專利名稱：由連續(xù)的彈簧帶制造彎曲的彈簧條的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于由連續(xù)的彈簧帶制造彎曲的彈簧條的方法。本發(fā)明還涉及用于實施所述方法的彎曲裝置。
在這種情況下結(jié)果表明確定的彎曲的彈簧條的制造是困難的。特別在連續(xù)的彈簧帶從滾子上的退卷過程如同其本身在彎曲過程中以及在向前延伸的過程步驟中在彈簧條材料內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，該內(nèi)應(yīng)力可能不利地影響處于彎曲的狀態(tài)的彈簧帶部分或以后投入應(yīng)用的彈簧條的性能。其中由于該內(nèi)應(yīng)力與刮水片附件中的負載應(yīng)力和操作應(yīng)力的疊加使其相當快地達到塑性變形區(qū)域。由于屈服過程造成構(gòu)件幾何的永久變化，這可能導(dǎo)致構(gòu)件功能的部分的或甚至完全的喪失。
由DE 198 16 609已知一種用于由連續(xù)的彈簧帶制造彎由的彈簧條的方法，其中將連續(xù)的彈簧帶首先經(jīng)由多個支承點彎曲并緊接著在一后面的支承點沿相反于第一彎曲的方向再反向彎曲。然后，將這樣加工的彈簧帶部分從連續(xù)的彈簧帶上切下以得到實際上的彈簧條。由于連續(xù)的彈簧帶的連續(xù)的彎曲和反向彎曲消除彎曲的彈簧帶材料內(nèi)的內(nèi)應(yīng)力，由此可不出現(xiàn)或避免由于屈服過程或甚至由于負載應(yīng)力或操作應(yīng)力產(chǎn)生的彈簧條的永久的變化并且可以經(jīng)久而功能可靠地使用彈簧條。
不過該已知方法的缺點是，方法參數(shù)的最佳調(diào)準，亦即支承點以輥或滾子的形式的調(diào)準和特別是反向彎曲滾子的調(diào)準的耗費是很大的。在只調(diào)整一個彎曲滾子時必須進行取決于該第一調(diào)整的反向彎曲滾子的調(diào)整，以便在連續(xù)的彎曲過程中達到彈簧條部分的符合要求的反向彎曲。
該目的通過一種用于由連續(xù)的彈簧帶制造彎曲的彈簧條的方法來達到，該方法以下列步驟為特征-連續(xù)彎曲一彈簧帶部分；-將彎曲的彈簧帶部分定長切成一彈簧條；-斷續(xù)地反向彎曲彈簧條以便通過對彈簧條施加至少一個反向彎曲力消除彎曲的和定長切成的彈簧條的內(nèi)應(yīng)力或/和-對定長切成的彈簧條(1)進行熱處理，其中熱處理為低溫處理并且優(yōu)選在低于200℃的溫度下完成。
與已知的現(xiàn)有技術(shù)相反，現(xiàn)有技術(shù)的方法含有反向彎曲過程結(jié)合于彎曲機和由其構(gòu)成的連續(xù)彈簧帶的彎曲過程與反向彎曲過程的直接連接的總功能范圍內(nèi)的內(nèi)容，按照本發(fā)明設(shè)置一在彎曲過程與反向彎曲過程間在功能上和空間上的切斷步驟。通過在連續(xù)的由連續(xù)彈簧帶產(chǎn)生的彈簧帶部分以后定長切斷有關(guān)的預(yù)彎曲的彈簧帶，可以在下一與其無關(guān)的步驟中，即與連續(xù)的彈簧帶的彎曲過程無關(guān)，斷續(xù)地進行彈簧條的反向彎曲。本發(fā)明的特別優(yōu)點是，在方法技術(shù)上連續(xù)進行的彎曲過程和斷續(xù)進行的反向彎曲過程是分開的并從而可以彼此無關(guān)和單獨地優(yōu)化。為此按照本方法可以使用易于操作的、獨立的和可良好管理的控制功能塊，例如軟件和凸輪。由于對彎曲過程的直接行程連接是不必要的，該方法可很靈活地使用。由于這樣簡單的系統(tǒng)構(gòu)造在成批生產(chǎn)中還得到很大的經(jīng)濟利益。
按照本發(fā)明的方法的特征還在于其很高程度的可變性。反向彎曲一方面可借助于一簡單的裝置手工操作地實現(xiàn)而另一方面可借助于機動的、氣動的或液壓的操作的裝置來實現(xiàn)。
按照本發(fā)明的方法，在將彎曲的彈簧帶部分定長切成彈簧條以后提供優(yōu)選在低于200℃的溫度下的低溫處理形式的熱處理之情況下，使材料或各彈簧條受靜止的應(yīng)變時效。這由于碳原子的向內(nèi)擴散能夠使位錯結(jié)構(gòu)穩(wěn)定化，其中有效地固定邊緣位錯并且只在提高的屈服應(yīng)力下才可能發(fā)生繼續(xù)的塑性變形。因此低溫處理的作用原理并不在于通過溫度影響消除內(nèi)應(yīng)力。如其例如在利用約580℃-650℃的溫度進行的消除應(yīng)力的退火中那樣。有利的是，低溫處理由于特別是與消除應(yīng)力的退火相比溫度低于200℃是低成本和低能耗的。此外，在低溫處理時必須考慮不會降低強度特性。
有利的是，彈簧條的溫度保護的穩(wěn)定化與彎曲過程分開，從而可以進行低溫熱處理的單獨優(yōu)化。
按照本發(fā)明的方法，在彈簧條的斷續(xù)的反向彎曲和提供優(yōu)選在低于200℃的溫度下的低溫處理形式的熱處理之情況下，可以達到彈簧條的質(zhì)量上特別高的穩(wěn)定化，其中同樣得到上述優(yōu)點。
在本發(fā)明的一個有利的實施形式中設(shè)定，在施加反向彎曲力以前借助于一壓力將彈簧條壓向一壓緊表面。
特別有利的是，所述壓力作用在彈簧條的最大彎曲點。有利地由此在最大的彎曲點達到最高的彎矩，借此消除那里存在的高的內(nèi)應(yīng)力。
業(yè)已表明，當所述壓力在正中作用在彈簧條上時也可有利地消除定長切成的和彎曲的彈簧條的內(nèi)應(yīng)力。
按照彈簧條的以后的應(yīng)用，當所述壓緊表面構(gòu)成平面的或彎曲的時均可以是有利的。
按照本發(fā)明，不用或附加于將彈簧條壓向壓緊表面的壓力，可以設(shè)想在施加反向彎曲力以前將彈簧條夾住。借助于這樣的夾持排除彈簧條在施加力時可能向不符合要求的方向偏移。借此避免形成附加的不符合要求的內(nèi)應(yīng)力。
本發(fā)明的特別有利的實施形式設(shè)定。在最大的彎曲點或在彈簧條上同樣在正中對彈簧條進行夾持。
本發(fā)明方法的一個在實際中特別優(yōu)選的實施形式的特征在于，借助于反向彎曲力特別是從反向彎曲力的作用點到所述壓力的作用點或夾持點產(chǎn)生一在相當大程度上線性的反向彎矩。借助于這樣的反向彎矩達到在最強的變形區(qū)域施加最強的反向彎曲，借此消除最強的變形區(qū)域內(nèi)的高的內(nèi)應(yīng)力。
本發(fā)明的另一有利的實施形式的特征在于，將多個，優(yōu)選兩個作用在不同點上的反向彎曲力施加到彈簧條上，其中反向彎曲力優(yōu)選作用在彈簧條的兩個自由端上。由此可以有利地達到將一在相當大程度上線性的有利的彎矩引入彈簧條中。特別是通過多個反向彎曲力的對稱的引入產(chǎn)生一對稱的并從而有利的彈簧條的反向彎曲。
本發(fā)明的另一實施形式的特征在于，將多個反向彎曲力同時或依次施加到彈簧條上。
按照本發(fā)明可以設(shè)想，將至少一個反向彎曲力一次，優(yōu)選二次至五次依次地施加到彈簧條上。在這種情況下特別可以同時考慮到在反復(fù)加載和卸載時預(yù)期的應(yīng)力的降低，該應(yīng)力預(yù)示永久的塑性變形的開始(Bauschinger(包辛格)效應(yīng))。
至少一個反向彎曲力的控制可以有利地通過力控制和/或位移控制的方式來實現(xiàn)。在力控制加載情況下，將彈簧條一直加載到使反向彎曲力達到某一水平。位移控制的加載的特征在于，在經(jīng)過一預(yù)定的彎曲位移以后終止反向彎曲過程。
在本發(fā)明的另一有利的實施形式中，同時反向彎曲多個平行并列設(shè)置的彎曲的和定長切成的彈簧條。有利地，可以僅僅借助于只一個機動的實施形式同時反向彎曲多個彈簧條。借此顯著地減少了其他的待依次實施的反向彎曲過程的總數(shù)。
反向彎曲的值和特別是反向彎曲力和/或反向彎曲位移的規(guī)定按照本發(fā)明可以按經(jīng)驗來確定。這些值基本上取決于慣性矩、橫截面積、反向彎曲以前彎曲的高度x和反向彎曲以后要求的彎曲高度y。除了經(jīng)驗確定適合的值以外反向彎曲的質(zhì)量還可以由材料特有的和幾何特有的特性曲線族來確定。
關(guān)于熱處理已表明其在140℃的溫度下進行可導(dǎo)致特別有利的和質(zhì)量上很高的結(jié)果。
熱處理的持續(xù)時間應(yīng)該在一小時以下并優(yōu)選約30分鐘。這時按經(jīng)驗確定熱處理的持續(xù)時間，其中在所述的值時得到特別有利的和質(zhì)量上很高的彈簧條。
該方法的一個進一步構(gòu)成的特征在于，在熱處理過程中，彈簧條在其溫度決定的幾何變化方面不受影響。此時必須注意，各個彈簧條既不應(yīng)相互接觸又不應(yīng)由于輸送系統(tǒng)或儲料系統(tǒng)的元件妨礙其溫度決定的幾何變化，以便避免產(chǎn)生附加的負載應(yīng)力。借此確?？梢圆环恋K材料的靜止的應(yīng)變時效并且可以沒有來自外部的損害。
按照本發(fā)明還可以設(shè)想，連續(xù)地或斷續(xù)地進行熱處理。在連續(xù)的熱處理的情況下使彈簧條例如在一輸送帶上通過一加熱站。在斷續(xù)的熱處理的情況下將彈簧條例如置于一加熱站中并在處理結(jié)束后從中取出。
此外按照本發(fā)明可以設(shè)想，彈簧條是涂層的并特別是具有一層漆涂層和/或塑料涂層。在這種情況下熱處理溫度低于在一定情況下存在的塑料涂層的再結(jié)晶溫度或低于這樣的溫度。即可能產(chǎn)生彈簧條的漆涂層的不符合要求的改變之溫度。
熱處理溫度和處理的持續(xù)時間特別是根據(jù)材料、表面涂層和彈簧條幾何形狀按經(jīng)驗來確定和/或由已確定的特性曲線族中取得。
低溫熱處理以后可以有利地將彈簧條送入一儲料裝置內(nèi)，其包括向下一組裝單元的輸送。然后在下一組裝單元中安裝例如刮水片或刮水裝置。
開頭所述的目的還通過用于實施上述方法的彎曲裝置來達到。


圖1按照本發(fā)明的方法的流程圖；圖2至5本發(fā)明方法的第一實施形式的反向彎曲過程的各個步驟；以及圖6至9本發(fā)明方法的另一實施形式的反向彎曲過程的各個步驟。
圖2至5用實例說明圖1中所示的反向彎曲的步驟。
圖2中以側(cè)視圖示出一個彈簧條1形式的定長切成的和彎曲的彈簧帶部分。彈簧條1在彎曲以后具有相對于水平的彎曲高度x。
為了反向彎曲，如圖3中所示，借助于一夾持件3在正中將彈簧條1夾住并借助于兩個同樣大小的反向彎曲力F1和F2反向彎曲使彈簧條1處于在相當大程度上平面的狀態(tài)。在提高反向彎曲力F1和F2情況下，使該圖3中所示的彈簧條1的平面位置導(dǎo)入圖4中所示的向上彎曲的狀態(tài)。圖4中示出彈簧條1的最大的反向彎曲。此時反向彎曲力F1和F2達到的值可以或是受位移控制的或是受力控制的。反向彎曲力F1和F2的絕對值基本上由慣性矩、橫截面積、在反向彎曲過程以前的彎曲高度x和在反向彎曲過程以后的彎曲高度y的一個函數(shù)組成。
圖5中示出處于不受載狀態(tài)下的反向彎曲后的彈簧條。其中可明顯看出，反向彎曲后的彈簧條1的高度y小于反向彎曲前的彈簧條1的彎曲高度x。
圖6-9中示出另一反向彎曲方法，其中將彈簧條1壓向一平面的壓緊表面5。如由圖6-9明顯看出的，壓緊表面5設(shè)計成平面的。當然也可以設(shè)想，可以采用彎曲的壓緊表面而不用平面的壓緊表面5。
圖6中示出按照圖2的在彎曲過程和定長切斷過程以后的彈簧條1不受載地以其兩個自由端支承在壓緊表面5上。此時彈簧條1的彎曲高度的值為x。
圖7示出方法的下一步驟，其中，壓力F3作用在彈簧條1的最大的彎曲點上或在正中作用到彈簧條1上并且將彈簧條1完全壓靠到壓緊表面5上。
在方法的下一步驟中，如圖8中所示，在彈簧條1的兩個自由端，與圖4相對應(yīng)，施加使彈簧條1向上彎曲的反向彎曲力F4和F5。反向彎曲力F4和F5的絕對值相當于反向彎曲力F1和F2的值，特別取決于慣性矩、橫截面積、在彎曲過程以前彈簧條1的彎曲高度和在反向彎曲過程以后彈簧條1的彎曲高度。
如由圖9得知，反向彎曲過程后的高度y小于反向彎曲過程前彈簧條1的彎曲高度x。
借助于在各圖1所示的各實施例中作用在彈簧條1的兩自由端的兩個反向彎曲力F1和F2或F4和F5，從反向彎曲力的作用點到彈簧條1的夾持點或壓力F3壓靠到壓緊表面5的作用點產(chǎn)生一有利的線性的彎矩。在圖2-5或6-9中所示的反向彎曲過程中特別應(yīng)該重復(fù)二次至五次，以便得到質(zhì)量上很高的和經(jīng)久而功能可靠的彈簧條。此時彈簧條1的各端的反向彎曲可以同時或依次地完成。
說明書中、從屬權(quán)利要求中和附圖中所示的全部的特征單獨的和任意的相互組合均可以是本發(fā)明的主要內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種用于由連續(xù)的彈簧帶制造彎曲的彈簧條(1)的方法，其特征在于下列步驟—連續(xù)彎曲一彈簧帶部分；—將彎曲的彈簧帶部分定長切成一彈簧條(1)；—斷續(xù)地反向彎曲彈簧條(1)以便通過對彈簧條(1)施加至少一個反向彎曲力(F1、F2或F4、F5)以消除彎曲的和定長切成的彈簧條(1)的內(nèi)應(yīng)力，或/和—對定長切成的彈簧條(1)進行熱處理，其中熱處理為低溫處理并且優(yōu)選在低于200℃的溫度下完成。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，特別是在斷續(xù)地反向彎曲以后，借助于低溫處理對彈簧條(1)進行熱處理，或特別是在熱處理以前，通過對彈簧條(1)施加至少一個反向彎曲力(F1、F2或F4、F5)斷續(xù)地進行反向彎曲。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在施加反向彎曲力(F1、F2或F4、F5)以前，借助于一壓力(F3)將彈簧條(1)壓靠到一壓緊表面(5)上。
4.按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，壓力(F3)作用在彈簧條(1)的最大彎曲點上。
5.按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，壓力(F3)在正中作用在彈簧條(1)上。
6.按照權(quán)利要求3、4或5所述的方法，其特征在于，壓緊表面(5)是平面的或彎曲的。
7.按照上述權(quán)利要求之一項所述的方法，其特征在于，在施加反向彎曲力(F4、F5)以前將彈簧條(1)夾住。
8.按照權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在彈簧條(1)的最大彎曲點上對彈簧條(1)進行夾持(3)。
9.按照權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，在彈簧條(1)的正中對彈簧條(1)進行夾持(3)。
10.按照上述權(quán)利要求之一項所述的方法，其特征在于，借助于反向彎曲力(F1、F2或F4、F5)，特別從反向彎曲力(F1、F2或F4、F5)的作用點到壓力(F3)的作用點或夾持點(3)產(chǎn)生一在相當大程度上線性的反向彎矩。
11.按照上述權(quán)利要求之一項所述的方法，其特征在于，將多個，優(yōu)選兩個作用在不同點上的反向彎曲力(F1、F2或F4、F5)施加到彈簧條(1)上，其中反向彎曲力(F1、F2或F4、F5)優(yōu)選作用在彈簧條(1)的兩個自由端的區(qū)域上。
12.按照上述權(quán)利要求之一項所述的方法，其特征在于，將多個反向彎曲力(F1、F2或F4、F5)同時或依次施加到彈簧條(1)上。
13.按照上述權(quán)利要求之一項所述的方法，其特征在于，將至少一個反向彎曲力(F1、F2或F4、F5)至少一次，優(yōu)選二次至五次依次地施加到彈簧條(1)上。
14.按照上述權(quán)利要求之一項所述的方法，其特征在于，通過力控制和/或位移控制方式對彈簧條(1)施加至少一個反向彎曲力(F1、F2或F4、F5)。
15.按照上述權(quán)利要求之一項所述的方法，其特征在于，同時反向彎曲多個平行并列設(shè)置的彈簧條(1)。
16.按照上述權(quán)利要求之一項所述的方法，其特征在于，反向彎曲的值，特別是反向彎曲力(F1、F2或F4、F5)和/或反向彎曲位移按經(jīng)驗來確定。
17.按照上述權(quán)利要求之一項所述的方法，其特征在于，優(yōu)選在約140℃的溫度下進行熱處理。
18.按照上述權(quán)利要求之一項所述的方法，其特征在于，熱處理的持續(xù)時間在一小時以下，而優(yōu)選約30分鐘。
19.按照上述權(quán)利要求之一項所述的方法，其特征在于，按經(jīng)驗確定熱處理的持續(xù)時間。
20.按照上述權(quán)利要求之一項所述的方法，其特征在于，在熱處理過程中，彈簧條(1)在其溫度決定的幾何變化方面不受影響。
21.按照上述權(quán)利要求之一項所述的方法，其特征在于，連續(xù)地或斷續(xù)地進行熱處理。
22.按照上述權(quán)利要求之一項所述的方法，其特征在于，彈簧條(1)是涂層的并特別是具有一層漆涂層和/或塑料涂層。
23.一種用于實施按照上述權(quán)利要求之至少一項所述方法的彎曲裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于由連續(xù)的彈簧帶制造彎曲的彈簧條的方法，其特征在于下列步驟連續(xù)彎曲一彈簧帶部分；將彎曲的彈簧帶部分定長切成一彈簧條；斷續(xù)地反向彎曲以便通過對彈簧條施加至少一個反向彎曲力消除彎曲的和定長切成的彈簧條的內(nèi)應(yīng)力，或/和對定長切成的彈簧條進行熱處理，其中熱處理為低溫處理并且優(yōu)選在低于200℃的溫度下完成。
文檔編號B60S1/38GK1473076SQ01818603
公開日2004年2月4日 申請日期2001年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月11日
發(fā)明者奧利弗·倫曾, 奧利弗 倫曾, 德 帕胡爾, 杰拉爾德·帕胡爾, 布盧門施托克, 奧利弗·布盧門施托克 申請人:瓦萊奧清洗系統(tǒng)公司