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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Schraubenfedern,
insbesondere Federwindeverfahren, bei dem mindestens ein drehbares Verstellmittel
zum Verstellen eines Steigunqswerkzeuges und/bzw. wenigstens eines formgebenden
Werkzeuges programmgesteuert und der Draht schlupffrei eingezogen wird, wobei die
Geschwindigkeit des Drahteinzuges so vorgewählt und gegebenenfalls geregelt wird,
daß sie beim Erzeugen der Federenden anders, insbesondere geringer, ist als beim
Erzeugen des zwischen den Enden liegenden Federkörpers; wobei jedes Verstellmittel
als zumindest ein Steigungs- und/oder formgebendes Werkzeug steuerndes, mechanisches
Steuermittel verwendet wird; wobei das Verstellen und Steuern kontinuierlich vorgenommen
wird und wobei die Drehzahl des Verstell- und Steuermittels vorgewählt und gegebenenfalls
geregelt wird, nach Hauptpatent(anmeldung P) 28 26 875 (.9-14); sowie eine Vorrichtung
zum Herstellen von Schraubenfedern, insbesondere Federwindemaschine mit einem Steigungswerkzeug
und wenigstens einem formgebenden Werkzeug, die mittels mindestens einer Verstellwelle
mechanisch verstellbar sind; mit einem elektromotorischen ersten Antrieb für Walzen
eines schlupflosen Drahteinzuges und einem zweiten Antrieb für jedes unabhängig
verstellbare Steigungs- und formgebende Werkzeug, welcher einen elektrisch steuerbaren
Elektromotor aufweist; und mit einer Programmsteuerung für einen der beiden Antriebe,
wobei jede Verstellwelle als Steuerwelle vorgesehen ist, die in wenigstens ein Kurvengetriebe
eines zweiten Antriebes ein während der Steuerzeit anhaltendes Drehmoment einleitet,
und wobei der Antrieb der Drahteinzugswalzen steuerbar und gegebenenfalls regelbar
ist, nach Hauptpatent(anmeldung P) 28 26 875 (.9-14), zum Durchführen des zuvor
bezeichneten Verfahrens.
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Bei dem eigenen älteren Vorschlag wird das oben genannte Verfahren
ohne Verwendung von Kupplungsmitteln durchgeführt und ist der Drahteinzug der oben
genannten Vorrichtung dementsprechend kupplungslos, wobei hinzu kommt, daß jeder
Antrieb einen elektrisch steuerbaren Elektromotor aufweist, die Programm-
steuerung
für den Elektromotor jedes zweiten Antriebs vorgesehen ist, der Elektromotor des
ersten Antriebs der Drahteinzugswalzen programmsteuerbar ist, und zwar unabhängig
von der Steuerung des Elektromotors des gegebenenfalls geregelten zweiten Antriebes
jeder Steuerwelle, und die Programmsteuerung die Drehzahlen der Elektromotoren zwischen
Einzugs- bzw. Verstellanfang und -ende kontinuierlich steuert.
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Der Haupterfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und
eine Vorrichtung zum Herstellen von Schrauben federn zu schaffen, durch die Schraubenfedern
verschiedener Form und Größe in gleichbleibender höherer Qualität (Formgenauigkeit)
in größerer Stückzahl (Produktivität) herstellbar sind, und zwar mit kleinerem Aufwand
(Gestehungskosten der Maschine), mit höherer Effektivität (Standzeit der Maschine)
bei geringerer Umweltbelastung (Lärmschutz).
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Der Zusatzerfindung liegt die gleiche Aufgabe zu Grunde. Bei ihrer
Lösung soll aber die Nebenbedingung erfüllt werden, daß sich das Verfahren und die
Vorrichtung nach der Zusatzerfindung besonders zur Verarbeitung von starken Drähten
eignen.
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Diese Aufgabe ist nach der Zusatzerfindung bei einem Verfahren der
eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß für den Drahteinzug zu dessen Betrieb
einschaltbare und zu dessen Stillsetzung ausschaltbare, gegebenenfalls folgegesteuerte
Kupplungsmittel verwendet werden und daß die Drehung des Verstell- und Steuermittels
in vorwählbaren Verhaltnissen zur Geschwindigkeit des Drahteinzuges proportional
gesteuert und zum Ausgleich des trägheitsbedingten Nachlaufes des abgekuppelten
Drahteinzuges das Verstell- und Steuermittel diesem Nachlauf entsprechend synchron
weitergedreht wird; sowie bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch
gelöst, daß der erste Antrieb einen dauer laufenden Elektromotor sowie eine fernschaltbare,
gegebenenfalls folgegesteuerte Kupplung zwischen diesem Motor und den Drahteinzugswalzen
aufweist und daß zwischen Kupplung und Einzugswalzen ein Tachogenerator angekoppelt
sowie zwischen diesem Generator und dem Elektromotor des zweiten Antriebs ein Proportionalverstärker
geschaltet ist, für den durch die Programmsteuerung mehrere Werte des
Verstärkungsfaktors
vor- und auswählbar sind.
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Dadurch wird vorteilhafter Weise erreicht, daß zur Verarbeitung starker
Drähte der Schwung der bewegten Massen des ersten Antriebes für den Drahteinzug
ausgenutzt werden kann, ohne daß dadurch die Vorteile der Haupterfindung beeinträchtigt
werden.
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Dank des verfahrensmäßiqen Ausgleiches des Nachlaufes des abgekuppelten
Drahteinzuges durch Weiterdrehen des Verstell-und Steuermittels bleibt die richtige
Zuordnung der bewegten Vorrichtungsteile zueinander auch bei verschiedenartigen
Unterbrechungen der Produktion, z.B. infolge Notabschaltungen oder zur Herstellung
einer einzelnen Prüffeder, erhalten, so da die Produktion ohne besondere Vorbereitung
wieder aufgenommen werden kann.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
mit einer Hilfssteuerwelle, die wenigstens ein Schneidwerkzeug steuert und gegebenenfalls
betätigt und mit einem Antrieb für die Hilfssteuerwelle, welche einen konstant drehenden
Elektromotor aufweist und steuerbar ist, ist vorteilhafter Weise vorgesehen, daß
die Hilfssteuerwelle über eine fernschaltbare, gegebenenfalls folgegesteuerte Kupplung
mit dem Elektromotor des ersten Antriebs gekoppelt ist und jeder zweite Antrieb
für eine Verstell- und Steuerwelle einen Drehmomentverstärker aufweist, bei dem
der Elektromotor dieses Antriebs mit einem Servoventil und einem Hydromotor zu einem
Aggregat vereinigt ist, das in verschiedenen handelsüblichen Ausführungsformen erhältlich
ist.
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Dadurch wird die im Zusammenhang mit der Erfindungsaufgabe gestellte
Nebenbedingung vollkommen erfüllt, da die Arbeitsleistungen der Abschneideinrichtung
und des Servoaggregats ausreichend ausgelegt werden können.
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Im folgenden ist die Erfindung anhand der durch die Zeichnung beispielhaft
dargestellten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung im einzelnen
erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine teilweise dargestellte Vorderansicht der Ausführung
sf orm; Fig. 2 eine teilweise dargestellte Seitenansicht derselben; Fig. 3 ein Blockschaltbild
der Ausführungsform, deren mechanische Teile schematisch dargestellt sind; Fig.
4 einen detaillierten Ausschnitt von Fig. 3; Fig. 5 eine Druckfeder in Seitenansicht;
Fig. 6 ein Geschwindigkeit-Zeit-Diagramm des Drahteinzuges der Ausführungsform,
falls sie zur Herstellung der Feder gemäß Fig. 5 benutzt wird; Fig. 7 ein entsprechendes
Winkelgeschwindigkeit-Zeit-Diagramm der Haupt-Steuerwelle der Ausführungsform; Fig.
8 ein Profilradius-Drehwinkel-Diagramm eines Steuernockens der AusfUhrungsform,
und Fig. 9 ein Profilradius-Zeit-Diagraxm dieses Nockens nach Fig. 7 und 8.
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Den Teilen der ersten Ausführungsform der Vorrichtung nach der Haupterfindung
gleichende oder entsprechende Teile der Ausführungsform sind mit um 100 höheren
Bezugszahlen bzw. mit apostrophierten Bezugszeichen versehen.
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Die in ihren konstruktiven Einzelheiten in den Fig. 1 bis 4 dargestellte
Ausführunqsform besteht im mechanischen Teil hauptsächlich aus einem Drahteinzug
114, einer Windestation 116, einer Steuereinrichtung 118 und einer Hilfseveuereinrichtung
120 für Vorgänge in der Windestation, aus einem ersten Antrieb 122 für den Drahteinzug
114, einem zweiten Antrieb 124 für die Steuereinrichtung 118 und einem dritten Antrieb
126 für die Hilfssteuereinrichtung 120.
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Der bremsbare Drahteinzug 114 ist durch drei Paare von insgesamt sechs
Drahteinzugswalzen 130 gebildet, die einen endlosen Draht D' geradlinig waagrecht
in die Windestation 116 vorschieben. Alle Walzen 130 sind angetrieben.
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Der Antrieb 122 für die Drahteinzugswalzen 130 setzt sich aus einem
Elektromotor M1', einem die Walzen 1 30 aller Walzenpaare direkt antreibenden Gleichsetzungsgetriebe
132, einem Schaltgetriebe 222 und einem dieses mit dem Motor M1' koppelnden Keilriemengetriebe
134 zusammen. Das Schaltgetriebe 222 weist ein die drehmomentausleitende Antriebswelle
224 des Keilriemengetriebes 134 mit einer Hilfssteuerwelle 200 gegebenenfalls verbindendes
untersetzendes Zahnradpaar 226, ein dessen grösseres Zahnrad mit einer Zwischenwelle
228 drehverbindendes untersetzendes Zahnradpaar 230, ein die Zwischenwelle 228 mit
einer Kupplungswelle 232 des Gleichsetzungsgetriebes 132 gegebenenfalls verbindendes
übersetzendes Zahnradpaar 234 als Schnellgang des Schaltgetriebes 222 und ein entsprechend
parallel geschaltetes untersetzendes Zahnradpaar 236 als Schleichgang sowie eine
dazwischenliegende schaltbare Kupplung 238 mit drei auf der Welle 232 sitzenden
Teilen auf, von denen die beiden äußeren drehfest mit den drehbar auf der Welle
232 sitzenden Zahnrädern der Paare 234 und 236 verbunden sind und deren mittlere
wahlweise zum Einschalten des Schnell- oder Schleichganges aus seiner Leerlauf bewirkenden
Mittelstellung an einen der beiden äußeren anlegbar ist. Im Ausführungsbeispiel
sind die größeren Zahnräder der beiden Paare 230 und 234 identisch sowie das größere
Zahnrad des Paares 226 und das kleinere Zahnrad des Paares 230 drehfest miteinander
verbunden und drehbar auf die Welle 200 gesetzt. Der Grund dieser Anordnung wird
noch verdeutlicht.
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In der Windestation 116 befinden sich zwei den auflaufenden Draht
D' bleibend verformende Windewerkzeuge 138, ein Steigungswerkzeug 140 und ein Schneidwerkzeug
142. Alle Werkzeuge sind einstellbar, auswechselbar und bewegbar. Das Steigungswerkzeug
140 und das Schneidwerkzeug 142 sind an je einem Schlitten 144 bzw. 146 gelagert,
die in ortsfesten Schlittenführungen 148 geführt sind. Der Bewegungsapparat für
die Halter 150 der beiden Windewerkzeuge 138 ist zum Teil nicht dargestellt. Soweit
das doch der Fall ist, wird weiter unten darauf eingegangen. Das Schneidwerkzeug
142 wirkt mit einem
Dorn 152 in der Windestation 116 zusammen.
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Die Steuereinrichtung 118 hat zwei den Windewerkzeugen 138 bzw. dem
Steigungswerkzeug 140 zugeordnete Teile, denen eine Haupt-Steuerwelle 154 gemeinsam
ist. Der erste Teil zum Winden ist wie folgt aufgebaut: Auf der Steuerwelle 154
sitzt ein Formexzenter 156, dessen Exzentrizität von der gewünschten Federform und
nur von dieser abhängt. Am Maschinengestell 158 ist ein Rollenhebel 160 schwenkbar
und ein Ubetragungshebel 162 drehbar gelagert, der mit den Windewerkzeug-Haltern
150 gekoppelt ist. Der Rollenhebel 160 läuft mit einer Rolle 161 auf dem Umfang
des Formexzenters 156. Mit einer anderen Rolle 163 an einem Arm des Übertragungshebels
162 stützt sich dieser am Rollenhebel 160 ab. Infolgedessen steuert der Formexzenter
156 bei Drehung der Steuerwelle 154 die Bewegung der Windewerkzeuge 138. Der zur
Steigungseinstellung bestimmte zweite Teil der Steuereinrichtung 118 ist wie folgt
aufgebaut: Auf der Steuerwelle 154 sitzen vier gemeinsam axial verschiebbare Steuernocken164,
die bei einer Drehung der Steuerwelle wahlweise zum Einsatz kommen. Es sind dies
ein Dreifach-Nocken 164.1, ein Zweifach-Nocken 164.2, ein Ubeückungsnocken 164.3
und ein Spezialnocken 164.4, mit denen drei bzw. zwei gleiche Federn pro Umdrehung
der Steuerwelle 154 hergestellt werden bzw. dabei die Federzahl um 2 oder 1 herabgesetzt
werden kann bzw. Spezialfedern mit unregelmäßigem Steigungsverlauf längs des Federkörpers
hergestellt werden können. Die Steuernocken 164 wirken abwechselnd mit einer Kurvenrolle
166 zusammen, die an einem Rollenhebel 168 gelagert ist, der um eine zur Steuerwelle
154 parallele, gestellfeste Achse 170 schwenkbar ist. Auf einer parallel zur Achse
170 drehbar am Gestell 158 gelagerten Welle 172 sitzt frei drehbar ein von einer
Rückstellfeder beaufschlagtes Formteil 176 mit einer Gabel und einer Kulissenführung,
in die ein Kulissenstein eingreift, der frei drehbar und mittels einer Verstellspindel
verschiebbar am Rollenhebel 168 gelagert ist; vgl. Fig. 4 der DE-OS 28 26 875. Diese
Spindel erlaubt es, das Steigungswerkzeug 140 während des Maschinenlaufes zu verstellen,
wobei Vorrichtungsteile beteiligt sind, die nun genannt werden. Auf einer zur Welle
172 parallelen, drehbar am Gestell 158 gelagerten Welle 186 sitzt ein
vlabelhebel
188, an dem das eine Ende einer Stange 190 angelenkt ist, deren anderes Ende an
der Gabel des Formteiles 176 angelenkt ist. Zwischen einem auf der Welle 186 sitzenden
Arm 191 und dem Schlitten 144 für das Steigungswerkzeug 140 befindet sich ein kurzes
Getriebeglied 192, das an beiden Teilen 144 und 191 angelenkt ist. Damit ist die
kinematische Kette zwischen dem Steuerkurvengetriebe 164-166 und dem Schlitten 144
geschlossen, so daß die Steuerwelle 154 und die das Formteil 176 beaufschlagende
Rückstellfeder das Steigungswerkzeug 140 steuernd bzw. rückstellend bewegen können.
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Der Antrieb für die Steuereinrichtung 118 setzt sich aus einem die
Steuerwelle 154 direkt antreibenden Schneckengetriebe 194 und einem dieses betätigenden
elektrohydraulischen Drehmomentverstärker 240 mit einem Elektromotor M2' zusammen,
welcher über einen unten im einzelnen beschriebenen eiOrZben Pnqxttsoulverstärker
244 von einem Taogeneratcc 246 steuerbar und mittels eines Tadxe generators 242
regelbar ist, wobei der Generatcrir ein mit einer Einzugswelle 248 gekoppeltes Zahnriemengetriebe
250 angetrieben wird, und selbst ein Servoventil 252 betätigt, das einen Hydromotor
254 für das Getriebe 194 steuert, dessen übliche hydraulische Ver- und Entsorgung
nicht weiter dargestellt ist.
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An der Steuerwelle 154 sitzen gestellfest zwei berührungslose Schalter
256 und 258, die mittels der nacheinander wirksam werdenden Zähne einer Zahnscheibe
260 bzw. eines nur einmal pro Umdrehung der Welle tätigen Schaltelementes 262 betätigbar
sind, die beide drehfest auf der Steuerwelle 154 sitzen. Die Mehrfach-Schalteinrichtung
260-256 steuert u.a. die elektrisch betätigbare Kupplung 238 zum Umschalten des
Zweiganges des Drahteinzuges 114. Die Einfach-Schalteinrichtung 262-258 dient der
Bestimmung des "ersten" Zahnes der Zahnscheibe 260, mit dem die Ausgangs- und Enddrehlage
00 bzw. 3600 der Steuerwelle 154 bei einer Umdrehung korrespondiert, falls ein Einfach-Nocken
verwendet wird. Bei dem Zweifach-Nocken 164.2 betragen die Winkel 0 und 1800 bzw.
1800 und 3600.
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Die Hilfssteuereinrichtung 120 weist die bremsbare Hilfssteuerwelle
200 und einen auf ihr sitzenden Exzenter 202 auf, der einen Pleuel 204 bewegt, dessen
freies Ende an einem Führungsarm 206 angelenkt ist, welcher lose auf der Welle 186
sitzt.
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Am Anlenkungspunkt des Pleuels 204 ist am Ftihringsarm 206 außerdem
das eine Ende einer Stange 208 angelenkt, deren anderes Ende an einem Hebel 210
angelenkt ist, der auf der Welle 172 sitzt. Ein kurzes Getriebeglied 212, das sowohl
an einem auf der Welle 172 sitzenden Arm 211 als auch an dem Schlitten 146 des Schneidwerkzeuges
142 angelenkt ist, schließt die kinematische Kette von der Hilfssteuerwelle 200
bis zum Schneidwerkzeug 142.
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Der van ELitrowJxs bis zum größeren Zahnrad des Paares 226 mit dem
Walzen-Antrieb 122 übereinstimmende Antrieb 126 für die Hilfssteuereinrichtung 120
weist ferner eine schaltbare Kupplung 264 auf, die auf der Hilfssteuerwelle 200
zwischen dem Gestell 158 und dem größeren Zahnrad des Paares 226 sitzt, welches
mit einer Kupplungshälfte drehfest verbunden ist. Die andere Hälfte der Kupplung
264 ist drehfest mit der Hilfssteuerwelle 200 verbunden und zum Stillsetzen dieser
Welle bremsbar.
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Eingerückt wird die elektrisch betätigbare Kupplung 264 von einem
Impulszähler/Schalter 266, der an einen mittels des Zahnriemengetriebes 250 von
der Einzugswelle 248 angetriebenen Impulsgeber 268 angrchlossen ist. Der Impulszähler/Schalter
266 steuert auch die Kupplung 238 an, wie noch gezeigt wird.
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Der elektrische Proportionalverstärker 244 zur Ubersetzung der Drehzahl
der Einzugswelle 248 in die Drehzahl der Haupt-Steuerwelle 154 besitzt eingangs
eine an den Gleichspannung erzeugenden Einzugs-Tachogenerator 246 angeschlossene
Parallelschaltung 270 von fünf Potentiometern R1 bis R5, deren MXtelabgriffe mit
einem elektronischen Umschalter 272 verbunden sind, der mittels eines an den Schalter
256 angeschlossenen Ansteuerschaltwerkes 274 betätigbar ist, das durch errechnete
oder programmierte Steuersignale die wegen der ungleichformigen Drehung der Steuerwelle
154 im allgemeinen aperiodlschen Ansteuerimpulse des Schalters 256 durchläßt oder
sperrt. Neben den Mittelabgriffen ist ein Konstantspannungsgeber 276 an den Umschalter
272 angeschlossen, der mit einem Impedanzwandler 278 mit Rückkopplungsschleife 280,
einem elektrischen Netzwerk 282 zum Einstellen des Regelverhaltens des Drehmomentverstärkers
240 und einem elektrischen Servoverstärker 284 in dieser
Reihenfolge
versehen ist. Der Servoverstärker 284, der von ihm analog spannungsgesteuerte Elektromotor
M2' und der ihm zugeordnete,Gleichspannung erzeugende Tachogenerator 242 bilden
einen Regelkreis, dessen Verhalten wie angedeutet vom Netzwerk 282 bestimmt wird,
das eine Einflußnahme auf die Beschleunigung der Drehzahl der Steuerwelle 154 ermöglicht.
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Durch Einstellung der Potentiometer R1 bis R5 wird festgelegt, welche
Winkelgeschwindigkeiten der Steuerwelle 154 im Schnell-oder Schleichgang des Drahteinzuges
114 in bestimmten Zeitpunkten und während bestimmter Phasen der Federherstellung
gegeben werden. Der Geber 276 liefert eine gangunabhängige, konstante Gleichspannung,
die während des Schnittes für eine konstante Winkelgeschwindigkeit der Steuerwelle
154 sorgt.
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Hauptteil des Impulszählers/Schalters 266 sind zwei den Drahteinzug
114 zugeordnete Drahtlängenzähler P1 und P2, welche die während des Schnellgangs
des Drahteinzuges eingezogene Drahtlänge bzw. die während der Herstellung einer
Feder insgesamt, also auch die während des Schleichgangs, eingezogene Drahtlänge
digital messen und anzeigen, sowie eine Programm-Steuerung, zu der das Ansteuerschaltwerk
274 gehört. Diese kann mit einem Rechner versehen sein, der entsprechend den eingespeicherten
Federkenndaten ein passendes Programm auswählt, die Einstellwerte für die beiden
Drahtlängenzähler P1 und P2 und für die Potentiometer R1 bis R5 errechnet und übermittelt
sowie die Steuerung durch laufende Korrektur der Einstellwerte übernimmt.
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Zur Vorbereitung des Maschinenlaufs sind folgende Maßnahmen zu treffen:
- Einstellung der Windewerkzeuge 138 auf den gewünschten Federdurchmesser oder,
bei veränderlichem Durchmesser, auf den Anfangsdurchmesser.
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- Einstellung des Schneidwerkzeuges 142 und des Dornes 152 auf die
Schnittstelle.
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- Auswahl des Steuernockens 164 durch das in Fig. 2 angedeutete axiale
Verschieben des Nockenträgers, bis der gewünschte Nocken mit der Kurvenrolle 166
in Wirkverbindung steht.
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- Einstellung des Steigungswerkzeuges 140 auf die gewünschte Steigung
oder, bei verändetlicher Steigung, auf die Anfangssteigung.
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- Auswahl eines von mehreren Programmen zur Herstellung von Zugfedern,
Druckfedern unterschiedlicher Windungszahl und Spezialfedern, je mit größerem, mittlerem
und kleinerem Durchmesser.
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- Einstellung der Potentioseter R1 bis R5 auf Eaechner- oder Tabeflenterte,
die sich auf die Federkenndaten stützen und festlegen, wann oder nach welcher eingezogenen
Drahtlänge die Winkelgeschwindigkeit der Haupt-Steuerwelle 154 in bestimmter Weise
eine Anderung erfährt.
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- Einstellung der Drahtlängenzähler P1 und P2 für Schaltzwecke.
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- Probelauf zur Herstellung einer Feder, die vermessen wird und zur
Korrektur der Einstellungen entsprechend der gefundenen Federform und -länge Anlaß
geben kann.
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Die automatische Steuerung der für den Dauerlauf vorbereiteten, oben
beschriebenen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist folgende, wenn
mit dieser Maschine beispielsweise die Feder gemäß Fig. 5 hergestellt werden soll,
welche eine einzige Anfangswindung a mit konstanter Minimalsteigung, drei anschließende
Windungen b mit zunehmender Steigung, dreieinhalb anschließende Windungen c mit
konstanter Steigung, eine anschließende Windung d mit abnehmender Steigung und schließlich
drei Endwindungen e mit konstanter Minimalsteigung aufweist: Ausgegangen sei von
einem Zustand der Maschine, in dem der Elektromotor M1' läuft, die Kupplung 264
ausgerückt ist, die Kupplung 238 weder den Schnellgang noch don Schltichgang eingelegt
hat und der Elektromotor M2' läuft.
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Infolgedessen dreht der Hydromotor 254 die Haupt-Steuerwelle 154
zunächst mit konstanter w276 Winkelgeschwindigkeitfi bis der vom Schalter 258 bestimmte
erste Zahn der Scheibe 260 durch Betätigen des Schalters 256 im Zeitpunkt t=o das
Startsignal gibt,das soshl die Kupp1un 238 im Sinne des Einlegens des Schleichganges
des Drahteinzuges 114 be-
tätigt als auch über das Ansteuerschaltwerk
274 den Umschalter 272 im Sinne der Einschaltung des Potentiometers R1 betätigt.
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Diese Betätigungen bewirken letztlich, daß der Draht D' während der
Zeit t1 mit der Geschwindigkeit v1, 5.2 eingezogen und die Steuerwelle 154 mit der
Winkelgeschwindigkeit wR1 um den Winkel 91 gedreht wird, wobei gilt,t1 = t1/ sR1.
Während der Zeit t1 ist der ausgewählte Zweifach-Nocken 164.2, der die Herstellung
von zwei Federn pro Steuerwellenumdrehung gestattet, noch nicht wirksam. Am Ende
der Zeit t1, das mit dem Beginn der Zeit t2 zusammenfällt, ist die Anfangswindung
a erzeugt und es wird durch die Mehrfach-Schalteinrichtung 260-256 wiederum sowohl
die Kupplung 238, nun aber im Sinne des Einlegens des Schnellganges des Drahteinzuges
114, betätigt als auch über das Ansteuerschaltwerk 274 der Umschalter 272 im Sinne
des Einschaltens des Potentiometers R2 betätigt. Infolgedessen wird der Draht D'
während der Zeit t2 mit der erhöhten Geschwindigkeit v2-5.1 eingezogen und die Steuerwelle
154 mit der erhöhten Winkelgeschwindigkeit R2 um den Winkel y2 gedreht, wobei gilt,
t2 = (P2/WR2. Während der Zeit t2, in der die Windungen b erzeugt werden, wirken
eine Aufstiegsflanke des Zweifach-Nockens 164.2 und die Kurvenrolle 166 zusammen,
so daß das Steigungswerkzeug 140 im Sinne zunehmender Steigung angenähert linear
verstellt wird. Während der noch zu erläuternden Zeiten t3, t4 und t5.1 wird der
Schnellgang des Drahteinzuges 114 beibehalten, so daß die Drahtgeschwindigkeit weiterhin
v2-5.1 beträgt. Am Anfang der Zeit t3, die mit dem Ende der Zeit t2 zusammenfällt,
wird das Potentiometer R3 eingeschaltet, so daß die Steuerwelle 154 nun mit der
zwischenc';R2 und oR1 liegenden Winkelgeschwindigkeit wR3 um den Winkel y3 gedreht
wird, wobei t3 = 93koR3 gilt. Während der Zeit t3 läuft die Kurvenrolle 166 längs
eines zur Steuerwelle 154 konzentrischen Kreisbogens am Zweifach-Nocken 164.2 ab,
so daß die Einstellung des Steigungswerkzeuges 140 unverändert und damit die Steigung
der Windungen c konstant bleibt. Zu Beginn der Zeit t4, die mit dem Ende der Zeit
t3 zusammenfällt, wird das Potentiometer R4 eingeschaltet, so daß sich die Steuerwelle
154 nun mit der maximalen Winkelgeschwindigkeit wR4 um den
Winkel
94 dreht, wobei gilt, t4 t =?4/R4. Während der Zeit t4 läuft die Kurvenrolle 166
an der zur genannten Ahfstiegsflanke symmetrischen Abstiegsflanke des Zweifach-Nockens
164.2 entlang radial einwärts, wodurch die Erstellung des Steigungswerkzeuges 140
während der Zeit t2 im wesentlichen linear rückgängig gemacht wird. Dabei entsteht
die Windung d.
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Zu Beginn der Zeit t5.1, die mit dem Ende der Zeit t4 zusammenfällt,
wird das Potentiometer R5 eingeschaltet, so daß sich die Steuerwelle 154 mit der
zwischencQRl undwR3 liegenden Winkelgeschwlndigkeit wR5.1 relativ langsam weiterdreht,
ohne daß dabei das Steigungswerkzeug 140 verstellt wird, bis am uebergang der Zeit
t5.1 zur Zeit t5.2 der Drahtlängenzähler Pl des Impulszählers/Schalters 266 die
Kupplung 238 im Sinne des Wiedereinlegens des Schleichganges betätigt, so daß die
Steuerwelle 154 nun mit der minimalen Winkelgeschwindigkeit wR5.2 weitergedreht
wird. Während der Zeiten t5.1 + tS.2 = t5 legt sie den Winkel 5 zurück, wobei gilt,
t5 = 95/uaR5.
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In die Zeiten tS.1 und t5.2 fällt die Erzeugung der beiden vorletzten
bzw. der letzten der Endwindungen e.
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Das dem Verhältnis der Drahteinzugsgeschwindigkeiten v1, 5.2 und v2-5.1
proportionale Erniedrigen der Winkelgeschwindigkeit der Steuerwelle 154 von # R5.1
auf #R5.2 kann anstelle des Drahtlängenzählers P1 mittels eines Schaltvorganges
in der Mehrfach-Schalteinrichtung 260-256 bewirkt werden, deren Schalter 256 ohnehin
mit der Kupplung 238 in Verbindung steht.
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Am Ende der Zeit t5.2 schaltet der Drahtlängenzähler P2 unabhängig
von der Drehlage der Steuerwelle 154 erstens die Kupplung 238 auf Leerlauf der Kupplungswelle
232, worauf der Drahteinzug 114 durch eine nicht dargestellte Bremse der Einzugswelle
248 scharf abgebremst wird, zweite den Konstantspannungsgeber 276 anstelle des zuletzt
wirksamen z.B.
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Potentiaineters R5 ein, worauf die Steuerwelle 154 mit der/#R2 entsprechenden
Winkelgeschwindigkeit #276 wesentlich - schneller weiterläuft, und drittens die
Kupplung 264 ein, worauf das Schneidwerkzeug 142 tätig wird und den Draht D' durchtrennt.
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Der Schneidvorgang muß vor dem Ende der Zeit tS beendet sein, deren
Anfang mit dem Ende der Zeit t5.2 zusarrunenfällt. Während der Zeit tS dreht sich
die Steuerwelle 154 um den Winkel9'S,
wobei gilt, tS = #S / #276.
Im gegebenen Bespiel ist dingung #1 + 2 + 3 + 4 + t5 + tS = 1800 erfüllt. Bei Verwendung
des Dreifach-Nockens 164.1 müßten an der Stelle der 180° 120° stehen. Danach kommt
der jeweils nächste Nocken zum Zuge, mittels dessen die Steigung innerhalb einer
Feder variiert wird.
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Vor dem Ende der Zeit tS, das mit t = o zusammenfällt, so daß 0276
unter Umgehung von #154 = 0 direkt in xR1 übergehen kann, wenn in Serie gefertigt
wird, wird, wie oben geschildert, die Zahnscheibe 120 bis zur Abgabe des Startsignals
in ihre Ausgangsdrehlage Pt = 0 gedreht, bis je nach Nockenzahl 0° = 3600 (Einfach-Nocken),
1800 oder 00 = 360° (Zweifach-Nocken) bzw. 1200 oder 2400 oder 0O = 3600 (Dreifach-Nocken)
erreicht sind.
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Die Feder gemäß Fig. 5 ist zylindrisch. Falls eine sogenannte Formfeder,
z.B. eine Kegel-;aillen- oder Tonnenfeder hergestellt werden soll, wird anstelle
einer Kreisscheibe der Formexzenter 156 benötigt, der die Windewerkzeuge 138 steuert.
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Die Wirkungsweise derjenigen Teile der Ausführungsform, welche im
wesentlichen schon Bestandteile der ersten Ausführungsform der Vorrichtung nach
der Haupterfindung sind, ist in der DE-OS 28 26 875 beschrieben.
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