DE2007277C3 - Maschine zum Schlitzen von Schraubenköpfen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Schlitzen von Schraubenköpfen mit zwei auf einem gemeinsamen Lagerkopf in Gegenrichtung umlaufenden Scheiben-Fräsern, die in eine·· gemeinsamen Ebene arbeiten und nacheinander am Schraubenkopf in Eingriff kommen, wobei der Vorfräser auf einem Schwenkarm gelagert ist.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DE-AS 23 889) bewegt sich der zweite Fräser in entgegengesetzter Richtung zu dem ersten Fräser, der nur einen Teil der Schlitztiefe geschnitten hat, durch den Schlitz und schneidet diesen auf volle Tiefe. Beide Fiäser schneiden jeweils eine gleichmäßig starke Werkstoffschicht. Dabei wird zwar der beim Auslauf des Vorfräsers entstandene Grat beseitigt, jedoch hinterläßt der zweite Fräser an seinem Auslaufende aufgrund der Tatsache, daß er an beiden Enden des Schlitzes eine größere Schlitz- und damit Metalltiefe zu schneiden hat, seinerseits einen verhältnismäßig starken Grat der eine Nachbearbeitung erforderlich macht Dieser Grat wird um so stärker, je langer die Maschine läuft und sich der erste Fräser abnutzt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Mitteln den beim Nachfräsen verbleibenden Grat auf ein Minimum zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß der Schwenkarm zur Durchführung von Schwenkbewegungen mit einer synchron mit dem Antrieb für die Relativbewegung zwischen Schraube und Fräsern arbeitenden Oszillationsvorrichtung gekoppelt ist Durch die Anordnung dieser Oszillationsvorrichtung ist es in einfacher Weise möglich, daß der Vorfräser einen Schlitz schneidet dessen Grund einen wellenlinienförmigen Verlauf von im wesentlichen der gesamten Schnittiefe hat wohingegen der zweite Fräser nur noch diesen wellenlinienförmigen Verlauf zu begradigen braucht Die Schnittiefe des zweiten Fräsers ist damit so gering, daß am Austrittsende praktisch kein Gerät mehr stehen bleibt und so die Notwendigkeit entfällt, die geschlitzten Schrauben einer Entgratungseinrichtung zuzuführen, so daß die Produktionsleitung wesentlich erhöht werden kann. Zwar ist bei der bekannten Maschine der Vorfräser schwenkbar gelagert, jedoch ist diese Anordnung nur zum Zwecke des Nachsteliens vorgesehen, um eine Änderung der Schnittiefe, die durch die Abnutzung entsteht zumindest von Zeit zu Zeit ausgleichen zu können. Eine Oszillation ist damit jedenfalls weder möglich noch bezweckt.

Vorzugsweise kann die Schnittbreite des ersten Fräsers schmaler als die des zweiten Fräsers sein, wodurch an den Seiten für den zweiten Fräser immer genügend Werkstoff stehen bleibt und dieser nicht etwa an glatten Schnittflächen abgleiten kann oder nur einseitig belastet wird. Zweckmäßigerweise sind dabei die Schnittbreiten beider Fräser symmetrisch zu der Schnittmittellinie angeordnet

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine kann der Vorfräser mittels der Oszillationsvorrichtung an der Anschnittstelle des Schlitzes annähernd die volle Schlitztiefe, am Schlitzende jedoch nur einen Teil derselben schneidend eingestellt sein, während der zweite Fräser im Gleichlauf arbeitend auf eine konstante und endgültige Schnittiefe eingestellt ist.

Damit räumt der zweite Fräser am Schlitzende das stärker stehengebliebene Material gratfrei aus, während am Schlitzanfang die volle Schlitztiefe ohnehin annähemd erreicht ist, so daß praktisch kein Grat stehen bleibt

Zweckmäßigerweise kann der gemeinsame Lagerkopf in einer zur Ebene der beiden Fräser parallelen Ebene um die Achse des zweiten Fräsers oszillieren. So läßt sich die erfindungsgemäß erforderliche Oszillation in besonders einfacher Weise verwirklichen, und der erste Fräser kann völlig unabhängig von dem zweiten oszillieren.

Konstruktiv läßt sich die Oszillationsvorrichtung besonders vorteilhaft dadurch verwirklichen, daß sie aus einem auf einem festen Lagerbock gehaltenen rotierenden Exzenter besteht, der unter der Kraft einer Feder gegen eine vom Lagerkopf getragene Rolle anliegt Dabei kann ein besonders sauberes und genaues Arbeiten mit einer solchen Ausführung bei einem im Gleichlauf schneidenden zweiten Fräser dadurch erzielt werden, daß der Exzenter pro von dem Vorfräser geschlitzten Schraubenkopf eine Umdrehung ausführt

und seine Exzentrizität entsprechend der abnehmenden Schnittiefe. eingestellt ist

Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenteilansicht des füx die Erfindung wesentlichen Teiles der Maschine,

F i g. 2 eine Vorderansicht der F i g. 1 mit teilweisem Schnitt des Getriebegehäuses,

F ι g. 3 eißun Teilausschnitt entsprechend den Pfeilen 3-3 der F ig. 1,

F i g. 4 in vergrößertem Maßstab eine Ansicht einer Ausrichtvorrichtung für die Schraubenköpfe,

Fig.5 eine Prinzipskizze über das Verhältnis der beiden Fräser zueinander,

F i g. 5A zwei Schraubenköpfe nach Schnitt des ersten und zweiten Fräsers und

F i g. 6 eine Prinzipskizze über die Wirkungsweise des ersten und zweiten Fräsers — im Verhältnis zu einem Schraubenkopf.

In F i g. 1 erkennt man ein Scheibenrad 7, das sich entgegen dem Uhrzeigersinn in Richtung des Pfeils A dreht und Schrauben 8 mittels deren Schäften 9 in Radiallöchern 10 trägt während die Köpfe 11 mit diametralen Schlitzen 12 versehen werden (s. F i g. 2 und 5A). Diese Schlitze 12 erstrecken sich von einer Ecke 13 eines Sechskantkopfes zu der diametral gegenüberliegenden Ecke. Die Schrauben 8 werden vor der Bearbeitung mit Hilfe entgegengesetzter Seitenflächen 14 an den Schraubenköpfen 11 ausgerichtet Nach diesem Ausrichten werden sie während des gesamten Schlitzvorganges fest an ihren Schäften 9 gehalten.

Das Schlitzen erfolgt in zwei Stufen, nämlich einer ersten mit einem schmaleren Vorfräser 15, der einen schmaleren Schlitz 12' (s. Fig.5A) ungleichmäßiger Tiefe z. B. entsprechend der Wellenlinie a-b in F i g. 6 schneidet und am Schraubenkopf einen Grat c an seinem Auslaufende hinterläßt Die Wellenlinienbewegung nach der Linie a-b ergibt sich durch eine Oszillation des Vorfräsers 15 entsprechend der Mittellinien X und X\ (s. F i g. 5), wodurch sichergestellt wird, daß der Grat c im Hinblick auf die endgültige Schlitztiefe eine solche Höhe hat, daß er von einem im Gleichlauf arbeitenden zweiten Fräser 16 entfernt wird. Dieser ist breiter als der erste und schneidet entlang einer im wesentlichen geraden Linie d-e (s. F i g. 6), wodurch nicht nur der Schlitz 12' auf seine volle Breite 12 (s. Fig.5) erweitert wird, sondern gleichzeitig der Grund des Schlitzes auf volle Länge ausgeräumt und dabei der Grat c am Ende des Schlitzes weggeschnitten wird. Die Linie d-e ist nur deshalb als »im wesentlichen« gerade Linie bezeichnet, weil natürlich die Schraubenköpfe 11 von dem Scheibenrad 7 auf einer Kreisbahn an den beiden Fräsern 15 und 16 vorbei bewegt werden. Der Radius dieser Kreisbahn beträgt ungefähr 25 cm, wenn der Durchmesser des Scheibenrades 7 in einer praktischen Ausführungsform mit ungefähr 50 cm vorgesehen ist. — An den Schraubenköpfei 11 sind in F i g. 5A und 6 Kreisflansche 17 gezeigt, jedoch ist ohne weiteres klar, daß die Maschine ebensogut Schrauben mit Kopfausbildung ohne Flansche bearbeiten kann. — Der Vorfräser 15 dreht sich entgegen dem Uhrzeigersinn und arbeitet im Gegenlauf, um zu gewährleisten, daß sich der Grat cam Ausschnittende des Schlitzes 12' befindet, während sich der zweite Fräser 16 im Uhrzeigersinn dreht und er damit im Gleichlauf arbeitet, wodurch wiederum das Wegschneiden des Grates c beim Verbreitern und Ausräumen des Schlitzes 12 auf volle Tiefe gewährleistet ist

Eine mit dem Scheibenrad 7 drehfest verbundene Seitenplatte 18 sorgt für ausreichendes Spiel und den richtigen Abstand der Schraubenschäfte 9 beim Zuführen der Schraubenrohlinge in das Scheibenrad 7, wobei diese Kopf oben — Schaft unten in die Löcher 10 des Scheibenrades 7 eingeführt werden. Dieses Spiel der Schrauben erleichtert das Ausrichten tier Köpfe 11 zwischen den beiden Armen eines Ausrichters 19, der tangential zu dem Scheibenrad 7 und diese berührend angeordnet ist wie man aus F i g. 1 erkennt, und den Raum zwischen des Scheibenrades 7 und der Seitenplatte 18 (s. F i g. 2) überdeckt

Die beiden Arme des Ausrichters 19 werden mittels einer Feder 22 zusammen-, d. h. zueinander hin gezogen, um die Seitenfläche 14 am Schraubenkopf ausrichten zu können, bevor der Schraubenkopf den Vorfräser 15 erreicht Das Ausrichten der Köpfe 11 mittels der Seitenflächen 14 gewährleistet daß der Primärschlitz 12' diametral durch den Kopf von einem Punkt 13 zu dem gegenüberliegenden (s. Fig. 5a)geschnitten werden kann. Natürlich kann das Schlitzen auch durch eine anders ausgebildete Ausrichtung erfolgen.

Nach der Ausrichtung des Schraubenkopfes 11 tritt eine Seite des Schaftes 9 in enge Berührung mit einer verlängerten gehärteten Rippe 29, um die Schraube 8 während des gesamten Schlitzvorganges fest in den Löchern 10 zu halten, so daß keine Gefahr besteht daß die ausgerichtete Position in irgendeiner Weise verlorengehen könnte. Der Schaft 9 gleitet entlang der Innenfläche der Rippe 29 von einem Punkt, der geringfügig vor dem Anschnittpunkt des Vorfräsers 15 liegt bis zu einem Punkt der wenig hinter dem Ende des Schnittes des zweiten Fräsers 16 liegt (s. F i g. 1). Diese Halterung ist besonders wichtig, egal, ob ein Ausrichter 19 Verwendung findet oder nicht Die geschlitzten Schrauben sind beim Verlassen des zweiten Fräsers 16 deshalb ebenso lose in den Radiallöchern i0 angeordnet, wie sie es an der Einführstelle in die Löcher von einem hier nicht näher dargestellten Zuführmechanismus waren. Daher können sie ohne weiteres von dem Scheibenrad 7 auf eine an beliebiger Stelle anzuordnende Abführrutsche 30 herabfallen.

In einem Lagerkopf 34 sind im vertikalen Abstand parallel zueinander angeordnet Horizontalwellen 32 und 33 gelagert, auf denen sich die beiden Fräser 15 und 16 befinden. Dieser Lagerkopf 34 oszilliert in einer vertikalen Ebene um die horizontale Achse der Welle 33, und zwar mittels eines Drehexzenters 35 und einer Rolle 36, die in einem an dem Lagerkopf 34 befestigten Gabellager 37 gelagert ist. Eine Schraubendruckfeder 38 stützt sich gegen den Rücken des Lagers 37 ab und zwingt den Lagerkopf 34 nach außen, so daß die Rolle 36 immer eng mit dem Exzenter 35 in Kontakt ist. Dieser beaufschlagt den Lagerkopf 34 mit einer nach innen gerichteten Oszillation von ungefähr 0,5 bis 0,65 mm, wie man dies durch den Abstand O in F i g. 5 zwischen den beiden Mittellinien X und X\ erkennt Es ist wichtig, daß sich der Exzenter 35 bzw. die Welle 39, auf der der Exzenter 35 gelagert ist, einmal pro Schraube dreht, wobei diesie Drehung selbstverständlich auch mit dem Augenblick des Eintrittes eines Schraubenkopfes 11 unter den Vorfräser 15 abgestimmt sein muß, so daß die Scheitelpunkte 40 der Wellenlinie a-b am Ausschnittende eines jeden Schlitzes 12' zu liegen kommen, um auf diese Weise den Grat c in richtige Position zur Ebene der im wesentlichen geraden Linie d-e zu bringen, entlang der der zweite Fräser 16 arbeitet, um ein Wegschneiden des Grates c durch den

Gleichlaufschnitt des zweiten Fräsers 16 zu gewährleisten. Der Antrieb des Exzenters 35 erfolgt durch einen Treibriemen 41, der eine Riemenscheibe 42 treibt. Dieser Treibriemen 41 wird von einer weiteren, hier nicht gezeigten Riemenscheibe angetrieben. Die Laufgeschwindigkeit ist entsprechend der Drehgeschwindigkeit des Scheibenrades 7 abgestimmt, so daß pro Umdrehung des Exzenters 35 das Rad 7 sich um den Abstand zwischen zwei benachbarten Löchern 10 weiterbewegt. Dieser Antrieb umfaßt weiter Spannroi- ι ο len 43,44, die auf einstellbar befestigten Dreharmen 45, 46, angeordnet sind. Diese Spannrollen 43, 44 sind für dii richtige Spannung des Treibriemens 41 nötig, wenn die feste Auflage bzw. der Sockel 47, auf dem das Ganze gelagert ist, mittels einer Stellschraube 48 justiert oder eingestellt wird, um beispielsweise eine Abnutzung der Fräser 15,16 auszugleichen und zu erreichen, daß beide Fräser weiterhin die gewünschte volle Schnittiefe erzeugen. Haltebolzen 49, die den Sockel 47 auf einem Maschinenbett 50 befestigen, erstrecken sich durch parallele Löcher in dem Sockel 47 und müssen gelöst werden, wenn eine solche Einstellung vorzunehmen ist, während sie hinterher wieder angezogen werden müssen. Eine Stellschraube 51 ist in ein Loch 52 in dem Sockel 47 eingeschraubt und zum Einstellen des Sockels 47 in entgegengesetzter Richtung vorgesehen, was z. B. dann erforderlich ist, wenn neue Fräser 15,16 eingesetzt werden. Selbstverständlich ist dann eine Neujustierung der Maschine erforderlich. Eine seitliche Justierung des Sockels 47 zwecks genauer Ausrichtung der Fräser 15, 16 im Hinblick auf die Schraubenköpfe 11 kann in jeder geeigneten Weise erfolgen, beispielsweise durch Justierschrauben 53, 54, wobei die die Haltebolzen 49 aufnehmenden Löcher weit genug sind, um eine derart geringe Justierung zu ermöglichen. Eine von einem Handrad 56 zu betätigende Gewindestange 55 sorgt für die schwenkbare Einstellung eines zweiarmigen Lagerbocks 57 um dessen Tragzapfen 58, wodurch sehr genau die Schnittiefe des ersten Fräsers 15 bei dem Primärschlitz 12' vorbestimmt wird. Sicherungsmuttern 59 und 60 werden angezogen, um die genaue Einstellung zu sichern und beizubehalten. Befestigungsmuttern 61, die auf die Gewindestange 55 aufgeschraubt sind, dienen als Gegenlager für die Schraubendruckfeder 38 und können so eingestellt werden, daß eine hinreichende Federbelastung des Gabellagers 37 und des Lagerkopfes 34 erreicht wird. Das Gabellager 37 hat wie durch das Bezugszeichen 62 angedeutet, ein ausreichendes Spiel gegenüber der Gewindestange 55, um nicht seine Oszillation zusammen mit dem Lagerkopf 34 zu behindern.

Ein elektrischer Antriebsmotor 63 ist direkt mit der Horizontalwelle 33 gekuppelt und erzeugt so die Drehung des zweiten Fräsers 16 im Uhrzeigersinn, während ein auf der Welle 33 angeordnetes Getrieberad 64 über ein weiteres Getrieberad 65 die andere Horizontalwelle 32 und damit den Vorfräser 15 entgegen dem Uhrzeigersinn, jedoch mit der gleichen Geschwindigkeit wie den zweiten Fräser 16, treibt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Maschine zum Schlitzen von Schraubenköpfen mit zwei auf einem gemeinsamen Lagerkopf in Gegenrichtung umlaufenden Scheiben-Fräsern, die in einer gemeinsamen Ebene arbeiten und nacheinander am Schraubenkopf in Eingriff kommen, wobei der Vorfräser auf einem Schwenkarm gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm (34) zur Durchführung von Schwenkbewegungen mit einer synchron mit dem Antrieb für die Relativbewegung zwischen Schraube (8, 9) und Fräsern (15,16) arbeitenden Oszillationsvorrichtung (35,36) gekoppelt ist

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittbreite des Vorfräsers (15) schmaler als die des zweiten Fräsers (16) ist

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die Schnittbreiten beider Fräser (15, 16) symmetrisch zu der Schnittmittellinie liegen.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorfräser (15) mittels der Oszillationsvorrichtung (35, 36) an der Anschnittstelle des Schlitzes (12) annähernd die volle Schlitztiefe, am Schlitzende jedoch nur einen Teil derselben schneidend eingestellt ist, während der zweite Fräser (16) im Gleichlauf arbeitend auf eine konstante und endgültige Schnittiefe eingestellt ist

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß der gemeinsame Lagerkopf als Schwenkarm (34) ausgebildet und in einer zur Ebene der beiden Fiäser parallelen Ebene um die Achse des zweiten Fräsers (16) oszillierend angeordnet ist.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oszillationsvorrichtung aus einem auf einem festen Lagerbock (57) gehaltenen rotierenden Exzenter (35) besteht, der unter der Kraft einer Feder (38) gegen eine vom Lagerkopf (34) getragene Rolle (36) anliegt.

7. Maschine nach Anspruch 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter (35) pro von dem Vorfräser (15) geschlitzten Schraubenkopf (11) eine Umdrehung ausführt und seine Exzentrizität entspre:hend einer abnehmenden Schnittiefe eingestellt ist.