DE19950399A1 - Anlage zum Transport von schraubenlinienförmig gewundenen Federn - Google Patents

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.