DE4447253C2 - Federherstellungsvorrichtung, sowie Drahtführung für eine Federherstellungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Federherstellungsvorrichtung zur Bildung einer Feder aus einem von einem Ende einer Drahtführung zugeführten Draht gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Dabei geht es um die Herstellung von Schraubenfedern, insbesondere von Spiraldruckfedern, Spiralzugfedern, Spiraltorsionsfedern u. ä.. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Drahtführung für eine Federherstellungsvorrichtung.

In der DE 37 12 110 C1 ist eine Vorrichtung zum dreidimensionalen Biegen von Draht offenbart, bei der der Draht zunächst über einen ersten Zuführkanal und danach durch einen mit dem ersten Zuführkanal fluchtenden zweiten Zuführkanal zugeführt wird. Der zweite Zuführkanal ist in einem Biegewerkzeug angeordnet, das um die Zuführachse drehbar ist. Die vorbekannte Vorrichtung dient nur zum Biegen, jedoch nicht zum Winden eines Drahtes entlang einer Biegefläche, und die aus der Druckschrift bekannte drehbare Drahtführung ist nicht in der Lage, einen Draht zu winden. Außerdem ist es erforderlich, das Biegewerkzeug abhängig von der gewünschten Federform auszutauschen.

Aus der DE 41 32 317 C1 ist eine unterteilte drehbare Drahtführung bekannt, die einen oberen und einen unteren Abschnitt zum Spannen und Drehen eines Drahtabschnitts aufweist, jedoch zum Winden eines Drahtes nicht verwendet werden kann.

Offenbart ist weiterhin in den italienischen Patenten Nr. 1254928 und 1254929 eine drehbare Drahtführung, die nicht trennbar ist und einen Öffnungsbereich zum Winden des Drahtes und ein einziges Windungswerkzeug besitzt, dessen Windungsfläche gegenüber der Drahtführung liegt. Die Windungsfläche ist dabei um eine Achse parallel zu einem Drahtauslaßkanal zur Änderung einer Windungsform drehbar, wenn jedoch die Windungsform geändert wird, muß die Lagezuordnung zwischen der Drahtführung und dem Windungswerkzeug durch Drehen der Windungsfläche um die Achse parallel zu einem Drahtauslaßkanal eingestellt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Federherstellungsvorrichtung der eingangs genannten Art sowie für eine zugeordnete Drahtführung einen einfachen Windungswerkzeugmechanismus verfügbar zu machen, der bei Änderung eines herzustellenden Federtyps einen Austausch von Windungswerkzeugen überflüssig macht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 sowie im Anspruch 7 genannte Merkmale gelöst. Jeweilige Weiterbildungen der Erfindung sind den jeweils nachgeordneten Unteransprüchen zu entnehmen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer Federherstellungsvorrichtung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Federherstellungsvorrichtung von Fig. 1;

Fig. 3 eine perspektivische Außenansicht, die das Antriebskraft-Übertragungssystem einer drehbaren Drahtführungseinheit dieser Ausführung zeigt;

Fig. 4 eine Vorderansicht des in Fig. 3 gezeigten Systems;

Fig. 5 eine perspektivische Außenansicht, welche die Gesamtanordnung der drehbaren Drahtführungseinheit dieser Ausführung zeigt;

Fig. 6 eine Vorderansicht von Fig. 5;

Fig. 7 ein Schnitt entlang der Linie A-A von Fig. 5;

Fig. 8 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Führungen dieser Ausführung;

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die in Fig. 8 gezeigten Führungen zusammengesetzt sind;

Fig. 10 eine Detailansicht des distalen Endabschnitts einer in Fig. 8 gezeigten Führung;

Fig. 11 ein Schnitt des Führungsrohres gemäß dieser Ausführung;

Fig. 12A und 12B eine Draufsicht und eine Seitenansicht des in Fig. 11 gezeigten Führungsrohres;

Fig. 13 ein Blockschaltbild des Regelsystems der Federherstellungsvorrichtung dieser Ausführung;

Fig. 14 eine Ansicht, die die Anordnung eines den Federbildungsraum gemäß dieser Erfindung umfassenden Abschnittes zeigt;

Fig. 15A und 15B Ansichten, welche die Herstellungsschritte für eine Zugfeder vereinfacht zeigen;

Fig. 16A und 16B Ansichten, welche die Herstellungsschritte der Zugfeder vereinfacht zeigen;

Fig. 17A und 17B Ansichten, welche die Herstellungsschritte der Zugfeder vereinfacht zeigen;

Fig. 18A bis 18C Ansichten, welche die Herstellungsschritte einer Doppelzugfeder vereinfacht zeigen;

Fig. 19A und 19B Ansichten, welche die Herstellungsschritte der Doppelzugfeder vereinfacht zeigen;

Fig. 20A und 20B Ansichten, welche die Herstellungsschritte der Doppelzugfeder vereinfacht zeigen;

Fig. 21A bis 21C Ansichten, welche die Herstellungsschritte der Doppelzugfeder vereinfacht zeigen; und

Fig. 22 ist Ansicht, welche das Prinzip des Drahtschneidevorgangs dieser Ausführung zeigt.

Bezugnehmend auf die Fig. 1 und 2 wird eine Federherstellungsvorrichtung 1 dadurch gebildet, daß eine Basis 10 und ein Bedienungseinheit-Stützarm 15 auf einem Tisch 20 zur Bildung einer integralen Anordnung befestigt sind. Die Basis 10 umfaßt eine drehbare Drahtführungseinheit 40 und eine Gruppe von verschiedenen Werkzeugtypen 30 für die Formung eines Drahtes 2 in eine Feder. Die Gruppe von Werkzeugen 30 an der Basis 10 umfaßt eine große Zahl von Werkzeugen, die radial um die Drahtaustrittsbohrung der drehbaren Drahtführungseinheit 40 als Zentrum angeordnet sind. Verschiedene Werkzeugtypen 30 sind vorgesehen, je nach Anwendung z. B. ein Drahtbiegewerkzeug, ein Drahtwindungswerkzeug und ein Drahtschneidewerkzeug. Die Befestigungspositionen der Werkzeuge 30 werden in Übereinstimmung mit dem Durchmesser des Drahtes und der Form der Feder festgelegt. Exzentrische Nocken 4 sind an distalen Endabschnitten der jeweiligen Werkzeuge 30 an den der Führungseinheit 40 gegenüberliegenden Seiten vorgesehen, wobei diese an den Werkzeugen 30 anliegen. Die Nocken 4 werden durch von Werkzeugantriebsmotoren (nicht gezeigt) und Verzahnungen (nicht gezeigt), die an der Basis 10 vorgesehen sind, übertragene Antriebskräfte gedreht. Die jeweiligen Werkzeuge 30 sind derartig angebracht, daß diese mittels der entsprechenden Nocken zum Zentrum der drehbaren Drahtführungseinheit 40 hin verschoben werden können. Genauer gesagt werden die jeweiligen Werkzeuge 30 für eine vorgegebene Zeitspanne oder an eine vorgegebene Position mit vorgegebenen Geschwindigkeit und in einer vorgegebenen Reihenfolge auf der Grundlage der Formen und Phasenlage zwischen den jeweiligen Nocken bewegt und an dem Punkt gestoppt. Die Werkzeuge 30 werden derart verschoben, daß sie nicht miteinander kollidieren.

Ein Führungszahnrad 47a ist von der drehbaren Drahtführungseinheit 40 axial gehalten, wobei sie gleiche Drehachsen aufweisen. Dem Führungszahnrad 47a wird mittels eines Motorzahnrades 90, das axial auf einem unterhalb der Basis 10 vorgesehenen Führungsantriebsmotor 6 axial befestigt ist, Antriebskraft übertragen, wobei angetriebene Zahnräder vorgegebene Übersetzungsverhältnisse aufweisen. Das Führungszahnrad 47a wird mit einer vorgegebenen Zeitsteuerung in einer mit den Bewegungen der Werkzeuge 30 gekoppelten Weise gedreht.

Wie in Fig. 2 gezeigt, wird der Draht 2 von einer hinter der Basis 10 angeordneten Vorratsrolle 3 zugeführt. Der Draht 2 wird vorgeschoben, während dieser durch die Vorschubrollen 7 und 8 von oben und unten gepreßt und in die drehbare Drahtführungseinheit 40 eingeführt wird. Die Vorschubrollen 7 und 8 sind im hinteren Abschnitt der Basis 10 zum Klemmen des Drahtes 2 vorgesehen. Die Vorschubrollen 7 und 8 werden von einer einen Motor und ein Getriebe umfassenden Rollenantriebseinheit 9 mit einer vorgegebenen Zeitsteuerung angetrieben und schieben den Draht 2 vor.

Eine Bedienungseinheit 101 wird von dem auf dem Tisch 20 angeordneten Bedienungseinheit-Stützarm 15 gestützt und der Benutzer betätigt und einen Eingabeabschnitt 102b, der der Bedienungseinheit 101 zugeordnet ist. Der Typ, die Größe (der Durchmesser, die Länge, etc.), die Anzahl, etc. der herzustellenden Federn werden in der Bedienungseinheit 101 festgelegt.

Wenn gemäß der Fig. 3 und 4 der Führungsmuster 6 dreht, wird eine Antriebskraft für das axial auf dem Motor 6 mit gemeinsamer Welle montierte Motorzahnrad 90 erzeugt und an das mit dem Motorzahnrad 90 kämmende Zwischen­ zahnrad 80 übertragen. Das Zahnrad 80 kämmt mit einem weiteren Zwischenzahnrad 70, welches die Antriebskraft des Motors 6 auf das drehbare Zahnrad 47a der drehbaren Drahtführungseinheit 40 überträgt. Sowohl das Motorzahnrad 90 als auch das Zwischenzahnrad 80 werden von einem Zahnradachsenstützglied 85 axial gehalten, und die Zwischenzahnräder 70 und 80 weisen ein vorgegebenes Übertragungsverhältnis auf. Wie unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 erläutert, wird der Führungsantriebsmotor 6 geregelt, um die drehbare Drahtführungseinheit 40 gekoppelt mit den Bewegungen der jeweiligen Werkzeuge 30 zu drehen.

Die Anordnung der unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschriebenen drehbaren Drahtführungseinheit 40 wird nachfolgend genauer beschrieben.

Bezugnehmend auf die Fig. 5 bis 7 umfaßt die drehbare Drahtführungseinheit 40 einen Basisabschnitt 41, einen Deckabschnitt 43 und einen drehbaren Abschnitt 47. Wie in Fig. 5 gezeigt, ist der Basisabschnitt 41 an vier Punkten mittels Befestigungschrauben 42 an der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Basis 10 befestigt. Wie in Fig. 7 zu sehen, umfaßt der Basisabschnitt 41 vorstehende Abschnitte 41a und 41b, die von den beiden Flächen eines im wesentlichen quadratischen Flansches zylindrisch abstehen. Eine Führungsrohrbohrung zur Aufnahme eines Führungsrohres 300 erstreckt sich durch den Mittelbereich des Basisabschnitts 41. Das Führungsrohr 300 wird zur Herausführung des Drahtes 2, der von den in Fig. 1 und 2 gezeigten Vorschubrollen 7 und 8 kommt benutzt. Der Draht 2 wird an eine Führung 200 weiter­ geleitet. Ein distaler Endabschnitt 46 des zylindrisch vorstehenden Abschnitts 41b ist zunehmend konisch zum Vorderende hin. Ferner ist ein Scheibenteil 45 am anderen Vorderende des zylindrisch vorstehenden Abschnitts 41a angebracht.

Der Deckabschnitt 43 umfaßt eine mittlere Öffnung, die der Außenkontur des drehbaren Abschnitts 47 entspricht, so daß dieser ein dem drehbaren Abschnitt 47 (der weiter unten beschrieben wird) zugeordnetes Führungszahnrad 47a äußerlich schützt und mittels Befestigungsschrauben 44 am Basisabschnitt 41 befestigt ist.

Eine Abdeckung 51 zum Schutz des Zwischenzahnrades 70, das die Antriebskraft an den drehbaren Abschnitt 47 überträgt, ist am unteren Abschnitt des Basisabschnitts 41 an zwei Stellen mittels Schrauben 52 befestigt.

Der drehbare Abschnitt 47 hat die Form eines Zylinders mit zwei offenen Enden. Das Führungszahnrad 47a zum Drehen der Führung 200 ist an dem äußeren Randabschnitt eines offenen Endes des drehbaren Abschnitts 47 gebildet, und ein halbkreisförmiges Plattenglied 48 zur Befestigung der Führung 200 ist am anderen offenen Ende des drehbaren Abschnitts 47 mittels Schrauben 49 befestigt. Der drehbare Abschnitt 47 ist von seinem anderen axialen Ende bis zur axialen Mitte teilweise ausgeschnitten. Wenn dieser drehbare Abschnitt 47 in den zylindrischen Vorsprungsabschnitt 41b des Basisabschnitts 41 von einem Ende über Lager 54 und 55 eingesetzt ist, wird der drehbare Abschnitt 47 drehbar. Die Lager 54 und 55 sind beide Radiallager. Wenn die beiden Lager in dieser Weise kombiniert werden, dienen sie ebenfalls in einem gewissen Ausmaß als Drucklager in der Druckrichtung.

Ein ausgeschnittener vorstehender Abschnitt 50 ist auf dem Plattenglied 48 gebildet, um in der Austrittsrichtung des Drahtes 2 vorzustehen. Die Führung 200 ist in dem ausgeschnittenen Abschnitt angebracht und mittels Positionierstiften 53 positioniert.

Bezugnehmend auf die Fig. 8 bis 10 ist die Führung 200 aus rechten und linken Führungen 200b und 200a mit zueinander symmetrischen Formen gebildet.

Nutabschnitte 230a und 230b mit halbkreisförmigem Querschnitt sind jeweils in den Querschnitten der Führungen 200a und 200b in Längsrichtung gebildet und Positionierbohrungen 210 und 220 sind in ihren unteren Abschnitten gebildet. Die oberen Flächen der Führungen 200a und 200b bilden abgeschrägte Flächen 240a und 240b mit vorgegebenen Neigungswinkeln. Wenn die rechten und linken Führungen, wie in Fig. 9 gezeigt, aneinander angepaßt werden, bilden die in den Führungen 200a und 200b jeweils gebildeten Nutabschnitte 230a und 230b eine Drahtaustrittsbohrung 230 mit kreisförmigem Querschnitt. Wie in Fig. 10 gezeigt, weisen die auf den oberen Flächen der Führungen 200a und 200b gebildeten schrägen Flächen 240a und 240b eine nach außen abfallende Neigung mit einem vorgegebenen Winkel, wobei dieser Neigungswinkel Θ auf etwa 10° festgesetzt wird. Genauer gesagt, wenn der in Fig. 5 gezeigte drehbare Abschnitt 47 gedreht wird, um die Position der abgeschrägten Flächen 240a und 240b in Federbildungsraum zu verändern, dienen die abgeschrägten Flächen 240a und 240b als Federbilungsflächen (die später beschrieben werden). Die Führung 200 besteht aus einem Material hoher Verschleißfestigkeit, z. B. einer gesinterten Hartlegierung.

Wie oben beschrieben, wird die Führung 200 für den Austritt des Drahtes 2 durch zwei zueinander symmetrische, linke und rechte Glieder gebildet. Selbst wenn der Draht in der Drahtaustrittsbohrung 230 der Führung 200 feststeckt, kann der feststeckende Draht einfach entfernt werden. Selbst wenn der distale Endabschnitt der Führung teilweise gebrochen ist, kann die Führung nachgeformt werden und in einer weiter vorne liegenden Stellung angeordnet werden, so daß diese weiter verwendet werden kann. Die Führung kann klein ausgeführt werden und die Kosten können gegenüber einem herkömmlichen Windungskopfes wesentlich verringert werden.

Bezugnehmend auf Fig. 11 und 12 dient das Führungsrohr 300 als Bewegungsbahn zur Aufnahme des Drahtes 2, der von den Vorschubrollen 7 und 8 ausgegeben wird und der Führung 200 zugeliefert wird. Das Führungsrohr 300 ist ein stabartiges Bauteil, das eine Einführbohrung 301 zur Einführung des Drahtes 2 in seinem mittleren Abschnitt aufweist. Wie in Fig. 12A gezeigt, ist ein Endabschnitt 302 des Führungsrohres in Längsrichtung in Richtung des distalen Endes verjüngt. Wenn das Führungsrohr 300 in dem unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschriebenen Basisabschnitt 41 derartig montiert ist, daß er durch diesen hindurchragt, fällt der sich verjüngende Endabschnitt 302 im wesentlichen mit dem distalen Endabschnitt 46 des Basisabschnitts 41 zusammen, und sein anderer Endabschnitt 303 steht vom zylindrischen abstehenden Abschnitt 41a des Basisabschnitts 41 ab und erstreckt sich durch den gesamten zentralen Bereich des Scheibengliedes 45 mit einem kleinen Spalt zur Führung 200. Genauer gesagt, fluchten die Drahteinführbohrung 301 des Führungsrohres 300 und die Drahteinführbohrung 230 der Führung 200 miteinander, wenn das Führungsrohr 300 in der drehbaren Drahtführungseinheit montiert ist. Das Führungsrohr 300 besteht unter Berücksichtigung der Reibung mit dem Draht ebenfalls aus einem Material mit einer hohen Verschleißfestigkeit, z. B. einer gesinterten Hartlegierung.

Bezugnehmend auf Fig. 13 steuert eine zentrale Recheneinheit (CPU) 100 die gesamte Vorrichtung. Die Bedienungseinheit 101 wird zum Eingeben verschiedener Parametertypen für, z. B. die Bewegung der Werkzeuge im Federherstellungsvorgang, und für die Zuführung von Befehlen zum Bewegen und Stoppen der Werkzeuge verwendet. Die Bedienungseinheit 101 umfaßt eine Anzeige 102a für die Anzeige der Bedienungsinhalte und des Zustands der Vorrichtung und einen Eingabeabschnitt 102b. Die CPU 100 umfaßt einen Nur-Lesespeicher (ROM) 103 zur Speicherung der Operationssequenz und einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), der als Arbeitsspeicher 104 verwendet wird. Die Bezugszeichen 105 bis 110 bezeichnen Treiber für die Motoren (Servomotoren), die weiter unten beschrieben werden. Ein Drehmotor 111 für die drehbare Drahtführung 40 dreht die Führung 200 nach einem vorgegebenen Zeitplan. Ein Drahtzuführmotor 112 dient als Drehantriebsquelle für die Vorschubrollen 7 und 8. Ein Windungswerkzeug-Antriebsmotor 113 bewegt ein Windungswerkzeug 31 vertikal. Innere und äußere Biegewerkzeug-Antriebsmotoren 114 und 115 bewegen in Fig. 14 gezeigte Biegewerkzeuge 32 und 33. Ein Schneidewerkzeug- Antriebsmotor 116 bewegt ein Schneidewerkzeug 34. Wie in Fig. 13 dargestellt, sind alle diese Antriebe 111 bis 116 für die Werkzeuge 31 bis 34 über Treiber 105 bis 110 mit der Recheneinheit 100 verbunden, so daß diese unter der Kontrolle der Recheneinheit 100 gesteuert werden. In dieser Ausführung sind separate Antriebsmotoren für das Windungswerkzeug, das Biegewerkzeug und das Schneidewerkzeug zum Zweck der Veranschaulichung vorgesehen. Jedoch können die jeweiligen Werkzeuge von einem gemeinsamen Motor unter vorgegebenen Zeitsteuerungen unter Verwendung separater Nocken angetrieben werden.

Das Prinzip der Herstellung einer Feder wird unter Bezugnahme auf die Fig. 14 bis 21 beschrieben werden. Im folgenden wird das Prinzip der Herstellung einer Zugfeder und einer Doppeltorsionsfeder als zwei typische Federn beschrieben .

Herstellungsschritte einer Zugfeder

Bezugnehmend auf die Fig. 14 bis 17 wird der Draht 2 von einer (nicht gezeigten) Drahtvorratsquelle in einen Spalt zwischen den Vorschubrollen 7 und 8 eingeführt und durch das in die drehbare Drahtführungseinheit 40 eingebaute Führungsrohr 300 und die Führung 200 ausgegeben. Der austretende Draht 2 wird veranlaßt, gegen das Windungswerkzeug 31 zu stoßen, wodurch der erste distale Endabschnitt der Feder, z. B. ein Hakenabschnitt (siehe Fig. 15A und 15B) geformt wird. Anschließend wird ein vorgegebenes Werkzeug betrieben, der die Basis des Hakenabschnitts des Drahtes 2 um ca. 90° biegt. Ein Windungswerkzeug 35 (in Fig. 16B gezeigt) wird veranlaßt, gegen den Draht 2 zu stoßen, und der Draht 2 wird weiter vorgeschoben, so daß sich ein Spiralabschnitt bildet, der senkrecht zum schrägen Abschnitt der Führung 200 verläuft. Wenn die Spirallänge einen vorbestimmten Wert erreicht, wird die Vorschubbewegung des Drahtes 2 gestoppt (siehe Fig. 16A und 16B). Der Abstand zwischen dem distalen Endabschnitt der Führung 200 und dem Windungswerkzeug 35 bestimmt den Windungsdurchmesser der Feder. Um anschließend einen weiteren Hakenabschnitt als zweiten distalen Endabschnitt auszubilden, wird die Führung 200 (der in Fig. 5 gezeigte drehbare Abschnitt 47) um fast 180° gedreht, um die schräge Fläche der Führung 200 in eine Richtung zu drehen, die der bisherigen Richtung gegenüberliegt (man beachte die Lagebeziehung der in Fig. 15 und 17 gezeigten Führung 200). In diesem Zustand wird ein Biegewerkzeug 36 um ein vorgegebenes Ausmaß verschoben, um den Draht 2 zur schrägen Fläche hin zu biegen und in Kurvenform zu bringen, wodurch ein Hakenabschnitt gebildet wird. Der Draht 2 wird anschließend unter Verwendung des Schneidewerkzeugs 34 (siehe Fig. 14) durchtrennt, wodurch eine Zugfeder mit Hakenabschnitten an beiden Enden (siehe Fig. 17A und 17B) gebildet wird.

Herstellungsschritte eine Doppeltorsionsfeder

Bezugnehmend auf Fig. 14 und die Fig. 18 bis 21 wird der Draht 2 von einer (nicht gezeigten) Drahtversorgungsquelle in den Spalt zwischen den Vorschubrollen 7 und 8 (nicht gezeigt) eingeführt und vom distalen Endabschnitt der Führung 200 durch das in der drehbaren Drahtführungseinheit 40 eingebaute Führungsrohr 300 und die Führung 200 in gleicher Weise wie bei der Zugfeder geleitet. Der Draht 2 tritt dann in einem vorgegebenem Ausmaß aus, um einen geraden Abschnitt als den ersten distalen Endabschnitt zu bilden und wird veranlaßt, gegen das Windungswerkzeug 31 zu stoßen, wodurch der erste Spiralabschnitt der Feder (siehe Fig. 18A bis 18C) gebildet wird. Anschließend wird das Windungswerkzeug 31 zurückgezogen und der Draht 2 tritt in einem vorgegebenen Ausmaß aus, um einen geraden Abschnitt zu bilden. Die Biegewerkzeuge 32 und 33 werden veranlaßt, gegen den Draht 2 anzustoßen, wodurch der Draht 2 in einem vorgegebenen Ausmaß gebogen wird. Die Biegewerkzeuge 32 und 33 werden zurückgezogen. Um den Draht 2 weiter zu biegen, wird die Führung 200 (der in Fig. 5 gezeigte drehbare Abschnitt 47) um fast 180° gedreht, um die schräge Fläche der Führung 200 in einer Richtung entgegengesetzt zur bisherigen Richtung (bezugnehmend auf die in den Fig. 19 und 20 gezeigte Lagebeziehung der Führung 200) zu drehen. Nachdem die Führung 200 gedreht ist, tritt der Draht in einem vorgegebenen Ausmaß aus und die Biegewerkzeuge 32 und 33 werden veranlaßt, gegen den Draht 2 zu stoßen, wodurch ein Zwischeneingriffsabschnitt (siehe Fig. 20A und 20B) gebildet wird. Danach wird das Windungswerkzeug 31 erneut veranlaßt, gegen den Draht 2 zu stoßen und der Draht 2 tritt weiter aus, wodurch der zweite Spiralabschnitt senkrecht zur schrägen Fläche der Führung gebildet wird. Wenn die Spirallänge einen vorgegebenen Wert erreicht, wird der Austrittsvorgang des Drahtes 2 gestoppt (siehe Fig. 21A und 21C). Die Entfernung zwischen dem distalen Endabschnitt der Führung 200 und dem Windungswerkzeug 31 bestimmt den Windungsdurchmesser der Feder. Um anschließend einen zweiten geraden Abschnitt als zweiten distalen Endabschnitt zu bilden, tritt der Draht 2 eine vorgegebene Strecke aus und wird unter Verwendung des Schneidewerkzeugs 34 (siehe Fig. 14) geschnitten, wodurch eine Doppeltorsionsfeder mit zwei Spiralabschnitten (siehe Fig. 21A bis 21C) gebildet wird.

Wenn eine Feder gemäß dem obigen Verfahren hergestellt wird, wird diese Feder abgeschnitten. Das Prinzip dieses Schneidevorgangs wird nachfolgend beschrieben.

Bezugnehmend auf Fig. 22 wird angenommen, daß sich das Schneidewerkzeug 34 an der Position 34a befindet. In diesem Fall nimmt der aus der Drahtaustrittsbohrung der Führung 200 herausragende Draht 2 eine Spannung in einer Richtung A auf. Obwohl die Führung 200 die Drahtaustrittsbohrung stützt, nimmt diese die Drahtschneidekraft mit ihrem extrem dünnen Abschnitt auf. Im schlimmsten Fall wird ein in der Nähe der Auslaßbohrung für den Draht 2 liegender Abschnitt der Führung 200 unerwünschterweise teilweise brechen. Daher sollte das Schneidewerkzeug 34 nicht in einem Winkel kleiner Θa zum Draht hin bewegt werden oder innerhalb des Winkels Θa angeordnet sein.

Wenn sich das Schneidewerkzeug 34 an der in Fig. 22 dargestellten Position 34b befindet, ist dies nicht der optimale Zustand, obwohl die Schnittwirkung höher ist als im Fall, daß das Schneidewerkzeug 34 an der Position 34a angeordnet ist. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Schnittkraft dahin wirkt, in einen Abschnitt in einer in Fig. 22 gezeigten Richtung y einzutreten, in dem die beiden Führungen 200a und 200b aneinander anstoßen.

Daher wird in dieser Ausführung die Angriffsrichtung des Schneidewerkzeugs 34 in den in Fig. 22 gezeigten vorgegebenen Bereich von Θb oder Θc gelegt, wenn ein Draht 2 zu durchtrennen ist. Man beachte, daß beim Schneiden des Drahtes 2 die Festigkeit der Führung 200 in der Richtung der Pfeile Sb und Sc auf der Linie lb und lc, die entweder durch den Punkt b oder c und die Bohrung geht, als maximal angesehen wird, so daß die Bereiche von Θb oder Θc innerhalb eines Winkels von beispielsweise 15° ~ 30° gesetzt werden, welche die Linien lb und lc umfassen, in dem die Führung 200, ausreichende Festigkeit beibehalten kann, aber nicht den Bereich von Θa umfaßt. Auf diese Weise kann die Führung 200 obwohl sie klein ist, ausreichend die Schnittkraft aufnehmen. Die Eintrittsrichtung des Schneidewerkzeugs 34 wird im voraus bestimmt. Die Führung wird gedreht, wenn der Schneidezeitpunkt kommt, wodurch das Schneidewerkzeug entweder in den in Fig. 22 gezeigten Bereich von Θb oder Θc gelegt wird. Die Bereiche Θb oder Θc ändern sich gemäß der Größe und Form der Führung, des Drahtdurchmessers u. ä.

Wie eingangs erwähnt, verwendet die herkömmliche Herstellungsmethode Wickelköpfe mit verschiedenen Vorderendkonturen gemäß den gewünschten Federformen. Bei der vorliegenden Erfindung können verschiedene Formen nur durch Drehung der gleichen Führung hergestellt werden.

Die Gewindesteigung des Spiralabschnitts der Feder kann durch Festlegen der Führung in einer vorgegebenen Winkelstellung frei eingestellt werden.

Wie oben beschrieben wurde, kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Größe der Drahtführung reduziert werden und die auf den Draht durch Drehung der Feder einwirkenden Torsionsspannungen können vermindert werden.

Selbst wenn viele Federtypen hergestellt werden sollen, muß die Führung nicht ausgewechselt werden.

Der herkömmliche, mühsame Vorgang der Gestaltung des Vorderendes eines Wickelkopfes gemäß der Form einer gewünschten Feder kann dadurch entfallen, daß die Drahtvorschubführung drehbar ausgeführt wird, wodurch der Federbildungsraum verändert wird. Die Kosten für die Bereithaltung von Wickelköpfen mit verschiedenen Formen können reduziert werden, und nur ein einziger Wickelkopf der als drehbare Führung des Drahtes ausgebildet ist, kann für das Formen von Federn mit beliebigen Gestaltungen verwendet werden.

Wenn der Draht geschnitten werden soll, wird dieser quer abwärts von der Drahtaustrittsbohrung der Führung in Richtung eines hochfesten Bereichs der Führung geschnitten. Somit kann die Gebrauchsdauer der Führung verlängert werden.

Die vorliegende Erfindung kann auf ähnliche Weise mit Änderungen und Modifikationen auf andere Anwendungen übertragen werden, ohne vom Grundgedanken und Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise wird in dieser Ausführung die Führung aus einem Material hoher Verschleißfestigkeit, wie z. B. einer gesinterten Hartlegierung, hergestellt. Jedoch kann ein Teil der Führung aus einer gesinterten Hartlegierung und ein anderer Teil der Führung aus einem anderen Werkstoff gebildet werden, sofern die Festigkeit der Führung beibehalten werden kann.

Claims (8)

1. Federherstellungsvorrichtung zur Bildung einer Feder aus einem von einem Ende zugeführtem Draht (2), mit Werkzeugen (31, 32, 33, 34) zum Biegen, Winden oder Schneiden des Drahtes (2), die radial angeordnet und in Richtung eines Federbildungsraumes im Bereich des Vorderendes der Drahtführung (200) verschiebbar und gegen den Draht andrückbar sind, um den Draht (2) zwangsweise zu biegen, oder zu winden und dadurch eine Spirale für die Herstellung einer Feder zu bilden, bestehend aus:

• a) einer drehbaren Drahtführungseinheit (40) zur Lagerung und Drehung der Drahtführung 8200) um eine Drahtaustrittsbohrung (230);
• b) einer ersten Antriebseinrichtung (6, 70, 80) zur Übertragung einer Antriebskraft auf die Drahtführungseinheit (40);
• c) einer zweiten Antriebseinrichtung (113, 114, 115, 116) zum Verschieben der Werkzeuge (31, 32, 33, 34) und aus
• d) einer Regeleinrichtung zur zeitlichen Regelung der ersten und zweiten Antriebseinrichtungen und zur Änderung einer Stellung der Drahtführung (200) mittels der Drahtführungseinheit (40) bzgl. der Werkzeuge (31-­ 34) gemäß der Form der Feder;

dadurch gekennzeichnet,
daß die Drahtführung (200) eine erste und eine zweite Drahtführungsblockhälfte (200a, 200b) aufweist und daß die Hälften voneinander trennbar sind,
wobei eine Trennfläche jeder Hälfte mit je einer Nut (230a, 230b) gebildet ist, und wobei die Nuten (230a, 230b) der ersten und der zweiten Drahtführungsblockhälfte (200a, 200b) zusammengefügt die Drahtaustrittsbohrung (230) bilden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Führungsblockhälfte (200a, 200b) symmetrisch zueinander ausgebildet sind und daß jede Hälfte eine abgeschrägte Fläche (240a, 240b) zur Anlage gegen den Draht besitzt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtführung (200) aus einer gesinterten Hartlegierung besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin mit einer Schneideeinrichtung (34) zum Schneiden des Drahtes (2), wobei die erste Antriebseinrichtung (6) derart geregelt wird, daß der Draht (2) von der Schneideeinrichtung (34) quer unterhalb der Drahtaustrittsbohrung (230) der Führung (200) in Richtung eines Bereichs der Führung (200) mit hoher Festigkeit durchschnitten wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Werkzeuge (31, 32, 33, 34) mittels Nocken (4) verschiebbar sind, die den Werkzeugen zugeordnet und mit den zweiten Antriebseinrichtungen (113-116) gekoppelt sind, welche zusammen mit der ersten Antriebseinrichtung (6) zeitgeregelt werden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Werkzeuge (31, 32, 33, 34) zum Anschlag am Draht (2) verschiebbar sind und mehrere Werkzeugtypen umfassen, die radial bezüglich der Drahtaustrittsbohrung (230) der Führung (200) als Zentrum angeordnet sind.

7. Drahtführung (200) für eine Federherstellungsvorrichtung zur Herausführung eines Drahtes (2) aus einem Vorderende dieser Drahtführung (200) und zum Andrücken des Drahtes (2) gegen Werkzeuge (31, 32, 33,) zum zwangsläufigen Biegen oder Winden des Drahtes (2) zur Bildung einer Windung,
wobei die Drahtführung (200) aus einer ersten und einer zweiten Drahtführungsblockhälfte (200a, 200b) besteht,
wobei die Blockhälften trennbar sind, und
wobei eine Trennfläche jeder Hälfte mit je einer Nut (230a, 230b) gebildet ist, und wobei die Nuten (230a, 230b) nach Zusammenfügung der Drahtführungsblockhälften (200a, 200b) eine Drahtaustrittsbohrung (230) bilden.

8. Drahtführung nach Anspruch 7, bei der die erste und die zweite Drahtführungsblockhälfte (200a, 200b) symmetrisch zueinander verlaufen, und jede Hälfte eine schräge Fläche (240a, 240b) zur Anlage gegen den Draht besitzt.