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Verfahren zur Herstellung von Federbügeln für Einrichtungen zur Befestigung von Schienen auf Schwellen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Federbügel für Einrichtungen zur Befestigung von Schienen auf Schwellen, welche Federbügel aus einem U-förmigen Organ mit V-förmig angeordneten Schenkeln bestehen, deren Endteile und Steg sich einwärts zueinander erstrecken. Ein Federbügel dieser Ausbildung ist in der brit. Patentschrift Nr. 706,056 in den Fig. 4 und 5 gezeigt und an Hand derselben beschrieben.
Das erfindungsgamässe Verfahren zur Herstellung derartiger Federbügel wurde entwickelt, um die Herstellung der Federbügel mit der erforderlichen Präzision in relativ wenigen, einfachen Arbeitsgängen zu ermöglichen, Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass man von einem im wesentlichen geraden Rohling aus Stangenmaterial ausgeht und diesen zu einem U-förmigen Organ mit geraden Schenkeln biegt, diese Schenkel auf genaue Länge zuschneidet und über einem Auflager in die Form eines V gebogen werden, dessen Scheitelwinkel grösser ist als der endgültige Scheitelwinkel der V-förmigen Schenkel, dass die Schenkel des derart gebogenen Rohlings zwischen V-förmigen Pressflächen so gepresst werden, dass die Schenkel in ihre endgültige V-Form gebogen werden,
und dass die Endstrecken und der Steg der Schenkel einwärts zueinander gebogen werden, während die übrigen Schenkelteile in der ihnen erteilten V-Form festgehalten werden.
Die Erfindung betrifft ferner eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Eine Ausführungsform dieser Vorrichtung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachstehend zusammen mit einer ausführlichen Beschreibung des unter Verwendung dieser Vorrichtung durchgeführten erfindungsgemässen Verfahrens erläutert.
In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 im Vertikalschnitt ein Presswerkzeug zum Biegen des Stangenmaterials in U-Form und zum Zuschneiden der Schenkel des U-förmigen Organs auf genaue Länge und zum Biegen derselben mit einem gewünschten Winkel. Fig. 2 und 3 zeigen das Presswerkzeug nach Fig. 1 in einer Draufsicht bzw. Rückansicht. Fig. 4 zeigt in Ansicht, teilweise geschnitten, ein Presswerkzeug, in welchem der in dem Presswerkzeug nach Fig. 1-3 hergestellte Rohling in seine endgültige Form gebogen wird. Fig. 5 zeigt das Presswerkzeug nach Fig. 4 in Ansicht, rechtwinkelig zu der Ansicht der vorhergehenden Figur gesehen.
Die Zeichnungsfiguren sind sehr schematisch und dienen nur zur Erläuterung der Konstruktionsprinzipien der Vorrichtung, sowie deren Arbeitsweise bei Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens.
Das Presswerkzeug nach den Fig. 1-3 besitzt einen Tisch 10 und ein Kopfstück 11, das in dem Tisch vertikal hin-und herbewegbar geführt ist und mittels einesdruckluft-oderdruckflüssigkeitszylinders oder eines Exzenters in nicht gezeigter Weise betätigbar ist. In einer Bohrung des Kopfstückes 11, die einen engen Teil 12, einen weiten Teil 13 und zwischen diesen Teilen eine rechtwinkelige Schulter 14 aufweist, ist eine Stange 15 vorgesehen, die in dem Bohrungsteil 12 und in einem Loch geführt, das in einem Stöpsel 16 ausgebildet ist, welcher den Bohrungsteil 13 abschliesst. Die Stange 15 hat einen Ringflansch 17, der von einer Schraubendruckfeder 18, die zwischen dem Stöpsel 16 und dem Flansch 17 eingesetzt ist, gegen die Schulter 14 gedrückt wird.
Die Stange 15 erstreckt sich abwärts durch den Tisch 10 und ihr freies Ende ist als Zahnstange 19 ausgebildet, die mit einem Zahnrad 20 kämmt, das an einer Welle 21 befestigt ist. Auf der Welle ist ein grosses Zahnrad 22 angeordnet, das mit einer Zahnstange 23
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auf einem Schlitten 24 kämmt, der in geeigneter Weise in den durch den Doppelpfeil 25 in Fig. 2 angedeuteten Richtungen hin-und herbewegbar geführt ist. Der Schlitten 24 hat zwei Zapfen 26, die von dem Schlitten aufwärts durch Schlitze 27 des Pressentisches vorstehen und als Drehzapfen für zwei genutete Scheiben 28 dienen. Diese Scheiben sind auf beiden Seiten einer im wesentlichen halbkreisförmigen Bie- gefläche des Tisches 10 angeordnet.
In der einen Endstellung (Fig. 2), welche die Ausgangsstellung für das Biegen eines geraden Rohlings aus Stangenmaterial ist, sind diese Scheiben 28 in einem so grossen Abstand von der Biegefläche verlegt, dass ein gerader Rohling aus Stangenmaterial, der auf eine geeignete Temperatur erhitzt wurde, zwischen der Biegefläche 29 einerseits und den beiden Scheiben 28 anderseits eingesetzt werden kann.
Nachdem ein Rohling auf diese Weise zu dem Mittelpunkt der Biegefläche 29 zentriert worden ist, kann der Schlitten 24 durch eine Abwärtsverschiebung des Kopfstückes 11 in Richtung auf seine andere Endstellung bewegt werden, wobei die Stange 15 von der Feder 18 mitgenommen wird und die Verschiebung der Stange mittels der Zahnstangen 19 und 23 und der Zahnräder 20 und 21 in eine Verschiebung des Schlittens 24 nach links gemäss Fig. 1 umgewandelt wird. Die Feder 18 ist genügend stark, um auf den Schlitten 24 eine Kraft auszuüben, die gross genug ist, um ein Biegen des Rohlings längs der Biegeflächen 29 zu ermöglichen, wenn sich die an dem Rohling anliegenden Scheiben 28 zu ihrer in Fig. 1 gezeigten andern Endstellung hin bewegen.
Die Biegefläche 29 geht in gerade, einander parallele Flächen 29a über, so dass bei in der in Fig. l gezeigten Endstellung der Scheiben der Rohling die Form eines U-förmigen Körpers hat, dessen Schenkel sich parallel zueinander und zu den Flächen 29a erstrecken und deren Endstrecken über je einem von zwei in dem Pressentisch 10 angeordneten Schneidorganen 30 angeordnet sind. Da die Stange 15 oder ein Element des von der Stange angetriebenen Arbeitsmechanismus an einem festen Widerlager anschlägt, wenn die Scheiben 28 ihre in Fig. 1 gezeigte Endstellung erreichen, werden die Stange 15 und die von ihr angetriebenen Elemente während der fortgesetz- ten Abwärtsbewegung des Kopfstückes 11 ortsfest gehalten, nachdem das U-förmige Organ in seine Form gebogen worden ist.
Auf diese Weise führt das Kopfstück 11 unter Zusammendrücken der Feder 18 seine fortgesetzte Abwärtsbewegung durch, während es gegenüber der Stange 15 verschoben wird.
Mit dem Schneidorgan 30 arbeitet ein auf dem Kopfstück 11 angeordnetes Schneidorgan 31 zusammen und schneidet während des ersten Teiles der fortgesetzten Bewegung des Kopfstückes die beiden Schenkelenden an dem Schneidorgan 30 auf genaue Länge zu. Das Kopfstück 11 ist mit zwei PressB.
ä- chen 32 versehen, die direkt nach dem Schneiden der Schenkelenden mit ihren unteren Rändern gegen je einen der Schenkel angelegt werden können, so dass während des letzten Teiles der Abwärtsbewegung des Presskopfes 11 die Endstrecken der Schenkel über einerBiegekante 33 des Pressentisches 10 im Winkel gebogen werden, so dass die Schenkel eine V-Form annehmen, deren Spitzenwmkel grösser, vorzugsweise doppelt so gross ist als der Spitzenwinkel ihrer endgültigen V-Form. Damit ist der in dem Presswerkzeug nach Fig. 1 und 3 durchzuführende Arbeitsgang beendet.
Nachdem das Kopfstück 11 und der Schlitten 24 in ihre Ausgangsstellungen zurückgekehrt sind, wird das in dieser Presse hergestellte U-förmige Organ entnommen, um in der Presse nach Fig. 4 und 5 weiterbehandelt zu werden.
Vor Beschreibung des in der zuletztgenanntenPresse durchzuführenden Arbeitsganges sei erwähnt, dass die beiden Schneidorgane 30 und 31 oder besondere auf dem Kopfstück vorgesehene Organe so eingerichtet sein können, dass sie im Zusammenhang mit dem Abschneiden der Schenkelenden ein Aufwärtsbiegen
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dem Kopfstück 11 vorgesehene besondere Organe so eingerichtet werden können, dass sie ein entsprechendes Aufwärtsbiegen des Steges des U-förmigen Organs bewirken, so dass der Steg und die Schenkel geeignete Flächen bilden, die sich in der in der brit. Patentschrift Nr. 706, 056 gezeigten Weise an den unte- ren Flansch der Schiene anlegen. Es sei ferner bemerkt, dass der Antrieb der in Fig. 1-3 gezeigten Presse auf viele andere als die beschriebene und dargestellte Weise verwirklicht werden kann.
Das Kopfstück 11 kann vollständig mechanisch angetrieben werden, z. B. durch einen Exzenter, oder es können das Kopfstück 11 und der Schlitten 24 mit voneinander getrennten Druckluft-, Druckflüssigkeits- oder me- chanischen Antrieben versehen werden, um nur wenige Beispiele zu erwähnen..
Das in den Fig. 4 und 5 gezeigte Presswerkzeug weist ein Gesenk 40 mit einem im wesentlichen V-förmigen Gesenkhohlraum 41 auf, dessen Scheitelwin1 (eI der des fertigen Federbügels entspricht, sowie einen im wesentlichen herzförmigen Stempel 42. Das Gesenk 40, das im vorliegenden Fall von zwei im Abstand voneinander stehenden vertikalen Platten gebildet wird, die in ihren einander zugekehrten Seiten V-förmige Vertiefungen haben, welche den Gesenkhohlraum 41 bilden, wird auf einen Pressentisch aufgesetzt, während der Stempel 42 in an sich bekannter Weise an einem vertikal beweglichen Organ der Presse befestigt ist.
An beiden entfernten Enden der V-formigen Gesenlthohlraumfl. ächen ist das Gesenk 40 mit zwei Armen 44 versehen, die drehfest auf einer Welle 43 angeordnet sind und ein Pressor-
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gan 45 aufweisen, das mit Hilfe der Welle 43, die sich parallel zur Trennungslinie zwischen den Begrenzungsflächen des Gesenkhohlraumes erstreckt, in und aus einer Stellung verschwenkt werden kann, in der es oberhalb des Gesenkhohlraumes 41 angeordnet ist und in der das Gesenk 40 und die Pressorgane zusammen eine herzförmige Vertiefung bilden. In der Zeichnung (Fig. 4) ist ein Pressorgan in dieser Stellung bei 45'strichpunktiert gezeigt.
Zum Verschwenken der Arme 44 kann jede Welle getrennt durch einen geeigneten Antrieb betätigt werden oder durch die Bewegung des vertikalbeweglichen Pressorgans, wobei Nockenflächen auf Nockenanschlagrollen 46 von Armen 47 wirken, die an der betreffenden Welle 43 befestigt sind.
Der herzförmige Stempel 42 ist in einer sich quer zu den V-Flächen des Stempels erstreckenden Ebene in zwei voneinander getrennte Teile geteilt. Die beiden voneinander getrennten Teile des Stempels werden mittels Schwalbenschwanznuten beweglich auf einer Schwalbenschwanzleiste 48 des vertikaleweglichen Organs der Presse derart geführt, dass sie zu- und auseinander beweglich sind. Um dies während der Auf- und Abwärtsbewegung des Stempels zu bewirken, ist am Boden des Gesenks 40 ein keilförmiger Körper 49 angeordnet, der bei dem Abwärtshub des Stempels zwischen die beiden Stempelteile tritt und diese auseinander bewegt. Zum Angriff an dem Keil sind die Stempelteile mit je einer Rolle 50 versehen, die drehbar in einer Vertiefung des entsprechenden Stempelteiles angeordnet ist.
Die Umfangsfläche der Rolle liegt jedoch in der dem andern Stempelteil zugekehrten Fläche des Stempelteiles frei, so dass während des Abwärtshubes des Stempels die Rolle mit ihrer Umfangsfläche gegen den keilförmigen Körper 49 angelegt werden kann. Um die Stempelteile während des Aufwärtshubes des Stempels zusammenzubringen, ist das Presswerkzeug mit zwei vertikalen ortsfesten Nockenflächen 51 versehen, deren untere Enden abwärts divergieren. Mit diesen Nockenflächen wirken Rollen 52 zusammen, die in Nuten 53 in den auseinanderliegenden Endflächen der Stempelteile gelagert sind, und sich während der Bewegung des Stempels 42 mit ihren Umfangsflächen an je einer der Nockenflächen 51 abwälzen.
Die Nuten 53 sind weit genug, um beim Auseinandergehen der Stempelteile die die Nockenflächen 51 bildenden Organe oder Teile des Presswerkzeuges aufzunehmen. Es ist ohne weiteres verständlich, dass die miteinander zusammenwirkenden Nockenflächen 51 und Rollen 52 die Stempelteile zusammenbringen, wenn sich der Stempel von dem Gesenk aufwärts bewegt, sobald nachdem die Rollen 50 den keilförmigen Körper 49 am Boden der Form verlassen haben, während die Nockenflächen 51 und die Rollen 52 während des Abwärtshubes des Stempels gestatten, dass sich während des Abwärtshubes des Stempels die Stempelteile unter der Wirkung des mit den Rollen 50 zusammenwirkenden keilförmigen Körpers 49 ungehindert auseinanderbewegen können.
Wenn die Teile zusammengebracht worden sind, hat der Stempel parallel zu den V- för- mig angeordneten Flächen gemessen, eine Länge, die kleiner ist als der Abstand zwischen den beiden Schenkeln des U-förmigen Rohlings. Wenn jedoch die Stempelteile auseinander bewegt worden sind, hat der Stempel eine Länge, die grösser oder annähernd ebenso gross ist wie das Aussenmass zwischen den Schenkeln des U-förmigen Rohlings, so dass dieser Rohling um den Stempel herumgebogen werden kann.
Jetzt wird das halbfertige U-förmige Organ in die Vertiefung des Gesenks 40 derart eingesetzt, dass sich der Scheitel des U-förmigen Organs zwischen den Scheiteln des Hohlraumes 40 und dem Stempel 42 befindet.
Man kann geeignete Anschläge vorsehen, welche die richtige Lage des U-förmigen Organs gewährleisten. Der Stempel 42 wird abwärts gegen das Gesenk bewegt, während die Stempelteile gleichzeitig voneinander weg bewegt werden. Nach dem Eintreten in das Gesenk presst er die Schenkel des U-förmi- gen Organs in ihre endgültige V-Form. Etwaige Anschläge zur Gewährleistung einer richtigen Lage des U-förmigen Teiles nach seinem Einsetzen in das Presswerkzeug sollen so angeordnet sein, dass sie bei der Bewegung des Stempels 42 in das Gesenk 40 gleichzeitig zurückgezogen werden, weil sie sich sonst im Weg des einen Pressorgans 45 befinden können, wenn dieses über das Gesenk eingeschwenkt wird.
Am En- de des Abwärtshubes des Stempels 42 werden die Pressorgane 45 unter automatischer Steuerung derart betätigt, dass sie über das Gesenk 40 und den in dessen Hohlraum 41 aufgenommenen Stempel 42 eingeschwenkt werden. In dieser letzten Stufe der Verformung werden die Schenkel und der Steg des U-förmigen Organs von den Pressorganen 45 über den Stempel gebogen. Diese Pressorgane 45 sind wie der Stempel geeignet, den Biegungen die gewtrchte Krümmung zu erteilen.
Die verschiedenen Elemente des Presswerkzeuges werden dann in der entgegengesetzten Reihenfolge in ihre Ausgangsstellungen zurückgeführt. Da bei der Rückkehr des Stempels aus dem Gesenk in die obere Stellung die Stempelteile wieder zusammengebracht werden, wird der Stempel von dem um ihn herumgebogenen U-förmigen Organ teilweise zurückgezogen, so dass das Organ ohne jegliche Schwierigkeit von dem Stempel abgenommen werden kann.
Es wurde zwar nur eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben und dargestellt, doch versteht es sich, dass sie nicht auf die Ausführungsform beschränkt ist, sondern diese im Rahmen der Ansprüche abge- ändert werden kann.