DE1552185A1 - Maschine und Werkzeuge fuer das Rollen von konischen Gewindeteilen an Schrauben,insbesondere an Holzschrauben od.dgl. - Google Patents

Description

Pee-Wee Maschinen- und Apparatebau Werner Plagemann, Berlin 52, Waldstr. 22-28

Maschine und Werkzeuge für das Rollen von konischen Gewinde teilen an Schrauben, insbesondere an Holzschrauben od. dgl.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine und Werkzeuge für das Rollen von konischen Gewindeteilen an Schrauben, insbesondere an Holzschrauben od. dgl., bei der die Schraubenrohlinge zwischen einem Paar flacher Rollbacken gerollt werden, von denen die eine beweglich und die andere fest angeordnet ist.

Fast alle Holzschrauben sind im Gewindeteil konisch. Diese Konizität ist nach allen bisher bekannten Rollvorgängen praktisch nicht herzustellen. Runde Rollwerkzeuge, welche man gegebenenfalls in begrenztem Masse konisch einschwenken kann, haben für den Rollvorgang unbedingt ein Auflagelineal nötig. Da das HoIzschräubenprofil in seinem Querschnitt sehr schwach bemessen ist, wirkt die Vertikalkomponente des Rolldruckes sich dahingehend aus, dass das eben hochgewalzte meist dünnwandige Profil sofort plattgedrückt und die Rotation des Werkstückes behindert wird.

Es sind auch Gewinderollmaschinen bekannt, die mit einem rotierenden zylindrischen Rollwerkzeug und einer feststehenden,

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segmentförmigen Gewinde rollbacke arbeiten. Diese Gewinderollmaschinen haben den Vorteil, dass sie ein Auflagelineal nicht benötigen. Es lassen sich mit ihnen durchaus scharfe Gewindegänge herstellen, wie sie an Holzschrauben und auch bei Schneidschrauben, die ihr Gewinde selbst schneiden, und auch bei Schlagschrauben, vorkommen. Aber auch diese Maschinen sind nur geeignet, die betreffenden Gewinde im zylindrischen Teil dieser Schrauben zu rollen. Die Schwierigkeit liegt aber weniger in dem Rollen der betreffenden scharfen Gewindeprofile, deren Gänge meist in grösserem Abstand voneinander angeordnet sind, als in dem Rollen vom konischen Gewindeteil, da hier durch den unterschiedlichen Umfang keine einwandfreien Abrollverhältnisse zwischen Walzbacken und Werkstück vorhanden sind.

Die mit den üblichen Flachbacken ausgerüsteten Gewinderollmaschinen arbeiten mit Geradführung ihrer Flachbacken, so dass man auf diesen Maschinen ebenfalls nur zylindrische Gewindeteile durch exaktes Abwälzen von Rohling und Werkzeug durch Kaltformung herstellen kann. Wollte man den Flachbacken eine der Konizität der Schrauben entsprechende Auswölbung ihrer Arbeitsfläche geben, so wäre damit noch kein exaktes Abwälzen zwischen dem Schraubenrohling und den Flachbacken möglich, da das konische Werkstück an seinem Umfang unterschiedliche Abwälzgeschwindigkeiten voraussetzt. Diese unterschiedlichen Abwälzgeschwindigkeiten sind aber Ursache ungenauer und teilweise nicht scharfer Profile der Gewindegänge im konischen Teil der Werkstücke. Es ist bisher nicht möglich gewesen, auf dem Wege des exakten Abwälzrollens Holz schraubengewinde od. dgl. mit einem konischen Gewindeteil in einwandfreier Qualität durch Kaltformung herzustellen.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, sowohl Werkzeuge für das Rollen derartiger konischer Gewinde durch exaktes Abrollen

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zwischen Werkstück und Werkzeug als auch die Maschine für diese zu schaffen, die speziell für die Massenfertigung derartiger Schrauben einsetzbar ist.

Die erfindungsgemässe Lösung der Aufgabe besteht darin, dass die Rollbacken in einer Ebene gekrümmt und kreisförmig angeordnet und in bezug auf die Arbeitsflächen sich gegenüberstehender Rollbacken derart konisch ausgebildet sind, dass der stärkere Schaftteil des Schraubenrohlings an dem grösseren Abwälzdurchmesser abrollt, und dass hierbei dessen Achse stets zentrisch zur Drehachse der Maschine gerichtet ist. Es müssen die Konizität und die bogenförmige Krümmung der Rollbacken aufeinander abgestimmt sein. Geometrisch gesehen muss das von dem zwischen den Rollbacken gefasste Werkstück auf die Drehachse zu fällende Lot sich in der Achsmitte des Werkstückes mit der Verlängerung der konischen Linie der Werkzeuge kreuzen. Daraus ergibt sich, dass sich die kreisbogenförmige Krümmung der Rollbacken mit der Konizität ändert. Mit kleiner werdender Konizität nimmt der Durchmesser der Rollbacken zu und bei grosser werdender Konizität wird der Durchmesser der Rollbacken entsprechend kleiner.

Die Erfindung ist eine sprunghafte Weiterentwicklung der mit Flachbacken arbeitenden Gewinderollmaschinen. Sowohl die Werkzeuge als auch die Maschine selbst sind auf die sich aus dem Rollen konischer Gewindeteile erkannten Bedingungen für ein exaktes Abwälzrollen zwischen Flachbacken abgestimmt.

Eine besonders zweckmässige Ausführungsform der Gewinderollmaschine besteht darin, dass die Rollbacken in Aufnahmen von radial verstellbaren Schlitten auf einem drehangetriebenen Rundtisch in gleichen Abständen zueinander befestigt sind, zu denen eine einzige Gegenrollbacke in einer Aufnahme eines radial einstellbaren

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Schlittens an einem an dem Maschinengestell befindlichen Gegenhalter angeordnet ist. Die radiale Einstellung der Aufnahmeschlitten für die Rollbacken lässt sich den jeweilig verwendeten Rollbackensätzen leicht anpassen, so dass innerhalb des Verstellbereiches dieser Schlitten Rollbackensätze verschiedener bogenförmiger Krümmung und Konizität benutzt werden können.

Die Erfindung sieht ferner Einstellmassnahmen für die Gegenrollbacke vor. Demgemäss besteht eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung darin, dass der Gegenhalter schwenkeinstellbar gelagert ist und eine Längsführung für eine mit einer Spindel höheneinstellbare Konsole trägt, die radial steht und eine Führung für den Schlitten der Gegenrollbacke aufweist. Ein derartig vielseitig einstellbarer Gegenhalter ermöglicht ausser der radialen Einstellung der Gegenrollbacke .die Einstellung auf verschiedenen Abstand für Schrauben unterschiedlicher Durchmesser sowie in gewissen Grenzen eine Korrektur und Justierung der Konizität der Rollbacken in bezug auf die Drehachse. Es wird der Vorteil erzielt, dass man mit einem Satz von Werkzeugen auch Schrauben unterschiedlicher Durchmesser bei ungefähr gleichbleibender Konizität rollen kann.

Zweckmässig ist der Gegenhalter um eine waagerechte Achse des Maschinengestells in vertikaler Ebene schwenkbar und mit einer E inst eil spind el für seine Schwenkeinstellung versehen, die als Widerlager für den auf den Gegenhalter ausgeübten Rolldruck dient. Der Gegenhalter hat sor.iit insgesamt drei Spindeln, eine für die radiale Einstellung des Schlittens der feststehenden Rollbacke, eine zweite für die Zustellung derselben und eine dritte für die Schwenkeinstellung des Gegenhalters. Die Zustellung der feststehenden Rollbacke ist anstelle durch die Zustellspindel auch durch hydrauli-

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sehen Anpressdruck möglich, der dem ausgeübten Rolldruck entgegenwirkt.

Der Rundtisch und der Gegenhalter sind vorteilhaft in einer schrägen Lage an dem Maschinengestell angeordnet. Bei diesem Gesamtaufbau der Maschine verläuft der jeweilige Rollvorgang beim Durchgang der höchsten Stelle der geneigt angeordneten Kreisbahn der Rollbacken, also bei der Verwendung von insgesamt vier Rollbacken, auf dem Rundtisch insgesamt viermal bei einer Umdrehung desselben. Die Zuführung der Werkstückrohlinge kann verhältnismässig einfach zu der an höchster Stelle angeordneten Gegenrollbacke erfolgen, zu der zweckmässig eine Zuführungsschiene führt, wobei die Zuführung der Schraubenrohlinge und die Abführung der fertig gerollten Schrauben in den Zwischenräumen der beweglichen Rollbacken erfolgt.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 die Gewinderollmaschine in einem Längsschnitt und Fig. 2 eine Aufsicht auf den Rundtisch ohne den Gegenhalter,

Das Maschinengestell 1 hat einen schrägen Sockel 2 für eine Lagerbohrung 3 und in einem Abstand zu dem Sockel einen Ständer 4. In dem Sockel 2 ist der Rundtisch 5 in einer schrägen Stellung an dem Maschinengestell gelagert. Seine Antriebswelle ist mit 6 bezeichnet. Mit ihr fest verbunden ist der Zahnkranz Die Radiallager sind mit 8 und das Axiallager mit 9 bezeichnet. Der Antriebsmotor für den Rundtisch ist nicht dargestellt, er ist hinter der Maschine an dem Gestell befestigt und treibt auf den Zahnkranz 7.

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Auf dem Rundtisch 5 sind beispielsweise vier kreisbogeriförmig gekrümmt ausgebildete Rollbacken 10 befestigt, deren einzige Gegenrollbacke mit 10' bezeichnet ist. Die Arbeitsflächen dieser Rollbacken sind konisch bearbeitet und tragen das zu rollende Gewindeprofil für den Schraubenschaft und für.den korkenzieherähnlichen Auslauf desselben. Die Rollbacken sind weiter mit einem Anstieg versehen sowie mit einem Auslauf sowie etwa im letzten Viertel mit eine m Anstieg zur Formung des Gewindeprofils an der Werkstückspitze. Das Gewindeprofil der Gegenrollbacke 10' ist zu demjenigen der Rollbacken 10 entsprechend ausgebildet so wie es sich aus der gegenüberstehenden Stellung der Werkzeuge am Werkstück ergibt.

Die Rollbacken 10 sind in Abständen voneinander auf einer Kreisbahn zur Drehachse 11 der Maschine angeordnet und radial zur Drehachse einstellbar. Die Rollbacken 10 sind mittels Schrauben in Aufnahmen 12 von Schlitten 13 befestigt, die sich in radialen Führungen 14 des Rundtisches 5 führen und mittels der Spindel 15 und der Spindelmutter 16 auf die nach den Werkzeugen 10 erforderliche Kreisbahn einstellbar sind.

Die einzelne Gegenrollbacke 10' ist an dem Schlitten 13' befestigt. Dieser ist radial verstellbar an einem Gegenhalter 17 angeordnet, der gemeinsam mit einer Konsole 24 um die horizontale Achse 18 am Ständer 4 des Maschinengestells in vertikaler Ebene schwenkbar ist. Seine Einstellspindel 19 ist am Ständer 4 drehbar und axial unverschieblich befestigt und schraubt in einem einen Kreisquerschnitt aufweisenden Stein 20, der in einem Langloch 21 des Gegenhalters 17 angeordnet ist. Das Langloch erlaubt die Schwenkeinstellung des Gegenhalters in gewissen Grenzen.

Der Gegenhalter hat eine Längsführung 22 für die Konsole 24, die

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mittels einer Spindel 23 höheneinstellbar ist. Diese Konsole ist rechtwinklig ausgebildet und steht radial zur Drehachse 11 der Maschine und besitzt an ihrem unteren Arm eine Führung 25 für den Aufnahmeschlitten 13", der dem bereits beschriebenen Aufnahme schütten 13 genau entspricht. Auch die Aufnahme und die Befestigung der Gegenrollbacke 10' sind die gleichen. Für die radiale Einstellung der Gegenrollbacke 10' dient die an der Konsole 24 drehbar und axial unverschieblich angeordnete Spindel 15' Der Gegenhalter befindet sich in der gleichen Schräglage wie der Rundtisch. Diese Stellung ist durch die Neigung der Drehachse 11 bestimmt.

Zur Zuführung der zu rollenden Schrauben dient die Zuführungsschiene 26, die zu der festen Gegenrollbacke 10' führt und die Werkstücke 27 den Rollbacken 10, 10' im Takte des Vorbeiganges der beweglichen Rollbacke 10 an der festen Gegenrollbacke 10' zuführt.

Während eines Vorbeiganges der Rollbacken wird jeweils eine Schraube fertig gerollt. Bei insgesamt vier Rollbkcken andern Rundtisch werden somit bei einer Umdrehung desselben vier Schrauben hergestellt, wobei die Zuführung der Schraubenrohlinge und die Abführung der fertig gerollten Schrauben in den Zwischenräumen der beweglichen Rollbacken 10 liegt.

Die erfindungsgemässe Maschine ist eine Hochleistungs-Einzweckmaschine zur Herstellung beispielsweise von Holzschraubengewinden oder anderen leicht konisch verlaufenden Profilen. Der kontinuierlich drehangetriebene Rundtisch dient zugleich als Schwungmasse. Die Rollbacken haben infolge des exakten Abrollens der konischen Gewindeteile eino aus sergewöhnlich lange Standzeit.

Patentansprüche: BAD ORIGINAL

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Maschine und Werkzeuge für das Rollen von konischen Gewindeteilen an Schrauben, insbesondere an Holzschrauben od. dgl., bei der die Schraubenrohlinge zwischen einem Paar flacher Rollbacken gerollt werden, von denen die eine beweglich und die andere fest angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollbacken (10, 10') in einer Ebene gekrümmt und kreisförmig angeordnet und in bezug auf die Arbeitsflächen der sich gegenüberstehenden Rollbacken derart konisch ausgebildet sind, dass der stärkere Schaftteil des Schraubenrohlings an dem grösseren Abwälzdurchmesser abrollt, und dass hierbei dessen Achse stets zentrisch zur Drehachse (11) der Maschine gerichtet ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollbacken (10) in Aufnahmen von radial verstellbaren Schlitten (13) auf einem drehangetriebenen Rundtisch (5) in gleichen Abständen zueinander befestigt sind, zu denen eine einzige Gegenrollbacke (10') in einer Aufnahme eines radial einstellbaren Schlittens (13') an einem an dem Maschinengestell befindlichen Gegenhalter (17) angeordnet ist.

3. Maschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenhalter (17) schwenkeinstellbar gelagert ist und eine Längsführung (22) für eine mit einer Spindel (23) höheneinstellbare Konsole (24) trägt, die radial steht und eine Führung (25) für den Schlitten (13') der Gegenrollbacke (10') aufweist.

4. Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegonhalter (17) um eine waagerechte Achse (IiJ) des Maschinengestell« in vertikaler Ebene schwenkbar und mit einer

(19) für »eine Sehwenkeinutellung versehen ist, die

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als Widerlager für den auf den Gegenhalter ausgeübten Rolldruck dient.

5. Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rundtisch (5) und der Gegenhalter (17) in einer schrägen Lage an dem Maschinengestell angeordnet sind.

6. Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zuführungs schiene (26) zu der an höchster Stelle angeordneten Gegenr ollbacke (10*) führt und die Zuführung der Schraubenrohlinge und die Abführung der fertig gerollten Schrauben in den Zwischenräumen der beweglichen Rollbacken (10) liegt.

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