DE236267C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 236267 KLASSE 49 e. GRUPPE

WILLIAM AVERY in RICHMOND, Engl.

schneidemaschinen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. Februar 1909 ab.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf selbsttätige Holzschraubenschneidemaschinen und betrifft eine einstellbare Vorrichtung zur Regelung der Schnittiefen des auf das Arbeitsstück in mehreren Arbeitsgängen in abnehmendem Maße einwirkenden Schneideisens.

Bei den bekannten Maschinen werden die Werkstücke selbsttätig von den Zuführschienen abgenommen und mit ihren Köpfen zwischen die sich drehenden Klemmbacken geschoben, die sie erfassen, während sie beim Gewindeschneiden auf der einen Seite durch einen Gegenhalter abgestützt werden. Das AVerkzeug oder Schneideisen sitzt nun bei den bekannten Maschinen am Ende eines Tragarmes, der auf einer im Gestellrahmen der Maschine achsial verschiebbar gelagerten Welle befestigt ist, welche außerdem eine Schwingbewegung erlangt, um das Schneideisen in bzw. außer Eingriff mit dem Werkstück zu bring'en; und zwar wächst die Größe der Schwingbewegung der Welle mit jeder nachfolgenden Verschiebung zwecks Erzielung einer verstärkten Schnittiefe. Bei Bearbeitung der Spitze wird das Werkzeug jedoch nicht mehr parallel, sondern entsprechend schräg vorwärts bewegt.

Zur Durchführung dieser Bewegung hat man sich auch bereits einer Formstange bedient, die eine der gewünschten Oberfläche der Schraube entsprechende Gestalt besitzt und auf der ein vorspringender Arm der Schneideisentragwelle aufruht, so daß diese entsprechend ausgeschwungen wird und dem Schneideisen die entsprechende Einstellung quer zur Achse des Werkstückschaftes erteilt. Außerdem hat man zwecks Regelung der Stellung" der Formstange eine als Daumenscheibe unmittelbar wirkende Schnecke benutzt, derart, daß das Schneideisen beim Beginn seiner Vorwärtsbewegung auf das Werkstück zu vorrückt, dagegen bei der Rückwärtsbewegung der Schneideisenwelle wieder zurückgeht, um erst wieder bei der darauf folgenden Vorwärtsbewegung oder dem nächsten Arbeitsgang wieder stärker zur Erzeugung eines tieferen Schnittes vorzurücken usf. Hierbei sitzt die Formstange an einem Schwingarm, dessen jeweilige Stellung durch einen unmittelbar auf sein Ende einwirkenden Daumen beeinflußt wird.

Die Umfläche dieses Daumens zeigt die Form eines Kegels, und bei jeder Drehung desselben wird das Schneidwerkzeug vom Werkstück entfernt, und wenn der Stellarm des Schneideisens wieder gegen die Oberfläche des Daumens trifft, ist der letztere in Richtung seiner Achse verschoben worden.

Hierdurch ergab sich, daß der vollständige Daumen eine mehrfache Drehung' entsprechend der Zahl der Schneidgänge des Werkzeuges erlangen mußte, um eine Schraube fertigzustellen, sowie eine genaue achsiale Verschiebung erhalten mußte. .

Derartige Vorrichtungen sind aber nur schwer so zu bauen, daß sie mit der erforderlichen Genauigkeit arbeiten.

Man hat auch bereits vorgeschlagen, eine Daumenscheibe zu benutzen, die sich nur wäh- 70'

rend der gesamter^, Hin- und Herbewegungen des Schneideisens zur Erzeugung einer fertigen Schraube einmal dreht und auf einen Keil wirkt, der das Schneideisen gegen das Werkstück führte. Bei Verwendung einer derartigen Vorrichtung, die ermöglicht, daß das Werkzeug anfänglich einen tiefen Schnitt und danach immer flachere Schnitte ausführt, zeigt sich jedoch, daß die Größe des Werkzeugvorschubes bzw. die Schnittiefe konstant blieb und durch die Gestalt des Daumens oder des Keiles oder auch beider bestimmt wurde und nur geändert werden konnte durch Auswechselung einer dieser Teile. Überdies war eine derartige Maschine nicht geeignet zum Schneiden zylindrischer Schrauben mit zugespitzten Enden, die eine entsprechend gestaltete Formstange zur Führung des Schneideisens erfordern.

. 20 Gegenstand der Erfindung ist nun eine Vorrichtung, die die Größe des Vorschubes des Schneideisens in Richtung auf die Achse des Werkzeugschaftes zur Erzeugung eines vollen Schneidganges ändert, ohne jedoch die Teile der Einrichtung zum Bewegen der Formstange auswechseln zu müssen, wobei die gewünschten Änderungen durch eine einfache Einstellung der genannten Einrichtung sich erzielen lassen.

Gemäß der Erfindung gelangt eine Daumenscheibe zur Anwendung, die durch eine einstellbare Verbindung auf den Kniegelenkhebel einwirkt, zwecks Flebens und Senkens der Formstange zur Erzielung.von allmählich abnehmender Schnittiefe.

Auf der Zeichnung ist eine mit dem Erfindungsgegenstand ausgestattete selbsttätige Holzschraubenschneidemaschine teilweise veranschaulicht, und zwar ist
Fig. ι eine Vorderansicht der Maschine und Fig. 2 die zugehörige Oberansicht.

Fig. 3 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung zur Regelung der Schwingbewegung der das Werkzeug tragenden Welle,

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Vorderansicht der Einrichtung zur Aufnahme der Formstange und

Fig. 5 ein Diagramm zur Veranschau-. 50 lichung der Wirkung des Kniehebelgelenkes zum Anheben der Formstange.

Fig. 6 ist eine der Fig. 3 ähnliche Schnittansicht, welche die einzelnen Teile bei größerem Maßstabe in der Stellung zeigt, welche sie am Ende eines Schneidganges einnehmen.

Fig. 7 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 6 bei der Stellung der einzelnen Teile zu Beginn eines Schneidganges,

Fig. 8 ein senkrechter Querschnitt zu Fig. 6 nach der Linie X.

In den Lagern 2 des Gestellrahmens 1 der Maschine ist eine hohle Welle 3 gelagert, die eine scheibenartig'e, zum Antrieb dienende Verstärkung 5 besitzt und die Greiferbacken 4 trägt, welche durch eine innere, nicht dargestellte Feder geschlossen werden, um durch Vorrichtungen zu bestimmten Zeiten zwecks Aufnahme und Erfassens des Kopfes eines Werkstückes geöffnet und hiernach wieder geschlossen zu werden.

Die Welle 3 trägt außerdem ein Kegelrad 6 (Fig. ι und 2), welches mit einem Kegelrad 7 der Welle 8 zusammen kämmt, die auf ihrem entgegengesetzten Ende ein Rad 9 trägt, das mit einem Rad 10 in Eingriff steht. ' Auf der Welle dieses Rades sitzt ein weiteres Zahnrad 11, das ein Rad 12 der Welle 13 antreibt, die quer zur Maschine gelagert ist und sich einmal während eines Vor- und Rückwärtsganges des Schneideisens beim Gewindeschneiden dreht. Auf dem entgegengesetzten Ende der Welle 13 ist ferner ein Rad 14 aufgekeilt, das mittels eines weiteren Stirnrades die Gegenwelle 15 antreibt, welche die erlangte Bewegung durch ein Kegelrädergetriebe 16 auf die Hauptdaumenwelle 17 überträgt. Letztere erstreckt sich längs durch die Maschine parallel zur Welle 3 und dreht sich einmal während der vollständigen Herstellung einer Schraube. .

Die unbearbeiteten Werkstücke werden in · bekannter Weise zwischen zwei Führungsschienen 18 einzeln hintereinander zugeleitet, die schraubenförmig gekrümmt sind und mit ihren unteren Enden bis an einen mittels Schraubenbolzen 19 an dem Gestellrahmen befestigten Ansatz reichen (Fig. 2). Die Werkstücke werden nun einzeln durch Vorrichtungen von den Führungsschienen abgenommen und mit dem Kopf zwischen die sich drehenden Klemmbacken geschoben (Fig. 1), um von diesen während der Bearbeitung festgehalten zu werden, wobei der Druck des Schneideisens auf den Schaft durch einen Gegenhalter aufgenommen wird.

Nach Fertigstellung der Schrauben erfolgt ein Öffnen der Backen, und sie wird durch eine Vorrichtung entfernt, um für ein neues Arbeitsstück Platz zu machen. Die das Werkzeug bzw. Schneideisen tragende Welle ist im Gestellrahmen oberhalb der Welle 3 und parallel zu dieser gelagert, Und sie kann sowohl gedreht wie auch achsial in ihren Lagern verschoben werden. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, trägt sie einen festen Arm 22, der das Schneideisen 23 sowie einen festen nach rückwärts sich erstreckenden Arm 24 hält (Fig. 3, 6 und 7), der einen lotrecht verstellbaren Anschlag 25 besitzt, dessenEnde sich dicht gegen die späterhin genauer beschriebene Formstange legt.

Die Welle 21 wird auf ihrem rechtsseitigen

vortretenden Ende von einer Schraubenfeder 26 umschlossen (s. Fig. 1), die bestrebt ist, die Welle nach ihrer Freigabe seitlich nach rückwärts zu verschieben und gleichzeitig dieselbe auch zu verdrehen, damit stets der Anschlag 25 (Fig. 3) gegen die Oberfläche der Formstange zu ruhen kommt.

Auf der sich schnell drehenden Welle 13 sitzt gemäß Fig. 2 eine Daumenscheibe 27, deren schraubenförmig gestaltete Druckkante auf eine Druckfläche 28 eines von der Hülse 29 der Welle 21 sich erstreckenden Ansatzes wirkt. Hierdurch erlangt die Welle 21 ihren, achsialen Vorschub entgegen der Wirkung der Schraubenfeder 26.

Auf der im rückwärtigen Teil des Gestellrahmens gelagerten .Welle 30 sitzt lose ein Rahmen 31 (Fig. 2), der nahe seinem vorderen Ende eine Querstang-e 32 trägt (Fig. 2 und 3), von welcher nach abwärts zwei Ohren reichen zur Aufnahme eines Zapfens 33, der gleichzeitig durch das obere Ende eines Kniehebels 34 führt, dessen unteres Ende mittels eines Bolzens 35 mit dem nach aufwärts sich eistreckenden Vorsprung einer Hülse 36 verbunden ist, die lose drehbar auf der Welle 17 sitzt. Diese Hülse 36 besitzt ferner einen unteren Ansatz 37 mit Schlitzöffnung 137, in welcher ein mittels Schraube 140 einstellbarer Block geführt ist, der einen nach auswärts vorspringenden Zapfen 138 aufweist. Mit dem Zapfen 138 ist das eine Ende einer Stange 38 verbunden, deren anderes Ende an einen segmentförmigen Arm 39 nachstellbar angeschlossen ist, der zu diesem Zweck einen Schlitz 139 besitzt und außerdem auf der frei drehbaren Welle 40 sitzt. Auf dieser Welle ist ein Arm 41 befestigt, dessen oberes Ende sich gegen eine Daumenscheibe 42 legt, die auf der Welle 17 aufgekeilt ist und sich demzufolge nur einmal während der Bearbeitung des Schaftes eines Werkstückes dreht, d. h. während der Schneckenteil der Daumenscheibe 42, die sich in Richtung des in Fig. 3 eingezeichneten Pfeiles dreht, auf den erwähnten Hebel 41 einwirkt, erhält das Schneideisen die erforderliche Zahl von Hin- und Herbewegungen durch achsiale Verschiebung der Welle 21 für die Einleitung und Durchführung des Gewindeschneidens.

Der Gelenkhebel 34 und die Hülse 36 bilden zusammen ein Kniehebelgelenk, das durch die von der Daumenscheibe 42 während der Berührung ihres Schraubenteiles mit dem Arm 41 erhaltene Bewegung den Rahmen 31 entsprechend allmählich anhebt.

Auf der Welle 30 ist ferner ein innerer Rahmen 43 lose angeordnet (s. Fig. 2, 3 und 4), der zwei parallele Arme besitzt, die innerhalb und parallel zu den Armen des äußeren Rahmens sitzen. Die vorderen Enden dieser Arme tragen eine frei schwingbare Stange 44, die mit einer ebenen Oberfläche 45 von einer derartigen Gestalt versehen ist, daß die Stellung des Armes 24 sich regeln läßt. Der letztere ruht hierbei mit einem Anschlag 25 auf der Oberfläche der Formstange auf, die bei der achsialen Verschiebung der Schneideisenwelle ihn entsprechend beeinflußt.

Die Seitenarme des inneren Rahmens 43 besitzen Vorsprünge 46, welche sich für gewöhnlich gegen Knaggen 47 der Schwingwelle 48 legen, die ihrerseits in den vorderen Enden des äußeren Rahmens 31 gelagert ist.

Befindet sich die Welle 48 in der in den Fig. 3, 4, 6 und 7 gezeigten Stellung, so stützen sich die Vorsprünge oder Zapfen 46 des inneren Rahmens und demzufolge das vordere Ende des inneren Rahmens nebst der Formstange in ihrer höchsten Stellung auf den äußeren Rahmen 31, in welcher das Schneideisen bei dem Vorschub seiner Welle den Schaft des Werkstückes bearbeitet. Beim Rückwärtsgang der Schneideisenwelle, wenn also das Schneideisen vom Werkstück entfernt werden müß, wird die Welle 48 ausgeschwungen und die längeren Enden der Knaggen 47 aus der in den Fig. 3, 6 und 7 gezeigten Stellung so bewegt, daß sie ein Senken des die Formstangen tragenden Rahmens 43 mit Bezug auf den vorderen Teil des äußeren Rahmens 31 ermöglichen, dessen Stellung unmittelbar durch die sich nur langsam drehende Daumenscheibe 42 geregelt wird (Fig. 3).

Die Schwingwelle 48 ist zu ihrem Antrieb auf dem einen Ende mit einer Kurbel 49 ausgestattet, die durch eine Stange 50 (Fig. 2) gelenkig an einen Hebel 52 angeschlossen ist, der drehbar am Gestellrahmen der Maschine sitzt und einen seitlich vorspringenden Zapfen 54 trägt, der seinerseits durch eine nicht zur Darstellung gelangte Feder mit der Oberfläche einer Daumenscheibe 55 (Fig. 2) der AVelle 13 gehalten wird, die während einer Vor- und Rückwärtsbewegung des Schneideisens eine Umdrehung" ausführt.

Die Daumenscheibe 55 besitzt einen Flansch, der an einer Stelle einen Ausschnitt aufweist, so daß der Zapfen 54, falls er nicht anderweitig zurückgehalten werden sollte, durch die vorhandene Öffnung hindurchgelangen kann und so dem Hebel 52 ermöglicht, sich auf der Umfläche der Scheibe 55 nach der anderen Seite zu bewegen, gegen welche sich der Zapfen 54 für gewöhnlich legt.

Zur Regelung dieser Bewegung ist der Hebel 52 noch mit einem Anschlagstift 56 ausgestattet, der zeitweise auf dem Umfang einer Daumenscheibe 57 der Welle 17 ruht. Die Daumenscheiben 55 und 57 wirken somit gemeinsam auf den Hebel 52 derart ein, daß der Zapfen 54 durch die mittels punktierter Linie

S8 angedeutete Öffnung bei der Rückführung des Schneideisens hindurchgelangt, was einen beschleunigten Rückgang des Schneideisens unter Einwirkung der Feder 26 zur Folge hat. Wie aus den Fig. 3, 6 und 7 ersichtlich, ist der Anschluß der Verbindungsstange 38 an den unteren Ansatz 37 des Kniehebelgelenkes 34, 36 einstellbar, wodurch der Winkel der beiden Hebel zueinander vor ihrer Bewegung geändert werden kann, so daß sich andererseits verschieden große Anschlagstellungen für die Formstange 44 ergeben. Die Vorrichtung zur Betätigung der Formstange ermöglicht, daß der erste Schnitt des Schneideisens 2T, eine größtmögliche Tiefe aufweist, die sich jedoch bei jedem nächstfolgenden Schnitt verringert, derart, daß der letzte Schnitt sehr fein ausfällt und in Wirklichkeit nur noch ein . Blankdrehen bewirkt. Diese Wirkung ist durch das in Fig. 5 gezeigte Diagramm veranschaulicht.

Hier stellt die Linie 39 den segmentförmigen, um 40 drehbaren Arm 39 dar, während die Linie 38 die Lenkstange 38 bedeutet, welche behufs klarer Darstellung etwas länger gezeichnet ist, als sie verhältnismäßig" wirklich ist. Die Linien 36, 37 stellen die auf 17 drehbare Hülse 36 mit ihren Ansätzen dar, während die Linie 31 den Rahmen 31 andeutet.

In diesem Schema lassen die punktierten Linien, welche verschiedene Stellungen der genannten Teile angeben, erkennen, daß der Rahmen 31 bei der mit einer Änderung des Winkels der Kniehebel 34,36 verbundenen Bewegung des Armes 39 in der Weise be\vegt wird, daß gleichen Bewegungswinkeln des Armes 39 Hubwinkel des Rahmens entsprechen, die mit zunehmendem Strecken der Kniehebel 34, 36 kleiner werden.

Um ferner die Tiefe der zur Herstellung" des vollständigen Gewindes erforderlichen Schnitte zu regeln, wird die Verbindungsstange 38 in dem Schlitz des einen oder auch beider Hebel 36 und 39 verstellt, so daß bei Einleitung" der Schneidbewegung die beiden Gelenkhebel 34 und 36 einen verhältnismäßig" kleinen Winkel bilden, damit die hintereinander ausgeführten Schnitte tief ausfallen.

Je größer der von den Hebeln gebildete Winkel ist, um so feiner bz\v. flacher werden die einzelnen Schnitte ausfallen.

Die Wirkungsweise der Maschine gestaltet sich wie folgt:

Das Arbeitsstück, bestehend aus einem zylindrischen Schaft und einem konischen Kopfteil, wird mit letzterem in das Maul der Klemmbacken 4 durch eine Vorrichtung eingeführt und danach von diesem erfaßt, worauf ein Drehstahl auf das freie Ende des Schaftes zwecks Andrehens der Spitze zur Einwirkung" g'elangt. Während der Ausführung dieser Arbeiten wird die das Werkzeug" tragende Welle 21 in ihrer vordersten Stellung gesichert. Wenn jedoch diese Welle nach ihrer Freigabe unter Einwirkung der Schraubenfeder 26 von links nach rechts zurückgleitet, beginnt die Daumenscheibe 27 wieder, dieselbe zwangsweise von rechts nach links zu schieben. Gleichzeitig wird durch eine rückläufige Bewegung der Verbindungsstange 50 die Schwingwelle 48 des äußeren Rahmens 31 bewegt und damit die Knaggen 47 in die in Fig. 4 gezeigte Stellung gebracht, wodurch ein plötzliches Anheben des inneren Rahmens 43, ein Ausschwingen des Armes 24 nebst Welle 21 und ein Andrücken des Schneideisens 23 gegen das Arbeitsstück hervorgerufen wird; während das Schneideisen durch die von der Daumenscheibe 27 beeinflußte Welle 21 entlang dem Schaft des Arbeitsstückes verschoben wird, bewirkt der Schrauben- oder Schneckenteil der Daumenscheibe 42 ein Ausstrecken des Kniehebelgelenkes und dadurch gleichzeitig ein allmähliches Anheben· des äußeren Rahmens 31 mit dem inneren Rahmen43, wodurch andererseits das Schneideisen 23 die erforderliche Vorschubbewegung erlangt, das gleichzeitig von der schrägen Fläche der Formstange 44 aus durch Einwirken auf den Anschlag 25 des Armes 24 beeinflußt wird.

Sobald das Schneideisen sich der Spitze der Schraube nähert, muß es schneller gegen seine Achse vorgeführt werden, um das Gewinde auf der Kegelspitze schneiden zu können. Dieser schnellere Vorschub des Schneideisens wird eben durch die schräge, auf den An-. schlag 25 einwirkende Oberfläche der Formstange hervorgerufen.

Hat das Schneideisen die Spitze der Schraube bei Beendigung des ersten Schnittes erreicht, so wird die Welle 48 des Rahmens 31 unter Vermittelung der Daumenscheibe 55 ausgeschwungen und die Knaggen 47 zurückbewegt, so daß sie ein Senken des inneren Rahmens 43 zulassen, wodurch andererseits die Feder 26 die Welle 21 ausschwingt und das Schneideisen von dem Schaft entfernt. Ferner ermöglicht die Schneckendaumenscheibe 27 die Rückkehr der Welle 21 unter Einwirkung" der Feder 26, die Knaggen 47 werden wieder in ihre in Fig. 3 gezeigte Stellung gebracht, und es kann die nächste Vorschubbewegung des Schneideisens 23 erfolgen.

Am Ende der vollständigen Bearbeitung einer Schraube wird die Welle 21 in ihrer vorderen Stellung durch Vorrichtungen gesichert, damit die fertigen Schrauben aus den Backen entfernt und durch ein neues Arbeitsstück ersetzt werden können.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   ι. Vorrichtung zur Regelung der Schneideisenschnittiefe für Holzschraubenschneidemaschinen mit einer das Werkzeug führenden Formstange, dadurch gekennzeichnet, daß die Formstange (44) in einem Schwingrahmen (31) sitzt, den Kniegelenkhebel (34, 36) tragen, deren einer (36) mittels einer nachstellbaren Lenkstange (38) mit einem Schlitzhebel (39) verbunden ist, der von einer während der Fertigstellung eines Werkstückes nur eine Umdrehung ausführenden Daumenscheibe (42) bewegt wird. -
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,' daß die Formstange (44) von einem um dieAchse des Rahmens (31) schwingenden inneren Rahmen (43) gehalten wird, der auf beweglichen Knaggen (47) des äußeren Rahmens (31) aufruht, so daß durch Bewegen der Knaggen -der innere Rahmen mit der Formstange gesenkt werden kann, um während des Rücklaufes das Schneideisen vom Werkstück abzuheben.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.