KR102060201B1 - 스프링을 제어된 범위로 설정하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

코일 스프링의 제어된 설정을 위한 장치 및 방법은, 특히 접촉하는 턴에 의한 압축이 불리한 경우에, 코일 스프링이 선택된 압축 길이를 제어된 방식으로 차단되도록 한다. 본 발명에 따르면, 이 장치는 스프링(2)의 제1 단부(2e)를 유지하도록 구성된 제1 서포트(11)와 스프링(2)의 제2 단부(2e)를 유지하도록 구성된 제2 서포트(12)를 구비하고, 제1 및 제2 서포트(11, 12)가 서로에 관하여 이동하도록 구성되며, 이 장치가 스프링의 압축 중에 스프링(2)의 어떤 턴(turn; 2s) 사이에 삽입되도록 구성된 적어도 하나의 삽입가능한 받침부(40)를 더 구비한다.

Description

스프링을 제어된 범위로 설정하기 위한 장치 및 방법 {A DEVICE AND A METHOD FOR SETTING A SPRING TO A CONTROLLED EXTENT}

본 발명은 길이가 잠재적으로 "터칭 턴(tuching turn)" 상태로 달라지게 되는 선택된 압축 길이로 제어된 방식으로 코일 스프링을 제한하고자 하는 코일 스프링의 제어된 설정을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

이러한 장치 및 방법은 터칭 턴으로 압축이 바람직하지 않을 때 스프링을 사용하기 전에 그 특성을 조정하는데 사용할 수 있다. 이것은 특히 완충 장치를 위한 자동화 분야, 시계 제조분야 또는 공작 기계 분야 등에 특히 적용할 수 있다.

자동화 산업 분야는 물론 다른 기술분야도 마찬가지로, 스프링은 설정 조작하여 제조할 때에 그 물리적인 특성을 개조하여 가요화 되게 변형이 가능하게 할 수 있다. 특히 이러한 가요성 변형은 크립에 잘 견디도록 스프링의 탄성 한계를 일으킬 수 있게 만든다.

잘 알려진 기술로는 그 턴을 몇 초 동안 그 위치에서 터치를 하고 차단할 때까지 스프링을 압축하는 것이 있다. 그럼에도 불구하고, 이 방법은 종종 심각한 길이의 손실과 함께 과도한 가요화를 가져올 수 있는 매우 높은 차단 응력을 유도한다. 이 방법으로 얻어진 스프링은 일부 적용 분야에 대해서는 너무 단명할 수 있다. 예시한 바에 의하면, 도 7a 및 도 7b는 이러한 방법을 사용하여 동일한 스프링을 설정 전과 후로 각각 비교한 것이다.

이러한 문제를 해결하기 위해서, 실제 성공하지는 않았지만, 다른 기술이 탐구되었다; 즉, 이 기술은 터칭 턴 위치에서의 길이보다 훨씬 긴 정해진 길이에서 스프링을 차단하는 것으로 이루어진다. 이 방법의 주요 결점은 스프링의 형상이 차단할 때 미약하게 제어된다는 것이다; 스프링이 휘고 변형되는 경향이 있고, 턴 간의 거리가 불규칙하거나 측면 변형으로 바람직하지 않다는 것이다. 예시한 바와 같이, 도 8a 및 도 8b는 동일한 스프링에 대해 이러한 방법으로 설정 조작 전후를 각각 비교한 것이다. 추가로 무질서하게 휘는 성질 때문에 이 방법에 의해서 얻어진 스프링은 동일한 위치에서 모두 가요화되지 않으며, 일부 경우에는 형상을 유지하는 것이 어렵다 그래서 이 방법은 재생산하는데 어려움이 있다.

따라서, 스프링이 제어된 방식으로 선택된 압축 상태로 차단될 수 있고 상기의 종래 방법에 대한 고유한 단점을 가지지 않고 적어도 그렇게 되지는 않는 코일 스프링의 설정을 제어하는 장치 및 방법이 실제 필요하게 되었다.

본 발명은 코일 스프링의 설정을 제어하기 위한 장치를 제공하기 위한 것으로 상기 장치는 상기 스프링을 압축하고, 압축시 그 형상을 제어하도록 구성되어 있는 바, 상기 장치는 상기 스프링의 제1 단부(end)를 유지하고 있는 제1 서포트(support: 지지체)와 상기 스프링의 제2 단부를 유지하고 있는 제2 서포트로 구성되어 있으며, 상기 제1 및 제2 서포트는 서로 상대적으로 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 상기 장치는 추가로 상기 스프링의 압축시 상기 스프링의 임의의 턴 사이에 삽입되는 구조로 된 적어도 하나의 삽입 가능한 리셋을 포함하고 있다.

코일 스프링의 제작시, 설정 제어 조작 또는 사전 설정 조작은 코일 스프링을 가요적으로 변형시켜서 그 물리적인 특성을 변경시키게 된다.

스프링의 압축시 그 턴의 일부는 삽입 가능한 리셋과 접촉하게 되어 그 턴이 유지되고; 삽입 가능한 리셋은 압축 및 차단시 스프링의 형상을 제어하게 된다. 따라서, 외관이 휘거나 어떤 다른 바람직하지 않은 변형을 방지하게 된다.

특히 서포트는 턴이 터치될 때까지, 즉, 그들의 주변과 터치하거나 삽입 가능한 리셋을 터치하는 그 턴이 터칭할 때까지 스프링의 압축 길이를 조정할 수 있게 만드는 두께의 삽입 가능한 부재를 사용하는 동안 터칭 턴으로 차단하는 잘 알려진 방법과 유사한 상황이 얻어지도록 스프링을 압축할 수 있다. 이것은 먼저 스프링이 차단되는 길이를 조정할 수 있도록 만든다. 그래서, 응력을 조절하고 원하는 가요화의 수준을 얻을 수 있으며, 둘째로, "터칭 턴" 위치와 유사한 위치의 이점을 취할 수 있지만, 그 턴이 서로 또는 리셋에 대해서 차단된다 그래서, 그 턴은 적용된 응력에 따르는 것보다 변형시키는데 이용할 수 있는 공간을 가지지 않게 된다. 이것은 바람직하지 않은 변형이 특히 측면 변형이 감소하고 제거된다.

추가로, 턴 상호간의 거리는 좋게 제어되고 괴상하게 변동되지 않게 된다. 특히, 삽입 가능한 리셋의 두께를 조절하는 것에 의해 그리고 예상되는 가요화의 정도를 고려해서, 최종 스프링의 턴 상호간의 거리를 조정할 수 있다.

어떤 실시예로서, 상기한 적어도 하나의 삽입 가능한 리셋은 모서리를 절단한 링 모양 또는 모서리를 절단한 디스크 모양의 패들(paddle)이다. 이것은 모서리 절단은 스프링의 턴이 패들을 통해서 지나가도록 허용하는 구조로 되어 있다. 차단시, 이러한 형상은 턴이 뒤따를 수 있으며 긴 길이에 걸쳐 트러스트의 적용 전과 적용 동안에 그들을 잡고 있게 된다. 반면에 턴을 통과하기 위한 갭은 남아 있게 된다.

어떤 실시예로서, 상기 절단은 90도 직각에 해당한다.

어떤 실시예로서, 상기 패들은 실질적으로 나선형으로서 실질적으로 압축시 접촉되는 스프링의 턴 형상이 된다. 차단시 턴과의 접촉은 보다 근접하여 이들을 잘 잡고 있게 된다. 추가로 이 방법에서, 그들의 자연적인 경향으로 가지 않으므로서 그 턴은 바람직하지 않은 방식으로 변형되지 않는다고 확신한다.

어떤 실시예로서, 상기 패들은 스프링의 턴 형상과 유사한 방식의 형상에 적합하도록 모서리가 깎여져 있다.

어떤 실시예로서, 두 개의 인접하는 삽입가능한 패들은 동일한 방향으로 존재하지 않으며 바람직하게 ±90°로 오프셋되어 있다. 따라서 절단은 한면과 다른 면 사이에서 교대로 하는 것이 바람직하다. 이 방법에서, 턴 상호간의 정리가 우수하게 배분된다.

어떤 실시예로서, 상기 적어도 하나의 삽입 가능한 리셋은 적어도 3개의 지점에서 스프링과 상호 작동하기 위하여 적어도 3개의 가지를 가지는 별 모양이다. 바람직하게, 이들 가지는 규칙적인 방식으로 각이 지게 정렬되어 있다. 복수의 가지를 가지는 그러한 구조는 패들을 사용하는 구조보다 특별하지 않은 형상을 제공한다. 따라서, 장치의 주요 개조 없이 다른 모델의 스프링에도 적용할 수 있다.

어떤 실시예로서, 상기 적어도 하나의 삽입 가능한 리셋은 3개의 가지가 서로 120°로 정렬되어 있는 Y-형상이다.

어떤 실시예로서, 적어도 3개의 리셋 가지는 공통의 횡방향 평면에 놓여 있지 않다. 나선형의 패들을 가지는 것과 같이, 이것은 스프링의 형상을 따라할 수 있다.

어떤 실시예로서, 적어도 3개의 리셋 가지는 동일 평면상에 있다. 이 구조는 특별하지 않으므로, 스프링의 다른 모델에 더욱 쉽게 적합하다고 할 수 있다.

어떤 실시예로서, 적어도 3개의 리셋 가지는 동일 평면 상에 있지 않다.

어떤 실시예로서, 상기 적어도 하나의 리셋은 실질적으로 유연성이 있다. 이것은 압축시 스프링의 형상을 상당히 일치되게 할 수 있다.

어떤 실시예에서는, 제어된 설정 장치는 다수의 삽입가능한 받침부(rests)를 구비한다. 바람직하기로는, 적어도 하나의 삽입가능한 받침부가 턴 상호간의 간격(inter-turn clearance)을 바람직하게 제어할 수 있는 각각의 갭(gap)에 놓여진다. 특히, 모든 턴들 사이의 삽입가능한 받침부의 존재는 스프링의 전체 작업 길이를 따른 형상에 대하여 제어를 제공한다. 그럼에도 불구하고, 다른 실시예에서는, 모든 턴에 대하여 받침부나 다른 턴과 접촉해야 할 필요가 있는 것은 아니고, 특히 상기 스프링의 단부에 위치된 어떤 턴에 대해서는 자유롭게 두는 것도 가능하다.

어떤 실시예에서는, 다수의 삽입가능한 받침부 중 일부의 받침부는 다른 받침부와 다른 두께를 가지도록 하여 변화하는 피치, 즉 상기 스프링 내에서 변하는 턴간 거리를 부여할 수 있도록 한다.

어떤 실시예에서는, 적어도 하나의 삽입가능한 받침부가 상기 두께 변화가 조절되는 쐐기 모양의 프로파일을 가지도록 하여, 상기 스프링의 축에 곡률을 부여하도록 한다. 이러한 방식으로, 만곡된 축을 갖는 스프링을 만드는 것이 가능해진다.

어떤 실시예에서는, 각각의 삽입가능한 받침부가 동일한 쐐기 모양의 프로파일을 갖는다. 예를 들어, 동일한 쐐기 형상을 갖는 다수의 받침부를 삽입함으로써, C자형 축을 갖는 스프링을 만드는 것이 가능하다.

어떤 실시예에서는, 다양한 삽입가능한 받침부가 다른 쐐기 모양의 프로파일을 갖는다. 이것은 스프링의 축의 곡률을 부분적으로 조절하는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 처음에는 어느 한 방향으로 이어서 반대방향으로 쐐기 모양을 갖는 다수의 받침부를 삽입함으로써, S자형 축을 갖는 스프링을 만들 수 있도록 한다.

어떤 실시예에서는, 각각의 삽입가능한 받침부는 이 삽입가능한 받침부가 스프링의 압축 동안 스프링의 턴의 운동을 따르도록 할 수 있게 구성된 캐리지 위에 장착된다. 상기 캐리지는 예컨대 레일 위에서 움직일 수 있도록 되어, 상기 받침부의 초기 위치로부터 압축 차단 동안의 위치로 스프링의 운동을 따를 수 있도록 한다.

어떤 실시예에서는, 각각의 캐리지는 캐리지에 대한 초기 위치를 형성하도록 된 정지부와 상호작용하고, 상기 정지부는 캐리지의 초기 위치를 조절하기 위하여 조절될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 새로운 스프링을 차단하기 위한 장치를 준비하기 위하여 각각의 캐리지를 그 초기 위치로 복귀시키는 것이 용이하고 아주 빠르다.

어떤 실시예에서는, 각각의 캐리지가 상기 캐리지를 그 초기 위치로 복귀시키도록 구성된 복귀 스프링과 상호작용하게 된다.

어떤 실시예에서는, 상기 압축 장치가 각각의 캐리지를 위한 바아를 구비한 프레임을 추가로 포함하고, 각각의 캐리지는 관통홀과 접촉부(abutment)를 구비하고, 상기 관통홀은 각각의 바아를 따라 미끄러지고 상기 접촉부는 각각의 정지부와 상호작용하도록 되어 있으며, 각각의 복귀 스프링은 각각의 바아 둘레에 장착되어 우선 상기 프레임의 내부면에 대하여 지지하고 다음으로 상기 캐리지의 측면에 대하여 지지한다.

어떤 실시예에서는, 상기 캐리지는 자유롭고, 상기 턴이 서포트에 의하여 이동될 때 받침부를 이동시키기 위하여 스프링의 턴이 받침부를 압박하게 되어 있다.

다른 실시예에서는, 각각의 캐리지가 구동수단에 의하여 구동된다. 예를 들어, 이들 구동수단은 워엄 나사 기구를 포함할 수 있는데, 각각의 캐리지에서 상기 관통홀 중의 하나가 결합하는 방식으로 맞물려, 각각의 바아에 대하여 나사와 구동기구를 구비하는 것이 가능하다. 상기 구동수단은 또는 피스톤 구동기구를 포함할 수도 있는데, 각각의 캐리지의 정지부가 그러한 피스톤에 의하여 구동될 수도 있다.

어떤 실시예에서는, 제1 서포트가 정지되어 있고, 제2 서포트는 이동할 수 있어서 압축 동안에 제1 서포트를 향해 이동할 수 있도록 되어 있다.

어떤 실시예에서는, 상기 제1, 제2 서포트가 동일 축상에서 서로 향하도록 되어 있고, 제2 서포트는 제1 서포트를 향해 직선으로 이동하도록 되어 스프링의 압축이 순전히 축방향으로 일어나도록 되어 있다.

다른 실시예들에서, 제2 서포트는 곡선 경로를 따라 제1 서포트에 접근할 수 있는데, 이것은 특히 곡선 축을 가진 스프링을 만들기 위해 쐐기(wedge) 모양으로 형성된 삽입가능한 받침부(rest)와 관련하여 바람직하다.

어떤 실시예들에서, 제어식 설정 장치는 스프링을 잡고 이를 운반하도록 구성된 그리퍼(gripper) 수단을 더 포함하고, 이때 상기 그리퍼 수단은 바람직하게는 클램프(clamp)이다. 클램프는 바람직하게도 이미 적절하게 방향이 설정된 스프링을 잡고, 삽입가능한 받침부가 스프링의 턴들 사이에 삽입되도록 스프링을 제1 및 제2 서포트들 사이에 배치하며, 압축이 일어나고 있는 동안에는 떨어지도록 이동하고, 그리고 나서 마지막 스프링을 회수하여 장치로부터 제거하기 위하여 복귀된다.

또한, 본 발명은 코일 스프링을 설정하기 위한 제어식 설정 방법을 제공하는 것으로, 이러한 방법은 코일 스프링을 제공하는 단계; 스프링을 제1 및 제2 서포트들 사이에 설치하는 단계; 제1 및 제2 서포트들을 서로에 대하여 이동시킴에 따라 스프링을 압축하는 단계; 스프링에 압력을 해제하는 단계; 및 이러한 방식으로 처리된 스프링을 제거하는 단계를 포함한다. 본 방법은 적어도 하나의 삽입가능한 받침부를 스프링의 턴들(turns) 사이에서 확장되는 어떠한 간격들에 해당하는 어떤 위치들에 설치하는 단계를 더 포함하고; 그리고 스프링은 모든 턴들과 상기의 적어도 하나의 삽입가능한 받침부가 서로 접촉하는 상태에 이르게 될 때까지 압축된다.

상기에서 설명된 바와 같이, 이러한 삽입가능한 받침부들을 설치함에 따라, 턴가 접촉하는 것을 차단하는 것(touching-turn blocking)과 유사한 상황을 재현하는 것이 가능하고, 한편 차단하는 동안 더 긴 길이의 스프링을 갖는다. 따라서, 응력의 레벨 및 이에 따른 소성화(plastification)의 바람직한 레벨을 조정하는 것이 가능하고, 한편 바람직하지 않은 변형을 피하기 위하여 차단하는 동안 스프링의 형태를 제어한다.

어떤 실시예들에서, 서포트들에 의해 가해지는 압축력은 턴들의 세트와 상기 적어도 하나의 삽입가능한 받침부를 접촉하게 되도록 이동시키기 위해 필요한 정도로 제한되는 것으로: 이러한 위치가 도달되었다면 서포트들은 어떠한 추가적인 응력(stress)도 가하지 않는다. 즉, 스프링은 자신의 강성으로 인한 응력들만을 받는 것으로: 본 장치는 스프링 상에 어떠한 상당한 힘을 가하지 않는다. 이러한 방식으로, 삽입가능한 받침부들에 작용하는 힘들은 매우 작은 것으로: 이에 따라 받침부들은 특별히 이러한 힘들을 지탱할 수 있도록 크기가 형성될 필요는 없다.

어떤 실시예들에서, 제어식 차단 방법은 스프링의 방향을 설정하는 단계를 포함하고, 따라서 스프링이 사전에 설정된 방향을 가지면서 전달되는 것이 가능하다. 결과적으로, 스프링은 적절한 위치에서 바로 본 장치에서의 제 위치에 배치된다.

어떤 실시예들에서, 상기의 적어도 하나의 삽입가능한 받침부를 제 위치에 설치하는 단계는 스프링을 설치하는 단계 전에 일어난다. 초기 위치에서, 본 장치는 제 위치에 있고 스프링을 받을 준비가 되어 있고; 본 장치는 설정 작업이 끝난 후에는 초기 위치로 복귀된다.

어떤 실시예들에서, 스프링의 압축은 뜨거운, 즉 150℃보다 높은 온도에 있는 동안 발생한다. 이러한 고온의 압축은 마지막 스프링에서 크립(creep)에 대해 더 나은 저항력을 얻는 데에 도움이 된다.

다른 실시예들에서는, 스프링은 차가운, 즉 150℃보다 낮은 온도에서, 바람직하게는 주위 온도에 있는 동안 압축된다. 이러한 실시예는 비용이 더 적게 든다.

어떠한 실시예들에서, 스프링은 최소 0.5초 동안 압축 상태에서 차단된다.

어떤 실시예들에서, 본 방법은 상기에서 설명된 실시예들 중 하나에 따른 제어식 설정 장치를 사용한다.

상기에서 언급된 특징들 및 이점들 등은 제안된 장치의 실시예들과 제안된 방법의 실시예들에 대한 다음의 상세한 설명을 읽음에 따라 알 수 있다. 이러한 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 이루어진다.

도 1은 그 초기 상태에서의 제1 장치 예의 개괄도이다.
도 2는 그 차단 상태에서의 도 1의 장치의 개괄도이다.
도 3은 그 최종 상태에서의 도 1의 장치의 개괄도이다.
도 4는 제2 장치 예의 개괄도이다.
도 5는 제3 장치 예의 원리를 나타내는 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 장치에 의해 차단된 스프링의 초기 상태와 최종 상태를 비교하는 도식도이다.
도 7a 및 도 7b는 제1 종래 장치에 의해 차단된 스프링의 초기 상태와 최종 상태를 비교하는 도식도이다.
도 8a 및 도 8b는 제2 종래 장치에 의해 차단된 스프링의 초기 상태와 최종 상태를 비교하는 도식도이다.

본 발명을 더욱 구체적으로 만들기 위해, 장치 예들이 첨부되는 도면을 참조하여 이하 더욱 상세하게 설명된다. 본 발명은 이들 예로 한정되지 않음이 상기되어야 한다.

도 1은 스프링(2)의 제어된 설정을 위한 장치(1)의 제1 예를 나타낸다. 장치(1)는 제1 및 제2 서포트(11, 12), 캐리지(30a, 30b)가 이동할 수 있도록 하는 프레임(20), 그 위에 탑재된 패들(40a, 40b)을 갖춘 캐리지, 및 또한 콘베이어 크램프(50)를 갖춘 장치를 구비하여 구성된다.

각 제1 및 제2 서포트(11, 12)는 장치(1)의 내부를 향해 면하는 리테이닝 표면(14a)을 형성하는 트랜스버스 디스크(14)를 갖는 그 종단에 고정된 실린더(13)의 형태이고, 서포트 프로젝션(15)은 실린더(13)와 공통축이고 리테이닝 표면(14a)으로부터 몇 센티미터 돌출된다. 서포트 프로젝션(15)의 직경은 스프링(2)의 엔드 턴(2e)의 내부 직경(예컨대, 내접된 원의 직경)과 실질적으로 동등하거나 근소하게 더 작다. 트랜스버스 디스크(14)의 직경, 그리고 따라서 리테이닝 표면(14a)의 직경은 스프링(2)의 외부 직경(예컨대, 외접된 원의 직경)과 거의 동일하고, 여하튼 이는 스프링(2)의 종단 턴(2e)의 외부 직경 보다 더 크다.

이러한 예에 있어서, 서포트(11, 12)는 공통 축 상에 있고, 그들은 서로 면한다. 제1 서포트(11)는 제2 서포트(12)가 이동가능하게 되는 동안 정지되고, 도시되지 않은 구동 수단에 의해 구동된다. 다른 예에 있어서, 제1 서포트(11)는 또한 이동가능할 수 있다.

이러한 실시예에 있어서, 서포트(11, 12)는 직경이 동일하다. 그럼에도 불구하고, 다른 실시예에 있어서, 2개의 서포트 중 하나(11)는 다른 서포트(12)와는 다른 직경을 제공할 수 있다. 특히, 이는 스프링(2)이, 예컨대 종단 턴(2e)이, 종단 턴의 직경이 서로 다를 수 있는, 스프링(2)의 바디에서의 턴(2s)의 직경 보다 더 작은 직경을 제공하는 2개의 피그테일 스프링과 같은, 일정한 바디 직경을 갖고 있지 않은 응용을 위해 적용된다.

이러한 예에 있어서 프레임(20)은 2개의 캐리지(30a, 30b)를 지지하지만, 전체적으로 유사한 방법에 있어서, 이는 단지 하나만을 지지하거나 이는 스프링(2)의 길이에 따라 2 이상의 캐리지를 지지하게 된다. 2개의 바(22)는 프레임(20)의 후방 및 전방 종단 업라이트(21, 21') 사이에서 조여진다. 각 캐리지(30a, 30b)는 프레임(20)의 2개의 바(22)를 지나도록 구성된 2개의 스로우 홀(32)을 갖춘 슬라이딩 블록(31)을 소유하는 바: 따라서 캐리지(30)의 슬라이딩 블록(31)은 전방을 향해 프레임(20)의 후방으로부터 바(22)를 따라 슬라이딩될 수 있고, 그리고 그 반대로 될 수 있다.

각 캐리지(30)는 또한 실질적으로 L-형상 스탠드(33)를 갖는다. 각 스탠드(33)는 그 종단 중 하나에서 앵커부(33a)를 소유하고, 그에 따라 스탠드가, 예컨대 나사에 의해, 각 슬라이딩 블록(31)에 대해 조여진다. 각 스탠드(33)는, 그에 대해 조여진 패들(40)을 구비하는, 그 타단에서 파스너부(33b)를 소유한다. 그 앵커 및 파스너부(33a, 33b) 사이에서, 각 스탠드(33)는 장치(1)의 메인 전방/후방 방향으로 그 각 슬라이딩 블록(31)으로부터 패들(40)을 오프셋시키도록 기능하는 오프셋부(33c)를 소유한다. 이러한 방법에 있어서, 패들(40)은 캐리지(30)의 슬라이딩 블록(31)의 두께에 의해 방해되는 것 없이 서로를 향해 용이하게 이동될 수 있다.

캐리지(30)는 다른 높이의 슬라이딩 블록(31)을 갖추고, 높이는 후방 종단을 향하는 캐리지(30b)의 스탠드(33)가 전방 종단을 향하는 캐리지(30a)의 스탠드(33)을 거쳐 적어도 일부를 지날 수 있도록 하기 위해 조정된다.

각 패들(40)의 초기 위치를 조정하기 위해, 프레임(20)은 각 캐리지(30a, 30b)를 위한 멈춤부(stop; 23a, 23b), 프레임(20)의 후방 업라이트(21)에 대해 조여지는 멈춤부를 포함한다. 멈춤부(23a, 23b)는 각 캐리지(30)의 슬라이딩 블록(31) 아래로 돌출되는 어부트먼트 프로젝션(34a, 34b)과 함께 동작한다. 이들 멈춤부(23a, 23b)는, 예컨대 패들(40)의 초기 위치가 용이하게 조정될 수 있도록 하기 위해, 웜스크류 또는 피스톤 메카니즘에 의해 조정가능하다.

더욱이, 첫째로 업라이드(21')와 선두의 캐리지(30a)의 슬라이딩 블록(31)의 전방 표면 사이, 그리고 둘째로 각 캐리지(30a, 30b)의 슬라이딩 블록(31) 사이에서, 복귀 스프링(24)이 각 바(22) 주위에 탑재된다. 이러한 방법에 있어서, 캐리지(30a, 30b)는, 예컨대 그 각각의 멈춤부(23a, 23b)를 향해, 영구적으로 후방으로 추진된다. 후방 캐리지(30b)가 그들의 멈춤부(23b)에 대해 지나가도 이것이 사실을 남기도록 복귀 스프링(24)의 언로드된 길이 및 단단함이 조정된다.

각 패들(40)은 그로부터 90°각도 분기 원뿔대를 갖춘 링(41)을 갖는다. 특히, 상부를 자르는 것은 패들(40)의 상부에서 수직으로 시작하고 패들(40)의 좌측 또는 우측 상에서 수평으로 종료된다. 이러한 예에 있어서, 상부가 잘려진 측면은 연속되는 패들(40) 사이에서 교대로 된다.

도 2로부터 더욱 명확히 알 수 있는 바와 같이, 링(41)은 근소하게 나선형이어서 그 상부 종단(41S)은 그 횡측 종단(41L)과 동일한 횡단 면에 있지 않은 바: 따라서 링(41)은 차단 동안 실질적으로 스프링(20의 나사선을 따른다.

더욱이, 상부 및 측면 종단(41S, 41L)은, 스프링(2)에 마크 및 대미지를 줄 수 있는 예리한 엣지를 제공하는 것을 회피하기 위해, 근소하게 모서리를 딸 수 있게 된다.

더욱이, 패들(40)이 그 각 캐리지(30)의 스탠드(33)의 파스너부(33b) 상에서 조여질 수 있도록 각 패들(40)은 베이스(42)를 제공한다.

장치(1)의 동작은, 차단 전, 차단 동안, 차단 후에 각 장치(1)를 나타내는, 도 1, 도 2, 도 3을 참조하여 이하 설명된다.

디바이스(1)의 초기 상태에서, 모든 이동가능한 엘리먼트들은 그들의 초기 안착 상태에 있고, 이 상태들은 캐리지(30)들의 조절가능한 멈춤부들(23a 및 23b)을 수단으로 하여 조정되고, 또한 초기 스프링(2)의 길이를 주로 하여, 길이와 형상의 함수로서 제2 서포트(12)를 구동하기 위한 수단에 의해서 조정된다. 그래서, 캐리지(30)들은 그들 각각의 멈춤부들(23a, 23b)에 대한 복귀 스프링(24)들을 통해서 지탱하고(bear), 제2 서포트(12)는 셋백(set-back) 위치에 있다.

디바이스(1)로부터 상방으로(upstream) 스프링(2)들이 전달되어서 컨베이어 클램프(50)가 이들을 잡고 있을 수 있다. 이러한 식으로 전달되는 바와 같은 스프링(2)들의 배열 및 특히 각도 방향(angular orientation)은 상방으로 조정되어서, 클램프(50)는 이들을 용이하게 잡고 있을 수 있고, 이들을 디바이스(1) 안에서 직접 적절한 위치에 배치할 수 있다.

그래서, 클램프(50)는 두 개의 서포트들(11 및 12) 사이에 스프링(2)을 배치하고; 그래서 스프링(2)의 각각의 엔드 턴(2e)은, 방사상으로(radially) 차단하기(block) 위하여 엔드 턴(2e) 내부에서 맞물리는 서포트 프로젝션(15)에 의해 1차적으로 차단되고, 축방향으로(axially) 차단하는 리테이닝 표면(14a)에 의해 2차적으로 차단된다. 이 경우에, 제2 서포트(12)는 가능하게는 예컨대 수 센티미터를 관통해서 전진하는 이동을 수행하여, 스프링(2)의 엔드 턴(2e)들 내에서 서포트 프로젝션(15)들의 맞물림을 용이하게 할 수 있고, 그래서 그 맞물림을 록킹한다(lock).

패들들(40)의 초기 위치들이 조절가능한 멈춤부들(23a, 23b)에 의해서 적절하게 조정된 후에, 스프링(2)이 디바이스(1)에 놓일 때, 멈춤부들은 적절한 위치, 즉 의도된 턴(2s)들 사이에 바로 존재한다. 이 상태가 도 1에 도시된다.

이후, 압축이 시작될 수 있다: 이러한 목적을 위해서 제2 서포트(12)는 이 예에서 직선으로 제1 서포트(11)를 향해 움직인다. 상기 압축 동안, 턴(2s)들은 서로를 향해 움직이고, 또한 정지한 채로 있는 제1 서포트(11)를 향해 움직인다. 이들이 움직일 때, 이후에 턴(2s)들은, 프레임(20)의 바(22)들 상에서 슬라이딩하는 캐리지(30)들의 결과로서 마찬가지로 제1 서포트(11)를 향해 움직이는 패들들(40)을 끌고 간다(entrain).

제2 서포트(12)는, 턴(2s)들이 서로 접촉하든 아니면 특정 패들들(40)에 접촉하든 모두 접촉할 때까지 스프링(2)을 압축한다. 일단 이러한 접촉 상태에 도달되면, 도 2에서 도시된 바와 같이, 제2 서포트(12) 멈춤부들은 스프링(2)을 더 이상 압축하지 않고 패들들(40)을 로딩하는(loading) 것을 피한다. 이렇게 차단된 상태는 약 1초 동안 유지된다.

그 이후에, 제2 서포트(12)는 초기 안착 위치로 돌아가도록 후진하고, 이로써 스프링(2)을 이완시킨다. 패들들(40)은, 일단 이런 식으로 풀리면, 조절가능한 멈춤부들(23a, 23b)에 의해 정의된 바와 같이 그 초기 위치를 향하여 복귀 스프링(24)들 및 캐리지(30)들에 의해서 다시 눌러진다.

이후, 클램프(50)는 마지막 스프링(2')을 잡고 있을 수 있고, 디바이스(1)로부터 하방으로(downstream) 이것을 전달한다. 이 상태가 도 3에서 도시된다. 이후, 다른 클램프(50) 또는 동일한 클램프(50)는 새로운 스프링(2)을 잡고, 사이클이 다시 시작된다. 이러한 사이클의 기간은 약 5초를 넘지 않는다. 차단이 일어나는 온도가 마지막 스프링(2')의 기계적 속성에 영향을 준다는 점을 고려해서, 디바이스(1)는 또한 디바이스(1) 내에서 특정 온도를 가하는 히터 수단을 가질 수 있다.

도 6a 및 도 6b는 각각 초기 스프링(2)과 마지막 스프링(2')을 도시한다. 제어된 범위로의 이러한 차단 때문에, 마지막 스프링(2')은 특정 양의 소성화에 종속되고, 이로써 그 탄성 한계를 증가시키며, (도 7b에 도시된 바와 같이 터칭 턴들을 갖는 선행 기술의 마지막 스프링(3')과 비교하여) 그 초기 길이의 약간만을 상실한다. 게다가, 차단 동안 스프링(2)의 형상을 제어하도록 기능한 패들들(40) 때문에, 마지막 스프링(2')은 측면으로(laterally) 변형되지 않았고, (도 8b에 도시된 바와 같이 패들 없이 제어된 높이에 있는 선행 기술의 마지막 스프링(4')과 비교하여) 턴들 사이에서 정규 거리를 유지한다.

도 4는 패들들(40)이 Y-형상의 받침부(140)들에 의해서 교체된다는 점을 제외하고는 제1 예의 디바이스(1)와 전적으로 유사한 제2 디바이스 예(100)를 도시한다. 그래서, 이러한 받침부들은 서로에 대해 120°로 배열된 세 개의 가지들(141a, 141b, 및 141c)을 가진다. 수직 가지(141a)의 단부는 관련 캐리지(130)의 스탠드(133)의 패스너 부분(133b)에 고정된 베이스(142)에 의해 확장된다. 그래서, 이 예에서, 받침부(140)들은 단지 세 개의 점에서만 스프링(2)의 턴들과 협력하는데, 이것은 스프링(2)의 형상을 제어하기에 충분하다. 이 예에서, Y-형상의 세 개의 가지들(141a, 141b, 및 141c)은 서포트들(11 및 12)의 공통 축에 횡으로(transversely) 뻗어 있는 공통 평면에 포함되어 있지 않다는 점이 관찰될 수 있다: 실질적으로 나선형인 제1 예에서의 패들들(40)과 같이, 이것은 차단 동안 스프링(2)의 형상에 더욱 비슷하게 맞는(fit) 것을 가능하게 한다.

도 5는 패들(240)의 두께가 맨 밑에서보다 맨 위에서 더 큰, (Y-형상의 받침부들과 상당히 동일할 수 있는) 패들(240)들이 웨지-형상의 프로파일을 가진다는 것을 제외하고는 앞의 두 개의 예의 디바이스들(1 및 100)과 전적으로 유사한 제3의 디바이스 예(200)의 원리를 도시하는 도면이다. 이 예에서, 세 개의 웨지-형상 패들(240)들이 사용된다: 이들은 스프링이 스프링(202)의 축 A에 대한 곡률에 영향을 주도록 상이한 방식으로 횡으로 변형되는 것을 가능하게 한다. 이 예에서, C-형상의 굽어진 스프링이 얻어지지만, 더욱 복잡한 곡률 및 특히 S-형상을 부과하기 위한 다른 구조를 고안해내는 것이 가능하다. 스프링은 처음부터 이미 변형되어 굽어져 있을 수 있고, 또는 처음에는 직선으로 있다가 셋팅의 결과로서 굽어지게 될 수 있다.

굽어진 스프링에 대한 이러한 디바이스(200)에서, 제1 서포트에 접근하는 굽어진 궤적을 따르도록 제2 서포트를 적응시킬 필요가 있을 수 있다. 마찬가지로, 이 예에서 적용하는 바와 같이, 스프링(202)의 "축 A"의 곡률을 수용하기 위하여 패들(240)들을 기울일 필요가 있을 수 있다. 이러한 목적을 위해서, 베이스들에서 캐리지들에 대해 특정 각으로 뻗어 있는 패들들과 관련하여 직선으로 유지되고 있는 프레임을 이용하는 것 또는 전적으로 유사하되 굽은 프레임을 이용하는 것이 가능하다.

상술한 실시 예들은 비제한적인(non-limiting) 설명에 의해서 주어지며, 통상의 기술자는 본 발명의 범위 내에 있으면서 상술한 설명으로부터 이 실시 예들을 용이하게 변경하거나 다른 것들을 고안할 수 있다.

게다가, 이러한 실시 예들의 다양한 특징들은 그 자체로 이용되거나 서로 결합될 수 있다. 이들이 조합될 때, 이 특징들은 상술한 바와 같이 또는 상이하게 결합될 수 있고, 본 발명은 상술한 특정 조합에 한정되는 것이 아니다. 특히, 달리 특정되지 않았다면, 하나의 특정 실시 예와 관련하여 설명된 임의의 특징은 다른 실시 예와 유사하게 적용될 수 있다.

Claims (14)

1. 스프링을 압축하여 압축 중에 그 형상을 제어하도록 구성되되, 스프링(2)의 제1 단부(2e)를 유지하도록 구성된 제1 서포트(11)와 스프링(2)의 제2 단부(2e)를 유지하도록 구성된 제2 서포트(12)를 구비하고, 제1 및 제2 서포트(11, 12)가 서로에 관하여 이동하도록 구성된 코일 스프링을 제조하기 위한 제어형 설정 장치로서,
   스프링의 압축 중에 스프링(2)의 특정 턴(turn; 2s) 사이에 삽입되도록 구성된 적어도 하나의 삽입가능한받침부(40)를 더 포함하고,
   상기 삽입가능한 받침부(40)는,
   상기 삽입가능한 받침부(40)가 스프링(2)의 압축 중에 스프링(2)의 턴(2s)의 이동을 따를 수 있도록 구성된 캐리지(30)에 장착되는 것을 특징으로 하는 제어형 설정 장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 삽입가능한받침부(40)가 모서리를 절단한 링(41) 또는 모서리를 절단한 디스크 모양의 패들이고, 이 절단은 스프링(2)의 턴(2s)이 패들을 통과하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 제어형 설정 장치.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 삽입가능한 받침부(140)는 적어도 세 점에서 스프링(102)과 상호작용하기 위한 적어도 3개의 가지(141a, 141b, 141c)를 갖는 별 모양으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 제어형 설정 장치.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 삽입가능한 받침부(240)는 두께 편차가 스프링(202)의 축(A)에 곡률을 부과하도록 조절되는 쐐기 모양의 프로파일을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 제어형 설정 장치.
   
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 삽입가능한받침부(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어형 설정 장치.
   
6. 제5항에 있어서, 각 캐리지(30)는 그 캐리지(30)에 대한 초기 위치를 정의하도록 구성된 멈춤부(stop; 23)와 상호작용하는 것을 특징으로 하는 제어형 설정 장치.
   
7. 제6항에 있어서, 각 캐리지(30)는 상기 캐리지(30)를 그 초기 위치를 향해 복귀시키도록 구성된 적어도 하나의 복귀 스프링(24)과 상호작용하는 것을 특징으로 하는 제어형 설정 장치.
   
8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 서포트(11)가 정지하고 있고, 반면에 제2 서포트(12)는 이동가능하며 압축 중에 제1 서포트(11)을 향해 이동하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 제어형 설정 장치.
   
9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 스프링(2)을 잡고 그것을 운반하도록 구성된 그리퍼 수단(50)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어형 설정 장치.
   
10. 코일 스프링(2)을 제공하는 단계;
    스프링(2)을 제1 및 제2 서포트(11, 12) 사이에 설치하는 단계;
    서로에 대해 제1 및 제2 서포트(11, 12)를 이동시킴으로써 스프링(2)을 압축하는 단계;
    스프링(2')을 신장하는 단계; 및
    이러한 방식으로 처리된 스프링(2')을 제거하는 단계를 구비한 코일 스프링을 설정하기 위한 제어형 설정 방법으로서,
    스프링(2)의 턴(2s) 사이에서 확장되는 특정 갭에 대응하는 특정 위치에 적어도 하나의 삽입가능한받침부(40)를 설치하는 단계를 더 구비하되,
    상기 스프링(2)은, 모든 턴(2s) 및 상기 적어도 하나의 삽입가능한받침부(40)가 서로 접촉하여 닿을 때까지 압축되고,
    상기 삽입가능한 받침부(40)는,
    상기 삽입가능한 받침부(40)가 스프링(2)의 압축 중에 스프링(2)의 턴(2s)의 이동을 따를 수 있도록 구성된 캐리지(30)에 장착되는 것을 특징으로 하는 제어형설정 방법.
    
11. 제10항에 있어서, 스프링(2)의 방향을 설정하는 단계를 더 포함하고,
    스프링(2)이 스프링(2)의 방향이 설정됨에 따라 미리 설정된 방향으로 도달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어형 설정 방법.
    
12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 삽입가능한 받침부(40)를 설치하는 단계가 스프링(2)을 설치하는 단계 이전에 실행되는 것을 특징으로 하는 제어형 설정 방법.
    
13. 스프링을 압축하여 압축 중에 그 형상을 제어하도록 구성되되, 스프링(202)의 제1 단부(2e)를 유지하도록 구성된 제1 서포트(11)와 스프링(202)의 제2 단부(2e)를 유지하도록 구성된 제2 서포트(12)를 구비하고, 제1 및 제2 서포트(11, 12)가 서로에 관하여 이동하도록 구성된 코일 스프링을 제조하기 위한 제어형 설정 장치로서,
    스프링의 압축 중에 스프링(202)의 특정 턴(turn; 2s) 사이에 삽입되도록 구성된 적어도 하나의 삽입가능한 받침부(240)를 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 삽입가능한 받침부(240)는 두께 편차가 스프링(202)의 축(A)에 곡률을 부과하도록 조절되는 쐐기 모양의 프로파일을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 제어형 설정 장치.
    
14. 코일 스프링(202)을 제공하는 단계;
    스프링(202)을 제1 및 제2 서포트(11, 12) 사이에 설치하는 단계;
    서로에 대해 제1 및 제2 서포트(11, 12)를 이동시킴으로써 스프링(202)을 압축하는 단계;
    스프링(2')을 신장하는 단계; 및
    이러한 방식으로 처리된 스프링(2')을 제거하는 단계를 구비한 코일 스프링을 설정하기 위한 제어형 설정 방법으로서,
    스프링(202)의 턴(2s) 사이에서 확장되는 특정 갭에 대응하는 특정 위치에 적어도 하나의 삽입가능한받침부(240)를 설치하는 단계를 더 구비하되,
    상기 스프링(202)은, 모든 턴(2s) 및 상기 적어도 하나의 삽입가능한받침부(240)가 서로 접촉하여 닿을 때까지 압축되고,
    상기 적어도 하나의 삽입가능한받침부(240)는
    두께 편차가 스프링(202)의 축(A)에 곡률을 부과하도록 조절되는 쐐기 모양의 프로파일을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 제어형 설정 방법.
    

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