CH639304A5 - METHOD AND SPRING WINCH MACHINE FOR PRODUCING COIL SPRINGS. - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Schraubenfedern gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1, sowie eine Federwindemaschine zum Durchführen dieses Verfahrens gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 11. The invention relates to a method for producing helical springs according to the preamble of independent patent claim 1, and to a spring coiling machine for carrying out this method according to the preamble of independent patent claim 11.
Bei einer aus der DE-OS 2 715 740 (NHK) bekannten Vorrichtung dieser Gattung, mit deren Ausführungsform ge639 304 In a device of this type known from DE-OS 2 715 740 (NHK), with its embodiment ge639 304
mäss Fig. 10 das Verfahren der oben genannten Art durchführbar ist, treibt ein Impulsmotor die Drahteinzugswalzen während der Herstellung einer Schraubenfeder konstant an, so dass die Geschwindigkeit des genau genommen intermittierend erfolgenden Drahteinzuges im Mittel gleichfalls konstant ist. Dem Drahteinzug ist ein Dreh-Codierer zugeordnet, der eine der mittleren konstanten Geschwindigkeit des Drahteinzuges proportionale Impulsfrequenz erzeugt, welche die entsprechend dem gewählten Programm nur in ihrem relativen Verhältnis festgelegten Geschwindigkeiten der Werkzeugverstellungen zur Drahteinzugsgeschwindigkeit absolut bestimmt. Die Abstimmung des Verstellens der Werkzeuge auf den Drahteinzug ist also prinzipiell starr und nicht programmabhängig. Daran ist nachteilig, dass alle Windungen der Schraubenfeder bei gleicher Drahteinzugsgeschwindigkeit erzeugt werden, die zwar vorgewählt, jedoch durchschnittlich konstant ist. Infolge der relativ hohen Verstellgeschwindigkeiten beim Erzeugen der Endwindungen ist deren Formgüte daher unbefriedigend. Eine allgemeine Herabsetzung der Drahteinzugsgeschwindigkeit würde die Produktivität stark mindern, weil dann das Erzeugen des Federkörpers zwischen den Endwindungen verhältnismässig lang dauern würde. 10, the method of the type mentioned above can be carried out, a pulse motor drives the wire feed rollers constantly during the manufacture of a coil spring, so that the speed of the wire feed, which is strictly intermittent, is also constant on average. A wire encoder is assigned to the wire feed, which generates a pulse frequency proportional to the mean constant speed of the wire feed, which absolutely determines the speeds of the tool adjustments to the wire feed speed, which are only determined in their relative ratio according to the selected program. The coordination of the adjustment of the tools to the wire feed is therefore basically rigid and does not depend on the program. This has the disadvantage that all turns of the coil spring are produced at the same wire feed speed, which is preselected, but is constant on average. As a result of the relatively high adjustment speeds when generating the end turns, their shape quality is therefore unsatisfactory. A general reduction in the wire feed speed would greatly reduce productivity because it would then take a relatively long time to produce the spring body between the end turns.
Die bekannte Vorrichtung weist mehrere Verstellmittel zum Verstellen der Steigungs- und formgebenden Werkzeuge auf, nämlich je eine Verstellwelle in Gestalt einer Gewindespindel für das Steigungswerkzeug und ein formgebendes Werkzeug. Jede Spindel wird durch einen eigenen Impulsmotor angetrieben, der programmgesteuert ist und zum Verstellen des ihm zugeordneten Werkzeuges in einander entgegengesetzten Richtungen von Vorwärts- auf Rückwärtslauf und umgekehrt umgeschaltet werden kann. Die Nachteile dieser Anordnung bestehen darin, dass die Verwendung mehrerer Impulsmotoren in einer der Zahl der Werkzeuge entsprechenden Anzahl zu aufwendig ist und dass das Gewindespiel in Verbindung mit der Drehrichtungsänderung eine ungenaue Werkzeugeinstellung bewirkt. Diese entsteht auch dann, wenn der Impulsmotor, insbesondere bei hoher Impulsfrequenz, Impulse verschluckt und dadurch einen Schlupf bei der Werkzeugverstellung hervorruft. Beides beeinträchtigt wiederum die Genauigkeit der Form der hergestellten Feder. The known device has several adjusting means for adjusting the pitch and shaping tools, namely one adjusting shaft in the form of a threaded spindle for the pitch tool and one shaping tool. Each spindle is driven by its own pulse motor, which is program-controlled and can be switched from forward to reverse and vice versa to adjust the tool assigned to it in opposite directions. The disadvantages of this arrangement are that the use of several pulse motors in a number corresponding to the number of tools is too complex and that the thread play in connection with the change in the direction of rotation causes an inaccurate tool setting. This also occurs when the pulse motor, especially at high pulse frequency, swallows pulses and thus causes slippage when adjusting the tool. Both in turn affect the accuracy of the shape of the spring produced.
Als Mittel zum Steuern der Verstellmittel der bekannten Vorrichtung sind bei dieser die genannten Impulsmotoren anzusehen, so dass das Verstellen und Steuern gemäss der Motorart diskontinuierlich oder intermittierend erfolgt. Dabei brummen die Impulsmotoren ausserordentlich laut, so dass die zulässige Belastung der Umwelt überschritten wird, was als erheblicher Nachteil anzusehen ist. Das pulsierende Drehmoment der Impulsmotoren zum Steuern der Verstellmittel bringt auch eine ungleichmässige Belastung der bewegten Vorrichtungsteile durch starke positive und negative Beschleunigungen mit sich, welche die Lebensdauer der Teile und ihrer Lager vermindern. As means for controlling the adjusting means of the known device, the aforementioned pulse motors are to be regarded, so that the adjusting and controlling takes place discontinuously or intermittently according to the type of motor. The pulse motors hum extremely loudly, so that the permissible pollution of the environment is exceeded, which is to be regarded as a considerable disadvantage. The pulsating torque of the pulse motors for controlling the adjusting means also brings about an uneven load on the moving device parts due to strong positive and negative accelerations, which reduce the service life of the parts and their bearings.
Die Schaltungsanordnung der bekannten Vorrichtung ist so getroffen, dass die den Steigungs- und formgebenden Werkzeugen zugeordneten Impulsmotoren in gemeinsamer Abhängigkeit von der Impulsfrequenz, die der dem Impulsmotor des Drahteinzuges zugeordnete Dreh-Codierer abgibt, und in Übereinstimmung mit den durch das Programm vorgewählten Relativzeitpunkten ein- und ausgeschaltet werden. Während der Einschaltdauer führen die Wellen der Impulsmotoren bei konstanter Drahteinzugsgeschwindigkeit pro Zeiteinheit einen vom Programm bestimmten Drehschritt aus, und zwar im Mittel mit konstanter Geschwindigkeit. Dadurch ist eine gewisse Starrheit des Verfahrensablaufes gegeben, die nachteilig sein kann, wenn eine Verstellung der Steigungs- und formgebenden Werkzeuge über eine The circuit arrangement of the known device is such that the pulse motors assigned to the incline and shaping tools are used as a function of the pulse frequency, which the rotary encoder assigned to the pulse motor of the wire feeder, and in accordance with the relative times selected by the program. and be turned off. During the switch-on period, the waves of the pulse motors carry out a rotation step determined by the program at constant wire feed speed per unit of time, on average at constant speed. This gives the process sequence a certain rigidity, which can be disadvantageous if the incline and shaping tools are adjusted by means of a
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verhältnismässig lange Zeitdauer, beispielsweise beim Herstellen einer Tonnenfeder, erforderlich ist. Bezeichnenderweise ist die bekannte Vorrichtung insbesondere zum Herstellen von Zylinderfedern und Kegelfedern bestimmt, bei denen während der Herstellung des Federkörpers gar keine bzw. nur eine gleichförmige Verstellung des formgebenden Werkzeuges durchzuführen ist. a relatively long period of time, for example when producing a barrel spring, is required. Significantly, the known device is particularly intended for the manufacture of cylindrical springs and conical springs, in which no or only a uniform adjustment of the shaping tool is to be carried out during the manufacture of the spring body.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben und eine zu dessen Durchführung bestimmte und geeignete Federwindemaschine ohne die geschilderten Nachteile zu schaffen, durch die Schraubenfedern verschiedener Form und Grösse in gleichbleibender höherer Qualität (Formgenauigkeit) in grösserer Stückzahl (Produktivität) herstellbar sind, und zwar mit kleinerem Aufwand (Gestehungskosten der Maschine), mit höherer Effektivität (Standzeit der Maschine) bei geringerer Umweltbelastung (Lärmschutz). The invention has for its object to provide a method of the type mentioned and to create a suitable and suitable spring winding machine without the disadvantages described, by the coil springs of different shape and size in consistently higher quality (shape accuracy) in large numbers (productivity) can be produced with less effort (production costs of the machine), with greater effectiveness (service life of the machine) and less environmental pollution (noise protection).
Diese Aufgabe ist nach der Erfindung verfahrensmässig durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst und durch eine Federwindemaschine gemäss den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 11. According to the invention, this object is achieved in terms of method by the features in the characterizing part of claim 1 and by a spring winding machine according to the features in the characterizing part of patent claim 11.
Durch Verfahren und Federwindemaschine nach der Erfindung, für universelle Anwendung kann vorteilhafterweise erreicht werden, dass pro Zeiteinheit mehr Schraubenfedern exakt und reproduzierbar hergestellt werden können, ohne dass dazu eine teure, kurzlebige, laut laufende Maschine erforderlich wäre. Für die höhere Formgenauigkeit und Produktivität sind alle kennzeichnenden Verfahrens- und Vorrichtungsmerkmale ursächlich. Die geringeren Gestehungskosten und die längere Standzeit der Vorrichtung sowie der Lärmschutz des Bedienungspersonals sind darauf zurückzuführen, dass allen Steigungs- und formgebenden Werkzeugen ein einziger, kontinuierlich drehender Elektromotor, nicht mehrere Impulsmotoren zugeordnet ist, welcher im Betrieb keinen Lärm verursacht. By means of a method and spring coiling machine according to the invention, for universal use, it can advantageously be achieved that more coil springs can be produced precisely and reproducibly per unit of time, without the need for an expensive, short-lived, noisy machine. All characteristic process and device features are responsible for the higher dimensional accuracy and productivity. The lower production costs and the longer service life of the device as well as the noise protection of the operating personnel are due to the fact that all incline and shaping tools are assigned a single, continuously rotating electric motor, not several pulse motors, which does not cause any noise during operation.
Die Aufgabe kann hinsichtlich der Aufwandsverkleinerung noch dadurch gelöst werden, dass bei einer bevorzugten Durchführungsweise des erfindungsgemässen Verfahrens ein einziges Verstellmittel für alle Werkzeuge als gemeinsames Steuermittel benutzt wird, und dass dementsprechend bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Federwindemaschine allen Steigungs- und formgebenden Werkzeugen eine einzige Verstellwelle zugeordnet und nur diese als Steuerwelle für diese Werkzeuge vorgesehen ist. The task can still be solved with regard to the reduction in effort in that, in a preferred embodiment of the method according to the invention, a single adjusting means is used for all tools as a common control means, and accordingly, in a preferred embodiment of the spring-winding machine according to the invention, all pitch and shaping tools have a single adjusting shaft assigned and only this is provided as a control shaft for these tools.
Gemäss der nachveröffentlichten DE-OS 2 843 444 (Itaya) ist schon eine Vorrichtung zum Herstellen von Schraubenfedern, nämlich eine Maschine zum Winden schraubenförmiger Zugfedern mit Ösen und ohne Steigung zwischen den Drahtwindungen, vorgeschlagen worden, bei welcher jede Verstellwelle eines von vier formgebenden und Schneid-Werkzeugen als Steuerwelle vorgesehen ist, die in ein Kurvengetriebe eines zweiten Antriebs für das Werkzeug ein während der Steuerzeit anhaltendes Drehmoment einleitet, und ein erster Elektromotor zum Antrieb von Drahteinzugswalzen steuerbar ist. Damit ist ein Verfahren zum Herstellen von schraubenförmigen Zugfedern durchführbar, bei dem die Geschwindigkeit des Drahteinzuges vorgewählt wird, bei dem jedes Verstellmittel als ein formgebendes oder Schneid-Werkzeug steuerndes, mechanisches Steuermittel verwendet wird, bei dem das Verstellen und Steuern kontinuierlich vorgenommen wird und bei dem die Drehzahl des Verstell- und Steuermittels vorgewählt wird. Eine einzige, allen Werkzeugen gemeinsame Verstell- und Steuerwelle ist nicht vorgesehen. Die Wellen werden synchron gedreht, wobei immer nur die Welle des momentan drahtbearbeitenden Werkzeuges wirksam ist, während die anderen leerlaufen. Ein wesentlicher Unterschied zur Erfindung besteht darin. According to the post-published DE-OS 2 843 444 (Itaya), a device for producing coil springs, namely a machine for winding helical tension springs with eyelets and without a pitch between the wire windings, has already been proposed, in which each adjusting shaft has one of four shaping and cutting -Tools is provided as a control shaft, which initiates a torque which persists during the control time into a cam mechanism of a second drive for the tool, and a first electric motor for driving wire feed rollers can be controlled. A method for producing helical tension springs can thus be carried out, in which the speed of the wire feed is preselected, in which each adjustment means is used as a mechanical control means controlling a shaping or cutting tool, in which the adjustment and control is carried out continuously and in which the speed of the adjustment and control means is preselected. A single adjustment and control shaft common to all tools is not provided. The shafts are rotated synchronously, whereby only the shaft of the currently wire-working tool is active, while the others are idling. An essential difference to the invention is that.
dass eine Programmsteuerung fehlt, welche die Drehzahl des ersten Elektromotors zum Antrieb der Drahteinzugswalzen zwischen Einzugsanfang und -ende kontinuierlich so steuert, dass die vorgewählten Geschwindigkeiten des Drahteinzuges beim Erzeugen der Federenden bzw. des Federkörpers verschieden sind, so dass eine höhere Formgenauigkeit und Produktivität erreichbar ist, indem die Einzugsgeschwindigkeiten auf die Verstellgeschwindigkeiten oder umgekehrt abgestimmt werden. that there is no program control which continuously controls the speed of the first electric motor for driving the wire feed rollers between the start and end of the feed so that the preselected speeds of the wire feed when the spring ends or the spring body are produced are different, so that a higher dimensional accuracy and productivity can be achieved by adjusting the feed speeds to the adjustment speeds or vice versa.
Aus der DE-OS 2 715 692 (Torin) ist eine Vorrichtung zum Herstellen von Schraubenfedern bekannt, insbesondere eine Federwindemaschine, mit formgebenden Windewerkzeugen, einem Steigungswerkzeug und einem Schneidwerkzeug, deren drahtbearbeitende Werkzeuge mittels einer Steuerwelle mechanisch Steuer- und gegebenenfalls betätigbar sind, mit einem ersten Antrieb für Drahteinzugswalzen und einem zweiten Antrieb für die Steuerwelle, welche je einen Elektromotor aufweisen, die elektrisch Steuer- und gegebenenfalls regelbar sind, so dass ein Verfahren zum Herstellen von Schraubenfedern durchführbar ist, bei dem die Geschwindigkeit des Drahteinzuges und die Drehzahl eines drehbaren Steuermittels elektrisch gesteuert und gegebenenfalls geregelt werden. In dieser bekannten Maschine sollen die besten Merkmale von Federwickelmaschinen der Segmentbauart und solchen der Kupplungsbauart miteinander vereinigt werden, um eine Federwickelmaschine mit einer verbesserten Antriebsanordnung zu erzielen, die der Maschine einen hohen Grad an Genauigkeit und Wiederholbarkeit bei der Herstellung von Schraubenfedern verleiht und dabei keine grossen Beschränkungen hinsichtlich der Maschinenanpassungsfähigkeit und -Vielseitigkeit mit sich bringt, sondern stattdessen diese Eigenschaften der Maschine verbessert. Absicht und Ziel sind indessen nicht vollkommen verwirklicht bzw. erreicht worden, dann die bekannte Vorrichtung zeichnet sich nur aus durch eine Antriebsanordnung für eine Nockenwelle als Steuermittel, welche einen Elektromotor enthält, der mit der Nockenwelle verbunden ist und diese in kontinuierliche Drehung versetzt, durch eine Antriebsanordnung für Zuführrollen als Drahteinzugswalzen, welche einen weiteren Elektromotor enthält, der mit den Zuführrollen verbunden ist und diese in kontinuierliche Drehung versetzt, durch eine elektrische Regelanordnung mit Einrichtungen zum Wählen und Halten des Drehzahlverhältnisses, die mit den beiden Motoren verbunden und so ausgelegt sind, dass sie am Anfang ein Wählen des Motordrehzahlverhältnisses von Hand gestatten und anschliessend die gewählten Motordrehzahlverhältnisse automatisch und genau aufrechterhalten, und durch eine von dem weiteren Elektromotor getrennte Einrichtung, die mit den Zuführrollen und mit der Nockenwelle verbunden und durch letztere betätigbar ist, so dass der Drahtvorschub durch die Zuführrollen in zeitgerechter Beziehung zu der Betätigung der Wickelwerkzeuge und des Schneidwerkzeuges durch Lüften der Zuführrollen beendet wird. From DE-OS 2 715 692 (Torin) a device for producing coil springs is known, in particular a spring coiling machine with shaping winding tools, a pitch tool and a cutting tool, the wire-processing tools of which can be mechanically controlled and optionally actuated by means of a control shaft, with a first drive for wire feed rollers and a second drive for the control shaft, each having an electric motor, which can be electrically controlled and optionally regulated, so that a method for producing coil springs can be carried out, in which the speed of the wire feed and the speed of a rotatable control means electrically controlled and regulated if necessary. In this known machine, the best features of spring-type winding machines of the segment type and those of the clutch type are to be combined with one another in order to achieve a spring-type winding machine with an improved drive arrangement, which gives the machine a high degree of accuracy and repeatability in the manufacture of coil springs and not large ones Machine adaptability and versatility limitations, but instead improves these properties of the machine. However, the intention and aim have not been completely achieved or achieved, then the known device is only characterized by a drive arrangement for a camshaft as a control means, which contains an electric motor which is connected to the camshaft and sets it in continuous rotation, by a Drive arrangement for feed rollers as wire feed rollers, which contains a further electric motor, which is connected to the feed rollers and sets them in continuous rotation, by an electrical control arrangement with means for selecting and maintaining the speed ratio, which are connected to the two motors and are designed such that they allow manual selection of the engine speed ratio at the beginning and then automatically and accurately maintain the selected engine speed ratio, and by means of a device separate from the further electric motor, which is connected to the feed rollers and to the camshaft and dur ch the latter can be actuated so that the wire feed by the feed rollers is terminated in timely relation to the actuation of the winding tools and the cutting tool by lifting the feed rollers.
An dieser bekannten Vorrichtung und dem mit ihr durchführbaren Verfahren ist trotz der Ersparnis eines bei Maschinen vom Kupplungstyp üblichen vielstufigen, schaltbaren Zahnradgetriebes zwischen den Drahteinzugswalzen = Zuführrollen und der als Steuermittel herkömmlichen Steuerwelle = Nockenwelle dennoch nachteilig, dass die Steuerwelle ständig mit einer Drehzahl umlaufen muss, die um so kleiner ist, je grösser die pro Feder eingezogene Drahtlänge ist, und dass das Unterbrechen des Drahteinzuges mittels einer Einrichtung zum Lüften eines den Draht einziehenden Walzenpaares geschieht, welche die für Maschinen vom Kupplungstyp charakteristische schaltbare Kupplung zwischen dem Antrieb für die Drahteinzugswalzen und diesen selbst ersetzt. Ersteres hat zur Folge, dass die In this known device and the method that can be carried out with it, despite the saving of a multi-stage, switchable gear transmission between the wire feed rollers = feed rollers and the control shaft conventional as control means = camshaft, which is common in clutch-type machines, it is disadvantageous that the control shaft must constantly rotate at a speed, which is the smaller, the greater the wire length drawn in per spring, and that the wire feed is interrupted by means of a device for releasing a pair of rollers pulling the wire in, which is the switchable coupling, which is characteristic of coupling-type machines, between the drive for the wire feed rollers and these replaced yourself. The former has the consequence that the
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auf der Steuerwelle sitzenden Steuernocken bei einer Änderung der Drahtlänge pro Feder, herrührend von einer Änderung der Federlänge oder des Federdurchmessers oder der Federform oder der Zahl und/oder Länge der Anfangs- und End(teil)windungen, ausgewechselt werden müssen und bei einer der vergrösserten Drahtlänge pro Feder entsprechenden niedrigeren Drehzahl der Steuerwelle steilere Steuerflanken aufweisen. Diese bewirken allein und in Verbindung mit Schlupf und Trägheit, welche durch die unter Antriebslast zu betätigende Walzenlüfteinrichtung verursacht werden, Un-genauigkeiten und Ungleichmässigkeiten bei der Herstellung der Schraubenfedern, wodurch die Qualität der einzelnen Feder und einer Federserie gemindert ist. control cams sitting on the control shaft in the event of a change in the wire length per spring resulting from a change in the spring length or the spring diameter or the spring shape or the number and / or length of the start and end (partial) turns, must be replaced and in the case of one of the enlarged ones Wire length per spring corresponding to lower speed of the control shaft have steeper control flanks. These alone and in conjunction with slippage and inertia, which are caused by the roller release device to be actuated under drive load, cause inaccuracies and irregularities in the production of the coil springs, as a result of which the quality of the individual spring and of a spring series is reduced.
Durch das Verfahren und die Federwindemaschine gemäss den Patentansprüchen 1 und 11 wird der DE-OS 2 715 692 gegenüber vorteilhafterweise erreicht, dass mit ein-und derselben erfindungsgemässen Maschine, die dazu überhaupt nicht umgerüstet, sondern nur neu programmiert zu werden braucht, Schraubenfedern verschiedener Form und Grösse exakt und reproduzierbar hergestellt werden können, weil die dem bisher entgegenstehenden, oben geschilderten Umstände beseitigt sind. Es existiert weder eine Walzenlüfteinrichtung noch eine diese ersetzende Kupplung, und es kann das Verhältnis der Geschwindigkeit des Drahteinzuges und der Drehzahl des Steuermittels, bei dem es sich im allgemeinen um eine Steuerwelle handeln wird, für jeden Augenblick oder für jede Drehlage der Steuerwelle frei vorgewählt werden. By means of the method and the spring coiling machine according to patent claims 1 and 11, DE-OS 2 715 692 is advantageously achieved that helical springs of different shapes are achieved with one and the same machine according to the invention, which does not need to be converted at all, but only needs to be reprogrammed and size can be produced precisely and reproducibly, because the circumstances described above, which are contrary to it, have been eliminated. There is neither a roll release device nor a clutch replacing it, and the ratio of the speed of the wire feed and the speed of the control means, which will generally be a control shaft, can be freely selected for any moment or for any rotational position of the control shaft .
Die bevorzugte Federwindemaschine bei der wie zur Durchführung der beiden bekannten Verfahren nach NHK und Torin ein Schneidmittel zum Abschneiden des Drahtes am Federende verwendet wird, zeichnet sich dadurch aus, dass das Schneiden und mit ihm verbundene Tätigkeiten unabhängig vom Drahteinzug und von der Drehung des Steuermittels programmgesteuert werden. Dazu ist sie mit einer Hilfssteuerwelle, die wenigstens ein Schneidwerkzeug steuert und gegebenenfalls betätigt, und mit einem dritten Antrieb für die Hilfssteuerwelle versehen, welcher einen kontinuierlich drehenden, ein- und ausschaltbaren dritten Elektromotor aufweist, der unabhängig von den beiden anderen Elektromotoren programmsteuerbar ist, und die Hilfssteuerwelle ist kupplungs- und schlupflos mit dem ein- und auszuschaltenden dritten Elektromotor gekoppelt. Diese Ausführungsform ist anders als die Vorrichtung nach Torin, aber wie die Vorrichtung nach NHK besonders für Anwendungsfälle geeignet, in denen der Draht eine grössere Stärke hat oder die herzustellenden Schraubenfedern Sonderformen aufweisen. Ausserdem bietet diese Ausführungsform die Möglichkeit, pro Steuerwellenumdrehung mehr als eine Feder herzustellen. Schliesslich ist der bei der Vorrichtung nach NHK festzustellende Aufwand einer Kupplung und einer Bremse zwischen drittem Elektromotor und Hilfssteuerwelle überflüssig. The preferred spring coiling machine, in which a cutting means for cutting the wire at the end of the spring is used as for carrying out the two known methods according to NHK and Torin, is characterized in that the cutting and associated activities are program-controlled independently of the wire feed and the rotation of the control means will. For this purpose, it is provided with an auxiliary control shaft which controls and optionally actuates at least one cutting tool, and with a third drive for the auxiliary control shaft, which has a continuously rotating third electric motor which can be switched on and off and which is program-controlled independently of the other two electric motors, and the auxiliary control shaft is coupled with the third electric motor to be switched on and off without a clutch or slip. This embodiment is different from the Torin device, but like the NHK device, is particularly suitable for applications in which the wire has a greater thickness or the helical springs to be produced have special shapes. In addition, this embodiment offers the possibility of producing more than one spring per control shaft revolution. Finally, the effort of a clutch and a brake between the third electric motor and auxiliary control shaft to be determined in the NHK device is superfluous.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann insofern erweitert werden, dass bei Beendigung des Drahteinzuges nach dem Erzeugen der Endwindung die Drehzahl des Steuermittels erhöht wird, um dessen Ausgangsdrehlage schnell zu erreichen und/oder um einen das Drahtschneiden erleichternden höheren Drehimpuls des Steuermittels zu erzeugen, und dass vor Beginn des nächsten Drahteinzuges zum Erzeugen der Anfangswindung der nächsten Feder die Drehzahl erniedrigt wird. The method according to the invention can be expanded in such a way that when the wire feed ends after the end turn has been generated, the speed of the control means is increased in order to quickly reach its initial rotational position and / or to generate a higher angular momentum of the control means which facilitates wire cutting, and before the start of the next wire feed to generate the initial turn of the next spring, the speed is reduced.
Die bevorzugte Federwindemaschine, bei der wie bei Torin die Drahteinzugsgeschwindigkeit und die Drehzahl des Steuermittels zumindest während eines Teiles der Herstellungszeit durch Regelungen konstant gehalten werden, wird zweckmässigerweise so ausgestaltet, dass Regelungen zum Konstanthalten der Drahteinzugsgeschwindigkeit und der The preferred spring coiling machine, in which, as with Torin, the wire feed speed and the speed of the control means are kept constant by controls at least during part of the production time, is expediently designed in such a way that controls for keeping the wire feed speed and the
Drehzahl des Steuermittels zumindest während eines Teiles der Herstellungszeit unabhängig voneinander und nur während der Erzeugung der zwischen den Anfangs- und Endwindungen liegenden Windungen der Feder vorgenommen werden, damit flinke Regelungen, die sich auf einen stetig ändernden Sollwert einstellen, nicht benötigt werden. Zur Durchführung dieses Verfahrens ist die bevorzugte Ausführungsform wie die Vorrichtung nach Torin mit je einer Regeleinrichtung für den ersten bzw. zweiten Elektromotor versehen und zeichnet sich gegenüber der Vorrichtung nach NHK durch je eine Regeleinrichtung für den ersten und zweiten Elektromotor aus, von denen jede einen der beiden Impulsgeber am ersten bzw. zweiten Elektromotor als Istwertgeber aufweist. The speed of the control means is carried out independently of one another at least during part of the production time and only during the generation of the windings of the spring lying between the start and end windings, so that quick controls which adjust to a constantly changing setpoint are not required. To carry out this method, the preferred embodiment, like the Torin device, is each provided with a control device for the first and second electric motor and is distinguished from the NHK device by a control device for the first and second electric motor, each of which is one of the has two pulse generators on the first or second electric motor as actual value generators.
Das Verfahren kann zum Herstellen zylindrischer Federn angewendet werden, wenn das Steuermittel mindestens einmal pro Umdrehung stillgesetzt wird und bleibt, solange der zylindrische Federkörper erzeugt wird. Daher kann das Steuermittel, solange es umläuft, eine ausreichend hohe Drehzahl erhalten. Dazu ist bei der bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass mehrere gleiche Steuernocken auf der Steuerwelle sitzen. The method can be used to manufacture cylindrical springs if the control means is stopped at least once per revolution, as long as the cylindrical spring body is produced. Therefore, the control means can maintain a sufficiently high speed as long as it rotates. For this purpose, it is provided in the preferred embodiment that several identical control cams are seated on the control shaft.
Soll das Verfahren zum Herstellen kegeliger Federn dienen, dann kann bei der bevorzugten Federwindemaschine vorgesehen werden, dass nach dem Drahtschneiden am Ende der grossen Endwindung einer Kegel-Feder ein Übergangsstück Draht eingezogen und nach Erreichen des Anfangs der kleinen Anfangswindung der nächsten Feder abgeschnitten wird. Diese einfache Maschine ermöglicht eine Variante der bevorzugten Ausführungsform, die zum Herstellen von Form- oder Schenkelfedern geeignet ist, wobei mindestens zwei in Umfangsrichtung der Steuerwelle aufeinanderfolgende Steuernocken mit einem Überbrückungsnocken versehen sind, dessen Umfang kreisbogenförmig konzentrisch zur Steuerwelle verläuft und den Anstieg des vorauseilenden Steuernockens mit dem Abstieg eines nacheilenden Steuernockens verbindet. If the method is used to produce conical springs, then in the preferred spring coiling machine it can be provided that after the wire cutting at the end of the large final turn of a conical spring, a transition piece of wire is drawn in and cut off after the beginning of the small initial turn of the next spring. This simple machine enables a variant of the preferred embodiment, which is suitable for the production of form or leg springs, wherein at least two control cams successive in the circumferential direction of the control shaft are provided with a bridging cam, the circumference of which is circularly arc-shaped and concentric with the control shaft and the increase in the leading control cam the descent of a lagging tax cam.
Das Verfahren kann auch zum Herstellen von Zugfedern so durchgeführt werden, dass die Drahteinzugsgeschwindigkeit kurz vor dem Ende des Drahteinzuges erniedrigt wird, um die Enddrehlage des Drahtanfanges der Feder genau zu erreichen, damit das Ausformen der bei Zugfedern benötigten Haken oder Ösen ohne weiteres möglich ist. The method can also be carried out for the production of tension springs in such a way that the wire pull-in speed is reduced shortly before the end of the wire pull-in, in order to exactly reach the end rotational position of the wire start of the spring, so that the hooks or eyes required for tension springs can be easily formed.
Das Verfahren kann zum Herstellen von Torsionsfedern mit an ihre Anfangs- und Endwindungen angeformten Drahtschenkeln so ergänzt werden, dass das Steuermittel stillgesetzt wird und bleibt, solange Draht für den Anfangsschenkel eingezogen wird, dass das Steuermittel nach Erzeugung des Anfangsschenkels in Drehung versetzt wird und danach den unterbrochenen Drahteinzug zur Erzeugung des Federkörpers erneut beginnen lässt und dass das Steuermittel nach Erzeugung des Federkörpers den Drahteinzug enden und nach einer Pause zur Erzeugung des Endschenkels wieder beginnen lässt, wonach der Draht abgeschnitten wird. Auch zur Durchführung dieses Verfahrens ist die Variante der bevorzugten Ausführungsform mit dem oben erwähnten Überbrückungsnocken bestimmt und geeignet. For the production of torsion springs, the method can be supplemented with wire legs molded onto their start and end windings in such a way that the control means is and remains stationary as long as wire for the start leg is drawn in, that the control means is rotated after the start leg has been produced and then that interrupted wire feed to generate the spring body can start again and that the control means ends the wire feed after the spring body has been created and can start again after a pause to produce the end leg, after which the wire is cut off. The variant of the preferred embodiment with the bridging cam mentioned above is also determined and suitable for carrying out this method.
Das Verfahren kann zum Herstellen von Druckfedern mit anliegenden Endwindungen auch vorteilhafterweise so durchgeführt werden, dass die Anfangswindung und die Endwindung bei gleichem Verhältnis der Einzugsgeschwindigkeit zur Drehzahl und die dazwischenliegenden Windungen mit einem anderen Verhältnis erzeugt werden. Die beim Erzeugen der Endwindung auftretende Taumelbewegung des Federkörpers stört nicht mehr, wenn bei konstamtem Verhältnis der Einzugsgeschwindigkeit zur Drehzahl die Absolutwerte dieser Grössen erniedrigt werden. Zur Durchführung dieses Verfahrens wird die erfindungsgemässe Vorrich- For the production of compression springs with adjacent end turns, the method can also advantageously be carried out in such a way that the initial turn and the end turn are produced with the same ratio of the drawing-in speed to the speed and the intermediate turns are generated with a different ratio. The wobbling movement of the spring body that occurs when the end winding is generated no longer disturbs if the absolute values of these quantities are reduced with a constant ratio of the drawing-in speed to the speed. To implement this method, the device according to the invention is
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tung mit einem Umschalter für den ersten und zweiten Elektromotor ausgerüstet, welcher bei konstantem Verhältnis der Einzugsgeschwindigkeit zur Drehzahl die Werte beider Grössen bei der Herstellung der Endwindung oder Endwindungen heruntersetzt. device with a switch for the first and second electric motor, which reduces the values of both sizes in the manufacture of the end winding or end windings with a constant ratio of the feed speed to the speed.
Die Federwindemaschine kann eine programmier- und/' oder einstellbare Programmsteuerung aufweisen. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist wie bei der Vorrichtung durch NHK eine einstellbare Programmsteuerung vorgesehen. The spring winding machine can have a programmable and / or adjustable program control. In the preferred embodiment, as with the device by NHK, an adjustable program control is provided.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der am besten mit konstanter Drehzahl laufende dritte Elektromotor mit einem Impulsgeber versehen, der ihn nach dem Drehen der Hilfssteuerwelle über einen bestimmten Drehwinkel abschaltet. Daher braucht die Programmsteuerung den dritten Elektromotor nur in Gang zu setzen. In a preferred embodiment, the third electric motor, which runs best at constant speed, is provided with a pulse generator, which switches it off after the auxiliary control shaft has been rotated via a certain angle of rotation. The program control therefore only needs to start the third electric motor.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist der erste Elektromotor wie bei der Vorrichtung nach NHK mit einem Impulsgeber versehen, wobei der Impulsgeber mit der drehenden Motorwelle gekoppelt ist und die Impulsfolgefrequenz vom Drehwinkel ableitet und wobei der zweite Elektromotor auf gleiche Weise mit einem entsprechenden Impulsgeber versehen ist. Die Impulsgeber erzeugen je eine bestimmte Zahl elektrischer Impulse pro Drehwinkelgrad der Motorwelle, beispielsweise einen Impuls pro Grad. Von den Impulsgebern erhält die Programmsteuerung Zähl- und/oder Schaltimpulse, die in fester zeitlicher Beziehung zu allen von den Drehlagen der Motorwellen abhängigen Grössen stehen. Demgegenüber weist die bekannte Vorrichtung nach NHK keinerlei Rückmelder auf, die Auskunft über die tatsächlich erreichten Stellungen der verstellten Steigungs- und formgebenden Werkzeuge geben und eine Nachjustierung für den Fall einer Abweichung ermöglichen würden. In a further embodiment, as in the NHK device, the first electric motor is provided with a pulse generator, the pulse generator being coupled to the rotating motor shaft and the pulse repetition frequency being derived from the angle of rotation, and the second electric motor being provided with a corresponding pulse generator in the same way. The pulse generators each generate a certain number of electrical pulses per degree of rotation of the motor shaft, for example one pulse per degree. The program control receives counting and / or switching impulses from the pulse generators, which have a fixed temporal relationship to all variables dependent on the rotational positions of the motor shafts. In contrast, the known NHK device has no feedback that provides information about the positions actually reached of the adjusted incline and shaping tools and would allow readjustment in the event of a deviation.
Die bevorzugte Ausführungsform ist wie die Vorrichtung nach NHK mit einem Zähler versehen, der die eingezogene Drahtlänge numerisch anzeigt. Darüber hinaus kann die erfindungsgemässe Vorrichtung aber durch einen Zähler, der die Drehlage der Steuerwelle numerisch anzeigt, und dadurch, dass beide Zähler je eine ablesbare Anzeige aufweisen, weitergebildet sein, falls dies erwünscht ist. Like the NHK device, the preferred embodiment is provided with a counter which numerically indicates the drawn-in wire length. In addition, the device according to the invention can, however, be further developed by a counter which numerically displays the rotational position of the control shaft and by the fact that both counters each have a readable display.
Die einstellbare Programmsteuerung der bevorzugten Ausführungsform weist mehrere Dekadenzähler auf, an die je einer der Impulsgeber am ersten bzw. zweiten Elektromotor angeschlossen ist und die über je ein Potentiometer an den ersten und/oder zweiten Elektromotor angeschlossen sind. Anstelle der Dekadenzähler ist auch eine Steuerung mittels Lochstreifen, Magnetbändern, auswechselbaren Mikroprozessoren oder frei programmierbaren CNC-Schaltun-gen denkbar. Benötigt werden impulsverarbeitende Zähl-und Schaltgeräte und Steuereinrichtungen, z.B. Dekadenzähler bzw. Potentiometer. The adjustable program control of the preferred embodiment has a number of decade counters to which one of the pulse generators on the first or second electric motor is connected and which are each connected to the first and / or second electric motor via a potentiometer. Instead of the decade counter, control using punched tape, magnetic tapes, interchangeable microprocessors or freely programmable CNC circuits is also conceivable. Pulse-processing counting and switching devices and control devices, e.g. Decade counter or potentiometer.
Die Programmsteuerung der bevorzugten Ausführungsform weist ausserdem einen Festwertzähler auf, an den der Impulsgeber am zweiten Elektromotor angeschlossen ist und der an den dritten Elektromotor angeschlossen ist, um den Lauf seiner Motorwelle bei Erreichen des eingestellten Festwertes zu veranlassen. Das Stillsetzen der Welle des dritten Elektromotors besorgt wie gesagt der an diesem Motor angeordnete Impulsgeber. The program control of the preferred embodiment also has a fixed value counter to which the pulse generator is connected to the second electric motor and which is connected to the third electric motor in order to cause its motor shaft to run when the set fixed value is reached. Stopping the shaft of the third electric motor, as stated, is provided by the pulse generator arranged on this motor.
Die bevorzugte Ausführungsform, deren Steigungswerkzeug und formgebendes Werkzeug wie die Werkzeuge der Vorrichtung nach Torin durch je ein kraftschlüssiges Steuerkurvengetriebe mit einem auf der Steuerwelle sitzenden Nokken zum Steuern und mittelbaren Verstellen des Steigungsbzw. formgebenden Werkzeuges steuerbar sind, zeichnet sich gegenüber der Vorrichtung nach NHK dadurch aus. dass zur Herstellung aller Federgrössen ein- und derselbe Steuernocken bzw. bei gleicher Form derselbe Formexzenter vorgesehen sein kann, auf den das Verhältnis der Drahteinzugsgeschwindigkeit zur Drehzahl der Steuerwelle abgestimmt ist. Dies ist eine vorteilhafte. Umrüstarbeit ersparende Folge der prinzipiell voneinander völlig unabhängigen programm-5 gesteuerten Antriebe für die Drahteinzugswalzen bzw. für die Steuerwelle. The preferred embodiment, the incline tool and shaping tool as the tools of the device according to Torin each by a non-positive control cam mechanism with a cam on the control shaft for controlling and indirectly adjusting the incline or. shaping tool are controllable, distinguishes it from the device according to NHK. that one and the same control cam or, for the same shape, the same shape eccentric can be provided for the production of all spring sizes, to which the ratio of the wire feed speed to the speed of the control shaft is matched. This is an advantageous one. Conversion-saving consequences of the program-5 controlled drives for the wire feed rollers or for the control shaft, which are in principle completely independent of each other.
Im folgenden ist die Erfindung anhand der durch die Zeichnung beispielhaft dargestellten, bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, zweier Vaio rianten davon und einer anderen speziellen Ausführungsform im einzelnen erläutert. Es zeigen: The invention is explained in detail below with reference to the preferred embodiment of the device according to the invention, which is illustrated by way of example in the drawing, two variants thereof and another special embodiment. Show it:
Fig. I und 2 schematische Darstellungen einer ersten bevorzugten bzw. einer zweiten Ausführungsform; I and 2 are schematic representations of a first preferred and a second embodiment;
Fig. 3 eine teilweise dargestellte Vorderansicht der ersten 15 Ausführungsform; Fig. 3 is a partially shown front view of the first 15 embodiment;
Fig. 4 eine vergrösserte vollständige Vorderansicht einer Einzelheit des in Fig. 3 oben dargestellten Teiles der ersten Ausführungsform; Figure 4 is an enlarged, full front elevation of a detail of the portion of the first embodiment shown in Figure 3 above;
Fig. 5 eine teilweise dargestellte Seitenansicht des in 20 Fig. 3 oben dargestellten Teiles der ersten Ausführungsform; Fig. 5 is a partially shown side view of the part of the first embodiment shown in Fig. 3 above;
Fig. 6 und 7 Varianten eines Teiles von Fig. 4; 6 and 7 variants of a part of Fig. 4;
Fig. 8 eine teilweise dargestellte Seitenansicht des in Fig. 3 oben dargestellten Teiles der ersten Ausführungsform; Fig. 8 is a partially shown side view of the part of the first embodiment shown in Fig. 3 above;
Fig. 9 eine schematische Darstellung der Programm-25 Steuerung der ersten Ausführungsform; und Fig. 9 is a schematic illustration of the program control of the first embodiment; and
Fig. 10 bis 12 drei Diagramme für eine Steuerwellenumdrehung bei der Herstellung einer geformten Druckfeder bzw. einer Schenkelfeder bzw. dreier zylindrischer Druckfedern. 10 to 12 three diagrams for a control shaft rotation in the production of a shaped compression spring or a leg spring or three cylindrical compression springs.
30 Beiden Ausführungsformen gemäss Fig. 1 und 2, in denen gleiche Vorrichtungsteile mit übereinstimmenden Bezugszeichen, aber verschiedenen Indizes ihrer Bezugszeichen versehen sind, ist gemeinsam, dass ein Paar Drahteinzugswalzen V von einem ersten Elektromotor Ml angetrieben 35 wird, an den ein erster Impulsgeber II angeschlossen ist, dass eine Steuerwelle SW von einem zweiten Elektromotor M2 angetrieben wird, an den ein zweiter Impulsgeber 12 angeschlossen ist, dass beide Motoren und beide Impulsgeber mit einer Programmsteuerung P in Verbindung stehen und dass 40 der eingezogene Draht von Windewerkzeugen W verformt und von einem Schneidwerkzeug S abgeschnitten wird. Bei der ersten Ausführungsform nach Fig. 1 steuert und betätigt nicht die Steuerwelle SW! das Schneidwerkzeug Sl5 sondern eine Hilfssteuerwelle HSl5 die von einem dritten Elektromo-45 tor M3! angetrieben wird, an den ein dritter Impulsgeber I3j angeschlossen ist, wobei der dritte Elektromotor sowohl mit dem dritten Impulsgeber als auch vor allem mit der Programmsteuerung P'i in Verbindung steht. Davon abweichend fehlen bei der zweiten Ausführungsform nach Fig. 2 so ein dritter Elektromotor und ein dritter Impulsgeber. Statt dessen steuert und betätigt hier die Steuerwelle SW2 über ein Kurvengetriebe mit Gestänge G2 das Schneidwerkzeug S2 selbst. Both embodiments according to FIGS. 1 and 2, in which the same parts of the device are provided with the same reference numerals but different indices of their reference numerals, have in common that a pair of wire feed rollers V is driven 35 by a first electric motor Ml, to which a first pulse generator II is connected is that a control shaft SW is driven by a second electric motor M2 to which a second pulse generator 12 is connected, that both motors and both pulse transmitters are connected to a program control P and that the drawn-in wire is deformed by winch tools W and by a cutting tool S is cut off. In the first embodiment according to FIG. 1, the control shaft SW does not control and actuate! the cutting tool Sl5 but an auxiliary control shaft HSl5 from a third electric motor M3! is driven, to which a third pulse generator I3j is connected, the third electric motor being connected both to the third pulse generator and above all to the program control P'i. Deviating from this, a third electric motor and a third pulse generator are missing in the second embodiment according to FIG. 2. Instead, the control shaft SW2 controls and actuates the cutting tool S2 itself via a cam mechanism with linkage G2.
Welche konstruktionsbedingten Möglichkeiten die bei-55 den Ausführungsformen nach Fig. 1 und 2 bieten, wird bei der Erläuterung der Fig. 10 bis 12 deutlich. The construction-related possibilities that the embodiments of FIGS. 1 and 2 offer at 55 become clear from the explanation of FIGS. 10 to 12.
Die in ihren konstruktiven Einzelheiten in den Fig. 3 bis 5 sowie 8 und 9 dargestellte erste Ausführungsform nach Fig. 1 besteht im mechanischen Teil hauptsächlich aus einem 60 Drahteinzug 14, einer Windestation 16, einer Steuereinrichtung 18 und einer Hilfssteuereinrichtung 20 für Vorgänge in der Windestation, einem ersten Antrieb 22 für den Drahteinzug, einem zweiten Antrieb 24 für die Steuereinrichtung und einem dritten Antrieb 26 für die Hilfssteuereinrichtung; und 65 im elektrischen Teil im wesentlichen aus einer Programmsteuerung 28, einem jedem Antrieb zugeordneten Impulsgeber I und einer ebenfalls jedem Antrieb zugeordneten Leistungselektronik E. The first embodiment according to FIG. 1 shown in its structural details in FIGS. 3 to 5 and 8 and 9 consists mainly of a 60 wire feed 14, a wind station 16, a control device 18 and an auxiliary control device 20 for operations in the wind station , a first drive 22 for the wire feed, a second drive 24 for the control device and a third drive 26 for the auxiliary control device; and 65 in the electrical part essentially of a program control 28, a pulse generator I assigned to each drive and power electronics E also assigned to each drive.
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Der Drahteinzug 14 ist durch zwei Paare von insgesamt vier Drahteinzugswalzen 30 gebildet, die einen endlosen Draht D geradlinig waagrecht in die Windestation 16 vorschieben. The wire feed 14 is formed by two pairs of a total of four wire feed rollers 30, which feed an endless wire D straight and horizontally into the wind station 16.
Der erste Antrieb 22 für die Drahteinzugswalzen 30 setzt sich aus einem ersten Elektromotor Ml, einem je eine der Walzen beider Walzenpaare direkt antreibenden Schneckengetriebe 32 und einem dieses mit dem Motor koppelnden Zahnriemengetriebe 34 zusammen. Über ein zweites Zahnriemengetriebe 36 treibt der erste Elektromotor M1 gleichzeitig einen ersten Impulsgeber II an. Die beiden Getriebe 34 und 36 bestehen, wie bekannt, aus je zwei Zahnrädern, die einen Zahnriemen ausspannen. The first drive 22 for the wire feed rollers 30 is composed of a first electric motor M1, a worm gear 32 which drives one of the rollers of both pairs of rollers and a toothed belt gear 34 which couples this to the motor. The first electric motor M1 simultaneously drives a first pulse generator II via a second toothed belt transmission 36. As is known, the two transmissions 34 and 36 each consist of two toothed wheels which unclamp a toothed belt.
In der Windestation 16 befinden sich zwei den auflaufenden Draht D bleibend verformende Windewerkzeuge 38, ein Steigungswerkzeug 40 und ein Schneidwerkzeug 42. Alle Werkzeuge sind einstellbar, auswechselbar und bewegbar. Das Steigungswerkzeug 40 und das Schneidwerkzeug 42 sind an je einem Schlitten 44 bzw. 46 gelagert, die in ortsfesten Schlittenführungen 48 geführt sind. Der Bewegungsapparat für die Halter 50 der beiden Windewerkzeuge 38 ist zum Teil nicht dargestellt. Soweit das doch der Fall ist, wird weiter unten darauf eingegangen. Das Schneidwerkzeug 42 wirkt mit einem Dorn 52 in der Windestation 16 zusammen. In the wind station 16 there are two wind tools 38 permanently deforming the wire D, a pitch tool 40 and a cutting tool 42. All tools are adjustable, exchangeable and movable. The pitch tool 40 and the cutting tool 42 are each supported on a slide 44 and 46, which are guided in fixed slide guides 48. The movement apparatus for the holder 50 of the two winch tools 38 is not shown in part. As far as this is the case, it will be discussed further below. The cutting tool 42 interacts with a mandrel 52 in the wind station 16.
Die Steuereinrichtung 18 hat zwei den Windewerkzeugen 38 bzw. dem Steigungswerkzeug 40 zugeordnete Teile, denen eine Steuerwelle 54 gemeinsam ist. Der erste Teil ist wie folgt aufgebaut: Auf der Steuerwelle 54 sitzt ein Formexzenter 56, dessen Exzentrizität von der gewünschten Federform und nur von dieser abhängt. Am Maschinengestell 58 ist ein Doppelrollenhebel 60 schwenkbar und ein Übertragungshebel 62 drehbar gelagert, der mit den Windewerkzeug-Haltern 50 gekoppelt ist. Der Doppelrollenhebel 60 läuft mit einer Rolle 61 auf dem Umfang des Formexzenters 56 und mit der anderen Rolle auf einem Arm des Übertragungshebels 62. Infolgedessen steuert der Formexzenter 56 bei Drehung der Steuerwelle 54 die Bewegung der Windewerkzeuge 38. The control device 18 has two parts assigned to the winch tools 38 and the pitch tool 40, which a control shaft 54 has in common. The first part is constructed as follows: A shape eccentric 56 sits on the control shaft 54, the eccentricity of which depends on the desired spring shape and only on this. On the machine frame 58, a double roller lever 60 is pivotable and a transmission lever 62 is rotatably mounted, which is coupled to the winch tool holders 50. The double roller lever 60 runs with a roller 61 on the circumference of the form eccentric 56 and with the other roller on an arm of the transfer lever 62. As a result, the form eccentric 56 controls the movement of the winch tools 38 when the control shaft 54 rotates.
Der zweite Teil der Steuereinrichtung 18 ist wie folgt aufgebaut: Auf der Steuerwelle 54 sitzen drei gleiche Steuernokken 64, die bei einer Drehung der Steuerwelle nacheinander zum Einsatz kommen. Die Steuernocken 64 wirken abwechselnd mit einer Kurvenrolle 66 zusammen, die an einem Rollenhebel 68 gelagert ist, der um eine zur Steuerwelle 54 parallele, gestellfeste Achse 70 schwenkbar ist. Auf einer parallel zur Achse 70 drehbar am Gestell 58 gelagerten Welle 72 sitzt frei drehbar ein von einer Rückstellfeder 74 beaufschlagtes Formteil 76 mit einer Gabel 78 und einer Kulissenführung 80, in die ein Kulissenstein 82 eingreift, der frei drehbar und mittels einer Verstellspindel 84 verschiebbar am Rollenhebel 68 gelagert ist. Die Spindel 84 erlaubt es, das Steigungswerkzeug 40 während des Maschinenlaufes zu verstellen, wobei Vorrichtungsteile beteiligt sind, die nun genannt werden. Auf einer zur Welle 72 parallelen, drehbar am Gestell 58 gelagerten Welle 86 sitzt ein Gabelhebel 88, an dem das eine Ende einer Stange 90 angelenkt ist, deren anderes Ende an der Gabel 78 des Formteiles 76 angelenkt ist. Zwischen einem auf der Welle 86 sitzenden Arm 91 und dem Schlitten 44 für das Steigungswerkzeug 40 befindet sich ein kurzes Getriebeglied 92, das an beiden Teilen 44 und 91 angelenkt ist. Damit ist die kinematische Kette zwischen dem Steuerkurvengetriebe 64 bis 66 und dem Schlitten 44 geschlossen, so dass die Steuerwelle 54 und die Rückstellfeder 74 das Steigungswerkzeug 40 steuernd bzw. rückstellend bewegen können. The second part of the control device 18 is constructed as follows: on the control shaft 54 there are three identical control cam 64 which are used one after the other when the control shaft is rotated. The control cams 64 alternately cooperate with a cam roller 66 which is mounted on a roller lever 68 which can be pivoted about an axis 70 which is fixed to the frame and is parallel to the control shaft 54. On a shaft 72 rotatably mounted on the frame 58 parallel to the axis 70, a molded part 76, which is acted upon by a return spring 74, is seated with a fork 78 and a link guide 80, in which a link block 82 engages, which can be freely rotated and displaced by means of an adjusting spindle 84 Roller lever 68 is mounted. The spindle 84 allows the incline tool 40 to be adjusted while the machine is running, with parts of the device involved, which are now called. On a shaft 86 parallel to the shaft 72 and rotatably mounted on the frame 58, there is a fork lever 88 to which one end of a rod 90 is articulated, the other end of which is articulated to the fork 78 of the molded part 76. Between an arm 91 seated on the shaft 86 and the slide 44 for the pitch tool 40 there is a short gear element 92 which is articulated on both parts 44 and 91. The kinematic chain between the cam gear 64 to 66 and the slide 44 is thus closed, so that the control shaft 54 and the return spring 74 can move the pitch tool 40 in a controlling or resetting manner.
Der zweite Antrieb für die Steuereinrichtung 18 setzt sich aus einem die Steuerwelle 54 direkt antreibenden Schneckengetriebe 94, einem Elektromotor M2 und einem Zahnriemengetriebe 96 zusammen, welches das Schneckengetriebe und den Motor M2 koppelt. Ausserdem ist auch hier ein zusätzliches Zahnriemengetriebe 98 vorhanden, das einen zweiten Impulsgeber 12 schlupffrei mit der Motorwelle des Elektromotors M2 koppelt. The second drive for the control device 18 is composed of a worm gear 94 which drives the control shaft 54 directly, an electric motor M2 and a toothed belt gear 96 which couples the worm gear and the motor M2. In addition, an additional toothed belt transmission 98 is also present here, which couples a second pulse generator 12 without slippage to the motor shaft of the electric motor M2.
Die Hilfssteuereinrichtung 20 weist eine Hilfssteuerwelle 100 und einen auf ihr sitzenden Exzenter 102 auf, der einen Pleuel 104 bewegt, dessen freies Ende an einem Führungsarm 106 angelenkt ist, welcher lose auf der Welle 86 sitzt. Am Anlenkungspunkt des Pleuels 104 ist am Führungsarm 106 ausserdem das eine Ende einer Stange 108 angelenkt, deren anderes Ende an einem Hebel 110 angelenkt ist, der auf der Welle 72 sitzt. Ein kurzes Getriebeglied 112, das sowohl an einem auf der Welle 72 sitzenden Arm 111 als auch an dem Schlitten 46 des Schneidwerkzeuges 42 angelenkt ist, schliesst die kinematische Kette von der Hilfssteuerwelle 110 bis zum Schneidwerkzeug. The auxiliary control device 20 has an auxiliary control shaft 100 and an eccentric 102 seated thereon, which moves a connecting rod 104, the free end of which is articulated on a guide arm 106 which is loosely seated on the shaft 86. At the point of articulation of the connecting rod 104, one end of a rod 108 is also articulated on the guide arm 106, the other end of which is articulated on a lever 110 which is seated on the shaft 72. A short gear link 112, which is articulated both on an arm 111 seated on the shaft 72 and on the slide 46 of the cutting tool 42, closes the kinematic chain from the auxiliary control shaft 110 to the cutting tool.
Der dritte Antrieb 26 für die Hilfssteuereinrichtung 20 weist einen dritten Elektromotor M3 mit angekoppeltem Impulsgeber 13 auf. Durch einen Riementrieb 114 treibt die Welle des Motors M3 die Hilfssteuerwelle 100 an. Die Kopplung der Motorwelle und des Impulsgebers 13 besorgt wieder ein Zahnriemengetriebe 116. Bei den beiden Varianten der ersten Ausführungsform gemäss Fig. 6 bzw. 7 sitzt je ein den Steuernocken 64 benachbarter Überbrückungsnok-ken 118 bzw. 120 auf der Steuerwelle 54. Der Überbrük-kungsnocken wirkt wie die Steuernocken 64 mit der Kurvenrolle 66 zusammen. Sein Umfang verläuft kreisbogenförmig konzentrisch zur Steuerwelle 54 und verbindet den Anstieg des vorauseilenden Steuernockens mit dem Abstieg des nächsten bzw. übernächsten nacheilenden Steuernockens. Mit Hilfe dieser Überbrückungsnocken 118 und 120 lassen sich Formfedern mit Abfallschnitt oder Schenkelfedern bzw. Formfedern ohne Abfallschnitt herstellen. The third drive 26 for the auxiliary control device 20 has a third electric motor M3 with a coupled pulse generator 13. The shaft of the motor M3 drives the auxiliary control shaft 100 by means of a belt drive 114. The coupling of the motor shaft and the pulse generator 13 is again provided by a toothed belt transmission 116. In the two variants of the first embodiment according to FIGS. Kungsnocken acts like the control cam 64 with the cam roller 66. Its circumference runs in a circular arc concentrically to the control shaft 54 and connects the rise of the leading control cam with the descent of the next or the next following control cam. With the help of these bridging cams 118 and 120, shape springs with waste cut or leg springs or shape springs without waste cut can be produced.
Die in Fig. 9 dargestellte Programmsteuerung 28 der ersten Ausführungsform enthält eine Gruppe von Dekadenzählern DZl bis DZ5, einen Festwertzähler FWZ und sechs Potentiometer PM1 bis PM6. Die Dekadenzähler DZl und 2 sowie der Festwertzähler FWZ sind mit ihren Eingängen an den Ausgang des Impulsgebers 12 angeschlossen. Die Dekadenzähler DZ3 bis DZ5 sind mit ihren Eingängen an den Ausgang des Impulsgebers II angeschlossen. The program controller 28 of the first embodiment shown in FIG. 9 contains a group of decade counters DZ1 to DZ5, a fixed value counter FWZ and six potentiometers PM1 to PM6. The inputs of the decade counters DZl and 2 as well as the fixed value counter FWZ are connected to the output of the pulse generator 12. The inputs of the decade counters DZ3 to DZ5 are connected to the output of pulse generator II.
Die Ausgänge der Dekadenzähler DZl bis DZ3 sind über je ein Potentiometer PM1, PM2 bzw. PM3 mit dem Eingang der Leistungselektronik EI verbunden. Die Ausgänge der Dekadenzähler DZ2, DZ4 und DZ5 sind über je ein Potentiometer PM6, PM4 bzw. PM5 mit dem Eingang der Leistungselektronik E2 verbunden. Der Ausgang des Festwertzählers FWZ ist mit dem Eingang der Leistungselektronik E3 verbunden. Im Ausführungsbeispiel der Herstellung zylindrischer Druckfedern zählen die Dekadenzähler DZl und DZ2 sowie der Festwertzähler FWZ die bei der Drehung der Steuerwelle 54 vom Impulsgeber 12 nach Massgabe des von der Steuerwelle zurückgelegten Drehwinkels abgegebenen Zählimpulse. Die Dekadenzähler DZ3 bis DZ5 zählen die bei der Drehung der Welle des Elektromotors Ml vom Impulsgeber II nach Massgabe des von der Motorwelle zurückgelegten Drehwinkels abgegebenen Zählimpulse und sind in Millimetern eingezogener Drahtlänge geeicht, während die übrigen Dekadenzähler in Winkelgraden geeicht sind. Die Potentiometer PM, bei denen es sich beispielsweise um Digital-Potentiometer handeln kann, kommen abwechselnd zum Einsatz und bewirken eine Vorgabe bei der Aussteuerung der Leistungselektroniken E. The outputs of the decade counters DZ1 to DZ3 are each connected to the input of the power electronics EI via a potentiometer PM1, PM2 or PM3. The outputs of the decade counters DZ2, DZ4 and DZ5 are each connected to the input of the power electronics E2 via a potentiometer PM6, PM4 or PM5. The output of the fixed value counter FWZ is connected to the input of the power electronics E3. In the exemplary embodiment of the production of cylindrical compression springs, the decade counters DZ1 and DZ2 and the fixed value counter FWZ count the counting pulses emitted by the pulse generator 12 when the control shaft 54 rotates in accordance with the rotation angle traveled by the control shaft. The decade counters DZ3 to DZ5 count the counting pulses emitted by the pulse generator II when the shaft of the electric motor Ml rotates in accordance with the angle of rotation traveled by the motor shaft and are calibrated in millimeters of drawn wire length, while the other decade counters are calibrated in angular degrees. The potentiometers PM, which can be, for example, digital potentiometers, are used alternately and cause a specification in the control of the power electronics E.
Im folgenden sind das erfindungsgemässe Verfahren und die sich daraus ergebende Betriebsweise der erfindungsgemässen Vorrichtung je nach benutzter Ausführungsform erläutert: The method according to the invention and the resulting mode of operation of the device according to the invention, depending on the embodiment used, are explained below:
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20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
639 304 639 304
Im Falle von Fig. 10, wo mit der ersten oder zweiten Ausführungsform geformte Druckfedern hergestellt werden sollen, beispielsweise eine Kegelfeder, deren Anfangs- und Endwindungen verschiedene Durchmesser haben, sind mit a bis k aufeinanderfolgende Drehlagen der Steuerwelle und damit unterschiedliche Zeitpunkte sowie mit v, bis v3 Drehbereiche der Steuerwelle bezeichnet, in denen der Drahteinzug mit verschiedener Geschwindigkeit erfolgt. Der Ausgangspunkt a ist zugleich Endpunkt und deshalb Zykluswiederholungspunkt. Zwischen den Zeitpunkten c und d wird mit der Drahteinzugsgeschwindigkeit v, die anliegende Anfangswindung der Feder erzeugt. Falls mehrere Anfangswindungen benötigt werden, beginnt deren Erzeugung schon im Zeitpunkt ab. Zwischen den Zeitpunkten d und f werden die federnden Windungen des Federkörpers erzeugt. Dies geschieht bis zum Zeitpunkt e mit der höheren Drahteinzugsgeschwindigkeit v2 und ab diesem Zeitpunkt bis zum Zeitpunkt f mit der herabgesetzten Drahteinzugsgeschwindigkeit v3. Zwischen dem Zeitpunkt f und g wird mit der Drahteinzugsgeschwindigkeit v3 die am Federkörper anliegende Endwindung erzeugt. Falls mehrere Endwindungen benötigt werden, endet deren Erzeugung erst im Zeitpunkt h. Zwischen den Zeitpunkten h und i wird die fertige Feder vom Draht abgeschnitten. Zwischen den Zeitpunkten i und k wird das bei der Herstellung von Kegelfedern zwangsweise erzeugte Abfallstück gebildet indem im Zeitpunkt i der Anfang und im Zeitpunkt k das Ende des abfallenden Drahtstückes durch Drahteinzug bestimmt wird. Zwischen den Zeitpunkten p und a wird dieses Stück vom Draht abgeschnitten. Im Falle von Fig. 13, wo Schenkelfedern mittels der ersten Ausführungsform hergestellt werden sollen, wird der Anfangsschenkel, für den Draht eingezogen wird, erzeugt, solange die Steuerwelle nach Erreichen des Zeitpunktes a' stillsteht, der einen Winkelgrad und damit eine Impulspausendauer vom Zykluswiederholungspunkt a entfernt liegt. Nach dem auf das Einziehen der für das Erzeugen des Anfangsschenkels erforderlichen Drahtlänge folgenden Anlaufen der Steuerwelle werden die vom Draht zunächst entfernt gehaltenen Windewerkzeuge dem Draht angenähert und bis zum Zeitpunkt c in Stellung gebracht, so dass nun, In the case of FIG. 10, where compression springs are to be produced with the first or second embodiment, for example a conical spring, the start and end turns of which have different diameters, the control shaft has successive rotational positions with a to k and thus different times and with v, to v3 designated ranges of rotation of the control shaft, in which the wire is pulled in at different speeds. The starting point a is also the end point and therefore the cycle repetition point. Between times c and d, the applied initial winding of the spring is generated with the wire feed speed v. If several initial turns are required, their generation begins at the time. The elastic windings of the spring body are generated between the times d and f. This occurs up to the time e with the higher wire feed speed v2 and from this time until the time f with the reduced wire feed speed v3. Between the times f and g, the end turn applied to the spring body is generated with the wire feed speed v3. If several end turns are required, their generation ends at time h. The finished spring is cut from the wire between times h and i. Between the times i and k, the piece of waste compulsorily produced in the manufacture of conical springs is formed by the start and the time k of the end of the falling piece of wire being determined by wire pulling in at time i. Between times p and a, this piece is cut from the wire. In the case of FIG. 13, where leg springs are to be produced by means of the first embodiment, the starting leg for which wire is drawn in is produced as long as the control shaft stands still after reaching the point in time a ', which is an angular degree and thus a pulse pause duration from the cycle repetition point a away. After the control shaft has started up following the pulling in of the wire length required to produce the initial leg, the winch tools, which are initially held away from the wire, are brought closer to the wire and brought into position until time c, so that
8 8th
wie im Falle von Fig. 10, das Erzeugen einer Anfangswindung, federnder Windungen und einer Endwindung begonnen und bis zum Zeitpunkt g abgeschlossen werden kann. As in the case of Fig. 10, the generation of an initial turn, resilient turns and an end turn can be started and completed by time g.
Im Zeitpunkt g wird der Drahteinzug beendet, worauf s bis zum Zeitpunkt m die Windewerkzeuge wieder vom Draht entfernt werden, was beispielsweise zum Zeitpunkt 1 beendet sein kann. Zwischen den darauffolgenden Zeitpunkten m und n wird dann der Endschenkel erzeugt, nachdem im Zeitpunkt m erneut mit dem Drahteinzug begonnen wor-io den ist, der im Zeitpunkt n wiederum endet. Zwischen dem späteren Zeitpunkt o und dem Zeitpunkt a wird die fertige Schenkelfeder vom Draht abgeschnitten. Dies geschieht aber nicht durch die Steuerwelle selbst, sondern mittels der Hilfssteuerwelle. The wire feed is terminated at time g, whereupon the winch tools are removed from the wire again until time m, which may have ended, for example, at time 1. Between the subsequent points in time m and n, the end leg is then generated after the wire feed has begun again at point in time m, which ends in turn at point in time n. The finished leg spring is cut from the wire between the later point in time o and the point in time a. However, this is not done by the control shaft itself, but by means of the auxiliary control shaft.
i5 Im Falle von Fig. 12, wo während einer intermittierenden Umdrehung der Steuerwelle drei zylindrische Druckfedern mit der ersten Ausführungsform hergestellt werden sollen, wird prinzipiell wie im Falle von Fig. 10 vorgegangen, mit der Besonderheit, dass hier die Steuerwelle in den Zeitpunk-20 ten dl, d2 und d3 dreimal stillgesetzt wird und jeweils bis zum Zeitpunkt fl bzw. f2 bzw. f3 stillgesetzt bleibt, wenn bzw. so lange die Erzeugung eines ersten bzw. zweiten bzw. dritten Federkörpers begonnen bzw. durchgeführt wird. i5 In the case of FIG. 12, where three cylindrical compression springs are to be produced with the first embodiment during an intermittent rotation of the control shaft, the procedure is basically the same as in the case of FIG. 10, with the special feature that the control shaft is here in the time point 20 ten dl, d2 and d3 is stopped three times and in each case remains stopped until the time fl or f2 or f3, if or as long as the generation of a first, second or third spring element is started or carried out.
Eine Steuerwellenumdrehung ist in drei genau gleich grosse 25 Sektoren von je 120° aufgeteilt, die in den Zeitpunkten al, a2 und a3 zugleich beginnen und enden, da in diesen Zeitpunkten kein Stillstand der Steuerwelle erfolgt. Zwischen den Zeitpunkten cl (oder bl) und dl, c2 (oder b2) und d2, c3 (oder b3) und d3 wird die Anfangswindung (bzw. werden die 30 Anfangswindungen) erzeugt, wobei die Drahteinzugsgeschwindigkeit Vj beträgt. Zwischen den Zeitpunkten fl und gl (oder hl), f2 und g2 (oder h2), f3 und g3 (oder h3) wird die Endwindung (bzw. werden die Endwindungen) erzeugt, wobei die Drahteinzugsgeschwindigkeit v3 beträgt. Zwischen 35 den Zeitpunkten dl und fl, d2 und f2, d3 und f3 werden bei Stillstand der Steuerwelle die drei Federkörper erzeugt, wobei die Drahteinzugsgeschwindigkeit v2 beträgt. In den Zykluswiederholungspunkten al, a2 und a3 ist jeweils eine Feder fertig, die dann vom Draht abgeschnitten wird. Dabei ist 40 die Hilfssteuerwelle tätig. A control shaft revolution is divided into three exactly equal 25 sectors of 120 ° each, which begin and end at the times al, a2 and a3 at the same time, since the control shaft does not come to a standstill at these times. Between the times cl (or bl) and dl, c2 (or b2) and d2, c3 (or b3) and d3 the initial turn (or the 30 initial turns) is generated, the wire feed speed being Vj. Between the instants fl and gl (or hl), f2 and g2 (or h2), f3 and g3 (or h3) the final turn (or the final turns) is generated, the wire feed speed being v3. Between 35 times d1 and fl, d2 and f2, d3 and f3 the three spring bodies are generated when the control shaft is at a standstill, the wire feed speed being v2. At the cycle repetition points a1, a2 and a3 a spring is finished, which is then cut off from the wire. The auxiliary tax wave is active.
s s
6 Blatt Zeichnungen 6 sheets of drawings
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| PL | Patent ceased |