DE1627400A1

DE1627400A1 - Vorrichtung zum Entgraten von Schraubenkoepfen

Info

Publication number: DE1627400A1
Application number: DE19671627400
Authority: DE
Inventors: Orlomoski Roger M
Original assignee: REED ROLLED THREAD DIE CO
Current assignee: REED ROLLED THREAD DIE CO
Priority date: 1966-12-19
Filing date: 1967-12-02
Publication date: 1970-08-27
Also published as: FR1548833A; GB1173696A; US3429162A

Description

PATENT.NGENIEURE P. W. H E M M E R I C H . G E R D M D t L E R . D. G R O S SE 21 DDSSELDORF 10 - HOMBERGER STRASSE 5 28.11

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REED ROLLED THREAD DIE CO.. Holden. Mass.. USA

Vorrichtung zum Entgraten von Schraubenköpfen

Ziel der hier vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung, mittels der die Grate von dem geschlitzten Kopf eines Schraubenrohlings entfernt werden, während gleichzeitig der Rohling unter Verwendung des wohlbekannten Gewindewalzoder Gewinderollverfahrens mit einem Gewinde versehen wird. Die hier vorliegende Erfindung kann zum Entgraten von* Schraubenköpfen aller Typen Verwendung finden; die bekanntesten Schraubenkopfarten sind: Rundköpfe, Kegelköpfe, Linsenköpfe, Flachköpfe mit normaler Schlitzanordnung sowie Sechskantschraubenköpfe, welche quer über die Kanten geschlitzt sind.

Die hier vorliegende Erfindung kann ganz besonders dort Verwendung finden, wo Schrauben verschiedener Abmessungen und verschiedenartiger Formen, welche zuvor mit einem der Aufnahme des Schraubenziehers dienenden Schlitz versehen worden sind, unter Anwendung des Gewinderoll- oder GewindewalζVerfahrens hergestellt werden. Der Schlitz im Schraubenkopf wird für gewöhnlich dadurch hergestellt, daß der Schraubenkopf an einem Sägeblatt.vorbeigeführt wird. Es ist unvermeidlich, daß durch den Sägevorgang an der Ausgangsseite ein Grat entsteht. Das Ausmaß der Gratbildung hängt von dem Zustand der Säge, von dem für die Schraube verwendeten Material, usw. ab. Die derart mit Köpfen und Schlitzen versehenen Schraubenrohlinge werden dann einer Gewinderoll- oder Gewindewalzmaschine zugeführt, welche dann den Schaft des Rohlinges mit dem gewünschten Gewinde versieht. Was bisher gesagt worden ist, ist bereits üblich und in Fachkreisen wohlbekannt,

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Entsprechend der hier vorliegenden Erfindung wird einer der Gewihdewalzbacken ein Hilfsmechanismus zugeordnet, welcher dann den Grat vom Ende des Schlitzes wegnimmt, wenn sich der Schraubenkopf wegen des längs den und zwischen denG.ewindewalzbacken rollenden Schaftes dreht.

Die hier vorliegende Erfindung wird auch dann wirksam, wenn ein Grat weggenommen werden soll, welcher durch einen Preßvorgang an den Seiten des Schraubenkopfes entstanden ist·, beispieslweise dann, wenn der Schlitz in den Schraubenkopf gepreßt worden ist und nicht durch einen Sägevorgang hervorgerufen wurde.

Das Problem des Wegnehmens von Graten oder des Wegnehmens von anderem unerwünschten Material von den Köpfen von Schrauben oder Bolzen steht schon seit vielen Jahren an, und es ist auch versucht worden, Maschinen zu konstruieren und zu bauen, mit denen das dieser Erfindung zuzusprechende Ergebnis erreicht werden kann. Der zutreffendste frühere Anlauf, bei dem der Anmelder bekannt ist, ist das US Patent Nr. 1.972.225, welches H.J, Hogue am M-. September 1931 für eine "Vorrichtung zum Fertigstellen von Kpfen und Spitzen von Bolzenschrauben, zuerkannt worden ist. Hogue zielte darauf ab, die obere Kante eines Bolzenkopfes dann anzuschrägen, wenn das Gewinde in einer herkömmlichen Gewinderoll- oder Gewindewalzmaschine gerollt oder gewalzt wird, Hogue hat sich aber nicht mit der Frage der Exzentrizität des Schraubenkopfes befaßt.

Im Unterschied zu den Versuchen früherer Art, weist die hier vorliegende Erfindung des Anmelders jedoch gewisse Merkmale und Eigenschaften auf, welche es in einer für Fachkreise zufriedenstellenden Weise es möglich machen, daß der Schrauben-

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kopf auch dann entgratet werden kann, wenn dieser nicht zum Schaft der Schraube konzentrisch ist. Das aber ist eine wichtige Eigenschaft, weil bei der Herstellung von mit Köpfen versehenen Rohlingen, welche zwischen den Gewindebacken mit Gewinde versehen werden sollen, die Köpfe sehr wahrscheinlich auf den Schaft des Rohlinges bezogen eine geringfügige Exzentrizität aufweisen« Aue diesem Grunde ist die vorerwähnte Exzentrizität auch in der hier vorliegenden Erfindung berücksichtigt worden.

Die hier vorliegende Erfindung befaßt sich insbesondere mit einer Entgratungsvorrichtung, welche oben auf einer der beiden Gewindewalzbacken einer Gewinderoll- oder Gewindewalzmaschine montiert ist; diese Vorrichtung kann dabei entweder auf die feststehende oder auf die bewegliche Gewindewalzbacke aufgesetzt werden. Die Entgratungsvorrichtung, welche zum Wegnehmen des Grates oder zum Wegnehmen von überschüssigen Material in die Seiten des Schraubenkopfes eingreift,- ist auf einem speziellen Mechanismus aufgesetzt, welcher eine seitliche Bewegung der Entgratungsvorrichtung dann zuläßt, wenn der Umfang des Schraubenkopfes an der Schneidefläche der Entgratungsvorrichtung entlanggleitet. Die Schneidefläche folgt den Seiten des Schraubenkopfes, ganz gleich, ob dieser Schraubenkopf nun zum Schaft der Schraube konzentrisch oder exzentrisch liegt. Die Entgratungsvorrichtung ist derart ausgelegt, daß sie eine genügend große Schneidkraft zum Entfernen des Grates oder des überschüssigen Materiales aufbringt, ohne jedoch über einen vernachlässigbaren Grad hinaus irgendetwas vom Körper des Schraubenkopfes selber wegzunehmen. Die mit dieser Patentschrift beschriebene Erfindung ist von nachstellbarer und austauschbarer Art} sie kann somit zum Entgraten der Schraubenköpfe von Rohlingen, die verschiedene Kopfformen und Kopfabmessüngen aufweisen, Verwendung finden.-

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Diese und andere Ziele der hier vorliegenden Erfindung gehen klarer aus der nachstehend gegebenen Beschreibung des Erfindungsgegenstandes und aus den dieser Patentschrift beiliegenden Zeichnungen hervor. Im einzelnen ist:

Figur 1 eine fragmentarische und perspektivische Darstellung eines in seinen Halterungen· eingesetzten Gewindewalzbackenpaares unter Darstellung eines Gewindewalzvorganges, .bei dem in einen Rohling ein Gewinde eingewalzt wird. Die Entgratungsvorrxchtung ist dabei lagegerecht oben auf der rechten und festen Gewindewalzbacke dargestellt; sie ist derart angeordnet! daß sie alles hervorstehende Material, Grate und überschüssiges Material, welches über die normalen Seiten des Schraubenkopfes hervorsteht, wegnimmt.

Figur 2 eine Draufsicht auf den Erfindungsgegenstand, also auf die Entgratungsvorrichtung. Um die inneren Details zu zeigen, ist diese Vorrichtung zum Teil durchbrochen gezeichnet.

Figur 3 eine Vorderansicht von Figur 2.

Figur 4 eine Seitenansicht, Blickrichtung von der rechten Seite der Figuren 2 und 3.

Figur 5 ein Vertikal-Querschnitt der Vorrichtung längs der Linie 5-5 von Figur 1.

Mit den vorgenannten Zeichnungen wird eine bevorzugte Ausführung des Erfindungsgegenstandes wiedergegeben. Der mit Hinweiszahl 2 wird in Figur 1 der stationäre oder feststehende Teil der Gewindewalz- oder Gewinderollmaschine

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gekennzeichnetj in diesem Teil ist die stationäre oder feststehende Gewindewalzbacke 4 angeordnet. Diese stationäre oder feststehende Gewindewalzbacke arbeitet mit der Gewindewalzbacke 6 zusammen, welche in dem sich hin und her bewegenden Teil 8 der Maschine eingesetzt ist.

Die Gewindewalzbacken 4 und 6 sind in der herkömmlichen Weise konstruiert und werden durch die Klemmplatten 10 und 11 sowie durch die Schrauben 12 und 13 in der ihnen in der Maschine zugeordneten Lage festgehalten. Die Klemmplatte 11 ist in den üblichen Abmessungen gehalten, die Klemmplatte 10 ist jedoch in den Abmessungen größer, damit sie - wie noch zu erklären sein wird - die Entgratungsvorrichtung aufnehmen kann. Vorgesehen sind Rohlings-Zuführschienen 14, mittels denen die Rohlinge 15 in der herkömmlichen Weise nacheinander den Walzbacken 4 und 6 zugeführt werden.

Der mit Kopf versehene Rohling 15 in den Figuren 1 und 5 ist stellvertretend wiedergegeben für jeden Rohling, der zwischen den Gewindewalzbacken 4 und 6 in der herkömmlichen Weise mit Gewindegängen versehen werden soll. Die Köpfe dieser Rohlinge sind, wie mit der Hinweiszahl 18 gekennzeichnet, noch vor Beginn des Gewinderoll- oder Gewindewalzvorganges, d.h. am Eintritt der Zuführschienen 14, durch einen Sägevorgang oder durch einen anderen Bearbeitungsvorgang mit einem Schlitz versehen worden. Wie bereits zuvor erwähnt wurde, kommt es bei dieser Schlitzherstellung gewöhnlich zur Gratbildung an einem Ende des Schlitzes oder es bildet sich herausgepreßtes überschüssiges Material in geringfügiger Weise an einem Ende oder an beiden Enden.

Die im allgemeinen mit der Hinweiszahl 20 gekennzeichnete Entgratungsvorrichtung soll nun den Grat oder das über-

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schüssige Material an einem Ende oder an beiden Enden des Schlitzes 18 wegnehmen. Diese Vorrichtung besteht aus einem Einsatzhalter 22 und dem Entgratungseinsatz 2U₁ dabei ist der Entgratungseinsatz in den Einsatzhalter eingesetzt und wird von einer Einsatzklenunplatte 26, welche durch eine Innensechskantschraube gesichert ist, in ihrer Lage gehalten. Die Entgratungsvorrxchtung ist in einem bestimmten Abstandsverhältnis unter Verwendung des nachstehenden Mechanismusses in eine Seite der Klemmplatte 10 montiert. Die Hinweiszahl 29 zeigte dass diese Klemmplatte mit einem Schlitz versehen ist, so daß sich die beiden Schenkel 30 und 32 bilden. In diese Schenkel 30 und 32 sind Horizontalbohrungen 34 und 36 eingearbeitet, welche die Innensechskantschrauben· 38 und UO aufzunehmen haben. Diese über einen Teil ihrer Länge bei U2 und UU mit Gewinde versehenen Schrauben werden in die mit einem entsprechenden Gewinde versehenen Einsätze U6 und U8 - diese Einsätze sind zuvor mit den entsprechenden Gewinden versehen und in die entsprechenden Horizontalöffnungen 50 und 52, welche sich durch den Einsatzhalter 22 erstrecken, eingesetzt - eingeschraubt. Die in die Klemmplatte 10 eingearbeiteten Horizontalbohrungen sind bei 5U und 56 zur Aufnahme der Druckfedern 58 und 60 erweitert worden, dabei sitzt ein Ende einer jeden Feder auf der Schulter 62 auf, während das andere Ende einer jeden Feder gegen die Rückseite 6U des Einsatzhalters 22 drückt. Dadurch wird die Vorrichtung 20 von der Klemmplatte 10 ferngehalten, und zwar um die Distanz, die durch die Einstellungen der Schrauben 38 und UO zugelassen wird,

Wenn sich die Klemmplatte 10 in der mit den Figuren 1 und 5 wiedergegebenen Position befindet, dann wird sie durch den Kopfbolzen 12, der in den Raum 2 9 zwischen den beiden Schenkeln 30 und 32 eingesetzt ist und diesen überbrückt,

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fest gegen die Gewindewalζbacke 4 gedrückt. Die Schrauben 38 und 40 lassen sich zur Justierung der seitlichen Position des Entgratungseinsatzes 24 drehen, und zwar derart, daß sie dann auf die Seite des Schraubenkopfes auftrifft und unter Federdruck gegen die Seite des Schraubenkopfes 16 anliegt, wenn dieser entlangrollt, während auf dem Schaft des Rohlings 15 die Gewindegänge geformt werden.

Der Entgratungseinsatz 24 ist auf seiner Fläche oder Vorderseite mit den Schneidzähnen 68 versehen. Der Winkel zwischen den Seiten der Zähne beträgt vorzugsweise 60°, und der Winkel der Zähne zur Horizontalen vorzugsweise 30 . Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Konstruktion der Zähne beim Entgratungseinsatz nicht auf irgendeine besondere Ausführung der Zähne oder auf die Winkligkeit der Zähne beschränkt ist. Das Vertikalprofil der Zähne 68 kann derart ausgelegt werden, daß es nicht nur auf die dargestellte Zylinderkopfschraube angepaßt ist, sondern auch auf Kegelkopfschrauben, Halbrundkopfschrauben, Flachkopfschrauben sowie auf die Kanten von Schrauben mit Sechskantkopf, Ein alternatives Profil wird mittels der gestrichelten Linie 68 in Figur 4 vorgeschlagen. Die Schneidzähne müssen hinreichen, um den Grat oder das überschüssige Metall dann vom Ende des Schraubenschlitzes wegzunehmen, wenn sich der drehende Schraubenkopf in Schneidstellung zum Entgratungseinsatz bewegt.

Die Art und Weise* in der der Einsatzhalter 22 in einem bestimmten Abstandsverhältnis auf die Klemmplatte 10 montiert ist, läßt eine Seitenbewegung des Entgratungseinsatzes in dem Ausmaße zu, wie dieser für irgendeine mögliche Exzentrizität im Schraubenkopf erforderlich ist. Die Druckfedern 58 und 60 sind so stark und so lang, daß der Entgratungseinsatz 24 einer jeden exzentrischen Bewegung der Seite des Schrauben-

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kopfes 16 bei einem im wesentlichen gleichförmigen Druck nachkommtι dabei drückt der Entgratungseinsatz in einer Weise gegen den Schraubenkopf, die in einer Entfernung der Grate oder des überschüssigen Materials resultiert ι ohne daß es dabei zu einer merklichen Metallwegnahme von den anderen Teilen des Schraubenkopfes und dessen Umfang kommt·

Für den Einrichtungsvorgang sollte die Maschine zum Stillstand gebracht werden, so daß ein durch die Zuführungsschienen 14 zugeführter Rohling sich in der mit Figur 1 wiedergegebenen Position, und damit außerhalb des Kontaktes mit dem Einsatz 24, befindet. Dann können die Schrauben und 40 so weit aus den Einsätzen 50 und 52 herausgeschraubt werden, daß der der Entgratungseinsatz und damit die Entgratungszähne 70 die Seite des Schraubenkopfes 16 berühren. Bei einer korrekt durchgeführten Einstellung werden die Köpfe der Schrauben 38 und 40 nicht mehr mit den senkrechten Flächen der Enden der Schenkel 30 und 32 in Eingriff stehen. Wenn dann die Schraubenköpfe sich gegen die Zähne 70 des Entgratungseinsatzes 24 drehen, dann wird sich der Entgratungseinsatz um den Betrag zur Seite hin bewegen, welcher für das Nachfolgen einer möglicherweise vorhandenen Exzentrizität erforderlich ist. Während dieses Vorganges werden die Federn 58 und 60 entweder etwas zusammengedrückt oder auseinandergezogen, und zwar derart, daß immer der zur Entfernung der Grate und des überschüssigen Materials an den Schlitzen notwendige Druck erhalten bleibt.

Ist ein Entgratungseinsatz stumpf geworden, dann kann er leicht ersetzt werden. Zunächst einmal wird ann die Kopfschraube 28 gelöst, die Endklemmplatte 26 entfernt, der stumpfe Einsatz herausgenommen und durch einen neuen Einsatz ersetzt. Nach dem Einsetzen des neuen Entgratungseinsatzes

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wird dieser durch Aufsetzen der Klemmplatte 26 und Einschrauben der Schraube 28 wieder in seiner Position festgelegt und gesichert· Ein gleiches Verfahren findet auch dann Verwendung« wenn ein Rohling mit einem anderen Kopf mit Gewinde versehen werden soll» dann wird eben ein der Kopfform entsprechender Entgratungseinsatz verwendet.

Wenn auch die Entblutungsvorrichtung 20 bei dieser Ausführung des Erfindungsgegenstandes auf die stationäre oder feststehende Walzbacke 4 aufgesetzt ist, so ist es doch ebenso möglich, daß die Entgratungsvorrichtung auf die bewegliche Walzbacke 6 montiert wird. Dieses wird jedoch nicht vorgezogen, weil dadurch eine Nachstellung des Entgratungseinsatzes während des Betriebes der Maschine ausgeschlossen wäre·

Soweit der Geist und der Rahmen der hier vorliegenden Erfindung und der dieser Patentschrift beiliegenden Ansprüche nicht verlassen wird, soll sich der Patentschutz auch auf alle Änderungen und Modifikationen des hier beschriebenen Erfindungsgegenstandes beziehen.

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Claims

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REED ROLLED THREAD DIE CO.. Holden. Mass. / USA Patentansprüche

Eine Vorrichtung, mittels der unerwünschtes Metall vom Kopfumfang eines Schraubenrohlings dann weggenommen wird, wenn der Rohling gleichzeitig durch Rollen oder Walzen zwischen einem Gewindewalzbackenpaar, welches in eine Gewinderoll- oder Gewindewalzmaschine eingespannt ist, mit einem Gewinde versehen wird. Die vorgenannte Vorrichtung, bestehend aus einer Entgratungseinheit, welche von einer Montagevorrichtung oben auf einer der vorgenannten Gewindewalzbacken gehalten wird. Die zum Wegnehmen des Metalles dienende Schneidefläche der bereits erwähnten Entgratungseinheit erstreckt sich parallel zur Bewegungsrichtung des bereits erwähnten Rohlings. Die vorgenannte Montagevorrichtung besteht aus einer Klemmplatte, mittels der die bereits genannte eine Walzbacke innerhalb der vorerwähnten Maschine in ihrer Betriebsstellung gehalten wird. Dieser Klemmplatte ist eine andere Vorrichtung zugeordnet, mittels der die Entgratungseinheit längs der bereits erwähnten Klemmplatte derart verstellbar gelagert ist, daß seine Schneidefläche zum Kopf des Rohlings dann eine Entgratungsposition. einnimmt, wenn dieser Rohling während der Gewindeherstellung zwischen den Gewindewalzbacken gedreht wird. Eine zwischen der vorgenannten Entgratungseinheit und der Klemmplatte angeordnete Federungs-' Vorrichtung läßt zu, daß sich die Entgratungseinheit in seitlicher Richtung vor und zurückbewegen kann, um dadurch der Exzentrizität bei dem bereits erwähnten Rohlingakopf zu entsprechen und doch mit der Schneidefläche in einem gleichförmigen Druck gegen diesen Schraubenkopf zu . pressen.

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2) Eine Kombination von Entgratungseinheit und Klemmplatte gemäß Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmplatte mit einem quer zu den Walzbacken gerichteten Schlitz, welcher in Bezug auf die bereits erwähnte eine Gewindewalzbacke eine Grobeinstellung dieser Klemmplatte zuläßt, versehen ist} in die einander gegenüberliegenden Seiten des vorerwähnten Schlitzes in die Klemmplatte zwei Horizontalbohrungen eingearbeitet sind; das Entgratungssystem Gewindelöcher aufweist, welche auf die beiden vorgenannten Bohrungen ausgerichtet sind; die beiden Horizontalbohrungen zwei Kopfschrauben aufnehmen, welche in die vorgenannten Gewindelöcher geschraubt werden, um dadurch die vorerwähnte Entgratungseinheit in loser Verbindung zur bereits erwähnten Klemmplatte zu halten; daß schließlich zwischen der bereits genannten Klemmplatte und der Entgratungseinheit Federn angeordnet sind, welche die Entgratungseinheit von der Klemmplatte wegdrücken und doch die um den durch den Druck des exzentrischen Schraubenkopfes erforderlichen Bewegung zur Klemmplatte hin zulassen, wenn sich ein derartiger Schraubenkopf entlang der Schneidefläche einer derartigen Entgratungseinheit bewegt.

3) Xine_; Kombination von Entgratungseinheit und Klemmplatte gemäß Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet , daß.die Federn im Hinblick auf eine von einem exzentrischen Schraubenkopf verursachte Hin- und Herbewegung lang sind, wodurch der Druck der bereits erwähnten Schneidefläche gegen die rotierende Schraube, vielmehr gegen deren Kopf, im wesentlichen konstant bleibt.

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H) Eine Kombination von Entgratungseinheit und Klemmplatte gemäß Anspruch 2, .

dadurch gekennzeichnet, daß sich die vorerwähnte Entgratungseinheit zusammensetzt aus einem Einsatzhalter mit Gewindelöchern sowie mit einem Entgratungseinsatz, welcher derart in die Seite des vorgenannten Halters eingesetzt ist, daß er wieder entfernt werden kann.

5) Eine Kombination von Entgratungseinheit und Klemmplatte gemäß Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den verwendeten Federn um über die Bolzen gezogene Schrauben-Druckfedern handelt, die in die bereits erwähnte Klemmplatte eingearbeiteten Bohrungen sind dabei groß genug, um diese Federn aufnehmen zu können. Hit dem einen Ende drücken die Federn gegen die bereits erwähnte Klemmplatte, mit dem anderen Ende gegen die Entgratungseinheit.

6) Eine Kombination von Entgratungseinheit und Klemmplatte gemäß Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das Vertikalprofil der Schneidfläche entsprechend dem Profil des erwähnten Schraubenkopfes ausgeführt ist, und zwar bis zu einem Grade, der zum Eingreifen in den Schraubenkopfumfang und zur Entfernung des unerwünschten Metalles erforderlich ist.

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