JP3593430B2 - マットレス及びクッション用のバネをコイリングする電子調整式装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は処理されるワイヤ用のワイヤ引き込み、ワイヤ案内、切断装置、及び曲げ装置を有するマットレス及びクッションのバネ用の電子的に調整されるコイリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
その様なコイリング装置は例えばＥＰ０３６９１７３Ｂ１から知られている。この知られたコイリング装置はピッチを達成し、ワイヤ供給のためにバネの直径を曲げる用具が遊びを有する比較的長い駆動機構を介して駆動されるという欠点がある。その様な駆動機構は特に対応する電子的に調整された駆動モーターにより駆動されるベルトである。
【０００３】
各駆動モーターは対応する駆動軸上の歯を有するベルトを介して動作し、それは耐捻れ性のために伝達要素に接続され、その伝達要素は主にカム輪を検知する関連するころに接続されたカム輪からなる。これらの検知用具は曲げ用具に接続される。
その様な知られているコイリング装置ではそれぞれの曲げ用具の遊びに影響される駆動器により低い誤差を有する曲げられるバネを製造することは可能でないという欠点を有する。
【０００４】
上記の歯を有するベルトの使用の故に、長い駆動軸と関連する検知装置の使用により曲げ用具上へのそれぞれの駆動モーターの駆動力の遊びに影響される伝達が生ずる。故に知られた構成は駆動列全体のねじり剛性と曲げ強度の欠如という欠点を有する。
更にまた知られている装置は多くの機械的部品が用いられなければならず、これは機械の製造コストを顕著に増加し、また維持費用を増大し、修理や頻繁な消耗を被る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
故に本発明は上記の型のコイリング装置を更に発展させるために問題を克服し、それによりそれぞれの駆動列が改善されたねじり剛性と曲げ強度を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するために本発明は請求項１及び２の技術的な記載により特徴づけられる。
本発明の本質的な特徴は数個の伝達要素を用いた短い駆動列により特定の駆動列の改善されたねじり剛性と曲げ強度が達成されることである。本発明により用いられる電子的に調整されたサーボモーターはわずかの伝達要素を相互接続することによりその動きを曲げ用具及び駆動ころ上に直接伝達する。これにより対応するバネを製造するために減少された誤差でワイヤを曲げることがはじめて可能となった。
【０００７】
機械の数時間の動作後にでさえ正確に再現されうる寸法を有するバネがバネの寸法の許容できない変動なしに製造されることが常に確認されるという更なる利点を有する。
従ってこれは知られているシステムに比べて実質的な品質の改善である。
所定の技術的な発明は従来の知られている駆動システムで可能でなかった異なるバネを連続的に製造することが広い制限内で初めて可能となるという更なる利点を提供する。
【０００８】
本発明の特徴によりこれに対する理由はサーボモーターが電子的に制御され、サーボモーターの動きが所望のバネの形により予め設定されうるからである。
例えばマットレスを製造するためにバネを続けてこれらのバネを取り付ける継続する機械に供給するために多数の柔らかいバネ（比較的大きなバネ径を有する）を連続して形成し、次に比較的小さなバネ径を有する多数のバネを作ることが初めて可能となった。故にマットレス領域で硬いバネと柔らかいバネを交互に組み合わせることが可能である。
【０００９】
与えられた技術的な開示によりコイリング装置はバネの実際的にどのような所望のバネの形でもカム輪又は曲げ用具を交換する必要なしに実現可能であるものが提供される。
本発明によれば製造されるバネは最初に調整システムに入力される数学的なモデルで記述される。それぞれのサーボモーターの動きの過程はこの調整により駆動される。数学的なモデルからの派生により比較的速く改善されたバネの形を製造することが可能となった。何故ならば異なる試作のバネの製造は今や不必要になったからである。従来は知られた機械の場合には試作のバネは得られたバネの形に基づき駆動列は新たに調整される。所望のバネの形が達成されるよう多数製造されなければならなかった。本発明ではこれはもはや不要である。何故ならば数学的なモデルから出発するので種々のサーボモーターに対する異なる制御コマンドは直接にプログラムされるからである。
【００１０】
異なるバネの形の制御を入力することが今や特に可能となる。入力されたバネの形により、サーボモーターに対してこの目的に必要な制御命令はライブラリから読み取られ、それに従ってモーターが駆動される。
サーボモーターは共通調整システムを介して相互接続され、それにより例えば一つのサーボモーターの回転角度が問われ、続いて他のサーボモーターの回転角度がそれに従って調整される。
【００１１】
本発明は本質的に以下の特徴の組合せからなる：
１．電子的に調整されたサーボモーターはレバー上の少なくとも一つの回転駆動されたカムを介して曲げ用具に対する駆動ユニットとして動作し、この上のワイヤが曲げられる外周で少なくとも一つの曲げころが回転可能に配置される。
２．更なる電子的に調整されたサーボモーターはバネピッチの製造用の駆動ユニットとして用いられ、その駆動モーターは回転駆動されるカム輪に耐ねじれのために接続され、それはラムを振動するように駆動する；このラムは予め曲げられたワイヤに接触し、バネピッチに適用されるピッチング用具に接続される。
【００１２】
回転角調整サーボモーターに接続されたこれら２つの曲げ用具の組合せを通して、上記の問題は解決される。ワイヤ曲げとワイヤピッチの製造用の各駆動列の伝達連鎖でわずかの伝達要素のみが存在し、更にまたそれらは堅固で顕著な遊びなしに設けられる故に要求される高精度でバネを曲げることが初めて可能となった。
【００１３】
斯くしてバネ曲率とバネピッチの製造用の堅固で耐ねじれの駆動列が従来知られていないような方法で提供される。
本発明の更なる展開によれば、ワイヤで引き込む機構はまた回転数又は回転角度の関数として調整されよう設けられ、このサーボモーターは同期的駆動張力ころ上での伝動装置を介して動作する。反対に駆動される場合にこれらはそれらの間にワイヤが引き込まれ、移動されるギャップを形成する。
【００１４】
多段階減速歯合はここで好ましく用いられ、これは平歯車として用いられる。
サーボモーターを張力ころに直接結合すること、又は各それぞれの張力ころをそれぞれのサーボモーターに割り当てることがまた可能である。
上記のことはサーボモーターと曲げ用具との間の伝達要素は簡単で可能な限り遊びがないように実現されなければならず、捻れに対して堅固で抵抗するように動作しなければならない。
【００１５】
本発明の更なる実施例では曲げ用具は各瞬間に並進的にのみ動き、即ちそれらはそれぞれ一つの面内でのみ駆動され、特定の曲げ用具に対する変位駆動器として他の耐捻れ及び堅固な駆動器がまた問題の解決策として本質的であることが示される。
ここで例えば曲げころが担体内で案内される場合にはその様な担体は曲げころを並進変位駆動器に割り当てるためにスピンドルを介して駆動されることが好ましい。
【００１６】
第一の実施例に記載される旋回駆動器の代わりに曲げころの例として曲げころの純粋な並進駆動器が斯くして実現される。
曲げころに旋回と同様に並進駆動器の組合せを割り当てることがまた可能である。
曲げ及びピッチング用具としてスピンドル駆動器を用いるときにスピンドルの自動ロックへのパワー供給に異常が発生した場合に用具はその開始位置になおあり、更なる変化は生じないことは利点である。
【００１７】
同じ説明はピッチング用具にも当てはまり、これはまた直接並進的に駆動される。ここでピッチング用具は再びスピンドル駆動器又は他の並進駆動器を介して駆動される担体に設置される。
ピッチング用具に対して提供される並進及び／又は旋回動作を有する旋回用具としてピッチング用具がまた設けられ得る。
【００１８】
本発明の更なる展開により切断用具がまた電子的に調整されるサーボモーターを介して駆動されるよう設けられる。ここで再びサーボモーターと切断用具との間の短い接続は正確な切断を実行し得るために臨界的である。ここで好ましくはその延長された位置が回転的に駆動されるカムにより制御される連接レバーを介しての切断用具の直接駆動が連接レバーと接触し、それによりそれを偏向する。連接レバー上に直接変位可能に駆動される静止した下のカッターに向かい合う上のカッターを配置する。
【００１９】
連接レバーの使用は比較的大きな切断力がサーボモーターの低い駆動力で発生するという利点を有する。
本発明の更なる特徴によればワイヤがもはやいわゆるワイヤ案内管を通して曲げ用具に供されず、対応する案内管を通してワイヤを案内することなくワイヤの自由な供給がなされる。管の代わりに本発明によればワイヤ案内ころが移動の方向に相互にオフセットして配置される。ワイヤ案内ころの一つは上端で、他のワイヤ案内ころは底部でワイヤと接触し、２つのワイヤ案内ころは相互に関して移動の方向にオフセットして配置される。
【００２０】
移動の方向での２つのワイヤ案内ころの相互のオフセットは曲げころとして設けられる曲げ用具で形成され、それはこれら３つのころの間を通して案内されるワイヤに対して３点支持され、特に安定で、ねじれのないワイヤ案内を提供する。故に従来提供されたワイヤ案内管は省略可能であり、それはワイヤがワイヤ案内管の出口の端に常に置かれ、その結果摩耗の増加と管の汚染が生ずるという欠点を有していた。汚染の増加する危険はワイヤ案内管が部分的に狭窄され、斯くしてワイヤ管内のワイヤ案内に対して異なる支持及び案内位置が生ずるという欠点を招いていた。これは製造されるバネの曲率の精度の損傷を必然的に伴う。
【００２１】
本発明の目的はそれぞれの請求項の目的に基づくのみならず、それぞれの請求項の組合せにもまた基づくことは明らかである。
特に図に示される空間的な実施例である要約書を含む明細書で開示される全ての詳細と特徴はそれらがそれぞれ又は組み合わされて従来技術に対して新規である本発明の本質として請求される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
唯一の実施例を示す図を参照して以下に本発明を更に詳細に説明する。図及びその説明は本発明に本質的な更なる特徴と利点を示す。
図１から３によりワイヤ１は張力ころ６、７を通して矢印２の方向に案内され、それらにより進行方向に駆動される。張力ころは共通歯合５を介して同期的に駆動され、回転角制御されたサーボモーター３により駆動される駆動軸４により動作される。
【００２３】
曲げ装置８は主に曲げころ２８とピッチング用具３０とを設けられた曲げ用具からなる。
曲げころ２８は回転数調整されたサーボモーター２２により駆動され、一方でピッチング用具３０の駆動は回転数調整モーター３５により実施される。
以下に曲げころ２８用の短い耐ねじれ及び堅固な駆動列が記載される。
【００２４】
サーボモーター２２はその外周をころ２５の外周上に設ける 駆動軸２３、カム２４を介して駆動する。ころ２５は旋回軸２７に回転可能に支持されるレバー２６の自由旋回部分上に配置される。
反対の腕上に曲げころ２８がそれはころ２５の旋回中にそれにより矢印４９、５０の方向に変位可能に駆動される（図３を参照）。
【００２５】
曲げころ２８を堅固な曲げ耐久性のレバー２６及びサーボモーター２２を通してこのレバー２６の直接旋回駆動器上に配置することにより旋回駆動器は曲げころ２８上で遊びの少ない、高い精度での動作が実現する。
ピッチング用具３０の変位駆動は同様な方法で解決される。サーボモーター３５はその駆動軸３６を介してカム輪３４を回転可能に駆動する（図２を参照）。カム輪３４は曲線路３７を画成し、ここでころ３３は並進的に変位可能なように案内される。図２によれば、ころ３３は回転可能に変位されるが、まっすぐな案内４１の領域で支持された矢印４２、４３の方向で変位可能なラム３２上で回転可能であるが変位できないように配置される。ラム３２の前端がピッチング用具３０と結合され、これがピッチング用具３０が曲げられるワイヤ区域２９と接触する接触端３１からなる。
【００２６】
斯くして最初にワイヤの曲率が曲げころ２８により形成され、即ちバネの直径が設定され、一方でピッチング用具でバネのピッチが導入される。斯くしてカム３４が矢印３８、３９の方向に回転するよう駆動されるときに、それによりラムの全体は矢印４２、４３の方向に変位される。最大の遊びのない案内を確実にするためにピッチング用具３０がカムの一つの側に配置され、一方で反対側にラムの延長４０が配置され、これはまっすぐな案内４１内で案内される。このようにして２つの反対に向いたまっすぐな案内４１はカム円盤３４の外側で実現され、これはラム３２の遊びなしのまっすぐな案内を確実にする。
【００２７】
上記のように特に精密な切断が実現される。この目的のためにサーボモーター９は歯合１１上の駆動軸１０を介して動作するように設けられる。この歯合の回転の軸１５はカム１２と結合された耐ねじれである。カム１２の外周はその外周で関連するころ１６と接触し、これは連接レバー６２の旋回可能な部分に回転可能に配置される。連接レバー［ＳＩＣ：軸］は筐体内で静止するように配置され、旋回軸１７に旋回可能に支持される。その軸の回転の領域１８ではそれはころ１６を受ける。
【００２８】
他のレバー端で旋回軸１９は上部カッター１３が設けられ、更に示してはいないまっすぐな案内に案内されるよう配置される。
上部カッター１３が筐体に静止して設けられる下部カッター１４と対向する。張力ころ６、７の背後の移動の方向でいわゆるワイヤ案内管を省略することによりバネ品質の更なる向上が達成されるという一般的な説明は既にした。この目的のために図３により提供されることは移動の方向でワイヤ案内ころ２０、２１は連続的に変位され、これは相互にオフセットされ、前の案内ころは上からワイヤを案内し、一方で背後に設けられたワイヤ案内ころ２１はワイヤを下から案内する。ワイヤ案内ころ２１はここで曲げころ２８から固定の距離で配置されなければならない。
【００２９】
３つのころ２０、２１、２８の全ては共にこのようにしてワイヤの安定な３点案内を形成し、それによりワイヤ案内管は省略可能である。斯くして従来にあったワイヤ案内管と対する汚染に対する一つの危険は除去され、ワイヤ上の唯一の画成された支持点が形成され、これは従来は画成されなかった。
ワイヤ案内ころ２０、２１が回転可能に実現されるよう設けられる故に、対応する下部の摩耗が対応する汚染が受容されなければならない従来のワイヤ案内管の連続した摩擦を有する故に存在した。
【００３０】
曲げころ２８と接続するワイヤ案内ころ２０、２１の型及び配置に対して上記の他の特性の別の保護がそれぞれなされていることを参照する。
図４では本発明の更なる実施例が示される。それぞれの用具２８、３０の動きが純粋に並進運動を通して実現されることがここで明らかにされる。
曲げころ２８はここでは担体４４の領域で回転可能に支持され、これは案内４５で受けられる。担体４４は例えばスピンドル４６に接続され、これはスピンドルナット４７により回転するよう駆動され、これはサーボモーター２２により駆動される。このようにして担体４４は案内４５内の矢印４９、５０の方向に並進的に動かされ、特に曲げころ２８の遊びのない、低い損失の、堅固な並進案内が得られる。
【００３１】
同様にしてピッチング用具３０の並進案内が解決される。このピッチング用具はまた案内４８で変位可能に案内される担体６３上に配置される。同じ方法でこの担体６３はその上でスピンドルナット４７ａが接触し、スピンドルを駆動するスピンドル４６ａと接続される。スピンドルナットはここでサーボモーター３５により回転するように駆動される。
【００３２】
斯くしてこのような方法で矢印４２、４３の方向で純粋に並進的な駆動が実現し、それは特に低い遊びと高い剛性で動作する。
図１の曲げころ２８を参照して説明した旋回駆動と図４に示された並進駆動の組合せは実現可能である。同じことが更にピンチング用具３０の並進駆動の実現に対して適用され、これは曲げころ２８の駆動器の型の旋回駆動により代替可能である。
【００３３】
図５で本発明による調整の概略が示される。ここで調整５１、モーター調整５６はそれぞれモーター３、９、２２、３５が回転数と回転角の関数として調整されることからなる。各モーターに関して回転角センサ５５が回転の現在の角度を検出し、それをフィードバック５７を介してモーター調整５６に入力する。
モーター調整５６の入力は駆動軸制御５８を変位させ、これは制御命令をモーター調整５６に導入する。斯くして駆動軸制御５８では数学的モードが所望のバネを発生するよう与えられ、これらの電気的な制御命令は続けてそれぞれの駆動軸に入力される。それぞれの命令のフィードバック及びそれぞれのモーター調整５６の相互作用は光ファイバーリングを介して達成され、それはバスの意味で全てのコマンドを受け入れ、それらを駆動軸制御５８に戻す。
【００３４】
駆動軸調整はコンピュータ６０により駆動されるメモリプログラマブル制御５９に結合される。対応する制御命令は操作端末６１を介して入力される。
調整５１では更なる調整機構が示される。調整５１がモーター５４、５４ａ、５４ｂの助けで結び目がバネに形成され、コイリング部分の外側で移動の星形が設けられる。
【００３５】
図１でコイリング部分が記載される一方で図５にはコイリング機械５２の全体が示され、これはコイリング機械の他の動き処理を制御するために対応するラインを介して制御５９に接続される。
コイリング機械５２はまた完成された曲げバネを受け、それらを更に搬送する転送機械５３と接続される。
【図面の簡単な説明】
【図１】曲げ機械の斜視図を概略的に示す。
【図２】図１の矢印ＩＩの方向でのピッチング用具とその駆動器を示す。
【図３】図２の矢印ＩＩＩ の方向での図２による配置を示す。
【図４】折り曲げ用具の変位駆動器の更なる実施例の概略を示す。
【図５】コイリング機械の制御を概略的に示す。
【符号の説明】
１ ワイヤ
２ 矢印
３、９、２２、３５、５４、５４ａ、５４ｂ モーター
４ 駆動軸
５ 共通歯合
６、７、２０、２１、２８、２５ ころ
８ 曲げ装置
１０ 駆動軸
１１ 歯合
１２ カム
１３、１４ カッター
１５ 軸
１６ ころ
１７ 旋回軸
１８ 領域
１９ 旋回軸
２３ 駆動軸
２４ カム
２６ レバー
２７ 旋回軸
２９ ワイヤ区域
３０ ピッチング用具
３１ 接触端
３２ ラム
３３ ころ
３４ カム輪
３４ カム円盤
３６ 駆動軸
３７ 曲線路
３８、３９、４２、４３ 矢印
４０ 延長
４１ 案内
４４ 担体
４６、４６ａ スピンドル
４７、４７ａ スピンドルナット
４９、５０ 矢印
５１ 調整
５２ コイリング機械
５５ 回転角センサ
５６ モーター調整
５７ フィードバック
５８ 駆動軸制御
５９ メモリプログラマブル制御
６０ コンピュータ
６１ 操作端末
６２ 連接レバー

Claims (8)

1. 処理されるべきワイヤ用のワイヤ引き込み、ワイヤ案内、切断装置、及び曲げ装置を有するマットレス及びクッションのバネ用の電子調整式コイリング装置であって、
   第一及び第二のサーボモーター（２２、３５）を備え、
   前記曲げ装置は、製造されるバネの直径を制御する少なくとも一つの曲げころ（２８）と、製造されるバネのピッチを制御する少なくとも一つのピッチング用具（３０）とからなり、
   前記第一のサーボモーター（２２）は前記曲げころ（２８）の動きを制御して製造されるバネの直径を制御し、
   前記第二のサーボモーター（３５）は前記ピッチング用具（３０）の動きを制御して製造されるばねのピッチを制御し、
   前記第一のサーボモーター（２２）は、軸（２７）の周りに旋回可能なレバー（２６）の一端上に少なくとも一つのカム輪（２４）を介して作用し、前記レバー（２６）の他端に配置された前記曲げころ（２８）を旋回可能に駆動し、
   前記第二のサーボモーター（３５）は、少なくとも一つのカム輪（３４）を回転駆動させ、
   前記カム輪（３４）は、前記ピッチング用具（３０）を一端で支持するラム（３２）が変位可能に並進的に案内される曲線路（３７）を画成し、
   前記ワイヤ案内は、前記ワイヤ（１）の移動の方向（２）に対して前後に配置された少なくとも２つの回転可能なワイヤ案内ころ（２０、２１）を有し、
   前記ワイヤ案内ころ（２０、２１）は、それらより下流に配置された前記曲げころ（２８）と共に前記ワイヤ（１）を３点で支持する、ことを特徴とする電子調整式コイリング装置。
2. 処理されるべきワイヤ用のワイヤ引き込み、ワイヤ案内、切断装置、及び曲げ装置を有するマットレス及びクッションのバネ用の電子調整式コイリング装置であって、
   第一及び第二のサーボモーター（２２、３５）を備え、
   前記曲げ装置は、製造されるバネの直径を制御する少なくとも一つの曲げころ（２８）と、製造されるバネのピッチを制御する少なくとも一つのピッチング用具（３０）とからなり、
   前記第一のサーボモーター（２２）は前記曲げころ（２８）の動きを制御して製造されるバネの直径を制御し、
   前記第二のサーボモーター（３５）は前記ピッチング用具（３０）の動きを制御して製造されるばねのピッチを制御し、
   前記曲げころ（２８）は、担体（４４）上に支持され、前記第一のサーボモーター（２２）により回転駆動されるスピンドル（４６）を介して並進駆動され、
   前記ピッチング用具（３０）は、担体（６３）上に支持され、前記第二のサーボモーター（３５）により回転駆動されるスピンドル（４６ａ）を介して並進駆動され、
   前記ワイヤ案内は、前記ワイヤ（１）の移動の方向（２）に対して前後に配置された少なくとも２つの回転可能なワイヤ案内ころ（２０、２１）を有し、
   前記ワイヤ案内ころ（２０、２１）は、それらより下流に配置された前記曲げころ（２８）と共に前記ワイヤ（１）を３点で支持する、ことを特徴とする電子調整式コイリング装置。
3. 前記ワイヤ引き込みは、歯合（５）を介して少なくとも２つの張力ころ（６、７）を同期して反対に駆動する少なくとも一つの第三のサーボモーター（３）を有する、ことを特徴とする請求項１又は２記載の電子調整式コイリング装置。
4. 前記張力ころ（６、７）は、それぞれ一つの前記第三のサーボモーター（３）により駆動されることを特徴とする請求項３記載の電子調整式コイリング装置。
5. 前記切断装置は、カム（１２）を介して第四のサーボモーター（９）により作動される連接レバー（６２）を介して作動される、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の電子調整式コイリング装置。
6. 前記第一乃至第四のサーボモーター（３、９、２２、３５）は回転数と角度の関数として調整される、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項記載の電子調整式コイリング装置。
7. 前記第一乃至第四のサーボモーター（３、９、２２、３５）はそれぞれ回転角度センサー（５５）と結合される、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項記載の電子調整式コイリング装置。
8. 製造されるバネの形は、コンピュータ（６０）に数学的モデルとして記憶され、電気制御命令によりプログラマブル制御（５９）、駆動軸制御（５８）、及び調整（５１）に供給される、ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項記載の電子調整式コイリング装置。

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