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Selbsttätige Gewindeschneidmaschine für Schrauben.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine selbsttätige Gewindeschneidmaschine für Schrauben, bei welcher die mit Gewinde zu versehenden Arbeitsstücke durch ein in einem Kreisbogen in vertikaler Richtung und geradlinig in horizontaler Richtung bewegbares Speiseorgan einer drehbaren Zange zugeführt werden.
Von bis jetzt bekannten Maschinen dieser Art ist bei denjenigen Maschinen, bei welchen das Gewinde vermittels eines Schneidstahles an das Arbeitsstück geschnitten wird, zur Betätigung des Gewindeschneidstahles eine an ihrem Umfange mit hintereinander liegenden Nocken, sowie mit einem Ausschnitt versehene Scheibe vorgesehen. Die Nocken und die zwischen denselben liegenden Vertiefungen bewirken das zum Schneiden des Gewindes erforderliche jeweilige abwechselnd aufeinanderfolgende Ein-und Ausschalten des Schneidstahles, während durch den Ausschnitt in der Scheibe der Schneidstahl ausser Tätigkeit gesetzt wird. Die Länge des Aus-
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: Maschine geschafft und ein neues mit Gewinde zu versehendes Arbeitsstück in die Zange gebracht wird.
Dieser letztere Vorgang (Speisung) wird bei der erwähnten Maschine von zwei Hubscheibe abgeleitet, welche ineinander gelagert sind und in dies Weise eine einzige Hubscheibe bilden. wobei die äussere mit einem Ausschnitt versehene Scheibe sich langsamer dreht als die innere Scheibe. Das die Bewegung ableitende Organ liegt also einmal gegen die äussere Hubscheibe und, indem es durch deren Ausschnitt fällt, gegen die innere Hubscheibe an und wird von diesen Scheiben jeweils beeinflusst.
Diese Maschinen haben nun den Nachteil, dass die Länge des Ausschnittes an der ersterwähnten Nockenscheibe sehr kurz bemessen ist, also z. B. nur der Zeit von zwei Ein-und Aus- schaltungen des Gewindeschneidstahles entspricht. In dieser kurzen Zeit muss nun die Speisung der Maschine vor sich gehen und um dies zu erreichen, mussten, da eine Grossengestaltung der Hubscheibe infolge ihrer Ineinanderanordnung und ohne über bestimmte Dimensionsgrenzen der Maschine hinauszugehen, nicht möglich war, für die Hubscheibe sehr grosse Steigungwinkel gewählt werden, um die für das eigentliche tSpeiseorgan erforderlichen Bewegungen in der gegebenen Zeit schnell aufeinanderfolgen lassen zu können.
Das diese Bewegungen von den Hubscheibe ableitende Organ vermag jedoch, insbesondere da sich die beiden Hubscheibe mit zueinander verschiedenen Geschwindigkeiten drehen, den Hubkurven derselben in der kurzen
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Speiseorgan ebenfalls eine ungenau und unvollkommene ist, was sich im Gang der Maschine störend bemerkbar macht.
Durch den Gegenstand vorliegender Erfindung sollen nun diese erwähnten, sowie andere Nachteile dieser Maschinen beseitigt und dadurch eine grössere Leistungsfähigkeit derselben erreicht werden.
Auf der Zeichnung ist als beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes eine Maschine zum Schneiden des Gewindes von Holzschrauben dargestellt und zwar zeigt : Fig. 1 dieselbe in Vorderansicht, zum Teil im Schnitt, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie B-B der Fig. 1 und Fig. 4 einen Grundriss zu Fig. 1.
Fig. 5 zeigt einen Teil der Maschine in grösserem Massstabe, während Fig. 6-10 ebenfalls in grösserem Massstabe einzelne Teile der Speisevorrichtung in verschiedenen Arbeitslagen zeigen.
Die dargestellte Maschine besteht im wesentlichen aus der Speisevorrichtung, den Vorrichtungen zum Andrehen der Spitze an das Arbeit88tück, zum Schneiden des Gewindes und
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beschrieben.
1. Die Speisevorrichtung (Fig. 1, 2, 4-10). Dieselbe besteht in der Hauptsache aus dem auf und ab schwingbaren Transportarm 8 (Speiaeorgan), dem Zuführungskanal ss und dem Zubringer 10. Der Transportarm 8 besitzt die beiden Greifer 11 und 12 und ist an einem Arm 13 drehbar gelagert, durch eine Feder 14 jedoch in einer bestimmten Lage zu diesem Arm gehalten (Fig. 2). Der Arm 13 sitzt fest auf einer zur Welle 2 gleichgerichteten, axial verschiebbaren Achse 1. 5 (Fig. 4 und 5), welche unter der Wirkung einer Zugfeder 16 steht. Ein auf der Achse 15 aufgekellter Arm 17 wird durch eine Feder 18 gegen den Umfang einer auf der Welle 4 sitzenden Hubscheibe 19 angedrückt.
Diese Hubscheibe besitzt an ihrem Umfange je zwei hintereinander liegende Nocken 20 und 21 und Ausschnitte 22 und 23, von welchen die ersteren gleichen Radius besitzen und in der aufgezählten Reihenfolge in der Umfangsrichtung an Länge, die letzteren hingegen in radialer Richtung an Tiefe zunehmen (Fig. 2).
Auf der Achse 15 ist eine Rolle 24 befestigt, welche unter Wirkung der Feder 16 gegen den mit einem einzigen Ausschnitt 25'versehenen seitlichen Rand einer wie die Scheibe 19, jedoch von dieser getrennt, auf der Welle 4 sitzenden Scheibe 25 anliegt. Von der Scheibe 19 aus erhält der Arm 8 durch den Arm 17 seine schwingende Bewegung in senkrechter Richtung und von der
Scheibe 25 aus die Achse 15 ihre achsiale, bezw. der Arm 8 seine seitliche Verschiebung in wag- rechter Richtung.
Der am Maschinengestell festgelagerte Zutuhrungakanal 9 dient zur Zuführung der mit geschlitzt, em Kopf und konischem Schaft versehenen Arbeitsstücke x auf den Zubringer, welch letzterer durch einen am Kanal 9 drehbar gelagerter Arm 10 gebildet und an der Oberseite seines unter der Kanalausmündung befindlichen gabeltörmigen Endes mit Lagern 26 zur Aufnahme der Arbeitsstücke a : versehen ist, während an der Cnterseite dieses Armendes eine Abstreifgabel 27 befestigt ist, welche mit ihren Gabelschenkel über die Gabelenden des Armes 10 vorspringt (Fig. 6-8).
Der Zubringer 10 ist durch eine Stange 28 mit einem Hebel 29, 30 verbunden. welcher auf einer Büchse 15/aufgeteilt ist (Fig. 5), die lose auf der Achse 15 gelagert und gegen achsiale Verschiebung am Gestell 1 gehalten ist, und zwar greift die Stange 28 mittels ihres gegabelten Endes unter Wirkung einer Feder 28'über einen am Hebelarm 29 verstellbaren Zapfen 298. Der Arm 30 des Hebels 29,30 trägt eine Rolle und liegt mit dieser gegen den mit zwei hintereinanderliegenden, verschieden tiefen Ausschnitten 31, 32 versehenen Umfang einer auf der Welle 4 sitzenden Scheibe 33 unter Wirkung einer Feder 2 < 1 an (Fig. 2).
Die Einbringung der Arbeitsstücke a : in den Kanal 9 erfolgt durch eine Gabel 34 (Fig. l und 2), welche die Arbeitsstücke aus einer rotierenden Schale 35 entnimmt, am Kanal 9 schwingbar gelagert ist und zwei Zähne besitzt. Die Schale 35 sitzt auf einer im Maschinengestell senkrecht gelagerten, drehbaren Hohlachse 36, welche durch ein Kegelräderpaar 37, 38 mit der Welle 39 und diese durch Stirnräder mit der Welle 4 verbunden ist.
Auf der Welle 39 (Fig. l links) sitzt eine Hubscheibe 40, welche eine in der Hohlachse 36 geführte Stange 41 betätigt, die durch
Vermittlung der Teile 42 und 43 mit der Gabel 34 verbunden ist und zur Hebung und Senkung der Gabel dient. Über dem Kanal 9 ist ein fester Finger 44 und ein beweglicher Finger 45 angeordnet welche ein Herausfallen der Arbeitsstücke a ; aus dem Kanal verhüten sollen und von welchen der Finger 45 unter seinem Eigengewicht gegen die aus dem Kanal herausragenden Köpfe der
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Wenn die Gabel 34 in die mit Arbeitsstücke x angefüllte Schale 35 gesenkt wird, so werden bei der Drehung der Schale die Arbeitsstücke zwischen die Gabelschenkel gelangen und längs denselben nach oben sich verschieben.
Wird nun die Gabel 34 von der Hubscheibe 40 aus in die Höhe geschwungen, so werden die durch die Gabel erfassten und mit ihren Köpfen auf den Schenkeln derselben aufliegenden Arbeitsstücke nach unten schleifen und in den Kanal 9 gelangen.
Der Zubringer 10 erhält von der Scheibe 33 aus eine gegen die Bahn des Armes 8 gerichtete schwingende Bewegung, wobei letzterer bei der inneren Stellung des Zubringers durch dessen Gabelende und dasjenige des Abstreifers 27 tritt.
2. Die Vorrichtung zum Andrehen einer Spitze an das vordere Ende des Arbeitsstückes (Fig. l, 2 und 4). Dieselbe besteht aus dem den Stahlhalter 46 mit Arbeitsstahl S tragenden Schlitten 47, welcher in einer Führung 48 gegen den Zangenkopf 7 hin verschiebbar ist und mit
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Schraubenfeder 53 um die Spindel gelagert ist, gegen welche der Schlitten 47 mit seinem Anschlag 49 unter Wirkung einer mit dem Schlitten und einem Arm 54 verbundenen Feder 55 anliegt.
Die Rolle des Armes 51 liegt ebenfalls unter Wirkung der gleichen Feder 55 gegen eine auf der Welle 39 sitzende Scheibe 56 von der Seite her an und ragt in die Bahn eines einerseits mit einem sanft ansteigenden Teil 57, andererseits mit einem steil abfallenden Teil 58 versehenen Nockens. Um eine Drehung der Achse 50 zu verhindern, ist am Arm 51 ein zweiter Arm 59 vorgesehen, welcher mit seinem Gabelende über den als Führung dienenden Arm 54 greift.
Die Scheibe 56 dient dazu, mit ihrem Nockenteil 57 den Schlitten 47 mit Arbeitsstahl entgegen der Wirkung der Feder 55 gegen das in der Zange festgehaltene Arbeitsstück : r zu bewegen, und mit ihrem Nockenteil 58 sowie durch die Wirkung der Feder 55 den Schlitten mit Stahl nach Andrehen einer Spitze an das Arbeitsstück schnell wieder zurück zu ziehen.
Mittels der Spindel 52 kann der Arbeitsstahl selbst während des Arbeitens der Maschine zum Arbeitsstück genau eingestellt und durch Festklemmen der Spindel in seiner Lage fixiert werden.
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Nocken und Vertiefungen, welche ersteren in der Richtung von I nach F an radialer Entfernung stetig zunehmen, sowie einen zwischen 1 und F liegenden Ausschnitt 66. welcher in seiner Lang'- der Anzahl von drei aufeinander folgenden Nocken mit Vertiefungen bezw. annähernd dem halben Umfang der Scheibe 65 entspricht und grosser bemessen ist, a ! s bei den bis jetzt bekannten Maschinen der vorliegenden Art.
Durch die Scheibe 63 erhält der Arm 61 eine Hin-und Herbewegung tangs dem in der Zange 7 gehaltenen Arbeitsstück x, während der vom Arm 61 getragene Schneidstah) < . * von der Scheibe 65 aus durch die Nocken und Vertiefungen abwechselnd gegen das Arbeitsstück hin und von demselben wegbewegt wird, und zwar erfolgt nach jeden) Eindringen des Stahles in das Arbeitsstiick und Wegnehmenn eines Spahnes eine Wegbewegung des Stahles vom Arbeitsstück und Zurückverschiebung in seine Anfangslage gegenüber dem mit Spitze versehenen Ende des Arbeitsstückes, wobei der Stahl G entsprechend den an Höhe zunehmenden Nocken der Scheibe 65 bei jedem neuen Vorgehen tiefer in das Arbeitsstück eindringt.
Es wird also das Gewinde am Arbeitsstück entsprechend der Anzahl Nocken an der Scheibe 65 unter fünfmaligem Angreifen des Stahles geschnitten werden.
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und drehbaren Stange 68 gelagert ist. Auf dieser Stange sitzt ferner ein Arm 69, wether hunter Wirkung einer Feder 70 gegen den aufgebogenen Teil des Armes 71 eines lose auf einer Achse drehbaren Hebels 71, 72 anliegt. Der aufgebogene Teil des Hebelarmes 71 dient dazu, die Rinne
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auf den Arm 6H zu heben, wobei der Hebelarm 72 unter Wirkung der Feder 70 gegen die an ihrem Umfang mit einem Ausschnitt 74'versehene auf der Welle 4 sitzende Scheibe 74 anliegt.
Die Sammelrinne 67 ist an der Stange 68 schwingbar gelagert und wird unter Wirkung einer Feder 75 gegen eine feste schräge Führung 76 angedrückt. Diese Führung hat den Zweck, eine SchragsteHung der Rinne bei deren Aufwärtsschwingung zu bewirken und dadurch ein schnelles Abrutschen einer in dieselbe abgestreiften Schraube zu erzielen.
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einzelnen vorbeschricbenen Arbeitsvorgänge, von der gezeichneten Lage der Teile und dem angedeuteten Drehsinn der Arbeitswellen ausgehend, folgende :
In der Zange 7 befindet sich ein mit nahezu fertig geschnittenem Gewinde versehenes Arbeitsstück ;
der Hebel 64 liegt gegen den letzten und höchsten Nocken V der Scheibe 65 an und wird beim Verlassen desselben, wobei das Gewinde am Arbeitsstück fertig geschnitten ist, in den Ausschnitt 66 der Scheibe 65 fallen und somit den Gewindeschneidstahl G eine zeitlang ausser Tätigkeit setzen. Der Arm 8 mit, Greifer 12 befindet sich in seiner obersten Stellung, indem der Arm 17 gegen den Nocken der Scheibe 19 anliegt, und hat, bevor er diese Stellung erreicht hat, am Abstreifer 27'des in seiner Einwärtsbewegung durch die Rast 31 an der Scheibe 33 aufgehaltenen Zubringers eine der Zange 7 entnommene fertige Schraube 8 abgestreift, welche in die einwärts geschwungene Sammelrinne 67 fällt (Fig. 6).
Im Momente des Einfallens des Hebels 64 in den Ausschnitt 66 der Scheibe 65 verlässt der Arm 17 den Nocken 20 der Scheibe 19 und bewirkt dadurch die Abwärtsbewegung des Armes 8, während gleichzeitig durch den infolge Einfallens
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bewirkt, aus der Zange herauszieht. Während die Rolle 24 sich noch in ihrer letzteren Lage befindet, fällt der Arm 17 in den tiefsten Ausschnitt 23 der Scheibe 19 und bringt, indem dadurch der Arm 8 sich in seine unterste Lage bewegt, das vom Greifer 11 gehaltene Arbeitsstück der Zange 7 gegenüber (Fig. 10).
Nun verlässt die Rolle 24 wieder den Ausschnitt 25d an der Scheibe 25 und bewirkt dadurch eine Verschiebung des Armes 8 gegen die Zange 7 hin, wobei der Arm 8 das Arbeitsstücke in die Zange steckt und die sich schliessende Zange dasselbe festhält. Jetzt verlässt der Arm 17 den Ausschnitt 23 der Scheibe 19 und steigt auf deren konzentrischen Umfangsteil, wodurch der Arm 8 mit der fertigen Schraube im Greifer 12 wieder zurückgeschwungen wird ; er kehrt jedoch noch nicht in seine oberste Lage zurück, sondern verbleibt in der in Fig. 6 dar- gestellten Lage.
Während der Arm 8 diese letztere Stellung einnimmt, bewegt, sich der Zubringer 10 mit Abstreifer 27, indem der Arm 30 in den als Rast dienenden Ausschnitt 31 der Scheibe 33 fällt, nach einwärts gegen den Arm 8 und verbleibt ebenfalls einen Moment in dieser der Stellung der Fig. 6 entsprechenden Lage, während der Arm 8, indem der Arm 17 auf den Nocken 20 steigt, in seine oberste Stellung weiterschwingt und hierbei die im Greifer 12 gehaltene Schraube s an dem in seine Bahn ragenden Abstreifer 27 senkrecht nach unten abstreift, wobei dieselbe in die Rinne 67 und von dieser in einen Sammelbehälter fällt. Der Zubringer 10 vollendet hierauf
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Kurz nach dem Moment, in welchem das Arbeitsstück in der Zange 7 eingespannt ist, und der Arm 17 auf den konzentrischen Umfangsteil der Scheibe gelangt ist, wird durch den Nockenteil 57 der Scheibe 56 der Schlitten 47 mit Arbeitsstahl S gegen das Arbeitsstück bewegt. und durch den Stahl an dasselbe eine Spitze angedreht, worauf der Schlitten 47 schnell wieder zurückgezogen wird. Hierauf beginnen nacheinander die Nocken I-V der Scheibe 65 den Hebel 64 zu betätigen und bewirken dadurch das Schneiden des Gewindes an das in der Zange 7 befindliche Arbeitsstück, worauf sich die eben aufgezählte Reihe von Arbeitsvorgängen wiederholt.
Verschiedene Teile der vorbeschriebenen Maschine können auch in anderer Weise als wie dargestellt, angeordnet sein und betätigt werden, ohne dass dadurch das Wesen der Erfindung
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den Anschlag 49 unter Wirkung der Feder 55 anliegen.
Dadurch, dass bei der vorbcschriebenen Maschine der Ausschnitt 66 an der Scheibe 65
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der Maschine mehr Zeit gewonnen, wohingegen allerdings der Verlust an nützlicher Arbeitszeit pro Umdrehung der Hubscheibenwelle 4 ebenfalls ein grösserer ist ; doch kann dieser Verlust dadurch wieder eingeholt werden, dass die Geschwindigkeit bei der vorliegenden Maschine erhöht
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Durch diese Anordnung der beiden Hubscheiben kann mit der Erzielung eines präzisen Ganges in der Bewegung des Speiseorganes auch eine Unabhängigkeit in der Wahl der Grössenverhältnisse der Scheiben und damit auch eine Variation der relativen Geschwindigkeiten der Bewegungen des Speiseorganes in der horizontalen und vertikalen Richtung erzielt werden.
Weitere Vorteile der neuen Maschine bestehen darin, dass durch die Feder 53 bei Auftreten eines der Vorwärtsbewegung des Arbeitsstahles S sich entgegen setzenden grösseren Widerstandes ein Nachgeben des Schlittens 47 mit Stahl ermöglicht und dadurch das Verbiegen oder Brechen eines oder mehrerer Bewegungsteile der Maschine verhütet wird, sowie dass, indem die Abstreifung der fertigen Schrauben durch den Arm 8 an den momentan still stehenden Abstreifer 27 erfolgt, ein senkrechtes Abfallen der Schraube in die Rinne erzielt wird.
Infolge der dargestellten und beschriebenen konstruktiven Verbesserungen, die die vorliegende Maschine gegenüber bekannten Maschinen dieser Art besitzt, sowie infolge der Ver- wendung von äusserst widerstandsfähigem Stahl für die Schneidewerkzeuge, ist es möglich die
Maschine mit über 1600 Umdrehungen laufen zu lassen und dabei gegenüber den bekannten
Maschinen, welche höchstens 1000 Umdrehungen machen, eine entsprechende grössere Leistung mit äusserst befriedigenden Resultaten zu erzielen.
Die vorbeschriebenen Verbesserungen lassen sich auch vorteilhaft an Gewindeschneid- maschinen anbringen, bei welchem das Gewinde mit einer Fräse an das Arbeitsstück ge- schnitten wird.