailansicht einer weiteren Haltenhand in
perspektivischer Darstellung,
Fig. 6 einen Querschnitt durch die Feder in der
Wärmebehandlungsstation.
In der Darstellung gemäss Fig. 1 ist auf der rechten
Seite mit Bezugszeichen 1 eine Federwindemaschine
andeutungsweise dargestellt, wie sie aus dem Stand der
Technik bekannt ist und daher nicht näher beschrieben
wird. Die aus Draht gewundene Feder 3 verlässt die
Federwindemaschine 1 stirnseitig in Richtung des Pfeiles
P. Nach deren Fertigstellung, jedoch noch vor dem
Durchtrennen des endlos zugeführten Drahtes, wird die
erzeugte Feder 3 mit einem strichpunktiert dargestellten
Vorschubmittel 42, beispielsweise einer linear oder
schwenkbar angetriebenen Halbschale, deren Radius in etwa
dem Radius der Feder 3 entspricht, in Richtung des Pfeils
5 nach unten gedrückt. Das dargestellte Vorschubmittel 42
ist mit der antreibbaren Welle 38 schwenkbar. Dabei
gleitet eine zentrale Windung zwischen die v-förmig
ausgebildeten Pratzen 5 einer Greiferhand 7. Die
Greiferhand 7 ist Teil eines beispielsweise vierarmigen
Drehsterns 9, welcher auf einer Welle 11 schrittweise um
die Achse A drehbar gelagert ist. Die Welle 11 kann
stirnseitig in der Federwindemaschine 1 gelagert und
direkt von deren Antrieb auch angetrieben werden. Während
der Aufnahme der Feder 3 nach deren Herstellung ist die
die Feder 3 übernehmende Greiferhand 7, wie in Fig. 1
dargestellt, vertikal nach oben gerichtet.
Diagonal gegenüber der Stelle, wo die Feder 3 die
Federwindemaschine 1 schraubenlinienförmig geformt
verlässt, ist eine Wärmebehandlungsstation 13 ausgebildet.
Diese umfasst beispielsweise zwei beabstandete
plattenförmige, vertikal liegende Stützen 15, welche
lotrecht zur Drehachse A und in einem Abstand dazu
angeordnet sind. Die Stützen 15 weisen oben im
wesentlichen horizontal liegende Kontaktflächen oder
-kanten 17 auf, auf welche die Feder 3, wenn sie um zwei
Takte zu 90 Winkelgraden mittels des Drehsterns 9
transportiert worden ist, mit zwei Windungen in Berührung
gelangt. Über den beiden Stützen 15 sind an schwenkbaren
Armen 19 Elektroden 21 befestigt. Die beiden Elektroden 21
sind mit einer Wechselstromquelle verbunden (nicht
dargestellt). Die schwenkbaren Arme 19 können durch
ebenfalls nicht dargestellte Antriebsmittel in die in den
Fig. 1 und 6 dargestellte Lage geschwenkt und auf die
Feder 3, welche auf den Kontaktflächen 17 der Stützen 15
aufliegt, angepresst werden. Sie lassen sich zum Einfahren
der Feder 3 in die Vertikale schwenken und gelangen so aus
dem Überführbereich der Feder 3 auf dem Drehstern 9.
Alternativ könnte eine der Stützen 15 und eine Elektrode
21 um 180° umgedreht angeordnet sein.
Auf der linken Seite ist in Fig. 1 der Einlauf einer
Transportvorrichtung 23 ersichtlich, welche ein
umlaufendes endloses Transportmittel 25 umfasst, das
beispielsweise eine Kette oder ein Zahnriemen sein kann.
Das Transportmittel 25 wird von Transporträdern getragen,
von denen in Fig. 1 nur dasjenige mit Bezugszeichen 27
sichtbar ist. Die beiden Haupttransporträder 29, zwischen
denen das obere Trum 31 des Transportmittels 25 liegt,
sind in Fig. 2 schematisch dargestellt. Auf dem
Transportmittel 25, sind Aufnahmen 33, z. B. im Querschnitt
u-förmig ausgebildete Gitterkörbe befestigt. Zwischen dem
Transportrad 27 und dem Haupttransportrad 29 liegt ein
vertikal verlaufendes Trumstück 35, in welchem die
Öffnungen der Aufnahmen (Gitterkörbe) 33 zum Drehstern 9
hin gerichtet sind. Vor dem Trumstück 35 kommt die
Greiferhand 7 zu liegen, wenn sie die Feder 3 von der
Wärmebehandlungsstation 13 um 90° weiterbefördert hat. An
einer horizontal liegenden Schwenkwelle 37, die von der
Feder-Windemaschine 1 antreibbar ist, sind an Armen 39
Einschubbacken 41 befestigt. Diese können, im
Uhrzeigersinn geschwenkt, seitlich an der Greiferhand 7
vorbeigeführt werden und dabei die in der Greiferhand 7
geklemmt gehaltene Feder 3 aus der Klemmung heraus in eine
Aufnahme 33 hineinschieben.
Die Transportvorrichtung 23 transportiert die ihr aus der
Greiferhand 7 übergebenen Federn 3 taktweise über das
obere Trum 31 nach links (in Fig. 2) und übergibt sie an
der Position 100 einer nächsten Bearbeitungsstation. Damit
die lose in den Aufnahmen 33 geförderten Federn 3 auf dem
unteren Trum nicht aus den Aufnahmen 33 fallen, ist eine
Führungsschiene 34 parallel zum Trum verlaufend
angeordnet.
Auf dem Drehstern 9 können Greiferhände 7 verschiedenster
Ausbildung befestigt sein. Allen jedoch ist gemeinsam,
dass sie weder einen elektrischen noch pneumatischen oder
hydraulischen Antrieb aufweisen, um die Feder 3 temporär
festzuhalten. Die Haltekraft der Greiferhände 7 beruht auf
einer vorgespannten Spannfeder 51. In der ersten
Ausführungsform gemäss Fig. 3 sitzen auf dem Schaft 43,
der die Greiferhand 7 mit dem Drehstern 9 verbindet, zwei
Greiferbacken oder Pratzen 45 und 47. Die erste
Greiferbacke 47 kann Teil des Schafts 43 bzw. fest mit
diesem verbunden sein; die zweite Greiferbacke 45 ist um
einen Bolzen 49 schwenkbar, der in der feststehenden
ersten Greiferbacke 47 gehalten wird. Die bewegliche
Greiferbacke 45 ist als zweiarmiger Hebel ausgebildet,
dessen unteres Ende in Anlage mit der Schraubenfeder 51
steht, die zwischen der beweglichen Greiferbacke 45 und
der feststehenden Greiferbacke 47 eingespannt gehalten
ist. Die oberen Enden der Greiferbacken 45, 47 bilden
zusammen mit deren schrägen Stirnflächen 53, 55 einen v
förmigen Einlauf für den Draht der Feder 3.
In der Ausgestaltung der Greiferhand 7 gemäss Fig. 4 ist
an der beweglichen Greiferbacke 45 eine Rolle 57 drehbar
gelagert. Die Peripherie der Rolle 57 liegt in der
Verlängerung der Stirnfläche 53 der Greiferbacke 45. Sie
begünstigt das Einführen und das Herausfahren des
Federdrahtes, ohne dass dadurch die Haltekraft
beeinträchtigt wird.
An einer der beiden Greiferbacken 45, 47 ist in einem
Abstand unterhalb der Stirnfläche 53, 55 ein Rücksprung
oder Einschnitt 58 ausgebildet. In diesem Einschnitt liegt
die Feder 3, wenn sie in die Greiferhand 7 eingeschoben
ist. Der Einschnitt 58 begünstigt das Zurückhalten der
Feder 3 zusätzlich.
In der Ausgestaltung der Greiferhand gemäss den Fig. 5
und 6 besteht letztere ebenfalls aus den zwei
Greiferbacken oder Pratzen 45, 47 aus mehrfach abgekanteten
Blechen 59 und 61, welche am Schaft 43 mit einer Schraube
63 befestigt sind. Die beiden Greiferbacken 45, 47 weisen
Basisschenkel 65, 67 auf, die im entspannten Zustand im
wesentlichen parallel zueinander verlaufen. An die
Basisschenkel 65, 67 schliessen Mittelschenkel 69 und 71
an, die sich v-förmig nähern, um dann in zwei parallel
verlaufende Klemm-Abschnitte 73 und 75 überzugehen, welche
in entspanntem Zustand aufeinander aufliegen oder in sehr
geringem Abstand zueinander angeordnet sind. An die beiden
Klemm-Abschnitte 73 und 75 schliessen sich v-förmig sich
erweiternd verlaufende Einlaufabschnitte 77 und 79 an. Am
Mittelschenkel 69 sind seitlich aus diesem
ausgeschnittene, in dem Bereich des Abschnitts 73
hineinragende Lappen 81 ausgebildet. Um nicht am Klemm-
Abschnitt 75 anzustossen, weist dieser im Bereich, in den
die Lappen 81 zu liegen kommen, Ausnehmungen 83 auf.
Im Klemm-Abschnitt 73 kann ein nach aussen gerichteter
Buckel 85 und im Klemm-Abschnitt 75 ein nach innen
gerichteter Buckel 87 eingepresst sein, und zwar derart,
dass der nach innen gepresste Buckel 87 von hinten in den
Buckel 85 eingreift, wenn die beiden Greiferbacken 45, 47
in ungespanntem Zustand mit den Klemm-Abschnitten 73, 75
aneinander aufliegen.
Im folgenden wird die Funktionsweise der Anlage zum
Transport von schraubenlinienförmig gewundenen Federn 3
kurz erläutert.
Die in der Federwindemaschine 1 gewundene Feder 3 windet
sich in Richtung des Pfeils P aus der Stirnseite der
Maschine 1 heraus und kommt in geringem Abstand über der
darunter liegenden Greiferhand 7 zum Stillstand. Vor dem
Durchtrennen des Federdrahtes an der Federwindemaschine 1
wird die Feder 3 mit der nicht dargestellten
Einschubvorrichtung in Richtung des Pfeils S mit einer
ihrer zentralen Windungen in den v-förmigen Spalt zwischen
den beiden Greiferbacken 45, 47 bzw. den beiden Blechen
59, 61 bzw. den Schenkeln 65, 67 eingeschoben. Dabei werden
die Backen 53, 55, bzw. Schenkel 65, 67 gespreizt und die
Feder 3 wird durch die Kraft der Spannfeder 51 bzw.
Federspannung der Bleche 59, 61 festgehalten. Nach einer
Drehung des Drehsterns 9 um 90° wird die nachfolgende
Feder 3 der nachfolgenden Greiferhand 7 übergeben. Nachdem
die Feder 3 einen Drehwinkel von 180° zurückgelegt hat,
gelangt sie mit den Kontaktflächen 17 der Stützen 15 in
der Wärmebehandlungsstation 13 in Anlage. Während oben
eine soeben fertiggestellte Feder 3 in die Greiferhand 7
eingeschoben wird, schwenken unten die Elektroden 21 auf
die an den Kontaktflächen 17 abgestützte Feder 3 und es
kann ein entsprechend bemessener Strom durch die Feder 3
geleitet und diese in gewünschtem Masse erwärmt werden.
Sobald die gewünschte Behandlungs-Temperatur erreicht ist,
schwenken die Elektroden 21 zurück (in die vertikale Lage)
und die Feder 3 wird durch den Drehstern 9 um 90°
weitertransportiert und liegt nun vor einer der Aufnahmen
33 auf dem umlaufenden Transportmittel 25. Mit den beiden
schwenkbaren Einschubbacken 41 wird die Feder 3 aus der
Haltekraft der Greiferhand 7 herausgelöst und direkt in
die Aufnahme 33 hineingefördert. Synchron zur nächsten
90°-Drehung des Drehsterns 9 wird das Transportmittel 25
um einen Schritt weitertransportiert, um die nächste
Aufnahme 33 für die auf der nächstfolgenden Greiferhand 7
sitzende Feder 3 bereitzustellen.
An den Einschubbacken 41 oder an der Transportvorrichtung
23 kann eine kreisförmige Rampe angebracht sein, an
welcher eine schwenkbare Greiferbacke 45 aufläuft und
dadurch mindestens teilweise geöffnet wird, so dass die
Feder 3 sicher ausgestossen werden kann.
Claims (10)
1. Anlage zum Transport von schraubenlinienförmig
gewundenen Federn (3) von einer Federwindevorrichtung
(1) zu einer Wärmebehandlungsstation (13) und
nachfolgend zu einer Transporteinrichtung (23),
umfassend einen um eine Drehachse (A) intermittierend
drehbar angetriebenen Drehstern (9) mit einer Anzahl
vom Drehstern (9) radial nach aussen gerichteten
Schäften (43), an deren Enden Greiferhände (7) zum
Festhalten je einer Feder (3) ausgebildet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass die Greiferhände (7) zwei
Backen (45, 47) oder Bleche (59, 61) umfassen, von denen
mindestens eine um eine tangential zur Drehachse (A)
verlaufende Schwenkachse oder elastisch schwenkbar und
mit Federkraft gegen die jeweils andere Backe (47, 45)
pressbar gelagert ist.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Stirnflächen (53, 55; 77, 79) der beiden
zusammenwirkenden Backen (45, 47) oder Bleche (59, 61)
eine v-förmig verlaufende Fangfläche (53, 55; 77, 79)
bilden.
3. Anlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass eine der beiden Backen (45, 47)
fest mit dem Schaft (43) verbunden und die zweite an
der ersten schwenkbar angelenkt ist und mit einer
Schraubenfeder (51) mit der anderen in Verbindung
steht.
4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass an einem der beiden Greiferbacken
(45, 47) eine Rolle (57) drehbar befestigt ist, deren
Peripherie im wesentlichen in der Stirnfläche (53) des
Greiferbackens (45, 47) liegt.
5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass in einem Abstand unterhalb der
Stirnfläche (53) an der Greiferbacke (45) ein
Rücksprung oder Einschnitt (58) ausgebildet ist, der
dazu bestimmt ist, die Feder (3) zurückzuhalten.
6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die Bleche (59, 61) aus mehrfach
gebogenen Federstahlblechen bestehen, deren zentrale
Klemm-Abschnitte (73, 75) in ungespanntem Zustand
parallel zueinander liegen, wobei an einem der
Federstahlbleche (61) mindestens ein in den Bereich
des anderen Federstahlbleches (59) hineinragender
Lappen (81) ausgebildet ist.
7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass radial über dem Drehstern eine
schalenförmige Einschiebevorrichtung (42) zum
Einschieben der an die Federwindemaschine (1)
erzeugten Feder (3) zwischen die Backen (45, 47) bzw.
Bleche (59, 61) angeordnet und mit einem Antrieb (38)
versehen ist.
8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, dass einlaufseitig der Transportanlage
(23) mindestens eine Einschubbacke (41) zum
Herausschieben der Feder (3) aus der Klemmung der
Greiferhand (7) und zum Einschieben in eine Aufnahme
(33) an der Transporteinrichtung (23) ausgebildet ist.
9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
die Transporteinrichtung (23) eine Mehrzahl von
Aufnahmen (33) für die Aufnahme von je einer Feder (3)
umfasst und dass die Aufnahmen (33) auf einem
umlaufenden Transportmittel (25) befestigt sind.
10. Anlage nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch
gekennzeichnet, dass an der mindestens einen
Einschubbacke (41) oder an der Transporteinrichtung
(23) eine keilförmige Rampe angeordnet ist, an welcher
die Greiferhand (7) aufläuft und die eine Greiferbacke
(45) geöffnet wird.
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Legal Events
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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Ipc: B65G 47/82 AFI20051017BHDE |
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R120 | Application withdrawn or ip right abandoned | ||
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |
Effective date: 20120716 |