专利名称：由连续的弹簧带制造弯曲的弹簧条的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于由连续的弹簧带制造弯曲的弹簧条的方法。本发明还涉及用于实施所述方法的弯曲装置。
背景技术：
这样的弹簧条构成特别是用于汽车的所谓平面刮水片的支承构件。在这样的平面刮水片中一个或多个特别是两个带状纵向延伸的弹簧条式的支承构件确保来自刮水臂的刮水片接触压力在一待刮水的玻璃板上的最佳的分布。为此，支承构件在不受载的状态，即在刮水片不贴紧玻璃板时，根据预弯曲具有确定的曲率。其中弹簧条部分或弹簧条具有不变的或沿纵向方向变化的横截面。因此，这样的平面刮水片的支承构件代替昂贵的夹套结构，该结构具有两个对刮水橡胶设置的、在不受载状态下未预弯曲的弹簧条，如其例如由DE 1505397A1已知的。
在这种情况下结果表明确定的弯曲的弹簧条的制造是困难的。特别在连续的弹簧带从滚子上的退卷过程如同其本身在弯曲过程中以及在向前延伸的过程步骤中在弹簧条材料内产生内应力，该内应力可能不利地影响处于弯曲的状态的弹簧带部分或以后投入应用的弹簧条的性能。其中由于该内应力与刮水片附件中的负载应力和操作应力的叠加使其相当快地达到塑性变形区域。由于屈服过程造成构件几何的永久变化，这可能导致构件功能的部分的或甚至完全的丧失。
由DE 19816609已知一种用于由连续的弹簧带制造弯由的弹簧条的方法，其中将连续的弹簧带首先经由多个支承点弯曲并紧接着在一后面的支承点沿相反于第一弯曲的方向再反向弯曲。然后，将这样加工的弹簧带部分从连续的弹簧带上切下以得到实际上的弹簧条。由于连续的弹簧带的连续的弯曲和反向弯曲消除弯曲的弹簧带材料内的内应力，由此可不出现或避免由于屈服过程或甚至由于负载应力或操作应力产生的弹簧条的永久的变化并且可以经久而功能可靠地使用弹簧条。
不过该已知方法的缺点是，方法参数的最佳调准，亦即支承点以辊或滚子的形式的调准和特别是反向弯曲滚子的调准的耗费是很大的。在只调整一个弯曲滚子时必须进行取决于该第一调整的反向弯曲滚子的调整，以便在连续的弯曲过程中达到弹簧条部分的符合要求的反向弯曲。
发明内容
因此本发明的目的在于，提供一种用于由连续的弹簧带制造弯曲的弹簧条的方法，其消除现有技术的所述缺点并且可以简单的方式和方法实施之。
该目的通过一种用于由连续的弹簧带制造弯曲的弹簧条的方法来达到，该方法以下列步骤为特征-连续弯曲一条弹簧带部分；-将弯曲的弹簧带部分定长切成一弹簧条；-断续地通过对弹簧条施加至少一个反向弯曲力，对弹簧条进行反向弯曲，以便消除弯曲的和定长切成的弹簧条的内应力。
与已知的现有技术相反，现有技术的方法含有反向弯曲过程结合于弯曲机和由其构成的连续弹簧带的弯曲过程与反向弯曲过程的直接连接的总功能范围内的内容，按照本发明设置一个在弯曲过程与反向弯曲过程间在功能上和空间上的切断步骤。通过在连续的由连续弹簧带产生的弹簧带部分以后定长切断有关的预弯曲的弹簧带，可以在下一与其无关的步骤中，即与连续的弹簧带的弯曲过程无关，断续地进行弹簧条的反向弯曲。本发明的特别优点是，在方法技术上连续进行的弯曲过程和断续进行的反向弯曲过程是分开的并从而可以彼此无关和单独地优化。为此按照本方法可以使用易于操作的、独立的和可良好管理的控制功能块，例如软件和凸轮。由于对弯曲过程的直接行程连接是不必要的，该方法可很灵活地使用。由于这样简单的系统构造在成批生产中还得到很大的经济利益。
按照本发明的方法的特征还在于其很高程度的可变性。反向弯曲一方面可借助于一个简单的装置手工操作地实现而另一方面可借助于机动的、气动的或液压的操作的装置来实现。
按照本发明的方法，在将弯曲的弹簧带部分定长切成弹簧条以后提供优选在低于200℃的温度下的低温处理形式的热处理之情况下，使材料或各弹簧条受静止的应变时效。这由于碳原子的向内扩散能够使位错结构稳定化，其中有效地固定边缘位错并且只在提高的屈服应力下才可能发生继续的塑性变形。因此低温处理的作用原理并不在于通过温度影响消除内应力。如其例如在利用约580℃-650℃的温度进行的消除应力的退火中那样。有利的是，低温处理由于特别是与消除应力的退火相比温度低于200℃是低成本和低能耗的。此外，在低温处理时必须考虑不会降低强度特性。
有利的是，弹簧条的温度保护的稳定化与弯曲过程分开，从而可以进行低温热处理的单独优化。
按照本发明的方法，在弹簧条的断续的反向弯曲和提供优选在低于200℃的温度下的低温处理形式的热处理之情况下，可以达到弹簧条的质量上特别高的稳定化，其中同样得到上述优点。
在本发明的一个有利的实施形式中设定，在施加反向弯曲力以前借助于一个压力将弹簧条压向一个压紧表面。
特别有利的是，所述压力作用在弹簧条的最大翘曲点。有利地由此在最大的翘曲点达到最高的弯矩，借此消除那里存在的高的内应力。
业已表明，当所述压力作用在弹簧条的中心上时也可有利地消除定长切成的和弯曲的弹簧条的内应力。
按照弹簧条的以后的应用，当所述压紧表面构成平面的或弯曲的时均可以是有利的。
按照本发明，不用或附加于将弹簧条压向压紧表面的压力，可以设想在施加反向弯曲力以前将弹簧条夹住。借助于这样的夹持排除弹簧条在施加力时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内应力。
本发明的特别有利的实施形式设定。在最大的翘曲点或在弹簧条的中心上对弹簧条进行夹持。
本发明方法的一个在实际中特别优选的实施形式的特征在于，借助于反向弯曲力特别是从反向弯曲力的作用点到所述压力的作用点或夹持点产生一在相当大程度上线性的反向弯矩。借助于这样的反向弯矩达到在最强的变形区域施加最强的反向弯曲，借此消除最强的变形区域内的高的内应力。
本发明的另一有利的实施形式的特征在于，将多个，优选两个作用在不同点上的反向弯曲力施加到弹簧条上，其中反向弯曲力优选作用在弹簧条的两个自由端上。由此可以有利地达到将一在相当大程度上线性的有利的弯矩引入弹簧条中。特别是通过多个反向弯曲力的对称的引入产生一对称的并从而有利的弹簧条的反向弯曲。
本发明的另一实施形式的特征在于，将多个反向弯曲力同时或依次施加到弹簧条上。
按照本发明可以设想，将至少一个反向弯曲力一次，优选二次至五次依次地施加到弹簧条上。在这种情况下特别可以同时考虑到在反复加载和卸载时预期的应力的降低，该应力预示永久的塑性变形的开始(Bauschinger(包辛格)效应)。
至少一个反向弯曲力的控制可以有利地通过力控制和/或位移控制的方式来实现。在力控制加载情况下，将弹簧条一直加载到使反向弯曲力达到某一水平。位移控制的加载的特征在于，在经过一个预定的弯曲位移以后终止反向弯曲过程。
在本发明的另一有利的实施形式中，同时反向弯曲多个平行并列设置的弯曲的和定长切成的弹簧条。有利地，可以仅仅借助于只一个机动的实施形式同时反向弯曲多个弹簧条。借此显著地减少了其他的待依次实施的反向弯曲过程的总数。
反向弯曲的值和特别是反向弯曲力和/或反向弯曲位移的规定按照本发明可以按经验来确定。这些值基本上取决于惯性矩、横截面积、反向弯曲以前弯曲的高度x和反向弯曲以后要求的弯曲高度y。除了经验确定适合的值以外反向弯曲的质量还可以由材料特有的和几何特有的特性曲线族来确定。
关于热处理已表明其在140℃的温度下进行可导致特别有利的和质量上很高的结果。
热处理的持续时间应该在一小时以下并优选约30分钟。这时按经验确定热处理的持续时间，其中在所述的值时得到特别有利的和质量上很高的弹簧条。
该方法的一个进一步构成的特征在于，在热处理过程中，弹簧条在其温度决定的几何变化方面不受影响。此时必须注意，各个弹簧条既不应相互接触又不应由于输送系统或储料系统的元件妨碍其温度决定的几何变化，以便避免产生附加的负载应力。借此确保可以不妨碍材料的静止的应变时效并且可以没有来自外部的损害。
按照本发明还可以设想，连续地或断续地进行热处理。在连续的热处理的情况下使弹簧条例如在一个输送带上通过一个加热站。在断续的热处理的情况下将弹簧条例如置于一个加热站中并在处理结束后从中取出。
此外按照本发明可以设想，弹簧条是涂层的并特别是具有一层漆涂层和/或塑料涂层。在这种情况下热处理温度低于在一定情况下存在的塑料涂层的再结晶温度或低于这样的温度。即可能产生弹簧条的漆涂层的不符合要求的改变之温度。
热处理温度和处理的持续时间特别是根据材料、表面涂层和弹簧条几何形状按经验来确定和/或由已确定的特性曲线族中取得。
低温热处理以后可以有利地将弹簧条送入一个储料装置内，其包括向下一组装单元的输送。然后在下一组装单元中安装例如刮水片或刮水装置。
开头所述的目的还通过用于实施上述方法的弯曲装置来达到。
从以下描述中得知本发明的其他的有利的实施形式和细节，其中借助于附图中所示的实施例更详细地描述和说明本发明。其中图1按照本发明的方法的流程图；图2至5本发明方法的第一实施形式的反向弯曲过程的各个步骤；以及图6至9本发明方法的另一实施形式的反向弯曲过程的各个步骤。
具体实施例方式
由按照图1的流程图得知，首先对连续的弹簧带的构成弹簧条的弹簧带部分进行弯曲，然后切断。连续地进行弯曲以及切断。在方法的下一个断续的步骤中对弹簧条进行反向弯曲以消除弯曲的和定长切成的弹簧条的内应力。在其之后，可以在方法的另一断续的步骤中另外对弹簧条进行回火并且特别是进行低温热处理。或在反向弯曲以后或在附加的回火以后，可以将弹簧条输送给未示出的组装过程并安装到一个扁平刮水片或相应的刮水装置上。弹簧条的稳定化也可以在省去反向弯曲的断续的步骤的情况下单独由低温热处理形式的回火的断续的步骤来实现。
图2至5用实例说明图1中所示的反向弯曲的步骤。
图2中以侧视图示出一个弹簧条1形式的定长切成的和弯曲的弹簧带部分。弹簧条1在弯曲以后具有相对于水平的弯曲高度x。
为了反向弯曲，如图3中所示，借助于一夹持件3在正中将弹簧条1夹住并借助于两个同样大小的反向弯曲力F1和F2反向弯曲使弹簧条1处于在相当大程度上平面的状态。在提高反向弯曲力F1和F2情况下，使该图3中所示的弹簧条1的平面位置导入图4中所示的向上弯曲的状态。图4中示出弹簧条1的最大的反向弯曲。此时反向弯曲力F1和F2达到的值可以或是受位移控制的或是受力控制的。反向弯曲力F1和F2的绝对值基本上由惯性矩、横截面积、在反向弯曲过程以前的弯曲高度x和在反向弯曲过程以后的弯曲高度y的一个函数组成。
图5中示出处于不受载状态下的反向弯曲后的弹簧条。其中可明显看出，反向弯曲后的弹簧条1的高度y小于反向弯曲前的弹簧条1的弯曲高度x。
图6-9中示出另一反向弯曲方法，其中将弹簧条1压向一个平面的压紧表面5。如由图6-9明显看出的，压紧表面5设计成平面的。当然也可以设想，可以采用弯曲的压紧表面而不用平面的压紧表面5。
图6中示出按照图2的在弯曲过程和定长切断过程以后的弹簧条1不受载地以其两个自由端支承在压紧表面5上。此时弹簧条1的弯曲高度的值为x。
图7示出方法的下一步骤，其中，压力F3作用在弹簧条1的最大的翘曲点上或作用到弹簧条1的中心上并且将弹簧条1完全压靠到压紧表面5上。
在方法的下一步骤中，如图8中所示，在弹簧条1的两个自由端，与图4相对应，施加使弹簧条1向上弯曲的反向弯曲力F4和F5。反向弯曲力F4和F5的绝对值相当于反向弯曲力F1和F2的值，特别取决于惯性矩、横截面积、在弯曲过程以前弹簧条1的弯曲高度和在反向弯曲过程以后弹簧条1的弯曲高度。
如由图9得知，反向弯曲过程后的高度y小于反向弯曲过程前弹簧条1的弯曲高度x。
借助于在各图1所示的各实施例中作用在弹簧条1的两自由端的两个反向弯曲力F1和F2或F4和F5，从反向弯曲力的作用点到弹簧条1的夹持点或压力F3压靠到压紧表面5的作用点产生一个有利的线性的弯矩。在图2-5或6-9中所示的反向弯曲过程中特别应该重复二次至五次，以便得到质量上很高的和经久而功能可靠的弹簧条。此时弹簧条1的各端的反向弯曲可以同时或依次地完成。
说明书中、从属权利要求中和附图中所示的全部的特征单独的和任意的相互组合均可以是本发明的主要内容。
权利要求
1.一种用于由连续的弹簧带制造弯曲的弹簧条(1)的方法，其特征在于下列步骤-连续弯曲一条弹簧带部分；-将弯曲的弹簧带部分定长切成一弹簧条(1)；-断续地通过对弹簧条(1)施加至少一个反向弯曲力(F1、F2或F4、F5)，对弹簧条(1)进行反向弯曲，以消除弯曲的和定长切成的弹簧条(1)的内应力。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在施加反向弯曲力(F1、F2或F4、F5)以前，借助于一个压力(F3)将弹簧条(1)压靠到一压紧表面(5)上。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，压力(F3)作用在弹簧条(1)的最大翘曲点上。
4.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，压力(F3)作用在弹簧条(1)的中心上。
5.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，压紧表面(5)是平面的或弯曲的。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在施加反向弯曲力(F4、F5)以前夹持弹簧条(1)。
7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，在弹簧条(1)的最大翘曲点上对弹簧条(1)进行夹持(3)。
8.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，在弹簧条(1)的中心对弹簧条(1)进行夹持(3)。
9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，通过反向弯曲力(F1、F2或F4、F5)，从反向弯曲力(F1、F2或F4、F5)的作用点到压力(F3)的作用点或到夹持(3)点产生一个大致线性的反向弯矩。
10.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，将多个作用在不同点上的反向弯曲力(F1、F2或F4、F5)施加到弹簧条(1)上，其中反向弯曲力(F1、F2或F4、F5)作用在弹簧条(1)的两个自由端的区域上。
11.按照权利要求10所述的方法，其特征在于，将多个反向弯曲力(F1、F2或F4、F5)同时或依次施加到弹簧条(1)上。
12.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述至少一个反向弯曲力(F1、F2或F4、F5)至少一次地施加到弹簧条(1)上。
13.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述至少一个反向弯曲力(F1、F2或F4、F5)二次至五次依次地施加到弹簧条(1)上。
14.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，通过力控制和/或位移控制方式对弹簧条(1)施加所述至少一个反向弯曲力(F1、F2或F4、F5)。
15.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，同时反向弯曲多个平行并列设置的弹簧条(1)。
16.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，反向弯曲力(F1、F2或F4、F5)和/或反向弯曲位移按经验来确定。
17.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，弹簧条(1)在断续反向弯曲之后借助低温处理在一个低于200℃的温度下进行热处理。
18.按照权利要求17所述的方法，其特征在于，热处理在一个约140℃的温度下进行。
19.按照权利要求17所述的方法，其特征在于，热处理的持续时间在一小时以下。
20.按照权利要求17所述的方法，其特征在于，热处理的持续时间约30分钟。
21.按照权利要求17所述的方法，其特征在于，按经验确定热处理的持续时间。
22.按照权利要求17所述的方法，其特征在于，在热处理过程中，弹簧条(1)在其温度决定的几何变化方面不受影响。
23.按照权利要求17所述的方法，其特征在于，连续地或断续地进行热处理。
24.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，弹簧条(1)是涂层的。
全文摘要
本发明涉及一种用于由连续的弹簧带制造弯曲的弹簧条的方法，其特征在于下列步骤连续弯曲一条弹簧带部分；将弯曲的弹簧带部分定长切成一弹簧条；断续地通过对弹簧条施加至少一个反向弯曲力，对弹簧条进行反向弯曲，以便消除弯曲的和定长切成的弹簧条的内应力。
文档编号B21D53/88GK1830592SQ20061005479
公开日2006年9月13日 申请日期2001年11月6日 优先权日2000年11月11日
发明者奥利弗·伦曾, 杰拉尔德·帕胡尔, 奥利弗·布卢门施托克 申请人:瓦莱奥清洗系统公司