DE1009898B - Bolzenkopf-Stauchpresse mit Revolverkopf - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bolzenkopf-Stauchpresse zum Anstauchen von Köpfen an runde Drähte zur Herstellung von Bolzen, Schrauben, Nieten u. dgl. bzw. von Rohlingen, aus denen diese Gegenstände gefertigt werden, wobei die angestauchten Köpfe entweder Senkköpfe oder Rundköpfe oder andere bekannte Formen aufweisen können. Gegenstand der Erfindung ist eine Maschine dieser Art, bei der die Ausstoßgeschwindigkeit auf das Vierfache gegenüber den bekannten Maschinen gesteigert ist.

Der Ausstoß der bekannten Maschinen ist deshalb sehr beschränkt, weil schwere Teile bewegt werden müssen, die Schlägen und Schwingungen ausgesetzt sind. Sie weisen schwere Werkzeugschlitten auf mit Gleitstücken, welche zwei Stempel tragen, so daß bei jedem einwärts gerichteten Arbeitshub des Schlittens zuerst der eine und dann der andere Stempel durch das Gleitstück in die Stellung bewegt wird, in der der Schlag abgegeben wird, wobei der Schlitten insgesamt zwei Einwärtshübe ausführen muß, um das Anstauchen des Kopfes durchzuführen.

Bei anderen bekannten Maschinen sind zwei Stempel vorgesehen, die gleichzeitig auf zwei Gesenke schlagen, wobei das Werkstück zwischen den Einwärtshüben des Schlittens von dem einen Gesenk zum anderen übergeführt wird, so daß die Arbeitsgeschwindigkeit dieser Maschinen nicht nur wegen der großen Masse der hin- und herbewegten Teile, sondern auch wegen der Übertragungsbewegungen, die zwischen den Stauchschlägen erforderlich sind, um das Werkstück von einem Gesenk zum anderen zu transportieren, beschränkt ist.

Zur Behebung dieser Schwierigkeiten hat man Bolzenkopf-Stauchpressen geschaffen, welche gegenläufige Stempel- oder Gesenkschlitten aufweisen, so daß wenigstens die Wirkung der Massenkräfte und der Hub der einzelnen Schlitten vermindert war. Von Nachteil war jedoch immer noch die geringe Ausstoßzahl. Ferner sind Bolzenkopf-Stauchmaschinen bekannt, die einen Revolverkopf mit mehreren Gesenken aufweisen, der z. B. über eine durch ein Malteserkreuz schrittweise geschaltete Vorgelegewelle angetrieben wird. Damit war zwar eine Erhöhung der Ausstoßzahl erreicht. Der Revolverkopf wurde aber in dem Maschinengestell gelagert. Diese Revolverpressen ließen daher keinen Ausgleich der Massenkräfte des Schlittens zu.

Diese Nachteile werden dadurch vermieden, daß bei einer Bolzenkopf-Stauchpresse mit die Gesenke tragendem Revolverkopf, dessen Drehung von der Kurbelwelle aus über eine zur Preßachse parallele Vorgelegewelle durch ein Zahnradgetriebe erfolgt, erfindungsgemäß der Revolverkopfträger ein gegenläufig zum Stempelschlitten von dessen Kurbelwelle an-Bolzenkopf-Stauchpresse
mit Revolverkopf

Anmelder:
Guest, Keen & Nettief olds (Midlands) Ltd.,

Smethwick, Stafford,

und Acton Bolt, Limited, London

(Großbritannien)

Vertreter: Dipl.-Ing. K. A. Brose, Patentanwalt,
Pullach bei München, Wiener Str. 1/2

Beanspruchte Priorität:
Neuseeland vom 12. November 1951

Victor Hill Fray, Auckland (Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

getriebener Schlitten ist, aus dem rückseitig eine axiale Welle des Revolverkopfes mit einem längs genuteten Teil für den Drehantrieb herausragt.

Weitere Merkmale der Erfindung bestehen in der besonderen Ausbildung eines Planetenradgetriebes für den Revolverantrieb, ausgehend von einer ständig umlaufenden Vorgelegewelle, ferner in der besonderen Ausbildung einer an sich bekannten Verriegelungseinrichtung für den Revolverkopf, sowie in einer besonderen Ausbildung der Auswerfvorrichtung für das fertige Werkstück, derart, daß es während des Schlittenrückganges und der Drehung des Revolverkopfes ausgeworfen wird.

Einzelheiten dieser Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht der Maschine,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-B in Fig. 1 in größerem Maßstab,

Fig. 3 eine Stirnansicht der Maschine von der Schwungradseite aus gesehen,
Fig. 4 einen Grandriß der Maschine,

Fig. 5 einen waagerechten Schnitt durch die Werkzeugschlitten,

Fig. 6 eine Stirnansicht eines Teils des Gesenkschlittens,

709 547/236

Fig. 7 den Hebel für die Betätigung des Sperrbolzens am Revolverkopf,

Fig. 8 eine Ansicht des Auswerferflansches und seiner Betätigungsvorrichtung, von der Schaltvorrichtung aus gesehen,

Fig. 9 einen Schnitt durch die Steuervorrichtung für den Auswerfer in der Stellung vor dem Ausstoßen,

Fig. 10 einen der Fig. 9 entsprechenden Schnitt in der Stellung während des Ausstoßens,

Fig. 11 einen der von den Kurbelzapfen betätigten Gleitsteine in schaubildlicher Darstellung,

Fig. 12 einen senkrechten Längsschnitt durch das Ende des Gesenkschlittens mit dem Sperrbolzen des Revolverkopfes.

Die Maschine weist eine Bettplatte 1 auf, über der an einem Ende eine Antriebswelle 2 (Fig. 5) angeordnet ist, die in an der Bettplatte 1 befestigten Lagern 3 und 3^e drehbar gelagert ist und an einem Ende ein Schwungrad oder Antriebsrad 4 und am anderen Ende ein Kegelrad 5 trägt, welche außerhalb der Lager 3 und 3° auf der Welle 2 befestigt sind. Die Welle weist ferner drei Exzenter auf, von denen der mittlere mit 6, die andern beiden mit 7 bzw. 7° bezeichnet und die derart angeordnet sind, daß der mittlere Exzenter 6 die gleiche Exzentrizität, jedoch um 180° gegenüber den beiden andern versetzt, aufweist.

An den Exzentern 6, 7 und 7^ß greifen zwei gegeneinander bewegliche Schlitten 8 und 9 an, die in Führungen 10 (Fig. 3) gleiten, die an der Oberseite der Bettplatte rechtwinklig zur Antriebswelle 2 ausgebildet sind. Der Stempelschlitten 8 greift am mittleren Exzenter 6 an (vgl. Fig. 5), während der Gesenkschlitten 9 an den beiden äußeren Exzentern 7 und 7^a angreift, so daß durch die Drehung der Antriebswelle 2 mit den Exzentern 6, 7 und 7^a die beiden Schlitten 8 und 9 in jeweils entgegengesetzten Richtungen bewegt werden. Die Exzenter und die Schlitten sind in bekannter Weise mittels Gleitsteinen 11, 12undl2^B verbunden, in denen sich die Exzenter 6,7 und 7^a drehen und die senkrecht in Schlitzen 8^a und 9" der Schlitten 8 und 9 gleiten. Zwischen dem Stempelschlitten 8 und den angrenzenden Seiten des Gesenkschlittens 9 sind reibungsmindernde Lagerplatten 11° angeordnet. Die Schlitten 8 und 9 sind so ausgebildet, daß der Stempelschlitten 8 weitgehend in dem kastenartigen Schlitten 9 untergebracht ist, während der letztere in z\vei gleiche Wangen 9^b aufgeteilt ist, die je einen Durchbrach 13 haben, an den sich der Kopf des Schlittens 9 anschließt. Die beiden Schlitten 8 und 9 weisen gegenüberliegende senkrechte Flächen 8^& und 9° auf, an denen die Stempel bzw. Gesenke angeordnet sind. Die rückwärtigen Enden der Wangen 9⁶ sind an der Oberseite durch ein Joch 14 (Fig. 3) verbunden.

Der Stempelschlitten 8 trägt drei Stempel 15,15« und 15⁶, die in gleichen Abständen auf einem Kreis angeordnet sind. Die Stempel 15" und 15⁶ weisen an den Enden Vertiefungen zum Anstauchen des Kopfes auf; der erste Stempel 15 wird nur zum Einstoßen des Drahtes verwendet und hat daher keine Vertiefung. Der Gesenkschlitten 9 weist eine mit dem Teilkreis der Stempel gleichachsige Bohrung 9^d auf, die von der senkrechten Fläche 9° ausgeht und in der ein Revolverkopf 16 drehbar angeordnet ist, in den drei Gesenke 17 mit den gleichen gegenseitigen Abständen wie die drei Stempel 15,15" und 15⁶ eingesetzt sind. Eine die Bohrung 9^d fortsetzende zentrische Bohrung 9^S durchsetzt das äußere Ende des Schlittens 9 nach außen hin und dient dem Durchtritt einer zentralen Welle 19., die mit dem inneren Ende in einer zentralen Bohrung 16^& des Revolverkopfes 16 sitzt und an diesem z. B. durch einen Kegel 19^a und eine Spannmutter 19⁶ befestigt ist. Sie weist auf der gegenüberliegenden Seite einen längs genuteten Teil 27 (Fig. 9, 10) für den Drehantrieb auf.

Am Ende der Bettplatte 1 ist ein Lagerbock 20 befestigt, in dem die zentrale Welle 19 längs gleitend und drehbar gehalten wird (Fig. 1 und 4). Auf einem ίο Hohlzapfen 20^e des die zentrale Welle 19 umgebenden Lagerbockes 20 ist ein Planetengetriebe angeordnet. Es besteht aus einem frei drehbaren Zahnrad 21 mit dem Zahnkranz 21^a, das vorzugsweise nach Art eines schweren Schwungrades ausgebildet und von der Kurbelwelle 2 aus über ein Kegelradgetriebe 5, 33 und die Vorgelegewelle 32 sowie ein Zahnradgetriebe 34, 34^a angetrieben ist. An seiner inneren Stirnseite trägt das Rad 21 Lagernasen 22 für die Halterung von einem oder mehreren Planetenkegelrädern 23.

ao Die letzteren sind auf kurzen Achsen 24 befestigt, die radial zur zentralen Welle 19 in Lagern 22° drehbar angeordnet sind. Die inneren Enden der Achsen 24 befinden sich in der Nähe der zentralen Welle 19; sie tragen Kurbelzapfen 24°, die derart abgewinkelt sind,

as daß ihre Mittellinien durch die Mittellinie der zentralen Welle 19 verlaufen und etwas außerhalb des Teilungskegels der Planetenräder 23 liegen.

Wenn die Mittellinien der Kurbelzapfen 24" genau durch den Teilungskegel der Planetenräder 23 gehen wurden, würde der Stillstand im Augenblick des Schaltens nur ganz kurzzeitig sein. Dadurch, daß sie ein wenig außerhalb des Teilungskegels verlaufen, ergibt sich eine beträchtlich längere Stillstandsdauer für die Welle 19 und damit für den Revolverkopf 16.

Für den Zweck der Erfindung würde bereits ein Planetenrad 23 ausreichen, aus Gründen des Massenausgleiches sind jedoch vorzugsweise drei Planeten räder 23 um das Zahnrad 21 herum auf der dem Gesenkschlitten 9 zugekehrten Seite angeordnet. Die Planetenkegelräder 23 stehen mit einem Sonnenrad 25 im Eingriff, das konzentrisch zur zentralen Welle 19 angeordnet und gegen Drehen gesichert ist und das an einem Halter 26 befestigt ist, der auf der Bettplatte 1 sitzt. Die Zähne des Sonnenrades 25 stehen mit den Zähnen der Planetenräder 23 im Eingriff, und sowohl das Sonnenrad 25 als auch der Halter 26 weisen je eine axiale Bohrung (nicht dargestellt) auf, durch welche die zentrale Welle 19 zum Gesenkschlitten 9 hindurchtreten kann, wobei sich der Hohlzapfen 20" des Lagerbocks 20 nur bis zur Innenseite des Zahnrades 21 erstreckt. In den mittleren Raum, in den die Kurbelzapfen 24° hineinragen, ist auf der Welle 19 eine Schaltmuffe 27 (Fig. 9 und 10) befestigt, die am einen Ende 27^a drei Kupplungszähne aufweist, während die Muffe 27 am anderen Ende an ihrem Umfang mit Längsnuten 27^& versehen ist, die in Achsrichtung verlaufen und in denen mit Bohrungen 28" versehene Gleitsteine 28 gleiten, in denen sich die Kurbelzapfen 24^a drehen.

Das Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle 2 und dem Zahnrad 21 ist so bemessen, daß auf drei Umdrehungen der Antriebswelle 2 eine Umdrehung des Zahnrades 21 entfällt, und da zwischen den Planetenrädern 23 und dem Sonnenrad 25 das Übersetzungsverhältnis 3 :1 beträgt, haben bei der einen Umdrehung des Zahnrades 21 die Planetenräder 23 bei ihrem Planetenumlauf drei Umdrehungen ausgeführt.

Dementsprechend entfällt auf eine Umdrehung der Antriebswelle 2 auch eine Umdrehung der Planeten-

räder 23, während einer Drittelumdrehung des Zahnrades 21. Weil die Planetenräder 23 mit ihren Zapfen 24« über die Steine 28 die Schaltmuffe und diese wiederum die Welle 19 mitnehmen, so dreht sich die Welle 19 und mit ihr der Revolverkopf 16 während einer Umdrehung der Antriebswelle 2 um 120°.

Dadurch, daß sich die Kurbelzapfen 24^ß während eines Teiles ihrer Kurbelbewegung entgegen der Drehrichtung des Hauptrades 21 bewegen, wird erreicht, daß dessen Drehung mit Bezug auf die Welle 19 periodisch aufgehoben wird. Die Aufhebung dieser Drehbewegung erfolgt nur, während die Kurbelzapfen 24^a sich in entgegengesetzter Richtung zur Drehung des Hauptrades bewegen. Solange die Kurbelzapfen 24^a in derselben Richtung aussehwingen, in der sich das Hauptrad 21 bewegt, erteilen sie der Welle 19 einen Drehimpuls, der ihrer Geschwindigkeit um die Planetenradachse zuzüglich der Bewegungsgeschwindigkeit des Zahnrades 21 entspricht.

Daraus ergibt sich, daß sich die Welle 19 und der Revolverkopf 16 in einzelnen Stufen von 120° mit dazwischenliegenden Stillstandsperioden drehen, während das Rad 21 sich mit gleichmäßiger Geschwindigkeit dreht. Während der Stillstandsperioden bewegen sich die Gesenke 17 und die Stempel 15, 15^a, 15^& gegeneinander und vollziehen den Stauchvorgang.

Damit in jeder ihrer Arbeitsstellungen die Gesenke 17 genau mit den Stempeln 15, 15^s und 15* fluchten und vorhandene geringe Schwingfehler der Schalteinrichtung sich nicht auswirken können, gleitet in einer Bohrung des Gesenkschlittens 9 ein Sperrbolzen 41 (Fig. 4), der in Vertiefungen am Umfang des Revolverkopfes 16 einrasten kann. Für seine Steuerung ist auf der Antriebswelle 2 neben dem Schwungrad 4 eine Nockenscheibe 42 (Fig. 4) befestigt, in deren Führungsnut eine Rolle 43 eines Hebels 43" läuft. Der Hebel ist an seinem anderen Ende an einem Bock 44 angelenkt, der auf der Bettplatte 1 sitzt. Über den Hebel 43^a greift eine Gabel 45 am Ende eines Armes 45° (Fig. 7), der an dem einen Ende einer Welle 46 (Fig. 4) befestigt ist. Die Welle ist in an dem Gesenkschlitten 9 befestigten Lagern 47, 47^ß drehbar. Am anderen Ende der Welle 46 ist ein weiterer Arm 48 befestigt, der gelenkig am oberen Ende des Sperrbolzens 41 angreift. Die Gabel 45 wird mit dem Schlitten 9 hin- und herbewegt und gleitet dabei längs des Hebels 43", so daß dessen Bewegung über die Welle 46 und den Hebel 48 auf den Sperrbolzen 41 übertragen wird.

Die Schlitten 8 und 9 bewegen sich dann wieder auseinander, und die Welle 19 und der Revolverkopf 16 drehen sich um 120° weiter, so daß das betreffende Gesenk 17 mit dem Rohling mit teilweise vorgeformtem Kopf in Flucht mit dem nächsten Stempel 15^& kommt, durch den der Kopf an dem Werkstück 63 fertiggeformt wird, wie Fig. 9 zeigt.

Bei der weiteren Drehung um 120° gelangt das betreffende Gesenk 17 wieder in seine Ausgangsstellung. Während dieser Schaltstufe muß das Werkstück 63 ausgestoßen werden, damit das Gesenk beim Erreichen der Ausgangslage zur Aufnahme eines neuen Rohlings frei ist.

Zu diesem Zweck ist auf der Welle 19 ein Auswerferflansch 29 lose drehbar angeordnet, der die Längsbewegung der Welle 19 nicht mitmacht. Er weist einen Fortsatz 29^a auf, mit dem er drehbar in einem Lager 30 gehalten ist, das in einer öffnung 26" des Halters 26 sitzt (Fig. 9, 10). Von diesem Fortsatz 29^a springt ein einzelner Zahn 29^& zu den Zähnen der mit der Welle 19 verbundenen Muffe 27" vor, während ein Auswerfer 29^C (Fig. 8) mit bogenförmigem Querschnitt von dem Auswerferflansch 29 aus durch einen gebogenen Auswerferschlitz 9^h im Gesenkschlitten 9 hindurchgreift.

Bei Beginn der Öffnungsbewegung der Schlitten 8 und 9 wird der Auswerfer 29^r mit dem Flansch 29 durch die mit der Welle 19 axial bewegliche Schaltmuffe 27 mitgedreht und bewegt sich hierbei im Bogen des Schlitzes 9^A. Währenddessen bildet er ein Hindernis für den Ausstoßbolzen 18 des das Werkstück 63 enthaltenden Gesenkes 17. Der Ausstoßbolzen 18, der einen in die Gesenkbohrung passenden Stift 18* und einen Fuß 18" hat, bleibt mit dem von ihm erfaßten Werkstück 63 während der Öffnungsbewegung des Schlittens 9 in der in Fig. 10 dargestellten Lage zurück, und das Werkstück 63 wird aus der Bohrung des Gesenkes 17 ausgestoßen.

Wie Fig. 10 zeigt, gelangen durch die weitere Öffnungsbewegung des Gesenkschlittens 9 die Zähne der Muffe 27^tt schließlich außer Eingriff mit dem Zahn 29^& des Flansches 29, so daß letzterer und der Auswerfer 29^C sich nicht mehr mit der Welle 19 mitdrehen. Der Auswerfer 29^C wird jetzt wieder in seine Ausgangsstellung im Schlitz 9¹' zurückgedreht. Da durch kommt der Ausstoßbolzen frei, und das Gesenk 17 kann einen weiteren Rohling aufnehmen.

Um den Auswerfer 29^C in seine Ausgangsstellung zurückzuführen, wird eine Rolle 36 (Fig. 8), die mit der Kurvennut 35 einer Steuerscheibe 35 im Eingriff steht, durch den schmalen Teil 35^C der Kurvennut einwärts bewegt. Dadurch zieht ein mit der Rolle 36 verbundener Hebel 37 über einen Lenker 39 den Flansch 29 um einen Winkelbetrag zurück und überführt den Auswerfer 29^C in die Bereitschaftsstellung hinter dem nächsten Auswerferbolzen. Durch eine Stellschraube 40, die am Hebel 37 anschlägt, wird verhindert, daß der Flansch 29 nebst dem Auswerfer 29^C weiterschwenkt, nachdem die Drehkupplung zwischen dem Flansch und der Muffe 27 gelöst ist.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Bolzenkopf-Stauchpresse mit die Gesenke tragendem Revolverkopf, dessen Drehung von der Kurbelwelle aus über eine zur Preßachse parallele Vorgelege welle durch ein Zahnradgetriebe erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Revolverkopfträger ein gegenläufig zum Stempelschlitten (8) von dessen Kurbelwelle (2) angetriebener Schlitten (9) ist, aus dem rückseitig eine axiale Welle (19) des Revolverkopfes (16) mit einem längs genuteten Teil (27) für den Drehantrieb heraussagt.

2. Presse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein um die Welle (19) des Revolverkopfes (16) frei drehbares, von der ständig umlaufenden Vorgelegewelle angetriebenes Zahnrad (21,21"), an dem mit einem ortsfesten Sonnenrad (25) kämmende Planetenkegelräder (23) mit stirnseitigen Kurbelzapfen (24") gelagert sind, die über in den Längsnuten (27*) der Welle des Revolverkopfes geführte Gleitsteine (28) die Teildrehung des Revolverkopfes bewirken.

3. Presse nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen radial einrastenden Verriegelungsbolzen (41) für den Revolverkopf (16) der an einem Arm (48) eines am Revolverschlitten (9) gelagerten zweiarmigen Hebels angelenkt ist, dessen anderer Arm (45^a) mit einem Gabelende (45) längs eines am Pressengestell angelenkten, von

einer Kurve (42) auf der Kurbelwelle (2) geschwenkten Hebels (43^a) gleitet.

4. Presse nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerfvorrichtung aus einem im Revolverkopf (16) geführten Ausstoßbolzen (18) und einem einen bogenförmigen Schlitz (9^Λ) des Revolverschlittens (9) durchgreifenden Auswerferstößel (29^C) besteht, der am Flansch (29) einer um die Revolverkopfwelle (19) drehbaren, an ihrer Axialbewegung nicht teilnehmenden Nabe (29^s) sitzt und durch deren Drehkupplung mit der Revolverkopfwelle (19j beim Rückwärtshub des Revolverschlittens (9)

und Auftreffen des Ausstoßbolzenfußes (18*) auf den Auswerferstößel (29^C) die Teildrehung des Revolverkopfes (16) mitmacht, worauf nach dem Entkuppeln die Nabe (29") mit Flansch (29) und Auswerferstößel (29^C) von der Vorgelegewelle (32) des Revolverantriebs aus in die Ausgangsstellung zurückgedreht wird.

In Betracht gezogen« Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 11 533. 53 865,
735, 662 714, 686 823;
britische Patentschrift Nr. 467 988; französische Patentschrift Nr. 587 985.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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