Ein Gegenstand der Erfindung ist eine Windeeinrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 für Federwindemaschinen.
Ein weiteres Gegenstand der Erfindung ist gemäß Oberbegriff des Anspruchs 8 eine Einstellvorrichtung zum Voreinstellen von Stellschrauben des Windeeinrichtüng.
Mit Hilfe geeigneter Schnellspann-Windestifthalter und einer darauf abgestimmten Einstellvorrichtung sollen die hauptsächlichen Einstellarbeiten außerhalb der Maschine durchgeführt werden können. Erreicht wird dadurch ein besserer Ausnutzungsgrad der Produktionsmaschine, die Reproduzierbarkeit einer schon einmal gehabten Einstellung und die Maschinenbedienung durch weniger qualifizierte Kräfte.
Bei den bisher bekannten Windesystemen ist dies nicht gegeben, denn sie arbeiten zumeist mit fest in der Maschine installierten Haltern, in denen runde Windestifte in einer Bohrung stecken. Durch Drehen um die eigene Asche können diese Windestifte in die erforderliche Arbeitsposition gebracht und festgeklemmt werden. Irgendwelche Einstellhilfen sind hierbei nicht gegeben, obwohl gerade dem Auffinden der richtigen Schrägstellung bei der Gesamteinstellung die größte Bedeutung zukommt und außerordentlich gut ausgebildete Fachkräfte verlangt.
Kleinere Nachjustierungen sind bei diesem System fast Glücksache, denn dazu muß jedesmal die Klemmung geöffnet werden, ohne daß die vorhergehende Position festgehalten und damit wieder aufgefunden werden kann. Eine Reproduzierbarkeit früherer Einstellungen ist aus diesem Grunde nicht möglich, obwohl dies gerade bei Federwindemaschinen aus Gründen des Ausnutzungsgrades außerordentlich wichtig wäre, denn mit der Federnproduktion kann erst dann gestartet werden, wenn an einigen Probefedern alle nachgeschalteten Arbeitsgänge wie Anlassen, Setzen, Schleifen, Entgraten und Kraftprüfen abgeschlossen sind. Dies bedeutet oft stundenlange Wartezeiten für eine zur Produktion eingerichtete Maschine. Für extrem kleine oder extrem große Federdurchmesser müssen die Windestifte, deren Achse normalerweise parallel zur Verstelleinrichtung der sie tragenden Schieber verläuft, geschwenkt werden können. Es gibt zwar bei den bekannten Systemen entsprechende Drehpunkte, aber auch lediglich für eine unkontrollierte Verstellung.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, auswechselbare, außerhalb der Maschine voreinstellbare Windestifthalter zu realisieren, bei denen die Windestifte kontrolliert um ihre Achse verdreht und in ihrer Längsachse sowie senkrecht dazu bewegt werden können. Außerdem muß es möglich sein, die Längsachse der Windestifte, die im Regelfall parallel zur Verstellrichtung der die Windestifthalter tragenden Einstellschieber verläuft, in den negativen oder positiven Winkelbereich zu schwenken.
Eine Einstellvorrichtung muß es ermöglichen, außerhalb der Maschine anhand der vom Windeverhältnis und der Drahtstärke der herzustellenden Federn abzuleitenden Werte die oben genannten vier Einstellungen vorzunehmen, wobei sich durch den Einbau in die Maschine keine ungewollte Veränderung ergeben darf. Da Federstahldrähte in ihrer Härte und damit in ihrem Auffederungsverhalten schwanken können, muß eine kontrollierte Nachjustierung in der Maschine möglich sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Windeeinrichtung der im Obergriff des Anspruches 1 genannten Art durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
Aus der US-A-3 934 445 ist eine Windeeinrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 vorbekannt gewesen. Bei dieser Einrichtung ist die Windestiftaufnahme mittels mit dem Windestifthalter zusammenwirkender Stellschrauben, die an diesem Halter gelagert sind, kontrolliert um eine Kippachse verdrehbar, die am Windestifthalter gelagert ist und die Längsachse des aufgenommenen Windestiftes senkrecht windschief kreuzt. Diese Drehmöglichkeit ist aber nicht unbedingt erforderlich. _ Die Schwenkachse des Windestifthalters schneidet die Längsachse des gehaltenen Windestiftes senkrecht.
- Die Einstellung der Lage des Windestiftes bezüglich seines Einstellschiebers durch Verlagerung der Windestiftaufnahme mittels einer Stellschraube ist nur unter gleichzeitiger Kippung der Längsachse des Windestiftes möglich. _ Die Windestiftaufnahme und die Stellschrauben zum Kippen des aufgenommenen Windestiftes einerseits sowie der Windestifthalter zum Schwenken des gehaltenen Windestiftes um die zu diesem senkrechte Schwenkachse andererseits bilden weder einzeln noch gemeinsam mindestens ein auswechselbares, voreinstellbares Element.
Aus der DE-C-892 133 ist eine Verstellvorrichtung wie sie im Obergriff des Anspruches 4 erwähnt wird, vorbekannt gewesen. Bei dieser Vorrichtung ist die Werkzeugaufnahme wie im Falle der US-A-3 934 445 mittels eines Paares von Stellschrauben um eine die Längsachse des Werkzeuges senkrecht windschief kreuzende Kippachse drehbar. Infolgedessen wird der Federdurchmesser, und eventuell auch die Vorspannung, mit welcher das Windewerkzeug an der Feder anliegt, unvermeidlich beim Kippen der Werkzeugaufnahme geändert. _ Die Längsachsen des am Werkzeughalter befestigten Schwenk-Bolzens bzw. der Werkzeugverschiebung kreuzen einander senkrecht eher windschief, als daß sie sich schneiden. _ Eine Stellschraube, die parallel zur Längsachse des Bolzens am Werkzeughalter gelagertist und sich am Einstellschieber abstützt, fehlt. Mittels der beiden Stellschrauben zum Kippen der Werkzeugaufnahme ist eine Einstellung der Höhenlage des Windewerkzeuges bezüglich seines Einstellschiebers durch Verschiebung des Windestifthalters längs der Schwenkachse mittels einer Stellschraube aber nicht möglich. _ Es fehlt auch ein zweites Paar Stellschrauben, das sich auf beiden Seiten der Schwenkachse des Werkzeughalters an einem schieberfesten Vorrichtungsteil abstützt. Es ist nur eine einzige Stellschraube und ein Anschlag am Schieber vorhanden, die sich nicht gegenseitig beaufschlagen können, weil die Stellschraube quasi auf Zug beansprucht wird, denn das bezüglich der Schwenkachse ungefähr diametral angeordnete Werkzeug schwenkt die Stellschraube bei der vorgegebenen Drehrichtung der Feder und vorhandenen Reibung an dieser vom schieberfesten Anschlag weg. _ Schließlich bilden auch hier weder die Werkzeugaufnahme mit aufgenommenem Werkzeug, die Stellschraube zur Längsverstellung desselben und das erste, einzige Stellschraubenpaar eine vom Werkzeughalter in Längsrichtung des Werkzeuges ohne weiteres trennbare erste bauliche Einheit, noch der Werkzeughalter, eine Stellschraube zur federachsparallelen Verstellung des Werkzeughalters und ein zweites Stellschraubenpaar eine vom Einstellschieber in Längsrichtung des Bolzens nach Lösen einer Sperre, z.B. durch Entfernen eines Schraubenkopfes,trennbare zweite bauliche Einheit, die wie die erste Einheit in einer separaten Einstellvorrichtung durch Justieren ihrer Einstellschrauben voreinstellbar und einerseits mit der ersten Einheit sowie andererseits mit dem Einstellschieber je axial zusammenfügbar sein könnte.
Bei bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Windeeinrichtung nach Anspruch 1 ist gemäß Anspruch 2 und 3 vorgesehen, daß sich die Stellschrauben jeder Einheit zum Verdrehen bzw. Schwenken eines Windestiftes an einer starr mit dem zugeordneten Windestifthalter bzw. Einstellschieber verbundenen Fläche auf verschiedenen Seiten der Drehachse (Längsache des Windestiftes) bzw. Schwenkachse abstützen.
Die kontrolliert verdrehbare Windestiftaufnahme wird dadurch erreicht, daß beidseitig von der Verdrehachse Stellschrauben angeordnet sind, die gegen eine Bezugsfläche angestellt werden. Diese Bezugsfläche ist ein Teil des die Windestiftaufnahme tragenden Windestifthalters. Durch Zustellen der einen und öffnen der anderen Stellschraube wird eine Verdrehung der Windestifte bewirkt. Durch Festziehen beider Stellschrauben wird die erforderliche Arbeitsstellung der Windestifte fixiert.
Sott die Windestiftaufnahme aus dem Windestifthalter herausgenommen werden, so genügt es, eine Stellschraube zu öffnen. Nach dem Wiedereinsetzen braucht nur dieselbe Schraube wieder angezogen zu werden, um die letzte Position erneut präzise zu erhalten. Die Reproduzierbarkeit einer einmal gehabten Einstellung ist damit gegeben. Nach demselben Prinzip wird die kontrollierte Schwenk-bewegung des Windestifthalters erreicht. Die Bezugsfläche dafür kann direkt in den Lagerbolzen der Schwenkachse integriert oder als zusätzliche Fläche an einer anderen Stelle des Einstellschiebers angebracht sein. Wichtig ist hierbei lediglich die beidseitige Lage der Stellschrauben in Bezug auf die Schwenkachse.
Ein weiteren Gegenstand der Erfindung ist wie angedeutet eine Einstellvorrichtung zum Voreinstellen von Stellschrauben der bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Windeeinrichtung. Diese Einstellvorrichtung zeichnet sich gemäß Anspruch 8 aus durch dessen kennzeichnende Merkmale.
Nach Anspruch 10 zeichnet sich eine weitergebildete Einstellvorrichtung für die erste und zweite bauliche Einheit mit Stellschrauben der Winde einrrichtüng gemäß Anspruch 4 aus durch dessen kennzeichnende Merkmale.
Ist diese Einstellvorrichtung gemäß CH-A-415 236 mit einer senkrecht auf der Grundplatte stehenden Achse versehen, an der ein plattenparalleler Ausleger mit Längenmesser (Meßuhr) axial verschiebbar gelagert ist, wird gemäß Anspruh 11 bevorzugt, daß der Ausleger um die Achse schwenkbar ist, bis der Längenmesser oberhalb eines auf dem plattenfesten Bolzen drehfest angeordneten Werkzeughalters steht; und daß die Grundplatte im Schwenkbereich des Auslegers eine Hülse zur Lagerung einer Werkzeugaufnahme mit aufgenommenem Werkzeug in senkrechter Stellung enthält. Bei der aus der CH-A-415 236 vorbekannt gewesenen Einstellvorrichtung "für eine Drehbank", einer "Vorrichtung zum im voraus Einstellen der Werkzeuge an einem Werkzeughalter",ist dieser auf dem Kopf einer Spindel befestigt, die in einer an der Grundplatte befestigten Büchse gelagert ist, so daß der Werkzeughalter bezüglich der plattenfesten Büchse drehbar angeordnet ist. _ Die Grundplatte enthält eine andere Büchse zur Dreh-Lagerung einer Spindel in senkrechter Stellung, welche eine mit dem Werkzeughalter zusammenwirkende Anschlagtrommel aufnimmt, deren mittels der Vorrichtung ebenfalls im voraus einstellbare Anschläge nacheinander von einem zweiten Längenmesser an einem zweiten Ausleger erreichbar sind, der ebensowenig wie der erste Ausleger um die senkrecht auf der Grundplatte stehende Achse schwenkbar ist.
Beim Voreinstellen in der Einstellvorrichtung außerhalb der Maschine wird die Möglichkeit, eine einmal vorhandene Einstellung präzise zu reproduzieren, ebenfalls genutzt. Dazu wird der in der Windestiftaufnahme befindliche Windestift in ein in der Meßachse angeordnetes passendes Loch gesteckt. Durch sachgemäßes Anstellen beider Schrauben gegen eine Bezugsfläche wird die erforderliche Verdrehung bewirkt, die auf einer Meßeinrichtung abzulesen ist. Ist der richtige Einstellwert erreicht, wird eine Schraube geöffnet, die Windestiftaufnahme herausgenommen, in den Windestifthalter eingesetzt und durch Anziehen derselben Schraube in der erforderlichen Arbeitsstellung fixiert.
Sinngemäß wird auch beim Voreinstellen der Windestifthalter in der Einstellvorrichtung verfahren. Die Bezugsfläche für die Stellschrauben ist hier aber nicht fest, sondern ein Teil der drehbaren Schwenkachse, deren Winkelbewegung und damit den Einstellwert die Meßeinrichtung anzeigt. Die Positionierung der Windestifthalter in Richtung der Schwenkachse wird durch eine Abstandsschraube erzielt, mit der die Entfernung zur Einstell-Schieberebene entsprechend den zur Verarbeitung kommenden Drahtstärken und der gewünschten Vorspannung eingestellt wird.
Die Einstellung erfolgt ebenfalls in der Einstellvorrichtung durch eine geeignete Längenmeßeinrichtung. Diese wird auch für die Längeneinstellung der Windestifte benützt, wobei die Windestiftaufnahmen in einer in Längsrichtung einstellbaren Hülse aufgenommen werden.
Die Befestigung der Windestifthalter auf den Einstellschiebern erfolgt nach abgeschlossener Voreinstellung und Positionierung auf der Schwenkachse durch Verschraubung, wobei die Abstandsschraube als Endanschlag dient. Wenn kräftemäßig dazu eine Schraube ausreicht, ist dafür eine Gewindebohrung in der Schwenkachse vorteilhaft.
Bei kleineren und mittleren Federwindemaschinen sind bei entsprechender Ausbildung der Windestiftaufnahme runde, vierkantige und rechteckige Windestifte verwendbar. Bei großen Federwindemaschinen, auf denen dicke Drähte verarbeitet werden, sind die Windestiftaufnahmen zweckmäßigerweise so ausgebildet, daß wendeplattenähnliche Einsätze aufschraubbar sind.
Bei kleinen Federwindemaschinen, die feinste Drähte verarbeiten müssen, sind die Platzverhältnisse naturgemäß sehr begrenzt. Hier bietet es sich an, auf die Windestiftaufnahme zu verzichten und runde Windestifte direkt im Windestifthalter zu lagern. Damit auch hier eine kontrollierte Verstellung und Voreinstellung möglich ist, wird eine die beiden notwendigen Stellschrauben enthaltende Manschette übergeschoben und fixiert.
Von großer Bedeutung und als wichtige Voraussetzung für die praktische Anwendung dieser Erfahrung ist, daß durch die beschriebenen Lösungen ein Nachjustieren aller Einstellungen innerhalb der Maschine gegeben ist.
Damit ist gewährleistet, daß die beschriebene Windeeinrichtung gemäß der Aufgabenstellung eingesetzt werden kann und die verlangten Forderungen wie besserer Maschinenausnutzungsgrad, einfachere und schnellere Maschineneinrichtung und sichere Reproduzierbarkeit erreicht sind. Ein zusätzlicher Effekt ergibt sich noch, wenn mehrere Windestifthalter mit entsprechenden Werkzeugen verwendet werden. Während der Weiterbehandlung von Probefedern können dann die bei deren Herstellung verwendeten Windestifthalter ausgebaut und bis zur Freigabe mit der richtigen Einstellung unverändert aufbewahrt werden. In dieser Zeit kann die Maschine mit anderen Windestifthaltern andere Federn erzeugen.
Die Meßeinrichtung der Einstellvorrichtung kann mechanisch oder elektronisch ausgeführt sein. Im ersteren Fall wird die Drehbewegung der Meßachse über ein Hebelgestänge auf einen analog anzeigenden Winkelmesser übertragen, während die Längseinstellung über feste Anschläge oder mittels einer Meßuhr vorgenommen wird. Bei einer elektronischen Ausführung wäre auf der Meßachse ein Winkelschrittgeber, anzubringen, dessen Impulse auf einem Display eines Anzeigengerätes sichtbar zu machen wären.
An Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung nun näher beschrieben. Es zeigen:
Beim Zweifinger-Windesystem sind zwei unter 90° zueinander angeordnete Einstellschieber 1/2 vorhanden. Auf jedem ist ein senkrecht zur Schieberebene angebrachter Bolzen 3/4 fest verankert. Diese Bolzen haben im Zentrum ein Gewindeloch 5 und senkrecht zur Bewegungsrichtung eine Bezugsfläche 6 als Abstützung für die der kontrollierten Schwenkbewegung dienenden Stellschrauben 7/8, die sich in den spiegelbildlich ausgeführten Windestifthaltern 9/10 befinden. Mit den Anschlagschrauben 11 wird der Abstand von der Schieberebene verändert und mit den Schrauben 12 die feste Verbindung zwischen Einstellschieber 1/2 und Windestifthalter 9/10 erreicht.
Die Windestiftaufnahmen 13/14 sind mit einem Vierkantloch 15 versehen. Als Windestift 16 wird ein rechteckiger Querschnitt mit Beilage 17 verwendet. Mit Schraube 18 wird geklemmt und mit Schraube 19 die Längsverstellung vorgenommen. Zum kontrollierten Verdrehen dienen die Schrauben 20/21, die sich gegen die Fläche 22 abstützen.
Beim Einfinger-Windesystem wird als Umlenkhilfe der Abschneidedorn 23 benützt. In Fig. 2 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der ein wendeplattenähnliches mit einem sechskantigen Hartmetallstück 24 versehenes Windewerkzeug Verwendung findet.
Der Einstellschieber 25 ist mit einer außenliegenden Bezugsfläche 26 für die kontrollierte Schwenkbewegung versehen, die mit den Schrauben 27/28 erreicht wird. Der Windestifthalter 29 ist so ausgebildet, daß diese Schrauben beidseitig von der Schwenkachse 30 angreifen.
Bei direkter Lagerung eines runden Windestiftes 31 wird die Manschette 32 am Ende angebracht. Sie enthält die beiden zum kontrollierten Verdrehen notwendigen Schrauben 33/34, eine Klemmschraube 35 und eine Schraube 36 für die Längsverstellung. Bei den hier auftretenden kleinen Kräften genügt es, wenn die Füße 37 der Vierkantschrauben 33/34 sich in einer Nut 38 in der Bezugsfläche 39 abstützen.
Die Einstellvorrichtung zum Voreinstellen besteht aus einer Grundplatte 40, in der ein als Meßachse dienender Bolzen 41 drehbar gelagert ist. Die Drehbewegung dieses Bolzens wird über ein Hebelgestänge 42/43/44 auf einen analogen mechanischen Winkelmesser 45 übertragen, der mit der Lasche 46 auf der Grundplatte verdrehungssicher. befestigt ist. Zum Einstellen wird der Windestifthalter 10 von oben über den Bolzen 41 geschoben, und zwar so, daß seine von der Meßachse am weitesten entfernte Begrenzung an der Leiste 47 anliegt, während man den spiegelbildlichen Windestifthalter 9 an der gegenüberliegenden Leiste 48 anliegen läßt. Damit ist eine verdrehungssichere Lage gegeben.
Der Bolzen 41 ist an seinem oberen Ende so ausgebildet, daß eine Bezugsfläche 49 für die zur kontrollierten Schwenkbewegung vorgesehenen Schrauben 7/8 vorhanden ist. Durch sachgemäße Verstellung dieser Schrauben wird der Bolzen 41 im oder gegen den Uhrzeigersinn verdreht, was am Winkelmesser 45 abzulesen ist.
In der Meßachse des Bolzens 41 befindet sich ein Vierkantloch 50, das als Aufnahme für die in den Windestiftaufnahmen 13/14 befindlichen Windestifte 16 dient. Eine im Schlitz 51 der Grundplatte einsteckbare Platte 52 ergibt die Bezugsfläche für die zum kontrollierten Verdrehen dienenden Schrauben 20/21, mit denen die Voreinstellung bewirkt wird. Zur Höheneinstellung der Windestifthalter 9/10 mit der Abstandsschraube 11 und zur Längseinstellung der Windestifte 16 mit der Stellschraube 19 hat die Einstellvorrichtung eine an einem Ausleger 53 um die Achse 54 in die Meßposition schwenkbare Meßuhr 55.
Die Höheneinstellung der Windestifthalter 9/10 erfolgt mit Hilfe der Meßuhr 55 in derselben Lage wie beim kontrollierten Einstellen der Schwenkbewegung. Die Windestiftaufnahmen 13/14 werden dazu in eine besondere in Längsrichtung verstellbare Hülse 56 gesteckt.