DE4447253A1

DE4447253A1 - Federherstellungsvorrichtung und Herstellungsverfahren dafür

Info

Publication number: DE4447253A1
Application number: DE4447253A
Authority: DE
Inventors: Ichiro Itaya
Original assignee: Itaya Seisakusho KK
Current assignee: Itaya Seisakusho KK
Priority date: 1994-06-30
Filing date: 1994-12-30
Publication date: 1996-01-11
Anticipated expiration: 2014-12-31
Also published as: DE4447253C2; JP2675523B2; US5887471A; JPH0810885A

Description

Hintergrund der Erfindung Bereich der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Federherstellungsvorrichtung und ein Herstellungsverfahren dafür und insbesondere auf eine Federherstellungsvorrichtung zur Herstellung von Spiraldruckfedern, Spiralzugfedern, Spiraltorsionsfedern u.ä., sowie ein Herstellungsverfahren dafür.

Beschreibung des Standes der Technik

Eine herkömmliche Federherstellungsvorrichtung benötigt ein Werkzeug, das im Englischen "quill" und im folgenden Windungskopf genannt wird, um einen in eine Feder zu formenden Draht an eine vorgegebene Lage zu führen. Dieser Windungskopf wird von einem Führungsrohr mit einer Bohrung, durch die ein Draht von einer Drahtvorratsstelle an eine Federbildungsposition geleitet wird, und eine Drahtführung zur Herausführung des Drahtes aus dem Vorderende des Führungsrohres gebildet, und der zugeführte Draht wird unter Verwendung eines Werkzeugs zum Biegen, Winden oder Schneiden in eine gewünschte Federgestaltung geformt.

Eine herkömmliche Federherstellungsvorrichtung unter Verwendung eines Windungskopfes dieser Art ist beispielsweise in der JP-A-56-12379 offenbart. Bei dieser Vorrichtung ist eine Stütze auf einem äußeren Abschnitt einer Drahtführung angebracht. Die Stütze ist um die Bohrung der Drahtführung als Zentrum drehbar angeordnet. Die Stütze wird auf mit den vor- und zurückgehenden Bewegungen eines Werkzeugs gekoppelte Weise gedreht, das zum Biegen, Winden oder Schneiden des Drahtes verwendet wird und auf das Vorderende der Drahtführung zu und davon weg vor- und zurückbewegt wird, so daß das Werkzeug nicht an der Stütze anschlägt. Daher kann die fertige Spiralfeder an ihrem distalen Anfangsende keinen geraden Abschnitt und keinen scharf gebogenen Abschnitt am distalen Hinterende, etc. aufweisen.

Auch ist in der JP-A-56-12378 eine Federherstellungsvorrichtung offenbart. Gemäß dieser Druckschrift ist ein Werkzeuganschlag an einer Stütze angebracht, die zu einer Drahtführung drehbar ist. Diese Stütze wird gekoppelt mit den vor- und zurückgehenden Bewegungen des Werkzeugs gedreht, so daß das Werkzeug nicht gegen die Stütze schlagen wird. Daher ist der Anteil nicht beschädigter Bauteile erhöht und Abweichungen der Bauteile werden vermieden.

Jedoch weist in den herkömmlichen Vorrichtungen mit den obigen Ausbildungen der als Drahtführung fungierende Windungskopf einen Führungsrohrabschnitt und einen Leitabschnitt auf, die miteinander kombiniert sind. Nachdem der Führungsrohrabschnitt eine gewisse Länge zur Führung des Drahtes benötigt, ist die Größe des Windungskopfes selbst erhöht und die Größe der gesamten Vorrichtung einschließlich der Stütze ist erhöht.

Wenn eine Vorrichtung einen drehbaren Windungskopf aufweist, dann ist die Torsionsspannung, die auf den in den Führungsrohrabschnitt eingeführten Draht wirkt und die durch die Drehung des Windungskopfes hervorgerufen wird, um so größer, je größer die Länge des Führungsrohres ist. Dies hat negative Auswirkungen auf die fertigen Gegenständen aufgrund der Torsionsspannungen wie z. B. erhöhte Maßabweichungen.

Die Vorderenden der Führungsabschnitte herkömmlicher Windungsköpfe weisen abhängig von den gewünschten Feder formen unterschiedliche Formen auf. Wenn beispielsweise viele verschiedene Federtypen hergestellt werden sollen, muß der Windungskopf vom Benutzer ausgetauscht werden, was eine sehr mühsame Angelegenheit ist, und der Benutzer muß Windungsköpfe mit verschiedenen Formen des Vorderendes vorrätig halten. Dies führt zu einer Erhöhung der Herstellungskosten.

Wenn bei einem herkömmlichen Windungskopf der Draht im Führungsrohrabschnitt verklemmt ist, kann der verklemmte Draht nicht entfernt werden und der Windungskopf kann nicht wieder verwendet werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der obigen Situationen gemacht und ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine Federherstellungsvorrichtung anzugeben, bei der eine Führung für den Austritt des Drahtes drehbar ist, und bei der ein Austauschvorgang eines Windungskopfes, von dem das Vorderende in Übereinstimmung mit der Form der gewünschten Feder gebildet ist, bei jeder Änderung des Federtyps im Gegensatz zu einem herkömmlichen Windungskopf unnötig ist, und bei der die Kosten zur Lagerung von Windungsköpfen mit unterschiedlichen Formen vermindert ist, so daß ein Windungskopf für die Bildung von Federn mit beliebigen Formen verwendet werden kann, sowie das Herstellungsverfahren dafür anzugeben.

Um die obigen Probleme zu überwinden und die oben genannte Ausgabe zu lösen wird erfindungsgemäß eine Federherstellungsvorrichtung vorgeschlagen zur Herausführung eines Drahtes aus dem Vorderende einer Drahtführung für die Bildung einer Feder, und zum Abschlag von Werkzeugen zum Biegen, Winden oder Schneiden des Drahtes, gegen den Draht, die radial angeordnet und in Richtung eines Federbildungsraumes im Bereich des Vorderendes der Drahtführung verschiebbar sind, um den Draht zwangsweise zu biegen, oder zu winden und dadurch eine Spirale für die Herstellung einer Feder zu bilden, mit einer Dreheinrichtung zur Abstützung der Drahtführung (200) und zu deren Drehung um eine Drahtaustrittsbohrung der Führung als Zentrum; mit einer erste Antriebseinrichtung zur Übertragung einer Antriebskraft an die Dreheinrichtung; mit zweiten Antriebseinrichtungen zum Verschieben der Werkzeuge zum Biegen, Winden oder Schneiden des Drahtes; und mit einer Regeleinrichtung zur Regelung der ersten und zweiten Antriebseinrichtungen gemäß vorgegebenen Zeitabläufen, wobei die Regeleinrichtung die Lage eines Federbildungsraumes im Bereich des Vorderendes der Führung mittels der Dreheinrichtung gemäß der Form der Feder ändert.

Vorzugsweise wird gemäß der vorliegenden Erfindung ferner ein Federherstellungsverfahren vorgeschlagen zur Herausführung eines Drahtes aus dem Vorderende einer Drahtführung für die Bildung einer Feder, und zum Abschlag von Werkzeugen zum Biegen, Winden oder Schneiden des Drahtes, gegen den Draht, die radial angeordnet und in Richtung eines Federbildungsraumes im Bereich des Vorderendes der Drahtführung verschiebbar sind, um den Draht zwangsweise zu biegen, oder zu winden und hierdurch eine Feder zu bilden, mit einem Schritt der Festlegung der Lage des Federbildungsraumes im Bereich des Vorderendes der Drahtführung; einem Schritt der Verschiebung der zum Biegen und Winden des Drahtes verwendeten Werkzeuge, so daß diese an dem aus der Drahtführung austretenden Draht anschlagen, und der Formung des Drahtes in eines gewünschte Form; einem Schritt der Erfassung, ob ein Spiralabschnitt der Feder gemäß einer gewünschten Form gebildet ist; einem Schritt der Drehung der Drahtführung um einen vorgegebenen Winkel mit der Drahtaustrittsbohrung der Führung als Zentrum, wenn der Spiralabschnitt des Drahtes in die gewünschte Form gebracht wird, wodurch die Lage des Federbildungsraumes geändert wird; einem Schritt der Verschiebung der zum Biegen und Winden des Drahtes verwendeten Werkzeuge, um diese gegen den aus der Drahtführung austretenden Draht anzustoßen, und den Draht in eine gewünschte Form zu bringen; und einem Schritt der Verschiebung des zum Schneiden des Drahtes verwendeten Werkzeugs, um den in einer gewünschten Form der Feder gebildeten Draht abzutrennen.

Weitere Aufgaben und Vorteile neben den oben beschriebenen werden dem Fachmann aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung erkennbar sein. In der Beschreibung wird auf beigefügte Zeichnungen Bezug genommen, die Teil der Offenbarung darstellen und die ein Beispiel der Erfindung illustrieren. Ein derartiges Beispiel ist jedoch nicht erschöpfend für die verschiedenen Ausführungen der Erfindung. Daher wird auf die Ansprüche Bezug genommen, die der Beschreibung zur Festlegung des Bereichs der Erfindung folgen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Vorderansicht des Äußeren einer Federherstellungsvorrichtung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Federherstellungsvorrichtung von Fig. 1;

Fig. 3 ist eine perspektivische Außenansicht, die das Antriebskraft-Übertragungssystem einer drehbaren Drahtführungseinheit dieser Ausführung zeigt;

Fig. 4 ist eine Vorderansicht des in Fig. 3 gezeigten Systems;

Fig. 5 ist eine perspektivische Außenansicht, welche die Gesamtanordnung der drehbaren Drahtführungseinheit dieser Ausführung zeigt;

Fig. 6 ist eine Vorderansicht von Fig. 5;

Fig. 7 ist ein Schnitt entlang der Linie A-A von Fig. 5;

Fig. 8 ist eine perspektivische Sprengdarstellung der Führungen dieser Ausführung;

Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die in Fig. 8 gezeigten Führungen zusammengesetzt sind;

Fig. 10 ist eine Detailansicht des distalen Endabschnitts einer in Fig. 8 gezeigten Führung;

Fig. 11 ist ein Schnitt des Führungsrohres gemäß dieser Ausführung;

Fig. 12A und 12B sind eine Draufsicht und eine Seitenansicht des in Fig. 11 gezeigten Führungsrohres;

Fig. 13 ist ein Blockschaltbild des Regelsystems der Federherstellungsvorrichtung dieser Ausführung;

Fig. 14 ist eine Ansicht, die die Anordnung eines den Federbildungsraum gemäß dieser Erfindung umfassenden Abschnittes zeigt;

Fig. 15A und 15B sind Ansichten, welche die Herstellungsschritte für eine Zugfeder vereinfacht zeigen;

Fig. 16A und 16B sind Ansichten, welche die Herstellungsschritte der Zugfeder vereinfacht zeigen;

Fig. 17A und 17B sind Ansichten, welche die Herstellungsschritte der Zugfeder vereinfacht zeigen;

Fig. 18A bis 18C sind Ansichten, welche die Herstellungsschritte einer Doppelzugfeder vereinfacht zeigen;

Fig. 19A und 19B sind Ansichten, welche die Herstellungsschritte der Doppelzugfeder vereinfacht zeigen;

Fig. 20A und 20B sind Ansichten, welche die Herstellungsschritte der Doppelzugfeder vereinfacht zeigen;

Fig. 21A bis 21C sind Ansichten, welche die Herstellungsschritte der Doppelzugfeder vereinfacht zeigen;

Fig. 22 ist eine Ansicht, welche das Prinzip des Drahtschneidevorgangs dieser Ausführung zeigt;

Fig. 23 ist ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Herstellungsabfole einer Zugfeder dieser Ausführung;

Fig. 24 ist ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Herstellungsabfole der Zugfeder dieser Ausführung;

Fig. 25 ist ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Herstellungsabfole einer Doppeltorsionsfeder dieser Ausführung;

Fig. 26 ist ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Herstellungsabfole der Doppeltorsionsfeder dieser Ausführung;

Fig. 27 ist ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Herstellungsabfole der Doppeltorsionsfeder dieser Ausführung;

Fig. 28A und 28B sind Ansichten, welche die Herstellungsschritte einer Zugfeder gemäß dem Stand der Technik vereinfacht zeigen;

Fig. 29A und 29B sind Ansichten, welche die Herstellungsschritte der Zugfeder gemäß dem Stand der Technik vereinfacht zeigen;

Fig. 30A und 30B sind Ansichten, welche die Herstellungsschritte der Zugfeder gemäß dem Stand der Technik vereinfacht zeigen;

Fig. 31A bis 31C sind Ansichten, welche die Herstellungsschritte einer Doppeltorsionsfeder gemäß dem Stand der Technik vereinfacht zeigen;

Fig. 32A und 32B sind Ansichten, welche die Herstellungsschritte der Doppeltorsionsfeder gemäß dem Stand der Technik vereinfacht zeigen;

Fig. 33A und 33B sind Ansichten, welche die Herstellungsschritte der Doppeltorsionsfeder gemäß dem Stand der Technik vereinfacht zeigen; und

Fig. 34A bis 34C sind Ansichten, welche die Herstellungsschritte der Doppeltorsionsfeder gemäß dem Stand der Technik vereinfacht zeigen.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführung

Die bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben.

(Gesamtanordnung der Federherstellungsvorrichtung)

Fig. 1 ist eine Vorderansicht der Außengestaltung einer Federherstellungsvorrichtung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung und Fig. 2 ist eine Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Federherstellungsvorrichtung. Bezugnehmend auf die Fig. 1 und 2 wird eine Federherstellungsvorrichtung 1 dadurch gebildet, daß eine Basis 10 und ein Bedienungseinheit-Stützarm 15 auf einem Tisch 20 zur Bildung einer integralen Anordnung befestigt sind. Die Basis 10 umfaßt eine drehbare Drahtführungseinheit 40 und eine Gruppe von verschiedenen Werkzeugtypen 30 für die Formung eines Drahtes 2 in eine Feder. Die Gruppe von Werkzeugen 30 an der Basis 10 umfaßt eine große Zahl von Werkzeugen, die radial um die Drahtaustrittsbohrung der drehbaren Drahtführungseinheit 40 als Zentrum angeordnet sind. Verschiedene Werkzeugtypen 30 sind vorgesehen, je nach Anwendung z. B. ein Drahtbiegewerkzeug, ein Drahtwindungswerkzeug und ein Drahtschneidewerkzeug. Die Befestigungspositionen der Werkzeuge 30 werden in Übereinstimmung mit dem Durchmesser des Drahtes und der Form der Feder festgelegt. Exzentrische Nocken 4 sind an distalen Endabschnitten der jeweiligen Werkzeuge 30 an den der Führungseinheit 40 gegenüberliegenden Seiten vorgesehen, wobei diese an den Werkzeugen 30 anliegen. Die Nocken 4 werden durch von Werkzeugantriebsmotoren (nicht gezeigt) und Verzahnungen (nicht gezeigt), die an der Basis 10 vorgesehen sind, übertragene Antriebskräfte gedreht. Die jeweiligen Werkzeuge 30 sind derartig angebracht, daß diese mittels der entsprechenden Nocken zum Zentrum der drehbaren Drahtführungseinheit 40 hin verschoben werden können. Genauer gesagt werden die jeweiligen Werkzeuge 30 für eine vorgegebene Zeitspanne oder an eine vorgegebene Position mit vorgegebenen Geschwindigkeit und in einer vorgegebenen Reihenfolge auf der Grundlage der Formen und Phasenlage zwischen den jeweiligen Nocken bewegt und an dem Punkt gestoppt. Die Werkzeuge 30 werden derart verschoben, daß sie nicht miteinander kollidieren.

Ein Führungszahnrad 47a ist von der drehbaren Drahtführungseinheit 40 axial gestützt, wobei sie die gleiche Drehachsen aufweisen. Dem Führungszahnrad 47a wird mittels eines Motorzahnrades 90, das axial auf einem unterhalb der Basis 10 vorgesehenen Führungsantriebsmotor 6 axial befestigt ist, Antriebskraft übertragen, wobei angetriebene Zahnräder vorgegebene Übersetzungsverhältnisse aufweisen. Das Führungszahnrad 47a wird mit einer vorgegebenen Zeitsteuerung in einer mit den Bewegungen der Werkzeuge 30 gekoppelten Weise gedreht.

Wie in Fig. 2 gezeigt, wird der Draht 2 von einer hinter der Basis 10 angeordneten Vorratsrolle 3 zugeführt. Der Draht 2 wird vorgeschoben, während dieser durch die Vorschubrollen 7 und 8 von oben und unten gepreßt und in die drehbare Drahtführungseinheit 40 eingeführt wird. Die Vorschubrollen 7 und 8 sind im hinteren Abschnitt der Basis 10 zum Klemmen des Drahtes 2 vorgesehen. Die Vorschubrollen 7 und 8 werden von einer einen Motor und ein Getriebe umfassenden Rollenantriebseinheit 9 mit einem vorgegebenen Timing angetrieben und schieben den Draht 2 vor.

Eine Bedienungseinheit 101 wird von dem auf dem Tisch 20 angeordneten Bedienungseinheit-Stützarm 15 gestützt und der Benutzer betätigt eine Anzeige 102a und einen Eingabeabschnitt 102b, der der Bedienungseinheit 101 zugeordnet ist. Der Typ, die Größe (der Durchmesser, die Länge, etc.), die Anzahl, etc. der herzustellenden Federn werden in der Bedienungseinheit 101 festgelegt.

Die schematische Anordnung der Federherstellungsvorrichtung 1 dieser Ausführung ist bis hierher unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben worden.

(Drehen der drehbaren Drahtführungseinheit)

Ein Verfahren zur Drehung der unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschriebenen drehbaren Drahtführungseinheit 40 wird nachfolgend beschrieben.

Fig. 3 ist eine perspektivische Außenansicht, die den Antriebskraft-Übertragungsmechanismus der drehbaren Drahtführungseinheit dieser Ausführung zeigt, und Fig. 4 ist eine Vorderansicht des in Fig. 3 gezeigten Systems. Bezugnehmend auf die Fig. 3 und 4 wird eine Antriebskraft für die Führung von dem axial auf dem Motor 6 montierten Motorzahnrad 90, die eine gemeinsame Achse aufweisen, erzeugt und wird an das mit dem Motorzahnrad 90 kämmende getriebene Zahnrad 80 übertragen. Das getriebene Zahnrad 80 kämmt mit einem weiteren getriebenen Zahnrad 70 welches die Antriebskraft des Motors 6 auf ein drehbares Zahnrad 47a der drehbaren Drahtführungseinheit 40 überträgt. Sowohl das Motorzahnrad 90 als auch das getriebene Zahnrad 80 werden von einem Zahnradachsenstützglied 85 axial gestützt und die getriebenen Zahnräder 70 und 80 weisen ein vorgegebenes Übertragungsverhältnis auf. Wie unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 erläutert, wird der Führungsantriebsmotor 6 geregelt, um die drehbare Drahtführungseinheit 40 gekoppelt mit den Bewegungen der jeweiligen Werkzeuge 30 zu drehen.

(Anordnung der drehbaren Drahtführungseinheit)

Die Anordnung der unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschriebenen drehbaren Drahtführungseinheit 40 wird nachfolgend genauer beschrieben.

Fig. 5 ist eine perspektivische Außenansicht der Gesamtanordnung der drehbaren Drahtführungseinheit dieser Ausführung. Fig. 6 ist eine Vorderansicht von Fig. 5. Fig. 7 ist ein Schnitt entlang der Linie A-A von Fig. 5. Bezugnehmend auf die Fig. 5 bis 7 umfaßt die drehbare Drahtführungseinheit 40 einen Basisabschnitt 41, einen Deckabschnitt 43 und einen drehbaren Abschnitt 47. Wie in Fig. 5 gezeigt, ist der in Basisabschnitt 41 an vier Punkten mittels Befestigungsschrauben 42 an der in den Fig. 1 und 2 gezeigte Basis 10 befestigt. Wie in dem Schnitt von Fig. 7 zu sehen, umfaßt der Basisabschnitt 41 vorstehende Abschnitte 41a und 41b, die von den beiden Flächen eines im wesentlichen quadratischen Flansches zylindrisch abstehen. Eine Führungsrohrbohrung zur Aufnahme eines Führungsrohres 300 erstreckt sich fast ganz durch den Mittelbereich des Basisabschnitts 41. Das Führungsrohr 300 wird zur Herausführung des Drahtes 2, der von den in Fig. 1 und 2 gezeigten Vorschubrollen 7 und 8, an eine Führung 200 geleitet wurde. Ein distaler Endabschnitt 46 des zylindrisch vorstehenden Abschnitts 41b ist zunehmend konisch zum Vorderende hin, so daß dieser dem Durchmesser der Vorschubrollen 7 und 8 entspricht. Ferner ist ein Scheibenteil 45 am anderen Vorderende des zylindrisch vorstehenden Abschnitts 41a angebracht.

Der Deckabschnitt 43 umfaßt eine mittlere Öffnung, die der Außenkontur des drehbaren Abschnitts 47 entspricht, so daß dieser ein dem drehbaren Abschnitt 47 (der weiter unten beschrieben wird) zugeordnetes Führungszahnrad 47a äußerlich schützt und mittels Befestigungsschrauben 44 am Basisabschnitt 41 befestigt ist.

Eine Abdeckung 51 zum Schutz des getriebenen Zahnrades 70, das die Antriebskraft an den drehbaren Abschnitt 47 überträgt, ist am unteren Abschnitt des Basisabschnitts 41 an zwei Stellen mittels Schrauben 52 befestigt.

Der drehbare Abschnitt 47 hat die Form eines Zylinders mit zwei offenen Enden. Das Führungszahnrad 47a zum Drehen der Führung 200 ist an dem äußeren Randabschnitt eines offenen Endes des drehbaren Abschnitts 47 gebildet und ein halbkreisförmiges Plattenglied 48 zur Befestigung der Führung 200 ist am anderen offenen Ende des drehbaren Abschnitts 47 mittels Schrauben 49 befestigt. Der drehbare Abschnitt 47 ist von seinem anderen axialen Ende bis zur axialen Mitte teilweise ausgeschnitten. Wenn dieser drehbare Abschnitt 47 in den zylindrischen Vorsprungsabschnitt 41b des Basisabschnitts 41 von einem Ende über Lager 54 und 55 eingesetzt ist, wird der drehbare Abschnitt 47 drehbar. Die Lager 54 und 55 sind beide Radiallager. Wenn die beiden Lager in dieser Weise kombiniert werden, dienen sie ebenfalls in einem gewissen Ausmaß als Drucklager in der Druckrichtung.

Ein ausgeschnittener vorstehender Abschnitt 50 ist auf dem Plattenglied 48 gebildet, um in der Austrittsrichtung des Drahtes 2 vorzustehen. Die Führung 200 ist in dem ausgeschnittenen Abschnitt angebracht und mittels Positionierstiften 53 positioniert.

(Form der Führung)

Fig. 8 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der Führung gemäß dieser Ausführung. Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht des Zustandes mit den jeweiligen in Fig. 8 gezeigten Führungen im zusammengebauten Zustand. Fig. 10 ist eine Detailansicht des distalen Endabschnitts einer in Fig. 8 gezeigten Führung. Bezugnehmend auf die Fig. 8 bis 10 ist die Führung 200 aus rechten und linken Führungen 200b und 200a mit zueinander symmetrischen Formen gebildet. Nutabschnitts 230a und 230b mit halbkreisförmigem Querschnitt sind jeweils in den Querschnitten der Führungen 200a und 200b in Längsrichtung gebildet und Positionierbohrungen 210a und 210b sind in ihren unteren Abschnitten gebildet. Die oberen Flächen der Führungen 200a und 200b bilden abgeschrägte Flächen 240a und 240b mit vorgegebenen Neigungswinkeln. Wenn die rechten und linken Führungen, wie in Fig. 9 gezeigt, aneinander angepaßt werden, bilden die in den Führungen 200a und 200b jeweils gebildeten Nutabschnitte 230a und 230b eine Drahtaustrittsbohrung 230 mit kreisförmigem Querschnitt. Wie in Fig. 10 gezeigt, weisen die auf den oberen Flächen der Führungen 200a und 200b gebildeten schrägen Flächen 240a und 240b eine nach außen abfallende Neigung mit einem vorgegebenen Winkel, wobei dieser Neigungswinkel Θ wird auf etwa 10° festgesetzt wird. Genauer gesagt, wenn der in Fig. 5 gezeigte drehbare Abschnitt 47 gedreht wird, um die Position der abgeschrägten Flächen 240a und 240b in Federbildungsraum zu verändern, dienen die abgeschrägten Flächen 240a und 240b als Federbildungsflächen (die später beschrieben werden). Die Führung 200 besteht aus einem Material hoher Verschleißfestigkeit, z. B. einer gesinterten Hartlegierung.

Wie oben beschrieben, wird die Führung 200 für den Austritt des Drahtes 2 durch zwei zueinander symmetrische, linke und rechte Glieder gebildet. Selbst wenn der Draht in der Auslaßbohrung der Führung feststeckt, kann der feststeckende Draht einfach entfernt werden. Selbst wenn der distale Endabschnitt der Führung teilweise gebrochen ist, kann die Führung nachgeformt werden und in einer weiter vorne liegenden Stellung angeordnet werden, so daß diese weiter verwendet werden kann. Die Führung kann klein ausgeführt werden und die Kosten können gegenüber einem herkömmlichen Windungskopfes wesentlich verringert werden.

(Form des Führungsrohres)

Fig. 11 ist ein Querschnitt des Führungsrohres dieser Ausführung und die Fig. 12A und 12B sind eine Draufsicht und eine Seitenansicht des in Fig. 11 gezeigten Führungsrohres. Bezugnehmend auf Fig. 11 und 12 dient das Führungsrohr 300 als Bewegungsbahn zur Aufnahme des Drahtes 2, der von den Vorschubrollen 7 und 8 ausgegeben wird und zur Zuführung an die Führung 200. Das Führungsrohr 300 ist ein stabartiges Bauteil, das eine Einführbohrung 301 zur Einführung des Drahtes 2 in seinem mittleren Abschnitt aufweist. Wie in Fig. 12A gezeigt, ist ein Endabschnitt 302 des Führungsrohres in Längsrichtung in Richtung des distalen Endes verjüngt. Wenn das Führungsrohr 300 in dem unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschriebenen Basisabschnitt 41 derartig montiert ist, daß er durch diesen hindurchragt, koinzidiert der sich verjüngende Endabschnitt 302 im wesentlichen mit dem distalen Endabschnitt 46 des Basisabschnitts 41 und sein anderer Endabschnitt 303 steht vom zylindrischen abstehenden Abschnitt 41a des Basisabschnitts 41 ab und erstreckt sich durch nahezu den gesamten zentralen Bereich des Scheibengliedes 45 mit einem kleinen Spalt zur Führung 200. Genauer gesagt fluchten die Drahteinführbohrung 301 des Führungsrohres 300 und die Drahteinführbohrung 230 der Führung 200 miteinander, wenn das Führungsrohr 300 in der drehbaren Drahtführungseinheit montiert ist. Das Führungsrohr besteht unter Berücksichtigung der Reibung mit dem Draht ebenfalls aus einem Material mit einer hohen Verschleißfestigkeit, z. B. einer gesinterten Hartlegierung.

(Blockschaltbild des Feder-Regelsystems)

Das Blockschaltbild des Regelsystems der Federherstellungsvorrichtung dieser Ausführung wird nachfolgend beschrieben.

Fig. 13 ist ein Blockschaltbild des Regelsystems der Federherstellungsvorrichtung dieser Ausführung. Bezugnehmend auf Fig. 13 steuert eine zentrale Recheneinheit (CPU) 100 die gesamte Vorrichtung. Die Bedienungseinheit 101 wird zum Eingeben verschiedener Parametertypen für, z. B. die Bewegung der Werkzeuge im Federherstellungsvorgang, und für die Zuführung von Befehlen zum Bewegen und Stoppen der Werkzeuge verwendet. Die Bedienungseinheit 101 umfaßt eine Anzeige 102a für die Anzeige der Bedienungsinhalte und des Zustands der Vorrichtung und einen Eingabeabschnitt 102b. Die CPU 100 umfaßt einen Nur-Lesespeicher (ROM) zur Speicherung der Operationssequenz und einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), der als Arbeitsspeicher verwendet wird. Die Bezugszeichen 105 bis 110 bezeichnen Treiber für die Motoren (Servomotoren), die weiter unten beschrieben werden. Ein Drehmotor 111 für die drehbare Drahtführung dreht die Führung in einem vorgegebenen Timing. Ein Drahtzuführmotor 112 dient als Drehantriebsquelle für die Vorschubrollen 7 und 8. Ein Windungswerkzeug-Antriebsmotor 113 bewegt ein Windungswerkzeug 31 vertikal. Innere und äußere Biegewerkzeug-Antriebsmotoren 114 und 115 bewegen in Fig. 14 gezeigte Biegewerkzeuge 32 und 33. Ein Schneidewerkzeug- Antriebsmotor 116 bewegt ein Schneidewerkzeug 34. Wie in Fig. 13 dargestellt, sind alle diese Werkzeuge 31 bis 34 über Treiber 105 bis 110 mit der Recheneinheit 100 verbunden, so daß diese unter der Kontrolle der Recheneinheit 100 gesteuert werden. In dieser Ausführung sind separate Antriebsmotoren für das Windungswerkzeug, das Biegewerkzeug und das Schneidewerkzeug zum Zweck der Veranschaulichung vorgesehen. Jedoch können die jeweiligen Werkzeuge von einem gemeinsamen Motor unter vorgegebenen Zeitsteuerungen unter Verwendung separater Nocken angetrieben werden.

(Prinzip der Federherstellung)

Das Prinzip der Herstellung einer Feder wird unter Bezugnahme auf die Fig. 14 bis 21 beschrieben werden. In der folgenden Beschreibung wird das Prinzip der Herstellung einer Zugfeder und einer Doppeltorsionsfeder als zwei typische Feder beschrieben werden.

(Herstellungsschritte einer Zugfeder)

Fig. 14 ist eine Ansicht, die die Anordnung eines den Federbiidungsraum dieser Ausführung umfassenden Abschnittes zeigt, und die Fig. 15 bis 17 zeigen vereinfacht die Herstellungsschritte einer Zugfeder. Die Fig. 15A, 16A und 17A zeigen den Federbildungsraum von oben und die Fig. 15B, 16B und 17B zeigen den Federbildungsraum von vorne. Bezugnehmend auf die Fig. 14 bis 17 wird der Draht 2 von einer (nicht gezeigten) Drahtvorratsquelle in einen Spalt zwischen den Vorschubrollen 7 und 8 eingeführt und von dem distalen Endabschnitt der Drahtführung 200 durch das in die drehbare Drahtführungseinheit 40 eingebaute Führungsrohr ausgegeben. Der austretende Draht 2 wird veranlaßt, gegen das Windungswerkzeug 31 zu stoßen, wodurch der erste distale Endabschnitt der Feder, z. B. ein Hakenabschnitt (siehe Fig. 15A und 15B) geformt wird. Anschließend wird ein vorgegebenes Werkzeug betrieben, der die Basis des Hakenabschnitts des Drahtes 2 um ca. 90° biegt. Ein Windungswerkzeug 35 (in Fig. 16B gezeigt) wird veranlaßt, gegen den Draht 2 zu stoßen, und der Draht 2 wird weiter vorgeschoben, so daß sich ein Spiralabschnitt bildet, der senkrecht zum schrägen Abschnitt der Führung verläuft. Wenn die Spirallänge einen vorbestimmten Wert erreicht, wird die Vorschubbewegung des Drahtes 2 gestoppt (siehe Fig. 16A und 16B). Der Abstand zwischen dem distalen Endabschnitt der Führung und dem Windungswerkzeug bestimmt den Windungsdurchmesser der Feder. Um anschließend einen weiteren Hakenabschnitt als zweiten distalen Endabschnitt auszubilden, wird die Führung 200 (der in Fig. 5 gezeigte drehbare Abschnitt 47) um fast 180° gedreht, um die schräge Fläche der Führung 200 in eine Richtung zu drehen, die der bisherigen Richtung gegenüberliegt (man beachte die Lagebeziehung der in Fig. 15 und 17 gezeigten Führung 200). In diesem Zustand wird ein Biegewerkzeug 36 um ein vorgegebenes Ausmaß verschoben, um den Draht 2 zur schrägen Fläche hin zu biegen und in Kurvenform zu bringen, wodurch ein Hakenabschnitt gebildet wird. Der Draht 2 wird anschließend unter Verwendung des Schneidewerkzeugs 34 (siehe Fig. 14) durchtrennt, wodurch eine Zugfeder mit Hakenabschnitten an beiden Enden (siehe Fig. 17A und 17B) gebildet wird.

(Herstellungsschritte eine Doppeltorsionsfeder)

Die Herstellungsschritte einer Doppeltorsionsfeder werden nachfolgend beschrieben.

Die Fig. 18 bis 21 sind Ansichten, welche die Herstellungsschritte einer Doppeltorsionsfeder vereinfacht darstellen, wobei die Fig. 18A, 19A, 20A und 21A den Federbildungsraum von oben, die Fig. 18B, 19B, 20B und 21B den Federbildungsraum von vorne und die Fig. 18C und 21C den Federbildungsraum von der Seite zeigen. Bezugnehmend auf Fig. 14 und die Fig. 18 bis 21 wird der Draht 2 von einer (nicht gezeigten) Drahtversorgungsquelle in den Spalt zwischen den Vorschubrollen 7 und 8 (nicht gezeigt) eingeführt und vom distalen Endabschnitt der Führung 200 durch das in der drehbaren Drahtführungseinheit 40 eingebaute Führungsrohr in gleicher Weise wie bei der Zugfeder geleitet. Der Draht 2 tritt dann in einem vorgegebenem Ausmaß aus, um einen geraden Abschnitt als den ersten distalen Endabschnitt zu bilden und wird veranlaßt, gegen das Windungswerkzeug 31 zu stoßen, wodurch der erste Spiralabschnitt der Feder (siehe Fig. 18A bis 18C) gebildet wird. Anschließend wird das Windungswerkzeug 31 zurückgezogen und der Draht 2 tritt in einem vorgegebenen Ausmaß aus, um einen geraden Abschnitt zu bilden. Die Biegewerkzeuge 32 und 33 werden veranlaßt, gegen den Draht 2 anzustoßen, wodurch der Draht 2 in einem vorgegebenen Ausmaß gebogen wird. Die Biegewerkzeuge 32 und 33 werden zurückgezogen. Um den Draht 2 weiter zu biegen, wird die Führung 200 (der in Fig. 5 gezeigte drehbare Abschnitt 47) um fast 180° gedreht, um die schräge Fläche der Führung 200 in einer Richtung entgegengesetzt zur bisherigen Richtung (bezugnehmend auf die in den Fig. 19 und 20 gezeigte Lagebeziehung der Führung 200) zu drehen. Nachdem die Führung 200 gedreht ist, tritt der Draht in einem vorgegebenen Ausmaß aus und die Biegewerkzeuge 32 und 33 werden veranlaßt, gegen den Draht 2 zu stoßen, wodurch ein Zwischeneingriffsabschnitt (siehe Fig. 20A und 20B) gebildet wird. Danach wird das Windungswerkzeug 31 erneut veranlaßt, gegen den Draht 2 zu stoßen und der Draht 2 tritt weiter aus, wodurch der zweite Spiralabschnitt senkrecht zur schrägen Fläche der Führung gebildet wird. Wenn die Spirallänge einen vorgegebenen Wert erreicht, wird der Austrittsvorgang des Drahtes 2 gestoppt (siehe Fig. 21A und 21C). Die Entfernung zwischen dem distalen Endabschnitt der Führung und dem Windungswerkzeug bestimmt den Windungsdurchmesser der Feder. Um anschließend einen zweiten geraden Abschnitt als zweiten distalen Endabschnitt zu bilden, tritt der Draht 2 eine vorgegebene Strecke aus und wird unter Verwendung des Schneidewerkzeugs 34 (siehe Fig. 14) geschnitten, wodurch eine Doppeltorsionsfeder mit zwei Spiralabschnitten (siehe Fig. 21A bis 21C) gebildet wird.

(Feder-Schneideprinzip)

Wenn eine Feder gemäß dem obigen Verfahren hergestellt wird, wird diese Feder abgeschnitten. Das Prinzip dieses Schneidevorgangs wird nachfolgend beschrieben.

Fig. 22 ist eine Darstellung zur Erläuterung des Prinzips des Drahtschneidevorgangs. Bezugnehmend auf Fig. 22 wird angenommen, daß sich das Schneidewerkzeug 34 an der Position 34a befindet. In diesem Fall nimmt der aus der Drahtaustrittsbohrung der Führung 200 herausragende Draht eine Spannung in einer Richtung A auf. Obwohl die Führung 200 die Drahtaustrittsbohrung stützt, nimmt diese die Drahtschneidekraft mit ihrem extrem dünnen Abschnitt auf. Im schlimmsten Fall wird ein in der Nähe der Auslaßbohrung für den Draht 2 liegender Abschnitt der Führung 200 unerwünschterweise teilweise brechen. Daher sollte das Schneidewerkzeug 34 nicht in einem Winkel kleiner Θa zum Draht hin bewegt werden oder innerhalb des Winkels Θa angeordnet sein.

Wenn sich das Schneidewerkzeug 34 an der in Fig. 22 dargestellten Position 34b befindet, ist dies nicht der optimale Zustand, obwohl die Schnittwirkung höher ist als im Fall, daß das Schneidewerkzeug 34 an der Position 34a angeordnet ist. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Schnittkraft dahin wirkt, in einen Abschnitt in einer in Fig. 22 gezeigten Richtung y einzutreten, in dem die beiden linken Führungen 200a und 200b aneinander anstoßen.

Daher wird in dieser Ausführung die Eintrittsrichtung des Schneidewerkzeugs in den in Fig. 22 gezeigten vorgegebenen Bereich von Θb oder Θc gelegt wenn ein Draht 2 zu durchtrennen ist. Man beachte, daß beim Schneiden des Drahtes die Festigkeit der Führung 200 in der Richtung der Pfeile Sb und Sc auf der Linie lb und lc, die entweder durch den Punkt b oder c und die Bohrung geht, als maximal angesehen wird, so daß die Bereiche von Θb oder Θc innerhalb eines Winkels von beispielsweise 15°∼30°, gesetzt werden, welche die Linien lb und lc umfassen, in dem die Führung 200 ausreichende Festigkeit beibehalten kann, aber nicht den Bereich von Θa umfaßt. Auf diese Weise kann die Führung, obwohl sie klein ist, ausreichend die Schnittkraft aushalten. Die Eintrittsrichtung des Schneidewerkzeugs wird im voraus bestimmt. Die Führung wird gedreht, wenn der Schneidezeitpunkt kommt, wodurch das Schneidewerkzeug entweder in den in Fig. 22 gezeigten Bereich von Θb oder Θc gelegt wird. Die Bereiche Θb oder Θc ändern sich gemäß der Größe und Form der Führung, des Drahtdurchmessers u.ä.

(Federherstellungsabfolge)

Die Federherstellungsabfolge dieser Ausführung mit der in den Zeichnungen gezeigten Anordnung wird unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme der Fig. 23 bis 27 beschrieben. In der folgenden Beschreibung wird aus Gründen der darstellerischen Vereinfachung die Herstellungsabfolge für die Zugfeder und die Doppeltorsionsfeder unter Bezugnahme auf die Fig. 15 bis 22 beschrieben.

(Herstellungsabfolge einer Zugfeder)

Die Herstellungsabfolge einer Zugfeder wird unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme der Fig. 23 und 24 beschrieben.

Zunächst werden in den anfänglichen Festlegungen von Schritt S2 verschiedene Arten von Parametern wie z. B. die Dicke (äußerer Durchmesser) des Drahtes und die freie Länge der Feder auf der Grundlage der Form der zu bildenden Feder festgelegt.

Wenn das Programm zum Schritt S4 fortschreitet, werden der Drahtvorschubmotor 112 und der Windungswerkzeug- Antriebsmotor 113 auf der Grundlage der gegebenen Parameter betrieben. Im Schritt S6 wird der Draht gewunden, um den ersten Hakenabschnitt der Feder zu bilden.

Im Schritt S8 wird bestimmt, ob der erste Hakenabschnitt gebildet wurde oder nicht. Diese Bestimmung kann in Übereinstimmung damit getroffen werden, ob der Draht eine Entfernung, die einer vorgegebenen Länge eines Federhakenbildungsabschnitts entspricht, vorgeschoben wurde. Der Drahtvorschubmotor 112 und der Windungswerkzeug- Antriebsmotor 113 werden gemäß des Programms solange ununterbrochen betrieben, bis festgestellt wird, daß ein Haken gebildet ist.

Wenn im Schritt S8 festgestellt wird, daß der erste Hakenabschnitt gebildet ist (JA im Schritt S8), geht das Programm zum Schritt S10, um den Windungswerkzeug- Antriebsmotor 113 zu betreiben. Im Schritt S12 wird ein Spiralabschnitt gebildet. Dann wird im Schritt S14 bestimmt, ob die Spirallänge einen vorgegebenen Wert erreicht hat oder nicht. Diese Bestimmung kann auch unter Verwendung eines Lasersensors o. ä. durchgeführt werden.

Wenn im Schritt S14 bestimmt wurde, daß die Spirallänge einen vorgegebenen Wert erreicht hat (JA im Schritt S14), schreitet das Programm zum Schritt S16, um den Drahtvorschubmotor 112 zeitweise zu stoppen. Im Schritt S18 wird der Führungsdrehmotor 111 betätigt, um die Führung an eine vorgegebene Stellung zu drehen. In den Schritten S20 und S22 werden der Drahtvorschubmotor 112 und der Windungswerkzeug-Antriebsmotor 113 betätigt, um den Draht zur Bildung des zweiten Hakenabschnitts der Feder zu winden. Im Schritt S24 wird bestimmt, ob der zweite Hackenabschnitt geformt wurde oder nicht. Diese Bestimmung kann auf gleiche Weise wie im Schritt S8 in Übereinstimmung damit getroffen werden, ob der Draht eine Entfernung, die einer vorgegebenen Länge eines Federhakenbildungsabschnitts entspricht, vorgeschoben wurde.

Wenn im Schritt S24 bestimmt wurde, daß der zweite Hackenabschnitt gebildet ist (JA im Schritt S24), wird der Führungsdrehmotor 111 betätigt, um die Führung im Schritt S25 in eine vorgegebene Schnittstellung zu drehen. Das Programm schreitet weiter zum Schritt S26, um den Schneidewerkzeug- Antriebsmotor 116 zu betätigen, wodurch der Draht 2 geschnitten wird. Im Schritt S28 wird bestimmt, ob der Draht 2 geschnitten wurde oder nicht. Diese Bestimmung kann auch unter Verwendung eines Lasersensors o. ä. durchgeführt werden.

Wenn im Schritt S28 bestimmt wurde, daß der Draht geschnitten wurde (JA im Schritt S28), schreitet das Programm zum Schritt S30 weiter, um die jeweiligen Werkzeuge in die vorgegebenen Ausgangsstellungen zurückzuführen. Dann kehrt das Programm um Schritt S4 zurück.

Eine Zugfeder wurde gemäß der obigen Abfolge gebildet.

(Herstellungsabfolge für eine Doppeltorsionsfeder)

Die Herstellungsabfolge für eine Doppeltorsionsfeder wird unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme der Fig. 25 bis 27 beschrieben.

Zunächst werden in den anfänglichen Festlegungen von Schritt S40 verschiedene Arten von Parametern wie z. B. die Dicke (äußerer Durchmesser) des Drahtes und die freie Länge der Feder auf der Grundlage der Form der zu bildenden Feder festgelegt.

Wenn das Programm zum Schritt S42 fortschreitet, werden der Drahtvorschubmotor 112 und der Windungswerkzeug- Antriebsmotor 113 auf der Grundlage der gegebenen Parameter betrieben. Im Schritt S44 wird der Draht gewunden, um den ersten distalen Endabschnitt der Feder zu bilden.

Im Schritt S46 wird bestimmt, ob der erste distale Endabschnitt gebildet wurde oder nicht. Diese Bestimmung kann in Übereinstimmung damit getroffen werden, ob der Draht eine Strecke vorgeschoben wurde, die einer vorgegebenen Länge eines Bildungsabschnitts für einen distalen Endabschnitt entspricht. Der Drahtvorschubmotor 112 und der Windungswerkzeug-Antriebsmotor 113 werden gemäß des Programms solange ununterbrochen betrieben, bis festgestellt wird, daß ein erster distaler Endabschnitt gebildet ist.

Wenn im Schritt S46 festgestellt wird, daß der erste distale Endabschnitt gebildet ist (JA im Schritt S46), geht das Programm zum Schritt S48, um den Windungswerkzeug- Antriebsmotor 113 zu betreiben. Im Schritt S50 wird der erste Spiralabschnitt gebildet. Dann wird im Schritt S52 bestimmt, ob die Spirallänge einen vorgegebenen Wert erreicht hat oder nicht. Diese Bestimmung kann auch unter Verwendung eines Lasersensors o. ä. durchgeführt werden.

Wenn im Schritt S52 bestimmt wurde, daß die Spirallänge einen vorgegebenen Wert erreicht hat (JA im Schritt S52), schreitet das Programm zum Schritt S54, um den Drahtvorschubmotor 112 zeitweise zu stoppen. Die Biegewerkzeug-Antriebsmotoren 114 und 115 werden betrieben, um den Draht in einem vorgegebenen Winkel zu biegen. Im Schritt S56 wird bestimmt, ob die erste Biegeoperation beendet ist oder nicht. Diese Bestimmung kann auch unter Verwendung eines Lasersensors o. ä. durchgeführt werden.

Wenn im Schritt S56 bestimmt wurde, daß die erste Biegeoperation beendet ist (JA im Schritt S56), schreitet das Programm zum Schritt S58 weiter. Während der Drahtvorschubmotor 112 gestoppt ist, wird der Führungsdrehmotor 111 betätigt, um die Führung in eine vorgegebene Stellung zu drehen. Im Schritt S60 werden der Drahtvorschubmotor 112 und die Biegewerkzeug-Antriebsmotoren 114 und 115 betrieben, um die zweite Biegeoperation durchzuführen. Im Schritt S62 wird ermittelt, ob die zweite Biegeoperation beendet wurde oder nicht. Diese Bestimmung ist identisch mit derjenigen von Schritt S56.

Wenn im Schritt S62 bestimmt wurde, daß die zweite Biegeoperation beendet ist (JA im Schritt S62), schreitet das Programm zum Schritt S64 weiter, um den Drahtvorschubmotor 112 und den Windungswerkzeug-Antriebsmotor 113 zu betreiben. Im Schritt S66 wird der zweite Spiralabschnitt geformt. Dann wird im Schritt S68 bestimmt, ob die Spirallänge einen vorgegebenen Wert erreicht hat oder nicht. Diese Bestimmung kann unter Verwendung eines Lasersensors o. ä. durchgeführt werden.

Wenn im Schritt S68 bestimmt wurde, daß die Spirallänge einen vorgegebenen Wert erreicht hat (JA im Schritt S68), schreitet das Programm zum Schritt S70, um den Drahtvorschubmotor 112 und den Windungswerkzeug-Antriebsmotor 113 zum Winden des Drahtes zu betreiben, wodurch der zweite distale Endabschnitt der Feder gebildet wird.

Im Schritt S72 wird bestimmt, ob der zweite distale Endabschnitt gebildet wurde. Diese Bestimmung kann in Übereinstimmung damit durchgeführt werden, ob der Draht um eine Strecke vorgeschoben wurde, die einer gegebenen Länge eines Bildungsabschnitts für ein distales Ende der Feder entspricht. Der Drahtvorschubmotor 112 und der Windungswerkzeug-Antriebsmotor 113 werden ununterbrochen in Übereinstimmung mit dem Programm betrieben, bis bestimmt wurde, daß ein distaler Endabschnitt gebildet ist.

Wenn im Schritt S72 bestimmt wurde, daß der zweite distale Endabschnitt gebildet wurde (JA im Schritt S72), wird der Führungsdrehmotor 111 betrieben, um die Führung im Schritt S73 an eine vorgegebene Schnittstellung zu drehen. Anschließend schreitet das Programm zum Schritt S74, um den Schneidewerkzeug-Antriebsmotor 116 zu betreiben, wodurch der Draht 2 durchtrennt wird. Im Schritt S76 wird bestimmt, ob der Draht 2 durchtrennt wurde oder nicht. Diese Bestimmung kann auch unter Verwendung eines Lasersensors o.a. durchgeführt werden.

Wenn im Schritt S76 bestimmt wurde, daß der Draht durchtrennt ist (JA im Schritt S76), schreitet das Programm zum Schritt S78, um die jeweiligen Werkzeuge in die vorgegebenen Ausgangsstellungen zurückzuführen. Dann kehrt das Programm zum Schritt 42 zurück.

Eine Doppeltorsionsfeder wurde gemäß der obigen Abfolge gebildet.

(Vergleich mit herkömmlicher Technik)

Das Prinzip zur Federherstellung gemäß der vorbekannten Technik und das Prinzip zur Federherstellung gemäß dieser Ausführung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 28 bis 34 beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden das Herstellungsprinzip für eine Zugfeder und eine Doppeltorsionsfeder als zwei typische Federn beschrieben.

(Herstellungsschritte einer Zugfeder nach einer herkömmlichen Technik)

Die Fig. 28 bis 30 zeigen vereinfacht die Herstellungsschritte für eine Zugfeder. Die Fig. 28A, 29A und 30A zeigen den herkömmlichen Federbildungsraum von oben und die Fig. 28B, 29B und 30B zeigen den herkömmlichen Federbildungsraum von vorne. Bezugnehmend auf die Fig. 28 bis 30 wird ein Draht 2′ von einer (nicht gezeigten) Drahtvorratsquelle in Richtung (nicht gezeigter) Vorschubrollen eingeführt und wird durch den vorderen Endabschnitt eines Windungskopfes 200′ herausgeführt. Der Windungskopf 200′ ist speziell für eine Zugfeder hergestellt und wird durch partielles Schleifen des vorderen Endabschnitts eines stabförmigen Glieds mit kreisförmigem Querschnitt erhalten. Die geschliffene Fläche wird als Spiralformungsfläche 240′ verwendet. Der herausgeführte Draht 2′ wird veranlaßt, an einem Windungswerkzeug 31 anzustoßen, wodurch der erste distale Endabschnitt der Feder, z. B. ein Hakenabschnitt (siehe Fig. 28A und 28B), gebildet wird. Ein weiteres Windungswerkzeug 35 wird veranlaßt, gegen den Draht 2′ aus einer Richtung senkrecht zur Spiralformungsfläche 240′ des Windungskopfes 200′ anzustoßen und der Draht 2′ wird weiter herausgeführt, so daß ein Spiralabschnitt gebildet wird, der senkrecht zur Spiralformungsfläche 240′ des Windungskopfes 200′ verläuft. Wenn die Spirallänge einen vorgegebenen Wert erreicht, wird die Vorschubbewegung des Drahtes 2′ gestoppt (siehe Fig. 29A und 29B). Anschließend wird, um einen weiteren Hakenabschnitt als zweiten distalen Endabschnitt zu bilden, ein Windungswerkzeug 36 gegen den Draht 2′ gedrückt, so daß der Spiralabschnitt entgegen der Spiralformungsfläche 240′ des Windungskopfes 200′ gerichtet ist. Der Draht 2′ wird mittels des Windungswerkzeugs 36 in einem vorgegebenen Ausmaß gebogen und gewunden, wodurch ein Hakenabschnitt gebildet wird. Der Draht 2′ wird unter Verwendung eines Schneidewerkzeugs 34 durchtrennt, wodurch eine Zugfeder mit Hakenabschnitten an beiden Enden gebildet wird (siehe Fig. 20A und 30B).

(Herstellungsschritte für eine Doppeltorsionsfeder)

Die Herstellungsschritte einer Doppeltorsionsfeder gemäß der herkömmlichen Technik wird nachfolgend beschrieben.

Die Fig. 31 bis 34 zeigen vereinfacht die Herstellungsschritte für eine Doppeltorsionsfeder, wobei die Fig. 31A, 32A, 33A und 34A den herkömmlichen Federbildungsraum von oben, die Fig. 31B, 32B, 33B und 34B den herkömmlichen Federbildungsraum von vorne und die Fig. 31C und 34C den herkömmlichen Federbildungsraum von der Seite zeigen. Bezugnehmend auf die Fig. 31 bis 34 wird ein Draht 2′′ von einer (nicht gezeigten) Drahtvorratsquelle in Richtung (nicht gezeigter) Vorschubrollen eingeführt und durch den vorderen Endabschnitt eines Windungskopfes 200′′ herausgeführt. Der Windungskopf 200′′ ist speziell für eine Doppeltorsionsfeder hergestellt. Der Windungskopf 200′′ umfaßt eine Spiralformungsfläche, die der Spiralformungsfläche 240′ des Windungskopfes 200′ an dessen Unterseite entspricht, so daß seine beiden Flächen als Spiralformungsflächen 240′′ und 241′′ verwendet werden können. Der herausgeführte Draht 2′′ wird in einem vorgegebenen Ausmaß zur Bildung eines geraden Abschnitts als erstem distalem Endabschnitt vorgeschoben und wird veranlaßt, an dem Windungswerkzeug 31 anzustoßen, wodurch der erste Spiralabschnitt der Feder unter Verwendung einer Spiralbildungsfläche 240′′ geformt wird (siehe Fig. 31A bis 31C). Anschließend wird das Windungswerkzeug 31 zurückgezogen und der Draht 2′′ wird in einem vorgegebenen Ausmaß vorgeschoben, wodurch ein gerader Abschnitt gebildet wird. Die Biegewerkzeuge 32 und 33 werden veranlaßt, am Draht 2′′ anzuschlagen, wodurch der Draht 2′′ in einem vorgegebenen Ausmaß (siehe Fig. 32A und 32B) gebogen wird. Im den Draht 2′′ weiter zu biegen, wird dieser in einem vorgegebenen Ausmaß vorgeschoben und die Biegewerkzeuge 32 und 33 stoßen am Draht 2′′ an, wodurch ein Eingriffszwischenabschnitt (siehe Fig. 33A und 33B) gebildet wird. Anschließend wird das Windungswerkzeug 31 erneut in Anschlag mit dem Draht 2′′ gebracht und der Draht 2′′ wird weiter vorgeschoben, wodurch der zweite Spiralabschnitt senkrecht zu der anderen Windungsformungsfläche 241′′ des Windungskopfes 200′′ gebildet wird. Wenn die Spirallänge einen vorgegebenen Wert erreicht, wird die Vorschubbewegung des Drahtes 2′′ gestoppt. Um anschließend einen weiteren geraden Abschnitt als zweiten distalen Endabschnitt zu bilden, wird der Draht 2′′ um eine vorgegebene Strecke vorgeschoben und unter Verwendung des Schneidewerkzeugs 34 durchtrennt, wodurch eine Doppeltorsionsfeder mit zwei Spiralabschnitten (siehe Fig. 34) gebildet wird.

Wie oben beschrieben wurde, verwendet die herkömmliche Herstellungsmethode Wickelköpfe mit verschiedenen Federendkonturen gemäß den gewünschten Federformen. Bei der vorliegenden Erfindung können verschiedene Formen nur durch Drehung der gleichen Führung hergestellt werden.

Die Gewindesteigung des Spiralabschnitts der Feder kann durch Festlegen der Führung in einer vorgegebenen Winkelstellung frei eingestellt werden.

Wie oben beschrieben wurde, kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Größe der Drahtführung reduziert werden und die auf den Draht durch Drehung der Feder einwirkenden Torsionsspannungen können vermindert werden.

Selbst wenn viele Federtypen hergestellt werden sollen, muß die Führung nicht ausgewechselt werden.

Der herkömmliche, mühsame Vorgang der Formung des Vorderendes eines Wickelkopfes gemäß der Form einer gewünschten Feder kann dadurch entfallen, daß die Drahtvorschubführung drehbar ausgeführt wird, wodurch der Federbildungsraum verändert wird. Die Kosten für die Bereithaltung von Wickelköpfen mit verschiedenen Formen kann reduziert werden und ein einziger Wickelkopf kann für die Bildung von Federn mit beliebigen Formen verwendet werden.

Wenn der Draht geschnitten werden soll, wird dieser quer abwärts von der Drahtaustrittsbohrung der Führung in Richtung eines hochfesten Bereichs der Führung geschnitten. Somit kann die Gebrauchsdauer der Führung verlängert werden.

Die vorliegende Erfindung kann auf ähnliche Weise mit Änderungen und Modifikationen auf andere Anwendungen übertragen werden, ohne vom Grundgedanken und Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise wird in dieser Ausführung die Führung aus einem Material hoher Verschleißfestigkeit wie z. B. einer gesinterten Hartlegierung hergestellt. Jedoch kann ein Teil der Führung aus einer gesinterten Hartlegierung und ein anderer Teil der Führung aus einem anderen Werkstoff gebildet werden, sofern die Festigkeit der Führung beibehalten werden kann.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obige Ausführung beschränkt und eine Reihe von Änderungen und Modifikationen können vorgenommen werden, ohne vom Grundgedanken und Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Federherstellungsvorrichtung zur Herausführung eines Drahtes (2) aus dem Vorderende einer Drahtführung (200) für die Bildung einer Feder, und zum Abschlag von Werkzeugen (31, 32, 33, 34) zum Biegen, Winden oder Schneiden des Drahtes, gegen den Draht, die radial angeordnet und in Richtung eines Federbildungsraumes im Bereich des Vorderendes der Drahtführung (200) verschiebbar sind, um den Draht zwangsweise zu biegen, oder zu winden und dadurch eine Spirale für die Herstellung einer Feder zu bilden, umfassend:

(a) eine Dreheinrichtung (40, 111) zur Abstützung der Drahtführung (200) und zu deren Drehung um eine Drahtaustrittsbohrung (230) der Führung (200) als Zentrum;
(b) eine erste Antriebseinrichtung (6, 70, 80) zur Übertragung einer Antriebskraft an die Dreheinrichtung (40);
(c) zweite Antriebseinrichtungen (113, 114, 115,116) zum Verschieben der Werkzeuge (31, 32, 33, 34) zum Biegen, Winden oder Schneiden des Drahtes (2); und
(d) eine Regeleinrichtung (100) zur Regelung der ersten und zweiten Antriebseinrichtungen gemäß vorgegebenen Zeitabläufen,

wobei die Regeleinrichtung (100) die Lage eines Federbildungsraumes im Bereich des Vorderendes der Führung (200) mittels der Dreheinrichtung gemäß der Form der Feder ändert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Drahtführung (200) durch ein rechtes und ein linkes Glied (200a, 200b) gebildet ist, die symmetrisch zueinander ausgebildet sind und vorgegeben abgeschrägte Flächen (240a, 240b) aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Drahtführung (200) aus einer gesinterten Hartlegierung besteht.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Regeleinrichtung (100) den Federbildungsraum durch Drehung der Führung (200) um einen vorgegebenen Winkel mittels der Dreheinrichtung (40, 111) ändert.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Federbildungsraum im Bereich einer schrägen Seitenfläche (240a, 240b) der Drahtführung (200) liegt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Schneideeinrichtung (34) zum Schneiden des Drahtes (2), wobei die erste Antriebseinrichtung (6) derart geregelt wird, daß der Draht (2) von der Schneideeinrichtung (34) quer unterhalb der Drahtaustrittsbohrung (230) der Führung (200) in Richtung eines Bereichs der Führung (200) mit hoher Festigkeit durchschnitten wird.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Werkzeuge (31, 32, 33, 34) mittels Nocken (4) verschiebbar sind, die den Werkzeugen zugeordnet sind und mit den zweiten Antriebseinrichtungen gekoppelt ist, die zusammen mit der ersten Antriebseinrichtung (6) zeitgeregelt werden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Werkzeuge (31, 32, 33, 34) zum Anschlag am Draht (2) verschiebbar sind und mehrere Werkzeugtypen umfassen, die radial bezüglich der Drahtaustrittsbohrung (230) der Führung (200) als Zentrum angeordnet sind.

9. Federherstellungsverfahren zur Herausführung eines Drahtes (2) aus dem Vorderende einer Drahtführung (200) für die Bildung einer Feder, und zum Abschlag von Werkzeugen (31, 32, 33, 34) zum Biegen, Winden oder Schneiden des Drahtes, gegen den Draht, die radial angeordnet und in Richtung eines Federbildungsraumes im Bereich des Vorderendes der Drahtführung (200) verschiebbar sind, um den Draht zwangsweise zu biegen, oder zu winden und hierdurch eine Feder zu bilden, umfassend:

(a) einen Schritt der Festlegung der Lage des Federbildungsraumes im Bereich des Vorderendes der Drahtführung (200);
(b) einen Schritt der Verschiebung der zum Biegen und Winden des Drahtes verwendeten Werkzeuge (31, 32, 33), so daß diese an dem aus der Drahtführung (200) austretenden Draht (2) anschlagen, und der Formung des Drahtes (2) in eines gewünschte Form;
(c) einen Schritt der Erfassung, ob ein Spiralabschnitt der Feder gemäß einer gewünschten Form gebildet ist;
(d) einen Schritt der Drehung der Drahtführung (200) um einen vorgegebenen Winkel mit der Drahtaustrittsbohrung (230) der Führung (200) als Zentrum, wenn der Spiralabschnitt des Drahtes (2) in die gewünschte Form gebracht wird, wodurch die Lage des Federbildungsraumes geändert wird;
(e) einen Schritt der Verschiebung der zum Biegen und Winden des Drahtes (2) verwendeten Werkzeuge (31, 32, 33), um diese gegen den aus der Drahtführung (200) austretenden Draht (2) anzustoßen, und den Draht in eine gewünschte Form zu bringen; und
(f) einen Schritt der Verschiebung des zum Schneiden des Drahtes (2) verwendeten Werkzeugs (34), um den in einer gewünschten Form der Feder gebildeten Draht abzutrennen.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Drahtführung (200) durch ein rechtes und ein linkes Glied (200a, 200b) gebildet ist, die symmetrisch zueinander ausgebildet sind und vorgegeben abgeschrägte Flächen (240a, 240b) aufweisen.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Drahtführung (200) aus einer gesinterten Hartlegierung besteht.

12. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Federbildungsraum auf einer schrägen Seitenfläche (240a, 240b) der Drahtführung (200) angeordnet wird.

13. Verfahren nach Anspruch 9, wobei im Schritt des Drahtabschneidens der Draht (2) von der Schneideeinrichtung (34) quer unterhalb der Drahtaustrittsbohrung (230) der Führung (200) in Richtung zu einem Bereichs der Führung (200) mit hoher Festigkeit durchschnitten wird.

14. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Werkzeuge (31, 32, 33) mittels Antriebsmotoren (6), die den Werkzeugen zugeordnet sind und mit einem die Drahtführung (200) drehenden Antriebsmotor (6) gekoppelt sind, und mittels den Werkzeugen zugeordneten Nocken (4) verschoben werden.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei die Werkzeuge mehrere Werkzeugtypen umfassen, die radial bezüglich der Drahtaustrittsbohrung (230) als Zentrum angeordnet sind.