CS207183B1

CS207183B1 - Automaton for making the spiral torsion springs

Info

Publication number: CS207183B1
Application number: CS43480A
Authority: CS
Inventors: Pavel I Buchtejev
Original assignee: Pavel I Buchtejev
Priority date: 1980-01-22
Filing date: 1980-01-22
Publication date: 1981-07-31

Description

Předložený vynález se týká výroby plochých spirálových torsních pružin, příkladně pružin kartáčové jednotky spouštěčů automobilů a traktorů a může být použit v různých odvětvích strojírenství.The present invention relates to the production of flat coil torsion springs, for example the springs of the car starter and tractor brush units, and can be used in various fields of engineering.

V současné době je známo více způsobů navíjení spirálových torsních pružin.Currently, several methods for winding coil torsion springs are known.

Tak například jsou známy automaty firmy „Wa-, fios“, NSR, které provádějí výrobu spirálových pružin z tepelně upravovaného kovového pásu jeho navíjením na tm, přičemž jsou na tm se štěrbinou navíjeny závity jedné pružiny těsně na sebe a teprve po jejich sejmutí z tmu vznikne mezi nimi potřebná mezera díky pruživosti zvoleného materiálu.For example, there are known "Wa-fios" machines of the Federal Republic of Germany, which produce coil springs from a heat-treated metal strip by winding it in the dark, where the threads of one spring are wound tightly on each other and only after they have been removed. the required gap is created due to the flexibility of the selected material.

Nevýhodou těchto automatů je nízká jakost vyráběných pružin, neboť tvar spirálových pružin je nestabilní a odvislý Od pruživých vlastností pásu, z něhož se provádí navíjení závitů pružiny. Kromě toho automaty firmy „Wafios“ mají nízký pracovní výkon, neboť v jednom pracovním cyklu automatu nastává výroba jedné pružiny, přičemž v průběhu cyklu se provádí místní žíhání tepelně upravovaného' pásu, které je potřebné pro tvarování konců pružiny (neboť jinak vznikají při tvarování konců pružiny trhliny), což vyžaduje delší čas.The disadvantage of these automatic machines is the low quality of the produced springs, since the shape of the coil springs is unstable and dependent on the elastic properties of the strip from which the coils of the spring are wound. In addition, "Wafios" machines have a low working capacity, since one spring of the machine produces a single spring, with local annealing of the heat-treated strip required for shaping the ends of the spring (otherwise they arise during the shaping of the ends) spring crack), which requires longer time.

Dále je znám způsob zdvojeného navíjení spirálových torsních pružin, příkladně nepokojů u hodinových strojků.Furthermore, a method of double winding coil torsion springs is known, for example clockwork riots.

Na stroji, který pracuje tímto způsobem, nastává výroba dvou a více pružin na jednom tmu se štěrbinou, do které se nasadí svým středem úsek pásu (příp. svazek pásů), načež se trn uvede do otáčení a volné konce pásu na různých stranách tmu se na tento navinou, přičemž stoupání spirály pružiny je zabezpečeno tloušťkou pásu.On a machine that works in this way, two or more springs are produced in one darkness with a slot in which a belt section (or a bundle of belts) is centered, whereupon the mandrel is rotated and the free ends of the belt on different sides of the darkness winding, the pitch of the spring coil being secured by the thickness of the strip.

Nevýhoda tohoto stroje spočívá v tom, že navinuté zdvojené pružiny přestavují průběžné pružiny a tyto musí být v jejich prostřední části jakýmkoliv způsobem prostříhnuty, aby je bylo možno oddělit při ukončení výrobního cyklu pružiny. Přestřižení dvou pružin, navinutých tímto způsobem je zcela pracovně náročná operace a není ji možno mechanisovat prakticky, zejména u nepatrných průměrů ί tmu. Mimo to navíjení zdvojených pružin a jejich j následující přestřižení před oddělením nedovoluje ; získat dostatečně spolehlivé upevňovací prvky i počátečního vinutí pružiny. Tímto způsobem získá- i vá známý stroj podstatné nevýhody, které omezují jeho použití, příkladně k výrobě pružin kartáčové jednotky spouštěčů automobilů a traktorů.The disadvantage of this machine is that the wound twin springs are continuous springs and must be cut in any way in the middle part so that they can be separated at the end of the spring production cycle. Cutting the two springs wound in this way is a totally labor-intensive operation and cannot be mechanically practiced, especially at low průměr dark diameters. In addition, the winding of the twin springs and their subsequent shearing before separation does not permit; to obtain sufficiently reliable fasteners as well as the initial spring winding. In this way, the known machine also has considerable disadvantages which limit its use, for example for the production of the springs of the brush unit of vehicle starters and tractors.

Je znám další způsob výroby zdvojených spirálových pružin. Na stroji, který pracuje tímto postupem, nastává navíjení dvou pružin z kovového ί20^1»3 _Λ______________ _________ S pášu, který není tepelně upravován, na tm se štěrbinpu. Na rozdíl od dříve popsaného způsobu, nastává navíjení dvou pružin na jednom stroji nikoliv z jednoho úseku pásu, ale ze dvou úseků pásu, které jsou do štěrbiny tmu založeny na různých stranách trnu. Potom nastává analogicky k dříve popsanému postupu jejich další výroba s tím jediným rozdílem, že zdvojené pružiny nejsou na jejich prostřední Části přestřiženy, protože i jejich výroba nastává ze dvou úseků pásu. iAnother method for producing double coil springs is known. On a machine that operates in this manner, two springs of metal ί20 ^ 1 »3 _Λ ______________ _________ are wound up with a belt that is not heat treated on the dark side of the slit. In contrast to the previously described method, the winding of two springs on a single machine occurs not from one belt section but from two belt sections which are inserted into the dark slit on different sides of the mandrel. Then, by analogy with the previously described process, their further production takes place, with the only difference that the double springs are not cut on their central part, since their production also takes place from two belt sections. and

Nevýhoda tohoto stroje spočívá v tom, že v něm scházejí elementy, které konce pásů při jejich zavádění do štěrbiny tmu orientují a vedou, z čehož vyplývá jedna z hlavních příčin pro výpadek stroje, který pracuje automaticky. Při chybějícím orientačním ústrojí je provoz obyčejně poloautomatický s manuálním zaváděním konců pásu do drážky tmu. Kromě toho chybí ve známých strojích k navíjení spirálových plochých pružin prvky, které stabilisují tvar závitů pružiny, který se má navíjej Ponejvíce se pružiny roztáčí od sebe po jejich sejmutí z trnu, přičemž ztrácí svoji původní formu. Ztráta původního tvaru pružiny a především ztráta stoupání spirály vede k rozptylu zatěžovacícji parametrů pružiny, což je hlavní příčinou toho, žě se pružiny dostávají do odpadu jako zmetky.The disadvantage of this machine is that it lacks elements that orient and guide the belt ends when they are introduced into the darkness slot, which implies one of the main reasons for the failure of a machine that works automatically. In the absence of the orientation device, the operation is usually semi-automatic with manual insertion of the belt ends into the groove of the dark. In addition, in conventional spiral flat coil winding machines, elements are provided which stabilize the shape of the coil of the spring to be wound. Mostly, the springs rotate apart after being removed from the mandrel, losing their original form. The loss of the original shape of the spring, and in particular the loss of the helix lead, leads to the dispersion of the loading parameters of the spring, which is the main cause of the springs being thrown away as scrap.

Cílem předkládaného vynálezu je odstranění! vzpomenutých nedostatků u předem popisovaných i strojů na výrobu spirálových torsních pružin z ko- j vového pásu. I | Vynález si klade za úkol vytvořit vysoce výkonný j automat, který umožňuje navíjení zdvojených ’ pružin z tepelně neupravovaných pásů, které jsou přiváděny k trnu z různých stran a který zaručuje potřebný tvar spirály vyráběné pružiny.The object of the present invention is to eliminate! the aforementioned shortcomings in the previously described machines for the production of helical torsion springs from the metal strip. I | SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a high-performance dispenser which allows the winding of double springs from untreated strips which are fed to the mandrel from different sides and which guarantees the necessary spiral shape of the spring to be produced.

Stanovený úkol řeší automat na výrobu spirálových torsních pružin z kovového pásu, který je protahován přiváděcím ústrojím skrze rovnací ústrojí do štěrbiny tmu, umístěného ve vřetěnu automatu, podle vynálezu, jehož podstatou je, že je opatřen prostředkem orientace pásu v okamžiku jeho přivádění k trnu, ležícím v bezprostřední blízkosti tmu, dále je opatřen vibrátorem, který na pás vykonává úderový účinek během jeho navíjení j na tm.The object of the present invention is to provide a machine for producing helical torsion springs from a metal strip which is drawn through a straightening device through a straightening device into a dark slot located in a machine spindle according to the invention. lying in the immediate vicinity of the darkness, is further provided with a vibrator which exerts a striking effect on the strip during its winding in the dark.

Prostředek pro orientaci pásu má účelným způ- i sobem dvě lišty se štěrbinami na koncích, které jsou umístěny na vřetenu automatu vratně posuvně podél podélné osy tmu. Vibrátor je účelně proveden ve tvaru dvou pák, které jsou k sobě stahovány pružinou a vzhledem k tmu leží proti sobě diametrálně, přičemž na koncích pák vibrátoru, které jsou přivráceny k trnu, jsou upevněny úderníky. tConveniently, the belt orientation means has two slots with slits at the ends which are displaceably displaceably disposed along the longitudinal axis of darkness on the spindle of the automat. The vibrator is expediently designed in the form of two levers, which are pulled together by a spring and lie diametrically against each other with respect to the darkness, with the firing pins fixed at the ends of the vibrator levers which face the mandrel. t

Základní princip předloženého vynálezu spočívá v následujícím. 'The basic principle of the present invention lies in the following. '

V bezprostřední vzdálenosti od trnu je umístěn prostředek, orientující pás. Tento prostředek je proveden příkladně jako dvě lišty se štěrbinami ha koncích. Tyto lišty jsou umístěny na vřetenu automatu na různých stranách trnu takovým způsobem, aby drážky lišt orientačního ústrojí mohly představovat pokračování drážky trnu.In the immediate distance from the mandrel there is a means for orienting the belt. This means is designed, for example, as two strips with slots at the ends. These rails are located on the spindle of the automat on different sides of the mandrel in such a way that the grooves of the guide rails of the guiding device can represent a continuation of the groove of the mandrel.

Díky vzpomenutým líštám, které leží v bezprostřední blízkosti od trnu, jsou konce kovových pásů srovnány a zaručeně do drážky tmu orientované vedeny na různých stranách trnu v tom okamžiku, když nastává přivádění pásů k tmu, ale v průběhu otáčení vřetene automatu jsou vtaženy do jeho vnitřku, takže neruší navíjení závitů pružiny na trn.Thanks to the aforementioned bars, which are in close proximity to the mandrel, the ends of the metal strips are aligned and guaranteed to be guided into the groove of darkness on different sides of the mandrel when the strips are fed into the darkness but pulled into its interior so that it does not disturb the winding of the spring coils on the mandrel.

Kromě toho během navíjení závitů pružiny pa trn se na různých stranách tohoto vykonávají vibrační údery na kovový pás, který se má navíjet, pomocí zvláštních úderníků, které jsou upevněny na kyvných pákách. Díky účinku působení úderů na pás, který se má navíjet nastává vytvarování závitů pružiny a tyto posledně jmenované se po sejmutí z trnu od sebe roztočí v nepatrné míře.In addition, during the winding of the spring springs, vibration strikes on the metal strip to be wound are performed on different sides of the latter by means of special punches which are fixed to the rocker levers. Due to the effect of the striking action on the belt to be wound, the spring coils are shaped and the latter, after being removed from the mandrel, spin to a slight extent.

Sejmutí navinutých pružin nastává dříve vzpomenutými lištami, které se z vřetene automatu vysunou podél podélné osy trnu jakmile přestává otáčení vřetene. Orientační prostředek v předkládaném vynálezu tím vykonává také úlohu snímacího ústrojí.The removal of the wound springs takes place by means of the previously mentioned strips, which extend from the machine spindle along the longitudinal axis of the mandrel as soon as the spindle rotation stops. The orientation means in the present invention thus also performs the function of a sensing device.

Dříve jmenované konstrukční vlastnosti, které jsou vlastní automatu, zaručují jeho nepřetržitou práci a jednoduchou konstrukci jakož i lepší jakost vyrobených pružin vzhledem k zatěžovacím para! metrům a parametrickým konstantám.The aforementioned design features, which are intrinsic to the automatic machine, guarantee its continuous operation and simple construction as well as better quality of the produced springs with respect to the load steam! meters and parametric constants.

Vynález se dále vysvětluje v popisu konkrétního provedení, jakož i na přiložených výkresech, kde značí: obr. 1 — kinematické schéma automatu podle vynálezu, obr. 2 — řez rovinou II—II z obr. 1, obr. 3 — řez rovinou III — III z obr. 2, obr. 4 - řez rovinou IV—IV z obr. 2 (v okamžiku přivádění kovových pásů ke štěrbině trnu), obr. 5 - řez rovinou V-V z obr. 2 (okamžik navíjení dvou pružin na trn).The invention is further explained in the description of a particular embodiment as well as in the accompanying drawings, in which: Fig. 1 - kinematic diagram of an automatic machine according to the invention; Fig. 2 - section II-II of Fig. 1; Fig. III of Fig. 2, Fig. 4 - sectional view along line IV-IV of Fig. 2 (at the time of feeding the metal strips to the mandrel slot), Fig. 5 - sectional view of plane VV of Fig. 2 (moment of winding two springs on the mandrel).

Automat na výrobu spirálových torsních pružin z kovového pásu (obr. 1) je z kinematického hlediska proveden následujícím způsobem.The automatic machine for producing spiral torsion springs from a metal strip (Fig. 1) is kinematic in the following way.

Kovový pás je umístěn ve tvaru válce na kladkovém nosiči 1 pásu a z tohoto je pomocí kladek odvíjecího ústrojí 2 s blokovacím ústrojím 3 odvíjen. Kladky rovnacího ústrojí 4 provádějí rovnání odvinutého pásu a přiváděči ústrojí 5 jej přivádí k‘ tmu 6 skrze výstupní štěrbinu 7 a drážku lišty 8 orientačního prostředku. V automatu je upraveno ústrojí 9, které slouží k odstrihování a ohýbání konců pružiny 10, jakož je k disposici vibrátor, ; který je proveden ve tvaru pák 11, které jsou i stahovány pružinou 12 dohromady a na jejichž 1 koncích jsou upevněny úderníky 13. Pohyb všech agregátů popsaného automatu je způsoben pohonem 14 s vačkami 15,16 a elektromotorem 17.The metal strip is located in the form of a cylinder on the belt roller support 1 and is unwound therefrom by means of the rollers of the unwinding device 2 with the locking device 3. The rollers of the straightening device 4 perform straightening of the unwound strip and the feeding device 5 brings it to the 6tm 6 through the exit slot 7 and the groove of the guide bar 8. In the machine there is provided a device 9, which serves to cut and bend the ends of the spring 10, such as a vibrator; which is in the form of levers 11, which are also pulled by the spring 12 together and at whose ends are fired by firing pins 13. The movement of all the units of the described automatic machine is caused by the drive 14 with cams 15,16 and electric motor 17.

Tm 6 a lišty 8 jsou umístěny na vřetení 18 automatu, přičemž posledně jmenované jsou vratně posuvné podél podélné osy tmu 6. Lišty 8 (obr,Tm 6 and bars 8 are located on the spindle 18 of the automat, the latter being reciprocating along the longitudinal axis of darkness 6. The bars 8 (fig.

2) jsou mezi sebou a s vačkou 19 spojeny pomocí třmene 20. Otáčení vřetene 18 (obr. 3,5) nastává pomocí dvojice ozubených kol 21,22 od vačky 23. Délková konstanta smyčky kovového pásu je zabezpečována blokovacím ústrojím 3, čímž je zajištěno konstantní napětí pásu v průběhu navíjení, pásuna trn 6.2) are connected to each other and to the cam 19 by means of a yoke 20. The rotation of the spindle 18 (Fig. 3.5) occurs by means of a pair of gears 21,22 from the cam 23. The length constant of the metal strip loop is secured by the locking device 3 belt tension during winding, belt mandrel 6.

Automat na výrobu spirálových torsních pružin z kovového pásu pracuje následujícím způsobem:The machine for production of spiral torsion springs from metal strip works as follows:

Když bylo ustaveno vřeteno 18 automatu s ohledem na výstupní štěrbinu 7 (obr. 1), nastává odstřižení a ohýbání konců pružin 10 pomocí ústrojí 9. Potom pohyblivé poloviny zápustky ústrojí 9 jdou od sebe do výchozího postavení a pružiny, které jsou na trnu 6 dříve navinuty, jsou od něho vyjetím lišt 8 z čelní strany vřetene 18 sraženy a odhozeny do ukládacího žlábku (na výkresu není znázorněn). Když byly lišty 8 vysunutý z vřetene 18 a chvíli zůstávají v tomto postavení, nastává přivádění kovových pásů (obr. 4) současně ze dvou stran štěrbinou tmu 6 jejich protahováním pomocí přiváděcího ústrojí 5 (obr. 1) skrze rovnací ústrojí 4. Přivádění kovových pásů nastává do šťěrbiny trnu 6, přičemž konce pásů (obr. 4) vystupují ze štěrbin 7 a srovnávají se lištami 8 s ohledem na štěrbinu trnu 6, přičemž lišty 8 mají své štěrbiny k uložení a orientování konců kovových pásů, vstupujících do drážky trnu 6. Pro lepší dostání se konců pásů do štěrbin lišt 8 mají tyto lišty 8 přiváděči zkosené hrany (obr. 4) a k bezpečnému dospění konců pásů z lišt 8 do tmu 6 je štěrbina trnu 6 uspořádána vzhledem ke štěrbinám lišt 8 pod úhlem a, přičemž štěrbiny hšt 8 jsou v různých výškách od středu tmu 6 přesazeny o veličinu 6. Tato opačná poloha štěrbin lišt 8 a tmu 6 (obr. 4) během přivádění kovových pásů k tmu 6 zaručuje bezpečné vložení konců pásů do štěrbiny trnu. Jakmile konce pásů vstoupily do drážky trnu 6, lišty 8 se vtáhnou do vnitřku vřetene 18 pomocí vačky 19 a třmene 20 (obr. 2) a uvolňují oblast J (obr. 4), kde jsou uloženy závity pružin (obr. 5), které se mají navíjet.When the spindle 18 of the dispenser 18 has been established with respect to the exit slot 7 (FIG. 1), the ends of the springs 10 are cut and bent by means of the device 9. Then the movable die halves of the device 9 go into the starting position. are wound from it, by sliding the ledges 8 out of the front side of the spindle 18 and thrown into the receiving groove (not shown in the drawing). When the strips 8 have been pulled out of the spindle 18 and remain in this position for a while, the metal strips (FIG. 4) are simultaneously fed from two sides by a darkness slit 6 by pulling them through the feed device 5 (FIG. 1) through the straightening device. 4, the ends of the strips (FIG. 4) extend from the slots 7 and align with the strips 8 with respect to the slot of the mandrel 6, the strips 8 having their slots to receive and orient the ends of the metal strips entering the groove of the mandrel 6. In order to better reach the belt ends into the slots 8, the slots 8 have bevelled edges (Fig. 4) and to safely arrive at the strip ends 8 from the slots 8 into the dark 6, the slot of the mandrel 6 is angled to the slots 8 8 at different heights from the center of darkness 6 offset by the quantity 6. This opposite position of the slots of the strips 8 and darkness 6 (FIG. 4) during the feeding of the metal strips to the darkness 6 ensures the safe insertion of the strip ends into the slot of the mandrel. Once the ends of the strips have entered the groove of the mandrel 6, the strips 8 are drawn into the interior of the spindle 18 by the cam 19 and the yoke 20 (Fig. 2) and release the region J (Fig. 4) where the spring coils (Fig. 5) to reel.

Navíjení spirálových pružin na trn 6 (obr. 5) nastává pomocí otáčení vřetene 18 (obr. 3,4,5) ód dvojic ozubených kol 21, 22 vačky 23. Všechny agregáty automatu jsou podle vynálezu uváděny do pohybu jedním pohonem 14 a jedním elektromotorem 17 (obr. 1). Po navinutí určitého počtu závitů pružin 10 (obr. 1) na tm 6 zůstane vřeteno . 18 stát vzhledem k výstupní štěrbině 7 ve fixovaném postavení; potom nastává odstřižení, vtáření a odhození do ukládacího žlábku všech vyrobených pružin, jak to bylo dříve vzpomenuto (cyklus se znovu opakuje). Tímto způsobem prostředek, orientující pás, který je vytvořen ve tvaru pohyblivých lišt, zaručuje v kombinaci se vzpomenutým angulárním nastavením ve vztahu ke štěrbině trnu, bezvadné automatické dospění konců pásů do štěrbiny trnu, čímž se pracovní výkon automatu celkově zvýší.The coil springs on the mandrel 6 (Fig. 5) are wound by the rotation of the spindle 18 (Fig. 3,4,5) from the pairs of cam wheels 21, 22 of the cam 23. All the machine units are moved according to the invention by one drive 14 and one electric motor. 17 (FIG. 1). After winding a certain number of coils of the springs 10 (FIG. 1) to tm 6, the spindle remains. 18 stand in a fixed position with respect to the exit slot 7; then the cutting, injection and ejection into the receiving groove of all produced springs takes place, as previously mentioned (the cycle is repeated again). In this way, the web-guiding means, which is formed in the form of movable rails, ensures, in combination with the aforementioned angular adjustment in relation to the mandrel slot, that the ends of the belts automatically reach the mandrel slot correctly.

Kromě toho během navíjení pružin působí úderníky 13 vibrátoru na závity pružin 10, které jsou navíjeny na tm 6 a to frekvencí, která je podmíněna rychle se otáčející vačkou 16 a pražmami 12. Přitom během napínání pružin 10, které je třeba navíjet, nastává pomocí úderníků 13 upnutí prudin na trnu 6 a v okamžiku uvolnění nastává povolaní závitů na tmu 6. Tato „vibrace“ materiálu a úderové působení na pružiny, které je třeba navíjet, přispívají ke stabilizování tvaru a zlepšení jakosti spirálových torsních pružin, vyráběných na automatu.In addition, during the winding of the springs, the vibrator struts 13 act on the coils of the springs 10, which are wound on the tm 6 at a frequency which is determined by the rapidly rotating cam 16 and the breams. 13 the vibration of the material and the impact on the springs to be wound contribute to stabilizing the shape and improving the quality of the helical torsion springs produced on the automat.

Předložený vynález umožňuje zavádět konce kovových pásů do štěrbiny tmu automatickým způsobem a zcela bez poruch. Kromě toho je na pás během navíjení na trn působeno údery. Tato kinematika mechanismů v automatu dovoluje zvýšit pracovní výkon a provozní spolehlivost stroje, jakož i vyrábět pružiny lepší jakosti s ohledem na jejich zatěžovací parametry a parametrické konstanty.The present invention makes it possible to introduce the ends of the metal strips into the slit in the dark automatically and completely without disturbances. In addition, strips are applied to the strip during winding on the mandrel. This mechanism kinematics in the automat allows to increase the working performance and operational reliability of the machine as well as to produce springs of better quality with respect to their load parameters and parametric constants.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

A machine for producing helical torsion springs from a metal strip which is drawn by a feeding device through a straightening device into a slot of a mandrel disposed in a machine spindle, characterized in that it has a strip orientation means disposed in the mandrel (6), in the immediate vicinity of the darkness (6) and furthermore has a vibrator which performs an impact effect on the strip during its winding on the mandrel (6).

2. An automatic machine according to claim 1, characterized in that: 5 výk • - i * U i) i i: · i i i> ' Η .... II » 1. B. 1 i. Ί Ί - · ·

the strip orientation means has two ledges (8) with slits at the ends, which are disposed on the spindle (18) reciprocably along the longitudinal axis of the darkness (6).

An automatic machine according to claim 1, characterized in that the vibrator is formed in the form of two levers (11), which are pulled together by a spring (12) and are diametrically opposed to the mandrel (6), the ends of said levers (11). 11) which are facing the mandrel (6) are fixed by firing pins (13).

aces