RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 178034 (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: 309898 (22) Data zgłoszenia: 03.08.1995 (51) IntCl6: B 2 1 F 3/04 (54)Sposób i urządzenie do zwijania drutu w kształt linii śrubowej, zwłaszcza do produkcji sprężyn śrubowych naciskowych (43) Zgłoszenie ogłoszono: 22:01.1996 BUP 02/96 (73) Uprawniony z patentu: Kurek Waldemar, Skarżysko-Kamienna, PL Adamczyk Włodzimierz, Szydłowiec, PL Tochman Bogdan, Skarżysko-Kamienna, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 29.02.2000 WUP 02/00 (72) Twórcy wynalazku: Waldemar Kurek, Skarżysko-Kamienna, PL Włodzimierz Adamczyk, Szydłowiec, PL Bogdan Tochman, Skarżysko-Kamienna, PL PL 178034 B1 ( 5 7 ) 1. Sposób zwijania drutu w kształt linii śrubowej, zwłaszcza do produkcji sprężyn śrubowych naciskowych, polegający na zaginaniu w czasie podawania na nieruchomy trzpień nawojowy drutu, w rowku o przekroju podłużnym, półokrągłym, umieszczonego za trzpieniem narzędzia zwijającego, i kształtowaniu skoku przy użyciu działającego na zwój, przemieszczanego wzdłuż osi trzpienia narzędzia nadającego skok, znam ienny tym, ze zaginany na trzpieniu (3) w rowku (5) narzędzia zwijającego (4) drut (2) jednocześnie narzędziem zwijającym (4) skręca się o kąt wzniosu linii śrubowej i zbliża lub oddala od trzpienia, a schodzący z narzędzia zwijającego (4) zwój, dogina się narzędziem nadającym skok (6), kształtując sprężynę (13), przy użyciu sterowanych wspólnie i napędzanych jednym programowanym napędem (9) narzędzi (4 i 6). 3. Urządzenie do zwijania drutu w kształt linii śrubowej, zwłaszcza do produkcji sprężyn śrubowych naciskowych, zawierające wyposażony w walce zespół podający drut na nieruchomy trzpień nawojowy, i umieszczone za tym trzpieniem, blisko jego średnicy, wyposażone w rowek o przekroju podłużnym, półokrągłym, narzędzie zwijające oraz przemieszczane wzdłuż osi trzpienia narzędzie nadające skok, usytuowane prostopadle do osi wzdłużnej narzędzia zwijającego, znam ienne tym, ze narzędzie zwijające (4) drut (2) jest osadzone sztywno w obrotowo i poosiowo ruchomym wałku (8), który ma programowany napęd (9) i jest wyposażony w przestawną kątowo płaską krzywkę (10), przemieszczaną po regulowanym wzdłużnie palcu (11) oraz, że narzędzie zwijaiące (4) jest połączone z narzędziem nadającym skok (6) zabierakiem (12), przemieszczającym kątowo narzędzie nadające skok (6) Fig. 1
Sposób i urządzenie do zwijania drutu w kształt linii śrubowej, zwłaszcza do produkcji sprężyn śrubowych, naciskowych Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób zwijania drutu w kształt linii śrubowej, zwłaszcza do produkcji sprężyn śrubowych naciskowych, polegający na zaginaniu w czasie podawania na nieruchomy trzpień nawojowy drutu, w rowku o przekroju podłużnym, półokrągłym, umieszczonego za trzpieniem narzędzia zwijającego, i kształtowaniu skoku przy użyciu działającego na zwój, przemieszczanego wzdłuż osi trzpienia narzędzia nadającego skok, znamienny tym, że zaginany na trzpieniu (3) w rowku (5) narzędzia zwijającego (4) drut (2) jednocześnie narzędziem zwijającym (4) skręca się o kąt wzniosu linii śrubowej i zbliża lub oddala od trzpienia, a schodzący z narzędzia zwijającego (4) zwój, dogina się narzędziem nadającym skok (6), kształtując sprężynę (13), przy użyciu sterowanych wspólnie i napędzanych jednym programowanym napędem (9) narzędzi (4 i 6). 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w zależności od zaprogramowania wytwarza się sprężynę o dowolnie kształtowanym skoku. 3. Urządzenie do zwijania drutu w kształt linii śrubowej, zwłaszcza do produkcji sprężyn śrubowych naciskowych, zawierające wyposażony w walce zespół podający drut na nieruchomy trzpień nawojowy, i umieszczone za tym trzpieniem, blisko jego średnicy, wyposażone w rowek o przekroju podłużnym, półokrągłym, narzędzie zwijające oraz przemieszczane wzdłuż osi trzpienia narzędzie nadające skok, usytuowane prostopadle do osi wzdłużnej narzędzia zwijającego, znamienne tym, że narzędzie zwijające (4) drut (2) jest osadzone sztywno w obrotowo i poosiowo ruchomym wałku (8), który ma programowany napęd (9) i jest wyposażony w przestawną kątowo płaską krzywkę (10), przemieszczaną po regulowanym wzdłużnie palcu (11) oraz, że narzędzie zwijające (4) jest połączone z narzędziem nadającym skok (6) zabierakiem (12), przemieszczającym kątowo narzędzie nadające skok (6). * * * Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do zwijania drutu w kształt linii śrubowej, zwłaszcza do produkcji sprężyn śrubowych naciskowych, znajdujących zastosowanie w przemyśle motoryzacyjnym. Znany jest sposób ciągłej produkcji sprężyn spiralnych małych wymiarów polegający na tym, że podając na trzpień nawojowy drut, wprowadza się go w rowek o przekroju podłużnym, półokrągłym, który jest wykonany w narzędziu zwijającym umieszczonym za trzpieniem nawojowym, stycznie do jego średnicy. W wyniku ciągłego podawania drutu wymusza się zaginanie drutu w rowku narzędzia zwijającego i nawijanie zwojów sprężyny na nieruchomym trzpieniu. Żądany skok między zwojami zwijanej sprężyny kształtuje się przez okresowy ruch narzędzia nadającego skok, wzdłuż osi trzpienia, które odgina i zmienia kierunek nawijania drutu na trzpieniu, nadając zwojom sprężyny ustalony skok. Urządzenie do realizacji tego sposobu przedstawione jest w polskim opisie patentowym nr 49 828. Znane urządzenie jest zaopatrzone w prowadnicę i walce przesuwające drut do trzpienia nawojowego, na którym z drugiej strony opiera się czołowa część prowadnika formującego zwój. Docisk prowadnika do trzpienia nawojowego jest regulowany śrubą i sprężyną. Urządzenie jest wyposażone w osadzony przesuwnie poziomo i wzdłuż osi trzpienia przemieszczany suwak, nadający skok sprężynie, który jest usytuowany prostopadle do osi wzdłużnej prowadnika. Nad trzpieniem nawójowyn jest osadzony przesuwnie pionowo obcinak, który po wykonaniu sprężyny odcina ją na ustalonej długości od zwoju tworzącego się w dalszym ciągu na trzpieniu. W tym celu trzpień nawojowy jest zaopatrzony w wycięcie, do którego wsuwa się obcinak i przecina zwój sprężyny.
178 034 3 Znany sposób i urządzenie nie pozwalają na produkcję sprężyn długich, o dowolnie kształtowanym skoku sprężyny i zawężonej tolerancji wykonania średnicy zewnętrznej. Celem wynalazku jest opracowanie sposobu i urządzenia do zwijania drutu w kształt linii śrubowej, zwłaszcza do produkcji precyzyjnych sprężyn naciskowych dowolnej długości, ze stałym lub dowolnie kształtowanym skokiem. Cel został osiągnięty według wynalazku, którego sposób polega na tym, że zaginany na trzpieniu w rowku narzędzia zwijającego drut jednocześnie narzędziem zwijającym skręca się o kąt wzniosu linii śrubowej i zbliża lub oddala od trzpienia, a schodzący z narzędzia zwijającego zwój dogina się narzędziem nadającym skok, kształtując sprężynę, przy użyciu sterowanych wspólnie i napędzanych jednym programowanym napędem narzędzi. W zależności od zaprogramowania wytwarza się sprężynę o stałym lub zmiennym skoku. Sposób według wynalazku pozwala na wykonywanie sprężyn mocujących, o stałej średnicy, pomimo zmieniającego się jej skoku, co jest spowodowane tym, że narzędzie zwijające, powiązane z narzędziem nadającym skok w trakcie skręcania zbliża się lub oddala od trzpienia odpowiednio dociskając drut, w rezultacie czego sprężyna jest kształtowana zgodnie z założonymi parametrami. Cel ten został osiągnięty również przez opracowanie i wykonanie przykładowego urządzenia do zwijania drutu w kształt linii śrubowej, zwłaszcza do produkcji sprężyn spiralnych naciskowych. Urządzenie według wynalazku zawiera wyposażony w walce zespół podający drut na nieruchomy trzpień nawojowy i umieszczone za tym trzpieniem blisko jego średnicy wyposażone w rowek o przekroju podłużnym, półokrągłym, narzędzie zwijające oraz przemieszczane wzdłuż osi trzpienia narzędzie nadające skok, usytuowane prostopadle do osi wzdłużnej narzędzia zwijającego. Narzędzie zwijające drut jest osadzone sztywno w obrotowo i poosiowo ruchomym wałku, który ma programowany napęd i jest wyposażony w przestawną kątowo płaską krzywkę, przemieszczaną po regulowanym wzdłużnie palcu. Narzędzie zwijające jest połączone z narzędziem nadającym skok zabierakiem, przemieszczającym kątowo narzędzie nadające skok. Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się dużą trwałością narzędzi kształtujących sprężynę, z uwagi na zastosowaną konstrukcję urządzenia, która zmniejsza naprężenia na narzędziu zwijającym i narzędziu nadającym skok. Zastosowanie jednego programowanego napędu dla obrotowo i poosiowo ruchomego wałka, zespolonego z narzędziem zwijającym, które z kolei jest powiązane zabierakiem z narzędziem nadającym skok, powoduje związanie kąta obrotu narzędzia zwijającego z ruchem narzędzia nadającego skok i daje możliwość dowolnego i precyzyjnego kształtowania skoku sprężyny. Powiązanie płaską krzywką ruchu poosiowego wałka z kątem obrotu tego wałka umożliwia kształtowanie skoku sprężyny z jednoczesnym wpływem na jej średnicę. Urządzenie według wynalazku pozwala na wytwarzanie sprężyn dowolnej długości, ponieważ napęd programowany i narzędzia kształtujące sprężynę nie są powiązane konstrukcyjnie z zespołem odcinania sprężyny. Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat urządzenia do produkcji sprężyn, w widoku z przodu, fig. 2 - narzędzia kształtujące drut zwijany spiralnie, w widoku z boku i fig. 3 - wycinek sprężyny w widoku. Urządzenie ma wyposażony w walce zespół podający 1 drut 2 na nieruchomy trzpień nawojowy 3. W przypadku nawijania sprężyn mocnych, gdy stosunek średnicy zewnętrznej sprężyny do średnicy drutu jest mniejszy od 4, trzpień ma zakończenie stożkowe. Blisko średnicy trzpienia, w jednej płaszczyźnie pionowej umiejscowione są: za trzpieniem 3, narzędzie zwijające 4 wyposażone w rowek 5 o przekroju podłużnym, półokrągłym; poniżej trzpienia 3, narzędzie nadające skok 6 i powyżej trzpienia 3 narzędzie wspierające 7. Narzędzie zwijające 4 jest osadzone w obrotowo i poosiowo ruchomym wałku 8, który jest napędzany o żądany kąt obrotu przez programowany napęd 9. Do wałka 8 jest przymocowana przestawna kątowo krzywka płaska 10, przemieszczająca się po regulowanym wzdłużnie palcu 11, która wprawia wałek 8 w ruch poosiowy i wiąże ten ruch z ruchem obrotu kątowego wałka 8. Z narzędziem zwijającym 4 drut 2 jest związane zabierakiem 12 narzędzie nadające skok 6 sprężynie 13. Zabierak 12 jest połączony sztywno z narzędziem zwijającym 4 i ma ramię zakończone widełkami 14, w których
4 178 034 jest osadzone narzędzie nadające skok 6. Narzędzie nadające skok jest unieruchomione w kostce 15, która ma możliwość obrotu wokół osi 16. Kątowy obrót narzędzia zwijającego 4 powoduje poprzez zabierak 12 kątowy obrót przyłożonego do trzpienia 3 narzędzia nadającego skok 6 i jego przemieszczanie się wzdłuż osi trzpienia 3. Przed trzpieniem 3 umiejscowiony jest prowadnik 17, za którym umieszczony jest nieuwidoczniony na rysunku zespół odcinania sprężyny powiązany z wyposażonym w walce zespołem podającym 1 drut 2. Wyposażony w walce zespół podający 1, podaje drut 2 na trzpień nawojowy 3 i umieszczone za tym trzpieniem, blisko jego średnicy, narzędzie zwijające 4, wyposażone w rowek 5 prowadzący drut 2. Umiejscowione ponad trzpieniem 3 narzędzie wspierające 7 ogranicza ruch drutu 2 do góry. W wyniku ciągłego podawania drutu 2 do rowka 5 narzędzia zwijającego 4, zespolonego z obrotowo i poosiowo ruchomym wałkiem 8 napędzanym programowanym napędem 9 i zaopatrzonym w płaską krzywkę 10 sterującą narzędziem zwijającym 4 oraz połączonym z nim zabierakiem 12 narzędziem nadającym skok 6, kształtuje się sprężyna o parametrach zgodnych z zaprogramowaniem. Ciągłe podawanie drutu.2 wymusza jego zaginanie się w rowku 5 narzędzia zwijającego 4 i zawijanie na trzpieniu nawojowym 3. Po uformowaniu się, w znany sposób, pierwszego zerowego zwoju sprężyny 13, narzędzie zwijające 4 zgodnie z zaprogramowaniem skręca się z wałkiem 8 o kąt wzniosu linii śrubowej i zbliża lub oddala od trzpienia 3 w zależności od kształtowanego skoku, z jednoczesnym przemieszczaniem się wzdłuż osi trzpienia 3 narzędzia nadającego skok 6, powiązanego z narzędziem zwijającym 4 zabierakiem 12. Wraz z kątowym obrotem narzędzia zwijającego 4 zaginany w rowku 5 narzędzia zwijającego 4 drut 2 równocześnie odgina się i zmienia kierunek nawijania drutu 2 na trzpieniu 3 o kąt wzniosu linii śrubowej, a schodzący z narzędzia zwijającego 4 zwój, dogina się narzędziem nadającym skok 6 celem dodatkowej korekcji wymiarowej, kształtując ostatecznie zaprogramowany skok sprężyn 13, która po zwinięciu wchodzi w umiejscowiony przed trzpieniem nawojowym 3 prowadnik 17, a następnie jest odcinana nieuwidocznionym na rysunku zespołem odcinania. W trakcie cięcia sprężyny 13 podawanie drutu 2 na trzpień nawojowy 3 zostaje chwilowo przerwane poprzez funkcjonalne powiązanie zespołu odcinania z zespołem podawania 1 drutu 2.
178 034 Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 2,00 zł.