DE2435482A1

DE2435482A1 - Verfahren zur herstellung von schraubenfedern

Info

Publication number: DE2435482A1
Application number: DE2435482A
Authority: DE
Inventors: Takashi Sato
Original assignee: Sato Spring Seisakusho KK
Current assignee: Sato Spring Seisakusho KK
Priority date: 1973-07-26
Filing date: 1974-07-24
Publication date: 1975-02-06
Also published as: FR2238546A1; FR2238546B1; GB1463595A; DE2435482C2; CH576822A5; JPS5339014B2; US3906766A; JPS5033163A

Description

PatenicmwöÜe

Dr.-Ing. Wilhelm Reichel
Dipl.-Ing. Wolfgang Reichel

6 Frankfurt a. M. 1
Parkstraße 13

7913

KABUSHIKI KAISHA SATO SPBING SEISAKUSHO, Tokyo, Japan

Verfahren zur Herstellung von Schraubenfedern

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Schraubenfedern, insbesondere auf ein numerisch gesteuertes Verfahren zur Herstellung von Schraubenfedern.

Bisher hat man Schraubenfedern auf Maschinen von der Bauart hergestellt, welche eine Hauptwelle enthalten, deren Drehung über Nocken und Hebel auf Transportrollen oder Walzen, einen Mechanismus zur Festlegung' der Steigung, einen Mechanismus zur Steuerung des Windungsdurchmessers, einen Abtrennmechanismus und dergleichen übertragen wird. In einer solchen herkömmlichen Maschine wird gewöhnlich während einer Umdrehung der Hauptwelle jeweils eine Schraubenfeder hergestellt, und aus diesem Grund wird die Zahl der Umdrehungen der Transportrolle so weit wie möglich während eines Produktionszyklus auf einem konstanten Wert gehalten.

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In diesen bekannten Maschinen zur Herstellung von Schraubenfedern tritt jedoch unvermeidlich ein Schlupf zwischen den Transportrollen und dem durch diese geförderten Drahtmaterial auf, wodurch die Länge des durch die Transportrollen geförderten Drahtmaterials um einen Wert verringert wird, der dem Schlupf entspricht. Eine Verringerung der Länge des Drahtmaterials bewirkt wiederum eine Verkürzung der freien Länge der Schraubenfeder oder der Schraubenfedersteigung, und die Arbeitseigenschaften der Feder werden ebenfalls verändert.

Wenn ferner während der Ausbildung der Schraubenfederenden ein Schlupf zwischen den Transportrollen und dem Drahtmaterial auftritt, liegen die benachbarten Windungen in jedem Schraubenfederende nicht so dicht aufeinander, wie dies erforderlich ist, und die Auflageebene des Schraubenfederendes kann noch nicht so gestaltet werden, daß sie senkrecht zur Längsachse der Schraubenfeder verläuft.

Ferner variiert während des Zuführvorganges die Masse des durch die Transportrollen geförderten Drahtmaterials sowie die auf das Drahtmaterial ausgeübte Spannung oder Zugkraft, und der oben erwähnte Schlupf zwischen der Transportrolle und dem Draht schwankt dadurch in einem weiten Bereich. Diese Veränderung der Größe des Schlupfes bildet einen Hauptgrund für das Auftreten von Ausschußgegenständen, deren Abmessungen und Charakteristik ka nicht den gestellten Anforderungen entsprechen.

Hinzu kommt,' daß Nocken und Hebel·verschiedener Größe und Form in der Maschine vorgesehen werden müssen, um verschiedene Arten von Schraubenfedern herstellen zu können, und daß die Voreinstellung und Justierung dieser Nocken und Hebel eine beträchtliche Arbeit darstellt sowie sehr hohe Geschicklichkeit erfordert.

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Unter Berücksichtigung der oben beschriebenen Schwierigkeiten bei der bekannten Herstellung von ,Schraubenfedern ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues Verfahren zur Herstellung von Schraubenfedern anzugeben, durch das Schraubenfedern mit extrem hoher Genauigkeit einfach hergestellt werden können, und zwar unabhängig vom Schlupf zwischen der Transportrolle und dem durch diese geförderten Drahtmaterial. Ferner soll ein Verfahren zur Herstellung von Schraubenfedern angegeben werden, bei dem schwierige Einstellvorgänge der Nocken und Hebel selbst in Fällen völlig ausgeschaltet sind, bei denen die Form und Größe der herzustellenden Schraubenfedern zu verändern ist.

Geniäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch ein neues Verfahren zur Herstellung von Schraubenfedern gelöst, das durch folgende Schritte gekennzeichnet ist:

Erzeugen von elektrischen Impulsen in einer Zahl, die durch die Länge des Drahtes bestimmt wird, welcher durch einen Draht-Fördermechanismus transportiert wird, Zuführen einer gewissen Zahl dieser Impulse zu einem gewissen Zeitpunkt zu wenigstens einem die Steigung steuernden Stromkreis, die Drahtlänge steuernden Stromkreis und einen den Windungsdurchmesser steuernden Stromkreis, welche alle in einer Steuervorrichtung enthalten sind, wobei die Zahl der Impulse und der Zeitpunkt ihrer Zuführung so ausgewählt werden, daß dadurch Schraubenfedern mit der erforderlichen Form und Abmessungen erreicht werden, und Verwerten der Ausgänge der

Steuervorrichtung zum Betrieb wenigstens einer Vorrichtung zur Festlegung der Steigung, der Draht-Transportvorrichtung und einer den Windungsdurchmesser festlegenden Vorrichtung sowie einer Abtrennvorrichtung, wodurch die Form und Abmessungen der Schraubenfedern numerisch gesteuert werden.

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Die Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Abbildungen ausführlich beschrieben, wobei alle aus der Beschreibung und den Abbildungen hervorgehenden Einzelheiten oder Merkmale zur Lösung der Aufgabe im Sinne der Erfindung beitragen können und mit dem Willen zur Patentierung in die Anmeldung aufgenommen wurden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht einer Maschine zur Herstellung von Schraubenfedern sowie ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Stromkreises einer Steuervorrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Maschine zur Herstellung von Schraubenfedern;

Fig. 3 eine Seitenansicht einer zylindrischen Schraubenfeder, die mit der Mas.chine gemäß Fig. 1 hergestellt worden ist;

Fig. k ein Diagramm, das eine Folge von Arbeitsvorgängen der verschiedenen Teile der Steuervorrichtung andeutet, wobei die Länge des Drahtmaterials als Abszisse herangezogen ist;

Fig. 5 eine Seitenansicht einer Schraubenfeder, die eine nicht zylindrische Form aufweist;

Fig. 6 ein Diagramm, das eine Folge von Arbeitsvorgängen der verschiedenen Teile der Steuervorrichtung andeutet, wobei die Länge des Drahtmaterials als Abszisse herangezogen ist;

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Fig. 7(A) bis 7(F) verschiedene Umrisse von Schraubenfedern und dergleichen, die mit der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Maschine zur Herstellung von Schraubenfedern gefertigt werden können und

Fig. 8 ein Schaltbild eines Teils der Steuervorrichtung, in der der Schrittmotor manuell drehbar ist.

Es wird nun auf die Figuren 1 und 2 Bezug genommen. Diese zeigen eine Maschine zur Herstellung von Schraubenfedern, mittels der das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden kann. Ferner ist in diesen Figuren ein Drahtmaterial 1 angedeutet, das durch zwei Draht-Transportrollen 2 gefördert wird. Das Drahtmaterial 1 (das häufig einfach als Draht bezeichnet wird) wird dann durch eine Drahtführung 3 zu einer Position geführt, in der das Drahtmaterial mittels Wickelstifte ^ und 5 zu einer Schraubenfeder verformt wird.

Ein Elektromotor 6 ist über elektromagnetische Kupplungen 7 und 10 mit einer rotierenden Welle 8 und einer Kurbelwelle 11 gekuppelt. Wenn die Kupplung 7 erregt ist, wird die rotierende Welle 8 durch den Elektromotor 6 in Drehung gesetzt, und zv/ei Transportrollen 2 werden durch die Welle 8 über zwei Zahnräder 9 gedreht. Die Transportrollen 2 fördern das Drahtmaterial zur Wickelposition in der Maschine zur Herstellung von Schraubenfedern.

Wenn die elektromagnetische Kupplung 10 erregt wird, wird das Drehmoment des Elektromotors 6 auf die Kurbelwelle 11 übertragen, um das Drahtmaterial 1 jedesmal dann abzutrennen, wenn eine Schraubenfeder fertiggestellt ist. Genauer gesagt, wenn die Kurbelwelle 11 gedreht wird, bewegt ein Kurbelstift 12, der an ihrem einen Ende befestigt ist, eine Verbindungs-

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stange I3, die wiedertun ein Gleitstück 15 entlang einer Schiebeführung H hin- und herbewegt. Das Gleitstück 15 ist mit einem oberen Trennmesser 16 versehen, das mit einem unteren Trennmesser 17 zusammen arbeitet, welches in der Wickelposition vorgesehen ist, um den Draht 1 jedesmal dann abzutrennen, wenn die Ausbildung einer Schraubenfeder beendet ist. Elektromagnetische Bremsen 18 und 19 werden nur erregt, wenn die elektromagnetischen Kupplungen 7 und 10 nicht erregt sind, und die Drehwelle 8 sowie die Kurbelwelle 11 werden dadurch im Ruhezustand gehalten.

Ein- berührungslos betätigbarer Schalter 20 ist neben der Kurbelwelle 11 vorgeseher und erzeugt ein Aus gangs signal,· wenn ein aus Metall hergestellter Vorsprung 21 an der Kurbelwelle 11 in den Einfluß- oder Abfühlbereich des Schalters 20 gebracht wird. Das auf diese Weise erzeugte Ausgangssignal wird zur Rückstellung der Steuervorrichtung verwendet, v/ie anschließend noch ausführlicher beschrieben wird.

Eine die Steigung festlegende Vorrichtung ist mit einem Schrittmotor 22 versehen, dessen Drehung über Zahnräder 23 und 22* auf eine Gewindespindel 25 übertragen wird. Eine auf der Spindel 25 sitzende Mutter 26 ist mit einer Stange 27 und einem Abstützteil 28 für ein die Steigung festlegendes Werkzeug 29 fest verbunden. Bei Drehung des Schrittmotors 22 wird die Gewindespindel 25 gedreht, und das die Steigung festlegende Werkzeug 29 wird entlang der Längsachse der Schraubenfeder so vorwärtsbewegt oder zurückbewegt, daß die dabei erzeugte Schraubenfeder die erwünschte Steigung erhält.

Die Maschine zur Herstellung von Schraubenfedern ist ferner mit einem weiteren Schrittmotor 30 ausgestattet, der eine andere Gewindespindel 31 dreht. Die Drehung der Gewindespindel 31· hat zur Folge, daß ein Gleitstück 32, das ein Teil mit einer auf der Gewindespindel 31 sitzenden Kutter bildet, entlang einer

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Führung 33 hin- und herbewegt wird. Der am einen Ende des Gleitstücks 32 vorgesehene Wickelstift i+ wird dadurch, in radialer Richtung der Schraubenfeder vorwärts- oder zurückbewegt.

Ein um einen Lagerzapfen J>k schwingender Hebel 35 ist in einer Position neben dem Gleitstück 32 vorgesehen, und eine am Gleitstück 32 angeordnete Rolle 36 übt einen Druck auf den Hebel 35 aus, so daß sich dieser um den Lagerzapfen 3*f verschwenkt. Die Schwenkbewegung des ^ebels 35 führt wiederum zur Betätigung, einer weiteren Rolle 37 an einem anderen Gleitstück 38, so daß sich das letztere entlang einer weiteren Schiebeführung 39 hin- und herbewegt. Ferner wird der an der Spitze des Gleitstücks 38 vorgesehene, oben beschriebene Wickelstift 5 ebenfalls synchron zur Hin- und Herbewegung des Wickelstiftes Zf hin- raid herbev/egt. Die Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen der V/ickslstifte Zf und 5 verändern den V/indungsdurchmesser der herzustellenden Schraubenfeder.

Auf einer am Maschinenrahmen ZfO befestigten Tragplatte Zf 1 ist ein Dreh-Umsetzer oder -wandler 1+2. der fotoelektrischen Bauart befestigt, und eine Rolle 1+1+ zum Abfühlen der Länge des durch die Transportrollen geförderten Drahtes 1 ist an der , Welle l+J> des Dreh-Umsetzers 1+2. befestigt. Eine Rolle 1+7 wirkt mit der Abfühlrolle Mf zusammen und ist an einem Teil Zf6 drehbar gelagert, das entlang einer Führung 1+5 verschiebbar ist. Das Teil i+6 wird durch eine Feder i+8 gegen die Abfühlrolle ZfJ+ gedruckt, so daß ein geeigneter Reibungsschluß zwischen dem Drahtnaterial 1 und der Drahtlängen-Abfühlrqlle 1+1+ aufrechterhalten wird. Die Federkraft der Feder 1+8 kann auf einen zweckmäßigen Wert einjustiert werden, und zwar mittels einer Stellschraube Zf9, die durch eine Sperrautter 50 arretiert werden

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Wenn das Drahtmaterial 1 in die Maschine zur Herstellung von Schraubenfedern gefördert wird, wird die Drahtlängen-Abfühlrolle l+k gedreht, und diese Drehung wird durch den Drehwandler in elektrische Impulse umgesetzt, deren Zahl proportional dem Drehwinkel der Welle J+3 des Drehwandlers i+2 ist. Da der Drehwandler !+Z aus einer kontaktlosen Ausführung besteht, kann die Welle 1+3 des Wandlers Zf2 durch ein äußerst geringes Drehmoment gedreht werden.

Andererseits erfordert die Drehung der Transportrollen ein beträchtliches Drehmoment, um die Kraft au überwinden, die durch die V/ickelstifte 1+ und 5 auf das Drahtmaterial ausgeübt wird. Ferner müssen die Transportrollen die Kraft zur Beschleunigung des Drahtmaterials aufbringen, das eine beträchtliche Masse hat. Infolge des vorhandenen Gegendrehmoments wird ein beträchtlicher Schlupf zwischen dem Drahtmaterial 1 und den Draht-Transportrollen erzeugt.

Da das Gegendrehmoment an der Drahtlängen-Abfühlrolle 1+1+ bei weitem kleiner ist als das Gegendrehmoment der oben beschriebenen Transportrollen 2, ist auch der Schlupf an der Drahtlängen-Abfühlrolle ZfIf bei weitem geringer als derjenige an den Draht-Transportrollen 2, und der Schlupf an der Rolle ZfZf kann dadurch auf ein Minimum gehalten v/erden, das man die Kraft der Feder Zf8 auf einen geeigneten Wert einstellt. Mit anderen Worten, die Zahl der von der Drahtlängen-Abfühlrolle ifif ausgehenden Impulse ist genau proportional der Länge des Drahtes, der durch die Draht-Transportrollen 2 weitergefördert wird, und diese Impulse werden einer Steuervorrichtung zugeführt, die die Aus-

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bildung der Schraubenfedern in der Maschine kontrolliert.

Ein weiterer, berührungslos betätigbarer Schalter 51 ist unterhalb der herzustellenden Schraubenfeder vorgesehen, und die Position dieses Schalters 51 kann ebenfalls auf geeignete Art und Weise eingestellt werden. Wenn die axiale Länge der Schraubenfeder 1 einen vorbestimmten Wert erreicht, erzeugt der Schalter 51 einen Ausgangsimpuls, der zurück zur, Steuervorrichtung geleitet wird, wie anschließend noch ausführlicher beschrieben wird.

Ein weiterer fotoelektrischer Drehwandler 52 ist direkt mit der Abtriebswelle des Schrittmotors 22 gekuppelt. Der Drehwandler 52 fühlt die Drehrichtung und den Drehwinkel des Schrittmotors 22 ab, und das Ausgangssignal des Wandlers 52 wird einem umsteuerbaren Zähler zugeleitet, der anschließend in Zusammenhang mit der Steuervorrichtung beschrieben wird.

Wie deutlich in Fig. 1 gezeigt ist, ist die Steuervorrichtung allgemein unterteilt in einen Block I zur Steuerung der Steigung,, einen Block II zur Steuerung der Drahtlänge und einen Block III zur Steuerung des Windungsdurchmessers. Gemeinschaftlich betätigte Schalter SWI, SW2 und SW3 sind in den Blöcken I und II enthalten, und gemeinschaftlich betätigte Wählschalter SWif und SW5 sind in dem Block III vorgesehen.

Bei den in Fig. 1 gezeigten Beispielen einer Steuervorrichtung sind der Drehwandler 1\2l und der Durchmesser der Abfühlrolle 14\ so ausgeführt bzw. festgelegt·, daß der Drehwandler einen elektrischen Impuls für jeweils 0,01 Millimeter des Drahtmaterials 1 erzeugt, das an der Abfühlrolle I^ vorbeiläuft.

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Voreingestellte Zähler la bis t+a. und 6a bis 10a sind in der Steuervorrichtung enthalten, uad bei diesen handelt es sich sämtlich um Zähler eines Dezimaltyps mit zwei Dezimalstellen, die das Ausgangssignal halten. Zahlenwerte, die die Form und Abmessungen der Schraubenfeder definieren, v/erden unmittelbar in diese Zähler eingebracht. Andererseits handelt es sich bei den voreinsteilbaren Zählern 5a, 11a und 12a um selbsttätig rückstellbare Zähler des Dezimaltyps, und diese werden als Impulsfrequenzteiler betrieben.

Anschließend wird nun die Arbeitsweise der Maschine zur Herstellung von Schraubenfedern in Verbindung mit einem Ausführungsbeispiel beschrieben, das die in Fig. 3 gezeigte zylindrische Schraubenfeder herstellt. Diese Schraubenfeder weist einen konstanten Windungsdurchmesser von 10 mm auf, gemessen von Mitte zu Mitte des Drahtmaterials, eine Gesamtzahl von 10 Windungen, und eine 7/indungssteigung von 2,5 mm. Bei dieser Schraubenfeder handelt es sich um eine am weitesten verbreitete Ausführung mit einem großen Anwendungsbereich.

Es wird nun angenommen, daß die Schalter SV/1, SW2, SV/3, SWIf und SV/5 alle ihre Positionen A einnehmen. Da sich die Schalter SWJf und SW5 in der Position A befinden, erhält der Stromkreis 2b zum Antrieb des Schrittmotors kein Eingangssignal, und der Windungsdurchmesser der Schraubenfeder wird nicht verändert. Die Wickelstifte if und 5 werden zu Beginn des Arbeitsganges so eingestellt, daß ein Windungsdurchmesser von 10 mm hergestellt wird.

Die Zähler 1a, 2a, 3a, ^a und 5a werden auf folgende Werte eingestellt: 31, Zf1 mm, 251,25mm, 3H,i6mm, 31,50mm und 63ma. Diese voreingestellten Werte können fein einjustiert werden.

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und zwar in Verlauf einer erforderlichen Zahl von Probeläufen, so daß Schraubenfedern mit absolut genauen Abmessungen erreicht werden können.

Wenn ein Ausgangssignal vom Schalter 20 in die Steuervorrichtung als Rückstellsignal eingeführt wird, werden alle gespeicherten Werte in den Zählern gelöscht, und ihre Ausgänge werden 0. Das Rückstellsignal vom Schalter 20 wird ferner allen FJipflopkreisen FF1 bis FF7 zugeführt, und deren Ausgang Q wird in den Auszustand gebracht, während der Ausgang TJ in den Einzustand gebracht wird. Wenn das Rückstellsignal in die Steuervorrichtung eingeführt wird, wird die Drehung der Transportrollen 2 ' ausgelöst, und das Drahtmaterial wird dadurch in die Fertigungs-" maschine hineintransportiert. Der Drehwandler beginnt mit der ^ Erzeugung von Ausgangsimpulsen, und die Zähler 1a, 2a und 3a sählen diese Ausgangsimpulse. Dieser Schritt entspricht einem Punkt L , der in Fig. ^ angedeutet ist, und ferner einem Punkt a in Fig. 3.

Wenn Drahtmaterial in einer Länge von 31»**1 nun der Maschine zur Herstellung von Schraub en federn zugeführt ist und 3»1*t1 Impulse vom Wandler l\2. zurück zur Steuervorrichtung geleitet worden sind, erzeugt der Zähler 1a einen Ausgangsimpuls, Der vordere Teil des Ausgangsimpulses aus dem Zähler 1a ist differenziert und das derart differenzierte Signal wird durch ein OR-Element 0R1 der Eingangsklemme J des Flip-Flopkreises FFI zugeführt. Der Q-Ausgang des Flip-Flopkreises FFT wurde dadurch in den Ein-Zustand gebracht, und die Eingangsimpulse werden auf diese Weise durch ein AND-Element AND1 zu Impulszählern i+a. und 5a geleitet, und die Impulszähler Zj-a und 5a beginnen die Eingangsimpulse zu zählen. Dieser Zustand entspricht L₁ in Fig. Z₁. und ferner einem Punkt b in Fig. 3.

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Da der Zähler 5a auf den Wert 63 eingestellt ist, erzeugt er einen Ausgangsimpuls für jeweils 63 Eingangsimpulse, und dieser Ausgangsimpuls wird über ein AND-Element AND3 einem Werkzeug-Vorschubkreis CCW in einem Schrittmotor-Antriebskreis 1b zugeführt. Der Schrittmotor 22 wird dadurch, wenn man von vorne auf die Maschine blickt, entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, und zwar um einen vorbestimmten Winkel pro Impuls, der dem Schrittmotor zugeführt wird. Die Gewindespindel 25 wird auf diese Weise im Uhrzeigersinn gedreht. Das die Steigung festlegende Werkzeug 29 wird auf diese Weise um 0,05 mm je Impuls vorwärtsbewegt, der dem Schrittmotor zugeführt wird.

Die oben beschriebene Vorschubstrecke des die Steigung festlegenden Werkzeugs pro Eingangsimpuls wird bestimmt durch den Drehv/inkel pro Schritt des Schrittmotors 22, das übersetzungsverhältnis der Zahnräder 23 und 2\\ und durch die Steigung der Gewindespindel 25. Jedesmal, wenn der Schrittmotor 22 um einen Schritt entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird, erzeugt der Drehwandler 32. vier Ausgangsimpulse, die der positiven Anschlußklemme des umsteuerbaren Zählers RC zugeführt v/erden.

Da der Zähler l+a. auf einen Wert von 31,50 mm voreingestellt ist, erzeugt der Zähler ifa einen Ausgangsimpuls bei jedem Empfang von 3,150 Eingangsimpulsen. Der Ausgangsimpuls wird differenziert und in die J-Klemmen der Flip-Flop-Kreise FF2 und FF3 eingeführt, wodurch die Q- und Q-Ausgänge dieser Flip-Flop-Kreise in den Ein- bzw. Auszustand versetzt werden. Wenn der Q-Ausgang des Flip-Flop-Kreises FF3 den Ein-Zustand einninnt, wird'der Ausgangsimpuls,dessen vorderer Teil differenziert ist, über ein OR-Element 0R2 der Eingangsklemme K des Flip-Flop-Kreises 1 zugeführt. Dadurch nimmt der Q-Ausgang des Flip-Flopkreises 1 den Aus-Zustand ein, und das AHD-Elenent ANDT wird

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geschlossen, so daß die Eingangsinpulse nicht mehr in die Zähler ^a und 5a gelangen können.

Da der Q-Ausgang und der Q-Ausgang des Flop-Flops FF2 in den Ein- bzw. Auszustand gebracht werden, wird das AND-Element AND3 geschlossen und AND2 geöffnet. Das Ausgangssignal des Zählers ka. wird über einen Verzögerungskreis OND und einen weiteren Differenzierungskreis sowie zurück zum Zähler l+a. geleitet, um denselben zurückzustellen.

Da dem Zähler 5a 3,150 Eingangsimpulse zugeführt werden, solange AND1 geöffnet ist, erzeugt der Zähler 5a 50 Ausgangsiinpulse, was bedeutet, daß der Schrittmotor 22 um 50 Schritte gedreht wird. Die Drehung des Schrittmotors 22 hat zur Folge, daß das die Steigung festlegende V/erkzeug 29 sich über eine Strecke von 0,05 ma x 50 vorwärts bewegt, das heißt, um 2,5 mm. ^üer Drehwandler 32. erzeugt insgesamt 200 Impulse für diese Periode und diese Impulse werden der positiven Klemme des umsteuerbaren Zählers RC zugeführt. Dieser Zustand entspricht Lp in Fig. if und ferner dem Punkt C in Fig. 3.

Während der Zeitspanne zwischen den Punkten Lp und L-* in Fig· 2f wird kontinuierlich Drahtmaterial zugeführt, während das die Steigung festlegende Werkzeug 29 ortsfest gehalten wird, und zwar in einer um 2.,3 mm vorgeschobenen Position in bezug auf die Ausgangsposition, wodurch der Teil der Schraubenfeder zwischen den Punkten c und d in Fig. 3 hergestellt wird, und zwar bei einer konstanten Steigung von 2,5 mm.

Wenn Drahtmaterial in einer Länge von 251.25 mm der Fertigungsmaschine zugeführt worden ist, erzeugt der Zähler 2a einen Ausgangsimpuls, der anschließend differenziert und über den Schalter SW1 und das OR-Element 0R1 der Eingangskl'emme J des

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Flip-Flops FFI zugeführt wird. Der Q-Ausgang des Flip-Flops FFl wird dadurch in den Ein-Zustand gebracht, und das AND-Element AND1 wird dadurch geöffnet. Die Zähler ^a und 5a beginnen nun mit dem Zählen der Eingangsimpulse, und das Ausgangssignal des Zählers 5a wird über das AND-Element AND2 einem Eingang CW des Schrittmotor-Antriebskreises 16 zugeführt. Der Schrittmotor 22 wird dadurch im Uhrzeigersinn gedreht.

Das die Steigung festlegende Werkzeug 29 beginnt sich nun zurückzuziehen, und der Drehwandler 52 wird im Uhrzeigersinn gedreht. Das Ausgangssignal des Drehwandlers 52 wird der negativen Klemme des umsteuerbaren Zählers RC zugeführt, in dein die &Lngangsimpulse umgekehrt gezählt werden (bzw. subtrahiert werden). Dieser Zustand entspricht dem Punkt L^ in Fig. ^ und ferner dem Punkt d in Fig. 3»

Wenn Drahtmaterial mit einer Länge von 282.75 kuu an der Abfühlrolle Ιφ. vorbeigelaufen ist, wird der Schrittmotor UH insgesamt 50 Schritt dem Uhrzeigersinn gedreht, wodurch der Schrittmotor 22 in seine Ausgangslage zurückgebracht wird. Bis zu diesem Augenblick hat der Drehwandler 52 insgesamt 200 Impulse der negativen Klemme des umsteuerbaren Zählers RC zugeführt, und das Zählergebnis in dem umsteuerbaren Zähler RC wird auf den Wert 0 zurückgebracht. Der umsteuerbare Zähler RC erzeugt dadurch einen Ausgangsimpuls, der anschließend differenziert und über ein Oß-Slement 0R2 der Eingangsklemme K des Flip-Flops FFl zugeführt wird. Der Q-Ausgang des Flip-Flops-FF] wird dadurch in den Aus-Zustand gebracht, wodurch AND1 geschlossen wird und der Ausgang des Zählers 5a den Wert 0 erreicht. Der Schrittmotor-Antriebskreis Ib wird unwirksam und der Schrittmotor 22 wird dadurch angehalten. Dieser Augen-

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blick entspricht L, in Fig. if. und ferner dem Punkt e in Fig. 3.

Wenn Drahtnaterial in einer Länge von 314-16 mm an der Abfühlrolle ZfIf vorbeigelaufen ist, erzeugt der Zähler 3a einen Ausgangsinpuls. Dieser Ausgangsimpuls wird dann in einem Verstärker AM1 verstärkt und zur Erregung der elektromagnetischen Kupplung 10 und der elektromagnetischen Bremse-18 eingesetzt. Das Ausgangssignal des Zählers 3a wird ferner im umgekehrten Sinn in 'einen v/eiteren Verstärker AM2 verstärkt und dessen Ausgang wird zur Erregung der elektromagnetischen Kupplung 7 und der elektromagnetischen Bremse 19 eingesetzt. Die Drehung der Transportrollen 2 wird auf diese V/eise angehalten, und die Kurbelwelle 11 beginnt sich zu drehen. Dieser Augenblick entspricht L,- in Fig. if und dem Punkt f in Fig. 3» Aufgrund der Drehung der Kurbelwelle 11 senkt sich das obere Messer 16, wodurch die gerade fertiggestellte Schraubenfeder vom übrigen Drahtnaterial abgetrennt wird.

Die Abtrennvorrichtung wird so eingestellt, daß der metallische Vorsprung 21 an der Kurbelwelle 11 in den Einfluß- bzw. Abfühlbereich des Schalters 20 eintritt, wenn das obere Messer 16 sich ungefähr am oberen Totpunkt der Kurbelwellenbewegung befindet. Das Ausgangssignal des Schalters 20 wird anschließend differenziert und allen Zählern und Flip-Flops als Rückstellsignal zugeführt. Die Steuervorrichtung wird auf diese Weise in ihren Ausgangszustand zurückgebracht. Dieser Augenblick entspricht L₇ in Fig. 4 und ist gleich L_Q in der gleichen Figur. Die Kurbelwelle 11 wird dann angehalten, und die Transportrollen 2 werden wieder gedreht. Wenn man alle oben beschriebenen Arbeitsschritte wiederholt, können Schraubanfedern von einer erwünschten Ausführung herge-

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stellt werden.

Die in Fig. k angedeutete Position L-, die dem Punkt b in Fig. 3 entspricht, kann durch einen ausgewählten Wert im voreinstellbaren Zähler 1a bestimmt werden. In ähnlicher Weise kann die Position der Punkte L, und Lc in Fig. k durch vorausgewählte Werte in den Zählern 2a und 3a festgelegt werden. %e Länge des zwischen den Punkten L^ und L^ transportierten Drahtmaterials wird bestimmt durch einen vorausgewählten Wert im Zähler Jj-a. Die Länge des zwischen den Punkten L^ und L, transportierten Drahtmaterials wird automatisch angeglichen der Länge des Drahtmaterials, das zwischen den Punkten L- und L₂ transportiert wird, und zwar mittels des Drehwandlers 52 und des umsteuerbaren Zählers RC.

Das Variationsausnaß der Steigung pro Längeneinheit des Dralitmaterials in der Spanne zwischen L. und L^ oder zwischen. L, und L, wird durch den voreingestellten Wert im Zähler 5a bestimmt. Es ist somit erkennbar, daß gemäß der vorliegenden Erfindung die Dimensionen an den verschiedenen Teilen der Schraubenfeder einfach dadurch bestimmt werden können, daß man Zahlenwerte in die entsprechenden Zähler einbringt.

Für den Fall, daß die Schalter SW1, SW2 und SW3 in die Positionen B gebracht werden, können Schraubenfedern mit gleichförmigen freien Längen erzeugt werden, und zwar selbst dann, wenn in den Steigungen Unregelmäßigkeiten aufgrund von Qualitätsschwankungen des Drahtmaterials auftreten. In diesem Fall wird der Punkt L, in Fig. if nicht bestimmt durch das Ausgangssignal des Zählers 2a, sondern durch das Ausgangssignal des berührungsfrei betätigbaren Schalters 51. Die Position des Schalters 51 wird so festgelegt, daß er ein Ausgangssignal erzeugt, wenn die axiale Länge der Schraubenfeder gleich ist einem vorbestimmten ".Vert. Das Aus gangs signal des Schalters z>\

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Y/ird anschließend differenziert und über den Schalter SWl und das OR-Element ORI einem Eingang J des Flip-Flops FF1 zugeführt. Dadurch wird der Q-Ausgang des Flip-Flops FFI in den Ein-Zustand gebracht und das AND-Element ANDI wird leitfähig. Der Zähler 5a erzeugt ein Ausgangssignal und die Ausbildung des Windungsendabschnittes der Schraubenfeder wird dadurch eingeleitet.

Wenn der Sehrittmotor 22 in umgekehrter Richtung in seine Ausgangsposition zurück läuft, erzeugt der umsteuerbare Zähler RC ein Ausgangssignal, das anschließend differenziert und dem Eingang J des Flip-Flops FFif zugeführt wird. Dessen Ausgang Q wird in den Ein-Zustand gebracht, und ein AND-Element ANDif wird leitfähig. Dabei werden die Eingangsimpulse vom Drehwandler l\Z über den Schalter SV/2, das AND-Element ANDIf und ein OR-Element 0R3 dem Zähler 3a zugeführt. Dieser Zustand entspricht dem Punkt L. in Fig. if.

In diesem Fall ist die Länge des Drahtmaterials, das während der Spanne zwischen den Punkten L, und L,- transportiert wird, im Zähler 3a gespeichert. Wenn der Zähler 3a ein Ausgangssignal erzeugt, wird der Förderbetrieb der Draht-Transportrollen 2 angehalten und der AbtrennVorgang beginnt. Im einzelnen läuft dies wie folgt ab: Wenn die Schalter SWI, SW2 und SW3 in ihre Stellungen B gebracht werden, kann die Länge der Schraubenfedern im freien Zustand gleich bzw. konstant gehalten werden, und zwar unabhängig von geringen Unterschieden in den Längen des Drahtmaterials, das zur Herstellung dieser Schraubenfedern benötigt wird und von geringen Unregelmäßigkeiten der Steigungen.

Als zweites Ausführungsbeispiel wird nun die Arbeitsweise der Steuervorrichtung, insbesondere im Zusammenhang mit ihrem

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dritten Block für den Fall beschrieben, daß ein gewundener Gegenstand erzeugt werden soll, wie er in Fig. 5 gezeigt ist und bei dem der Windungsdurchmesser schwankt.

Dieser Gegenstand wird als Endteil eines Rohrreinigers verwendet. Es wird angenommen, daß mit der Herstellung des Gegenstandes vom linken Ende aus begonnen wird. In diesem Fall arbeitet der die Steigung steuernde Block I der Steuer-

vorrichtung in ähnlicher Weise, wie dies oben beschrieben wurde und auf eine detaillierte Beschreibung desselben wird daher verzichtet.

Die Schalter SWl, SW2 und SW3 werden in ihre Stellungen A gebracht, und die Schalter SWIf und SWf? werden in ihre Stellungen B geschaltet. In den Zählern 3a_s 6a, ?a₉ 8a_s 9a_s 1Oa₃₁ 11a und 12a werden die Werte 1,020 mm, 560 mm,. 12OnUn₁₁ 670 mm, 850 mm, 1_s03ö min, 110 sowie 20 entsprechend eingestellt. Im vorliegenden Arbeitsgang wird das Ausgangssignal des Zählers 10a nicht benötigt, so daß der oben beschriebene, im Zähler 10a eingestellte Wert auf einen beliebigen Wert festgelegt wird_s der größer als der eingestellte Wert im Zähler 3a ist.

Wenn das Ausgangssignal des Schalters 20 die Steuervorrichtung zurückstellt, werden die Ausgänge aller Zähler in den Aus-Zustand gebracht, und die Q- und "§ - Ausgänge der Flip-Flops FF1 bis FF? werden alle in den Aus-bzw. Ein-Zustand gebracht. Nun beginnen sich die Transportrollen 2 zu drehen, und die Zähler 3a, 6a, ?ä, 8a, 9a, 10a und 12a beginnen mit der Zählung der Eingangsimpulse. Dieser Augenblick entspricht dem Punkt L₀ in Fig. 6 und ferner dem Punkt a in Fig. 5.

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Da die Q - Ausgänge der Flip-Flops FF6 und FF? sich beide/im Ein-Zustand befinden, vrird das AND-Element AI¹IDo in den leitfähigen Zustand gebracht, und die Eingangsimpulse können in den Zähler 12a eintreten. Da im Zähler 12a ein Wert 20 gespeichert ist, erzeugt der letztere einen Ausgangsimpuls bei der Aufnahme von jeweils 20 Eingangsimpulsen. Ferner befindet der Q-Ausgang des Flip-Flops FF5 im Ein-Zustand und das Ausgangssignal des Zählers 12a wird über 057, A1TD8 und SW5 der Klemme CCV/ für das Zurückziehen des Werkzeugs des Schrittmotor-Steuerkreises 2b zugeführt. Der Schrittmotor 30 dreht sich dabei mit Blick auf die Abtriebswelle entgegen dem Uhrzeigersinn, wodurch das mit der Mutter einstückig verbundene Gleitstück 32 zurückgezogen wird. Die Wickelstifte /f und 5 werden dadurch zurückgezogen und der auf diese Weise ausgebildet 3 Windungsdurchmesser wird größer. Im vorliegenden Beispiel wird der Wickelstift l\ um. 0,01 mm vorgeschoben oder zurückgesogen, wenn sich der Schrittmotor 30 um einen Schritt dreht, und der Wickelstift 5 wird dabei um 1/3 des oben erwähnten Wertes vorgeschoben oder zurückgezogen.

Während ein Drahtmaterial mit einer Länge von 120 ram an der Abfühlrolle kk vorbei läuft und vom Drehwandler 42 12,000 Impulse abgegeben werden, speist der Zähler 12a 600 Impulse in den Schrittinotor-Steuerkreis 2b ein, wodurch der Wickelstift Zf um 6 mm zurückgezogen wird. Zu diesem Zeitpunkt erzeugt der Zähler-7a ein Ausgangssignal, das anschließend differenziert und durch ein OR-Element OR^ der Eingangsklemme T des Flip-Flops FFo zugeleitet wird. Die Ausgänge Q. und Q des Flip-Flops FF6 werden dadurch in den Ein- bzw. Auszustand gebracht. AND-Eleiente ANDd und AND5 werden geschlossen bzw. geöffnet und die Eingangsimpulse werden in den Zähler 11a eingeführt. Dieser

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Zustand entspricht dem Punkt L in Fig. 6 und ferner einem Punkt b in Fig. 5.

Jedesmal, wenn 110 Eingangsimpulse in den Zähler 11a eingeführt sind, erzeugt der letztere einen Ausgangsimpuls, der anschließend durch 0R7, AND8 und SW5 eine Eingangsklemme CCW des Schrittmotor-Steuerkreises 2b zugeführt wird. Da der oben erwähnte voreingestellte Wert für den Zähler 1la größer ist als derjenige für den Zähler 12a, ist die Veränderung des Windungsdurchmessers beim Betrieb des Zählers 11a bei weitem kleiner als die Veränderung des Windungsdurchmessers beim Betrieb des Zählers 12a_e

Während der Spanne zwischen den Punkten L- und L₂» wie in Fig. 6 angedeutet ist, wird Drahtmaterial mit einer Länge von ZfJLj-O mm an der Ab fühlrolle 44 vorbeigeführt, und der Zähler 11a nimmt /+4,000 Eingangsimpulse auf. Dadurch gibt der Zähler 11a ZfOO Ausgangsimpulse ab und der Wickelstift if wird um J+ nun zurückgezogen.

Nachdem 560 mm Drahtmaterial gefördert worden sind, erzeugt der Zähler 6a einen Ausgangsimpuls, und der Ausgangsimpuls wird anschließend differenziert und einer Eingangsklemme J des Flip-Flops FF5 zugeleitet. Die Q- und "§-Ausgänge des Flip-Flops werden dadurch in die Ein- bzw. Auszustände gebracht, wodurch AND8 geschlossen und AND? geöffnet werden. Dabei wird das Ausgangssignal vom Zähler 11a über 0R6, AN7 und SWZf einer Eingangsklemme CW des Schrittmotor-Antriebskreises 2b zugeleitet. Die Wickelstifte 4 und 5 beginnen nun ihre Vorwärtsbewegung, wodurch der Windungsdurchmesser kleiner wird. Dieser Zustand entspricht dem Punkt L_? in Fig. 6 und ferner einem Punkt c in Fig. 5.

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Während der Spanne zwischen den Punkten Lp und L^ wird weiter Drahtmaterial mit einer Länge von 110 mm zugeführt, und da der Zähler 11a 11000 Eingangsimpulse aufnimmt und 100 Ausgangsimpulse abgibt, wird der Wickelstift if um einen mm vorwärts bewegt.

Wenn insgesamt 670 mm Drahtmaterial der Maschine nach Beginn des Wickelvorganges zugeführt worden sind, erzeugt 4er Zähler 8a ein Ausgangssignal, das anschließend differenziert und über ORif der Eingangsklemme T des Flip-Flops FF6 zugeleitet wird. Dadurch werden die Q- und Q-Ausgänge des Flip-Flops FF6 in den Aus- bzw. Einzustand gebracht und AND5 wird geschlossen und AND6 geöffnet. Die Eingangsimpulse werden im Zähler 12a wieder gezählt, und das Verhältnis der Windungsdurchmesser-Veränderung gegenüber der zugeführten Länge an Drahtmaterial wird wieder vergrößert, dieser Zustand entspricht L_x in Fig. 6 und ferner einem Punkt d in Fig. 3·

Während der Spanne zwischen L, und L, werden weitere 180 mm Drahtmaterial zugeführt und der Zähler 12a erhält 18000 Eingangsimpulse. Der Zähler 12a erzeugt dadurch 900 Ausgangsimpulse und der Wickelstift if wird weiter um 9 aa vorwärts bewegt.

Wenn insgesamt 850 mm Drahtmaterial der Fertigungsmaschine für Schraubenfedern zugeführt worden sind, erzeugt der Zähler 9a ein Ausgangssignal, das anschließend differenziert und über 0I?5 einer Eingangsklemme T des Flip-Flops FF7 zugeführt wird. Dadurch wird der "^-Ausgang des Flip-Flops FF7 in den Auszustand gebracht und AND^? und AND6 werden beide geschlossen. Da der Schrittmotor-Antriebskreis 2b keine Eingangsimpulse erhält, wird der Windungsdurchmesser nicht verändert. Dieser Zustand entspricht L, in Fig. 6 und ferner einem Punkt e in Fig. 5.

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Während der Spanne zwischen den Punkten L, und Lj- v/ird Drahcmaterial der Maschine zugeführt, während die Positionen der Wickelstifte k- und 5 konstant gehalten werden, was bedeutet,' daß der Windungsdurchmesser des gewundenen Gegenstandes unverändert bleibt.

Wenn insgesamt 1020 mm Drahtinaterial der Maschine zugeführt worden ist, erzeugt der Zähler 3a ein Ausgangssignal und die elektromagnetische Kupplung 7 wird ausgeschaltet, während die elektromagnetische Kupplung 10 eingeschaltet wird«, Dadurch viir der Transport des Drahtmaterials angehalten und ein Abtrennvorgang eingeleitet. Dieser Zustand entspricht dem Punkt Lc in Fig. 6 und ferner f in Fig« 5«, Nach dem Abtrennvorgang hält man einen Gegenstand ₉ der als Endteil eines Rohrreinigers verwendet werden kann.

Y/eim der Abtrennvorgang beendet ist und der Schalter 20 ein Ausgangssignal erzeugt,, wird dieses anschließend differenziert und zur Rückstellung aller Zähler und Flip-Flops ausgesandt« Jie Transportrollen beginnen sich nun zu drehen, ^ieser Augenblick entspricht L^der wiederum gleich Lq in Fig, 6 ist. Während des oben beschriebenen Vorgangs wird der Zähler TOa zurückgestellt, bevor die voreingestellte Zahl von Eingangsinpulsen im Zähler 10a gezählt wird, so daß dieser kein Ausgangssignal abgibt.

In Fig. 7 sind durch Umrisse verschiedene Arten gewundener Gegenstände angedeutet, die nach der vorliegenden Erfindung hergestellt· werden können. Wenn man- annimmt, daß der Wickelvorgang eines jeden gewundenen Körpers von dessem linken Ende aus begonnen wird, v/erden die gewundenen Körper A₉ B und F in Fig. 7 dadurch erzeugt, daß die Schalter SWZf und SW5 in ihre Positionen C gebracht werden» Die gewundenen Körper C, D und E

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Yferden dadurch erzeugt, daß die Schalter in ihre Positionen B gebracht werden.

Bei all den oben beschriebenen Vorgängen wird der Zeitpunkt, zu dein die Drehrichtung des Schrittmotors 30 umgekehrt wird, durch den voreingestellten Wert des Zählers 6a bestimmt. . Ferner wird der Zeitpunkt der Veränderung der Geschwindigkeit der Windungsdurchmesserschwankung relativ zur Förderlänge des Drahtmaterials durch die voreingestellten Werte in den Zählern _; 7a und 8a festgelegt, und die Geschwindigkeit ihrerseits wird _; bestimmt durch die voreingestellten V/erte in den Zählern 11a und 12a. ~^±e Start- und Endpositionen eines Abschnitts, in dem der Windungsdurchmesser nicht verändert wird, werden bestimmt durch die voreingestellten V/erte in den Zählern 9a und 10a. Es ist somit erkennbar, daß gemäß der vorliegenden Erfindung alle Abmessungen und Formen von Schraubenfedern mit sich verändernden V/indungsdurchmessern numerisch festgelegt werden können.

Für den Fall, daß zahlreiche Gegenstände mit den gleichen Abmessungen nacheinander gefertigt werden, müssen das die Steigung festlegende Werkzeug und die Wickelstifte exakt in ihre Ausgangspositionen zurückgeführt werden, wenn jeweils ein Gegenstand fertiggestellt worden ist. Zu diesem Zweck nüssen die Schrittmotoren 22 und 30 genau in ihre Ausgangsstellungen zurückgebracht werden, wenn jeweils ein Gegenstand hergestellt worden ist. Wenn die Rückführung der Schrittmotoren in ihre Ausgangspositionen ungenau bzw. fehlerhaft ist, weisen sämtliche nachfolgenden Gegenstände Abmessungen auf, die von den erforderlichen Werten abweichen, so daß diese Gegenstände Ausschuß darstellen. Da der Schrittmotor für das die Steigung' festlegende V/erkzeug mit einer beträchtlich hohen Impulsfrequenz angetrieben warden muß, besteht die Möglichkeit eines Inpulsausfalls bei der hohen Impulsfrequenz.

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Als erste Gegenmaßnahme zur Verhinderung eines Impulsausfalls ist eine Positions-Abfühlvorrichtung an der Abtriebswelle des Schrittmotors vorgesehen, ferner an einem Endabschnitt der Gewindespindel, oder an dem linear beweglichen Teil, das durch die Gewindespindel angetrieben wird, wodurch seine tatsächliche Bewegung festgestellt wird. Das Ausgangssignal von der Positions-Abfühlvorrichtung wird zur Steuervorrichtung zurückgeleitet bzw. rückgekoppelt, und der Unterschied zwischen einem eingestellten Zahlenwert und des Positions-Abfühlsignals wird dazu benutzt, den Fehler des Schrittmotors zu kompensieren.

Durch diese Maßnahme wird gewährleistet, daß jedes mal, wenn ein Gegenstand hergestellt wird, das Werkzeug stets in eine vorbestimmte Position verstellt und anschließend in die Ausgangsposition zurückgezogen wird. Jegliche Möglichkeit des Auftretens von Ausschußgegenständen wird dadurch eliminiert. Für die oben beschriebene Position-Abfühlvorrichtung kann eine induktive Bauart, eine magnetische Bauart, eine kapazitive Bauart oder eine fotoelektrische Bauart einer Positions-Abfühlvorrichtung verwendet werden, z.B. ein Synchro-Auflöser, ein Induktionsmesser, Magnetoskop, Kapazitätsmesser, optisch kodierte Platte oder ein Diffraktions-Meßgerät.

Als zweite Gegenmaßnahme zur Verhinderung von Impulsausfällen wird eine Vorkehrung in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Schraubenfeder-Fertigungsmaschine getroffen. Gemäß dieser Vorkehrung wird ein Signal, das die Rückführung des Schrittmotors in seine Ausgangsposition anzeigt, von einer oben beschriebenen Positions-Abfühlvorrichtung abgegeben, und die Drehung des Schrittmotors wird beim Empfang des oben erwähnten Signals angehalten. Wenn in einem solchen Fall der Schrittmotor einem Impulsausfall untervrorfen ist, kann der

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Inpulsausfall während des Arbeitszyklus nicht korrigiert werden, indem der Impulsausfall aufgetreten ist. Das während dieses Zyklusses hergestellte Produkt ist demzufolge ein Ausschußprodukt. Da jedoch der Schrittmotor zwangsläufig in seine Ausgangsposition zurückgebracht wird, und zwar unter dem Einfluß des Positions-Anzeigesignals, sind die anschließend erzeugten Gegenstände einwandfrei. In dem oben beschriebenen Beispiel kann die Schaltung so zusammengesetzt bzw. aufgebaut sein, daß das Signal, das die Rückführung des Schrittmotors 22 in die Ausgangsposition anzeigt, von dem umsteuerbaren Zähler RC abgegeben wird, der die Ausgangsimpulse vom Drehwandler 52 zu dem bereits gezählten Wert hinzuaddiert oder von diesem abzieht.

Als dritte Gegenmaßnahme zur Verhinderung eines Impulsausfalls kann eine Vorkehrung zur Variierung der Drehzahl der Transportrollen 2 empfohlen werden. Wie aus Fig. k hervor geht, wird der eine Schrittmotor 22, der leicht vielen Impulsen unterworfen sein kann, während kurzer Perioden von L^ bis L^ und von L, bis L, betrieben.

Wenn aus diesem Grund der Mechanismus so konstruiert wird, daß das Drahtmaterial mit einer niedrigeren Geschwindigkeit während dieser Zeitspannen transportiert wird, während der Schrittmotor 22 mit einer geringeren Impulsfrequenz angetrieben wird, kann die Möglichkeit des Auftretens von Impulsau.sfällen im wesentlichen vermieden werden. In einem praktischen Beispiel hat man die Transportrollen in den Spannen von L, bis Lp und von L-* und L, mit einer geringeren Drehzahl und in der Spanne von Lp bis L, mit einer höheren Drehzahl angetrieben. Man kann dies z.B. dadurch verwirklichen, daß man die Welle

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in Fig. 1 mit einer weiteren elektromagnetischen Kupplung für den Betrieb mit niedriger Drehzahl versieht, und diese Kupplung sowie die vorhandene Kupplung 7 können abwechselnd z.B. an den Punkten L-, und L-, betätigt werden.

Andererseits kann man dieses Ziel auch durch Verwendung eines Motors 6 von einer Bauart erreichen, die eine Veränderung der Motordrehzahl an den Punkten Lp und "L-, ermöglicht. Bei der Fertigung von Schraubenfedern mit einer größeren Zahl von Windungen kann die Produktionsleistung dadurch erhöht werden, daß man die Transportrollen während der Spanne von 1*2 bis L^ mit einer höheren Drehzahl als oben beschrieben laufen läßt.

In Fig. 8 ist ein Beispiel einer Schaltung gezeigt, die eine manuelle Betätigung des Schrittmotors ermöglicht und die Positionierung des die Steigung festlegenden Werkzeugs oder des Wickelst!ftes erleichtert. Wenn ein Schalter SV/1 a in der Schaltung auf den Kontakt CWa geschaltet ist, fließt ein elektrischer Strom von der Klemme +V über einen Widerstand Rl und den Schalter SW1a zur Klemme OV, wodurch die Spannung am Punkt u auf einen geringen Wert gebracht wird, der anschließend in einem Umformer ia auf einen höheren Wert umgesetzt wird.

Wenn ein Schalter.SW3a geschlossen wird, wird das Ausgangssignal eines Oszillators über den Schalter SW3a, einem OR-Element OR und einem AND-Element ANDIa einer Eingangsklemme CTo eines Schrittmotor-Antriebskreises3b zugeführt, und der Schrittmotor wird solange im Uhrzeigersinn angetrieben, wie der Schalter SW3a geschlossen ist. Wenn anstelle des Schalters SW3a ein Schalter SW2a betätigt wird, wird der Strom von der Klenme +V über einen Widerstand P.3 unterbrochen, und die Spannung am Punkt W wird hoch. Die hohe Spannung

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am Punkt V/ wird über das OR-Slement und AlTDIa der Eingangsklemme CWb des Schrittmotor-Antriebskreises 3t> zugeleitet, wodurch der Schrittmotor um einen Schritt im Uhrzeigersinn gedreht wird.

Wenn der Schalter SW2a mehrere Male gedruckt wird, wird der Schrittmotor im Uhrzeigersinn um eine entsprechende Anzahl von Schritten gedreht. In diesem Fall arbeitet der Schalter SW2a als Schrittschalter, und der Schalter SV/3a als Steuerschalter zur Steuerung des Schrittmotors.

Für den Fall, daß der Schalter SWIa auf den Kontakt CCWa umgelegt wird, wird das AND-Element AND2b geöffnet und der Schrittmotor dreht sich entgegen dem Uhrzeigersinn. Wenn andererseits der Schalter SWIa in die Aus-Stellung gebracht wird, sind beide AND-Elemente ANDIa und AND2a geschlossen und der Schrittmotor kann nicht manuell bewegt werden. Es sei bemerkt, daß wenn das Werkzeug über Bine lange Strecke zu bewegen ist, der Steuerschalter SV»3a betätigt wird, und wenn die Position des Werkzeuges genau einzustellen ist, der Schrittschalter SW2a betätigt wird. Durch die Schaffung der Schaltung, die die manuelle Steuerung des Schrittmotors, wie oben beschrieben, ermöglicht, wird die Einstellung des Werkzeuges wesentlich erleichtert.

Für den Fall, daß ferner eine Schraubenzugfeder mit dicht aneinander liegenden Windungen herzustellen ist, kann vorteilhaft die manuelle Steuerungsvorrichtung für den Schrittmotor zur genauen Einstellung der anfänglichen Spannung der Feder verwendet werden.

Wenngleich ferner in der oben beschriebenen Steuervorrichtung ein Block I zur Steuerung der Steigung, ein Block II zur

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Steuerung der Drahtlänge und ein Block III zur Steuerung des Windungsdurchmessers vorgesehen sind, kann man einen oder zwei dieser Blöcke weglassen, wenn dies erwünscht ist. Wenn der Steuerungsblock III für den Windungsdurchmesser weggelassen wird, erhält man eine Maschine, die speziell zur Herstellung einer zylindrischen.Schraubenfeder geeignet ist, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist. Wenn der Steuerungsblock I für die Steigung weggelassen wird, erzielt man eine Maschine, die speziell für die Herstellung einer Schraubenfeder mit konstanter Steigung dient. Wenn ferner der Steuerungsblock I für die Steigung und der Steuerungsblock IH für den Windungsdurchmesser weggelassen werden, erreicht man eine Maschine, die speziell für die Herstellung einer Schraubenfeder geeignet ist, bei der sowohl die Steigung, als auch der Windungsdurchmesser konstant gehalten werden» Die Maschine des zuletzt genannten Typs ist äußerst vorteilhaft für die Herstellung einer Zugfeder mit eng aneinander liegenden Windungen.

Wenngleich im oben beschriebenen Beispiel elektrische Schrittmotoren zum Antrieb des die Steigung festlegenden Werkzeugs und der Wickelstifte vorgesehen sind, können für den Antrieb dieser Werkzeuge auch elektrohydraulische Schrittmotoren oder eine Kombination aus einem Gleichstrommotor und einer Positions-Abfüllvorrichtung verwendet werden.

Anstelle der oben beschriebenen fotoelektrischen Drehwandler können auch Drehwandler einer induktiven Bauart, einer magnetischen Bauart oder einer kapazititven Bauart eingesetzt werden, um im wesentlichen die gleichen Effekte zu erzielen. Außerdem können anstelle der oben beschriebenen berührungslos arbeitenden Schalter durch Berührung betätigbare Schalter verwendet werden und anstelle des oben beschriebenen Werkzeugs zur Festlegung der Steigung in der Form eines Drückwerkzeugs kann auch ein keilartiges,die Steigung ausbildendes Werkzeug

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eingesetzt werden.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung von Schraubenfedern, gekennzeichnet durch Erzeugen eines elektrischen Impulses, jedesmal dann, wenn eine vorbestiinmte Länge eines Drahtmaterials durch eine Draht-Transportvorrichtung gefördert wird, zu einem vorbestimmten Zeitpunkt Zuführen einer Anzahl der Impulse zu einer Steuervorrichtung, die wenigstens eine Schaltung zur Steuerung der Steigung, eine Schaltung zur Steuerung der Drahtlänge und eine Schaltung zur Steuerung des Windungsdurchaessers aufweist, wobei die Zahl der Impulse und die Zeit so ausgewählt werden., daß dadurch die erwünschte Form und Abmessungen der Schraubenfedern erreicht werden und durch Verwertung des Ausgangssignals der Steuervorrichtung zur Betätigung wenigstens einer Vorrichtung zur Festlegung der Steigung, einer Vorrichtung zum Transport des Drahtes und einer Vorrichtung zur Festlegung des Windungsdurchmessers sowie einer Abtrennvorrichtung, wodurch Schraubenfedern hergestellt werden, deren Form und Abmessungen numerisch gesteuert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß in den Steuerschaltungen vorgesehene voreinstellbare Zähler verwendet werden, um die Zahl von Impulsen den Steuerschaltungen zu dem vorbestimmten Zeitpunkt zuzuführen.

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3. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß eine vorbestiinmte axiale Länge der Schraubenfeder durch einen Positions fühler abgefühlt wird und die Zurückziehung des die Steigung festlegenden Werkzeugs zum Zeitpunkt dieser Abfühlung eingeleitet wird, wodurch mit der Ausbildung von Schraubenfeder-Endabschnitten mit einer Anzahl eng benachbarter Windungen begonnen wird und eine exakte freie Länge der Schraubenfeder erreicht wird.

if. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung des die Steigung festlegenden Werkzeugs durch eine Positions-Abfühlvorrichtung abgofühlt wird, die an der Abtriebswelle oder dergleichen eines Motors vorgesehen ist, der die Vorrichtung zur Festlegung der Steigung antreibt und daß das Ausgangssignal der Positions-Abfühlvorrichtung in die Steuerschaltung für die Steigung zurückgeführt und in dieser mit einem numerischen Signal verglichen wird, das von der Steuerungsschaltung für die Steigung erhalten wird, wobei die Drehung des Antriebsnotors durch den Unterschied zwischen den zwei Signalen berichtigt werden kann, so daß eine genaue Hin- und Herbewegung des Werkzeugs zur Festlegung der Steigung zwischen zwei vorbestimmten Positionen gewährleistet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1,'

dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellungen des die Steigung festlegenden V/erkzeu^s und des Stiftes zur Fastlesung des Windungsdurchnessers durch PoGitions-Abfühlvorrichtungen fühlt '.veraen, die an Abtriobo'.vellon der Motoren zum

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Antreiben dieser Vorrichtungen oder an einem von einem Ende eines Teils vorgesehen sind, das durch eine Transportspindel einer jeden dieser Vorrichtungen angetrieben wird, und daß die Ausgangssignale dieser Positions-Abfühlvorrichtungen zu den Steigungs- und Windungsdurchmesser-Steuerschaltungen zurückgeführt werden und in diesen mit numerischen Signalen verglichen werden, die von den Steuerschaltungen erhalten werden, wobei die Drehungen der Antriebsmotoren durch die entsprechenden Unterschiede berichtigt werden, die durch diesen Vergleich erhalten werden, so daß genaue Hin- und Herbewegungen des Werkzeugs zur Festlegung der Steigung und des Stiftes zur Festlegung des Windungsdurchmessers zwischen entsprechend vorbestimmten Positionen gewährleistet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellungen des die Steigung festlegenden Werkzeugs und des Stiftes zur Festlegung des Windungsdurchmessers durch Positions-Abfühlvorrichtungen abgefühlt werden, die an einem Teil einer Transportspindel einer jeden dieser Vorrichtungen vorgesehen sind und daß die Ausgangssignale der Positions-Abfühlvorrichtungen zurück zu den Steigungs- und Windungsdurchmesser-Steuerschaltungen geleitet und in diesen mit numerischen Signalen verglichen werden, die von den Steuerschaltungen erhalten werden, wobei die Drehungen der Antriebsmotoren durch Unterschiede aufgrund des Vergleiches berichtigt werden, so daß genaue Hin- und Herbewegungen des Werkzeugs zur Festlegung der Steigung und des Stiftes zur Festlegung des Windungsdurchmessers zwischen entsprechend vorbestimmten Positionen gewährleistet werden.

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7. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Positions-Abfühlvorrichtungen an den Abtriebsv/ellen der Motoren vorgesehen sind, die das die Steigung festlegende Werkzeug und das den Windungsdurchmesser festlegende Werkzeug antreiben, das ein Ausgangssignal von jeder dieser Positions-Abfühlvorrichtungen erzeugt wird, wenn der entsprechende Antriebsmotor in umgekehrter Sichtung in seine Ausgangsposition zurückläuft, und daß ein logisches Torglied in der Motor-Steuerungsschaltung der Steuervorrichtung durch das Ausgangssignal von der Positions-Abfühlvorrichtung geschlossen wird, Y/odurch die Drehung des Motors angehalten wird, so daß die Rückführung des die Steigung festlegenden Werkzeugs und des Stiftes zur Festlegung des Windungsdurchmessers in die vorbestimmten Positionen jedesmal dann gewährleistet wird, wenn eine Schraubenfeder fertiggestellt ist.

8. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Positions-Abfühlvorrichtungen an einem Teil einer Transportspindel eines jeden Werkzeugs zur Festlegung der Steigung und zur Festlegung des Windungsdurchmessers vorgesehen sind, daß ein Ausgangssignal von jeder der Positions-Abfühlvorrichtungen erzeugt wird, wenn der entsprechende Antriebsmotor in umgekehrter Richtung in seine Ausgangsposition zurück läuft, und daß ein logisches Torglied in der Motor-Steuerungsschaltung der Steuervorrichtung durch das Ausgangssignal von der Positions-Abfühlvorrichtung geschlossen wird, wodurch die Drehung des Motors angehalten wird und die Rückführung des die

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Steigung festlegenden Y/erkzeugs und des den V/indungsdurchmesser festlegenden Stiftes in die vorbestimmten Positionen.jedesmal dann gewährleistet wird, wenn eine Schraubenfeder fertiggestellt ist.

9. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet«, daß durch die abwechselnde Erregung einer von zwei elektromagnetischen Kupplungen, die in der Draht-Transportvorrichtung vorgesehen sind, oder durch die Veränderung der Drehzahl eines Motors«, der die Draht-Fördervorrichtung antreibt« das Draltmaterial während der Ausbildung der Schraubenfeder-Endabschnitte mit einer geringen Geschwindigkeit gefördert wird und wenn der Mittelabschnitt der Schraubenfeder ausgebildet wirdj an dem die Steigung auf einem konstanten Wert gehalten wird_s das Drahtmaterial mit einer hohen Geschwindigkeit gefördert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerschalter und ein Schrittschalter in jeder Steuerschaltung für die Steigung und den Windungsdurchmesser vorgesehen sind, die beide in der Steuervorrichtung zur Betätigung der Motoren enthalten sind, und zwar derart, daß, wenn der Steuerschalter betätigt wird, der Motor kontinuierlich vor- oder zurück läuft, wodurch das die Steigung festlegende Werkzeug oder der den Windungsdurchmesser festlegende Stift in dieser Zeitspanne vor- oder zurückbewegt werden und daß jedesmal dann, wenn der Schrittschalter betätigt wird, der Motor über einen vorbestimmten Drehwinkel vorwärts oder rückwärts gedreht

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wird, wodurch das die Steigung festlegende Werkzeug oder der den Windungsdurchmesser festlegende Stift über eine vorbestimmte Strecke vorwärts oder rückwärts bewegt v/erden, wodurch die Positionierung des die Steigung festlegenden Werkzeugs und des den Windungsdurchmesser festlegenden Stiftes erleichtert wird.

ReFu/Pi.

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