DE41767C - Maschine zum Einwalzen von Schraubengewinden - Google Patents

Description

KAISERLICHES

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Klasse von Maschinen, in welchen die Gewinde an Schrauben und Schraubenbolzen dadurch hergestellt werden, dafs man das Arbeitsstück der Einwirkung zweier sich hin- und herbewegender Backen unterwirft, welche an ihren Flachen entsprechend gerippt sind und infolge ihrer geradlinigen, entgegengesetzt zu einander erfolgenden Bewegungen das Arbeitsstück hin- und herrollen und die Spiralnuth allmälig in dessen Oberfläche eindrücken.

Bei den bisher erfundenen Maschinen dieser Art war die Bildung der Spiralnuth von einem radial nach aufsen erfolgenden Austreten des aus der Nuth verdrängten Metalles begleitet, was zur Folge hatte, dafs der äufsere Durchmesser des fertigen Gewindes gröfser als der ursprüngliche Durchmesser des BolzenrohstUckes. wurde.

Zweck vorliegender Erfindung ist, das ganze, oder annähernd das ganze Metall, welches bei der Bildung der Spiralnuth verdrängt wird, in einer parallel mit der Achse des Rohstückes liegenden Richtung anstatt radial nach aufsen zu verschieben, so dafs der Gewindedurchmesser gleich oder nur wenig gröfser ist als der ursprüngliche Bolzendurchmesser und der Gewindetheil unter der Einwirkung der Backen länger wird.

Die Erfindung besteht zu diesem Zwecke in der Anwendung von gegenüberliegenden längsweise hin- und herbewegten geraden Backen mit einander gegenüberliegenden convexen Flächen und mit Vorrichtungen, um auf jede der Backen während ihrer Längsbewegung und während der Herstellung des Gewindes eihe begrenzte langsame Oscillationsbewegung um ihre Längsachse zu übermitteln. Die Backenflächen sind mit einer Anzahl entgegengesetzt geneigter paralleler Rippen versehen ; auch können die an diese Theile ansiofsenden Partien ihrer Flächen entgegengesetzt gekrümmt sein, um die Bohrerspitze an dem ihrer Einwirkung ausgesetzten Ende des Rohstückes herzustellen. Die oscillirende Bewegungsgrenze der Backen ist so abgestuft, dafs dieselbe nach und nach eine vorgeschriebene Anzahl von Windungen auf dem von ihnen beeiriflufsten Rohstück hervorrufen. Mit diesen Neuerungen zusammengehörig sind noch die neuartigen Einrichtungen der Arbeitstheile, um die Rohstücke nach und nach den Backen selbsttätig zuzuführen.

In beiliegender Zeichnung ist Fig. 1 eine Kopfansicht einer nach obigem Erfindungsgedanken eingerichteten Maschine, Fig. 2 ein Längsschnitt hiervon nach x-x, Fig. 3 eine Endansicht der Einrichtung zum Uebermiiteln der oscillirenden Bewegungen auf die Backen, Fig. 4 ein Querschnitt nach y y-, Fig. 1, Fig. 5 eine hintere Ansicht, Fig. 6 eine Seitenansicht der Vorrichtung zum allmäligen Zuführen der Rohstücke, wobei der Zubringer in seiner Ruhestellung am Ende seiner Rückwärtsbewegung und im Begriffe, einen rohen Bolzen zuzuzuführen, gezeigt ist. Fig. 7 ist dieselbe Ansicht, nur ist hier der Zubringer in seiner Ruhelage am Ende seiner Vorwärtsbewegung dargestellt. Fig. 8 ist eine Kopfansicht des Zubringers und der demselben zunächst liegenden Maschinenteile. Fig. 9 und 10 sind Querschnitte durch die hin-und hergehenden oscil-

lirenden Backen, und zwar zeigt Fig. 9 die Stellung, welche sie beim Beginn des Arbeitsprocesses in Bezug auf einander und auf den rohen Bolzen einnehmen, wahrend Fig. 10 ihre Lage bei Beendigung des Walzprocesses zeigt.

Die Arbeitstheile der Maschine sind auf dem horizontalen rechteckigen Tische A montirt, welcher auf den Füfsen Α^λ A- ruht und mit Aussparungen versehen ist, um den beweglichen Maschinentheilen Spielraum zu gewahren. Der Antrieb der Maschine erfolgt von der bei B^{ B'² gelagerten Welle Zi aus, welche die durch Zugstange C mit dem Ringe C² verbundene Kurbel C trägt; der Ring C² hängt lo$e am vorderen Ende der Stange D des sich rasch bewegenden Backens D¹, und zwar hat die lose Aufhängung den Zweck, um das Oscilliren von D¹ um seine Längsachse zu gestalten. Der Backen D^[ hat einen etwas gröfseren Durchmesser als seine Stange D und ist in einer halbcylindrischen Nuth gelagert, deren untere Hälfte d in den Tisch eingeformt ist und deren obere Hälfte d^[ im Deckel d- sich befindet. Auf der Treibwelle B sitzt ferner das kleine Stirnrad b in Eingriff mit dem Stirnrade b^x auf der beü E¹ E'² gelagerten Gegenwelle E. Die Durch-' messer dieser Stirnräder sind so gewählt, dafs die Gegenwelle eine Umdrehung bei zwei, drei oder mehr Umdrehungen der Antriebswelle, je nach der zu treffenden Vorherbestimmung macht.

Die Gegenwelle E trägt einen Kreisevolventendaumen e, der gegen das Ende der Schubstange e¹ wirkt und dieselbe zurückschiebt; vorgezogen wird dieselbe durch die Schraubenfeder e². Die Schubstange ist hinten an dem Kurbelzapfen f aufgehängt, der einstellbar an dem radial geschlitzten Kurbelarme f^l der oscillirenden Daumenwelle F befestigt ist. Letztere trägt den auf das untere Ende des schwingenden Hebels F'² einwirkenden Daumen F¹, während das obere Ende von F'² auf das hintere Ende der Stange G des langsam bewegten Backens G' drückt. Der Backen G¹ ist gerade wie der Backen D\ ein Cylinder von grö.fserem Durchmesser, als dem seiner Stange und hat ein halbcylindrisches Lager, dessen untere Hälfte g im Rande der seitlich einstellbaren Platte H und dessen obere Hälfte g^l im Rande der an H befestigten Haube H¹ hergestellt ist. Die Platte H wird auf dem Tische A auf den Backen D¹ zu und von demselben weg mittelst der Stellschraube h eingestellt und mittelst der Klemmschrauben /1¹ h², welche mit Spielraum durch H hindurch in den Tisch eintreten, auf letzterem in ihre Lage festgespannt.

Oscillircnde Bewegung erhalten die Backen durch die Curvenscheiben / und K auf der oscillirenden Welle F, welche auf die unteren Enden der Kurbelarme /' und'A?¹ einwirkt; diese sind mittelst Klemmschrauben an den ' Hülsen /² und K'² befestigt, welche bezw. in der horizontal verstellbaren Büchse P und im 'oberen Theil K³ des Tischfufses A'² gelagert' sind. Die Hülsen I²K² sind lose auf den· ; Stangen D und G der Backen D¹ und G¹ aufgesteckt.

Durch die abgemessene Oscillationsbevvegung des Daumens F¹ wird eine langsame Lä'ngs- ^; bewegung auf den'Backen G übertragen, welche während einer vorgeschriebenen Anzahl von Vor- und Rückwärtsbewegungen des Backens D¹ anhält. Die Zurückbewegung dieses sich langsam bewegenden Backens G¹ wird durch die Zugfeder F³ bewirkt.

Die Stange G ist mit ihrem Vorderende lose durch den verticalen Arm / des Festsetzungsund Zubringungsschlittens L hindurchgeschoben; eine Schraube /' sitzt im Ende von G und drückt mit dem Rande ihres Kopfes gegen /, •wodurch der Schlitten L gezwungen wird, an der längsweisen Gleitbewegung des Backens G¹· theilzunehmen.

Die Vorrichtung zum selbstthätigen successiven Zuführen der Bolzen nach den Backen besteht aus den schrägen Führungen M, in welchen die an ihren Köpfen festgehaltenen Bolzen vermöge ihrer eigenen Schwerkraft abwärts gleiten ; . ihre Abwärtsbewegung wird während des ersten Theiles der Vorwärtsbewegung des Backens G¹ dadurch aufr gehalten, dafs der zu unterst liegende Bolzen gegen die Seite des Zubringers N andrückt, welcher zu dieser Zeit über die schrägen Führungen an deren unterem. Ende wegreicht. Der Zubringer N besteht aus einer flachen, im Schlitten L horizontal gelagerten Stange.

Während der Backen G¹ sich langsam vorwärts bewegt und den Schlitten L verschiebt, wird der an letzterem befestigte Festhaltungs-arm m über die Führungen weg und zwischen den untersten und den zunächst dahinter liegenden Bolzen vorgeschoben, so dafs er die sämmtlichen Bolzen in den Führungen zurückhält, wenn der Zubringer von dem unteren Ende der letzteren weg nach vorn geführt worden ist. Der unterste Bolzen gleitet dann abwärts in das vordere Ende des horizontalen Theiles AP der Führungen, wo. er dann vor dem Ende des Zubringers steht.

Der Zubringer mufs eine gröfsere Bewegungsausdehnung nach vorn zu haben als der Backen G¹, damit er weit genug nach vorn geführt werden kann, um den untersten Bolzen vor diesen fallen zu lassen; dies wird mittelst des schwingenden Hebels η erreicht, der durch Zapfen n¹ drehbar am Schlitten L sitzt und mit seinem oberen Ende lose in die Ausnehmung η² im .Zubringer N eingreift. Das untere Ende von μ tritt in eine eckige Aus-?

nehmung der einstellbaren horizontalen Mafsplatte ο ein, welche am Tische A wie in Fig. 7 und 8 befestigt und auf demselben in einer parallel zur Bewegungsbahn des Schlittens L liegenden Richtung verstellbar ist.

Wenn Backen G¹ und Schlitten L so weit nach vorn geführt worden sind, dafs sie eine theiiweise Vorschiebung des Festsetzungsarmes m über die Führungen weg veranlassen, so wird das untere Ende des oscillirenden Hebels η mit der Vorderkante o¹ der Mafsplatte in Berührung gebracht .und infolge dessen um seine Achse in Schwingung versetzt, und da sein oberes Ende mit dem Zubringer N in Eingriff steht, so wird die Vorwärtsbewegung desselben vergröfsert und das Vorderende des Zubringers von dem unteren Ende der schrägen Führungen fortgezogen, so dafs, wie vorerwähnt, der unterste Bolzen in den horizontalen Theil der Führungen unmittelbar vor dem Zubringer fallen kann. Letzterer wird , während der raschen Retourbewegung des Backens G¹. vor dem unteren Ende der Führungen weg nach rückwärts geführt und.schiebt den Bolzen vor sich her und auf den zwischen de.n Backen D¹ und G¹ befindlichen Raum zu.

Bei der Rückwärtsbeweguhgdes Schlittens L gelangt das untere Ende des Hebels η mit der hinteren Kante O² der Mafsplatte· in Berührung und übermittelt, da er hierdurch in umgekehrter Richtung oscillirt wird, eine vergröfserte Rückwärtsbewegung auf den· Zubringer und führt den Bolzen gegen die leicht abgeschrägte Kante G² des Backens GK Der Bolzen langt in dieser Stellung zu derselben Zeit an, wo der Backen G¹ in seiner äufsersten RUckwärtsstellung angelangt ist. Sind Backen G¹ und Bolzen in dieser Lage, so befindet sich der rasch bewegte Backen Z)¹ in seiner äufsersten Vorwärtsstellung und ist gerade im Begriffe, seine Rückwärtsbewegung anzutreten.

Bei der Rückwärtsbewegung des Backens D¹ wird dessen hintere Kante in Berührung mit dem Bolzen gebracht und dieser dadurch erfafst und über die Oberfläche des Backens G¹ gerollt. Während der Bolzen über die Fläche von G¹ gerollt wird, führt dieser Backen einen Theil seiner Vorwärtsbewegung aus, so dafs also während der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Backens D¹ der Bolzen nicht weit genug nach rückwärts gerollt wird, um von dem vorderen Ende des Backens G¹ abgehen zu können. Der Bolzen wird über die Fläche des Backens G¹ so lange hin- und hergerollt, wie der Backen Z)¹ während der langsamen Vorwärtsbewegung des Backens G¹ Hin- und Herbewegungen ausführt, und bei der letzten Rückwärtsbewegung des Backens D¹ von deni hinteren Ende des Backens G' abgerollt.

Der Backen G¹ ist hier als »langsam bewegter« im Gegensatz zu dem Backen £)' bezeichnet, der sich bei einer Hin- und Herbewegung von G¹ zwei oder mehrere Male hin-und herbewegt. ' \

Die Arbeitstheile der Backenflächen von D¹ und G¹ sind ,mit parallelen Rippensystemen versehen, welche sich in entgegengesetzten Richtungen schraubenförmig über die Backenflächen erstrecken. · '

Während der auf den Bolzen übermittelten rollenden Hin- und Herbewegungen werden die Backen allmalig um ihre Längsachse oscillirt und dadurch die Gewindegänge nach und nach auf dem ganzen Bolzen hergestellt.

Wenn die Maschine zum Einwalzen der Gewindegänge in Maschinenschrauben dienen soll, so werden die Arbeitsflächen der Backen concentrisch mit ihren Schwingungsachsen hergestellt; sollen die Backen dagegen zum Einwalzen von' Gewinde in Schrauben mit Bohrspitzen dienen, so versieht man die Backen mit den concentrischen Theilen P und p, von denen jeder Theil die parallelen Rippen und die ebenfalls gerippten vorspringenden Theile P¹ und p^l hat, um in Gemäfsheit mit Fig. 9 und 10 die Bohrspitze ankern durch diese Theile beeinflufsten Bolzenende herzustellen.

Wie ersichtlich, werden die Gewindegänge des Bolzens in dieser Maschine successive anstatt gleichzeitig hergestellt, welch letzteres da der Fall ist, wo der Bolzen zwischen gegenüberliegenden Flächen zweier flachen Backen ausgewalzt und von diesen gleichzeitig an ,seinem, ganzen, mit Gewinde zu versehenden Theik; beeinflufst wird.

; Durch die vorstehende Einrichtung des ZufUhrungsmechanisnuis ist man der Nothwendigkeit überhoben, einen Daumen zum Bethätigen der Festsetzungsvorrichtung anwenden zu müssen, da, wie ersichtlich, die Bewegungen der letzteren und des Zubringers , von dem langsam bewegten Backen G¹ abgeleitet werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:
   Eine Maschine zum Einwalzen von Gewinden

   in Schraubenbolzen, an welcher gleichzeitig folgende Theile vorhanden sind:

   a) die Anwendung zweier in der Längsrichtung sich hin- und herbewegender und oscillirender Backen , deren gegenüberliegende Flächen entsprechend gekrümmt

   . . und mit Systemen paralleler, sich schraubenförmig in entgegengesetzten Richtungen erstreckender Rippen versehen sind; Vorrichtungen, um auf einen dieser Backen zwei * oder mehr hin- und hergehende Längs-, bewegungen während der Zeit zu übermitteln, welche das Einwalzen des Gewindes in einen zwischen die Backen eingeführten Bolzen in Anspruch nimmt; Vorrichtungen,

   um wahrend dieser selben Zeit eine hin- und hergehende Längsbewegung auf den anderen Backen zu übermitteln, und Vorrichtungen, um während derselben Zeit auf jeden dieser Backen folgende Bewegungen zu übertragen: zuerst eine langsame Oscillationsbewegung um die Längsachse, von bestimmter Ausdehnung in der einen Richtung während des Einwalzens des Gewindes in den Bolzen, und hierauf eine rasche oscillirende Bewegung in der entgegengesetzten Richtung nach dem Auslassen des fertigen Bolzens und während der Zeit, wo die Backen ihre Bewegungen beenden, durch welche sie ihre zum Einbringen eines neuen Bolzens zwischen ihre Arbeitsflächen erforderlichen Lagen wieder einnehmen;

   b) die Combination der in der Längsrichtung bewegten und oscillirenden, mit den Stangen D und G versehenen Backen D¹ und G¹ mit den lose auf diese Stangen aufgesteckten Kurbelarmen I¹ und K¹, zweien entsprechend geformten Curvenscheiben, welche an die Enden der Kurbelarme 7¹ und K' angreifen und auf der Daumenwelle F montirt sind, und Vorrichtungen, um abgemesseneBewegung auf die Daumenwelle F zu übermitteln und dadurch die Backen D¹ und G¹ auf ihren Längsachsen während ihrer längsweisen Hin-und Herbewegungen in Schwingung zu versetzen;

   c) die Combination des Backens G¹ mit der Zugfeder F³, dem auf der Daumenwelle F aufgekeilten Kreisevolventendaumen F¹, dem sich mit seinem einen Ende gegen letzteren und mit seinem anderen Ende gegen die

   \ ■ Stange G des langsam bewegten Backens G¹ anlegenden oscillirenden Hebels und den Vorrichtungen, um abgemessene Bewegung auf die Daumenwelle F und dadurch die erforderliche längsweise 'Hin- und Herbewegung auf den Backen G¹ zu übermitteln;

   d) · die Combination des auf der Gegenwelle E

   sitzenden Daumens e, der Schubstange e¹, der schraubenförmigen Zugfeder <r, des Kurbelarmes f^l des an letzterem einstellbar ; befestigten Kurbelzapfens f und der oscillirenden Daumenwelle F, auf welcher entsprechende Curvenscheiben zum Uebermitteln oscillirender Bewegungen auf die Backen D¹ und G¹ sitzen;

   e) die Combination des . längsweise sich hin-• · und herbewegenden Backens G¹, des Schlittens L, des in letzterem gleitbar gelagerten Zubringers N, der Führungen M M¹ und des längsweise hin- und herbewegten ; Backens Z)¹;

   f) die Combination des mit dem Backen G¹ verbundenen und an dessen längsweisen Hin- und Herbewegungen theilnehmenden Schlittens L, des in letzterem gleitbar gelagerten Zubringers N, des am Schlitten L: drehbar befestigten, oscillirenden und mit seinem oberen Ende an den Zubringer N angreifenden Hebels n, mit der horizontal ■einstellbaren Mafsplatte O zum Angreifen an das untere Ende des schwingenden Hebels η während der Bewegungen des Schlittens L, um dadurch den Hebel η auf seiner Achse zu drehen und auf den Zubringer N eine Bewegung zu übermitteln, die gröfser ist als die Bewegungsausdehnung des Schlittens L;

   g) die Mafsplatte O, deren Rand O¹ eine solche Lage einnimmt, dafs er die Bewegungsbahn des schwingenden Hebels η

   , schneidet, und Vorrichtungen, um diese Mafsplatte O horizontal einzustellen und dadurch die Rückwärtsbewegung des Zu-

   :.·.. bringers N während des Zuführens eines ■-... Rohbolzens zwischen die Backen zu be-

   ■ grenzen;

   h) die seitlich einstellbare Platte H und die daran angebrachte Deckelhaube H', welche ein concentrisch ausgekehltes Lager für den Backen G¹ bilden, Vorrichtungen zum horizontalen Einstellen der Platte H und ■ der Haube H¹ auf den Backen D¹ zu und von demselben weg und Vorrichtungen zum Festspannen der Platte H und der Haube H¹ auf dem Maschinentische in der Stellung, in welche sie beim Einstellen gebracht worden sind.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.