DE20102687U1

DE20102687U1 - Kraftübertragungseinrichtung einer Federherstellungsmaschine

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Publication number: DE20102687U1
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Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-02-15
Filing date: 2001-02-15
Publication date: 2001-05-03
Anticipated expiration: 2011-02-16

Description

Kraftübertragungseinrichtung einer Federherstellungsmaschine

Die Erfindung betrifft eine Kraftübertragungseinrichtung einer Federherstellungsmaschine, insbesondere eine Kraftübertragungseinrichtung einer Federherstellungsmaschine, welche eine Kombination von Kegelrädern und außenverzahnten Stirnrädern verwendet.

Eine Federherstellungsmaschine ist eine Vorrichtung zum Formen einer Feder mittels eines zugeführten Federdrahtes. In Fig. 1 weist eine Federherstellungsmaschine gemäß dem Stand der Technik einen Drahtspeiser la auf, welcher einen Federdraht 2 0a über Walzen 15a zu einer Federdrahtauslassöffnung 2a transportiert. Der Drahtspeiser la wird in oder gegen die Uhrzeigerrichtung gedreht, wobei zur Bewegung des Federdrahtes 2 0a die Walzen 15a derart verwendet werden, dass der Federdraht 20a zum Formen einer Feder gedreht und gleichzeitig vorwärts ·_>># bewegt wird, nachdem der Federdraht 2 0a die · j

Federdrahtauslassöffnung 2a passiert hat. Danach schneidet eine*· Schneideinrichtung (nicht gezeigt) die Feder auf eine gewünschte Länge zu.

Die Kraftübertragungseinrichtung zum Bewegen des Federdrahtes 20a im Drahtspeiser la weist einen Servomotor 10a auf, welcher eine Zahnkette 12a über ein Kettenrad 11a antreibt. Die Zahnkette 12a treibt eine Schnecke 13a und eine Mehrzahl von in die Schnecke 13a gleichzeitig eingreifenden Schneckenrädern 14a an. Die Walzen 15a liegen jeweils koaxial mit den Schneckenrädern 14a. Daher können zur Vorwärtsbewegung des Federdrahts 2 0a die Walzen 15a ebenso über eine Verknüpfung 0 der Schnecke 13a mit den Schneckenrädern 14a vom Motor 10a angetrieben werden. Die Bewegungsgeschwindigkeit des Federdrahtes 2 0a kann mittels Einstellen des Zahnverhältnisses zwischen der Schnecke 13a und den Schneckenrädern 14a verändert werden.

Bei der aus Schnecke 13a und Schneckenrädern 14a bestehenden Kraftübertragungseinrichtung weist das Schneckenrad 14a jedoch eine große Oberfläche auf, wofür der Drahtspeiser la innen ausreichend Platz zur Verfügung haben muss, um die

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Schnecke 13a, die Schneckenräder 14a und die Walzen 15a darin aufzunehmen. Darüber hinaus wird der Drahtspeiser la in oder gegen die Uhrzeigerrichtung aufgrund der gewünschten Konfiguration des Federdrahtes 20a gedreht, wobei für den Drahtspeiser la aufgrund seiner großen Ausdehnung ein hohes Drehmoment erforderlich ist. Dieses hohe Drehmoment reduziert die Lebensdauer der Federherstellungsmaschine. Darüber hinaus erfordert beim Zusammenbau die Justierung der Schnecke 13a und der Schneckenräder 14a viel Zeit.

Durch die Erfindung wird eine Kraftübertragungseinrichtung einer Federherstellungsmaschine geschaffen, welche die oben genannten Probleme löst.

Dies wird erfindungsgemäß durch eine

Kraftübertragungseinrichtung einer Federherstellungsmaschine mit den Merkmalen nach dem Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ; beschrieben. Nach einem ersten Aspekt der Erfindung weist die ; Kraftübertragungseinrichtung einer Federherstellungsmaschine einen Drahtspeiser und einen Rotationsmechanismus auf. Der Drahtspeiser wird von einem Servomotor angetrieben und dessen Antriebskraft wird über zwei Kegelräder und außenverzahnten Stirnrädern zu Walzen übertragen, was den Federdraht fortbewegt. Die beiden Kegelräder haben im Vergleich mit dem Stand der Technik einen geringeren Platzbedarf und die Abmessungen des Drahtspeisergehäuses sind kleiner. Der Rotationsmechanismus wird von einem weiteren Servomotor in oder gegen die Uhrzeigerrichtung angetrieben. Das für das Drahtspeisergehäuse benötigte Drehmoment ist aufgrund der geringeren Größe des Drahtspeisergehäuses im Vergleich zum Stand der Technik reduziert. Die Lebensdauer der Federherstellungsmaschine ist erhöht und die Kegelräder sind einfacher zu montieren.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung treibt der Servomotor zum Antreiben einer Mehrzahl von Stirnrädern eine Antriebswelle an, die wiederum zum Transport des Federdrahtes die Walzen antreibt. Hierdurch wird die Zahnkette eingespart, was die Lebensdauer erhöht und die Montage vereinfacht.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels und mit Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen teilweisen Schnitt einer Kraftübertragungseinrichtung einer Federherstellungsmaschine gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 2 einen teilweisen Schnitt einer erfindungsgemäßen Transporteinrichtung einer Federherstellungsmaschine;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A aus Fig. 2; Fig. 4 eine Perspektivansicht des erfindungsgemäßen Drahtspeisers;

Fig. 5 eine Draufsicht der im erfindungsgemäßen Drahtspeisergehäuse befindlichen Zahnräder; und Fig. 6 eine Perspektivansicht des erfindungsgemäßen Rotationsmechanismus.

Die Erfindung sieht eine Federherstellungsmaschine mit einem Drahtspeiser 1 und einem Rotationsmechanismus 2 vor.

Mit Bezug auf die Fig. 2-4 weist ein Drahtspeiser 1 auf: ; einen Servomotor 10, einen Satz Zahnräder 11, eine Antriebswelle 12, ein Drahtspeisergehäuse 13, ein oberes Walzenset 14 und ein unteres Walzenset 15. Im Drahtspeiser 1 treibt der vom Servomotor 10 angetriebene Satz Zahnräder 11 die Antriebswelle 12 an. Der Satz Zahnräder 11 weist Zahnräder 110, 111, 112 und 113 auf, wobei das Zahnrad 112 bevorzugt auf einer Federdrahthohlwelle 3 angeordnet ist. Die Federdrahtwohlwelle 3 weist eine Federdrahtzuführöffnung 37 auf, durch welche der Federdraht 3 0 hindurchtreten kann. Die Federdrahthohlwelle 3 weist einen bevorzugt als Flansch ausgebildeten Feststellabschnitt 32 an einer Seite auf, und die Antriebswelle 0 12 weist ebenso einen bevorzugt als Flansch ausgebildeten Feststellabschnitt 120 auf.

Mit Bezug auf die Fig. 4 und 5 weist das Drahtspeisergehäuse 13 eine Öffnung für den Einbau der Antriebswelle 12 und eine Mehrzahl von Schraubenlöchern 13 8 auf. Das Drahtspeisergehäuse 13 beinhaltet zwei ineinandergreifende Kegelräder 130 und 131, ein zentrales koaxial mit dem Kegelrad 131 liegendes Stirnritzel 132 und ein mit dem zentralen Stirnritzel 132 in Eingriff stehendes

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außenverzahntes Stirnrad 133. Im Drahtspeisergehäuse 13 ist ebenso ein Ritzel 134, ein außenverzahntes Stirnrad 135, ein Ritzel 136 und ein außenverzahntes Stirnrad 137 eingebaut, wobei sich im Betrieb der Federherstellungsmaschine die eben genannten vier Zahnräder ständig drehen. Das Kegelrad 13 0 ist auf der Antriebswelle 12 angeordnet.

Das obere Walzenset 14 besteht aus den Walzen 140, 141, 142, und das untere Walzenset 15 besteht aus den Walzen 150, 151 und 152. Das obere Walzenset 14 und das untere Walzenset sind jeweils oder gemeinsam auf einem Abschnitt innerhalb des Drahtspeisergehäuse 13 angeordnet, und ein Transportweg ist zwischen dem oberen Walzenset und dem unteren Walzenset 15 definiert. Ferner sind die Walzen 150, 151 und 152 des unteren Walzensets 15 koaxial mit den außenverzahnten Stirnrädern 133, 135 bzw. 137. Wenn die Antriebswelle 12 vom Motor 10 angetrieben wird, dreht dieser das koaxial an ihr angeordnete Kegelrad 130. Das Kegelrad 131 greift in das Kegelrad 130 derart ein, dass das koaxial mit dem Kegelrad 131 liegende zentrale Stirnrad 132 ebenso angetrieben wird. Eine Drehung des 0 zentralen Stirnrades 132 treibt das außenverzahnte Stirnrad 133, das Ritzel 134, das außenverzahnte Stirnrad 135, das Ritzel 136 und das außenverzahnte Stirnrad 137 kontinuierlich an. Die außenverzahnten Stirnräder 133, 135 und 137 treiben die Walzen 150, 151 bzw. 152 des unteren Walzensets 15 an. Der Federdraht 30 wird vorwärts oder rückwärts mittels den Walzen 150, 151 und 152 des unteren Walzensets 15 bewegt.

Mit Bezug auf Fig. 6 weist der Rotationsmechanismus 2 einen weiteren Servomotor 20, ein Ritzel 21, ein Stirnrad 22 und einen umlaufenden Steg 23 auf. Das Stirnrad 22 ist auf einer Seite des umlaufenden Steges 23 angeordnet und liegt koaxial zu diesem. Die andere Seite des umlaufenden Steges ist mittels (nicht gezeigten) Schraubenbolzen in den exzentrisch zur Mitte der Seitenfläche des Drahtspeisergehäuses 13 liegenden Schraubenlöchern am Drahtspeisergehäuse 13 festgelegt. Auf diese Weise ist das Drahtspeisergehäuse 13 mit dem umlaufenden Steg 23 zusammengebaut. Der Feststellabschnitt 120 der Antriebswelle 12 ist am Stirnrad 22 festgelegt. Der Feststellabschnitt 32 der Federdrahthohlwelle 3 ist auch am

Stirnrad 22 festgelegt. Eine Federdrahtdurchführöffnung 31 erstreckt sich durch das Stirnrad 22 und den umlaufenden Steg 23 hindurch. Bei dem Rotationsmechanismus 2 dreht der Servomotor 20 das Ritzel 21 und auch das in das Ritzel 21 eingreifende Stirnrad 22. Der umlaufende Steg 23 dreht sich ebenfalls, so dass das Drahtspeisergehäuse 13 in oder gegen die Uhrzeigerrichtung von dem umlaufenden Steg 23 gedreht wird.

Mit Bezug auf Fig. 3 wird der Federdraht 3 0 vorwärts oder rückwärts mittels des Drahtspeisers 1 bewegt und gleichzeitig in oder gegen die Uhrzeigerrichtung vom Rotationsmechanismus 2 gedreht. Anschließend wird der Federdraht 3 0 zu einer Federdrahtauslassöffnung 33 transportiert und von einer (nicht gezeigten) Schneideinrichtung abgeschnitten. Wenn die Federherstellungsmaschine in Betrieb genommen wird, beginnen sich die Wellen der beiden Servomotoren 10 und 2 0 zu drehen.

Die Antriebswelle 12 wird vom Servomotor 10 derart angetrieben, dass der Federdraht 3 0 in das Drahtspeisergehäuse 13 durch die Federdrahtdurchführöffnung 31 hindurch eintritt. Mittels Kraftübertragung und Ineinandergreifen der Kegelräder 13 0 und 131, sowie der außenverzahnten Stirnräder 133, 135 und 137, bewegen das obere Walzenset 14 und das untere Walzenset 15 zusammen den Federdraht 3 0 vorwärts. Zur selben Zeit dreht der andere Servomotor 20 das am umlaufenden Steg 23 angeordnete Drahtspeisergehäuse 13 in oder entgegen der Uhrzeigerrichtung mittels Eingriff des Ritzels 21 in das Stirnrad 22. Die Anordnung der Kegelräder 13 0 und 131 und der außenverzahnten Stirnräder 133, 135 und 137 hat einen geringen Platzbedarf und daher hat das Drahtspeisergehäuse 13 eine geringere Größe und erfordert ein geringeres Drehmoment als nach dem Stand der Technik. Die Lebensdauer der Federherstellungsmaschine ist daher erhöht.

Ferner kann die Anzahl der außenverzahnten Stirnräder 135, 137, der Ritzel 134, 136, der Walzen 141, 142 sowie der Walzen 151, 152 mit der gewünschten Größe des Drahtspeisergehäuses 13 5 variiert werden.

Ferner, wie in Fig. 4 zu sehen, besteht der Satz Zahnräder 11 aus einer Mehrzahl von Zahnrädern 110, 111, 112 und 113, welche die Antriebswelle 12 antreiben. Dies überkommt die

Probleme von Federherstellungsmaschinen gemäß dem Stand der Technik, welche hierfür eine schwierig einzubauende und einen hohen Verschleiß aufweisende Zahnkette verwenden.

Der Kraftübertragungsmechanismus einer Federherstellungsmaschine hat die folgenden Vorteile im Vergleich zu einem Kraftübertragungsmechanismus gemäß dem Stand der Technik, welcher eine Schnecke und ein Schneckenrad verwendet:

1. Die ineinandergreifenden Kegelräder 130 und 131 sind einfach einzubauen und zu justieren.

2. Die Größe des Drahtspeisergehäuses 13 und das dafür benötigte Drehmoment sind reduziert, was die Lebensdauer der Federherstellungsmaschine erhöht.

3. Der Satz Zahnräder 11 ist aus einer Mehrzahl von Zahnrädern 110, 111, 112 und 113 zusammengesetzt und dient dazu, die Zahnkette zu ersetzen, was die Zusammenbau- und Verschleißprobleme beseitigt.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine

Kraftübertragungseinrichtung einer Federherstellungsmaschine, welche einen Drahtspeiser und einen Rotationsmechanismus aufweist. Der Drahtspeiser wird mittels eines Servomotors angetrieben, und die Kraft wird über zwei Kegelräder und ein außenverzahntes Zahnrad zu Walzen übertragen, was den Transport des Federdrahtes veranlasst. Die beiden Kegelräder beanspruchen weniger Platz und die Größe des Drahtspeisergehäuses ist reduziert. Der Rotationsmechanismus wird von einem anderen Servomotor in oder gegen der Uhrzeigerrichtung angetrieben. Das für das Drehen des Drahtspeisergehäuses notwendige Drehmoment ist aufgrund der geringeren Größe des Drahtspeisergehäuses reduziert. Die Lebensdauer der Federherstellungsmaschine ist 5 erhöht und die Kegelräder sind einfacher zu montieren.

Claims

1. Kraftübertragungseinrichtung einer Federherstellungsmaschine, aufweisend:
einen Drahtspeiser (1) mit einem ersten Servomotor (10), einem Satz Zahnräder (11), einer Antriebswelle (12) und einem Drahtspeisergehäuse (13), wobei der erste Servomotor (10) die Antriebswelle (12) mittels des Satzes Zahnräder (11) antreibt und das Drahtspeisergehäuse (13) zwei ineinandergreifende Kegelräder (130, 131) aufweist, von denen das eine Kegelrad (130) auf der Antriebswelle (12) angeordnet ist und das andere Kegelrad (131) mit einem zentralen Stirnritzel (132) versehen ist, wobei das zentrale Stirnritzel (132) mit einem außenverzahnten Stirnrad (133) in Eingriff ist, und wobei das Drahtspeisergehäuse (13) an seiner einen Seite zwei Walzen (151, 152) und eine koaxial mit dem außenverzahnten Stirnrad (133) liegende Walze (150) aufweist; und
einen Rotationsmechanismus (2) mit einem Servomotor (20), einem Ritzel (21), einem Stirnrad (22) und einem umlaufenden Steg (23), wobei der zweite Servomotor (20) das mit dem Stirnrad (22) in Eingriff stehende Ritzel (21) antreibt und das Stirnrad (22) an der einen Seite des umlaufenden Steges (23) vorgesehen ist, wobei das Drahtspeisergehäuse (13) an der anderen Seite des umlaufenden Steges (23) in einer exzentrischen Position angeordnet ist, und die Antriebswelle (12) durch das Stirnrad (22) und den umlaufenden Steg (23) hindurchtritt.

2. Kraftübertragungseinrichtung einer Federherstellungsmaschine gemäß Anspruch 1, wobei die Anzahl der außenverzahnten Stirnräder (133, 135, 137) an die Länge des Drahtspeisergehäuses (13) angepasst ist und jeweils ein Ritzel (134, 136) zwischen zwei außenverzahnten Stirnrädern (133/135, 135/137) vorgesehen ist, und wobei je eine Walze (150, 151, 152 (bzw. analog 140, 141, 142)) koaxial mit jedem der außenverzahnten Stirnräder (133, 135, 137) angeordnet ist.

3. Kraftübertragungseinrichtung einer Federherstellungsmaschine gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Satz Zahnräder (11) zur Kraftübertragung auf die Antriebswelle (12) aus einer Mehrzahl von Zahnrädern (110, 111, 112, 113) zusammengesetzt ist.