DE3713112A1 - Schraubenfederwickelanlage - Google Patents

Schraubenfederwickelanlage

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Tsutomo Furuyama
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    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21FWORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
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    • B21F3/02Coiling wire into particular forms helically
    • B21F3/04Coiling wire into particular forms helically externally on a mandrel or the like

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schraubenfederwickelanlage, und insbesondere bezieht sie sich auf die Verbesserung einer Vorrichtung zum Führen einer Schraubenfeder auf eine Spindel bzw. einen Aufnahmedorn.
Ein typisches Beispiel für eine konventionelle Schraubenfederwickelanlage weist eine Spindel oder einen Aufnahmedorn auf und eine Führungsschraube, die sich parallel dazu erstreckt. Die Führungsschraube ist mit einer spiralförmigen Rille ausgebildet, die der Steigung und dem Steigungswinkel der Schraubenfeder entspricht. Die Spindel und die Führungsschraube werden in entgegengesetzte Richtungen gedreht. Sowie die Schraubenfeder auf die Spindel durch die spiralförmige Rille geführt wird, wird sie um die Spindel gewickelt.
Der Entwurf und die Herstellung der Führungsschraube in einer derartigen Anlage nach dem Stand der Technik benötigt jedoch viel Zeit und Aufwand. Daneben kann die Führungsschraube nur für einen Typ von Schraubenfedern verwandt werden. Weiterhin ist es schwierig, eine Schraubenfeder zu formen, die einen sich stark ändernden Steigungswinkel hat.
In einer in der japanischen Patentoffenlegung Nr. 20 935/81 offenbarten Schraubenfederwickelanlage wird eine Führungsrolle anstelle der Führungsschraube benutzt. Diese Wickelanlage weist eine Spindel und die Führungsrolle in einem Abstand davon in der radialen Richtung davon auf. Die Führungsrolle wird durch ein Betätigungs- oder Stellglied in die axiale Richtung der Spindel mit einer Geschwindigkeit, die der Rotationsgeschwindigkeit der Spindel entspricht, bewegt. Die Schraubenfeder wird um die Spindel gewickelt, während sie durch die Führungsrolle geführt wird.
Bei Benutzung der Führungsrolle benötigt die oben erwähnte Wickelanlage kein groß dimensioniertes, schweres Teil, wie eine Führungsschraube. Weiterhin kann diese Anlage auf verschiedene Typen von Schraubenfedern angewandt werden, wenn die Bewegungsgeschwindigkeit der Führungsrolle kontinuierlich geändert wird. Da die Spindel und die Führungsrolle in einem großen Abstand voneinander angeordnet sind, kann die Schraube jedoch nicht leicht an eine genaue Position auf der Spindel geführt werden. Beim Bilden einer Schraubenfeder, deren Steigungswinkel sich deutlich ändert, tendiert die Schraube dazu, auf der Spindel zu verrutschen und kann daher nicht leicht mit einem genauen Steigungswinkel gewickelt werden.
In einer in der US-PS 36 10 006 aufgeführten Wickelanlage ist die Führungsrolle knapp über der Spindel angeordnet. Diese Führungsrolle nach dem Stand der Technik kann jedoch die Schraube nicht während der ersten Umdrehung führen. In dieser Wickelanlage wird daher die Schraube während der ersten Umdrehung durch einen Führungsfinger geführt, der unabhängig von der Führungsrolle vorgesehen ist und in einem Abstand von der Spindel angeordnet ist. Daher hat diese konventionelle Wickelanlage in zweierlei Hinsicht Nachteile. Zuerst benötigt der Führungsfinger eine präzise und genaue Steuerung. Zweitens haben die Windungen der Feder, die deren führendes Ende bilden, eine andere als die gewünschte Steigung.
Folglich ist es Aufgabe der Erfindung, eine Anlage vorzusehen, die eine Schraubenfeder mit einer genauen Steigung und einem genauen Steigungswinkel formen kann, insbesondere soll die Anlage auch eine Schraubenfeder bilden können, deren Steigungswinkel sich stark ändert, dieses soll insbesondere mit einer genauen Form durchgeführt werden können.
Die erfindungsgemäße Schraubenfederwickelanlage erzeugt eine Schraubenfeder, indem sie ein erwärmtes stangenförmiges Material der Schraubenfeder in eine Spirale formt. Die Wickelanlage weist eine Spindel mit einem Ende und einer äußeren umlaufenden Oberfläche auf, auf der die Schraube aufzuwickeln ist; eine erste Antriebseinrichtung zum Drehen der Spindel, die einen Motor aufweist, ist vorgesehen; ein Spannfutter oder Futter zum Erfassen des führenden Endes der Schraube ist vorgesehen, das Futter ist auf einem Seitenende der Spindel angeordnet und derart ausgelegt, daß es damit rotiert; eine Führungsschiene erstreckt sich parallel zu der Spindel; ein Schlitten wird von der Führungsschiene getragen, er kann sich entlang der Schiene hin- und herbewegen; eine zweite Antriebseinrichtung zum Bewegen des Schlittens ist vorgesehen, die zweite Antriebseinrichtung weist ein erstes Betätigungsglied zum Bewegen des Schlittens mit einer Geschwindigkeit, die durch die Rotationsgeschwindigkeit der Spindel bestimmt ist, auf; ein erster Träger ist vorgesehen, der an dem Schlitten derart befestigt ist, daß er in der radialen Richtung der Spindel bewegbar ist; eine erste Führungsrolle ist auf dem ersten Träger angebracht, die Führungsrolle weist eine äußere umlaufende Oberfläche auf, die der der Spindel zugewandt ist, die umlaufende Oberfläche weist eine Rille darin auf, in der ein Teil der Schraube eingepaßt werden kann; ein zweites Betätigungsglied zum Bewegen der ersten Führungsrolle zusammen mit dem ersten Träger in die radiale Richtung der Spindel ist vorgesehen; eine zweite Führungsrolle ist vorgesehen, die in einer radialen Entfernung von der ersten Führungsrolle angeordnet ist und derart ausgelegt ist, daß sie die Schraube zu der ersten Führungsrolle führt; eine Trageinrichtung ist an dem Schlitten angebracht und trägt die zweite Führungsrolle, die Trageinrichtung weist einen zweiten Träger zum Tragen der zweiten Führungsrolle auf, dadurch ist die zweite Führungsrolle derart getragen, daß die zweite Führungsrolle im wesentlichen einem Kontaktpunkt zwischen der ersten Führungsrolle und der Schraube zugewandt ist und sich im wesentlichen um den Kontaktpunkt schwenken kann; ein drittes Betätigungsglied zum Reorientieren der zweiten Führungsrolle in Übereinstimmung mit dem Steigungswinkel der Schraubenfeder ist vorgesehen.
Ein erwärmtes Material der Schraubenfeder wird zu der Spindel über die zweite und erste Führungsrolle geführt. Das führende Ende der Schraube wird an der Spindel durch das Spannfutter befestigt. Bevor die Spindel sich dreht, wird die erste Führungsrolle in eine Position zurückgezogen, in der sie nicht mit dem Spannfutter in Berührung kommen kann. Nachdem die Spindel beginnt zu rotieren, wird die erste Führungsrolle zu der Spule bewegt, unmittelbar nachdem das Spannfutter in eine Position bewegt ist, in der es nicht mit der ersten Führungsrolle zusammenstößt. Auf diese Weise ist die Position der Schraube durch die erste Führungsrolle begrenzt.
Wenn sich die Spindel dreht, wird der Schlitten in die axiale Richtung der Spindel bewegt, so daß sich auch die erste Führungsrolle in die gleiche Richtung bewegt. Der Schlitten bewegt sich mit einer Geschwindigkeit, die durch die Rotationsgeschwindigkeit der Spindel bestimmt ist. Die Position der Schraube auf der Spindel von ihrem führenden Ende zu ihrem nachlaufenden Ende wird genau durch die erste Führungsrolle geregelt. Somit kann die Schraube auf die Spindel mit einer genauen Steigung aufgewickelt werden.
An dem Punkt, an dem sich der Steigungswinkel der Schraubenfeder ändert, wird die zweite Führungsrolle relativ zu der Spindel neu orientiert. Folglich wird die Schraube mit einem Winkel, der dem Steigungswinkel äquivalent ist, durch die erste und zweite Führungsrolle gebogen, bevor sie um die Spindel gewickelt wird. Folglich kann auch eine Schraubenfeder mit einem sich drastisch ändernden Steigungswinkel akkurat auf die Spindel gewickelt werden.
Derartige Schraubenfedern, die z.B. in Kraftfahrzeugfedern verwandt werden, können auch für jede andere Anwendung eingesetzt werden.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine Frontansicht einer erfindungsge­ mäßen Ausführungsform einer Schrauben­ federwickelanlage;
Fig. 2 und 3 Seitenansichten, teilweise in Schnitten, der in Fig. 1 gezeigten Anlage bei ver­ schiedenen Betriebsstadien;
Fig. 4 eine Teilfrontansicht der in Fig. 1 ge­ zeigten Anlage;
Fig. 5 eine Frontansicht, die eine in Fig. 1 gezeigte Spindel und eine erste Führungs­ rolle darstellt;
Fig. 6 eine Frontansicht einer in Fig. 1 ge­ zeigten zweiten Führungsrolle;
Fig. 7 eine Frontansicht einer Modifikation der zweiten Führungsrolle,
Fig. 8 eine Draufsicht, die das Verhältnis zwischen der in Fig. 1 gezeigten Spindel und den Führungsrollen darstellt;
Fig. 9-12 Seitenansichten der Führungsrolle und der Spindel in verschiedenen Betriebsstadien;
Fig. 13 ein Diagramm, das das Verhältnis zwischen der Höhe der Schraube und der Anzahl der Umdrehungen der Schraube von ihrem Ende an gezählt zeigt, und
Fig. 14 eine Seitenansicht des Endabschnittes einer Schraubenfeder.
Es wird jetzt auf Fig. 1 Bezug genommen, die eine erfindungs­ gemäße Ausführungsform zeigt, eine Spindel 2 weist eine äußere umlaufende Oberfläche auf, auf die eine Schraube A einer Schraubenfeder aufgewickelt ist. Obwohl die in dieser Ausführungsform gezeigte Spindel 2 säulenartig in der Form ist, kann sie auch alternativ konisch oder faßförmig in Abhängigkeit von der Form der Schraubenfeder sein. Weiterhin kann die benutzte Spindel aus einer Mehrzahl von trennbaren Abschnitten bestehen.
Die Spindel 2 wird durch eine Antriebseinrichtung 3 rotiert, die ein Untersetzungsgetriebesystem 5, eine Bremse 6, eine Kupplung 7 und einen Motor 8 aufweist.
Ein Spannfutter 10 ist an einem Ende der Spindel 2 angebracht, und es wird benutzt, um das führende Ende der Schraube A zu halten und es an der Spindel 2 zu befestigen. Das Spannfutter 10 wird mit Hilfe einer hydraulischen Zylindereinrichtung 11 geöffnet und geschlossen. Das Reduktionsgetriebesystem 5 ist mit einem ersten Sensor 12 zum Erfassen des Rotationswinkels der Spindel 2 versehen. Ein Rotationsencoder wird als erster Sensor benutzt.
Eine Führungseinheit 15 zum Führen der Schraube A wird im folgenden genau beschrieben.
Ein Paar von Führungsschienen 16 und 17 ist parallel zu der Spindel 6 angeordnet. Die entgegengesetzten Enden von jeder Führungsschiene sind individuell an Basisplatten 18 und 19 befestigt. Ein Schlitten oder ein Wagen 21 ist auf den Schienen 16 und 17 montiert und kann sich entlang der Führungsschienen bewegen, wobei er von einer Schlittenantriebseinrichtung 22 angetrieben wird. Eine hydraulische Zylindereinrichtung wird als Betätigungsglied 23 der Einrichtung 22 verwandt. Das Betätigungsglied 23 ist mit einem Servoventil 24 und einem zweiten Sensor 25 zum Erfassen der Position des Wagens 21 versehen. Das Ventil 24 wird durch eine Steuerschaltung 26 gesteuert.
Wie in den Fig. 2-4 gezeigt ist, weist der Schlitten 21 einen Basisabschnitt 32 mit Lagern 30 und 31 und Seitenplatten 33 und 34 auf jeder Seite des Basisabschnittes 32 auf. Ein paralleles Paar von Unter-Führungsschienen 36 und 37 bzw. unteren Führungsschienen erstreckt sich zwischen den Seitenplatten 33 und 34. Die Schienen 36 und 37 sind mit einem Rutscher 39 versehen, der daran entlang bewegbar ist.
Ein Paar von Trägern 41 und 42 mit durchgehenden Löchern 43 bzw. 44 ist an dem Schlitten 21 derart befestigt, daß sie in einem vertikalen Abstand voneinander angeordnet sind. Eine gleitende Welle 46 durchstößt drehbar die Löcher 43 und 44 und kann sich in ihnen in axialer Richtung hin- und herbewegen. Die Welle 46 ist mit gleitenden Schlüsselnuten oder Rillen 47 versehen, die sich entlang ihrer Achse erstrecken.
Ein erster Träger 51 ist an dem unteren Ende der gleitenden Welle 46 vorgesehen. Eine drehbare erste Führungsrolle 50 ist an dem Träger 51 befestigt Wie in Fig. 5 gezeigt ist, ist ein erster Rand oder Flansch (Rand auf der Seite des Spannfutters) 50 a der Rolle 50 dünner hergestellt als ein zweiter Rand 50 b, so daß verhindert wird, daß er in Kontakt mit dem ersten Wicklungsabschnitt der um die Spindel 2 gewickelten Schraube A kommt. Die Führungsrolle 50 ist an ihrer äußeren umlaufenden Oberfläche mit einer Rille 50 c gebildet, in die ein Teil der Schraube A eingepaßt werden kann.
Ein Betätigungsglied 53, welches zum Bewegen der gleitenden Welle 46 in ihrer axialen Richtung benutzt wird, ist an dem oberen Ende der Welle 46 angekoppelt. Eine hydraulische Zylindereinrichtung mit einer Kolbenstange 53 a wird als Betätigungsglied 53 benutzt.
Ein Arm 55 ist an dem mittleren Abschnitt der gleitenden Welle 46 angebracht und weist innere Zähne 56 auf, die in Eingriff mit deren Nut 47 der Welle 46 stehen. Obwohl die gleitende Welle 46 sich zusammen mit dem Arm 55 dreht, können sich diese zwei Teile relativ zueinander in der vertikalen Richtung bewegen. Der teilweise zwischen den Stützen 41 und 42 gehaltene Arm 55 kann sich nicht vertikal bewegen.
Der Rutscher weist ein Lager 58 mit einem Loch auf, das parallel zu der gleitenden Welle 46 ist. Ein zweiter Träger 60 ist drehbar von dem Lager 58 getragen. Ein Lager 61 ist an dem oberen Ende einer Tragwelle 60 a angebracht, die sich aufwärts von dem Träger 60 erstreckt. Das Lager 61 weist ein Loch auf, das sich unter einem rechten Winkel zu der Welle 60 a erstreckt. Ein sich horizontal erstreckender Abschnitt 55 a des Armes 55 ist in das Loch des Lagers 61 eingeführt, damit der Arm 55 horizontal gleiten kann.
Eine drehbare zweite Führungsrolle 63 ist an dem zweiten Träger 60 befestigt. Die Spule A wird zu der ersten Führungsrolle 50 durch eine Rille 63 c der Rolle 63 geführt. Alternativ kann die Rolle 63 durch eine Mehrzahl von Rollen 63′ ersetzt werden, wie es in Fig. 7 gezeigt ist.
Die gleitende Welle 46 rotiert zusammen mit dem zweiten Träger 60 durch die Vermittlung des Armes 55. Wenn daher die zweite Führungsrolle 63 horizontal um einen Punkt nahe des Kontaktpunktes zwischen der ersten Führungsrolle 50 und der Schraube A schwenkt, wird die Rolle 50 in die gleiche Richtung wie die Rolle 63 orientiert. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, liegt die Rolle 50 c der Rolle 50 in Ausrichtung mit der Rille 63 c der Rolle 63.
Der Schlitten 21 ist mit einer Einrichtung 65 zum Ausrichten der Führungsrollen 50 und 63 versehen. Die Einrichtung 65 weist ein Betätigungsglied 66 auf, welches zum Bewegen des Rutschers 39 benutzt wird. Eine hydraulische Zylindereinrichtung mit einer Kolbenstange 66 a wird als Betätigungsglied 66 benutzt. Das Betätigungsglied 66 ist mit einem Servoventil 67 und einem dritten Sensor 68 zum Bestimmen der Position der zweiten Führungsrolle 63 versehen. Das Ventil 67 wird durch eine Steuerschaltung 69 gesteuert. Wenn der Rutscher 39 entlang den Führungsschienen 36 und 37 bewegt wird, werden die erste und zweite Führungsrolle 50 und 63 simultan wieder ausgerichtet. Die entsprechenden Hübe der Rollen 50 und 63 verlaufen parallel zu der Spindel 2, wie es durch die strichpunktierten Linien L 1 bzw. L 2 in Fig. 8 gezeigt ist.
Die Steuerschaltungen 26 und 69 werden durch eine Zentraleinheit (CPU) 71 gesteuert, die ein Ausgangssignal von dem ersten Sensor 12 empfängt. Ein Dateneinsteller 72 und eine Hilfs-Datenspeichereinheit 73 sind mit der CPU 71 verbunden. Referenzdaten für die Form der Schraubenfeder werden von dem Einsteller 72 oder der Speichereinheit 73 dem Eingang der CPU 71 zugeführt. Ein Magnetband oder eine Floppy Disc wird als Aufzeichnungsmedium für die Speichereinheit 73 benutzt.
Die Tätigkeit der Wickelanlage 1 der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsform wird jetzt beschrieben.
Material der Schraubenfeder wird auf eine Temperatur von z.B. 950°C bis 980°C durch eine (nicht gezeigte) Wärmvorrichtung erwärmt und dann zu der zweiten Führungsrolle 63 geführt. Zu diesem Zeitpunkt ist das Spannfutter 10 offen, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Die erste Führungsrolle 50 wird durch das Betätigungsglied 53 in eine Position hochgezogen, in der sie nicht gegen das Spannfutter 10 stoßen kann, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Wenn das führende bzw. vorlaufende Ende der Schraube A das Spannfutter 10 erreicht, wie in in Fig. 10 gezeigt ist, wird das Spannfutter 10 durch die Zylindereinrichtung 11 geschlossen. Auf diese Weise wird das Ende der Schraube A an der Spindel 2 befestigt, wie es in Fig. 11 gezeigt ist.
Wenn die Kupplung 7 eingekuppelt wird, wird die Drehkraft des Motors 8 auf die Spindel 2 über das Untersetzungsgetriebesystem 5 übertragen. Wenn das Spannfutter 10 in eine Position bewegt ist, in der es nicht gegen die erste Führungsrolle 50 stoßen kann, nämlich durch die Rotation der Spindel 2, wird sofort die Rolle 50 in die Position der Schraube A durch das Betätigungsglied 53 abgesenkt, wie es in Fig. 12 gezeigt ist. Da die erste und zweite Führungsrolle 50 und 63 immer in die gleiche Richtung orientiert sind, kann ein Teil der Schraube A nur in die Rille 50 c der Rolle 50 eingepaßt werden, wenn die Rolle 50 auf die oben ausgeführte Weise abgesenkt wird. Wie es in Fig. 5 gezeigt ist, ist weiterhin der Rand 50 a der ersten Führungsrolle 50, der auf der Seite des Spannfutters ist, dünner als der zweite Rand 50 b, damit verhindert wird, daß er die auf die Spindel 2 gewickelten Wicklungen berührt.
Nachdem einmal die Schraube A beginnt, auf die Spindel 2 augewickelt zu werden, wird sie genau in eine gewünschte Position durch die erste Führungsrolle 50 geführt. Auf diese Weise kann der Endabschnitt A 1 der Schraubenfeder mit hoher Genauigkeit geformt werden.
Wenn sich die Spindel 2 dreht, erzeugt der erste Sensor 12 einen Impuls, der dem Rotationswinkel der Spindel entspricht. Dieser Impuls wird dem Eingang der CPU 71 zugeführt. Die CPU gibt Ausgangssignale zum Steuern der Tätigkeit der Servoventile 24 und 67 nach Maßgabe des Rotationswinkels der Spindel 2 und der zuvor eingegebenen Referenzdaten über die Schraubenfeder ab.
Wenn der Schlitten 21 durch das Betätigungsglied 23 bewegt wird, bewegen sich die erste und zweite Führungsrolle 50 und 63 zusammen in die axiale Richtung der Spindel 2. Daraufhin wird die Schraube A um die Spindel 2 gewickelt, während sie darauf durch die Führungsrollen 50 und 63 geführt wird in Übereinstimmung mit der Steigung der Schraubenfeder. Die Bewegungsgeschwindigkeit des Schlittens 21 wird durch die Rotationsgeschwindigkeit der Spindel 2 bestimmt.
An dem Punkt, an dem sich der Steigungswinkel der Schraubenfeder ändert, wird die Führungsrolle 63 durch das Betätigungsglied 66 neu orientiert. An dem Punkt, an dem sich der Steigungswinkel von ⊖1 in ⊖2 z.B. ändert, wird der Neigungswinkel der Rolle 63 von ⊖1 in ⊖1 geändert. Die zweite Führungsrolle 63 schwenkt um einen Punkt nahe dem Kontaktpunkt G zwischen der ersten Führungsrolle 50 und der Schraube A. Wenn sich die Richtung oder der Neigungswinkel der Rolle 63 ändert, wird die Rolle 50 in die gleiche Richtung wie die Rolle 63 neu orientiert.
Die Zeit, die zum Ändern des Neigungswinkels der Führungsrollen 50 und 63 benötigt wird, hängt von der Empfindlichkeit des Betätigungsgliedes 66 ab. Die Betriebszeit der hydraulischen Zylindereinrichtung, die als Betätigungsglied 66 verwandt wird, ist sehr kurz, sie liegt im Bereich von 0,05 bis 0,08 Sekunden.
Somit kann das Betätigungsglied 66 zufriedenstellenderweise sogar auf drastische Änderungen in dem Anstellwinkel der Spule A reagieren.
Die Spule A wird auf der Spindel 2 durch die erste Führungsrolle 50 geführt, bis ihr nachlaufendes oder hinteres Ende erreicht ist. Folglich kann auch der nachlaufende Abschnitt der Schraubenspule mit hoher Genauigkeit geformt werden. Fig. 13 zeigt den Unterschied in der Form zwischen dem Endbereich einer Schraubenfeder, die durch eine Wickelanlage nach dem Stand der Technik geformt ist und nur eine Führungsrolle aufweist, und der einer Schraubenfeder, die mit Hilfe der erfindungsgemäßen Anlage 1 geformt ist. Der Vergleich ist hier auf einen Abschnitt begrenzt, der ungefähr 1,5 Umdrehungen der Schraubenfeder entspricht, wie es in Fig. 14 gezeigt ist. Der Endabschnitt der Schraubenfeder, die durch die Anlage nach dem Stand der Technik geformt ist, ist unregelmäßig aufgewickelt, wie es durch die gestrichelte Linie in Fig. 13 gezeigt ist. Im Gegensatz dazu hat der Endabschnitt der auf der erfindungsgemäßen Anlage 1 gebildeten Schraubenfeder eine genaue Form und ist frei von Irregularitäten, wie es durch die durchgezogene Linie in Fig. 13 gezeigt ist.

Claims (6)

1. Schraubenfederwickelanlage mit einer drehbaren Spindel (2) zum Aufnehmen der Schraubenfeder, einer Führungseinrichtung (16, 17) für einen Schlitten (21), der mit einer von der Rotationsgeschwindigkeit der Spindel (2) und dem Steigungswinkel der Schraubenfeder abhängigen Geschwindigkeit bewegbar ist, wobei der Schlitten (21) eine erste Führungsrolle zum Führen der Schraubenfeder zu der Spindel trägt, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Führungsrolle (50) radial zu der Spindel (2) bewegbar ist,
daß der Schlitten (21) eine zweite Führungsrolle (63) trägt, die die Schraubenfeder zu der ersten Führungsrolle (50) führt und um einen Kontaktpunkt (G) zwischen der ersten Führungsrolle (50) und der Schraubenfeder schwenkbar ist.
2. Schraubenfederwickelanlage zum Herstellen einer Schraubenfeder durch Formen eines erwärmten, stangenförmigen Materials der Schraubenfeder in eine Schraube mit:
einer Spindel (2) mit einem Ende und einer äußeren umlaufenden Oberfläche, auf die die Schraube (A) gewickelt wird;
einer ersten Antriebseinrichtung (3) zum Drehen der Spindel (2) mit einem Motor (8);
einem Spannfutter (10) zum Halten des führenden Endes der Schraube (A), welches auf einem Seitenende der Spindel (2) angeordnet ist und zum Drehen damit ausgelegt ist;
einer sich parallel zu der Spindel erstreckenden Führungsschiene (16, 17);
einem von der Führungsschiene (16, 17) getragenen Wagen (21) zum Hin- und Herbewegen entlang der Schiene (16, 17);
einer zweiten Antriebseinrichtung (22) zum Bewegen des Schlittens (21), die ein erstes Betätigungsglied (23) zum Bewegen des Schlittens (21) mit einer Geschwindigkeit, die durch die Rotationsgeschwindigkeit der Spindel (2) bestimmt ist, aufweist;
einem an dem Schlitten (21) angebrachten ersten Träger (51) und
einer an dem ersten Träger (51) angebrachten ersten Führungsrolle (50), die eine äußere umlaufende, der Spindel (2) zugewandte Oberfläche mit einer Rille (50 c) darin aufweist, in die ein Teil der Schraube (A) eingeführt werden kann,
gekennzeichnet durch:
ein zweites Betätigungsglied (53) zum Bewegen der ersten Führungsrolle zusammen mit dem in der radialen Richtung der Spindel (2) bewegbaren ersten Träger (51) in die radiale Richtung der Spindel (2);
eine in einem radialen Abstand von der ersten Führungsrolle (50) angeordnete zweite Führungsrolle (63), die zum Führen der Schraube (A) zu der ersten Führungsrolle (50) hin ausgelegt ist;
eine an dem Schlitten (21) angebrachte und die zweite Führungsrolle (63) tragende Trageinrichtung (55, 60), die einen zweiten Träger (60) aufweist, wodurch die zweite Führungsrolle (63) derart getragen ist, daß sich die zweite Führungsrolle (63) im wesentlichen dem Punkt (G) des Kontaktes zwischen der ersten Führungsrolle (50) und der Schraube (A) zuwenden und sich im wesentlichen um den Kontaktpunkt (G) schwenken kann; und
ein drittes Betätigungsglied (66) zur Wiederorientierung der zweiten Führungsrolle (63) nach Maßgabe des Steigungswinkels der Schraubenfeder.
3. Schraubenfederwickelanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (55, 60) zum Tragen der zweiten Führungsrolle (63) einen Arm (55) zum derartigen Koppeln des ersten und zweiten Trägers (51, 60) aufweist, daß die erste Führungsrolle (50) in die gleiche Richtung wie die zweite Führungsrolle (63) gerichtet ist, wenn die zweite Führungsrolle (63) reorientiert oder wieder ausgerichtet wird.
4. Schraubenfederwickelanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch
einen ersten Sensor (12) zum Nachweis des Rotationswinkels der Spindel (2);
einen zweiten Sensor (25) zum Nachweis der Position, in die sich der Schlitten (21) bewegt hat;
einen dritten Sensor (68) zum Nachweis der Position der zweiten Führungsrolle (63) relativ zu dem Schlitten (21) und eine CPU (71), die Befehlssignale zum Steuern des ersten und dritten Betätigungsgliedes (23, 26) abgibt und zuvor mit Referenzdaten über den Steigungswinkel und Abstand der Schraubenfeder versehen ist und geeignet ist, von dem ersten Sensor (12) ein Signal aufzunehmen, welches den Rotationswinkel der Spindel (2) anzeigt, so daß die CPU (71) das erste und dritte Betätigungsglied (23, 66) nach Maßgabe der Referenzdaten und des Rotationswinkelsignales steuert.
5. Schraubenfederwickelanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Betätigungsglied (53) eine erste hydraulische Zylindereinrichtung (53) mit einer Kolbenstange (53 a) aufweist,
daß das dritte Betätigungsglied (56) eine zweite hydraulische Zylindereinrichtung (66) mit einer Kolbenstange (66 a) aufweist,
daß der Schlitten (21) eine drehbare verschiebbare Welle (46) aufweist, die in radialer Richtung der Spindel (2) auf- und niedergehen kann,
daß die verschiebbare Welle (46) ihr oberes Ende mit der Kolbenstange (53 a) der ersten hydraulischen Zylindereinrichtungen (53) verbunden hat und ein unteres Ende an dem ersten Träger (51) befestigt hat,
daß die Trageinrichtung (55, 60) für die zweite Führungsrolle (63) einen horizontalen Arm (56), der an der verschiebbaren Welle (46) derart angebracht ist, daß er damit rotieren kann, eine Unter-Führungsschiene (36, 37), die an dem Schlitten (21) derart angebracht ist, daß sie sich parallel zu der Führungsschiene (16, 17) erstreckt, einen Rutscher (39), der verschiebbar von der Unter-Führungsschiene (36, 37) getragen und mit der Kolbenstange (66 a) der zweiten hydraulischen Zylindereinrichtung (66) verbunden ist, und einen zweiten Träger (60) mit oberem und unterem Ende, der drehbar von dem Schlitten (39) getragen ist, aufweist, und
daß der Arm (55) in das obere Ende des zweiten Trägers (60) derart eingepaßt ist, daß der Arm (55) horizontal gleiten kann.
6. Schraubenfederwickelanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Führungsrolle (50) ein Paar von Rändern (50 a, 50 b) aufweist, von denen ein Rand (50 a), der auf der Seite des Spannfutters (10) angebracht ist, dünner ist als der andere Rand (50 b).
DE19873713112 1986-04-22 1987-04-16 Schraubenfederwickelanlage Granted DE3713112A1 (de)

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