DE1179880B

DE1179880B - Vorrichtung zum Eintreiben einer gewinde-bildenden Drahtwendel

Info

Publication number: DE1179880B
Application number: DEH35282A
Authority: DE
Inventors: Ronald Bertram Stephens
Original assignee: Heli Coil Corp
Current assignee: Heli Coil Corp
Priority date: 1958-07-08
Filing date: 1959-01-03
Publication date: 1964-10-15

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: B 25 b

Deutsche Kl.: 87 a-22

Nummer: 1179 880

Aktenzeichen: H 35282 Ic/87 a

Anmeldetag: 3. Januar 1959

Auslegetag: 15. Oktober 1964

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Eintreiben einer gewindebildenden Drahtwendel in eine zylindrische Bohrung eines Werkstückes mit einem vorzugsweise senkrecht angeordneten rohrförmigen Gehäuse und einem darin axial geführten Eintreibdom, welcher mit einer Schraubengangschulter versehen ist, welche in kurzem Abstand von dem unteren Dornende eine Stufe bildet, wobei das rohrförmige Gehäuse oberhalb seines unteren Endteils mit einer seitlichen Öffnung für das seitliche Zuführen der einzutreibenden Wendel in die Bewegungsbahn des nach oben zurückgezogenen Doms versehen ist, welcher bei seiner nächsten Abwärtsbewegung die Wendel durch den unteren Endteil des rohrförmigen Gehäuses hindurchschiebt und in die Wendelaufnahmebohrung des Werkstückes eintreibt.

Bei bekannten Vorrichtungen zum Eintreiben einer Drahtwendel ist es erforderlich, den Führungsdorn bzw. das obere Verlängerungsende desselben in Drehung zu versetzen. Erwünscht wäre jedoch, daß die Vorrichtung ohne Drehantrieb für den Dorn und lediglich durch Ausübung eines Druckes betätigt werden kann.

Gemäß der Erfindung ist das obere Ende des Eintreibdoms mit dem unteren Anschlußstück eines auf und ab bewegbaren stabförmigen Antriebteils, z. B. des Druckstößels einer Presse, mittels einer Kupplung verbunden, welche eine Drehung des Doms während seiner Axialbewegung zuläßt, wobei der Dorn durch Führung eines an ihm vorgesehenen, z. B. durch einen Stift gebildeten radialen Vorsprunges in einer im rohrförmigen Gehäuse oder in einer darin befestigten Buchse schraubenlinienförmig verlaufenden Führungsnut bzw. in einem solchen Führungsschlitz während seiner Abwärtsbewegung zwangläufig so gedreht wird, daß er mit der Stufe seiner Schraubengangschulter das obere Ende der seitlich in seine Bewegungsbahn zugeführten Wendel erfaßt. Auf diese Weise ist lediglich mit einer Eindrückung des Anschlußstückes eine gleichzeitige Vorwärtsschiebung des Einführungsdorns für die Wendel und eine Drehung desselben möglich, und zwar in einem für die Einführung der Wendel vorteilhaften Maß.

Lediglich bei Schraubenziehern ist es bisher bekanntgeworden, ein oberes Kopfstück vorzusehen, das bei Ausübung eines Schlages auf dasselbe den mittels einer Schlitzführung im Gehäuse gelagerten Dom in Drehung versetzt. Dabei verschiebt sich jedoch das Gehäuse in axialer Richtung, während der Dom selbst im wesentlichen seine axiale Lage beibehält. Demgegenüber ist es für das Eintreiben einer Vorrichtung zum Eintreiben einer gewindebildenden Drahtwendel

Anmelder:

Heli-Coil Corporation, Danbury, Conn.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Hoffmann, Patentanwalt,

München 8, Maria-Theresia-Str. 6

Als Erfinder benannt:

Ronald Bertram Stephens, York

(Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 8. Juli 1958 (747215)

Drahtwendel unerläßlich, daß der Dom, abgesehen von seiner Drehung, auch eine axiale Verschiebung erhält.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist eine in Abhängigkeit von jeder Auf- und Abwärtsbewegung des Doms gesteuerte Einrichtung zum Zuführen je einer Wendel durch die im rohrförmigen Gehäuse vorgesehene seitliche Wendelzuführöffnung in die Bewegungsbahn des Doms vorgesehen. Dabei besteht gemäß der Erfindung die Wendelzuführeinrichtung aus einem Fallrohr od. dgl. für die Aufnahme einer Anzahl von Wendeln, einem unter dem Fallrohr rechtwinklig zur Bewegungsbahn des Doms geführten, in die seitliche Wendelzuführungsöffnung des Gehäuses vorschiebbaren Wendelzuführschieber und einem zwischen dem oberen Teil des Doms und dem Zuführschieber angeordneten Steuerungsgestänge.

Bisher sind lediglich schräge Zuführungsrinnen für Schrauben bei einem maschinell angetriebenen Schraubenzieher bekanntgeworden. Für Drahtwendeln wäre eine solche Zuführung nicht geeignet, da sie nicht, wie es bei den Schrauben der Fall ist, im vorderen Teil einen geringeren Durchmesser als am rückwärtigen Ende besitzen. Wendeln würden also nicht in einwandfreier Weise in die richtige Lage vor dem Dom gleiten. Offensichtlich unbrauchbar

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wäre auch eine spezielle Zuführungsbahn für Schrauben, bei der diese lediglich mit ihren Köpfen in der Bahn gehalten sind.

Die Zeichnungen erläutern als Beispiel verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

F i g. 1 und 2 derselben sind eine Vorder- bzw. eine Seitenansicht des Werkzeuges;

F i g. 3 ist ein Seitenriß, teilweise im Schnitt, wobei eine Deckplatte entfernt ist und der Dorn sich nach völligem Einbau einer Drahtwendel in seiner tiefsten Lage befindet;

F i g. 4 ist eine Ansicht des Werkzeuges, von oben gesehen;

F i g. 5, 6, 7 und 8 sind Querschnitte nach den Linien 5-5 bzw. 6-6 bzw. 7-7 bzw. 8-8 in Fig. 3, wobei in den F i g. 5, 6 und 7 eine Deckplatte, in F i g. 8 beide Deckplatten entfernt sind;

F i g. 9 ist ein Teilquerschnitt nach der Linie 9-9 in Fig. 3;

F i g. 10 ist ein Seitenriß ähnlich der F i g. 3, wobei sich jedoch der Dorn in seiner obersten Lage befindet;

Fig. 11 ist ein Schnitt nach der Linie 11-11 in Fig. 10; as

F i g. 12 ist eine Teilansicht im Schnitt, sie zeigt den geführten Teil des Doms in der Lage, in welcher der Dorn frei drehbar ist;

F i g. 13 und 14 sind Schnitte nach den Linien 13-13 bzw. 14-14 in F i g. 12:

Fig. 15 ist eine Ansicht ähnlich der Fig. 14, und zwar einer Modifikation mit einer Schnecke anderer Form zur Drehung des Doms, wobei auch Teile der benachbarten Bauelemente dargestellt sind;

Fig. 16 ist eine Abwicklung eines Teils des mit der Schnecke nach F i g. 15 versehenen Bauelements; F i g. 17 ist ein Aufriß des mit der Schnecke versehenen Bauelements, wobei der Dom in einer Lage dargestellt ist, in welcher derselbe eine gewindebildende Drahtwendel erfaßt;

F i g. 18 ist ein Längsschnitt des Bauelements nach Fig. 17.

Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, umfaßt das dargestellte Werkzeug eine Rahmenplatte 10 von erheblicher Stärke, von welcher aus sich zwei parallele, im Abstand voneinander befindliche Arme 11 und 12 nach vorn und zwei Verlängerungen 13 und 14 nach unten erstrecken, wie insbesondere in den F i g. 3 und 10 zu sehen ist. Zwischen den Armen 11 und 12 befindet sich ein rohrförmiges Gehäuse 15, das an deren vorderen Enden durch hier nicht dargestellte Mittel befestigt ist. Eine Rohrbüchse 16 ist von unten durch eine Öffnung in dem unteren Rahmenarm 12 eingesetzt und erstreckt sich aufwärts, wobei sie sich an den größeren Teil des Gehäuses 15 anpaßt, so jedoch, daß am oberen Ende des Gehäuses 15 ein freier Raum verbleibt, der dort etwas erweitert sein kann, wie bei 18 deutlich zu sehen ist. Die Büchse 16 ist in dem Rohr 15 befestigt, beispielsweise mittels der Schrauben 16'. An der unteren Stirnfläche der Verlängerungen 13 und 14 ist ein Bodenstück 19 durch die in die Verlängerung 13 und 14 eingreifenden Schrauben 20 bzw. 21 befestigt. Das Bodenstück 19 besitzt einen oberen rohrförmigen Ansatz 22, welcher die untere Fortsetzung der Büchse 16 bildet, sowie gleichachsig dazu einen nach unten gerichteten Ansatz 23, der jedoch nur ein Halbzylinder ist, wie aus der F i g. 9 deutlich hervorgeht. Ein Ergänzungsstück 24 von etwas weniger als halbkreisförmigem Querschnitt wird gegen den Teil 23 gedrückt, und zwar durch eine durch eine Feder 26 belastete Kugel 25, wobei Kugel und Feder sich in einem kleinen Gehäuse 27 befinden, das an dem Bodenstück 19 mittels der Stellstifte 28 und der vorerwähnten Schraube 21 festgehalten wird. Um den Teil 24 am Herabfallen zu hindern, ist er mit einem oberen flanschähnlichen Teil 29 versehen, der sich in eine Aussparung des Bodenstückes 19 am vorderen Ende des Gehäuses 27 hineinlegt. Der Ansatz 23 sowie der Teil 24 bilden ein Mundstück, welches an seinem unteren Ende konisch zuläuft, so daß es in eine Erweiterung am oberen Ende der Bohrung eines bei W angedeuteten Werkstückes hineinpaßt, in welche Bohrung eine gewindebildende Drahtwendel eingebaut werden soll. Das Mundstück bildet ein düsenförmiges Bauelement für einen noch später zu erklärenden Zweck.

Innerhalb der Büchse 16 befindet sich ein ganz allgemein mit 30 bezeichneter Eintreibdorn, der in seiner in der F i g. 3 dargestellten untersten Lage unter dem Mundstück 23, 24 und über den Rahmenarm 11 hervorsteht. Dieser Dom hat einen mittleren Teil 31, welcher mit Gleitsitz in die Büchse 16 hineinpaßt. In seinem Teil 32 unter dem mittleren Teil hat der Dom einen Durchmesser, der etwas geringer ist als der Außendurchmesser der Drahtwendel, für welche das Werkzeug bestimmt ist. Der Teil 32 paßt in den rohrförmigen Ansatz 22 hinein und wird darin geführt, muß aber in dem Mundstück so viel Spielraum haben, daß eine Wendel durch das Mundstück hindurchgetrieben werden kann. Der Durchmesser des untersten hervorstehenden Teils 33 des Doms ist sehr viel kleiner als der Innendurchmesser der Wendel, weil letztere beim Durchgang durch das Mundstück sich etwas einzieht. Zwischen den Teilen 32 und 33 bildet der Dom, wie aus der Fig. 10 ersichtlich ist, eine Schraubengangschulter 34 mit einer Stufe 35, so daß die Stirnfläche einer den Endteil 33 umfassenden Drahtwendel diese Schulter auf deren ganzer Länge richtig erfassen kann, wenn das äußerste Ende der Wendel sich an die Stufe 35 anlegt, wie es in F i g. 3 dargestellt ist. Der obere Domteil 36 hat einen kleineren Durchmesser als der Teil 31, so daß eine weitere Schulter 37 gebildet wird. Das obere Ende des Doms erstreckt sich in ein Kupplungsgehäuse 38 hinein, innerhalb dessen eine Kugel 39 ein Drucklager zwischen dem Dorn und einer Verschlußschraube 40, welche auf den oberen Teil des Kupplungsgehäuses aufgeschraubt wird, bildet. Es ist noch ein weiteres Lager zwischen dem oberen Ende des Doms und dem Gehäuse 38 vorgesehen. In der dargestellten Ausführungsform wird dieses Lager durch einen Federring 41 gebildet. Dieser Ring 41 legt sich in eine Nut des Doms und verhindert dadurch, daß er sich an einen unteren, inneren Flansch des Gehäuses 38 anlegt, ein Herausziehen des Doms. Die Verschlußschraube 40 kann aus einem Stück mit einem Antriebs-Anschlußstück 42 bestehen oder an dem letzteren befestigt sein. Dieses Bauelement 42 ist dabei so geformt, daß es an dem Druckstößel einer Presse befestigt werden kann, welch letztere zur Betätigung der Vorrichtung verwendet wird.

Wenn dem Dorn eine gewindebildende Drahtwendel in einer später noch zu beschreibenden Weise dargeboten wird und das Domende 33 in das Innere

der Wendel eingreift, so wie es bei 100 in der F i g. 10 dargestellt ist, dann kann man nicht erwarten, daß das Wendelende die Schraubengangschulter 34 und die Stufe 35 sofort richtig erfaßt. Es sind daher Mittel vorgesehen, um die richtige Stellung der Wendel zu dem Dorn sicherzustellen. Bei der dargestellten Ausführungsform besteht dieses Mittel aus einem Vorsprung, vorzugsweise einem kleinen Stift 43, der radial aus dem mittleren Dornteil 31 hervorsteht und in eine schraubenlinienförmige Nut bzw. einen solchen Führungsschlitz 44 in der Büchse 16 eingreift, wie aus der F i g. 3 hervorgeht. Die Windung dieser Nut bzw. dieses Schlitzes verläuft in der gleichen Richtung wie die Gänge der Drahtwendel. Es ist ratsam, die Stufe 35 von dem äußersten Ende der Wendel zu lösen, sobald diese voll eingebaut ist, und zwar ohne weitere zwangläufige Drehung des Doms. Zu diesem Zweck ist die Nut 44 in der Ausführung nach den F i g. 1 bis 14 an ihrem unteren Ende in der Form etwa eines umgekehrten Trichters bzw. einer solchen Aussparung erweitert (45), wobei die Büchse, wie es in den F i g. 3 sowie 12 bis 14 dargestellt ist, in. einem Punkt 45' konisch ausläuft. Wenn der Dorn aus der Lage in F i g. 10 in die Lage nach F i g. 3 abwärts geschoben wird, verursacht der die schneckenförmige Nut 44 erfassende Stift 43 eine Drehung des Doms um mindestens eine ganze Umdrehung. Diese Drehung des Dorns, welche durch die Drucklagerkugel 39 ermöglicht wird, bringt das Ende der Wendel zur Anlage an die Stufe 35. Bei der weiteren Abwärtsbewegung des Doms gelangt der Stift 43 in die Aussparung 45, in deren unterstem Teil der Stift 43 aufhört, den Dom zwangläufig zu drehen. Der Dom kann sich also frei ein wenig rückwärts drehen, falls die Elastizität der sich an die Stufe 35 anlegenden Wendel eine solche Bewegung verursacht.

Das Werkzeug gemäß der Erfindung umfaßt femer eine durch die Bewegung des Doms betätigte Vorrichtung, um dem Werkzeug jeweils eine gewindebildende Drahtwendel zuzuführen, welche dann von dem Dorn erfaßt wird. Zu diesem Zweck ist eine Fallrinne vorgesehen, bestehend aus einem Rohr 46, das durch die Bohrung 47 in dem Rahmenarm 11 hindurchgeht und an demselben durch einen Flansch 48 befestigt ist. Das untere Ende des Rohres 46 steckt in einer Büchse 49, und die letztere ist eingebaut in eine Bohrung 50 des unteren Rahmenarmes 12. Die Büchse 49 wird in ihrer Lage festgehalten durch einen in den Arm 12 eingreifenden Stift 51; sie endet kurz über einem Zuführschieber 52. Das gestattet die Verwendung von Drahtwendeln, welche etwas länger sind als die Dicke des Schlittens. Erstreckt sich aber die Büchse 49 abwärts bis zu der oberen Fläche des Schlittens, dann kann man Drahtwendel verwenden, deren Länge gleich der Dicke des Schlittens ist oder darunter bleibt. Der Schieber 52 wird in dem Bodenstück 19 so geführt, daß seine Bewegung senkrecht zu der Längenausdehnung des Doms erfolgt. Der Schieber ist ferner in der Längsrichtung bei 52' geschlitzt, so daß die Schraube 21 durch denselben hindurchgehen kann, ohne die Schieberbewegung zu stören. Am hinteren Ende besitzt der Schieber einen aufwärts gerichteten Ansatz 53, an welchem der nachstehend beschriebene Antrieb für den Schieber befestigt ist. An seinem vorderen Ende ist der Schieber mit einer teilzylindrischen vertikalen Bohrung 54 versehen, mit einem Durchmesser gleich dem äußeren Durchmesser einer Wendel, d. h. also auch gleich dem Innendurchmesesr des Rohres 46 und der Büchse 49. Vom an dem Schieber 52 hat die Bohrung 54 eine öffnung 55, so daß eine Gabelaussparung mit einer Breite gleich dem Durchmesser des Domteils 32 oder ganz wenig größer gebildet ist. Gegenüber dem Schieber 52 ist das Bodenstück 19 mit einer Zuführöffnung 60 versehen, so daß an der einen Seite der Schieber 52 eintreten kann, um die Bohrung 54

ίο zu dem Dom auszurichten, während von der Vorderseite aus ein T-förmiges Druckstück 56 gleitend auf den Schieber 52 zu vorspringt. Das Druckstück 56 wird gegen den Schieber gedrückt mittels einer Blattfeder 57, welche durch die Schrauben 58 an dem vorderen Ende des Rahmenarmes 12 befestigt ist. Das innere Ende des Druckstückes 56 besitzt eine Fläche, deren Krümmung dem Außendurchmesser der Drahtwendel 100 angepaßt ist, so daß sich diese Fläche an letztere anlegt und dieselbe durch Reibung

ao in der Lage nach Fig. 10 hält. Die Aussparung60 reicht bis zu der Unterkante der Fallrohrbüchse 49 heran, um Drahtwendeln entsprechender Länge verwenden zu können. Der untere Teil des Rahmens 10 zwischen den Schenkeln 13 und 14 ist mit einer Aussparung 61 versehen, in welcher sich der Ansatz 53 des Schiebers 52 bewegen kann. Die Schrauben 62 und 63 ragen mit ihren Köpfen von entgegengesetzten Seiten aus in die Aussparung 61 hinein und bilden dabei verstellbare Anschläge für den Schieberansatz 53, so daß der Schieber eine zurückgezogene Endlage hat, in welcher die Bohrung 54 sich mit der Fallrohrbüchse 49 deckt, und eine vorgezogene Endlage, in welcher die Bohrung 54 zu dem Teil 32 des Doms ausgerichtet ist

Die Wendeln werden in dem Fallrohr gehalten, während die allerunterste Wendel in die Schieberbohrung 54 eingetreten ist, um durch den Schieber, wie es aus Fig. 10 ersichtlich ist, unter den Dom vorgeschoben zu werden. Bei der hier dargestellten Ausführungsform ist ein zweiarmiger Hebel 64 vorgesehen, der in dem Rahmen bei 65 angelenkt ist und eine Sperre bildet. Der Hebel 64 hat einen Arm 66, der in einen Längsschlitz 67 der Fallrohrbüchse 49 eingreift. In der Eingriffslage, welche durch einen Stift 68 begrenzt wird, drückt der Arm 66 gegen die danebenliegende Wendel 101 (Fig. 3), um dieselbe sowie die Säule von Wendeln darüber am Herabgleiten zu verhindern. Der andere Arm des Hebels 64 wird gegen den Anschlagstift 68 gedrückt, und zwar durch einen Zapfen 69, der durch eine Feder 70 abwärts gedrückt wird, wobei sowohl der Zapfen 69 als auch die Feder 70 in einer Bohrung 71 des Rahmens 10 untergebracht sind. Dieser Arm 72 des Hebels 64 hat eine schräge Steuerfläche 73, die mit einer Steuerfläche 74 des Schieberansatzes 53 zusammenarbeitet. Bei einer Vorwärtsbewegung des Schiebers 52 hebt die an der Hebelsteuerfläche 73 entlanggleitende Steuerfläche 74 den Hebelarm 72 an, so daß der Hebelarm 66 die unterste Wendel in der Büchse 49 freigeben wird, damit dieselbe herabgleiten kann und sich als Wendel 101 (Fig. 10) an den Schieber 52 anlegt, bis letzterer weit genug zurückgezogen worden ist, damit die Wendel in die Bohrung 54 hineinfallen kann, während gleichzeitig der Hebelarm 72 von der Steuerfläche 74 freikommt, so daß der Hebelarm 66 sich nunmehr unter der Einwirkung der Feder 70 an die jetzt unterste Wendel 102 in der Fallrohrbüchse 49 anlegt.

ist. Wenn nun der letztere durch eine hier nicht dargestellte Presse abwärts gedruckt wird, also von der Seite des Verbindungsgliedes 42 aus, dann tritt der untere Endteil 33 in die Wendel 100 hinein und drückt dieselbe abwärts in das Mundstück 23,24. Während dieser Bewegung wird der Dorn gedreht, weil der Zapfen bzw. Stift 43 die Nut 44 erfaßt und sich in derselben bewegt. Der Druck des Mundstückteils 24 unter der Einwirkung der Feder 26 ver-

Der Schieber 52 wird in Abhängigkeit von der
Bewegung des Dorns durch ein Steuerungsgestänge
hin- und herbewegt. Dieses umfaßt zwei parallele
Antriebshebelarme 75, die an einem in dem Rahmen
10 befestigten Zapfen 76 angelenkt sind. Die Hebelarme bewegen sich in verhältnismäßig flachen Aussparungen 77, welche sich nach dem Raum 78 zwischen den Rahmenarmen 11 und 12 zu öffnen. Der
durch die Arme 75 gebildete Hebel erstreckt sich

nach vom mit den abgerundeten Kopfenden 79 seit- io hindert die Drehung der Wendel innerhalb des lieh von dem Dornteil 36, wobei das Rohr 15 in ge- Mundstückes, so daß die Stufe 35 das obere Ende eigneter Weise ausgespart ist, damit die Hebelarme der Wendel erfassen kann, welche sich nun zuauch hindurchgehen können. Die Hebelköpfe 79 sammen mit dem Dorn dreht, bis der Stift 43 den greifen in öffnungen des Kopfes 80 einer kurzen Trichterteil 45 am Ende der Nut 44 erreicht hat. Muffe 81 hinein, welche den oberen Teil des Dorn- 15 Gegen Ende der Abwärtsbewegung des Dorns, teils 36 innerhalb des Raumes 17 umgibt und führt. welcher dabei die Wendel aus dem Düsenstück Die Muffe 81 kann durch eine öffnung in dem Ge- heraus- und in die Bohrung des Werkstückes W hinhäusearm 11 aufwärts gleiten. Die Muffe 81 hat zwei eindrückt, verschiebt das auf der Muffe 81 ruhende Endlagen, wobei die unterste Stellung derselben er- Kugelgehäuse 38 diese Muffe nach unten. Dadurch reicht ist, wenn das vorerwähnte Kugelgehäuse 38, 20 wird der Hebel 75 mitgenommen, welcher die Verdas sich an das obere Ende der Muffe 81 legt, die bindungsstange 86 und den Winkelhebelarm 87 ebenletztere heruntergedrückt hat, wie man in F i g. 3 falls nach unten drückt. Infolgedessen wird der sieht. Die andere Endlage ist erreicht, wenn die Hebelarm 92 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinne Schulter 37 des Dorns, die sich an die Unterseite des gedreht, wodurch der Schieber 52 zurückgezogen Kopfes 80 anlegt, die Muffe in die Lage nach 35 wird. Das ist möglich, weil die öffnung 55 den Dorn-F i g. 10 gehoben hat. Diese beiden Endlagen werden teil 32 freigibt. Infolge der Rückwärtsbewegung des nachgiebig gesichert durch eine Haltevorrichtung, Schiebers gleitet der Hebelarm 72 von der Schrägbestehend aus einem Anschlagstift 82, welcher durch fläche 74 des Schiebers ab, so daß sich der Hebelarm eine Feder 83 an einen nockenähnlichen Vorsprung 66 nunmehr an die Wendel 102 anlegt, die über dem 84 des Hebels 75 gedrückt wird. Sowohl der Stift 82 30 Einsatz 101 ist, welch letztere sich zur Zeit an die als auch die Feder 83 sind zwischen den Armen 75 Oberseite des Schiebers 52 anlegt. Wenn der Schieber in einer Bohrung 85 des Rahmens 10 untergebracht. in der voll zurückgezogenen Lage an die Anschlag-Eine Verbindungsstange 86 ist an die Hebelarme 75 schraube 62 anstößt, dann deckt sich die Schieberbei 84' angelenkt; sie erfaßt mit ihrem unteren Ende öffnung 54 mit der Fallrohrbüchse 49, so daß nunden kürzeren Arm 87 eines Winkelhebels 88, der bei 35 mehr die Wendel 101 in die Schieberöffnung 54 hin-89 in einem Drehzapfen gelagert ist. An der Stange einfallen kann in die Lage, welche in der F i g. 3 für 86 können die Federn 90 und 91 vorgesehen werden, die vorhergehende Wendel 100 dargestellt ist. um die Verbindung mit dem Hebelarm 87 elastisch Nach dem Einbau der gewindebildenden Drahtnachgiebig zu gestalten. Der andere Arm 92 des wendel wird der Dorn angehoben, wodurch der Stift Winkelhebels 88 trägt einen Zapfen 93, welcher in 40 43 durch den Trichter 45 hindurch längs einer der ein vertikales längliches Loch 94 des Schieber- Kanten des spitzwinkligen Büchsenendes 45' in die ansatzes 53 eingreift. Es ist also klar, daß, wenn der Nut 44 geführt wird. Sobald die Dornschulter 37 den Dorn gehoben wird und seine Schulter 37 den Muffenkopf 80 erreicht hat, wird die Muffe 81 in die Muffenkopf 80 erfaßt, auch der Hebel 75 angehoben Lage nach F i g. 10 gehoben. Infolgedessen werden werden wird, wodurch der Schieber 52 nach vorn 45 die Hebelarme 75 mitgenommen, welche mittels der bewegt wird. Andererseits, bei einer Abwärtsbewe- Verbindungsstange 86 den Winkelhebel 88 im Uhrgung des Dorns legt sich das Kugelgehäuse 38 an zeigersinne drehen, wodurch der Schieber 52 mit der das obere Ende der Muffe 81 an, der Hebel 75 wird Wendel in seiner Bohrung 54 gegen das T-förmige gesenkt, und der Schieber 52 wird dadurch in die Druckstück 56 in die Lage nach F i g. 3 verschoben Lage nach F i g. 3 zurückgezogen. Die Teile 75 bis 94 50 wird. Wie bereits vorher erklärt wurde, wird während bilden somit das Steuerungsgestänge für den Zuführ- dieser Bewegung der Hebel 64 entgegengesetzt dem schieber 52. Uhrzeigersinne gedreht, wodurch der Stapel von

Es können ferner Deckplatten 95 und 96 vor- Wendeln in dem Fallrohr 46, 49 herabgleiten kann, gesehen werden, wie sie in den F i g. 1, 2 und 4 zu so daß sich die unterste Wendel an die Oberseite des sehen sind. Diese Deckplatten können an dem Rah- 55 Schiebers 52 anlegt. Damit ist wiederum die Stellung men 10 durch die Stifte97 und 98 sowie durch die der Teile nach Fig. 10 erreicht, und ein neues Schrauben 99 befestigt werden. Weiterhin kann der Arbeitsspiel kann beginnen.

Rahmen 10 mit einer Aussparung 110 und mit den Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungs-

Bohrungen 111 an seiner Hinterseite versehen wer- form wird der Dorn in einer Richtung zwangläufig den, wodurch die soeben beschriebene Vorrichtung 60 über die ganze Länge seiner Verschiebung gedreht, an einer feststehenden Säule od. dgl. — hier nicht so daß ein Erfassen der Stufe der Schraubengangdargestellt — befestigt werden kann. schulter des Dorns mit dem äußersten oberen Ende

Die Vorrichtung arbeitet in der folgenden Weise: der Wendel dauernd gewährleistet ist. Diese Drehung Während — wie in F i g. 10 zu sehen ist — der Dorn erfolgt in einer Richtung, in welcher die Wendel, sich in seiner zurückgezogenen, d. h. in seiner 65 welche während des Einbaues in die Bohrung der obersten Lage befindet, ist der Schieber 52 vor- Nabe mehr oder weniger durch Reibung gehemmt geschoben, so daß der Gewindeeinsatz 100 innerhalb wird, dazu neigt, gedehnt zu werden. Es gibt Fälle, der Schieberbohrung 54 zu dem Dorn ausgerichtet in denen gegen eine solche Dehnung Einwände zu

erheben sind, insbesondere wenn die Wendel ursprünglich mit einem Durchmesser gewickelt wurde, der etwas größer ist als derjenige der erwähnten Bohrung, damit nach dem Einbau die Wendel federnd gegen die Wandung der Bohrung gepreßt wird. In solchen Fällen ist es wünschenswert, die Wendel einzuschnüren, wenigstens an der Stelle beginnend, wo die Wendel sich zuerst an die Bohrung der Nabe anlegt oder, mit anderen Worten, wo die Wendel beginnt, das Düsenstück zu verlassen. Die Fig. 15 bis 18 erläutern eine Modifikation der Schneckennut in der Führungsbüchse für den Dorn, wodurch man das gewünschte Ergebnis erhält. Bei dieser Modifikation wird der Dorn während des ersten und größeren Teils seiner Abwärtsbewegung zwangläufig so gedreht, daß das Erfassen der Stufe 35 der Dornschulter mit der Wendel 100' gewährleistet ist, wie es die Fig. 17 zeigt. Von dem Punkt an jedoch, wo das untere Wendelende das Düsenstück 23, 24 verläßt, d.h. wenn die Wendel zuerst die Bohrung der Nabe W erfaßt, wird die Drehung des Dorns zwangläufig umgekehrt. Zu diesem Zweck ist die Büchse 116, welche sich in dem rohrförmigen Bauteil 15 befindet und in demselben in der gleichen Weise befestigt ist wie die_: Büchse 16 in den Fig. 3 und 10, mit einem schraubenförmigen Führungsschlitz versehen, der hier ganz allgemein mit 144 bezeichnet ist. In seinem oberen Teil 144' hat die Steigung des Schlitzes die gleiche-Richtung wie die Gewindegänge der Wendel. Infolgedessen wird der Dorn 31, welcher diesen Schlitzteil mit seinem Stift 43 erfaßt, zwangläufig gedreht, damit die Schulterstufe das obere Wendelende erfassen kann, und zwar in der gleichen Weise, wie es zuvor beschrieben wurde. An der Stelle bzw. dem Punkt 150 jedoch wird die Windungsrichtung des Schlitzes 144 in ihrem unteren Teil 144" umgekehrt. Dieser Umkehrpunkt 150 ist so angeordnet, daß er praktisch durch den Stift 143 zu dem Zeitpunkt erreicht wird, wenn ., das untere Ende der von dem Dorn erfaßten Wendel das untere Ende des Mundstückes 23, 24 erreicht hat. Wenn nun die durch die Bewegung des Dorns weiter vorwärts geschobene Wendel gerade dabei ist, in die Bohrung in der Nabe W hineinzugehen, wird , das untere Ende der Wendel auf einigen Widerstand stoßen. Am anderen Ende der Wendel übt der Dorn einen abwärts gerichteten Druck aus, während er sich gleichzeitig in einer Richtung dreht, die der Richtung, in welcher die Wendel gewickelt wurde, . entgegengesetzt ist. Infolgedessen tritt ein Drehmoment auf, welches durch Reibung dazu neigt, die Wendel einzuschnüren bzw. zusammenzuziehen und damit den Eintritt der Wendel in die Nabe zu erleichtern. Dadurch kann es vorkommen, daß die Stufe 35 von dem Einsatzende 100' abgleitet, wie es die Fig. 15 zeigt. Dies muß jedoch nicht unbedingt so sein, und die Stufe kann auch im Eingriff mit dem Einsatzende bleiben.

In dem unteren Schlitzteil ist die untere Kante 145 diejenige, welche den Stift bzw. Zapfen 143 führt und damit den Dorn bei seiner Abwärtsbewegung dreht. Während des Rückwärtshubes des Dorns ist die gegenüberliegende Schlitzkante 146 die führende. Wenn nun die Breite des Schlitzteils 144" konstant wäre, dann könnte es vorkommen, daß zu Beginn des Rückwärtshubes die Dornstufe 35 immer noch dem Wendelende anliegt und das Bestreben hat, die bereits innerhalb der Bohrung der Nabe eingebaute Wendel zu dehnen. Die dabei auftretenden Kräfte könnten dann so stark werden, daß irgendetwas nachgeben muß. Es sind Mittel vorgesehen, um ein solches Ereignis zu verhindern. Zu diesem Zweck ist der unterste Teil 147 des Schlitzes 144 etwa birnenförmig erweitert. Infolgedessen kann der Stift 43, wenn er den durch 143 in Fig. 15 bezeichneten untersten Punkt erreicht hat, frei angehoben werden, und zwar kurz bevor er die Schlitzkante 146 erfaßt, d. h. bevor er zwangläufig geführt wird, um sich in der Richtung zu drehen, in welcher der Schlitzteil 144' den Dorn während des ersten Teils seines Abwärtshubes dreht. Diese freie Bewegung des Stiftes in dem Schlitzteil 147 gestattet den vertikalen Rückzug der Dornstufe von dem erfaßten Wendelende ohne irgendwelche Drehung. Wenn dann der Stift 43 die Kante 146 erfaßt, verursacht die weitere axiale Verschiebung des Dorns eine gleichzeitige Drehung des Dorns zurück in seine anfängliche Lage.

Alle anderen Teile der Vorrichtung mit der Modifikation nach den Fig. 15 bis 18 können von gleicher oder ähnlicher Konstruktion sein wie diejenigen der zuerst beschriebenen Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 14. ■

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Eintreiben einer gewindebildenden Drahtwendel in eine zylindrische Bohrung eines Werkstückes mit einem vorzugsweise senkrecht angeordneten rohrförmigen Gehäuse und einem darin axial geführten Eintreibdorn, welcher mit einer Schraubengangschulter versehen ist, welche in kurzem Abstand von dem unteren Dornende eine Stufe bildet, wobei das rohrförmige Gehäuse oberhalb, seines unteren Endteils mit einer seitlichen Öffnung für das seitliche Zuführen der einzutreibenden Wendel in die Bewegungsbahn des nach oben zurückgezogenen Doms versehen ist, welcher bei. seiner nächsten Abwärtsbewegung_: die, Wendel durch den unteren Endteil des rohrförmigen Gehäuses hindurchschiebt «pd in die Wendelaufnahmebohrung des Werkstückes eintreibt, dadurch gekennzj&i ch.net,,· daß das obere Ende des Eintreibdoms,.(3^0) mit dem unteren Anschlußstück (42) eines auf und ab bewegbaren stabförmigen Antriebsteils, z. B, des Druckstößels einer Presse, mittels einer Kupplung (38, 39, 40, 41) verbunden ist, welche eine Drehung des Doms während seiner, Axialbewegung zuläßt, wobei der Dorn (30) durch Führung eines an ihm vorgesehenen, z. B. durch einen Stift gebildeten radialen Vorsprunges (43) in einer im rohrförmigen Gehäuse (15) oder in einer darin befestigten Buchse (16) schraubenlinienförmig verlaufenden Führungsnut bzw. in einem solchen Führungsschlitz (44) während seiner Abwärtsbewegung zwangläufig so gedreht wird, daß er mit der Stufe (35) seiner Schraubengangschulter (34) das obere Ende der seitlich in seine Bewegungsbahn zugeführten Wendel erfaßt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung aus einem mit dem Antriebs-Anschlußstück (42) starr verbundenen Gehäuse (38), welches das obere Ende des Doms (30) axial unverschiebbar, jedoch drehbar umfaßt, und aus einer Kugel (39) besteht, welche als Schubkraftübertragungsmittel zwischen einer

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von oben axial in das Gehäuse (38) einge- ■ schraubten Verschlußschraube (40) und dem oberen Ende des Doms angeordnet ist.
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3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Abwärtsbewegung des Dorns (30) die eine Flanke und bei seiner Aufwärtsbewegung die andere Flanke der Führungsnut bzw. des Führungsschlitzes (44) zur Führung des radialen Vorsprunges (43) des Dorns dient und daß die Nut bzw. der Schlitz (44) nach unten in einem Raum endet, m welchem der Dornvorsprung (43) frei beweglich ist, so daß der Dorn eine kurze Anfangsstrecke seiner Aufwärtsbewegung ohne Drehführung zurücklegen kann.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Buchse (16) vorgesehene Führungsschlitz (44) zu seinem unteren Ende (45) hin verbreitert ist und die Buchse (16) auf einer Seite nach unten spitzwinklig (45') ausläuft.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsnut bzw. der Führungsschlitz (144) für den radialen Vorsprung (43) des Dorns (30) im Verlauf eines längeren oberen Teils (144') in der Richtung der «5 Windungen der einzutreibenden Wendel (100) und im Verlauf eines kürzeren unteren Teils (144") in entgegengesetzter Richtung gewunden

■ ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Punkt (150), an welchem die Windungsrichtung der Führungsnut bzw. des Führungsschlitzes (144) umgekehrt wird, von dem unteren Nut- bzw. Schlitzende (147) so weit entfernt ist, daß der radiale Vorsprung (43) des Dorns (30) sich an dem Umkehrungspunkt (150) befindet, wenn das untere Ende der einzutreibenden Wendel (100) mit dem unteren Ende des Mundstückes (23,24) der Vorrichtung bündig abschließt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß¹ das untere Ende (147) der Führungsnut bzw.^; des Führungsschlitzes (144) birnenförmig erweitert ist.

8. Vorrichtung 'nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit einem in Abhängigkeit von jeder Auf- und Abwärtsbewegung des Dorns gesteuerten Einrichtung zum Zuführen je einer Wendel durch die im rohrförmigen Gehäuse vorgesehene seitliche Wendelzuführöffnung in die Bewegungsbahn des Dorns, 'dadurch gekennzeichnet, daß die Wendelzuführeinrichtung aus einem Fallrohr (46, 49) od. dgl. für die Aufnahme einer Anzahl von Wendeln, einem unter dem Fallrohr rechtwinklig zur Bewegungsbahn des Dorns (30) geführten, in die seitliche Wendelzuführöffnung (60) des Gehäuses vörschiebbaren Wendelzuführschieber (52) und einem zwischen dem oberen Teil des Dorns und dem Zuführschieber angeordneten Steuerungsgestänge (75 bis 94) besteht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuführschieber (52) an seinem vorderen Ende (55) gabelförmig ausgebildet ist und zwischen den Gabelzinken eine Aussparung (54) aufweist, in welche bei der Bewegung des Zuführschiebers in seine hintere Endstellung die unterste Wendel aus dem Fallrohr (46, 49) parallel zur Dornachse ausgerichtet hineinfällt, so daß diese Wendel bei der folgenden Bewegung des Zuführschiebers in seine vordere Endstellung in die Bewegungsbahn des Dorns gelangt, wobei das Steuerungsgestänge für den Zuführschieber mit dem Dorn über einen toten Gang (79 bis 81) verbunden ist, um den Zuführschieber am Ende der Abwärtsbewegung des Dorns vorzuschieben und am Ende der Abwärtsbewegung des Dorns zurückzuziehen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zum Steuerungsgestänge ein Antriebshebel (75) gehört, welcher mit dem einen Ende an einem feststehenden Teil (76) der Vor-• richtung angelenkt ist, und eine Muffe (80, 81), durch welche hindurch der Dorn (30) verschiebbar ist und welche von dem anderen Ende (79) des Antriebshebels (75) erfaßt wird, wobei eipe Schulter (37) des Dorns so ausgebildet ist, daß sie am Ende der Aufwärtsbewegung des Dorns gegen die Muffe stößt und sie' aufwärts schiebt, während das das obere Ende des Dorns umfassende Kupplungsgehäuse (38) als Gegenanschlag für die Muffe dient, um sie am Ende der Abwärtsbewegung des Dorns abwärts zu schieben.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine federnde Haltevorrichtung (82, 83), welche den Antriebshebel (75) in seinen Endlagen, in welchen der Zuführschieber (52) zurückgezogen bzw. vorgeschoben ist, lösbar festhält.

12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 bis 11,-gekennzeichnet durch eine zum Unterbrechen der Abwärtsbewegung der Wendeln im Fallrohr (46, 49) dienende Sperre (66), welche mit .flem Zuführschieber (52) derart verbunden ist, daß sie aus der Sperrstellung herausbewegt wird, wenn sich der Zuführschieber seiner vorderen Endstellung nähert. . .

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre durch den durch einen Längsschlitz (67) des Fallrohres (46,49) hindurch seitlich im Festklemmsinne gegen eine Wendel bewegbaren einen Arm (66) eines um eine feste Achse (65) verschwenkbaren zweiarmigen Hebels (64) gebildet ist, dessen anderer Arm (72) durch eine Feder (70) im Sperrsinne belastet und durch das Aufeinandertreffen und -gleiten von an ihm und an einem Zuführschieberansatz (53) vorgesehenen Steuerflächen (73,74) entgegen dem Sperrsinne verschwenkbar ist. . '.

14. Vorrichtung nach den Ansprüchen J und 8, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Aussparung des rohrförmigen Gehäuses auf, der dem Zuführschieber (52) gegenüberliegenden Seite der Bewegungsbahn des Dorns ein durch eine Feder (57) entgegen der Vorschubrichtung des Zuführschiebers belastetes Druckstück ($6) angeordnet ist, welches im Zusammenwirken mit der Gabelaussparung (54) des in der vorderen Endstellung befindlichen Zuführschiebers die .zugeführte Wendel seitlich einklemmt und somit eine Drehung dieser Wendel verhindert.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Endteil des rohrförmigen Gehäuses (15) als ein in der Längsrichtung geteiltes Mundstück (23, 24) ausgebildet ist,

dessen eine Hälfte (23) mit dem über ihr befindlichen Teil des Gehäuses starr verbunden ist, während die andere Hälfte (24) gegen die erste Hälfte (23) radial beweglich ist und gegen sie durch Federungsmittel (25, 26) gedrückt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 829 128; schweizerische Patentschrift Nr. 251719; USA.-Patentschriften Nr. 2 314 760, 2 324153, 373 992, 2 638 807, 2 657 721, 2 670 770.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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ι Bundesdruckerei Berlin