DE19517260A1 - Elektronisch geregelte Windeeinrichtung für Matratzen- und Polsterfedern - Google Patents
Elektronisch geregelte Windeeinrichtung für Matratzen- und PolsterfedernInfo
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
- B21F3/00—Coiling wire into particular forms
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Description
Gegenstand der Erfindung ist eine elektronisch geregelte
Windeeinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine derartige Windeeinrichtung ist beispielsweise mit dem
Gegenstand der EP 0 369 173 B1 bekannt geworden. Bei dieser
bekannten Windeeinrichtung besteht der Nachteil, daß die
Werkzeuge für die Biegung des Federdurchmessers, für die
Bewerkstelligung der Steigung und für den Drahtvorschub über
relativ lange und mit Spiel behaftete Antriebsvorrichtungen
angetrieben werden. Derartige Antriebsvorrichtungen sind
insbesondere Riemen, die von entsprechenden elektronisch
geregelten Antriebsmotoren angetrieben werden.
Jeder Antriebsmotor wirkt über einen Zahnriemen auf eine
entsprechende Antriebsachse, welche drehfest mit
Übertragungsgliedern verbunden ist, welche im wesentlichen
aus Kurvenscheiben bestehen, die mit zugeordneten, die
Kurvenscheibe abtastenden Rollen verbunden sind, welche
Abtastwerkzeuge wiederum mit den Biegewerkzeugen verbunden
sind.
Bei einer derartigen bekannten Windeeinrichtung besteht
demzufolge der Nachteil, daß aufgrund des spielbehafteten
Antriebs der einzelnen Biegewerkzeuge es nicht gelingt, die
zu biegende Feder mit geringen Toleranzen herzustellen.
Wegen der Verwendung der vorher genannten Zahnriemen, wegen
der Verwendung von lang ausgebildeten Antriebswellen und
zugeordneten Abtastinstrumenten ergibt sich also eine
spielbehaftete Übertragung der Antriebsleistung der einzelnen
Antriebsmotoren auf die Biegewerkzeuge. Die bekannte
Anordnung ist also mit dem Nachteil der fehlenden Dreh- und
Biegesteifigkeit der gesamten Antriebsstränge verbunden.
Im übrigen besteht bei der bekannten Vorrichtung der
Nachteil, daß viele mechanische Bauteile verwendet werden
müssen, was die Herstellungskosten der Maschine stark erhöht
und ebenfalls den Wartungsaufwand, die Reparaturanfälligkeit
und die Verschleißhäufigkeit erhöht.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine
Windeeinrichtung der eingangs genannten Art so
weiterzubilden, daß den einzelnen Antriebssträngen eine
verbesserte Dreh- und Biegesteifigkeit zugeordnet werden
kann.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die
technische lehre der Ansprüche 1 und 2 gekennzeichnet.
Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, daß nun aufgrund der
kurzen und mit wenig Übertragungselementen ausgestatteten
Antriebsstränge eine verbesserte Dreh- und Biegesteifigkeit
des jeweiligen Antriebsstranges erreicht wird. Die
erfindungsgemäß verwendeten elektronisch geregelten
Servomotoren können daher ihre Bewegung unmittelbar unter
Zwischenschaltung von wenig Übertragungsgliedern direkt auf
die Biegewerkzeuge und die Antriebsrollen übertragen, wodurch
es nun erstmals gelingt, einen Draht mit verringerten
Toleranzen zu einer entsprechenden Feder zu biegen.
Damit besteht der weitere Vorteil, daß auch nach mehreren
Betriebsstunden der Maschine stets dafür gesorgt wird, daß
die eine Feder mit genau reproduzierbaren Abmessungen erzeugt
wird, ohne daß hierbei Abweichungen in den Federabmessungen
in Kauf genommen werden müssen.
Dies ist also eine wesentliche Qualitätsverbesserung
gegenüber den bekannten Systemen.
Mit der gegebenen technischen Erfindung ergibt sich der
weitere Vorteil, daß es nun in großen Grenzen erstmals
möglich ist, hintereinanderfolgend unterschiedliche Federn
herzustellen, was mit den bisher bekannten Antriebssystemen
nicht möglich war.
Dies liegt nach den Merkmalen der Erfindung daran, daß die
Servomotoren elektronisch geregelt sind und die Bewegung der
Servomotoren entsprechend der geforderten Federform genau
eingestellt werden kann.
So ist es nun erstmals möglich, hintereinanderfolgend z. B.
eine Reihe von weichen Federn (mit relativ großem
Federdurchmesser) herzustellen und danachfolgend eine Reihe
von Federn mit relativ kleinerem Federdurchmesser, um so die
Federn hintereinanderfolgend einer Transfermaschine
zuzuführen, welche diese Federn zu einer Matratze montiert.
Es ist nun damit möglich, in der Matratze Bereiche mit
härteren Federn und mit weicheren Federn miteinander zu
kombinieren.
Mit der gegebenen technischen lehre wird also eine
Windeeinrichtung vorgeschlagen, mit der praktisch jede
beliebige Federform einer Feder verwirklicht werden kann,
ohne daß man Kurvenscheiben austauschen muß oder
Biegewerkzeuge austauschen muß.
Erfindungsgemäß wird die herzustellende Feder zunächst mit
einem mathematischen Modell beschrieben, welches der Regelung
eingegeben wird. Entsprechend dieser Regelung werden die
Bewegungsabläufe der einzelnen Servomotoren angesteuert.
Damit ist es nun möglich, aufgrund der Ableitung aus einem
mathematischen Modell eine veränderte Federform relativ
schnell zu erzeugen, denn man kann auf die Herstellung von
unterschiedlichen Versuchsfedern verzichten. Vorher bei den
bekannten Maschinen mußten nämlich Versuchsfedern in großer
Anzahl hergestellt werden, um dann anhand der erhaltenen
Federform die Antriebskette so neu zu justieren, daß die
gewünschte Federform erreicht wurde. Dies ist bei der
vorliegenden Erfindung nicht mehr notwendig, weil ausgehend
von einem mathematischen Modell die verschiedenen
Steuerbefehle für die verschiedenen Servomotoren direkt
einprogrammiert werden und daher Ausschußfedern, die für die
Weiterverarbeitung nicht geeignet sind, in großem Maße
vermieden werden.
Insbesondere ist es nun möglich, unterschiedliche Federformen
an der Steuerung einzugeben und entsprechend dieser
eingegebenen Federform werden aus einer Bibliothek die hierzu
erforderlichen Steuerbefehle für die Servomotoren ausgelesen
und diese gesteuert.
Die Servomotoren sind unter sich über eine gemeinsame
Regelung verbunden, so daß also beispielsweise der Drehwinkel
des einen Servomotors abgefragt wird und danach der
Drehwinkel des oder der anderen Servomotoren nachgeregelt
wird.
Die Erfindung besteht also im wesentlichen aus der
Kombination folgender Merkmale:
- 1. Ein elektronisch geregelter Servomotor wirkt als Antriebseinheit für das Biegewerkzeug über mindestens eine drehangetriebene Nocke auf einen Hebel, an dem drehbar mindestens eine Biegerolle angeordnet ist, an deren Außenumfang der Draht gebogen wird.
- 2. Ein weiterer, elektronisch geregelter Servomotor wird als Antriebseinheit für die Herstellung der Federsteigung verwendet, welcher Antriebsmotor drehfest mit einer drehangetriebenen Kurvenscheibe verbunden ist, welche einen Stößel oszillierend antreibt, der mit dem Steigungswerkzeug verbunden ist, welches sich am vorgebogenen Draht anlegt und die Federsteigung anbringt.
Durch die Kombination dieser beiden Biegewerkzeuge in
Verbindung mit drehwinkelgeregelten Servomotoren wird die
oben genannte Aufgabe gelöst.
Weil in der Übertragungskette jedes Antriebsstranges zur
Herstellung der Drahtbiegung und der Drahtsteigung nur wenige
Übertragungselemente vorhanden sind, die im übrigen
biegesteif und ohne wesentliches Spiel ausgebildet sind,
gelingt es nun erstmals, die Feder mit der geforderten hohen
Genauigkeit zu biegen.
Es wird also ein drehstarrer und biegesteifer Antriebsstrang
für die Herstellung der Federbiegung und der Federsteigung
vorgeschlagen, wie es bisher noch nicht bekannt war.
In einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist es
vorgesehen, daß auch der Drahteinzug mit einem drehzahl- bzw.
drehwinkelgeregelten Servomotor ausgerüstet ist und dieser
Servomotor über ein Getriebe auf die synchron angetriebenen
Zugrollen wirkt, die gegensätzlich angetrieben zwischen sich
einen Spalt bilden, durch welchen der Draht eingezogen und
transportiert wird.
Es wird hierbei bevorzugt ein Stufengetriebe verwendet,
welches als Stirnradgetriebe ausgebildet ist. Statt des
beschriebenen Stirnradgetriebes kann auch ein Winkelgetriebe
oder ein Riemengetriebe verwendet werden.
Ebenso ist es möglich, den Servomotor direkt mit den
Zugrollen zu koppeln oder jede einzelne Zugrolle an einzelne
Servomotoren zuzuordnen.
Vorstehend wurde beschrieben, daß die Übertragungselemente
zwischen den Servomotoren und den Biegewerkzeugen möglichst
einfach und spielfrei ausgebildet sein sollen und im übrigen
drehsteif und biegesteif arbeiten sollen.
In einer weiteren Ausführungsform nach der vorliegenden
Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Biegewerkzeuge jeweils
nur translatorisch bewegt werden, d. h. sie werden nur in
jeweils einer Ebene angetrieben, wobei als Verschiebeantrieb
für das jeweilige Biegewerkzeug auch andere dreh- und
biegesteife Antriebe als lösungswesentlich beansprucht
werden.
Hierbei wird es bevorzugt, wenn z. B. die Biegerolle in einem
Schlitten geführt ist, welcher Schlitten über eine Spindel
angetrieben wird, um so der Biegerolle einen translatorischen
Verschiebeantrieb zuzuordnen.
Statt des im ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen
Schwenkantriebs der Biegerolle wird also ein rein
translatorischer Antrieb der Biegerolle verwirklicht.
Ebenso ist es möglich, der Biegerolle sowohl einen
translatorischen als auch einen Schwenkantrieb in Kombination
untereinander zuzuordnen.
Bei der Verwendung eines Spindelantriebes für die Biege- und
Steigungswerkzeuge besteht nämlich der Vorteil, daß bei einem
Stromausfall aufgrund der Selbsthemmung der Spindel die
Werkzeuge in ihrer Ausgangslage stehen bleiben und keine
weitere Veränderung mehr erfolgt.
Die gleichen Erläuterungen gelten im übrigen auch für das
Steigungswerkzeug, welches ebenfalls direkt und
translatorisch angetrieben sein kann. Hierbei sitzt das
Steigungswerkzeug wiederum in einem Schlitten, der über einen
Spindelantrieb oder einen anderen translatorischen Antrieb
angetrieben wird.
Selbstverständlich ist es möglich, das Steigungswerkzeug auch
als Schwenkwerkzeug auszubilden, wobei eine translatorische
und/oder Schwenkbewegung für das Steigungswerkzeug vorgesehen
wird.
In einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist
vorgesehen, daß auch das Abschneidewerkzeug (Schnittwerkzeug)
über einen elektronisch geregelten Servomotor angetrieben
wird. Hierbei kommt es wiederum auf kurze Verbindungswege
zwischen dem Servomotor und dem Schnittwerkzeug an, um einen
exakten Schnitt ausführen zu können. Bevorzugt wird hierbei
ein möglichst direkter Antrieb des Schnittwerkzeuges über
einen Kniehebel, dessen Strecklage von einer Nocke gesteuert
wird, die drehangetrieben am Kniehebel anliegt und diesen
entsprechend auslenkt. Am Kniehebel ist direkt das
verschiebbar angetriebene Obermesser angeordnet, welches
einem stehenden Untermesser gegenüberliegt.
Die Verwendung eines Kniehebels hat den Vorteil, daß relativ
große Schnittkräfte bei geringer Antriebsleistung des
Servomotors erzeugt werden können.
Nach einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es
vorgesehen, daß der Draht nicht mehr durch ein sogenanntes
Drahtführungsröhrchen dem Biegewerkzeug zugeführt wird,
sondern es erfolgt eine freie Zuführung des Drahtes, ohne
Durchleitung des Drahtes durch ein entsprechendes
Führungsrohr. Statt eines Rohres sind nun erfindungsgemäß in
Transportrichtung zueinander versetzte Drahtführungsrollen
angeordnet, von denen sich die eine Drahtführungsrolle oben
an den Draht anlegt und die andere Drahtführungsrolle sich
unten an den Draht anlegt und die beiden Drahtführungsrollen
in Transportrichtung versetzt zueinander angeordnet sind.
Die beiden in Transportrichtung zueinander versetzten
Drahtführungsrollen bilden nämlich mit dem als Biegerolle
ausgebildeten Biegewerkzeug eine Dreipunktauflage für den
zwischen diesen drei Rollen hindurchgeführten Draht, was zu
einer besonders stabilen und verwindungsfreien Drahtführung
führt. Man kann daher das vorher vorhandene
Drahtführungsröhrchen einsparen, welches mit dem Nachteil
verbunden war, daß der Draht stets an den Auslaufkanten des
Drahtführungsröhrchens anlag und ein erhöhter Verschleiß und
eine Verschmutzung des Röhrchens in Kauf genommen werden
mußte. Durch die erhöhte Verschmutzungsgefahr bestand der
Nachteil, daß das Drahtführungsröhrchen sich teilweise
verstopfte und damit ein anderer Auflage- und Führungspunkt
für den im Drahtröhrchen geführten Draht geschaffen wurde.
Dies war mit einer Verschlechterung der Biegegenauigkeit der
herzustellenden Feder verbunden.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt
sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen
Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der
einzelnen Patentansprüche untereinander.
Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung,
offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den
Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als
erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in
Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen
Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert.
Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung
weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der
Erfindung hervor.
Es zeigen:
Fig. 1 Perspektivische Ansicht einer Biegemaschine,
schematisiert dargestellt:
Fig. 2 Ansicht auf das Steigungswerkzeug und dessen Antrieb
in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1;
Fig. 3 Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 2 in
Richtung des Pfeiles III in Fig. 2;
Fig. 4 Schematisiert eine weitere Ausführungsform für den
Verschiebeantrieb der Biegewerkzeuge;
Fig. 5 Schematisiert die Steuerung der Windemaschine.
Gemäß den Fig. 1 bis 3 wird ein Draht 1 in Pfeilrichtung 2
durch Zugrollen 6, 7 hindurchgeführt und von diesen in
Vorschubrichtung angetrieben. Die Zugrollen sind über ein
gemeinsames Getriebe 5 synchron angetrieben und werden
hierbei von einer Antriebsachse 4 beaufschlagt, welche von
einem drehwinkelgesteuerten Servomotor 3 angetrieben ist.
Die Biegevorrichtung 8 besteht im wesentlichen aus einem
Biegewerkzeug, welches als Biegerolle 28 ausgebildet ist und
aus einem Steigungswerkzeug 30.
Die Biegerolle 28 wird hierbei von einem drehzahlgeregelten
Servomotor 22 angetrieben, während der Antrieb des
Steigungswerkzeuges 30 über einen drehzahlgeregelten
Servomotor 35 erfolgt.
Im folgenden wird der kurz ausgebildete, drehsteife und
biegesteife Antriebsstrang für die Biegerolle 28 beschrieben.
Der Servomotor 22 treibt über eine Antriebsachse 23 eine
Nocke 24 an, welche sich mit ihrem Außenumfang am Außenumfang
einer Rolle 25 abstützt, die am freien, verschwenkbaren Teil
eines Hebels 26 angeordnet ist, der in der Schwenkachse 27
schwenkbar gelagert ist.
Am gegenüberliegenden Arm sitzt die Biegerolle 28, die
demzufolge bei der Verschwenkung der Rolle 25 in den
Pfeilrichtungen 49, 50 (vgl. Fig. 3) verschiebbar angetrieben
ist.
Durch die Anordnung der Biegerolle 28 an einem starren,
biegesteifen Hebel 26 und den direkten Schwenkantrieb dieses
Hebels 26 durch den Servomotor 22 wird also ein
Schwenkantrieb verwirklicht, der mit geringem Spiel und hoher
Genauigkeit die Biegerolle 28 beaufschlagt.
Der Verschiebeantrieb des Steigungswerkzeuges 30 ist in
ähnlicher Weise gelöst. Hierbei treibt der Servomotor 35 über
seine Antriebsachse 36 eine Nockenscheibe 34 (vgl. Fig. 2)
drehend an, welche Nockenscheibe 34 eine Kurvenbahn 37
definiert, in welcher eine Rolle 33 translatorisch
verschiebbar geführt ist. Hierbei sitzt die Rolle 33 gemäß
Fig. 2 drehbar, aber unverschiebbar auf einem in den
Pfeilrichtungen 42, 43 verschiebbar im Bereich von
Geradführungen 41 gelagerten Stößel 32. Am vorderen Ende des
Stößel 32 ist dieser mit dem Steigungswerkzeug 30 verbunden,
welches eine Berührungskante 31 aufweist, mit dem sich das
Steigungswerkzeug 30 an dem zu biegenden Drahtabschnitt 29
anlegt.
Es wird also zunächst mit der Biegerolle 28 die Drahtbiegung
angebracht, d. h. also der Federdurchmesser, während mit dem
Steigungswerkzeug die Steigung der Feder vermittelt wird.
Wenn also die Nocke 34 in den Pfeilrichtungen 38, 39 drehend
angetrieben wird, wird somit der gesamte Stößel in den
Pfeilrichtungen 42, 43 verschoben. Um eine möglichst
spiel freie Führung zu gewährleisten ist vorgesehen, daß das
Steigungswerkzeug 30 an der einen Seite der Nocke angeordnet
ist, während an der gegenüberliegenden Seite ein Ansatz 40
des Stößels vorhanden ist, der in der Geradführung 41 geführt
ist. Auf diese Weise sind zwei außerhalb der Nockenscheibe 34
gegeneinander gerichtete Geradführungen 41 verwirklicht, die
eine spielfreie Geradführung des Stößels 32 gewährleisten.
Wie bereits schon eingangs ausgeführt, wird auch ein
Servomotor 9 vorgesehen, der über seine Antriebsachse 10 auf
ein Getriebe 11 wirkt, dessen ausgangsseitige Drehachse 15
drehfest mit einer Nocke 12 gekoppelt ist. Der Außenumfang
der Nocke 12 legt sich am Außenumfang einer zugeordneten
Rolle 16 an, die drehbar im schwenkbaren Teil eines
Kniehebels 62 angeordnet ist. Der Kniehebel ist hierbei
gehäusefest in der Schwenkachse 17 schwenkbar gelagert und
nimmt im Bereich seiner Drehachse 18 die Rolle 16 auf.
Am anderen Hebelende ist eine Schwenkachse 19 angeordnet, in
welcher das Obermesser 13 gehalten ist, welches in nicht
näher dargestellten Weise in einer Geradführung geführt ist.
Dem Obermesser 13 liegt ein gehäusefest angeordnetes
Untermesser 14 gegenüber.
In der allgemeinen Beschreibung wurde bereits schon erwähnt,
daß durch den Wegfall des sogenannten Drahtführungsröhrchens
in Transportrichtung hinter den Zugrollen 6, 7 eine weitere
Verbesserung der Federqualität erreicht wird. Hierzu ist
gemäß Fig. 3 vorgesehen, daß in Transportrichtung
hintereinanderliegende Drahtführungsrollen 20, 21 angeordnet
sind, die zueinander versetzt sind, wobei die vorne liegende
Drahtführungsrolle den Draht von oben her führt, während die
in Transportrichtung hinten liegende Drahtführungsrolle 21
den Draht von unten her führt. Die Drahtführungsrolle 21 soll
hierbei in einem gewissen Abstand zu der Biegerolle 28
angeordnet sein.
Alle drei Rollen 20, 21, 28 bilden so eine stabile
Dreipunktführung des Drahtes, so daß auf ein
Drahtführungsröhrchen verzichtet werden kann. Es entfällt
somit eine Verschmutzungsgefahr für das vorher vorhanden
gewesene Drahtführungsröhrchen und es werden eindeutige,
definierte Auflagepunkte am Draht gebildet, die vorher nicht
definiert waren.
Nachdem es vorgesehen ist, daß die Drahtführungsrollen 20, 21
drehbar ausgebildet sind, ist auch ein entsprechend geringer
Verschleiß vorhanden, denn bei den vorherigen
Drahtführungsröhrchen war eine ständige Reibung mit einer
dementsprechenden Verschmutzung in Kauf zu nehmen.
Es wird noch darauf hingewiesen, daß für die Art und
Anordnung der Drahtführungsrollen 20, 21 in Verbindung mit der
Biegerolle 28 gesonderter Schutz unabhängig von den oben
genannten anderen Merkmalen beansprucht wird.
In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung
dargestellt. Hier ist erkennbar, daß die Bewegungen der
einzelnen Werkzeuge 28, 30 durch rein translatorische
Bewegungen ausgeführt werden können.
Die Biegerolle 28 ist hierbei im Bereich eines Schlittens 44
drehbar gelagert, der in einer Führung 45 aufgenommen ist.
Der Schlitten 44 ist hier beispielsweise mit einer Spindel 46
verbunden, die drehend von einer Spindelmutter 47 angetrieben
ist, die ihrerseits von dem Servomotor 22 angetrieben ist.
Auf diese Weise wird der Schlitten 44 in den Pfeilrichtungen
49, 50 in der Führung 45 translatorisch bewegt und es ergibt
sich ebenfalls eine praktisch spielfreie, verlustarme und
biegesteife translatorische Führung der Biegerolle 28.
In gleicher Weise ist auch die translatorische Führung des
Steigungswerkzeuges 30 gelöst. Hierbei sitzt dieses
Steigungswerkzeug ebenfalls an einem Schlitten 63, der in
einer Führung 48 verschiebbar geführt ist. In gleicher Weise
ist dieser Schlitten 63 mit einer Spindel 46a verbunden, an
der eine Spindelmutter 47a anliegt und die Spindel antreibt.
Die Spindelmutter wird hierbei von dem Servomotor 35 drehend
angetrieben.
Auf diese Weise wird also ein rein translatorischer Antrieb
in den Pfeilrichtungen 42, 43 verwirklicht, der besonders
spielarm und biegesteif arbeitet.
Selbstverständlich können auch Kombinationen zwischen einem
in Bezug auf die Biegerolle 28 in Fig. 1 beschriebenen
Schwenkantrieb und dem in Fig. 4 dargestellten
translatorischen Antrieb verwirklicht werden. Gleiches gilt
im übrigen auch für die Ausbildung des translatorischen
Antriebes des Steigungswerkzeuges 30, welcher durch einen
Schwenkantrieb in der Art des Antriebes der Biegerolle 28
ersetzt werden kann.
In Fig. 5 ist schematisiert eine Regelung nach der Erfindung
dargestellt. Hierbei sind in der Regelung 51 Motorregelungen
56 vorhanden, mit denen die einzelnen Motoren 3, 9, 22, 35
drehzahl- und drehwinkelabhängig geregelt sind. Jedem Motor
ist ein Drehwinkelgeber 55 zugeordnet, der den aktuellen
Drehwinkel erfaßt und über die Rückführung 57 der
Motorregelung 56 einspeist.
Am Eingang der Motorregelung 56 sitzt die Achssteuerung 58,
welche die Steuerbefehle in die Motorregelung 56 einleitet.
Es wird also in der Achssteuerung 58 das mathematische Modell
zur Erzeugung der gewünschten Feder vorgegeben und diese
elektrische Steuerbefehle werden dann den einzelnen Achsen
eingespeist. Die Rückführung der einzelnen Befehle und die
Verbindung der einzelnen Motorregelungen 56 untereinander
erfolgt über einen Lichtwellenleiterring, der alle Befehle
entgegennimmt und im Sinne eines Busses auf die Achssteuerung
58 zurückführt.
Die Achsregelung ist mit einer speicherprogrammierbaren
Steuerung 59 gekoppelt, die von einem Rechner 60 angesteuert
werden kann. Die entsprechenden Steuerbefehle können über
einen Bedienterminal 61 eingegeben werden.
In der Regelung 51 sind noch weitere Regelungsmechanismen
dargestellt. Es ist angegeben, daß die Regelung 51 auch noch
dafür verwendet werden kann, daß mit Hilfe von Motoren
54, 54a, 54b Knoten in der Feder angebracht werden können und
daß außerhalb des Windeteils ein Transportstern vorgesehen
werden kann.
Während also in Fig. 1 der Windeteil beschrieben wurde, ist
in Fig. 5 schematisiert die gesamte Windemaschine 52
dargestellt, die über entsprechende Leitungen mit der
Steuerung 59 verbunden ist, um die anderen Bewegungsabläufe
der Windemaschine zu steuern.
Ebenso ist die Windemaschine 52 mit einer Transfermaschine 53
verbunden, welche die fertig gebogenen Federn übernimmt und
weitertransportiert.
Bezugszeichenliste
1 Draht
2 Pfeilrichtung
3 Servomotor (Einzug)
4 Antriebsachse
5 Getriebe
6 Zugrolle
7 Zugrolle
8 Biegevorrichtung
9 Servomotor (Abschnitt)
10 Antriebsachse
11 Getriebe
12 Nocke
13 Obermesser
14 Untermesser
15 Drehachse
16 Rolle
17 Schwenkachse
18 Drehachse
19 Schwenkachse
20 Drahtführungsrolle
21 Drahtführungsrolle
22 Servomotor (Biegung)
23 Antriebsachse
24 Nocke
25 Rolle
26 Hebel
27 Schwenkachse
28 Biegerolle
29 Drahtabschnitt
30 Steigungswerkzeug
31 Berührungskante
32 Stößel
33 Rolle
34 Nockenscheibe
35 Servomotor (Steigung)
36 Antriebsachse
37 Kurvenbahn
38 Pfeilrichtung
39 Pfeilrichtung
40 Ansatz
41 Geradführung
42 Pfeilrichtung
43 Pfeilrichtung
44 Schlitten
45 Führung
46 Spindel 46a
47 Spindelmutter 47a
48 Führung
49 Pfeilrichtung
50 Pfeilrichtung
51 Regelung
52 Windemaschine
53 Transfermaschine
54a, b Servomotor
55 Drehwinkelgeber
56 Motorregelung
57 Rückführung
58 Achssteuerung
59 Steuerung
60 Rechner
61 Bedienterminal
62 Kniehebel
63 Schlitten
64 Lichtwellenleiter-Ring
2 Pfeilrichtung
3 Servomotor (Einzug)
4 Antriebsachse
5 Getriebe
6 Zugrolle
7 Zugrolle
8 Biegevorrichtung
9 Servomotor (Abschnitt)
10 Antriebsachse
11 Getriebe
12 Nocke
13 Obermesser
14 Untermesser
15 Drehachse
16 Rolle
17 Schwenkachse
18 Drehachse
19 Schwenkachse
20 Drahtführungsrolle
21 Drahtführungsrolle
22 Servomotor (Biegung)
23 Antriebsachse
24 Nocke
25 Rolle
26 Hebel
27 Schwenkachse
28 Biegerolle
29 Drahtabschnitt
30 Steigungswerkzeug
31 Berührungskante
32 Stößel
33 Rolle
34 Nockenscheibe
35 Servomotor (Steigung)
36 Antriebsachse
37 Kurvenbahn
38 Pfeilrichtung
39 Pfeilrichtung
40 Ansatz
41 Geradführung
42 Pfeilrichtung
43 Pfeilrichtung
44 Schlitten
45 Führung
46 Spindel 46a
47 Spindelmutter 47a
48 Führung
49 Pfeilrichtung
50 Pfeilrichtung
51 Regelung
52 Windemaschine
53 Transfermaschine
54a, b Servomotor
55 Drehwinkelgeber
56 Motorregelung
57 Rückführung
58 Achssteuerung
59 Steuerung
60 Rechner
61 Bedienterminal
62 Kniehebel
63 Schlitten
64 Lichtwellenleiter-Ring
Claims (9)
1. Elektronisch geregelte Windeeinrichtung für Matratzen- und
Polsterfedern, welche im wesentlichen einen Drahteinzug, eine
Drahtführung, eine Schneidevorrichtung und eine
Biegevorrichtung für einen zu verarbeitenden Draht aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Biegevorrichtung aus mindestens
einer Biegerolle (28) und mindestens einem Steigungswerkzeug (30) gebildet wird, wobei ein Servomotor (22) über mindestens eine Nockenscheibe (24) auf ein Ende eines um eine Achse (27) verschwenkbaren Hebels (26) wirkt und die am gegenüberliegenden Ende des Hebels (26) befindliche Biegerolle (28) schwenkbar antreibt, und
ein Servomotor (35) mindestens eine Nockenscheibe (34) drehend antreibt, welche Nockenscheibe (34) eine Kurvenbahn (37) definiert, in welcher ein Stößel (32) translatorisch verschiebbar geführt ist, der an einem Ende das Steigungswerkzeug (30) trägt.
einer Biegerolle (28) und mindestens einem Steigungswerkzeug (30) gebildet wird, wobei ein Servomotor (22) über mindestens eine Nockenscheibe (24) auf ein Ende eines um eine Achse (27) verschwenkbaren Hebels (26) wirkt und die am gegenüberliegenden Ende des Hebels (26) befindliche Biegerolle (28) schwenkbar antreibt, und
ein Servomotor (35) mindestens eine Nockenscheibe (34) drehend antreibt, welche Nockenscheibe (34) eine Kurvenbahn (37) definiert, in welcher ein Stößel (32) translatorisch verschiebbar geführt ist, der an einem Ende das Steigungswerkzeug (30) trägt.
2. Elektronisch geregelte Windeeinrichtung für Matratzen- und
Polsterfedern, welche im wesentlichen einen Drahteinzug, eine
Drahtführung, eine Schneidevorrichtung und eine
Biegevorrichtung für einen zu verarbeitenden Draht aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Biegevorrichtung aus mindestens
einer Biegerolle (28) und mindestens einem Steigungswerkzeug
(30) gebildet wird, wobei die Biegerolle (28) auf einem
Schlitten (44) gelagert ist, der über eine von einem Servomotor
(22) drehend angetriebene Spindel (46) translatorisch
angetrieben wird, und
das Steigungswerkzeug (30) auf einem Schlitten (63) gelagert ist, der über eine von einem Servomotor (35) drehend angetrieben Spindel (46a) translatorisch angetrieben wird.
das Steigungswerkzeug (30) auf einem Schlitten (63) gelagert ist, der über eine von einem Servomotor (35) drehend angetrieben Spindel (46a) translatorisch angetrieben wird.
3. Elektronisch geregelte Windeeinrichtung nach einem der
Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahteinzug
mindestens einen Servomotor (3) aufweist, der über ein Getriebe
(5) mindestens zwei Zugrollen (6, 7) gegensätzlich synchron
antreibt.
4. Elektronisch geregelte Windeeinrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zugrollen (6, 7) von jeweils
einem Servomotor (3) angetrieben werden.
5. Elektronisch geregelte Windeeinrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtführung
aus mindestens zwei in Transportrichtung (2) hintereinander
angeordneten, drehbaren Drahtführungsrollen (20, 21) besteht,
die mit der dahinter angeordneten Biegerolle (28) eine
Dreipunktauflage für den Draht (1) bilden.
6. Elektronisch geregelte Windeeinrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schneidevorrichtung über einen Kniehebel (62) betätigt wird,
der von einem Servomotor (9) über eine Nocke (12) betätigt
wird.
7. Elektronisch geregelte Windeeinrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Servomotoren
(3, 9, 22, 35) drehzahl- und drehwinkelabhängig geregelt sind.
8. Elektronisch geregelte Windeeinrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Servomotoren
(3, 9, 22, 35) jeweils mit einem Drehwinkelgeber (55) gekoppelt
sind.
9. Elektronisch geregelte Windeeinrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der
herzustellenden Federn als mathematische Modelle in einem
Rechner (60) abgelegt sind, die mittels elektrischen
Steuerbefehlen einer programmierbaren Steuerung (59), einer
Achssteuerung 58 und einer Regelung (51) zugeführt werden.
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