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Maschine zum Anspitzen der Enden von Schrauben und ähnlichen Bestandteilen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zum automatischen Anspitzen der
Enden von Schrauben und ähnlichen Bestandteilen mit Kopf, welche mit zwei parallelen
Fräsköpfen ausgestattet ist.
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Anspitzmaschinen für Schrauben sind zum Zurichten von Bolzenenden
in Form einer Spitze, eines Kegelstumpfes oder einer abgeschrägten Kante gemäß den
an das herzustellende Erzeugnis gestellten Anforderungen bestimmt und arbeiten mit
Hilfe rotierender Messerköpfe, welche
sich um ihre Achse drehen.
Eine angespitzte Schraube ist gewöhnlich in einer Zylinderführung derart gelagert,
daß ihre Achse mit der Rotationsachse eines Messerkopfes identisch ist und sich
während der Operation diesem Kopf durch Axialschub nähert. Anspitzmaschinen: arbeiten
oft unter Mitwirkung von Zweistufen- oder Mehroperations-Stauchautomaten und Gewindewalzmaschinen,
mit denen sie durch eine Beförderungseinrichtung in einer Pertigungsstraße in der
Reihenfolge Stauchautomat-Anspitzmaschine-Gewindewalzmaschine verbunden sind. Die
Leistung sämtlicher Glieder einer solchen Fertigungsstraße muß aufeinander abgestimmt
sein, was eine Forderung der Fließfertigung ist. In dieser Richtung wirkt die verhältnismäßig
niedrige Produktivität einfacher Anspitzmaschinen mit nur einem Werkzeug als begrenzender
Faktor, insbesondere im Vergleich mit der hohen Leistung von Stauchautomaten, welche
eine Geschwindigkeit von mehreren hundert Hüben in der Minute erreichten. Das-Problem
der Leistungssteigerung von Anspitzmaschinen wird auf verschiedene Weise gelöst,
größtenteils mittels einer größeren Anzahl von Arbeitsplätzen mit parallelem Verlauf
der Operationen und fortschreitendem Anspitzen mehrerer Bolzen und dergleichen.
Diese Systeme erfordern jedoch einen verhältnismäßig komplizierten Antriebs-Einspann-
und Auswerfermechanismus.
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Als Beispiel einer solchen Lösung kann eine vertikale Anspitzmaschine
mit einer Zentralwelle angeführt werden, um deren Achse sich einesteils eine Scheibe
mit am Umfang eingelegten Werkstücken, anderenteils ein Flansch mit Messerköpfen
und ein System hydraulischer Einspannzylinder
gemeinsam dreht. Die
angespitzten Schrauben sind in vertikaler Lauge von oben beim Kopf in einem Profilhohlranz
hydraulisch betätigter vertikaler Niederhalter eingespannt, welche nach unten einen
Druck gegen die Anspitzwerkzeuge entwickeln, die über einzelne Ritzel von einem
mit einer Zentralwelle achsgleichen gemeinsamen Zahnrad angetrieben werden. Die
auf übliche Weise in einer Rutsche zugeführten und orientierten Schrauben fallen
fortschreitend zufolge ihres Eigengewichtes in Ausschnitte der Scheibe ein, um nach
dem Anspitzen, zu dem es im Verlauf einer Umdrehung des rotierenden Systemes kommt,
durch Einwirkung eines einfachen Daumens ausgeworfen zu werden. Damit sich die Messerköpfe
und Einspannvorrichtungen übereinstimmend mit dem angespitzten Bolzen auf derselben
Kreisbahn bewegen können, hat dieses System, unabhängig vom Antrieb der Messerköpfe,
einen minzelantrieb durch die Zentralwelle. Das Einschieben der Bolzen in Eingriff
mit den Anspitzwerkzeugen sowie die Tätigkeit der Regelventile des Hydrauliksystems
verschiebbarer Niederhalter erfolgt einesteils unmittelbar, anderenteils durch Vermittlung
doppelarmiger Hebel von unbeweglichen Kurvenscheiben, welche auf der Zentralwelle
angeordnet sind, und durch deren Radiallöcher Druckflüssigkeit für die einzelnen
Hydraulikzylinder verteilt wird.
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Eine vertikale Anspitzmaschine mit äußeren Stirnnocken ist, soweit
es sich um das Einspannen der anzuspitzenden Schrauben und die Rotationsbewegung
des Systems der Einspann-Halte- und Bearbeitungsorgane handelt, ähnlich ausgeführt,
jedoch weist sie zum Unterschied von der
vorher beschriebenen Konstruktion
eine unmittelbare und folglich einfache Betätigung der vertikalen Bewegung der angespitzten
Bolzen und Niederhalter auf. Statt der flachen, mit der Zentralwelle achsgleichen
Kurvenscheiben, deren Funktionsoberfläche in einer horizontalen Szene liegt und
demnach einen Mechanismus zur Bewegungsübertragung in vertikaler Richtung erfordert,
ist diese Maschine mit zwei unbeweglichen äußeren Nockenringen ausgestattet, welche
zwar gleichfalls achsgleich mit der Zentralwelle sind, jedoch gekrümmte obere Stirnflächen
besitzen. Auf diesen Stirnflächen verschieben sich die Köpfe der angespitzten Schrauben
in ihrer Kreisbahn und Daumen der Auswerfer wälzen sich auf Rollen der Niederhalter
ab, so daß eine Hebelübersetzung und das ganze hydraulische Betätigungssystem entfällt.
Trotzdem ist auch diese Konstruktion wegen der Drehung des ganzen Systems kompliziert.
Bei einer Änderung der Kopfform, des Durchmessers oder der Länge der angespitzten
Schrauben lst es notwendig, eine ganze Reihe von Bestandteilen mühsam auszuwechseln.
Sin weiterer Nachteil besteht in der Gleitreibung zwischen den Schraubenköpfen und
der Oberfläche des Nockenringes, welche auf einen kleinen Abschnitt konzentriert
und durch den Druck des Niederhalters erhöht ist. Durch unsymmetrische Unterstützung,
welche auf die Fläche dieses Abschnittes begrenzt ist, efiwächst auch bei kleinem
Führungsspiel die Tendenz zur Verklemmung der Schraube und somit die Möglichkeit
einer exzentrisch durchgeführten Anspitzung. Dieses Spiel ist jedoch unerläßlich,
damit sich die Schrauben während der Operation gegenüber den Fräswerkzeugen verschieben
können.
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Die Erfindung beseitigt diese Nachteile.
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Die Maschine zum automatischen Anspitzen der Enden von Schrauben nach
der Erfindung, welche mit zwei parallelen Fräsköpfen ausgestattet ist, zeichnet
sich dadurch aus, daß die Führung für die Schrauben als geneigte Platte mit einer
Zuführungsnut ausgebildet ist, die in den Mittelteil einer gleichfalls in dieser
geneigten Platte ausgeführten, in Form eines Kreisbogens ausgebildeten Zuführungsnut
mündet, welche an beiden Enden mit prismatischen Einspannausschnitten versehen ist,
in die gegabelte- Teile schwenkbarer Niederhalter eingreifen, wobei unter diesen
achsverschiebbare Fräsköpfe angeordnet sind, und daß sich in der schrägen Zufuhrungsnut
zwischen beiden Einspannausschnitten ein Hammer eines Pendelzubringers bewegt.
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Diese Anordnung verbürgt eine verläßliche und einfache Zufuhr von
Werkstücken in den Arbeitsplatz. Die Schrauben werden durch Festklemmen ihres Schaftes
im prismatischen Einspannausschnitt mit Hilfe des schwenkbaren Niederhalters eingespannt,
so daß die Exzentrizität der ausgefrästen Spitze stets kleiner als die Toleranz
des Sohraubendurchmessers sein muß, und zwar in einer Abhängigkeit, welche durch
den Winkel des prismatischen Ausschnittes gegeben ist. Die Porm und Abmessungen
des Kopfes der angespitzten Schrauben können völlig beliebig sein, ohne daß es notwendig
ist, die Einspannvorrichtung auszuwechseln, was im vollen Ausmaß auch für Zylinderköpfe
gilt. Bei Änderung des Durchmessers oder der Länge
des angespitzten
Bolzens genügt eine bloße Verstellung einzelner Teile der Führungsplatte, gegebenenfalls
der Austausch einfacher Einlagen.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Anspitzmaschine nach der Erfindung
sind aus der nachfolgenden Beschreibung und aus der Zeichnung ersichtlich, welche
schematisch eine Vorderansicht auf eine mit einer erfindungsgemäßen Zubringe- und
Haltevorrichtung ausgestattete geneigte Führungsplatte veranschaulicht.
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Eine geneigte Führungsplatte 1 ist mit einer Zuführungsnut 2 versehen,
welche in der Mitte dieser Führungsplatte 1 in Richtung ihrer Neigung verläuft.
Diese Zuführungsnut 2 mündet in den Mittelteil einer schrägen Einführungsnut 3,
welche die Form eines Kreisbogens hat.
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Der Mittelpunkt dieses Kreisbogens liegt auf der entgegengesetzten
Seite der Zuführungsnut 2 und-ist mit der Drehachse des Armes eines unter der Führungsplatte
1 angeordneten Pendelzubringers 4 identisch, dessen Hammer 14 frei in dieser schrägen
Einführungsnut 3 eingeschoben und mit seiner Form ihrer Krümmung angepaßt ist. Die
schräge Einführungsnut 3 ist auf beiden Seiten mittels prismatischer Einspannausschnitte
6 und 7 beendet, welche auf der Außenseite des Kreisbogens liegen, wobei von diesen
Ausschnitten 6 und 7 parallel zur Zuführungenut 2 verlaufende Abführnuten 8 und
9 vorgesehen sind.
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Unter der Führungsplatte 1 sind an der Stelle der prismatischen Einspannaussohnitte
6 und 7 Anspitzwerkzeuge
10 und 11 in Richtung ihrer Längsachse
verschiebbar angeordnet, welche vertikal zur Ebene der Pührungsplatte 1 verläuft.
Zwischen den Anspitzwerkzeugen 10 und 11 und der Führungsplatte 1 sind schwenkbare
Niederhalter 12 und 13 vorgesehen, deren gabelförmige Funktionsteile, welche aus
einem kürzeren Einspannarm 15 und aus einem längeren Auswerferarm 16 bestehen, in
einer bestimmten Phase ihrer Bewegung in den Raum der prismatischen Einspannausschnitte
6 und 7 eingreifen.
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Diese schwenkbaren Niederhalter 12 und 13 sind ähnlich wie die Achsen
der Anspitzwerkzeuge 10 und 11 auf vertikal zur Ebene der Führungsplatte 1 stehenden
Zapfen 5 gelagert.
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Die erfindungsgemäße Maschine arbeitet derart,- daß aus einem nicht
dargestellten Magazin auf übliche Weise kontinuierlich beförderte Schrauben 17 in
vertikaler Richtung in die Zuführungsnut 2 der Pührungsplatte 1 in orientierter
Lage, d. h. eingehängt hinter ihrem Kopf, eingeschoben werden. Zufolge der Neigung
der Pührungsplatte 1 bewegen sich die Schrauben 17 durch ihr Eigengewicht in Richtung
nach unten zur schrägen Einführungsnut 3. Eine Schraube 17", die sich bis zu dieser
schrägen Einführungsnut 3 nähert, kami erst in jenem Moment in diese Nut 3 einfallen,
in welcher der Hammer 14 des sich zwischen beiden Enden dieser schrägen Einführungsnut
3 abwechselnd bewegenden Pendelzubringers 4 in die linke oder rechte Endstellung
ausschwenkt und hierdurch die Mitte der Einführungsnut 3 freigibt.
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Palls nun der Hammer 14 die linke Endstellung bei dem Ausschnitt 6
erreicht, fällt die Schraube 17" in die Einführungsnut 3 ein. In der weiteren Bewegungsphase,
während welcher sich der Hammer 14 in Richtung nach rechts bewegt, verschiebt er
mit seiner rechten Stirnfläche die Schraube 17' bis zum Ausschnitt 7. Die Schraube
17' fällt in den gegabelten Teil des schwenkbaren Niederhalters 13, welcher mit
seinem.Einspannarm 15 die Schraube 17' in den prismatischen Ausschnitt 7 hineindrückt,
worauf der Fräskopf 11 von unten herauf in Eingriff heranrückt und das untere Ende
der Schraube 17 anspitzt. Im Moment, in welchem der Hammer 14 die rechte Endstellung
beim Ausschnitt 7 einnimmt, fällt eine weitere Schraube 17" in den Mittelteil der
schrägen Einführungsnut 3 zum Anspitzen ein, um durch Einwirkung des sich rückbewegenden
Hammers 14 in Richtung nach links zum prismatischen Ausschnitt 6 befördert zu werden,
wo ein ähnlicher Arbeitsprozeß wie im vorher beschriebenen Fall verläuft.
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Die Schraube 17' wird nach durchgeführtem Anspitzen, nach welchem
sich der Fräskopf 11 in Richtung nach unten aus dem Eingriff herausschiebt, durch
Einwirkung des Auswerferarmes 16 des schwenkbaren Niederhalters 13 in die Abführnut
9 ausgeworfen, worauf sich der ganze Arbeitszyklus wiederholt.