УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ПРУЖИНЫ И СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ПРУЖИНЫ
SPRING TRANSMISSION DEVICE AND METHOD OF SPRING TRANSMISSION

Настоящее изобретение относится к устройству для передачи пружины, предназначенному для передачи пружин из машины для навивки пружины к приспособлению для транспортировки пружины, и способу передачи пружины.
В частности, изобретение относится к такому устройству для передачи пружины, которое может быть использовано в машине для изготовления блоков пружинного каркаса, например блоков пружинного каркаса для матрасов.
Обычные машины для изготовления блоков пружинного каркаса содержат машину для навивки пружины, приспособление для транспортировки пружины, и машину для сборки пружинного каркаса в качестве базовых блоков.
В машине для навивки пружины пружины свертываются в спираль, стягиваются узлом или изгибаются и закаляются.
Транспортировочная звездочка с множеством транспортировочных рычагов с захватами или крюками на каждом транспортировочном рычаге направляет пружины от машины для навивки пружин к приспособлению для транспортировки. Приспособление для транспортировки может содержать пару отстоящих друг от друга и параллельных конвейерных лент, пружины вставляются одна за другой из транспортировочной звездочки между конвейерными лентами, так что конвейерные ленты транспортируют пружины как ряды выровненных пружин к машине для сборки пружинного каркаса.
В машине для сборки пружинного каркаса ряды выровненных пружин собираются для образования законченного продукта, то есть соответствующего блока пружинного каркаса.
ЕР 2 316 783 А1 описывает устройство для передачи пружины для передачи пружин от транспортировочной звездочки к приспособлению для транспортировки пружины, в котором пружины проталкиваются друг за другом посредством толкателей от транспортировочной звездочки между парами разнесенных поворотных пластин, при этом поворотные пластины позволяют вращение соответствующего держателя пружины между поворотными пластинами вокруг своей продольной оси.
Это позволяет, чтобы узлы и/или концы пружин приводились в нужное положение на конвейерной ленте, так чтобы узлы и/или концы пружин могли быть легко выровнены по отдельности для сборки в машине для сборки пружинного каркаса.
Например, часто желательно расположить пружины парами с узлами или концами проволоки пружин, лежащими напротив друг друга.
Кроме того, наружные пружины в ряду пружин обычно поворачиваются на 180 градусов вокруг своей продольной оси так, чтобы свободные концы или узлы этих пружин выравнивались по направлению к соответствующей смежной пружине, для того чтобы предотвратить, чтобы концы этих внешних пружин проникали через материал матраса.
Пружины передаются от поворотных пластин к конвейерным лентам посредством дополнительного толкателя, и конвейерные ленты направляются вдоль 90° отклонения, так что пружины приводятся от их горизонтальной ориентации в вертикальную ориентацию, в которой они перемещаются к машине для сборки.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение устройства для передачи пружин и способа передачи пружины, которые требуют меньше пространства для передачи пружин из машины для навивки пружин к приспособлению для транспортировки пружины и которые позволяют, чтобы пружины достигали приспособления для транспортировки пружины уже с желаемой вертикальной ориентацией.
Согласно изобретению эта задача решается посредством устройства для передачи пружины, как определено в независимом пункте 1 формулы изобретения, и способа передачи пружины, как определено в независимом пункте 16 формулы изобретения.
Зависимые пункты формулы изобретения определяют предпочтительные или преимущественные варианты осуществления изобретения.
Согласно варианту осуществления изобретения, предусмотрено устройство для передачи пружины для передачи пружины от машины для навивки пружины к приспособлению для транспортировки пружины, при этом пружинное устройство сконфигурировано таким образом, что оно принимает пружины от машины для навивки пружин в первом месте и перемещает пружину во второе место для передачи к приспособлению для транспортировки пружины.
Пружинное устройство содержит механизм поворота для поворота пружины, во время движения от первого места ко второму месту, из первой ориентации, которую пружина имеет на первом месте, во вторую ориентацию, которую пружина имеет во втором месте и которая является, по существу, перпендикулярной первой ориентации.
Согласно предпочтительному варианту осуществления, первая ориентация является горизонтальной ориентацией, а вторая ориентация является вертикальной ориентацией пружины.
Кроме того, устройство для передачи пружины может быть сконфигурировано таким образом, что оно принимает пружину от одного из множества транспортировочных рычагов транспортировочной звездочки, при этом транспортировочная звездочка поворачивается далее на один транспортировочный рычаг за один рабочий цикл, и каждый транспортировочный рычаг транспортировочной звездочки транспортирует одну пружину из машины для навивки пружины к устройству для передачи пружины.
Механизм поворота сконфигурирован таким образом, что он поворачивается или поворачивает базовый элемент от первого местоположения, в котором пружина имеет первую ориентацию, ко второму местоположению, в котором пружина имеет вторую ориентацию, и назад от второго местоположения к первому местоположению во время каждого рабочего цикла.
Кроме того, механизм поворота предпочтительно сконфигурирован так, что он перемещает пружину от первого местоположения ко второму местоположению посредством комбинированного поворотного и поступательного движения, при этом первое местоположение отстоит от второго местоположения вдоль как направления ширины, так и направления высоты устройства для передачи пружины.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, устройство для передачи пружины содержит поворотный механизм для поворота пружины относительно ее продольной оси, в то время как пружина перемещается посредством механизма поворота от первого местоположения ко второму местоположению и поворачивается из первой ориентации ко второй ориентации.
Это позволяет, что как только поворот на 90 градусов из первой ориентации ко второй ориентации завершен, и соответствующая пружина была перемещена от первого местоположения ко второму местоположению, узлы каждой пружины уже находятся в правильном положении, чтобы подвергнуть спираль технологическому процессу в машине для сборки.
В предпочтительном варианте осуществления, три движения выполняются одновременно.
Во-первых, каждая пружина передается от первого местоположения, куда она переносится из машины для навивки пружины, ко второму местоположению, где она может быть передана к приспособлению для транспортировки пружины.
Во-вторых, пружина одновременно приводится из ее первой ориентации в ее вторую ориентацию, что позволяет передачу посредством приспособления для транспортировки пружины к машине для сборки пружинного каркаса без необходимости какой-либо дополнительной переориентации или средства выравнивания.
В-третьих, пружина поворачивается вокруг своей продольной оси с тем, чтобы выровнять положение ее концов и узлов по желанию.
Поскольку эти движения выполняются одновременно, устройство для передачи пружины требует меньше места, чем известные устройства.
Кроме того, устройство для передачи пружины по изобретению допускает эргономичные операции, когда пружина выходит из устройства передачи пружины на правильной высоте, чтобы быть обработанной посредством машины для сборки пружинного каркаса.
Лишь очень немногие корректировки необходимы, если высота пружины меняется.
Механизм поворота может содержать пару удерживающих элементов, предпочтительно, в форме вращающихся дисков или поворотных пластин, которые разнесены друг от друга так, что они могут принимать пружину в первом местоположении, удерживать ее между парой удерживающих элементов и вращать пружину вокруг ее продольной оси посредством вращения удерживающих элементов.
Удерживающие элементы, предпочтительно, прикреплены к базовому элементу механизма поворота, так что они перемещаются и поворачиваются вместе с базовым элементом.
Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения, поворотный или качающийся базовый элемент механизма поворота может быть расположен подвижно вдоль неподвижного удлиненного вала, при этом вал имеет изогнутую канавку, куда базовый элемент входит в зацепление с валом так, что базовый элемент поворачивается из первой ориентации во вторую ориентацию, когда перемещается вдоль вала.
Предпочтительно, изогнутая канавка, по существу, имеет S-образную форму.
Эксцентричный приводной механизм может быть предусмотрен для перемещения базового элемента вдоль вала.
Настоящее изобретение также обеспечивает машину для изготовления пружинного каркаса, которая содержит машину для навивки пружины, для обеспечения цилиндрических пружин, машину для сборки пружинного каркаса, для изготовления пружинного каркаса из множества рядов цилиндрических пружин, приспособление для транспортировки пружины, для транспортировки рядов выровненных цилиндрических пружин к машине для сборки пружинного каркаса, и устройство для передачи пружины, для принятия одной пружины от машины для намотки пружины и передачи пружины к приспособлению для транспортировки пружины во время каждого рабочего цикла машины для изготовления пружинного каркаса, при этом устройство для передачи пружины имеет признаки описанного выше устройства для передачи пружины.
Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения предусмотрен способ для передачи пружины от машины для навивки пружины к приспособлению для транспортировки пружины, который содержит этапы, на которых принимают пружину от машины для навивки пружины в первом местоположении, перемещают пружину ко второму местоположению для передачи к приспособлению для транспортировки пружины и поворачивают пружину из первой ориентации, которую пружина имеет в первом местоположении, во вторую ориентацию, которую пружина имеет во втором местоположении, и которая, по существу, является перпендикулярной первой ориентации, во время этапа движения.
В дальнейшем изобретение будет подробно описано со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения.
Фиг.1 представляет вид в перспективе машины для изготовления пружинного каркаса согласно варианту осуществления изобретения.
Фиг.2 представляет вид сбоку машины для изготовления пружинного каркаса, включающей устройство для передачи пружины согласно варианту осуществления изобретения.
Фиг.3 представляет увеличенное изображение устройства для передачи пружины во время работы машины.
Фиг.4А представляет вид спереди устройства для передачи пружины, а фиг.4В представляет вид сечения вдоль линии А-А по фиг.4А.
Фиг.5А представляет вид справа устройства для передачи пружины, показанного на фигурах 4А и 4В, а фиг.5В представляет вид сечения вдоль линии В-В по фиг.5А.
Фиг.6А представляет увеличенный вид справа центральных компонентов поворотного механизма устройства для передачи пружины по фигурам 4 и 5, а фиг.6В представляет вид сечения вдоль линии С-С по фиг.6А.
Фиг.7А и фиг.7В представляют вид в перспективе передней части и задней части устройства для передачи пружины по фиг. 4-6.
Фиг.8А представляет вид сбоку устройства для передачи пружины согласно дополнительному варианту осуществления изобретения, а фиг.8В представляет вид в перспективе устройства для передачи пружины по фиг.8А.
Фиг.1 представляет машину для изготовления блоков пружинного каркаса согласно варианту осуществления изобретения.
Машина, представленная на фиг.1, содержит разматыватель 100 проволоки, который поставляет проволоку для изготовления цилиндрических пружин к машине 200 для навивки пружины.
Машина 200 для навивки пружины обрабатывает проволоку и изготавливает цилиндрическую пружину, которая является стянутой узлом на обоих концах.
Кроме того, в машине для навивки пружины цилиндрическая пружина закаляется.
Пружины подаются из машины 200 для навивки пружины к приспособлению 300 для транспортировки пружины, которое транспортирует ряды выровненных пружин к сборочной машине 400.
В сборочной машине 400 ряды выровненных пружин собираются для образования окончательного изделия 500, то есть соответствующего блока пружинного каркаса.
Фиг.2 представляет вид сбоку машины, представленной на фиг.1.
Как изображено на фиг.2, устройство для передачи пружины предусмотрено для передачи пружин от машины 200 для навивки пружины к приспособлению 300 для транспортировки пружины.
Кроме того, машина содержит транспортировочную звездочку 10, имеющую множество транспортировочных рычагов для обеспечения пружин от машины 200 для навивки пружины к устройству 50 для передачи пружины.
Транспортировочная звездочка ступенчато или циклично поворачивается таким образом, что во время каждого цикла машины один из транспортировочных рычагов транспортировочной звездочки 10 принимает новую пружину от машины 200 для навивки пружины, а один другой транспортировочный рычаг подает другую пружину в устройство 50 для передачи пружины.
Как будет описано ниже более подробно, устройство для передачи пружины, предпочтительно, имеет такую конфигурацию, что, во время каждого рабочего цикла машины, оно принимает пружину в первом местоположении от соответствующего транспортировочного рычага транспортировочной звездочки 10 и перемещает пружину ко второму местоположению, где пружина передается к приспособлению 300 для транспортировки пружины.
В частности, в варианте осуществления, представленном на фиг.2, устройство 50 для передачи пружины перемещает пружину, принятую от транспортировочной звездочки 10, ко второму местоположению и одновременно поворачивает или вращает пружину от горизонтальной первой ориентации к вертикальной второй ориентации так, что пружина достигает приспособления 300 для транспортировки пружины уже в нужной вертикальной ориентации.
Кроме того, во время того же цикла, устройство 50 для передачи пружины поворачивается обратно или возвращается к первому местоположению, так что оно готово принимать пружину от следующего транспортировочного рычага транспортировочной звездочки 10 во время следующего рабочего цикла машины.
Приспособление 300 для транспортировки пружины содержит пару параллельных и разнесенных конвейерных лент 41, 42, которые продолжаются в продольном направлении или направлении ширины приспособления 300 для транспортировки.
Когда одна из пружин была перемещена на второе местоположение, пружина вовлекается в промежуток между двумя конвейерными лентами 41, 42, так что ряд выровненных пружин 30 передается посредством приспособления 300 для транспортировки пружины к машине 400 для сборки пружинного каркаса.
Фиг.3 представляет собой увеличенный вид устройства 50 для передачи пружины, представленного на фиг.2.
В частности, фиг.3 представляет устройство 50 для передачи пружины в состоянии, когда оно уже переместило пружину 30 во второе местоположение для передачи к конвейерным лентам 41, 42 приспособления 300 для транспортировки пружины.
Также представленной на фиг.3 является транспортировочная звездочка 10 с некоторыми из своих транспортировочных рычагов 11, которые расположены разнесенными по направлению вдоль окружности транспортировочной звездочки.
Каждый транспортировочный рычаг 11 имеет захват или крючок 12 на своем концевом участке и передает пружину 30 от машины 200 для навивки пружины к устройству 50 для передачи пружины таким образом, что когда устройство для передачи пружины принимает эту пружину 30 от соответствующего транспортировочного рычага 11 в первом местоположении, пружина 30 имеет горизонтальную ориентацию.
После этого, во время того же рабочего цикла, устройство 50 для передачи пружины перемещает пружину 30 ко второму местоположению, представленному на фиг.3, и тем самым поворачивает пружину 30 так, что пружина имеет вертикальную ориентацию на втором местоположении и, таким образом, может быть легко вовлечена между двумя конвейерными лентами 41, 42.
Как будет объяснено более подробно ниже, в предпочтительном варианте осуществления устройство 50 передачи пружины сконфигурировано так, что движение пружины 30 от первого местоположения ко второму местоположению представляет собой комбинированный поворот и поступательное движение.
Это означает, что ориентация пружины во втором местоположении является не только, по существу, перпендикулярной по отношению к ее ориентации в первом местоположении, но второе местоположение также отстоит от первого местоположения, как в направлении ширины, так и в направлении высоты устройства, представленного на фиг.3.
После того как пружина 30 была передана к конвейерным лентам 41, 42, устройство 50 для передачи пружины возвращается во время того же цикла в первое местоположение с тем, чтобы принять, в следующем цикле, другую горизонтально ориентированную пружину от следующего транспортировочного рычага 11 транспортировочной звездочки 10.
В дальнейшем, функциональность и структура устройства 50 для передачи пружины будет подробно описана со ссылкой к фиг. 4-7.
Фиг.4А представляет вид спереди устройства для передачи пружины, а фиг.4В представляет вид сечения вдоль линии А-А по фиг.4А.
Фиг.5А представляет вид справа устройства для передачи пружины по фиг. 4А и 4В, а фиг.5В представляет вид сечения вдоль линии В-В по фиг.5А.
Фиг.6А представляет увеличенный вид сбоку центральных компонентов поворотного механизма устройства для передачи пружины по фиг. 4 и 5 (справа по фиг. 4 и 5), а фиг.6В представляет вид сечения вдоль линии С-С по фиг.6А.
В конце концов, фиг.7А и фиг.7В представляют вид в перспективе передней части и задней части устройства для передачи пружины по фиг. 4-6.
Каждая из этих фигур представляет устройство 50 для передачи пружины во втором местоположении для передачи к приспособлению 300 для транспортировки пружины.
Устройство 50 для передачи пружины содержит пару разнесенных удерживающих элементов 70, 71, которые предусмотрены для приема пружины от одного из транспортировочных рычагов транспортировочной звездочки в первом местоположении и для удержания пружины, зажатой между удерживающими элементами 70, 71, во время движения ко второму местоположению.
Когда удерживающие элементы 70, 71 находятся в первом местоположении, один из транспортировочных рычагов транспортировочной звездочки передвигает пружину между двумя удерживающими элементами 70, 71, и удерживающие элементы 70, 71 принимают пружину от соответствующего транспортировочного рычага.
В предпочтительном варианте осуществления оба удерживающих элемента 70, 71 предусмотрены как вращающиеся диски, которые вращаются во время движения устройства 50 для передачи пружины от первого местоположения ко второму местоположению с тем, чтобы вращать пружину, которая удерживается между удерживающими элементами 70, 71, вокруг ее продольной оси для выравнивания положения узлов и концов пружин как необходимо.
Для этой цели, удерживающие элементы 70, 71 установлены на валу 74 трансмиссии, например, гексагональном валу трансмиссии, и обеспечены цилиндрическими шестернями 72, которые находятся в зацеплении с цилиндрическими шестернями 76 и 77, соответственно.
Каждая из цилиндрических шестерен 76 и 77 поддерживается валом-шестерней 78.
Шестерни 72, 76 и 77 приводятся в действие электрическим двигателем 80, предпочтительно шаговым двигателем, который установлен на опоре 79 двигателя смежно с основанием 82 для нижнего удерживающего элемента 71.
Верхний удерживающий элемент поддерживается рычагом 81, который прикреплен к неподвижной стойке 73.
Основание 82 для нижнего удерживающего элемента или поворотного диска 71 прикреплено к центральному базовому элементу 53 механизма поворота, который предусмотрен для перемещения удерживающих элементов 70, 71 с пружиной от первого местоположения ко второму местоположению, и в то же время поворота удерживающих элементов 70, 71 с пружиной из горизонтальной ориентации, в первом местоположении, в вертикальную ориентацию, во втором местоположении.
Как показано на фиг. 6A и 6B, механизм поворота содержит также левое и правое скользящие кольца 51, 52, которые расположены вместе с центральным базовым элементом 53 подвижно вдоль неподвижного удлиненного вала 54.
Вал 54 имеет изогнутую канавку 55, которая находится в зацеплении с выступом 57 центрального базового элемента 53.
В предпочтительном варианте осуществления, изогнутая канавка 55 имеет S-образную форму.
Кривизна канавки 55 такова, что, когда центральный базовый элемент 53 перемещается в горизонтальном направлении вдоль вала 54, центральный базовый элемент 53 и удерживающие элементы 70, 71, прикрепленные к нему, поворачиваются на 90 градусов.
Это устройство прикреплено к соединительной пластине 59, которая действует в качестве опоры для механизма поворота.
Фигуры 4-7 представляют два эксцентриковых привода.
Ссылочная позиция 63 обозначает кулачок для устройства съемника для извлечения пружины, когда устройство для передачи пружины находится во втором местоположении между конвейерными лентами приспособления 300 для транспортировки пружины.
Кулачок 63 соединен с рычагом 65, который поддерживается посредством фиксирующего опору вала 66.
Приспособление 300 для транспортировки пружины снабжен двумя держателями 43, 44 на каждой конвейерной ленте 41, 42, которые соединены посредством вертикального вала 45 (см. Фиг.3).
Нижний держатель 44 соединен с подшипником 67 для передачи движения.
Подшипник 67, закрепленный на ползуне, приводится в действие посредством рычага 65 и кулачка 63 синхронно с машиной 200 для навивки пружины.
Каждый из этих держателей 43, 44 снабжен парой захватов 46, 47, которые, предпочтительно, управляются электромагнитом.
Когда держатели 43, 44 двигаются вперед против устройства 50 для передачи пружины, захваты 46, 47 открыты.
Они закрываются, когда окончательное положение будет достигнуто, тем самым привлекая соответствующую пружину 30 в ленточный конвейер.
Кроме того, ссылочная позиция 64 обозначает кулачок с эксцентриковым приводом для механизма поворота.
Кулачок 64 соединен с рычагом 62, поддерживаемым на опоре 68 рычага.
Рычаг 62 управляет тянуще-соединительной тягой 61, представленной на фиг.5B (а также на фиг.8).
Кулачки 63, 64 оба соединены с карданным приводом 60 главной машины, так что действие кулачков 63, 64 синхронизировано с работой карданного привода 60 для обеспечения того, чтобы рабочие циклы кулачков 63, 64 соответствовали рабочим циклам других компонентов машины.
Когда устройство для передачи пружины находится в первом местоположении, то есть когда удерживающие элементы 70, 71 и стойка 73, а также вал трансмиссии 74 повернуты вместе с центральным базовым элементом 53 в горизонтальную ориентацию и когда эксцентриковый привод, содержащий кулачок 64, рычаг 62 и тянуще-соединительную тягу 61, приводится в действие, центральный базовый элемент 53 и левое и правое скользящие кольца 51, 52 перемещаются вдоль вала 54 в направлении ширины (т.е. вправо по фиг. 4 и 5).
Так как выступ 57 центрального базового элемента 53 зацеплен с изогнутой канавкой 55 вала 54, базовый элемент 53 в одно и то же время вращается или поворачивается вверх, так что в конечном итоге он достигает вместе с удерживающими элементами 70, 71 второго местоположения и вертикальной ориентации, представленной на фигурах 4 и 5 для передачи соответствующей пружины к приспособлению 300 для транспортировки пружины.
После того как пружина была втянута в приспособление 300 для транспортировки, кулачок 64 перемещает центральный базовый элемент 53 и скользящие кольца 51, 52 во время одного и того же рабочего цикла горизонтально назад вдоль вала 54, тем самым вращая или поворачивая базовый элемент 53 и удерживающие элементы 70, 71 назад к первому местоположению, где они снова принимают горизонтальную ориентацию.
Как представлено на фиг.6B, вал 54 снабжен второй канавкой 56, которая продолжается вдоль прямой линии в продольном направлении вала 54 и находится в зацеплении с дополнительным выступом 58 так, что она служит в качестве направляющей для горизонтального перемещения вышеописанного устройства вдоль вала 54.
Следует отметить, что фиг.6A представляет вид сбоку вала 54, центрального базового элемента 53 и правого скользящего кольца 52 с правой стороны по фиг.4А так, что ориентация вала 54 на виде сечения по фиг.6B является обратной в отношении к виду сечения, представленного на фиг.5B.
Устройство 50 для передачи пружины также содержит пару опорных пластин 86, 87 с изогнутыми углублениями для удерживающих элементов или вращающихся дисков 70, 71, когда они расположены в горизонтальной ориентации в первом местоположении для приема новой пружины от транспортировочной звездочки, и пару опорных пластин 84, 85 для удерживающих элементов 70, 71, когда они расположены в вертикальной ориентации во втором местоположении, для передачи соответствующей пружины к приспособлению 300 для транспортировки пружины.
Опорные пластины 84, 85 крепятся к профилю 83.
Фиг.8А и фиг.8В представляют устройство для передачи пружины согласно другому варианту осуществления.
На фиг. 8А и 8В, те части, которые соответствуют частям, представленным на фиг. 4-7, обозначены одинаковыми ссылочными позициями.
Фиг. 8А и 8В представляют устройство 50 для передачи пружины в горизонтальном положении для приема пружины от транспортировочной звездочки 10.
Как видно из фиг.8A, удерживающие элементы/поворотные диски 70, 71 расположены с валом 74 трансмиссии и стойкой 73 так, что они могут принимать между ними горизонтально выровненную пружину от транспортировочной звездочки.
Также показаны шестерни 72 и 76, 77 и шаговый двигатель 80 для вращения удерживающих элементов 70, 71 во время поворотного движения механизма поворота.
Функциональность устройства 50 передачи пружины, представленного на фиг. 8А и 8В, по существу, та же самая, что и в устройстве для передачи пружины, описанном выше со ссылкой к фиг. 2-7, так что может быть сделана ссылка к вышеуказанным объяснениям во всей их полноте.