EP0095027B1 - Federwindemaschine - Google Patents
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- EP0095027B1 EP0095027B1 EP83102913A EP83102913A EP0095027B1 EP 0095027 B1 EP0095027 B1 EP 0095027B1 EP 83102913 A EP83102913 A EP 83102913A EP 83102913 A EP83102913 A EP 83102913A EP 0095027 B1 EP0095027 B1 EP 0095027B1
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- European Patent Office
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- spring winding
- winding machine
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- cam disc
- cam
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Classifications
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
- B21F3/00—Coiling wire into particular forms
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
- B21F3/00—Coiling wire into particular forms
- B21F3/02—Coiling wire into particular forms helically
Definitions
- the cam disc actuating the pitch tool consists of a driven middle part which carries the portion of the control cam which controls the movement and the position of the pitch tool between the start and the end phase of the winding process of a spring. Curve segments with the ramp or drain section are releasably attached to this communicating part in the direction of movement.
- the run-up and the run-off section of the control curve must therefore be shifted and newly fixed relative to the central section when the spring type to be manufactured is changed, until the movement sequence of the inclination tool ensures the production of the new spring type without waste.
- leg spring winches In leg spring winches (DE-C-10 03 683) it is known to move the winding finger from a rest position into a working position and back with a cam control. That section of the cam which holds the winding finger in the working position is arranged on a first cam, whereas those sections of the cam which bring about the forward movement into the working and the backward movement into the rest position are arranged on a second cam. Both cams consist of a supporting body on which cam segments are detachably and adjustably screwed. Every change in the control curve therefore requires the machine to be stopped and the cam disks to be modified, which increases the machine's downtime.
- the object of the present invention is to improve a spring coiling machine of the type mentioned at the outset in such a way that the downtimes and the immediate changeover costs can be kept as small as possible when the machine is used to produce a large number of smaller series of different types of springs.
- the object is achieved in that, in the case of a spring coiling machine, there is a pitch tool movably mounted on the machine stand and two coaxial half shafts, that a first cam disk with a run-up section is arranged on the first half shaft and a second cam disk with a run-off section rotates on the second half shaft is that there is a pivotably mounted lever member provided with two arms, from which one arm picks up the first cam and the other arm the second cam, the lever member being in operative connection with the pitch tool and its movement forcing the rotational position of the cam disks can be changed relative to the common axis of rotation by an adjusting mechanism in order to change the phase position of the cam disk in relation to the machine cycle, for which purpose each adjusting mechanism has an adjusting element which can be adjusted along a line in the machine stand.
- the invention has the advantage that, in order to change over to a different type of spring, the phase positions of the cam disks and the change in the lever ratios of the levers which grip the cam disks can be carried out while the machine is running.
- the drawing shows a spring coiling machine in which, in a known manner, a spring wire 1 is pushed along a straight path between feed rollers 2 against bending tools (not shown) and is shaped from there into a helical spring.
- a gradient tool 3 interacts with the bending tools and is mounted displaceably at right angles to the path of the wire 1 in a guide 4 fastened to the machine stand, the guide 4 being provided with a guide groove in which a corresponding carrier part 5 firmly connected to the gradient tool 3 is stored.
- a cylindrical body 6 is fastened to the carrier part 5 with a diametrical nut thread, into which a screw 7 is screwed, which has a knurled head 8 at its upper end.
- the screw 7 is rotatably but not axially displaceably mounted in a lever 9, so that the length from the body 6 to the lever 9 can be adjusted by turning the screw head 8. Furthermore, the lever 9 is fixedly connected to a pivot shaft 10 which is pivotally mounted in the machine stand 11. At the rear end, the pivot shaft 10 has a further lever 12 firmly connected to it, to which the end of a push rod 13 is articulated and the other end of which is connected in an articulated manner to a lever 14 which is firmly seated on a sleeve 15 of ring-cylindrical cross section, which with two further levers 16 and 17 are connected. A push rod 18 or 19 is articulated on each of the two levers 16 and 17, which can be displaced longitudinally axially in displacement bearings 20 and 21 which are firmly connected to the machine stand 11.
- a longitudinal axial displacement of the push rods 18 and 19 creates a torque on the sleeve 15 via the levers 16 and 17, which transmits the swiveling movement thereby imposed on the lever 12 and the pivot shaft 10 via the push rod 13, whereby, according to their pivoting direction, the pitch tool 3 is raised or lowered via the lever 9 and the screw spindle 7.
- the wire feed takes place from the main drive (not shown) via a clock shaft 22, a toothed segment 23 which is adjustable with regard to its pivoting angle, a pinion 65 with a one-way clutch and a shaft 66.
- the push rods 18 and 19 each have the end of a two-armed lever 24 and 25 articulated, which are pivotably mounted about pivot axes 26 and 27, respectively.
- the pivot axes 26 and 27 are fastened to support parts 28 and 29, which are mounted with their dovetail-shaped foot in a dovetail groove of a bearing body 30 or 31 which is fixedly connected to the machine stand 11 in the direction of the levers 24 and 25.
- a threaded bore is provided in each of the two carrier parts 28 and 29, into which one end of a threaded spindle 32 or 33 is screwed, and which has a crank 34 or 35 at the other end.
- Spindles 32 and 33 simultaneously act on an associated counter 36 and 37, respectively, which indicates the number of their revolutions.
- the counters 36 and 37 are attached to the machine stand and serve as rotary bearings for the spindles 32, 33.
- a line scale could also be provided on the machine stand or on the spindle, which is assigned a mark on the spindle or on the machine stand, so that the relative position of scale and mark indicates the rotational position of the spindle 32 or 33.
- the carrier parts 28 and 29 are displaced along the spindles 32 and 33 and thus the pivot axis of the levers 24 and 25, as a result of which their lever arm lengths are changed.
- the levers 24 and 25 are thus translation or reduction elements which, depending on the position of their axes of rotation 26 and 27, transmit a pivoting movement received at the free end of the lever to a greater or lesser extent to the push rods 18 and 19 articulated at the other end.
- the display on the counters 36 and 37 is thus a measure of the position of the pivot axes 26 and 27 of the levers 24 and 25 and thus a measure of the gear ratio or reduction ratio set on the levers 24 and 25.
- the free ends of the levers 24 and 25 tap the peripheral guide curve of an associated cam plate 38 or 39, the rotational movement of which is transferred to the pitch tool 3.
- the free ends of the levers 24 and 25 are preferably provided with cam discs 38 and 39 following cam rollers.
- the cam 38 (also called a run-up cam) controls the start of the movement of the pitch tool and at least partially its movement during the winding of the central area of a spring.
- the curve of the cam 38 therefore first has a sector with increasing radius in the direction of rotation that controls the initial turns of a spring and then a constant radius sector for part of the central area of the spring.
- the cam disk 39 (also called a run-off cam disk) controls the movement of the incline tool 3 at the end of the spring winding process. It therefore has a sector with the same constant radius as that of the thrust cam for the second part of the central area in the direction of rotation and then a sector with a decreasing curve radius for forming the end turns of a spring.
- the cam plates 38 and 39 are each rotationally fixed on a hollow shaft 40 and 41, which in turn are rotatably mounted on a drive shaft 42 driven by the clock shaft 22.
- the cam disks 38 and 39 are adjustable in their rotational position relative to the drive shaft 42, so that they are driven in synchronism with the shaft 42 but are displaceable relative to it in their phase position. In this way, those sectors of the cams 38 and 39 with a constant radius corresponding to the length of the central region of a spring can overlap more or less in the direction of rotation.
- the means for changing the relative rotational position of the cam disks 38 and 39 with reference to the drive shaft 42 are described below in particular with reference to FIGS. 2, 3 and 4 with reference to the cam disk 38, since the parts required for this purpose are assigned to the cam disk 39 in the same manner and with have the same reference numbers.
- An externally cylindrical planetary gear housing 43 is rotatably mounted on the machine stand 11, which is axially pierced by the drive shaft 42 and has on the outside on a circumferential circle a peripheral worm toothing 44 which meshes with a worm spindle 45 which is rotatably but not axially displaceably mounted in the machine stand 11 .
- the gear housing 43 encloses a first sun pinion 46, which is non-rotatably connected to the drive shaft 42, and a second sun pinion 47, which is non-rotatably connected to the hollow shaft 40.
- the planet pinion 49 is designed such that it meshes with the first sun pinion 46 on the one hand and with the second planet pinion 50 on the other hand, the latter being designed such that it is in engagement with the second sun pinion 47 in addition to the first planet pinion 49. If, by rotating the spindle 45, the planetary gear housing 43 is rotated about the drive shaft 42, the hollow shaft 40 is rotated accordingly with the cam 38 attached in a rotationally fixed manner, which can take place while the drive shaft 42 is running.
- the phase position of the cam plate 38 with respect to the drive shaft 42 rotating at the same clock frequency can thus be changed by rotating the spindle 45, or in other words, the rotational position of the spindle 45 is a measure of the shift in the phase position between the cam plate 38 and of the drive shaft 42.
- the rotational position of the spindle 45 is indicated by a counter 51 which is fixedly connected to the machine stand 11 and to which a crank 52 connected fixedly to the spindle 45 is connected.
- the sun pinion 47 and the hollow shaft 40 as well as the sun pinion 47 'and the hollow shaft 41 each form a half wave, which half waves are aligned coaxially.
- the movement of the incline tool 3 is basically determined by the shapes of the run-up cam 38 and the run-off cam 39, the movement being determined by the run-up curve 38 at the beginning of the manufacture of a spring and by the run-off curve 39 at the end of the manufacture of the spring.
- the gradient tool 3 is generally not moved between the beginning and the end phase, which is brought about by corresponding sectors with a constant curve radius on the ramp cam 38 and the ramp cam 39.
- the correct movement sequence with regard to the phase position and movement strength of the incline tool 3 can be preselected from the start when producing a certain type of spring that has already been produced, if the setting data are written down after an earlier production campaign.
- cam discs 38 'and 39' are arranged on each of the hollow shafts 40 and 41 parallel to the cam discs 38 and 39, which are firmly connected to each other and are also wedged in a rotationally axially displaceable but non-rotatable manner.
- an adjusting finger 53 or 54 engages which are firmly connected to a rack 55 or 56.
- the toothed racks 55 and 56 each mesh with one end, designed as a pinion 57 or 58, of a shaft 59 or 60 rotatably mounted in the machine stand 11, which has a knurled head 63 or 64 at the other end with an invisible mark, each of which cooperates with a scale 61 or 62 attached to the machine stand 11.
- a shaft 59 or 60 By turning the shafts 59 and 60, one of the four shown ramp or run-off cam disks 38, 38 'or 39, 39' can be brought into operative connection with the levers 24 or 25 using the scales 61 and 62.
- cranks 34, 35, 52 and 52 ' can be rotated while the machine is running and the desired incline tool movement can be set, it is advisable to turn the shafts 59 and 60 only when the machine is at a standstill so that the desired cam discs 38, 38' or 39, 39 'to be selected.
- the exemplary embodiment described shows that it is possible to change the initial and the final movement of the incline tool in its phase position with respect to the machine cycle on the one hand and with regard to the movement strength on the other hand, or that empirical values gained once during the production of a specific spring type are possible to start at the beginning of a new manufacturing campaign.
- the section shown in FIG. 5 shows the different sectors of the run-up and run-off cam disks 38 and 39, respectively.
- the ramp cam 38 has a sector 68 with increasing radius R, in the direction of rotation (arrow 67), to which a sector 69 with a constant radius 5 adjoins. This in turn merges into a non-numbered sector with a constant but smaller radius.
- the cam plate 39 has a preceding sector 70 with a constant radius R, to which a sector 71 with a decreasing radius adjoins. This is followed by a non-numbered sector with a constant but smaller radius, which has the same radius as the corresponding, non-numbered sector of the ramp cam 38.
- Sector 68 determines the initial turns of a spring and sector 71 the end turns.
- the length of the curve in the area of the overlapping sectors 69 and 70, which have the same constant radius R, should be selected in accordance with the length of the central area of the spring.
- the two cam plates 38 and 39 can be rotated relative to one another about the drive shaft 42, what through the spindles 45 and 45 'are turned.
- the curve 79 is designed such that it has a radial projection in the area in which the sector 73 of the cam disc 39 reaches the lever 25.
- the projection lifts the lever 78 and releases the pawl connection 74, 76 so that the lever 25 can follow the flow curves in the area of the sector 71.
- the latching device 74, 75, 76 and the notching device 77, 78, 79 make it possible for the up and down sectors 68 and 71 to be displaced relative to one another as desired and for the levers 24 and 25 to be held in a constant pivot position in the intermediate region in each adjustment position.
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Description
- Bei bekannten Federwindemaschinen für Druckfedern besteht die das Steigungswerkzeug betätigende Kurvenscheibe aus einem angetriebenen Mittelteil, das jenen Abschnitt der Steuerkurve trägt, der die Bewegung und die Lage des Steigungswerkzeuges zwischen der Anfangs-und der Endphase des Windevorganges einer Feder steuert. An diesen Mitteilteil sind in Bewegungsrichtung vorausgehend bzw. nachlaufend Kurvensegmente mit dem Auflauf- bzw. dem Ablaufabschnitt lösbar befestigt. Der Auflauf- und der Ablaufabschnitt der Steuerkurve müssen daher bei einem Wechsel des herzustellenden Federtyps relativ zum Mittelabschnitt verschoben und neu fixiert werden, bis der Bewegungsablauf des Steigungswerkzeuges die Herstellung des neuen Federtyps ausschussfrei gewährleistet.
- Bei der Herstellung kleinerer Stückzahlen von einer Vielzahl von Federtypen entstehen dadurch vergleichsweise grosse Stillstands-, d. h. Verlustzeiten der Maschine, welche in Verbindung mit den unmittelbaren lohnbedingten Umstellkosten eine Kleinserienherstellung verschiedener Federtypen stark verteuert.
- Bei Schenkelfederwindemaschinen (DE-C-10 03 683) ist es bekannt, den Wickelfinger mit einer Kurvensteuerung aus einer Ruhe- in eine Arbeitslage und zurück zu bewegen. Jener Abschnitt der Steuerkurve, der den Wickelfinger in der Arbeitslage hält, ist auf einer ersten Kurvenscheibe angeordnet, wogegen jene Steuerkurvenabschnitte, die die Vorwärtsbewegung in die Arbeits- und die Rückwärtsbewegung in die Ruhelage bewirken auf einer zweiten Kurvenscheibe angeordnet sind. Beide Kurvenscheiben bestehen aus einem tragenden Körper an dem Kurvensegmente lösbar und verstellbar festgeschraubt sind. Jede Veränderung der Steuerkurve erfordert daher ein Stillsetzen der Maschine und ein Umbauen der Kurvenscheiben, was die Stillstandzeiten der Maschine erhöht.
- Ebenfalls beim Winden von Schenkelfedern ist es weiter bekannt (DE-A-26 45 598) bei einer Umstellung der Federwindemaschine vom einem Federtyp auf einen mit unterschiedlicher Steigung, die Winkelstellung der Führungsbahn, die das Steigungswerkzeug betätigt, zu verändern. Eine Uebertragung dieser Lösung auf Windemaschinen für Druckfedern ist nicht vorteilhaft.
- Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Federwindemaschine der eingangs erwähnten Art derart zu verbessern, dass die Stillstandzeiten und die unmittelbaren Umstellungskosten möglichst klein gehalten werden können, wenn mit der Maschine eine Grosszahl kleinerer Serien verschiedener Federtypen hergestellt wird.
- Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass bei einer Federwindemaschine ein am Maschinenständer beweglich gelagertes Steigungs-werkzeug sowie zwei koachsiale Halbwellen vorhanden sind, dass auf der ersten Halbwelle eine erste Kurvenscheibe mit einem Auflaufabschnitt und auf der zweiten Halbwelle eine zweite Kurvenscheibe mit einem Ablaufabschnitt mitdrehend angeordnet ist, dass ein schwenkbar gelagertes mit zwei Armen versehenes Hebelorgan vorhanden ist, von dem der eine Arm die erste Kurvenscheibe und der andere Arm die zweite Kurvenscheibe abgreift, wobei das Hebelorgan in Wirkverbindung mit dem Steigungswerkzeug ist und dessen Bewegung erzwingt, dass die Drehlage der Kurvenscheiben gegenüber der gemeinsamen Drehachse je durch einen Verstellmechanismus veränderbar ist, um die Phasenlage der Kurvenscheibe gegenüber dem Maschinentakt zu verändern, wozu jeder Verstellmechanismus ein im Maschinenständer entlang einer Linie verstellbares Einstellorgan aufweist.
- Die Erfindung bewirkt den Vorteil, dass zur Umstellung auf einen anderen Federtyp die Verstellung der Phasenlagen der Kurvenscheiben und die Veränderung der Hebelverhältnisse der die Kurvenscheiben abgreifenden Hebel bei laufender Maschine vorgenommen werden können.
- Nachfolgend wird eim Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der beiliegenden Zeichnung beschrieben. Es zeigen :
- Figur 1 eine perspektivische Darstellung einer Federwindemaschine wobei die nicht erheblichen Teile weggelassen sind,
- Figur 2 einen Schnitt längs der Linie 11-11 in Fig. 1
- Figur 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2
- Figur 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 2
- Figur 5 einen Schnitt längs der Linie V'-V in Fig. 2 und
- Figur 6 einen Querschnitt aus einem zweiten Ausführungsbeispiel in perspektivischer Darstellung.
- Die Zeichnung zeigt eine Federwindemaschine bei der in bekannter Weise ein Federdraht 1 entlang einem geradlinigen Weg zwischen Vorschubwalzen 2 gegen nicht eingezeichnete Biegewerkzeuge gestossen und von dort zu einer wendelförmigen Feder geformt wird. Mit den Biegewerkzeugen wirkt ein Steigungswerkzeug 3 zusammen, das rechtwinklig zum Weg des Drahtes 1 in einer am Maschinenständer befestigten Führung 4 verschiebbar gelagert ist, wobei die Führung 4 mit einer Führungsnut versehen ist, in der ein entsprechendes, mit dem Steigungswerkzeug 3 fest verbundenes Trägerteil 5 gelagert ist. Am Trägerteil 5 ist ein zylindrischer Körper 6 mit einem diametralen Muttergewinde befestigt, in welches eine Schraube 7 geschraubt ist, welche an ihrem oberen Ende einen gerändelten Kopf 8 aufweist. Die Schraube 7 ist drehbar jedoch nicht achsial verschiebbar in einen Hebel 9 gelagert, so dass sich die Länge vom Körper 6 zum Hebel 9 durch ein Drehen am Schraubenkopf 8 verstellen lässt. Weiter ist der Hebel 9 fest mit einer Schwenkwelle 10 verbunden, welche schwenkbar im Maschinenständer 11 gelagert ist. Am hinteren Ende weist die Schwenkwelle 10 einen weiteren mit ihr fest verbundenen Hebel 12 auf, an dem das Ende einer Schubstange 13 angelenkt und deren anderes Ende gelenkig mit einem Hebel 14 verbunden ist, der fest auf einer im Querschnitt ringzylindrischen Hülse 15 sitzt, die mit zwei weiteren Hebeln 16 und 17 verbunden ist. An den beiden Hebeln 16 und 17 ist je eine Schubstange 18 bzw. 19 angelenkt, welche in mit dem Maschinenständer 11 fest verbundenen Verschiebelagern 20 bzw. 21 längsachsial verschiebbar sind.
- Durch eine längsachsiale Verschiebung der Schubstangen 18 und 19 entsteht über die Hebel 16 und 17 ein Drehmoment auf die Hülse 15, welche die dadurch aufgezwungene Schwenkbewegung über die Schubstange 13 auf den Hebel 12 und die Schwenkwelle 10 überträgt, wodurch, entsprechend ihrer Schwenkrichtung, das Steigungswerkzeug 3 über den Hebel 9 und die Schraubenspindel 7 gehoben oder gesenkt wird.
- Der Drahtvorschub erfolgt vom nicht dargestellten Hauptantrieb über eine Taktwelle 22, ein hinsichtlich seines Verschwenkwinkels einstellbares Zahnsegment 23, ein Ritzel 65 mit Freilaufkupplung und eine Welle 66.
- An den Schubstangen 18 und 19 ist je das Ende eines zweiarmigen Hebels 24 bzw. 25 angelenkt, welche um Schwenkachsen 26 bzw. 27 schwenkbar gelagert sind. Die Schwenkachsen 26 und 27 sind an Trägerteilen 28 und 29 befestigt, welche mit ihrem schwalbenschwanzförmigen Fuss in einer Schwalbenschwanznut eines mit dem Maschinenständer 11 fest verbundenen Lagerkörpers 30 bzw. 31 in Richtung der Hebel 24 und 25 längsverschiebbar gelagert sind. In den beiden Trägerteilen 28 und 29 ist je eine Gewindebohrung vorgesehen, in die das eine Ende einer Gewindespindel 32 bzw. 33 eingeschraubt ist, und die am anderen Ende eine Kurbel 34 bzw. 35 aufweist. Die Spindeln 32 und 33 wirken gleichzeitig je auf ein zugeordnetes Zählwerk 36 bzw. 37, das die Zahl ihrer Umdrehungen anzeigt. Die Zählwerke 36 und 37 sind am Maschinenständer befestigt und dienen als Drehlager für die Spindeln 32, 33. An ihrer Stelle könnte auch eine Strichskala am Maschinenständer oder an der Spindel vorgesehen sein, der an der Spindel oder am Maschinenständer eine Marke zugeordnet ist, sodass die relative Lage von Skala und Marke die Drehlage der Spindel 32 bzw. 33 anzeigt.
- Durch ein Drehen der Spindeln 32 und 33 mittels der Kurbeln 34 und 35 werden die Trägerteile 28 und 29 entlang der Spindeln 32 und 33 und damit die Schwenkachse der Hebel 24 und 25 verschoben, wodurch ihre Hebelarmlängen verändert werden. Die Hebel 24 und 25 sind somit Uebersetzungs- oder Untersetzungsglieder, welche eine am freien Hebelende aufgenommene Schwenkbewegung je nach der Lage ihrer Drehachsen 26 bzw. 27 mehr oder weniger stark auf die am anderen Ende angelenkten Schubstangen 18 bzw. 19 übertragen. Die Anzeige an den Zählwerken 36 und 37 ist somit ein Mass für die Lage der Schwenkachsen 26 und 27 der Hebel 24 und 25 und damit ein Mass für das an den Hebeln 24 und 25 eingestellte Uebersetzungs- bzw. Untersetzungsverhältnis.
- Die freien Enden der Hebel 24 und 25 greifen die periphere Führungskurve einer zugeordneten Kurvenscheibe 38 bzw. 39 ab, deren Drehbewegung sich auf das Steigungswerkzeug 3 überträgt. Vorzugsweise sind die freien Enden der Hebel 24 und 25 mit den Kurvenscheiben 38 und 39 folgenden Nockenrollen versehen.
- Die Kurvenscheibe 38 (auch Auflaufkurvenscheibe genannt) steuert den Beginn der Bewegung des Steigungwerkzeuges und zumindest teilweise seine Bewegung während dem Winden des mittleren Bereiches einer Feder, Die Kurve der Kurvenscheibe 38 hat daher in Drehrichtung zuerst einen Sektor mit zunehmendem Radius der die Anfangswindungen einer Feder steuert und anschliessend einen Sektor mit konstantem Radius für den einen Teil des mittleren Bereichs der Feder. Die Kurvenscheibe 39 (auch Ablaufkurvenscheibe genannt) steuert die Bewegung des Steigungswerkzeuges 3 am Ende des Federwindevorganges. Sie hat daher für den zweiten Teil des Mittelbereiches in Drehrichtung einen Sektor mit dem gleichen konstanten Radius wie jener der Auflaufkurvenscheibe und anschliessend einen Sektor mit abnehmendem Kurvenradius für Ausbildung der Endwindungen einer Feder. Die Kurvenscheibe 38 und 39 sitzen drehfest je auf einer Hohlwelle 40 bzw. 41, welche ihrerseits drehbar auf einer taktgleich von der Taktwelle 22 angetriebenen Antriebswelle 42 gelagert sind. Die Kurvenscheiben 38 und 39 sind in ihrer Verdrehlage relativ zur Antriebswelle 42 verstellbar, so dass sie taktgleich mit der Welle 42 angetrieben aber in ihrer Phasenlage relativ dazu verschiebbar sind. Damit kann man in Drehrichtung jene Sektoren der Kurvenscheiben 38 und 39 mit konstantem Radius entsprechend der Länge des Mittelbereiches einer Feder mehr oder weniger überlappen lassen. Die Mittel zur Veränderung der relativen Verdrehlage der Kurvenscheiben 38 und 39 mit Bezug auf die Antriebswelle 42 werden nachfolgend insbesondere anhand der Figuren 2, 3 und 4 mit Bezug auf die Kurvenscheibe 38 beschrieben, da die hierzu erforderlichen der Kurvenscheibe 39 zugeordneten Teile gleich ausgebildet und mit gleichen Hinweisziffern versehen sind.
- Am Maschinenständer 11 ist drehbar ein äusserlich zylindrisches Planetengetriebegehäuse 43 gelagert, das von der Antriebswelle 42 achsial durchstossen ist, und aussenseitig auf einem Umfangkreis eine periphere Schneckenzahnung 44 aufweist, welche mit einer Schneckenspindel 45 kämmt, die drehbar aber nicht achsial verschiebbar im Maschinenständer 11 gelagert ist. Das Getriebegehäuse 43 umschliesst ein erstes Sonnenritzel 46, welches drehfest mit der Antriebswelle 42 verbunden ist sowie ein zweites Sonenritzei 47, das drehfest mit der Hohlwelle 40 verbunden ist. Weiter weist es drei achssymmetrisch um die Antriebswelle 42 versetzte Achspaare 48 auf, auf denen je eIn Planetenritzel drehbar gelagert ist, wobei das erste der beiden Ritzel eines Paares mit der Hinweisziffer 49 und das zweite mit der Hinweisziffer 50 bezeichnet wird. Das erste Planetenritzel 49 ist derart gestaltet, dass es einerseits mit dem ersten Sonnenritzel 46 und anderseits mit dem zweiten Planetenritzel 50 kämmt, wobei das letztere so gestaltet ist, dass es ausser mit dem ersten Planetenritzel 49 noch mit dem zweiten Sonnenritzel 47 im Eingriff ist. Wird nun durch ein Drehen der Spindel 45 das Planetengetriebegehäuse 43 um die Antriebswelle 42 gedreht, so wird die Hohlwelle 40 mit der drehfest aufgesetzten Kurvenscheibe 38 entsprechend verdreht, was bei laufender Antriebswelle 42 erfolgen kann. Die Phasenlage der Kurvenscheibe 38 mit Bezug auf die sich mit gleicher Taktfrequenz drehenden Antriebswelle 42 kann somit durch ein Drehen der Spindel 45 verändert werden, oder mit anderen Worten, die Drehlage der Spindel 45 ist ein Mass für die Verschiebung der Phasenlage zwischen der Kurvenscheibe 38 und der Antriebswelle 42. Die Drehlage der Spindel 45 wird durch ein Zählwerk 51 angezeigt, welches fest mit dem Maschinenständer 11 verbunden ist und an das eine fest mit der Spindel 45 verbundene Kurbel 52 anschliesst.
- Das Sonnenritzel 47 und die Hohlwelle 40 sowie das Sonnenritzel 47' und die Hohlwelle 41 bilden je eine Halbwelle, welche Halbwellen koachsial ausgerichtet sind.
- Die Bewegung des Steigungswerkzeuges 3 wird grundsätzlich durch die Formen der Auflaufkurvenscheibe 38 und der Ablaufkurvenscheibe 39 bestimmt, wobei die Bewegung zu Beginn der Herstellung einer Feder durch die Auflaufkurve 38 und am Ende der Federherstellung durch die Ablaufkurve 39 bestimmt ist. Zwischen der Anfangs- und der Endphase wird das Steigungswerkzeug 3 in der Regel nicht bewegt, was durch entsprechende Sektoren mit konstantem Kurvenradius an der Auflaufkurvenscheibe 38 und der Ablaufkurvenscheibe 39 bewirkt wird. Diese von den Kurvenscheiben 38 und 39 während jedem Maschinentakt bestimmten Bewegungen können durch ein Drehen an den Kurbeln 52 und 52' (bzw. der Spindeln 45 und 45') mit Bezug auf den Maschinentakt je einzeln vor oder nachverschoben werden, wobei die Grösse der durch die Kurvenscheiben 38 und 39 induzierten Bewegungen durch ein Drehen an den Kurbeln 34 und 35 verändert werden kann, da hierdurch das Uebersetzungsverhältnis der Hebel 24 und 25 verändert wird.
- Umgekehrt kann dank der Zählwerke 36, 37, 51 und 51' bei der Herstellung einer bestimmten bereits einmal gefertigten Federart von Anfang an der richtige Bewegungsablauf hinsichtlich Phasenlage und Bewegungsstärke des Steigungswerkzeuges 3 vorgewählt werden, wenn die Einstelldaten nach einer früheren Produktionskampagne aufgeschrieben werden.
- Um mit dem Steigungswerkzeug 3 für die Herstellung des Anfanges und des Endes einer Feder eine möglichst grosse Vielfalt von Bewegungsmöglichkeiten ausführen zu können, sind auf jeder der Hohlwellen 40 und 41 parallel zu den Kurvenscheiben 38 und 39 weitere Kurvenscheiben 38' bzw. 39' angeordnet, welche unter sich fest miteinander verbunden und zudem längsachsial verschiebbar aber drehfest aufgekeilt sind. Zwischen diese Kurvenscheibenpakete 38, 38' bzw. 39, 39' greift je ein Verstellfinger 53 bzw. 54 welche fest mit einer Zahnstange 55 bzw. 56 verbunden sind. Die Zahnstangen 55 und 56 kämmen je mit einem als Ritzel 57 bzw. 58 ausgebildeten Ende einer im Maschinenständer 11 drehbar gelagerten Welle 59 bzw. 60, die am anderen Ende einen gerändelten Kopf 63 bzw. 64 mit einer nicht sichtbaren Marke aufweist, von denen jede mit einer am Maschinenständer 11 befestigten Skala 61 bzw. 62 zusammenwirkt. Durch ein Drehen an den Wellen 59 und 60 kann mit Hilfe der Skalen 61 und 62 eine der vier eingezeichneten Auflauf- bzw. Ablaufkurvenscheiben 38, 38' bzw. 39, 39' in Wirkverbindung mit den Hebeln 24 bzw. 25 gebracht werden.
- Während an den Kurbeln 34, 35, 52 und 52' bei laufender Maschine gedreht und die gewünschte Steigungswerkzeugbewegung eingestellt werden kann, empfiehlt es sich, an den Wellen 59 und 60 nur bei stehender Maschine zu drehen, um damit die gewünschten Kurvenscheiben 38, 38' bzw. 39, 39' vorzuwählen.
- Das beschriebene Ausführungsbeispiel zeigt, dass es möglich ist, bei laufender Maschine die Anfangs- und die Endbewegung des Steigungswerkzeuges in ihrer Phasenlage mit Bezug auf den Maschinentakt einerseits sowie hinsichtlich der Bewegungsstärke anderseits zu verändern, bzw. dass einmal bei der Herstellung eines bestimmten Federtyps gewonnene Erfahrungswerte zu Beginn einer neuen Herstellungskampagne von Anfang an einzu stellen.
- Der in Fig. 5 gezeigte Schnitt macht die Verschiedenen Sektoren der Auflauf- und Ablaufkurvenscheiben 38 bzw. 39 erkennbar. Die Auflaufkurvenscheibe 38 weist in Drehrichtung (Pfeil 67) vorausgehend einen Sektor 68 mit zunehmendem Radius R auf, an den ein Sektor 69 mit konstantem Radius 5 anschliesst. Dieser wiederum geht in einen nicht numerierten Sektor mit konstantem aber kleinerem Radius über. Die Kurvenscheibe 39 dagegen weist einen vorangehenden Sektor 70 mit konstantem Radius R auf, an den ein Sektor 71 mit abnehmendem Radius anschliesst. Daran schliesst ein nicht numerierter Sektor mit konstantem aber kleinerem Radius an, der den gleichen Radius hat wie der entsprechende, nicht numerierte Sektor der Auflaufkurvenscheibe 38. Der Sektor 68 bestimmt die Anfangswindungen einer Feder und der Sektor 71 deren Endwindungen.
- Die Länge der Kurve im Bereich der sich überlappenden Sektoren 69 und 70, die den gleichen konstanten Radius R aufweisen, ist entsprechend der Länge des Mittelbereiches der Feder zu wählen, Hierzu können die beiden Kurvenscheiben 38 und 39 relativ zueinander um die Antriebswelle 42 verdreht werden, was durch ein Drehen der Spindeln 45 und 45' geschieht.
- Um mit einer derartigen Federwindemaschine eine grosse Zahl verschiedenen Federn fertigen zu können, sind mehrere Kurvenscheiben mit gleichgestalteten Auflauf- bzw. Ablaufsektoren 68 bzw. 71 aber unterschiedlich grossen Sektoren 69 und 70 erforderlich. Dies wiederum erfordert eine vergleichsweise breite Maschine, damit auf den Halbwellen 40 und 41 eine grosse Zahl von Kurvenscheiben angebracht werden können.
- Um bei allen Kurvenscheiben 38, 38', 39, 39' die einen konstanten Radius R aufweisenden Sektoren 69, 70 auf einen kleinen und bei allen Kurvenscheiben gleichen Sektorenwinkel, z. B. auf die Sektorwinkel 72 und 73 beschränken zu können, ist das nachfolgende Ausführungsbeispiel mit einer besonderen Vorrichtung (Fig. 6) ausgestattet. Diese weist eine am freien Ende des Hebels 24 angeordnete Raste 74 auf, die mit einer an einer Klinke 75 gelagerten Rolle 76 zusammenwirkt. Die Klinke 75 ist fest mit einer Schwenkwelle 77 verbunden, die in den Lagerkörpern 30 und 31 schwenkbar gelagert ist. Weiter ist mit der Schwenkwelle 77 ein Hebel 78 verbunden, der mit seinem freien Ende gegen eine Kurvenscheibe 79 anliegt. Diese Vorrichtung funktioniert wie folgt.
- Folgt der Hebel 24 jenem (nicht numerierten) Sektor der Kurvenscheiben 38 und 39 mit dem kleinsten konstanten-Radius R (der der Ruhelage des Steigungskeils 3 entsprichtl, so liegt die Klinke 75 mit der Rolle 76 auf dem freien Ende des Hebels 24 auf. Wird das freie Hebelende im Bereich des Auflaufsektors 68 angehoben, so gleitet die Rolle 76 über die Hebelstirnseite gegen die Raste 74. Sobald der anschliessende Sektor 72 mit konstantem Radius R den Hebel 24 erreicht, klinkt die Rolle 76 in die Raste 74 ein. Die Klinke 75 hält nun den Hebel 24 so lange, bis der Hebel 78 von der Kurvenscheibe 79 angehoben wird. Dadurch wird die Klinke 75 mit nach oben verschwenkt und die Rolle 76 ausser Eingriff mit der Raste 74 gebracht, so dass der Hebel 25 auf den Sektor 73 der Ablaufkurvenscheibe 39 zu liegen kommt und alsdann dessen Kurvenbahn folgen kann.
- Die Kurve 79 ist derart gestaltet, dass sie einen radialen Vorsprung in dem Bereich hat, in dem der Sektor 73 der Ablaufkurvenscheibe 39 den Hebel 25 erreicht. Der Vorsprung hebt den Hebel 78 und löst die Klinkenverbindung 74, 76 so dass der Hebel 25 der Ablaufkurven im Bereich des Sektors 71 folgen kann.
- Die Klinkenvorrichtung 74, 75, 76 und die Ausklinkvorrichtung 77, 78, 79 ermöglichen es, dass die Aufund Ablaufsektoren 68 und 71 beliebig gegeneinander verstellt werden können und dass in jeder Verstellage die Hebel 24 und 25 im Zwischenbereich in einer gleichbleibenden Verschwenklage gehalten werden.
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