DE245091C

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Publication number: DE245091C
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Description

KAISERLICHES A

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 245091 KLASSE 7/. GRUPPE

Bekanntlich wird durch das Einwalzen von Gewinden in Schraubenbolzen eine Verdickung des äußeren Durchmessers um etwa die Hälfte der Gewindetiefe hervorgerufen, Dieser Übelstand macht die meisten eingewalzten Schrauben in der Praxis unverwendbar. Denn wenn das Gewinde dicker ist wie der Schaft, so muß auch das Loch in dem Maschinenteil, durch das die Schraube gesteckt wird, um

ίο ebensoviel weiter sein; der Kopf erhält eine' geringere Auflagefläche, und außerdem kann sich der aufzuschraubende Maschinenteil auf dem dünneren Bolzenhals hin und her bewegen. Deshalb haben sich, obwohl das Walzen der Schraubengewinde erheblich billiger ist als das Anschneiden, die aufgewalzten Schrauben nur in einzelnen Spezialfällen in den Handel eingeführt. Genau ehenso liegt die Sache natürlich, wenn andere Vertiefungen als Schraubengewinde in den Bolzen eingewalzt werden sollen, beispielsweise Rillen.

Zur Vermeidung des erwähnten Übelstandes hat man verschiedene Hilfsmittel angegeben. Vielfach wird derjenige Teil des Bolzens, auf den das Gewinde aufgewalzt werden soll, zunächst so weit abgedreht, als es der beim späteren Aufwalzen des Gewindes entstehenden Verdickung entspricht. Dazu ist aber ein besonderer Arbeitsgang nötig, eben das Abdrehen, das die Herstellung erheblich verteuert. Nach anderen Vorschlägen sollten durch besondere Gestaltung der Walzbacken oder durch vorheriges Dünnerwalzen des Gewindeteiles die die Verdickung des Bolzens herbeiführende Materialmenge in der Längsrichtung verschoben werden. Aber ein solcher Erfolg ist nur beim Warmwalzen zu erzielen. Beim Kaltwalzen tritt eine genügende Längung des Bolzens nicht ein und die Oberfläche des Materials wird vielfach in unzulässiger Weise zerstört.

Deshalb soll nach der Erfindung ein neuer Weg eingeschlagen werden, der das Einwalzen von Gewinde in einem Arbeitsgang, und zwar nach Belieben sowohl ohne Vergrößerung des Gewindedurchmessers gegenüber dem ursprünglichen Bolzendurchmesser als auch mit vergrößertem oder verkleinertem Durchmesser des Gewindes gegenüber dem des Bolzens im Kaltwalzverfahren gestattet. Hiernach wird die Walzvorrichtung mit Messern versehen, die durch das Getriebe so bewegt werden, daß sie während des Walzens die Materialrippen, die zwischen den durch die Walzen erzeugten Vertiefungen herausgepreßt werden, von der oberen Kante aus in dem Maße wegschneiden, wie sie den Messern, durch den Druck der' Walzen, gleichsam entgegengeführt werden. Die Messer werden aber erst kurz nach dem Beginn des Walzvorganges, wenn die Walzrippen schon etwas in die Bolzenoberfläche eingedrückt sind, in Arbeitsstellung gebracht, so daß sie bereits einen durch die Vertiefungen geteilten Span vorfinden und die Schneidkanten deshalb nicht überlastet werden. Werden die Messer genau so weit vorgeschoben,

wie es dem ursprünglichen Bolzendurchmesser entspricht, so ist der erzeugte Gewindedurchmesser gleich dem ersteren. Werden sie dagegen mehr oder weniger weit vorgeschoben, so ist der Gewindedurchmesser kleiner oder größer als der Bolzendurchmesser. Es empfiehlt sich, die Messer kurz vor Beendigung des Walzvorganges aus der Arbeitsstellung zurückzuziehen und die Walzen dann noch kurze

ίο Zeit allein arbeiten zu lassen. Das Gewinde wird dann vollständig ausgewalzt, d. h. je nach der Form der Walzen scharfgängig oder rundkantig. .

In der beiliegenden Zeichnung ist die Vorrichtung erläutert. Die Fig. 1 bis 4 zeigen die beim Aufwalzen von Gewinde zu berücksichtigenden Verhältnisse; die Fig. 5 bis 8 erläutern die neue Vorrichtung, und die Fig. 9 zeigt schematisch den gesamten Walzvorgang nach dem neuen Verfahren.

Fig. ι und 2 zeigen, wie beim Aufwalzen von Gewinde auf einen Bolzen vom Durchmesser α der äußere Gewindedurchmesser auf die Größe a + 2x wächst. Sollte das vermieden werden, so blieb bisher, abgesehen von den erwähnten entweder zu langwierigen oder nur beim Warmwalzen anwendbaren Verfahren, nichts anderes übrig, als vor dem Aufwalzen des Gewindes durch Abdrehen den Bolzendurchmesser des Gewindeteiles um die Größe 2x zu verkleinern (Fig. 3), wobei dann beim Aufwalzen der äußere Gewindedurchmesser die' Größe a — 2X -f 2% = α erhielt, also gleich dem ursprünglichen Bolzendurchmesser wurde (Fig. 4). Aber es ist oben ausgeführt worden, welche praktischen Bedenken diesem Verfahren entgegenstehen. Deshalb wird nach der Erfindung gemäß Fig. 5 bis 8 vorgegangen. Fig. 5 zeigt einen Achsenschnitt durch den Bolzen 5 und die mit Gewinde versehenen Walzbacken B und B¹, die während des Einwalzens des Gewindes dargestellt sind. Zwischen diesen Walzen wird ein Messer M angeordnet, das in der Fig. 6 dargestellt ist.

Diese zeigt einen um 90 ° gegen Fig. 5 verdrehten Achsenschnitt durch den Bolzen. Das Messer wird mit der Schneidkante parallel zur Bolzenachse so gegen den Bolzen vorgeschoben, daß es immer nur diejenigen Materialteile wegschneidet, die ihm entgegengebracht werden, sobald unter dem Druck der Walzen die erwähnte Materialwanderung eintritt, also immer nur die äußeren Kanten oder Spitzen der entstehenden Gewindegänge. Das Messer M hat, wie leicht ersichtlich, nur einen unterteilten Span zu nehmen, wird daher niemals übermäßig beansprucht. Aus den Fig. 7 und 8, die den Grundriß der Fig. 5 und 6 zeigen, läßt sich das ohne weiteres erkerinen.

Natürlich könnten auch zwei solche Messer vorgesehen sein, oder es könnten für die Bearbeitung des Bolzenendes gesonderte Messer, vorgesehen sein, welche beständig die am Bolzenende vorgedrückte Materialmasse unter Einhaltung der gewünschten Abrundung des Bolzenendes wegschneiden.

Die einzelnen Perioden des Walzvorganges zeigt die schematische Darstellung der Fig. 9. Hierbei ist angenommen, daß es sich um eine Walze mit einer beweglichen Backe B und einer feststehenden Backe S¹ handele. Zu Beginn der Bearbeitung hat das Messer M die bei I in Fig. 9 ersichtliche Stellung. Sobald der Bolzen S durch die bewegliche Backe B an das Messer M herangewälzt ist (II), gelangt dieses zur Wirkung und geht bei der Weiterbewegung des Bolzens mit diesem zurück. Kurz vor dem Ende des Walzprozesses wird dem Messer M eine beschleunigte Bewegung erteilt, so daß es sich von dem Bolzen 5 entfernt (III).

Hierbei ist also eine Anordnung des Messers in der Weise notwendig, daß es nach dem Beginn des Walzprozesses gegen den Bolzen vorgeschoben, alsdann sich mit ihm an der einen Walzbacke entlang bewegen und schließlich zurückgezogen werden kann. Wird eine Walze benutzt, bei der beide Backen sich entgegengesetzt verschieben, der Bolzen also im Raum feststeht und nur rotiert, so braucht natürlich auch das Messer nur die erwähnten relativen Verschiebungen zur Bolzenachse auszuführen.

Das Vorschieben der Schneidkante gegen die Bolzenachse kann innerhalb gewisser Grenzen in verschiedenem Betrage erfolgen. Vorstehend ist angenommen, daß der schließliche äußere Gewindedurchmesser gleich dem Bolzendurchmesser werden soll. Demgemäß wird das Messer nach dem Beginn des Walzprozesses so weit vorgeschoben, wie es diesem Durchmesser entspricht, und schneidet daher die .entstehenden Gewindegänge so weit weg, wie sie über diesen Durchmesser hinausragen. Man kann jedoch, anstatt Bolzen und Gewindedurchmesser gleichzuhalten, auch ein Gewinde erzeugen, dessen äußerer Durchmesser etwas größer oder kleiner ist als der ursprüngliche Gewindedurchmesser. Dazu wäre das Messer • entsprechend mehr oder weniger gegen die Bolzenachse hin vorzuschieben, als dem Bolzendurchmesser entspricht.

Das mit der neuen Vorrichtung hergestellte Gewinde zeigt auf den Kanten im allgemeinen noch eine geringe Abflachung, die für die meisten Verwendungszwecke unzulässig ist. Jedoch kann man auch ganz ausgewalzte, scharfgängige oder rundkantige Gewinde erzielen. Dazu ist nur nötig, das Messer anfangs etwas tiefer schneiden zu lassen, als sonst notwendig, und es so rechtzeitig vor dem Ende des Walzprozesses zurückzuziehen, daß alsdann die

Claims

Walzen, ohne Messer arbeitend, das zuviel abgeschnittene Material wieder aufwalzen.

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ι. ' Vorrichtung zum Kaltwalzen von Schraubengewinde auf Bolzen in einem Arbeitsgang, gekennzeichnet durch zwischen den Waken (B, B¹J befindliche Messer (M), - die alsbald nach Beginn des Walzvorganges vom Getriebe gegen den Bolzen geführt und ihm gegenüber in solcher La-e erhalten werden, daß sie während' d-< W-.' seiis »ην™ '?>ii! a ~ ^l

. schneiden. . .
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Erzielung scharfgängigen oder rundkantigen Gewindes, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer vor Beendigung des Walzvorganges aus der Arbeitsstellung zurückgezogen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.