EP2011583B1 - Drahtverformungsmaschine - Google Patents

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Publication number
EP2011583B1
EP2011583B1 EP07017890A EP07017890A EP2011583B1 EP 2011583 B1 EP2011583 B1 EP 2011583B1 EP 07017890 A EP07017890 A EP 07017890A EP 07017890 A EP07017890 A EP 07017890A EP 2011583 B1 EP2011583 B1 EP 2011583B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plate
tool
wire
forming machine
tool plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Not-in-force
Application number
EP07017890A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2011583A1 (de
Inventor
Norbert Speck
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wafios AG
Original Assignee
Wafios AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wafios AG filed Critical Wafios AG
Priority to TW097122505A priority Critical patent/TWI337903B/zh
Priority to JP2008170692A priority patent/JP4890508B2/ja
Priority to US12/167,793 priority patent/US8166786B2/en
Priority to RU2008127250/02A priority patent/RU2402399C2/ru
Priority to CN200810135615XA priority patent/CN101347813B/zh
Publication of EP2011583A1 publication Critical patent/EP2011583A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2011583B1 publication Critical patent/EP2011583B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F1/00—Bending wire other than coiling; Straightening wire
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F1/00—Bending wire other than coiling; Straightening wire
    • B21F1/008—Bending wire other than coiling; Straightening wire in 3D with means to rotate the wire about its axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F3/00—Coiling wire into particular forms
    • B21F3/02—Coiling wire into particular forms helically
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F35/00—Making springs from wire

Definitions

  • the invention relates to a wire forming machine according to the preamble of claim 1, in particular a spring-bending or spring-winch machine, comprising a machine frame, a wire retraction, a wire guide for conveying the supplied wire into a working area of the machine in which the wire machined and / or reshaped by a tool or several tools, for which purpose each tool can be transferred from a wire remote starting position via a feed movement in a working position on the wire and all tools on a provided on the machine frame tool plate around a recess mounted in this around ,
  • the wire is supplied to the working area of the machine, are arranged, wherein further each tool on the tool plate in the direction of its feed movement relative to the tool plate is immovable and its feed movement to its working position only by a corresponding movement of the Malawipl atte and the tool plate is seated on a second plate provided with a recess corresponding to the recess of the tool plate, the tool plate being movable along a first direction on the second plate and along
  • a wire-forming machine in the form of a leg spring machine in which a plurality of tools are mounted on a plate.
  • Each tool has a base plate and is provided with its own, only assigned to him drive, by its operation, it can be moved radially toward the wire or away from it.
  • the base plates can be coupled with a ring that can be pivoted about the wire axis and on the fine adjustment of the tools to the wire in the manufacturing process can be achieved (swing axis).
  • each tool is provided with its own drive, which makes the machine consuming and expensive.
  • the wire forming machine from the DE 199 38 905 B4 again represents a leg spring machine having two mounted next to the wire guide tool turret. These sit on a 3D cross table and can thus be positioned anywhere in the room.
  • the turret can additionally be rotated about an axis parallel to the wire axis, whereby different tools at different positions can be brought into engagement with the wire.
  • the tool change is very slow and it limits the performance of the machine clearly.
  • this known machine requires more space than conventional leg spring machines.
  • the module consists of a base plate with a drive, a linear guide and a crank.
  • the forming units can be easily mounted on a machine wall and dismantled again.
  • the disadvantage is that each tool unit in turn is assigned its own drive, which in turn makes the machine expensive, especially with a larger number of tools.
  • the thigh spring machine from the EP 1 637 251 A works with a feeder unit mounted on either a 2D or a 3D cross table.
  • the wire can be transported to the radially mounted tools, which, however, very large masses must be moved. The performance and rigidity of the known machine are therefore reduced.
  • Another leg spring machine with a two-dimensionally movable feeder is from the DE 697 15 953 T known to optimally position the wire to the tool.
  • the tool head is arranged above the feeder and can be moved horizontally and vertically.
  • a rotation axis for the tool is also provided.
  • only one tool can be attached to the tool head. For cutting a separate tool unit is needed.
  • the arrangement of the tool head is fixed (namely vertically from above).
  • a leg spring machine of the type mentioned is from the JP-P2007-30038A known.
  • the tool table is linear along a first direction on the second plate and this movable linearly along a second direction relative to the machine frame, wherein the first direction is horizontal and the second direction is vertical to the machine longitudinal axis.
  • the known machine comes in operation in very strong vibrations and a significant wobbling of the whole machine occurs, which leads to highly undesirable vibrations in each already created wire bending parts, which adversely affects the whole winding or wind process ,
  • the present invention seeks to provide a wire forming machine of the type mentioned so that in a further simple structure, a particularly low-vibration operation of the machine can be achieved and thus a high operating performance can be achieved.
  • the wire forming machine according to the invention leads quite surprisingly to an extremely low-vibration operation, which makes it possible to achieve very high production speeds with very good precision, without disturbing and the ejection impairing machine vibrations occur. This is probably due to the fact that in the inventive alignment of the axes of movement of both movable plates, the lateral Verfahramplituden each of the two plates are usually smaller than in a vertical / horizontal orientation of the two axes.
  • the moving mass of the tool plate is relatively small, as always only the necessary tools must be mounted. Due to the possibility of arbitrary arrangement of the tools whose attachment can be made so that the travel paths of the tool plate are reduced to a minimum.
  • the longitudinal axes of all tools mounted on the tool plate are very particularly preferably arranged at an acute angle, very particularly preferably at an angle of 30 ° or 45 ° to the vertical vertical axis of the machine, resulting in a particularly favorable force support to the ground which applies in particular to a job of 45 °.
  • the tool plate and the second plate are each moved to two mutually parallel linear guide powers, if the respective movements are to be made linear.
  • the tool plate and the second plate are mounted in the form of a 2D cross table.
  • the drive for moving the tool plate is mounted, whereby he then always taken in the direction of movement of the second plate relative to the machine frame and via its drive connection to the tool plate, the superposition of the movement of the second plate which can be done in a simple way the tool plate.
  • tool plate and the second plate represent parts of a 3D cross table and thus together are still movable in a direction parallel to the wire direction, whereby a three-dimensional feed movement of all tools is possible.
  • the tool plate with the tools attached to it is still designed to pivot about an axis perpendicular to the wire conveying direction, whereby it can be achieved that the tools in the working position no longer perpendicular to the wire attacks, which is desirable in some cases ,
  • the respectively relevant tool holder can be provided with a corresponding adjustment device, which can be achieved in the individual case as optimal as possible alignment for wire guide.
  • tools are provided on the tool plate with an additional rotary drive, such as a turning tool with a rotary mandrel, so that with this in the working position then rotational movements can be performed.
  • the recess of the tool plate is in each relative position of the tool plate and the second plate to each other fully within the surface area defined by the recess of the second plate.
  • a peripheral to the edge of the cover plate is attached, through which the gap between the tool plate and machine frame is covered, whereby no parts, fingers oa. between the plates.
  • this shroud will be in four places, e.g. at four corners of the recess, bolted to the tool plate.
  • the two movable plates are arranged relative to each other and to the front plate of the machine frame so that the gaps between the tool plate and the second plate and between the latter and the end wall of the machine frame each have a gap width in the range of 0.8 to 1.3 mm, preferably at 1 mm, lies.
  • the recess in the second plate is preferably made substantially rectangular, but more preferably square, which is favorable for symmetry and weight reasons.
  • the wire forming machine according to the invention leads due to their relatively simple structure at relatively low cost and compared to many known machines to a significant cost. This is achieved by the simplification of the machine and the possible reduction in the number of drive axles, without having to accept higher power losses.
  • Fig. 1 shows in a perspective oblique view from the front (top left) a wire forming machine in the form of a leg spring machine 1, a wire retraction (hidden in the figure), a straightening unit (not shown) and a wire guide 2 has.
  • Both the wire intake, as well as the straightening unit and the wire guide 2 are rotatable about the longitudinal axis of the conveyed wire 3.
  • the straightening unit consists of straightening rollers, which are mounted in different planes and by an appropriate delivery eliminate the residual stress in the wire 3 and thus bends in this or generate a straight as possible directed wire.
  • the wire retraction consists of several pairs of driven rollers, which convey the wire 3 clamped between them as a result of their rotation through the wire guide 2 into the working area of the machine.
  • the leg spring machine 1 generally has a machine frame 4, which in Fig. 1 only shown in principle and which is provided on its front side with a machine front wall 5 (end wall).
  • a 2D cross table 6 which comprises on its front side a tool plate 7, which is mounted on a second plate 8 as a base plate, slidably on this.
  • two parallel, first linear guides 9 are mounted, along which the tool plate 7 on the base plate 8 in a direction x is movable, which is inclined at an angle of 45 ° to the vertical vertical axis HH of the leg spring machine 1 (in Fig. 1 : diagonally from bottom right to top left).
  • a spindle drive 10 is provided and mounted on a boom 11 of the base plate 8, so that it is taken with it on each movement of the base plate 8 fixed thereto.
  • two parallel, second linear guides 12 are mounted, on which the base plate 8 relative to the machine front wall 5 (and thus the machine frame 4) can be moved, in a direction y, which is perpendicular to the travel direction x of the tool plate 7 and also at 45 ° to the vertical Vertical axis HH of the leg spring machine runs (in Fig. 1 : from bottom left to top right).
  • a spindle drive 13 is likewise provided, which can be mounted on the machine front wall 5.
  • Both the tool plate 7, as well as the second plate or base plate 8 are each provided in their center with a recess 14 which extends around the wire guide 2, as in Fig. 1 is shown.
  • the recesses 14 are in the two plates 7 and 8 of square shape with obliquely cut corners and lie in the initial rest position of the 2D cross table 6 on top of each other and form a common opening area through which the conveyed wire 3 via the wire guide 2 in the Working area of the machine 1 can be promoted unhindered.
  • Fig. 1 (or the other figures) is directly removed, are distributed around the recess 14 in the tool plate 7, several different tools attached, such a bending tool 15 with a rotatable bending head 16, further a wind finger 17, to which a plurality of winch grooves may be attached and finally a cutting tool 18.
  • a bending tool 15 with a rotatable bending head 16 further a wind finger 17, to which a plurality of winch grooves may be attached
  • a cutting tool 18 arranged there.
  • Each of the tools is mounted on the tool plate 7 so that it is fixed immovably in the direction of a feed movement to the wire guide 2 out.
  • Each tool may, if desired, be additionally provided with a drive, wherein Fig. 1 only one such further drive 19 for rotating the bending head 16 of the bending tool 15 is indicated.
  • a grid 20 with a plurality of holes is arranged on the tool plate 7 to allow easy mounting of tools to be attached thereto.
  • the hole pattern 20 runs around the entire circumference of the recess 14, so that tools can be arbitrarily positioned in this grid.
  • the tool holders 21 can also be used e.g. be provided with an adjusting device 23, via which the position of the tool in question can be adjusted in the longitudinal direction of the wire 3 in order to achieve the best possible alignment with the wire guide 2.
  • the wire guide 2 In order to position the wire guide 2 optimally to the tools 15, 17 and 18 used, it can be rotated about the longitudinal axis of the wire 3.
  • Fig. 2 shows the state in which by the method of the tool plate 7 (the movement of which results overall by the superposition of their relative movement to the base plate 8 and their relative movement to the machine front wall 5) of the bending head 16 of the bending tool 15 moved up to the outlet of the wire guide 2 and with the wire 3 is engaged. Then either the further drive 19 for the bending head 16 of the bending tool 5 (for a bending operation) or the wire retraction (for a winch) is actuated.
  • the cutting tool 18 is moved up to the wire 3 and moved so that it shears the wire 3 on the wire guide 2.
  • Fig. 2 the bending tool has moved up to the wire 3 and causes a corresponding bending deformation of the continuously conveyed wire 3.
  • Fig. 3 shows a position in which the wind finger 17 is placed in working position and the requested wire 3 is wound.
  • Fig. 4 Finally, a position is shown in which the cutting tool 18 has just moved up to the wire guide 2, wherein the movement of the cutting tool 18 continues to run until the wire 3 is finally sheared off on the wire guide 2.
  • the leg spring machine 1 instead of using a rotatable feeder, also has the possibility of rotatably forming the entire tool unit.
  • a 30-axis stage could be used, which allows an additional movement of the tool plate 7 and thus the tools mounted on it in the wire conveying direction.
  • the former can also be supported by a (not shown in the figures) support arm directly on the base frame 4 and on the end plate 5 to the 2D-stage from the introduction and Absorption of considerable cutting forces to relieve.
  • the support arm in turn must be movable relative to the machine frame to effect its delivery to the execution of the cut on the wire 3.
  • the support arm could be immobile and the cutting tool 18 provided with its own Zustellantrieb sitting on the arm.
  • the control of the manufacturing process is then ultimately due to the set program via a central process control device.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Wire Processing (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Drahtverformungsmaschine gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere eine Feder-Biege- oder Feder-Winde-Maschine, mit einem Maschinengestell, einem Drahteinzug, einer Drahtführung zum Befördern des zugeführten Drahtes in einen Arbeitsbereich der Maschine, in dem der Draht durch ein Werkzeug oder mehrere Werkzeuge bearbeitet und/oder umgeformt wird, wobei hierfür jedes Werkzeug aus einer vom Draht entfernten Ausgangsstellung über eine Zustellbewegung in eine Arbeitsstellung am Draht überführt werden kann und alle Werkzeuge auf einer am Maschinengestell vorgesehenen Werkzeugplatte um eine in dieser angebrachte Ausnehmung herum, durch die der Draht dem Arbeitsbereich der Maschine zugeführt wird, angeordnet sind, wobei ferner jedes Werkzeug an der Werkzeugplatte in Richtung seiner Zustellbewegung relativ zur Werkzeugplatte unbeweglich ist und seine Zustellbewegung in seine Arbeitsstellung nur durch eine entsprechende Bewegung der Werkzeugplatte vorgenommen wird und die Werkzeugplatte auf einer mit einer der Aussparung der Werkzeugplatte entsprechenden Aussparung versehenen zweiten Platte sitzt, wobei die Werkzeugplatte längs einer ersten Richtung auf der zweiten Platte und diese längs einer zweiten Richtung relativ zum Maschinengestell verfahrbar sind.
  • Aus der DE 101 34 828 B4 ist eine Drahtverformungsmaschine in Form einer Schenkelfedermaschine bekannt, bei der eine Mehrzahl von Werkzeugen auf einer Platte angebracht sind. Jedes Werkzeug weist eine Grundplatte auf und ist mit einem eigenen, nur ihm zugeordneten Antrieb versehen, durch dessen Betätigung es radial auf den Draht hin bzw. von diesem weg bewegt werden kann. Die Grundplatten können mit einem Ring gekoppelt werden, der um die Drahtachse verschwenkt werden kann und über den eine Feineinstellung der Werkzeuge zum Draht im Fertigungsablauf erreicht werden kann (Swing-Achse). Bei dieser bekannten Maschine ist jedoch jedes Werkzeug mit einem eigenen Antrieb versehen, was die Maschine aufwendig und teuer macht.
  • In der DE 103 42 451 A ist eine Schenkelfedermaschine beschrieben, bei der die auf einem vertikalen Rundtisch angeordneten Werkzeugeinheiten in einer beliebigen Winkelstellung auf diesem angebracht werden können. Zum Antrieb der Bewegung der Werkzeugeinheiten ist ein zentrales Antriebsrad vorgesehen, das Nockenschaftblöcke antreibt, die mit den Werkzeugeinheiten im Sinne einer Kurvensteuerung verbunden werden können. Hierbei benötigt jede Werkzeugeinheit zwar keinen eigenen, nur ihr zugeordneten Antrieb, die zeitliche Abfolge der Bewegungen ist aber nicht ausreichend frei programmierbar.
  • Die Drahtverformungsmaschine aus der DE 199 38 905 B4 stellt wiederum eine Schenkelfedermaschine dar, die zwei neben der Drahtführung angebrachte Werkzeugrevolver aufweist. Diese sitzen auf einem 3D-Kreuztisch und können damit beliebig im Raum positioniert werden. Der Revolver kann zusätzlich noch um eine zur Drahtachse parallele Achse gedreht werden, wodurch unterschiedliche Werkzeuge an unterschiedlichen Positionen mit dem Draht in Eingriff gebracht werden können. Bei dieser bekannten Maschine erfolgt der Werkzeugwechsel jedoch sehr langsam und er schränkt die Leistung der Maschine deutlich ein. Überdies benötigt diese bekannte Maschine mehr Platz als übliche Schenkelfedermaschinen.
  • Aus der DE 299 13 014 U ist eine Umformeinheit in Modulform für Drahtbiegemaschinen bekannt, deren Modul aus einer Grundplatte mit einem Antrieb, einer Linearführung und einer Schubkurbel besteht. Die Umformeinheiten können einfach an einer Maschinenwand montiert und wieder demontiert werden. Nachteilig ist jedoch, daß jeder Werkzeugeinheit wiederum ein eigener Antrieb zugeordnet ist, was die Maschine wiederum teuer macht, insbesondere bei einer größeren Werkzeuganzahl.
  • Die Schenkelfedermaschine aus der EP 1 637 251 A arbeitet mit einer Einzugseinheit, die entweder auf einem 2D- oder einem 3D-Kreuztisch angebracht ist. Damit kann der Draht zu den radial angebrachten Werkzeugen befördert werden, wozu allerdings sehr große Massen bewegt werden müssen. Die Leistung und Steifigkeit der bekannten Maschine sind daher herabgesetzt.
  • Eine weitere Schenkelfedermaschine mit einem zweidimensional bewegbaren Einzug ist aus der DE 697 15 953 T bekannt, um den Draht optimal zum Werkzeug zu positionieren. Der Werkzeugkopf ist dabei oberhalb des Einzugs angeordnet und kann horizontal sowie vertikal bewegt werden. Zusätzlich ist auch noch eine Drehachse für das Werkzeug vorgesehen. Bei dieser bekannten Maschine kann jedoch lediglich ein Werkzeug am Werkzeugkopf angebracht werden. Zum Schneiden wird eine eigene Werkzeugeinheit benötigt. Die Anordnung des Werkzeugkopfes ist fest vorgegeben (nämlich senkrecht von oben).
  • Eine Schenkelfedermaschine der eingangs genannten Art ist aus der JP-P2007-30038A bekannt. Dabei ist der Werkzeugtisch linear längs einer ersten Richtung auf der zweiten Platte und diese linear längs einer zweiten Richtung relativ zum Maschinengestell verfahrbar, wobei die erste Richtung horizontal und die zweite Richtung vertikal zur Maschinenlängsachse verlaufen. In der Praxis zeigt sich jedoch, daß die bekannte Maschine bei Betrieb in sehr starke Schwingungen kommt und ein erhebliches Wackeln der ganzen Maschine eintritt, das zu höchst unerwünschten Schwingungen bei den jeweils schon erstellten Drahtbiegeteilen führt, was den ganzen Wickel- bzw. Windeprozeß ungünstig beeinflußt.
  • Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Drahtverformungsmaschine der eingangs genannten Art so vorzuschlagen, daß bei weiterhin einfachem Aufbau ein besonders schwingungsarmer Betrieb der Maschine erzielbar ist und damit eine hohe Betriebsleistung erreicht werden kann.
  • Erfindungsgemäß wird dies bei einer Drahtverformungsmaschine der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß die beiden Verfahrrichtungen von Werkzeugplatte und zweiter Platte jeweils unter einer Neigung von ungefähr 45° zur vertikalen Hochachse der Maschine verlaufen.
  • Die erfindungsgemäße Drahtverformungsmaschine führt ganz überraschend zu einem außerordentlich schwingungsarmen Betrieb, der es gestattet, besonders hohe Herstellungsgeschwindigkeiten bei sehr guter Präzision zu erreichen, ohne daß störende und den Ausstoß beeinträchtigende Maschinenschwingungen auftreten. Dies ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, daß bei der erfindungsgemäßen Ausrichtung der Verfahrachsen beider verfahrbarer Platten die seitlichen Verfahramplituden jeder der beiden Platten meist kleiner als bei einer senkrecht/horizontalen Ausrichtung der beiden Verfahrachsen sind.
  • Bei der Erfindung ist die bewegte Masse der Werkzeugplatte relativ klein, da stets nur die benötigten Werkzeuge montiert werden müssen. Durch die Möglichkeit zur beliebigen Anordnung der Werkzeuge kann deren Anbringung so vorgenommen werden, daß die Verfahrwege der Werkzeugplatte auf ein Minimum reduziert werden.
  • Ganz besonders bevorzugt werden bei der erfindungsgemäßen Drahtverformungsmaschine die Längsachsen aller auf der Werkzeugplatte angebrachten Werkzeuge jeweils unter einem spitzen Winkel, ganz besonders bevorzugt einem Winkel von 30° oder 45°, zur vertikalen Hochachse der Maschine angeordnet, wodurch sich eine besonders günstige Kräfteabstützung zum Boden erreichen läßt, was insbesondere bei einer Anstellung von 45° gilt.
  • Besonders bevorzugt werden die Werkzeugplatte und die zweite Platte jeweils auf zwei zueinander parallelen Linearführungsleistungen verschoben, wenn die jeweiligen Bewegungen linear vorgenommen werden sollen.
  • Vorteilhafterweise werden bei der Erfindung die Werkzeugplatte und die zweite Platte in Form eines 2D-Kreuztisches angebracht.
  • Besonders empfehlenswert ist es ferner, wenn auf der zweiten Platte auch der Antrieb zum Verfahren der Werkzeugplatte angebracht ist, wodurch er dann stets in Richtung der Bewegung der zweiten Platte relativ zum Maschinengestell mitgenommen und über seine Antriebsverbindung zur Werkzeugplatte die Überlagerung der Bewegung der zweiten Platte auf die der Werkzeugplatte in einfacher Weise erfolgen kann.
  • Eine weitere vorzugsweise Ausgestaltung der Erfindung ist auch dadurch gegeben, daß die Werkzeugplatte und die zweite Platte Teile eines 3D-Kreuztisches darstellen und damit gemeinsam noch in einer zur Drahtrichtung parallelen Richtung bewegbar sind, wodurch eine dreidimensionale Zustellbewegung aller Werkzeuge ermöglicht wird.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Werkzeugplatte mit den an ihr angebrachten Werkzeugen noch um eine zur Drahtförderrichtung senkrechte Achse verschwenkbar ausgebildet, wodurch erreicht werden kann, daß die Werkzeuge in der Arbeitsstellung nicht mehr senkrecht am Draht angreift, was in manchen Fällen wünschenswert ist.
  • Es kann für bestimmte Einsatzfälle auch vorteilhaft sein, daß auf der Werkzeugplatte angebrachte Werkzeuge einzeln senkrecht zu dieser verstellbar sind. Dazu kann der jeweils betreffende Werkzeughalter mit einer entsprechenden Einstellvorrichtung versehen sein, wodurch sich im Einzelfall eine möglichst optimale Ausrichtung zur Drahtführung erreichen läßt.
  • In bestimmten Anwendungsfällen ist es auch von Vorteil, wenn Werkzeuge auf der Werkzeugplatte mit einem zusätzlichen Drehantrieb versehen sind, etwa bei einem Drehwerkzeug mit einem Drehdorn, damit mit diesem in der Arbeitsstellung dann auch Drehbewegungen durchgeführt werden können.
  • Besonders bevorzugt ist ferner vorgesehen, daß die Aussparung der Werkzeugplatte in jeder Relativstellung von Werkzeugplatte und zweiter Platte zueinander voll innerhalb des von der Aussparung der zweiten Platte festgelegten Flächenbereiches liegt.
  • Vorteilhafterweise ist in der Aussparung der Werkzeugplatte ein an deren Rand umlaufendes Abdeckblech angebracht, durch das der Spalt zwischen Werkzeugplatte und Maschinengestell abgedeckt wird, wodurch keine Teile, Finger o.ä. zwischen die Platten geraten können. Bevorzugt wird dieses Abdeckblech an vier Stellen, z.B. an vier Ecken der Aussparung, an die Werkzeugplatte angeschraubt.
  • Die beiden beweglichen Platten sind relativ zueinander und zur Stirnplatte des Maschinengestells so angeordnet, daß die Spalte zwischen Werkzeugplatte und zweiter Platte sowie zwischen letzterer und der Stirnwand des Maschinengestells jeweils eine Spaltweite aufweisen, die im Bereich von 0,8 bis 1,3 mm, bevorzugt bei 1 mm, liegt. Dies läßt sich einfach dadurch erreichen, daß die beiden beweglichen Platten nicht als "Vollplatten" ausgeführt sind, sondern Aussparungen und Taschen aufweisen, wobei die Linearführungen und die darauf laufenden Führungswagen jeweils so tief in die zugeordnete Platte eingelassen sind, daß letztlich die gewünschte enge Spaltweite erreicht wird.
  • Die Aussparung in der zweiten Platte wird bevorzugt im wesentlichen rechteckig, besonders bevorzugt aber quadratisch, ausgeführt, was aus Symmetrie- und Gewichtsgründen günstig ist.
  • Weiter von besonderem Vorteil ist auch, wenn ein als Schnittmesser ausgebildetes Werkzeug nicht an der Werkzeugplatte, sondern über einen Tragarm am Maschinengestell gelagert ist, wodurch die ganz erheblichen Schnittkräfte nicht mehr über die Werkzeugplatte, deren Lagerung auf die zweite Platte und über deren Lagerung auf das Maschinengestell übertragen, sondern direkt in das Maschinengestell eingeleitet werden. Auch diese Maßnahme trägt ergänzend zu einem ruhigen, schwingungsarmen Betrieb der erfindungsgemäßen Maschine und zu verringerten Antriebskräften bei beiden beweglichen Platten bei.
  • Die erfindungsgemäße Drahtverformungsmaschine führt infolge ihres relativ einfachen Aufbaus zu vergleichsweise geringen Kosten und dabei gegenüber vielen bekannten Maschinen zu einer deutlichen Verbilligung. Dies wird durch die Vereinfachung der Maschine und die dabei mögliche Reduzierung der Antriebsachsenanzahl erreicht, ohne daß dabei größere Leistungseinbußen hingenommen werden müßten.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung im Prinzip beispielshalber noch näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine perspektivische Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Drahtverformungsmaschine in Form einer Schenkelfedermaschine;
    Fig. 2
    eine vergrößerte Perspektivdarstellung des Arbeitsbereiches der Schenkelfedermaschine aus Fig. 1, jedoch hier von vorne und schräg rechts oben, in der Arbeitsstellung Biegen;
    Fig. 3
    eine vergrößerte perspektivische Schrägansicht entsprechend Fig. 2, jedoch in der Arbeitsstellung beim Winden, sowie
    Fig. 4
    eine vergrößerte perspektivische Darstellung entsprechend den Fig. 2 und 3 der Maschine aus Fig. 1, jedoch hier in der Arbeitsstellung kurz vor dem Schnitt.
  • Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Schrägansicht von vorne (links oben) eine Drahtverformungsmaschine in Form einer Schenkelfedermaschine 1, die einen Drahteinzug (in der Figur verdeckt), eine Richteinheit (nicht dargestellt) sowie eine Drahtführung 2 aufweist. Sowohl der Drahteinzug, wie auch die Richteinheit und die Drahtführung 2 sind um die Längsachse des angeförderten Drahtes 3 drehbar. Diese Module sind an sich bekannt: die Richteinheit besteht aus Richtrollen, die in unterschiedlichen Ebenen angebracht sind und durch eine entsprechende Zustellung die Eigenspannung im Draht 3 und damit Biegungen in diesem beseitigen bzw. einen möglichst gerade gerichteten Draht erzeugen. Der Drahteinzug besteht aus mehreren angetriebenen Rollenpaaren, die den zwischen ihnen geklemmten Draht 3 infolge ihrer Rotation durch die Drahtführung 2 in den Arbeitsbereich der Maschine befördern.
  • Die Schenkelfedermaschine 1 weist allgemein ein Maschinengestell 4 auf, das in Fig. 1 nur ganz grundsätzlich dargestellt ist und das an seiner Vorderseite mit einer Maschinenvorderwand 5 (Stirnwand) versehen ist.
  • An der Maschinenvorderwand 5 ist ein 2D-Kreuztisch 6 angebracht, der an seiner Vorderseite eine Werkzeugplatte 7 umfaßt, die auf einer zweiten Platte 8 als Grundplatte, auf dieser verschieblich, sitzt. Auf der Grundplatte 8 sind zwei parallele, erste Linearführungen 9 angebracht, längs derer die Werkzeugplatte 7 auf der Grundplatte 8 in einer Richtung x verfahrbar ist, die unter einem Winkel von 45° zur vertikalen Hochachse H-H der Schenkelfedermaschine 1 geneigt verläuft (in Fig. 1: schräg von rechts unten nach links oben). Zum Verfahren der Werkzeugplatte 7 auf den ersten Linearführungen 9 relativ zur Grundplatte 8 ist ein Spindelantrieb 10 vorgesehen und auf einem Ausleger 11 der Grundplatte 8 montiert, so daß er bei jeder Bewegung der Grundplatte 8 ortsfest auf dieser mit ihr mitgenommen wird.
  • Auch auf der Maschinenvorderwand 5 sind zwei parallele, zweite Linearführungen 12 montiert, auf denen die Grundplatte 8 relativ zur Maschinenvorderwand 5 (und damit zum Maschinengestell 4) verfahren werden kann, und zwar in einer Richtung y, die senkrecht zur Verfahrrichtung x der Werkzeugplatte 7 liegt und ebenfalls unter 45° zur vertikalen Hochachse H-H der Schenkelfedermaschine verläuft (in Fig. 1: von links unten nach rechts oben).
  • Zum Verfahren der Grundplatte 8 auf den Linearführungen 12 ist ebenfalls ein Spindelantrieb 13 vorgesehen, der an der Maschinenvorderwand 5 montiert sein kann.
  • Sowohl die Werkzeugplatte 7, wie auch die zweite Platte bzw. Grundplatte 8 sind in ihrer Mitte jeweils mit einer Aussparung 14 versehen, welche um die Drahtführung 2 herum verläuft, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Die Aussparungen 14 sind in den beiden Platten 7 und 8 von quadratischer Form mit schräg abgeschnittenen Ecken und liegen in der Ausgangs-Ruhestellung des 2D-Kreuztisches 6 übereinander und bilden einen gemeinsamen Öffnungsbereich, durch den hindurch der angeförderte Draht 3 über die Drahtführung 2 in den Arbeitsbereich der Maschine 1 unbehindert gefördert werden kann.
  • Wie aus Fig. 1 (oder auch den anderen Figuren) direkt entnehmbar ist, sind um die Aussparung 14 in der Werkzeugplatte 7 verteilt mehrere, unterschiedliche Werkzeuge angebracht, so ein Biegewerkzeug 15 mit einem drehbaren Biegekopf 16, ferner ein Windefinger 17, an dem mehrere Windenuten angebracht sein können, und schließlich ein Schneidwerkzeug 18. Selbstverständlich könnten dort auch noch mehr oder auch weniger Werkzeuge angeordnet sein. Jedes der Werkzeuge ist auf der Werkzeugplatte 7 so befestigt, daß es in Richtung einer Zustellbewegung auf die Drahtführung 2 hin unbeweglich fixiert ist.
  • Jedes Werkzeug kann, falls gewünscht, zusätzlich mit einem Antrieb versehen sein, wobei in Fig. 1 nur ein solcher weiterer Antrieb 19 zur Verdrehung des Biegekopfes 16 des Biegewerkzeugs 15 angegeben ist.
  • Ein Raster 20 mit einer Vielzahl von Bohrungen ist auf der Werkzeugplatte 7 angeordnet, um eine einfache Montage von an dieser anzubringenden Werkzeugen zu ermöglichen.
  • Die vergrößerte Perspektiv-Vorderansicht der Figuren 2 bis 4 läßt die örtlichen Gegebenheiten auf dem Kreuztisch 6 bei unterschiedlichen Arbeitsstellungen besonders gut erkennen:
    • Zunächst bestehen die eingesetzten Werkzeuge, wie etwa Fig. 2 sehr deutlich erkennen läßt, aus Werkzeughaltern 21, die am Bohrungsraster 20 eingesteckt sind und dort mittels Schrauben 22 verschraubt werden können.
  • Das Bohrungsraster 20 läuft um den gesamten Umfang der Aussparung 14 herum, so daß Werkzeuge beliebig in diesem Raster positioniert werden können.
  • Die Werkzeughalter 21 können auch z.B. mit einer Einstellvorrichtung 23 versehen sein, über welche die Position des betreffenden Werkzeugs in Längsrichtung des Drahtes 3 eingestellt werden kann, um eine möglichst optimale Ausrichtung zur Drahtführung 2 zu erreichen.
  • Die gezeigte Schenkelfedermaschine 1 funktioniert nun folgendermaßen:
    • Der Draht 3 wird vom (in den Figuren verdeckten) Drahteinzug von der Rückseite her durch die Drahtführung 2 nach vorne in den Arbeitsbereich der Maschine 1 gefördert, wo er durch die Werkzeuge 15, 17 und 18 nacheinander bearbeitet bzw. umgeformt wird.
  • Um die Drahtführung 2 optimal zu den eingesetzten Werkzeugen 15, 17 und 18 zu positionieren, kann sie um die Längsachse des Drahtes 3 gedreht werden.
  • Durch die Betätigung der Antriebe 10 und 13 des 2D-Kreuztisches 6 kann das jeweils benötigte Werkzeug mit dem Draht 3 in Eingriff gebracht werden.
  • Fig. 2 zeigt den Zustand, bei dem durch das Verfahren der Werkzeugplatte 7 (deren Verfahrbewegung sich insgesamt durch die Überlagerung ihrer relativen Verfahrbewegung zur Grundplatte 8 und deren relativer Verfahrbewegung zur Maschinenvorderwand 5 ergibt) der Biegekopf 16 des Biegewerkzeugs 15 an den Auslaß der Drahtführung 2 herangefahren und mit dem Draht 3 in Eingriff gebracht ist. Sodann wird entweder der weitere Antrieb 19 für den Biegekopf 16 des Biegewerkzeugs 5 (für einen Biegevorgang) oder der Drahteinzug (für ein Winden) betätigt.
  • Auf diese Weise können in Abfolge unterschiedliche der montierten Werkzeuge durch entsprechende Verfahrbewegungen der Werkzeugplatte 7 des 2D-Kreuztisches 6 jeweils in die zugeordnete Arbeitsstellung gebracht und damit auch eine Abfolge unterschiedlicher Bearbeitungsvorgänge am Draht 3 nach Wunsch durchgeführt werden.
  • Als letzter Arbeitsvorgang wird das Schneidwerkzeug 18 an den Draht 3 herangefahren und so bewegt, daß es den Draht 3 an der Drahtführung 2 abschert.
  • In den Fig. 2 bis 4 sind nun unterschiedliche Arbeitsschritte gezeigt:
  • In Fig. 2 ist das Biegewerkzeug an den Draht 3 herangefahren und bewirkt eine entsprechende Biegeformung des laufend angeförderten Drahtes 3.
  • Fig. 3 zeigt eine Position, in welcher der Windefinger 17 in Arbeitsstellung gebracht ist und der angeforderte Draht 3 gewunden wird.
  • In Fig. 4 schließlich ist eine Stellung gezeigt, in welcher das Schneidwerkzeug 18 gerade an die Drahtführung 2 herangefahren ist, wobei die Verfahrbewegung des Schneidwerkzeuges 18 noch weiterläuft, bis der Draht 3 endgültig an der Drahtführung 2 abgeschert ist.
  • Ober die beiden Antriebe 10 und 13 des 2D-Kreuztisches 6 werden alle an der Werkzeugplatte 7 angebrachten Werkzeuge 15, 17 und 18 gemeinsam verfahren: sie benötigen zu ihrer Überführung in die Arbeitstellung keine jeweils separaten, eigenen Antriebe.
  • Sollten weitere Freiheitsgrade notwendig sein, können jedoch ohne Probleme auch weitere Antriebe an den Werkzeugen angebracht werden.
  • Zur Herstellung einfacher Feldern, bei denen z.B. nur gewunden und dann getrennt wird, genügt es in der Regel auch, nur entlang einer Verfahrachse des Kreuztisches 6 die Werkzeugplatte 7 und/oder die zweite Platte 8 zu verfahren.
  • Statt Verwendung eines drehbaren Einzugs besteht bei der erfindungsgemäßen Schenkelfedermaschine 1 auch die Möglichkeit, die ganze Werkzeugeinheit drehbar auszubilden.
  • Statt des 2D-Kreuztisches 6 könnte auch ein 30-Kreuztisch eingesetzt werden, der eine zusätzliche Bewegung der Werkzeugplatte 7 und damit der auf ihr montierten Werkzeuge in Drahtförderrichtung gestattet.
  • Schließlich könnte auch noch vorgesehen werden, die gesamte Werkzeugeinheit (2D-Kreuztisch mit den montierten Werkzeugen) um eine zum Dreht 3 senkrechte Achse verschwenkbar auszubilden, wobei dann die Werkzeuge 15, 17,18 nicht mehr senkrecht am Draht 3 angreifen würden.
  • Auch eine Neigung der Verfahrachsen x, y unter etwas weniger oder etwas mehr als 45° zur vertikalen Hochachse H-H der Maschine 1, z.B. unter 40° oder unter 50°, führt ebenfalls zu einem noch immer relativ schwingungsfreien Betrieb der Gesamtmaschine.
  • Anstelle der Befestigung des Schneidwerkzeugs 18 auf der Werkzeugplatte 7 kann ersteres aber auch mittels eines (in den Figuren nicht gezeigten) Tragarmes direkt am Grundgestell 4 bzw. an dessen Stirnplatte 5 gehaltert sein, um den 2D-Kreuztisch von der Einleitung und Aufnahme der erheblichen Schneidkräfte zu entlasten. In diesem Fall muß dann aber der Tragarm seinerseits relativ zum Maschinengestell verfahrbar sein, um seine Zustellung zur Ausführung des Schnittes am Draht 3 zu bewirken. Alternativ könnte auch der Tragarm unbeweglich sein und das Schneidwerkzeug 18 mit einem eigenen Zustellantrieb versehen auf dem Tragarm sitzen.
  • Zum Einrichten der erfindungsgemäßen Schenkelfedermaschine 1 empfiehlt es sich, das nachfolgende Verfahren in der Software der Maschinensteuerung zu hinterlegen:
    • Um dem Anwender eine möglichst optimale Einstellung an der Schenkelfedermaschine 1 zu ermöglichen, sollte dieser nur die gewünschte Federgeometrie am Eingabebildschirm der Bediensoftware erstellen. Daraus berechnet dann die Software die jeweiligen idealen Werkzeugpositionen, die dem Anwender zur Einrichtung der Maschine anschließend ausgegeben werden. Nach dem Einrichten der Maschine müssen die Positionen vom Bediener bestätigt oder abgeändert werden, ehe die Software das eigentliche Fertigungsprogramm erzeugt. Es ist auch denkbar, eine automatische Abfrage der Werkzeugpositionen vorzusehen.
  • Die Steuerung des Herstellungsablaufs erfolgt dann letztlich aufgrund des festgelegten Programms über eine zentrale Prozeßsteuerungseinrichtung.

Claims (14)

  1. Drahtverformungsmaschine (1), insbesondere Federnbiege- oder Federn-Windemaschine, mit einem Maschinengesteil (4), einem Drahteinzug und einer Drahtführung (2) zum Befördern des zugeführten Drahtes (3) in einen Arbeitsbereich der Maschine (1), in dem der Draht durch ein Werkzeug oder mehrere Werkzeuge (15, 17, 18) bearbeitet und/oder umgeformt wird, wobei hierfür jedes Werkzeug (15; 17; 18) aus einer vom Draht (3) entfernten Ausgangsstellung Ober eine Zustellbewegung in eine Arbeitsstellung relativ zum Draht (3) überführt werden kann und die Werkzeuge (15, 17, 18) auf einer am Maschinengesteil (4) vorgesehenen Werkzeugplatte (7) um eine In dieser angebrachte Aussparung (14) herum, durch die hindurch der Draht (3) dem Arbeitsbereich der Maschine (1) zugeführt wird, angeordnet sind, wobei ferner jedes Werkzeug (15, 17, 18) an der Werkzeugplatte (7) in
    Richtung seiner Zustellbewegung relativ zur Werkzeugplatte (7) unbeweglich befestigt ist, seine Zustellbewegung in seine Arbeitestellung nur durch eine entsprechende Bewegung der Werkzeugplatte (7) vorgenommen wird, und die Werkzeugplatte (7) auf einer mit einer der Aussparung (14) der Werkzeugplatte (7) entsprechenden Aussparung (14) versehenen zweiten Platte (8) sitzt, wobei die Werkzeugplatte (7) längs einer ersten Richtung (x) auf der zweiten Platte (8) und diese längs einer zweiten, zur ersten Richtung (x) senkrechten Richtung (y) auf dem Maschinengestell (4) verfahrbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß beiden Richtungen (x, y) jeweils unter einer Neigung von 45° zur vertikalen Hochachse (H-H) der Drehtverförmungsmaschine (1) angeordnet sind.
  2. Drahtverformungsmaschine nach einem Anspruche 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen aller auf der Werkzeugplatte (7) angebrachten Werkzeuge (16, 17, 18) ebenfalls unter einem Winkel von 45° zur vertikalen Hochachse (H-H) der Maschine (1) angeordnet sind.
  3. Drahtverformungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenntzeichnet, daß die Werkzeugplatte (7) und die zweite Platte (8) jeweils auf zwei zueinander parallelen Linearführungeleisten (9; 12) verschieblich geführt sind.
  4. Drahtverformungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugplatte (7) und die zweite Platte (8) einen 2D-Kreuztisch (6) bilden.
  5. Drahtverformungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der zweiten Platte (8) auch der Antrieb (10) zum Verfahren der Werkzeugplatte (7) angebracht ist.
  6. Drahtverformungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Werkzeugplatte (7) angebrachte Werkzeuge (15, 17) senkrecht zu dieser verstellbar sind.
  7. Drahtverformungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Werkzeuge (15) auf der Werkzeugplatte (7) mit einem zusätzlichen Drehantrieb (19) versehen sind.
  8. Drahtverformungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugplatte (7) und die zweite Platte (8) Teile eines 3D-Kreuztisches sind und gemeinsam noch in einer zur Drahtrichtung parallelen Richtung bewegbar sind.
  9. Drahtverformungsmaschilne nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugplatte (7) mit den an ihr angebrachten Werkzeugen (15, 17, 18) noch um eine zur Drahtförderrichtung senkrechte Achse verschwenkbar ist.
  10. Drahtverformungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (14) der Werkzeugplatte (7) In jeder Relativstellung von Werkzeugplatte (7) und zweiter Platte (8) von innerhalb des von der Aussparung (14) der zweiten Platte (8) festgelegten Flächenbereiches liegt.
  11. Drahtverformungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Aussparung (14) der Werkzeugplatte (7) ein Abdeckblech angebracht ist, mittels dessen am Rand der Aussparung (14) umlaufend der Raum zwischen Werkzeugplatte (7) und Maschinengestell (4) abgedeckt wird.
  12. Drahtverformungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichet, daß die Weite der Spalte zwischen der Werkzeugplatte (7) und der zweiten Platte (8) sowie zwischen letzterer und dem Maschinengestell (4) jeweils nur in einem Bereich von 0,8 bis 1,3 mm liegt.
  13. Drahtverformungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, das die Aussparung (14) in der zweiten Platte (8) im wesentlichen quadratisch ausgebildet ist.
  14. Drahtverformungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Werkzeug (18) als Schnittmesser ausgebildet und über einen Tragarm am Maschinengestell (4) gelagert ist.
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