CN105377466B - 用于通过绕簧制造螺旋弹簧的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于通过借助于数字控制的绕簧机的绕簧来制造螺旋弹簧的方法，其中簧丝在NC控制程序的控制下、通过绕簧机的成形机构的供给机构供给，借助于成形机构的工具成形为螺旋弹簧，并且接下来制造完成的螺旋弹簧借助于切割机构从所供给的簧丝割断。在割断之前，在定义的割断位置处沿着簧丝至少在两个径向对置的簧丝外周的区段处，制造在簧丝的表面的区域中的线形的弱化部。为此在一个实施方式中使用两个刻槽工具（152、154），所述刻槽工具从对置的侧面不分断地将簧丝在表面刻槽。制造完成的螺旋弹簧紧接着在割断位置处从所供给的簧丝例如通过扭转切割被割断。

Description

用于通过绕簧制造螺旋弹簧的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于通过借助于数字控制的绕簧机的绕簧来制造螺旋弹簧的方法，以及涉及一种用于执行所述方法的合适的绕簧机。

背景技术

螺旋弹簧是在大量的应用领域中在大的件数和不同的设计方案中被需要的机器元件。螺旋弹簧（其也能够被称为绕圈的扭簧）通常由簧丝制成并且按照在使用中存在的负载的不同设计为拉簧或压簧。例如在汽车制造中以较大的量需要压簧、尤其是阀弹簧、离合器弹簧或承载弹簧。

螺旋弹簧在当今通常通过借助于数字控制的绕簧机的绕簧制成。在此，簧丝（弹簧丝）在通过NC控制程序的控制下，借助于绕簧机的成形机构的供给机构供给并且借助于成形机构的工具成形为螺旋弹簧。通常，一个或多个在其部位方面能够设定的用于固定以及必要时用于改变弹簧绕圈的直径的卷绕工具属于所述工具。偶尔也设置一个或多个螺距工具，通过该螺距工具在制造过程的每个阶段中确定弹簧绕圈的局部的螺距。在成形操作结束之后，完成的螺旋弹簧在通过NC控制程序的控制下借助于切割机构从所供给的簧丝割断。

对弹簧制造而言，通常切割的类型很重要，这是因为该类型一同确定了所完成的螺旋弹簧的确定的特性。通常，在三个频繁使用的切割方法、即所谓的“直线切割”、“旋转切割”以及“扭转切割”的类型中作出区分。在直线切割中，切割工具在簧丝的割断的情况下实施直线形的切割运动。在旋转切割中，用于割断簧丝的切割工具的切边沿着基本上椭圆形的轨道曲线导引。在扭转切割（“twist cutting”）中，簧丝机械地如此加载，使得它通过扭转应力基本上在垂直于簧丝轴线的割断面中割断下来。

尽管在扭转切割中的割断过程基本上基于由于旋转或者说扭转所导致的簧丝材料的破碎或撕裂并且不基于切割过程，但是在这里应使用通常的表述“扭转切割”和“切割机构”。

扭转切割首先使用在具有高的强度和/或倾向于脆性断裂的簧丝材料中。此外，绕圈比D/d也即在弹簧直径D和弹簧的簧丝直径d之间的比例不应过大，这是因为在过大的绕圈比的情况下，为扭转切割所需的扭转力在弹簧的枢转的情况下不再能够最佳地在所期望的割断位置上集中。如果这些条件足够好地满足，则能够通过扭转切割获得无毛刺的切面。在其它的切割类型中，通常在切割面上产生切割毛刺。

发明内容

任务和解决方案

本发明所针对的任务在于，提供一种用于通过绕簧制造螺旋弹簧的方法以及一种合适用于执行所述方法的绕簧机，该绕簧机允许的是，在将所完成的螺旋弹簧从所供给的簧丝割断的情况下在确定的位置处制造干净的必要时无毛刺的切割面。割断过程应对于弹簧机和环境而言是经济的并且并非不利地影响弹簧几何特征。尤其应可能的是，也将带有比较大的绕圈比的螺旋弹簧借助于扭转切割从簧丝割断和/或即便在切割困难的簧丝材料的情况下也制造干净的切割面。

为了解决这种任务，本发明以如下的用于通过绕簧制造螺旋弹簧的方法和装置改进了前述的现有技术：在NC控制程序的控制下，通过绕簧机的成形机构的供给机构供给簧丝，所述簧丝借助于成形机构的工具成形为螺旋弹簧，并且然后借助切割机构从所供给的簧丝割断制造完成的螺旋弹簧，在定义的割断位置处割断之前，沿着簧丝至少在簧丝外周的两个径向对置的区段处在簧丝的表面的区域中制造线形的弱化部，并且在割断位置处从所供给的簧丝割断制造完成的螺旋弹簧。在优选实施例和其它实施例中说明了有利的改型方案。上述技术方案的内容通过参照说明书的内容作出。

在一种所属类型的方法中，该任务按照要求保护的本发明通过以下方式解决，即在沿着簧丝至少在簧丝外周的两个径向对置的区段处，在定义的割断位置上割断之前，在簧丝的表面的区域中制造线形的弱化部。基本上在垂直于簧丝纵向的平面中延伸的弱化线在接下来的割断过程中作为额定破裂部位起作用。因此，设置用于制造弱化部的组件在本申请中应描述为额定破裂部位制造机构的组件。

在簧丝表面旁侧和附近的线形的弱化部能够例如通过以下方式制造，即凿入、刺入、滚压入、锤入或划入簧丝表面。弱化部优选地在径向上并非很深地走向，例如从簧丝表面出发仅如此程度地，使得簧丝的直径的至少50%在心部（在簧丝的中心里）的区域中基本上不受靠近表面的弱化部影响地存留。不受影响的内部的区域也能够更大并且例如位于直径的60%直至90%的范围中，必要时甚至超过该范围。重要的是，制造较重要的表面的弱化部，该弱化部不必深地进入簧丝材料中。

如果在簧丝外周的大部分处置入了狭窄的槽或狭窄的划痕或诸如此类，则在簧丝的纵向上制造准确定义的额定破裂部位，在该额定破裂部位的区域中，为割断所需的切割力比在存在这样的弱化部的情况下显著更大。靠近表面的弱化部的区域在割断过程中形成了撕裂导入的优选的区域，然后其中裂纹从多个侧面径向地延续到簧丝的内部中并且产生平整的破裂面。

通过这种措施可能的是，与没有制造额定破裂部位的系统相比较，降低在割断时所需的切割力或者说割断力。由此，能够设计带有较小的驱动功率和较不坚固地设计的组件的切割机构。此外可能的是，降低环境的噪音污染。通过减小必要的切割力，也能够相比于没有制造额定破裂部位的系统减小割断过程对弹簧几何特征（例如靠近切割部位的绕圈的弯曲）的机械的反作用。

在一些实施方式中，唯独在两个径向对置的外周区域处相应地制造线状的弱化部，其中位于其间的表面的剩余处能够不被损坏地存留。尤其，簧丝在弯曲的区段中能够借助于能够数字控制的刻槽工具同时在内侧以及在径向对置的外侧机械地挖槽。同样可能的是，在两个以上的侧面处置入线状的弱化部。

在一些实施方式中，为了弱化簧丝，制造在周向上不中断的环绕的线形的弱化部，例如以环形的沟槽或环形的熔合线为形式。

如果唯独在两个径向对置的外周区域处或在整个外周上置入线形的弱化部，则额定破裂部位能够具有高的对称性（例如关于纵向中心平面镜像对称或者说轴对称或者关于簧丝中心的点对称（中心对称）），从而尤其有利于均匀的割断面。

在一些实施方式中，簧丝借助于能够数字控制的刻槽工具同时从径向对置的侧面机械地挖槽。例如，簧丝在弯曲的区段中能够同时在内侧以及在径向对置的外侧被机械地挖槽。

相应的额定破裂部位制造机构具有两个彼此能够朝向地或者说割断地移动的、带有位于共同的平面中的切割边的刻槽工具。刻槽工具能够同时由对置的侧面表面地挤入簧丝材料中，其中一个刻槽工具相应地作为另一个刻槽工具的配合工具起作用。

在一个变型方案中（其中切割机构设定用于扭转切割），为了制造在刻槽工具之间的弱化部而夹入簧丝，刻槽工具然后保持在与簧丝的作用中并且螺旋弹簧通过扭转从所夹入的簧丝割断。所述簧丝因此在割断部位上保持夹入，但是通过刻槽工具不完全地分断。这些刻槽工具其实作为卡夹工具起作用并且将簧丝保持稳固，直到该簧丝通过扭转应力撕裂或者说破裂。扭转破裂通过弹簧体的枢转产生，其中材料割断在通过楔工具定义的割断面中进行。能够尤其产生平滑的割断面，这是因为供给的簧丝借助于刻槽工具来固定。

在其它的实施方式中，为了制造弱化部使用至少一个射线工具。额定破裂部位制造机构的一些实施方式包含激光系统，从而为了制造弱化部能够将至少一个激光射线射入至簧丝表面。所述射入能够从多个侧面进行。为了借助于仅一个唯一的激光射线获得多个侧面的射入，在一些实施方式中，激光射线通过一个或多个偏转机构例如平面镜单次地或多次地如此偏转，使得簧丝的不同的外周区段利用相同的激光射线被照射并且能够被表面地刻槽或者说熔化。作为替代的射线工具，也能够使用水射线,必要时也能够使用等离子体。

在在簧丝处在定义的割断位置处制造额定破裂部位之后，完成的螺旋弹簧能够借助于切割机构从所供给的簧丝割断，其中由于额定破裂部位，对此必要的切割力相比于对未预先弱化的簧丝也即没有额定破裂部位的簧丝而言能够显著更小。

由于额定破裂部位的产生，扭转切割的使用范围便例如能够显著扩展至带有较大的绕圈比的螺旋弹簧。到目前为止，在扭转切割中的上限典型地位于在3到4的区域中的绕圈比中。对借助于额定破裂部位预先弱化的簧丝而言，现在能够将带有大于4的绕圈比的螺旋弹簧利用扭转切割过程可靠地割断。绕圈比能够例如位于5和10之间,必要时也位于直至12的区域中或者超过该区域。相应地，在下文具体阐释实施例。

同样可能的是，获得在绕簧机中的更好的切割结果，该绕簧机例如设定用于直线切割或旋转切割，这是因为在预先弱化的割断位置处需要明显更小的切割力，以便获得完成的螺旋弹簧从所供给的簧丝的干净的割断。参与切割过程的组件由此较少地经受磨损并且能够在适当的尺寸设计中在必要时也将较难切割的簧丝材料,例如高强度的簧丝借助于直线切割或旋转切割来割断。

从说明书和附图中也得到这些特征和其它的特征，其中单个的特征相应地独自地或几个地以子组合的形式在本发明的一个实施方式中和在其它的领域上得到实现并且表现为有利的以及能够保护自己的实施方案。

附图说明

图1示出了绕簧机的一个实施方式的示意性的总览视图；

图2示出了带有额定破裂部位制造机构的组件的成形工具的区域的放大的细节视图；

图3在3A中示出了在快要将簧丝刻槽之前的图1和2中的绕簧机，并且在3B中示出了在簧丝的刻槽情况下的绕簧机；

图4在4A中示出了额定破裂部位制造机构的组件的替代的结构布置，在4B中示出了在快要将簧丝刻槽之前的相应的绕簧机，并且在4C中示出了在簧丝的刻槽情况下的绕簧机；

图5示出了额定破裂部位制造机构的组件，该额定破裂部位制造机构利用两个射线工具工作；

图6示出了带有额定破裂部位制造机构的多个变型方案的组件的另一个绕簧机的侧视图，该额定破裂部位制造机构在结束簧丝进给之前能够制造额定破裂部位；并且

图7在7A和7B中示出了额定破裂部位制造机构的两个变型方案，该额定破裂部位制造机构借助于激光工作并且具有能够移动的射线输出部。

具体实施方式

在图1中的示意的总览视图示出了按照本发明的一个实施方式的CNC绕簧机100的几个结构元件。图2示出了带有额定破裂部位制造机构的组件的成形工具的区域的放大的细节视图。

绕簧机100具有配有三副供给滚轮112的供给机构110，该供给机构能够将来自于簧丝储备部并且通过校准单元导引的簧丝115的互相接续的簧丝区段利用数字控制的进给速度分布在水平的方向上供给到成形机构120的区域中。例如在图2中很好识别成形机构的组件。所述簧丝能够在供给滚轮的出口侧通过簧丝导引机构来导引（参见图6）。

所述簧丝借助于成形机构120的数字控制的工具成形为螺旋弹簧F。两个以90°角偏置地布置的绕圈销（Windstifte）122、124属于所述工具，所述绕圈销在相对于中轴线118的径向上或者说相对于所期望的弹簧轴线的位置进行定向，并且设置用于确定螺旋弹簧的直径。绕圈销的位置能够相对于用于弹簧直径的基础设定在调节中沿着倾斜走向的方向以及在水平的方向上改变，以便针对不同的弹簧直径调整所述机器。相应的设定也在绕簧过程中是可能的，以便依据沿着弹簧的绕圈的轴向的位置来改变直径。所述运动能够借助于电的驱动装置在控制数字控制装置的情况下进行。

螺距工具130具有在制造中的螺旋弹簧的绕圈的旁边作用的基本上垂直于弹簧轴线定向的作用面。螺距工具借助于相应的机器轴的数字控制的调节驱动装置平行于制造中的螺旋弹簧的轴线118（也即垂直于图面）能够移动。在弹簧制造中进给的簧丝由螺距工具相应于螺距工具的位置在平行于弹簧轴线的方向上被推开，其中通过螺距工具的位置确定在相应的区段中的弹簧的局部的螺距。通过螺距工具的轴线平行的移动在弹簧制造期间产生螺距改变。也存在没有单独的螺距工具的变型方案，其中螺距通过卷绕工具设定。

属于所述工具的CNC机器的机器轴通过计算机控制的控制机构180来控制，该控制机构具有储存机构，在该储存机构中安装有控制软件，此外用于机器轴的工作运动的NC控制程序属于该控制软件。

绕簧机设定用于制造带有较大的绕圈比（例如直至D/d≈8）的螺旋弹簧。在这种螺旋弹簧中，还存在对簧丝的平整的端面的要求，该端面应尽可能相对于弹簧轴线平行地且中部地走向。该端面能够在满足这些要求的情况下作为用于导入力和力矩的贴靠面起作用。这样的螺旋弹簧主要在4mm到10mm的簧丝直径区域中，并且优选地由铬硅簧丝（例如按照EN 10270-2的簧丝类型FD、TD和VD）或用于阀弹簧的簧丝（例如按照EN 10270-2的簧丝类型VD）制成。所述螺旋弹簧通常拥有5到10的平均的绕圈比，偶尔也超过该绕圈比，例如直至16。

原则上，多种簧丝材料适用于带有扭转切割的切割。但是，扭转切割方法到目前为止在大于4的绕圈比的情况下通常并非能够过程可靠地执行。绕簧机100如此地配置，使得能够执行扭转切割。

在弹簧轴线上方布置了能够数字控制的切割和刻划机构150，该切割和刻划机构在能够竖直移动的工具载体的底端处具有第一刻槽工具152，该刻槽工具通过触发所属的机器轴能够在竖直方向上向下向着工件的方向或者说向上移动。第一刻槽工具152具有向下指向的楔形的切割部（楔角大约90°），该切割部拥有平行于中轴线走向的锋利的第一切割边SK1。在结束成形操作之后，借助于第一刻槽工具，在所设置的割断位置上制造横向于簧丝心部走向的、在弹簧绕圈的外侧处的沟槽（参见图3）。

在这种刻槽操作中，具有相应的第二切割边SK2的第二刻槽工具154作为配合元件起作用，该切割边布置在弹簧绕圈的内部并且向上向着第一刻槽工具的方向指向。第二刻槽工具154紧固在以芯轴156为形式的工具保持部的顶侧处，该芯轴是芯轴单元的组成部分。芯轴和由该芯轴承载的第二楔工具借助于相应的机器轴能够平行于中轴线118移动，并且能够由此移动到弹簧的内部中或者从该内部向外抽拉。芯轴作为整体支承在能够竖直移动的芯轴滑块160中，从而第二刻槽工具154能够执行向着上部的刻槽工具的方向或在相反的方向上的受控制的竖直运动。

至少一个刻槽工具例如内部的第二刻槽工具154能够在朝向机器的前壁的切割边的侧面上设有伸出超过切割边的鼻部154'（参见图3B），该鼻部在割断过程中阻碍簧丝的向着机器壁的方向的偏移。由此能够阻碍簧丝从工具中跳起的可能。

在中轴线的下方布置了工具单元170，该工具单元具有径向于中轴线118在竖直方向上能够往复运动的工具保持部，该工具保持部在其顶端处承载楔工具172，能够推入该楔工具，以用于导入在螺旋弹簧之间的扭转切割。楔工具在其上部的端面处具有平整的斜面173，该斜面从绕簧机的前壁出发倾斜地向着下前方倾斜。相对于水平面的倾斜角计为大约10° 到40°，优选地大约15°。在扭转切割中，借助于径向于弹簧轴线和中轴线移动的楔工具172将所完成的螺旋弹簧向上枢转，从而螺旋弹簧在所设置的割断部位处在刻槽工具之间扭绞（参见图3B）。

两个刻槽工具152、154以及设置用于该刻槽工具的运动的切割和刻划机构150的和芯轴单元的组件是额定破裂部位制造机构的功能组件，该额定破裂部位制造机构设定用于：在外周的两个径向对置的区段处，在簧丝的定义的割断位置处，分别将一个线形的弱化部以横向于簧丝的纵向走向的沟槽的形式置入簧丝的表面的区域中。同样通过控制机构180基于NC控制程序控制额定破裂部位制造机构的组件。

绕簧机100能够如下地工作。在用于螺旋弹簧的制造循环的开始处，上部的第一刻槽工具152位于在其上部的折返点处的升高的位置中，并且利用下部的刻槽工具154将芯轴拉入，从而下部的刻槽工具位于通过卷绕工具122、124定义的绕圈面的外部。然后，在连续的簧丝供给的情况下，螺旋弹簧以公知的方式通过绕簧制造，办法是：所进给的簧丝材料通过绕圈指部124、122推出并且弯曲为圆形。如果螺旋弹簧获得了所期望的弹簧长度，则簧丝供给如此地停止，使得所设置的割断位置（完成的螺旋弹簧在该割断位置处应从所供给的簧丝割断）位于割断面155中，该割断面通过彼此朝向地调整的刻槽工具152、154的彼此平行的切割边SK1、SK2的位置定义。

然后，芯轴156随第二刻槽工具154向前移动到弹簧体中。在此，如此地设定芯轴的竖直位置，使得第二刻槽工具154的切割边SK2仅从弹簧绕圈的内侧离开几个十分之一毫米（参见图3A）。

然后，激活切割和刻划机构150的机器轴，从而第一刻槽工具152从上部移动至簧丝的外侧。两个刻槽工具152和154然后稍微彼此朝向地移动，从而刻槽工具的同面的切割边同时从外部（第一刻槽工具）并且从内部（第二刻槽工具）在径向对置的部位处挤入簧丝材料的表面中（参见图3B）。在这种刻槽操作中，在每个簧丝侧面上制造垂直于簧丝纵向走向的沟槽。该机械地制造的沟槽共同地作为额定破裂部位起作用。在此，该刻槽工具仅如此深度地挤入簧丝材料中，使得产生簧丝材料的表面的线形的弱化部，其中簧丝的内部“不受损坏地”保持或者说在很大程度上保持不变形。在在4mm到10mm的范围中的典型的簧丝直径的情况下，典型的挤入深度能够位于1mm之下，例如在0.2mm和0.8mm之间的范围中（参见图3B）。

所述簧丝不通过刻槽工具152、154割断。作为取代方案，刻槽工具从上部和下部夹入所述簧丝并且由此将它固定地保持在设置在割断位置处的割断面155中。紧接着，真正的割断过程“扭转切割”借助于从下部导入的楔工具172从下部实施。通过竖直的推移运动，楔工具或者说破裂工具172从下部在弹簧的第一和第二绕圈之间移动并且将弹簧体在割断位置的另外一侧向上转动，直到簧丝材料在割断面155中破裂或者说撕裂（参见图3B）。弹簧因而在楔工具的平面（割断面155）中扭绞或者说转动，并且在扭应力下在割断面中破裂。

之后，上部的楔工具向上向回抽拉并且下部的刻槽工具下降并且通过芯轴的拉入而向回移动。之后，用于制造接下来的螺旋弹簧的相应的循环便开始。在左旋的螺旋弹簧中，所述工具和所述结构布置对称地实施。

通过簧丝的表面的线形的弱化部，在两个径向地对置的区域处，借助于刻槽工具制造额定破裂部位。在扭转应力的导入的情况下，撕裂扩展能够从对置的侧面进行到簧丝材料的内部中。平整的、很均匀的破裂面得以产生，从该破裂面向内以及向外均没有毛刺立下。

此外，仅产生较少的切割冲击。概念“切割冲击”在这里一般指的是在割断过程中的噪音产生。通常在扭转切割的情况下的切割冲击小于在其它的切割类型（例如直线切割、旋转切割）的情况下的切割冲击。在根据本发明的方法中的切割冲击小于在传统的方法中的切割冲击，这是因为割断所需的力由于预先置入的弱化部因而较小并且所有的处于力配合中的部分的总能量由此较小。在在破裂部位处的弹簧割断之后并且工具和机器元件减载之后，在系统中的能量“突然地”减载。

在没有沟槽或者说刻划的传统的扭转割断中，通过以下方式存在实际的绕圈比限制，即在楔工具或者说破裂工具的作用位置和割断位置之间的决定性的半个弹簧绕圈在过大的绕圈比的情况下通常不够硬，并且由此不足够的扭转力矩能够进入割断面中。此外，弹簧体的转动也能够通过楔工具（图3B）在几何方面受限，从而通常期望的是，在在向着前壁的方向向回弯曲的情况下，最迟在在70°和100°（在弹簧轴线和水平线之间的角度）之间的角度范围中导致破裂，这是因为否则弹簧体能够在工具和/或机器的部件上敲击和/或楔工具的运动轴不再能够执行足够的行程运动（Hubbewegung）。

这种限制通过刻槽来缓和。通过在径向对置的外周区域处的刻槽，显著地减小为破裂所需的扭转力矩，从而在几何限定之内通过可能的干扰轮廓或移动路径导致簧丝的分断。在执行扭转切割中的这种显著的改善此时还归因于：多侧的表面的沟槽有利于在簧丝外周的不同的部位处的撕裂产生或撕裂扩展。此外似乎有利的是，（比较硬的或者说脆的）簧丝材料在簧丝的中央轴线的附近通过刻槽或者说刻划在很大程度上不受影响地存留。未弱化的、中央的材料由此（形象地说）表现为扭转轴。

在图1到3的实施方式中，切割和刻划机构150的组件布置在中轴线118或者说通过该中轴线定义的绕簧机的水平面的上方，并且楔工具172从下部在相邻的绕圈之间作用进入，以用于导入扭转破裂。在此，在还未被弯曲的簧丝区段（该簧丝区段碰触下部的卷绕工具122）和布置在其上的割断区（刻槽工具152、154在该割断区中工作）之间例如存在半个弹簧绕圈。该弹簧绕圈形成下一个螺旋弹簧的第一半个绕圈并且存留在绕簧机中，如果移开所割断的螺旋弹簧。

在需要时，也能够选择在图4中示出的结构布置，其中切割和刻划机构的组件布置在中轴线418之下，其中楔工具472布置在制造中的螺旋弹簧的上方并且从上部引入相邻的弹簧绕圈之间，以便引起扭转破裂（图4C）。相同的或相应的组件承载与在图1到3中的相同的但相应地提高了300的附图标记。

在弹簧制造中，所述簧丝相应地如此程度地进给，使得在所供给的簧丝和所设置的割断位置之间存在完全的360°绕圈W1。然后，簧丝进给被停止并且芯轴456移动到弹簧中，从而内部的刻槽工具454位于绕圈W1的接下来的绕圈的起始处。然后，外部的刻槽工具452也从其它的簧丝侧作用在相同的位置处。在刻槽工具454、452的共同移动的情况下，在楔工具472从上部作用进入并且导入扭转之前，簧丝在在绕圈W1和之后跟随的簧丝区段之间的过渡处被刻槽以及夹入。绕圈W1由此借助于刻槽工具从导致扭转的力脱耦。由此，避免了贴靠的端部绕圈/起始绕圈的向上弯曲。

借助于图5阐释一个实施方式的组件，其中额定破裂部位制造机构借助于射线工具工作。为了简化起见，绕簧机的相同的或相似的组件具有与图1到3中相同的附图标记。

额定破裂部位制造机构具有定义了在以下部位处的竖直的割断面的第一射线输出机构552和第二射线输出机构554，在该部位处，在簧丝进给结束之后应导入扭转破裂。上部的第一射线输出机构产生射线，该射线倾斜地指向簧丝的凸起地弯曲的外侧。下部的第二射线单元产生射线，该射线大约在径向对置的部位处倾斜地指向簧丝的凹陷地弯曲的内侧。在楔工具172从下部在还悬挂在所供给的簧丝处的第一绕圈和第二绕圈之间移动并且将弹簧体向上弯曲之前，借助于射线，能够在径向对置的区域中在簧丝的外侧和内侧处相应地在簧丝表面的区域中置入线形的弱化部。同样在这里，从簧丝外周的多个部位进行撕裂导入，从而减小必要的扭转力矩。

在所展示的变型方案中，额定破裂部位制造机构借助于激光射线工作，其中以激光系统的导引射线的出射光学件的形式设计射线输出机构552、554。

在另一个变型方案中，额定破裂部位制造机构利用猛烈集束的水射线工作，该水射线在高压下通过出射喷嘴向着簧丝表面的方向射入射线输出机构中。

在图1到5的变型方案中，额定破裂部位在簧丝进给结束之后，在停止的簧丝进给的情况下在完成弯曲的或者说完成绕圈的弹簧处产生，从而额定破裂部位在该额定破裂部位的制造和扭转力矩的导入之间不再移动。但是这不是必然的。借助于图6阐释实施例，其中在结束绕簧操作之前制造额定破裂部位，从而在产生额定破裂部位之后还将所述额定破裂部位进行进给直至到进行所述切割的位置中。

对此，图6示出了绕簧机600的部件的正视图，该绕簧机具有切割机构650，该切割机构设定用于直线切割。簧丝615通过供给机构的供给滚轮612向着成形机构620的方向传送，该成形机构具有用于规定弹簧直径的两个绕圈销622、624以及用于规定螺距的螺距工具630。在中轴线618的上方，将切割机构650与切割工具652安装，该切割工具在成形操作的结束之后将所制造的螺旋弹簧利用竖直的工作运动借助于直线切割从所供给的簧丝割断。芯轴655（切断芯轴）作为用于切割工具的配合元件起作用，该芯轴位于制造中的弹簧的内部并且具有竖直的切割边656，该切割边在割断时与切割工具652配合作用。切割边656定义了直线切割的割断面。

直接在供给滚轮612后方，在该供给滚轮和成形工具的区域之间安装了簧丝导引机构616，该簧丝导引机构具有入口套筒616A以及与之同轴的出口套筒616B，该入口套筒和出口套筒带有间距地彼此如此地布置，使得在套筒之间从外部能够从多个方向自由地够及所穿引的簧丝的区段。

同样在该示例情况中，应制造带有比较大的绕圈比（D/d > 8）的螺旋弹簧，该螺旋弹簧由比较硬的弹簧钢簧丝形成。借助于额定破裂部位制造机构可能的是，相对于没有额定破裂部位的簧丝显著地减小簧丝的割断所需的切割力。由此能够减少工具磨损并且可能的是，省去否则切割机构的组件的必要的尤其繁琐的尺寸设计。同样，工具和机器的切割冲击和负载总体上被减小。由此，能够获得工具的较高的耐用度。

在这里所展示的变型方案中，额定破裂部位制造机构的组件如此地在簧丝导引部616的区域中安装，使得能够在以下簧丝区段处制造额定破裂部位，该簧丝区段自由地位于入口套筒616A和出口套筒616B之间。在示例中，为此安装了两个径向对置的射线输出机构654A、654B，以便在在两个径向对置的区域处的簧丝处制造横向于簧丝方向走向的表面的刻划。在示例中，射线输出机构设计为激光系统的出射光学件。作为替代方案，它也能够指的是水射线切割机构的出射喷嘴。

因此在该变型方案中，在设有额定破裂部位的簧丝区段的真正的成形过程通过绕簧发生之前，制造额定破裂部位。在制造额定破裂部位之后，簧丝还如此程度地进给，直到额定破裂部位位于通过切割边656定义的割断面中。这种情况在图6中通过在在额定破裂部位SB的区域中的弹簧的外侧和内侧处的刻划标明。

额定破裂部位制造机构的组件、例如射线输出机构能够机器稳固地如此地布置，使得在该额定破裂部位制造机构的位置和割断面之间准确地存在所需的簧丝长度。然后，簧丝进给必要时短暂地中断，直到产生额定破裂部位。在其它的变型方案中设置的是，簧丝进给对于预先设置的刻划而言不被中断。对此，在簧丝的附近安装的额定破裂部位制造机构的组件平行于簧丝运行方向能够线形移动地支承并且能够如此地被控制，使得它对制造额定破裂部位的持续时间而言与所进给的簧丝同步地以簧丝速度一同移动，并且紧接着在接下来的循环之前再次能够向回移动。对此，簧丝导引机构能够例如与紧固在其旁侧的射线输出机构装配在滑块上，以便能够作为整体线形地在簧丝运行方向上往复运动。

图6结合图7还示出了额定破裂部位制造机构的组件的替代的结构布置，在设置在簧丝处的割断位置移动直至割断面（通过切割边656定义）中之前，该额定破裂部位制造机构借助于激光射线在所设置的割断位置处制造额定破裂部位。在这里，所述组件在空间中以大约90°偏置于割断面地布置在绕圈指部622、624之间。这种结构布置能够例如由于位置原因因而是有利的，如果在割断面的区域中仅提供了较少的结构空间。

激光系统的射线输出单元752径向地布置在弹簧的外部并且横向于簧丝715的穿行方向通过单轴的枢转运动（图7A中的射线输出单元752A）或者线形的平移运动（图7B中的射线输出单元752B）能够垂直于簧丝纵向地移动。径向相对于射线输出机构，带有两个V形地彼此布置的平面镜761A、761B的镜装置位于簧丝绕圈的内侧处，该平面镜如此地布置，使得在射线输出单元的确定的位置处，激光射线由所述平面镜之一或两个平面镜反射至穿行的簧丝的外周区域，该外周区域不能够直接地通过来自于射线输出机构的激光射线达到。在镜面之间的角度W能够例如位于70°到130°的区域中。以这种方式可能的是，利用在横向上通过枢转或平移能够往复运动的唯一的激光射线，将簧丝在其整个外周上或在外周的大部分（多于180°）上，表面地沿着定义的弱化线熔化或者说刻槽。激光射线因此能够通过偏转镜单次地或多次地如此地偏转，使得即便在背离于射线输出机构的侧面上，也能够利用相同的激光射线照射不同的外周区段。

在环绕的表面的熔合线在所设置的割断位置处通过激光射线产生之后，在所完成的弹簧借助于切割工具通过直线切割割断之前，所产生的额定破裂部位通过簧丝进给的操作而进给直至在芯轴655处的割断面中。

借助于图7阐释的变型方案也能够设置在其它的部位处、例如在簧丝导引部的区域中。如果结构空间允许，则在割断面中即在芯轴的切割边656的区域中的结构布置也是可能的。

所述申请由此公开了不同的可行方案，将簧丝在定义的割断位置处通过刻划或刻槽机械地或通过射线工具的作用沿着比较窄的线进行弱化，以便产生在减小的切割力的情况下实现的干净的切割的额定破裂部位。如果至少在两个径向对置的区域处或者却在整个外周上置入沟槽或者说刻划，正如这一点在这里借助于几个示例示出的那样，则切割力显著地减小。由此，尤其能够将带有明显较大的绕圈比的弹簧借助于扭转切割来割断。

所述额定破裂部位也能够通过切入操作来产生。为此，例如在图1到3的变型方案中，芯轴156能够设有棱边锋利的切入工具，该切入工具在芯轴轴向地进给到弹簧的内部中时，将沟槽在簧丝横截面的切向上刻划到簧丝的内侧处。

Claims (24)

1.一种用于通过借助于数字控制的绕簧机的绕簧来制造螺旋弹簧的方法，其中在NC控制程序的控制下，通过绕簧机的成形机构的供给机构供给簧丝，所述簧丝借助于成形机构的工具成形为螺旋弹簧，并且然后借助切割机构从所供给的簧丝割断制造完成的螺旋弹簧，

其特征在于，

在定义的割断位置处割断之前，沿着簧丝至少在簧丝外周的两个径向对置的区段处在簧丝的表面的区域中制造线形的弱化部，并且在割断位置处从所供给的簧丝割断制造完成的螺旋弹簧。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，通过以下方式在簧丝表面处和其附近制造线形的弱化部，即凿入、刺入、滚压入、锤入或划入簧丝表面。

3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，从簧丝表面出发仅如此程度地制造弱化部，使得簧丝的直径的至少50%在簧丝的中部的区域中基本上不受靠近表面的弱化部影响地存留。

4.按权利要求1所述的方法，其特征在于，为了在割断位置处将簧丝弱化，唯独在两个径向对置的外周区域处相应地制造线状的弱化部。

5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，簧丝借助于能够数字控制的刻槽工具（152、154）同时在径向对置的外周区段处机械地刻槽。

6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，为了在割断位置处弱化簧丝，则制造在周向上不中断的环绕的线形的弱化部。

7.按权利要求1所述的方法，其特征在于，为了制造弱化部,使用至少一个射线工具。

8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，为了制造弱化部，将至少一个激光射束入射至簧丝表面。

9.按权利要求1所述的方法，其特征在于，带有多于4的绕圈比D/d的螺旋弹簧（F）被制造并且借助于扭转切割从所供给的簧丝割断，其中绕圈比是在弹簧直径D和螺旋弹簧的簧丝直径d之间的比例。

10.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，簧丝的直径的60%和90%之间在簧丝的中部的区域中基本上不受靠近表面的弱化部影响地存留。

11.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，为了在刻槽工具（152、154）之间制造弱化部，夹入簧丝，所述刻槽工具保持在与簧丝的作用中并且通过扭转从夹入的簧丝割断螺旋弹簧。

12.按权利要求8所述的方法，其特征在于，激光射线通过至少一个偏转机构单次地或多次地如此地偏转，使得利用相同的激光射线照射不同的外周区段。

13.按权利要求9所述的方法，其特征在于，所述绕圈比D/d在5和10之间。

14.一种用于通过绕簧制造螺旋弹簧（F）的绕簧机（100），其包括：

用于将簧丝（115）供给至成形机构（120）的供给机构（110），其中成形机构具有至少一个卷绕工具（122、124）；

用于在结束成形操作之后将制造完成的螺旋弹簧从所供给的簧丝割断的切割机构；

用于基于NC控制程序来控制供给机构、成形机构和切割机构的控制机构（180），其特征在于额定破裂部位制造机构，该额定破裂部位制造机构设定用于：在定义的割断位置处沿着簧丝至少在两个径向对置的簧丝外周的区段处，在簧丝的表面的区域中制造线形的弱化部。

15.按照权利要求14所述的绕簧机，其特征在于，额定破裂部位制造机构具有两个能够彼此朝向或远离地运动的带有位于共同的平面中的切割边（SK1、SK2）的刻槽工具（152、154）。

16.按照权利要求14或15所述的绕簧机，其特征在于，切割机构设定用于通过扭转切割来割断所述螺旋弹簧（F）。

17.按照权利要求15所述的绕簧机，其特征在于，如此地配置绕簧机，使得为了制造在刻槽工具（152、154）之间的弱化部而夹入簧丝（115），所述刻槽工具能够保持在与簧丝的作用中并且通过扭转能够从夹入的簧丝割断螺旋弹簧（F）。

18.按照权利要求14所述的绕簧机，其特征在于，额定破裂部位制造机构具有带有能够定向至簧丝表面的射线输出机构（552、554、652、654、752）的至少一个射线工具。

19.按照权利要求18所述的绕簧机，其特征在于，额定破裂部位制造机构具有激光系统，该激光系统如此地配置，使得为了制造线形的弱化部能够将至少一个激光射束入射至簧丝表面。

20.按照权利要求19所述的绕簧机，其特征在于，激光系统具有射线输出机构（752），该射线输出机构横向于簧丝（715）的穿行方向能够垂直于簧丝纵向移动地支承，其中径向地相对于射线输出机构布置了带有两个V形地彼此朝向地布置的平面镜（761、762）的偏转机构，所述平面镜如此地定向，使得在射线输出机构的确定的位置中，激光射线从所述平面镜之一或两个平面镜反射至簧丝的外周区域，不能够直接通过来自于射线输出机构的激光射线达到该外周区域。

21.按照权利要求15所述的绕簧机，其特征在于，能够如此地触发刻槽工具，使得所述刻槽工具能够同时从对置的侧面表面地挤入簧丝材料中，其中所述刻槽工具之一相应地作为另一个刻槽工具的配合工具起作用。

22.按照权利要求16所述的绕簧机，其特征在于，绕簧机具有能够径向于中轴线（118）移动的带有楔工具（172）的工具单元（170），该楔工具能够在螺旋弹簧的绕圈之间推入。

23.按照权利要求19所述的绕簧机，其特征在于，设置至少一个偏转机构，激光射线利用该偏转机构能够单次地或多次地如此地偏转，使得能够利用相同的激光射线照射簧丝（715）的不同的外周区段。

24.按照权利要求23所述的绕簧机，其特征在于，所述偏转机构是平面镜（761A、761B）。