DE2515446C3 - Wickeldorn zum Wickeln von Doppelkegelfedern o.dgl - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wickeldorn gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein besonderes Problem besteht beim Wickeln von doppelt-konischen Federn mit progressiver Kennlinie stets darin, daß die Federn nicht über einen herkömmlichen Dorn gewickelt werden konnten, da ein solcher Dorn anschließend nicht mehr entfernt werden konnte.

Aus der US-PS 26 92 620 ist eine Vorrichtung zum Wickeln von Doppelkegelfedern bekannt, die ihren kleinsten Wickeldurchmesser jeweils auf der Längsmitte der Feder haben. Dort wird der Anfang de» Federdrahtes an einem Ende des Domes eingeklemmt, und der doppeltkegelige Wickeldorn wird nach dem Einklemmvorgang in eine schraubenlinienförmige Bewegung versetzt. Dabei wird der Wickeldorn an einer Führungsdüse für den aufzuwickelnden Draht vorbeibewegt. Der Wickeldorn ist auf seiner Längsmitte geteilt, die beiden Hälften sind axial zueinander beweglich. Nach Abschluß des Wickelvorganges werden die beiden so Wickeldornhälften auseinander gezogen, und die fertige Feder kann wegtransportiert werden. Die so hergestellte Feder hat den Nachteil, daß sie den größten Wickeldurchmesser an den beiden Enden aufweist. Entsprechend groß und kräftig dimensioniert müssen die Stützteller für die Federn sein. Derartig große Stützteller sind jedoch z. B. beim Einsatz in Kraftfahr zeugen baulich zu aufwendig.

Daraus ergibt sich als Aufgabe für die Erfindung, einen Wickeldorn zu schaffen, der es erlaubt, auch solche Doppelkegelfedern zu wickeln, die ihren größten Wickeldurchmesser auf ihrer Längsmitte haben, und der eine hohe Wickelgeschwindigkeit für den warm zuwickelnden Draht zuläßt.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 wiedergegeben.

Die auf dem erfindungsgemäßen Wickeldorn gewikkelten Federn benötigen nur kleine Stützteller, wie sie in Fahrzeugen vertretbar sind. Der Wickeldorn weist in Arbeitsstellung eine runde Form auf, deren Durchmesser beidseits ihrer Längsmittel kleiner wird. In der entspannten Stellung hat der erfindungsgemäße WiIckeldorn eine etwa zylindrische Form. Der glühende Federdraht wird in Arbeitsstellung des gespreizten Doms aufgewickelt und erhält so die gewünschte Form. Der Dorn nimmt anschließend in der fertig gewickelten, ausgebauchten Hülle der Feder seine entspannte Stellung, d.h., seine zylindrische Form ein. Der Durchmesser des Zylinders in der entspannten Stellung des Wickeldorns ist kleiner als der kleinste lichte Durohmesser der doppelt-konischen Feder. Von dem in der Ruhestellung befindlichen Dorn wird die soeben gewickelte Feder abgeworfen.

Die Mantellinie des spreizbaren Wickeldorns kann dem jeweiligen Bedarfsfall angepaßt werden. In seiner bevorzugten Form hat der Wickeldorn jedoch eine doppelt-konische Gestalt, die aus zwei gleichen, mit ihrer größeren Grundfläche aneinander gesetzten Kegeistümpfen besteht. Diese wird in Ausgestaltung der Erfindung durch das im Anspruch 2 beschriebene Merkmal erzielt. Den sternförmig angeordneten Kniehebeln ist auf einer Seite ein Betätigungsorgan zugeordnet, mit dem die Kniehehel zusammen und gleichzeitig in Arbeitsstellung bzw. in ihre entspannte Stellung gebracht werden können. Das Betätigungsorgan ist auf der Längsachse des erfindungsgemäßen Wickeldorns axial verschiebbar. Durch die Verwendung einer Anzahl von sternförmig angeordneten Kniehebeln ist es möglich, ohne irgendwelche in den Dorn hineinragende Konusse eine Spreizung des Wickeldorns durch eine Betätigung von außen her zu erreichen. Dadurch, daß auf ein Betätigungselement innerhalb des Domes verzichtet werden kann, ist es möglich, den kleinsten Durchmesser des doppelt-konischen Wickeldornes rech¹, gering zu halten. Die Gelenkpunkte der Kniehebel sind so angeordnet, daß auch in der entspannten Stellung des Wickeldornes durch das Betätigungsorgan ein Spreizmoment auf die Kniehebel ausgeübt wird. Aus diesem Grunde sind die beiden äußeren Gelenkpunkte jeder Kniehebelanordnung in radialer Richtung geringfügig nach innen gezogen.

Der Gegenstand der Erfindung wird durch das Merkmal des Anspruchs 3 weitergebildet. Die Zugfeder wird zusätzlich um das Gerüst gewickelt. Dadurch werden die Kanten des durch das Gerüst gebildeten Polygonzuges soweit abgerundet, daß die zu wickelnde Feder ausreichend rund wird. Die über das Gerüst gewickelte, zum Dorn gehörige Zugfeder hat zudem die Funktion, den Wickeldorn beim Zurückweichen des Betätigungsorgan in seine entspannte Stellung, d. h. in seine zylindrische Form zurückzubewegen.

Das Merkmal des Anspruchs 4 dient der Erzielung einer in etwa glatten Oberfläche des Wickeldorns. Üblicherweise werden Zugfedern über einen zylindrischen Wickeldorn gewickelt, während die hier angesprochene Zugfeder, die um das erfindungsgemäße Wickeldorngerüst gelegt wird, bei ihrer Herstellung um einen rechteckigen Wickeldorn gewickelt ist. So wird verhindert, daß sich die zu wickelnden Federstäbe in Profilrillen zwischen den aufgewickelten Strängen der zum Wickeldorn gehörigen Zugfeder legen. Auf diese Weise wird erreicht, daß das herzustellende Werkstück auch in dieser Hinsicht eine runde Form verliehen bekommt. Die herzustellende Feder hat mit der wendeiförmigen, auf das Gerüst aufgewickelten Zugfe-

der eine Vielzahl von punktförmigen Anlageflächen. Da das Wickeln einer Feder nur etwa 2 Sekunden dauert, ist der Wärmeübergang so gering, daß tin schädliche Beeinflussung der zum Wickeldorn gehörigen Zugfeder ausbleibt. S

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 den Wickeldorn nach der Erfindung mit Andrückroiie, teilweise im Schnitt,

Fig.2 einen Kniehebel aus dem Gerüst des Wickeldorns nach F i g. 1,

Fig.3 drei-gl'edrige Streben eines spreizbaren Wickeldorns mit ihrem Betätigungsorgan.

Wie F i g. 1 zeigt, ist eine Andrückrolle 16 achsparallel zum Wickeldorn 15 angeordnet und läuft im entgegengesetzten Drehsinn mit dem Wickeldorn um. Der Wickeldorn 15 ist auf seiner einen Seite durch eine ortsfeste, drehbare Welle 17 gehalten und wird auf der gegenüberliegenden Seite von einem Betätigungsorgan 14 abgestützt. Das Betätigungsorgan 14 hat einen konischen Abschnitt 18, der in eine entsprechende Zentrierung 19 einer Lagerplatte 20 des Wickeldorns 15 eingreift. Das Betätigungsorgan 14 ist im nicht dargestellten Maschinengehäuse in Richtung des Pfeiles 21 koaxial zum Wickeldorn 15 beweglich. Die Andrückrolle 16 ist auf einer Welle 22 drehfest angeordnet. Der Wickeldorn 15 selbst besteht aus einer Mehrzahl von Kniehebeln 8... 12, die sternförmig zueinander angeordnu sind. Die Gesamtheit der Kniehebel bildet ein Gerüst, um das eine Zugfeder 13 gewickelt wird. Die Zugfeder 13 ist mit ihren Enden an ihrer eigenen letzten Wicklung um den Wickeldorn befestigt. Sie hat keine formschlüssige Befestigung am Gerüst. Sie wird nach Abnutzung einfach abgezogen. Die Zugfeder 13 ist in sich rechteckig gewickelt, d. h_M sie ist durch Wickeln auf einem rechteckigen Dorn hergestellt worden. Durch die rechteckige Wicklung der Zugfeder in sich entsteht bei Umwicklung des Gerüstes mit der Zugfeder eine gerade Mantellinie 23 des doppelt konischen Wickeldornes 15. Jede Kniehebelanordnung 8, 12 ist, wie besonders in F i g. 2 gezeigt ist, an ihren äußeren Enden in offenen Gelenken 4,24 gelagert. Die Gelenke 4,5 und 24 haben /ur Längsachse 25 des Wickeldorns einen geringeren Abstand als die Gelenke 2, 3, 6 und 7. Dadurch wird erreicht, daß in der nicht gezeigten entspannten Stellung des Wickeldorns, wozu das Betätigungsorgan 14 gegenüber der in der Zeichnung wiedergtgebenen Stellung nach rechts bewegt wurde, durch Aufbringen einer axialen Kraft durch den Betätigungsdorn 14 auf die Lagerplatte 20 eine Spreizung des Wickeldorns erzielt wird.

In entspannter Stellung stehen die Hebel jeder Kniehebelanordnung in gestreckter Lage, d. h., der Gelenkpunkt 2 hat sich gemäß Pfeil 28 auf die Längsachse 25 zu bewegt und die Lagerplatte 20 hat sich gemäß Pfeil 29 nach rechts bewegt. Der dem Hebel 12 gegenüberliegende Hebel stößt mit seinem nicht dargestellten Vorsprung gegen den Vorsprung 26 des Hebels 12. Der Wickeldorn 15 hat in dieser entspannten Stellung eine zylindrische Form. Damit der größere Abstand der Gelenke 2, 3, 6, 7 zur LängsmiUe 25 des Wickeldorns erhalten bleibt, ist am Hebel 12 der Vorsprung 26 angeformt, der verhindert, daß sich die Kniehebelanordnungen unter der zusammenziehenden Wirkung der Feder 13 mit ihren mittleren Gelenken über das zulässige Maß hinaus der Längsachse 25 des Wickeldorns nähern.

Der auf den Wickeldorn 15 aufgewickelte Federdraht 27 für das herzustellende Werkstück weist vorzugsweise eine doppelt-konische Form auf, mit der erreicht wird, daß die herzustellende Feder eine besonders progressiv verlaufende Kennlinie erhält. Der auf den Wickeldorn doppelt-konisch aufgewickelte Federdraht liegt auf einzelnen Windungen der um das Gerüst 8... 12 gewickelten Zugfeder 13 auf. Der Federdraht 27 und die Zugfeder 13 haben eine Vielzahl punkiförmiger Anlageflächen. Diese Anlageflächen sind über die Länge des zu wickelnden Werkstück-Federdrahtes 27 gleichmäßig verteilt.

Das in F i g. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel zeigt Gerüststreben 30 eines spreizbaren Wickeldorns 31. Die Gerüststreben sind dreigliedrig. Jeder Abschnitt einer Strebe weist eine leicht gebogene Form auf. So ergibt sich, wie in der oberen Hälfte der F i g. 3 dargestellt, ein tonnenförmiger Wickeldorn für eine Tonnenfeder. Die Gelenke der Glieder einer Strebe weisen Anschläge 32...35 einzelnen Glieder der Streben stärker gegeneinander geschwenkt werden, als dies in den zwei dargestellten Stellungen einer Strebe gezeigt ist. Die beiden äußeren Glieder einer Strebe weisen Ansätze 36 auf. Die Ansätze 36 ragen nach außen über die Stützplatte 39 hinaus. Den Ansätzen 36 ist ein Betätigungsorgan 38 zugeordnet, das eine sich zu den Streben 30 hin öffnende axiale Bohrung aufweist. Durch Verschieben des Betätigungsorgans 38 in Richtung des Pfeiles 37 übt dieses mit seiner sich ausweitenden Bohrung sowohl eine axiale als auch eine radiale Kraft auf die Ansätze 36 aus. Durch das so entstehende Biegemoment wird der Wickeldorn 31 gespreizt. Um die Gesamtheit der Streben 30 ist die Zugfeder 13 gewickelt (nicht dargestellt).

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Wickeldorn zum Wickeln von Doppeikegelfedern od. dgl. aus warmem Draht, der aus mindestens zwei den Doppelkegel bestimmenden Teilen besteht, die an Wellen befestigt sind» von denen mindestens eine axial verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickeldorn (15) von einem Gerüst aus mehreren, über Gelenke (2 bis 7, 24) verbundenen Teilen gebildet ist, das durch Aufspreizen in Querrichtung aus einer zylindrischen Ausgangsform in die Arbeitsform bringbar ist und das in der gespreizten Stellung seinen größten Querdurchmesser in der Mitte hat.

2. Wickeldorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerüst aus einer Mehrzahl in der entspannten Stellung des Wickeldorns (15) parallel zur Längsrichtung des Wickeldorns angeordneter und in Arbeitsstellung des Wickeldorns sternförmig angeordneter Kniehebel (8 bis 12) besteht. *°

3. Wickeldorn nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß um das spreizbare Gerüst eine die Wickeldornoberfläche bildende Zugfeder (13) gewickelt ist.

4. Wickeldorn nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugfeder (13) im Querschnitt rechteckig gewickelt ist.