DE3034255C2 - Maschine zum Kaltverformen von Schraubenrohlingen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Kaltverformen von Schraubenrohlingen mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Durch das Kaltverformen werden die Schraubenrohlinge mit einer Spitze versehen. Der so hergestellte Halbrohling erhält dann später ein Gewinde.

Eine Maschine dieser Art ist durch die US-PS 41 49 287 bekannt geworden. Bei dieser Maschine wird verhindert, daß der Schaft eines Schraubenrohlings während des Kaltverformvorgangs verbogen wird. Dies wird durch winklige Gestaltung der Nuten in der drehbaren Zuführscheibe und durch eine Arretierung der Zuführscheibe gegen Drehen in der Preßstellung erreicht. Allerdings können nicht in allen Fällen die anzubringenden Spitzen mit der Achse der Schäfte in Übereinstimmung gebracht werden, was eine schlechte Bohrqualität der fertigen Schrauben zur Folge hat. Dies tritt insbesondere dann ein, wenn Schraubenrohlinge mit unterschiedlichen Abmessungen, also z. B. mit unterschiedlichem Schaftdurchmesser, verwendet werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Fehlausrichtung der beim Kaltverformen hergestellten Bohrspitze auch bei Verwendung von Schraubenrohlingen mit unterschiedlichen Schaftdicken zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Durch die einstellbare Lagerung des schwenkbaren Hebels, der als Zentrierteil wirkt, mittels eines Exzenters ist ohne weiteres eine auf unterschiedliche Schaftdicken Rücksicht nehmende genaue Einstellung des Schraubenrohlings möglich, und zwar sowohl in Richtung auf die Zuführscheibe als auch senkrecht dazu. Die Zentriermulde dient dabei dazu, ein seitliches Ausweichen des Rohlings beim Preßvorgang auszuschließen.

Vorteilhafte weitere Ausführungsformen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 6.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargetellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1a, Fig. 1b und Fig. 1c zeigen jeweils Seitenansichten eine Schrauben-Rohteiles, eines kaltverformten Schrauben-Rohteiles und einer fertigen Schraube, bzw. es zeigen die ersten beiden Figuren Formen der Anfangsstufe und der Endstufe der Verarbeitung eines Schrauben-Rohteiles gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht eines Teiles der erfindungsgemäßen Maschine.

Fig. 3 zeigt einen Teil-Seitenaufriß der Maschine.

Fig. 4 zeigt eine Ansicht eines Schnittes längs einer Linie IV-IV gemäß Fig. 2.

Wie bereits erläutert, zeigt Fig. 1a ein Schrauben-Rohteil 10, das einen länglichen Schraubenschaft 12 und einen Schraubenkopf 14 aufweist. Jedes Schrauben-Rohteil 10 enthält einen Endabschnitt 16, der dem Schraubenkopf 14 gegenüberliegt. Der Schraubenkopf 14 kann nach einer beliebigen Art zum Betätigen mit einem Werkzeug zwecks Hineindrehens oder Herausdrehens der Schraube ausgebildet sein.

Die Schraubenrohteile 10 werden in einer Maschine 30, nämlich einer Kaltverformmaschine, verarbeitet, die allgemein einem Typ entspricht, der in US-PS 4 149 287 beschrieben ist und auf den in der vorliegenden Erfindung Bezug genommen wird. Teile dieser bekannten Maschine sind ähnlich denen der erfindungsgemäßen Maschine zum Kaltverformen, die in ihren Einzelheiten in Fig. 2 gezeigt ist.

Die Maschine 30 enthält eine im allgemeinen waagerecht angeordnete Drehscheibe 32, die drehbar auf einer Welle 34 sitzt, welche durch die obere Oberfläche der Drehscheibe 32 hervorsteht. Die Welle 34 ist in einem Rahmen 36 der Maschine 30 angeordnet. Die Drehscheibe 32 wird durch einen Schrittantriebsmechanismus (nicht gezeigt) angetrieben, der in der Maschine 30 enthalten ist. Die Maschine 30 kann außerdem eine Beschickungsrutsche (nicht gezeigt) und einen unteren Haltering (ebenfalls nicht gezeigt) sowie einen oberen "C- förmigen" Haltering 41 enthalten, der waagerecht nahe der Drehscheibe 32 und ähnlich wie bei der in der angegebenen Druckschrift gezeigten Maschine angeordnet sein kann.

Die Drehscheibe 32 hat eine Vielzahl von im allgemeinen axial angeordneten Nuten 44, die in ihrer Peripherie liegen.

Ein länglich ausgebildeter Hebel 46 ist an seinem schmalen Ende schwenkbar um eine erste abgestufte Exzenterscheibe 48 gelagert. Diese erste abgestufte Exzenterscheibe 48 ist mittels eines durchgehenden Bolzens 50 mit dem Rahmen 36 verbunden. Der Hebel 46 hat an seinem vorderen Ende eine U-förmige Aussparung 52. Die Aussparung 52 steht mit einer zweiten abgestuften Exzenterscheibe 54 im Eingriff, die einstellbar an dem Rahmen 36 der Maschine 30 mittels eines Bolzens 56 befestigt ist. Der Hebel 46 hat eine nach innen geneigte Zentrierkante 60 von allgemein geradliniger Form. Die Zentrierkante 60 enthält außerdem eine sich nach außen erstreckende Auswölbung 62, die auf die Mitte der Drehscheibe 32 gerichtet ist. In der Mitte der Zentrierkante 60 ist eine Zentriermulde 64 vorgesehen, die im allgemeinen einmal pro Vorgang einer Nut in der Drehscheibe 32 gegenübersteht. Aus dem vorderen Ende des Hebels 46 ragt eine Nase 66 hervor. Ein vorgespannter Hebel 70, vergl. Fig. 3, schwenkt um eine dritte abgestufte Exzenterscheibe 72, die mit dem Unterteil des Rahmens 36 verschraubt ist. Das vordere Ende des vorgespannten Hebels 70 berührt die Nase 66 auf dem Hebel 46. An dem Rahmen 36 ist ein stationärer erster Ankerbolzen 74 befestigt und steht aus ihm auf einer Seite der Maschine 30 gerade unterhalb der Nase 66 hervor. Ein zweiter Ankerbolzen 76 ist an dem vorgespannten Hebel 70 angebracht und steht aus diesem hervor. Zwischen dem ersten Ankerbolzen 74 und dem zweiten Ankerbolzen 76 ist ein Vorspannmittel, nämlich eine Feder 78, angebracht, die in diese beiden Bolzen eingehängt ist.

Unterhalb der Drehscheibe 32 sind eine feststehende Gesenkbacke 80 und eine bewegliche Gesenkbacke 82, wie in US-PS 4 149 287 beschrieben, angeordnet. Die feststehende Gesenkbacke 80 ist mit dem Rahmen 36 verbunden. Zwischen die feststehende Gesenkbacke 80 und den Rahmen 36 ist ein Abstandsstück 84 ein- und ausbaubar eingefügt und fest an seinem Platz gehalten. Die Dicke dieses Abstandsstückes 84 ist gleich dem halben Durchmesser des Schraubenschaftes 12 eines individuellen Schrauben-Rohteiles 10, das kaltverformt werden soll. Der gekrümmte und durch eine Feder vorgespannte, die Schrauben-Rohteile 10 haltende Haltering 41 (nur in Fig. 3 gezeigt) hält die Schrauben-Rohteile 10 in ihren betreffenden Nuten 44 zur Verhinderung einer radialen Bewegung, die durch Zentrifugalkräfte verursacht werden könnte, welche erzeugt werden, wenn sich die Drehscheibe 32 um die Welle 34 dreht, fest.

Im Betrieb der Maschine 30 wird eine Vielzahl von Schrauben- Rohteilen 10 durch einen Beschickungsschacht (nicht gezeigt) herangeführt. Jeweils ein Schrauben-Rohteil wird von einer der Nuten 44, die nacheinander vorbeigedreht werden, aufgenommen. Die Schrauben-Rohteile 10 werden durch Halteringe, wie im einzelnen in Fig. 3 gezeigt, auf ihrem bogenförmigen Weg gehalten, während sich die Drehscheibe 32 intermittierend dreht. Der Schraubenschaft 12 jedes der Schrauben-Rohteile 10 in der Drehscheibe 32 stößt, wenn es den Punkt der Drehung erreicht hat, an dem es zwischen die Gesenkbacken 80 und 82 gebracht ist, gegen die nach außen gerichtete Auswölbung 62 auf dem vorgespannten Hebel 46. Der Hebel 46 schwenkt dabei vom Mittelpunkt der Drehscheibe 32 radial nach außen. Nachdem das Schrauben- Rohteil 10 in seine genaue Lage zwischen der feststehenden Gesenkbacke 80 und der beweglichen Gesenkbacke 82 zugedreht ist und dazwischen durch die Zentriermulde 64 innerhalb des Hebels 46 mit dem Schraubenschaft 12 fest in die betreffende Nut 44 in der Drehscheibe 32 gedrückt wird, schwenkt der Hebel 46, der durch die Feder 78 vorgespannt wird, schnell in Richtung auf die Mitte der Drehscheibe 32, um das Schrauben-Rohteil 10 genau zwischen den Gesenkbacken 80 und 82 auszurichten. Dadurch wird die Achse "A" des Schrauben-Rohteiles 10, wie in Fig. 3 und Fig. 4 gezeigt, in die Lage versetzt, sich in bezug auf den Gesenkbereich, der durch die feststehende Gesenkbacke 80 und die bewegliche Gesenkbacke 82 gebildet wird, und auf den Schraubenschaft 12 des dazwischenliegenden Schrauben-Rohteiles 10 auszurichten. Der Hebel 46, der noch in Richtung auf die Mitte der Drehscheibe 32 gedrückt wird, übt einen leichten Stoß auf den jeweils neu kaltverformten Schraubenschaft 12 in Richtung auf die Drehscheibe 32 aus, wodurch der betreffende Schraubenschaft 12 aus der feststehenden Gesenkbacke 80 herausgestoßen wird. Die bewegliche Gesenkbacke 82 wird damit einhergehend zurückgezogen. Die intermittierende Drehbewegung der Drehscheibe 32 stößt ein neues Schrauben- Rohteil 10 gegen die nach außen gerichtete Auswölbung 62 der Zentrierkante 60, womit es radial von der Drehscheibe 32 weggestoßen wird, worauf der Schraubenschaft 12 gedreht und kurzfristig zwischen der betreffenden Nut 44 und der ihr gegenüberstehenden Zentnermulde 64 festgelegt ist. Die konstante Vorspannung des Hebels 46 erfolgt durch ein Zusammenwirken des vorderen Endes des vorgespannten Hebels 70 über Berührung mit dem vorderen Ende des Hebels 46.

Wenn die Drehscheibe 32 gedreht wird, werden die kaltverformten Schrauben-Rohteile 10 aus ihr ausgestoßen, wie dies auf ähnliche Weise in der zuvor genannten Druckschrift beschrieben ist und in einem Behälter (nicht gezeigt) gesammelt, in dem sie für weitere Bearbeitungsvorgänge zur Herstellung fertiger Schrauben 90, wie in Fig. 1c gezeigt, bereitliegen.

Die erste abgestufte Exzenterscheibe 48 erlaubt eine Lageeinstellung der Auswölbung 62, um die Neigung der Achse des Schrauben-Rohteiles in bezug auf die Gesenkbacken 80 und 82 bestimmten zu können, was bei Schrauben-Rohteilen 10 mit unterschiedlichem Schraubenschaft-Durchmesser nötig sein kann. Die zweite abgestufte Exzenterscheibe 54, die in der Aussparung 52 in dem vorderen Ende des Hebels 46 angeordnet ist, erlaubt auf ähnliche Art und Weise eine Lageeinstellung der Zentriermulde 64 durch Festlegen der Grenzen einer radialen Verschiebung, die diesbezüglich vorgesehen ist.

Damit ist eine Maschine zum Kaltverformen angegeben, die einen Mechanismus aufweist, mittels dessen Schrauben-Rohteile genau zwischen zwei Gesenkbacken festgelegt werden können, um ein genaues Ausrichten der Achse eines Schrauben- Rohteiles auf die Mitte des Gesenkes der Gesenkbacken zu ermöglichen. Der Mechanismus kann auf einfache Art eingestellt werden, um die verschiedenen Durchmesser von Schrauben- Rohteilen bewältigen zu können, womit die Notwendigkeit einer Vielzahl von Drehscheiben von unterschiedlichen Dicken und Zentrierteilen mit unterschiedlichen Formen für die Aufnahmeöffnung umgangen werden kann, die sonst notwendig wären, um die Schrauben-Rohteile unter einem genauen, vorbestimmten Winkel und unter einer genauen Ausrichtung während des Kaltverformungs-Vorganges zu halten.

Claims (6)

1. Maschine zum Kaltverformen von Schraubenrohlingen (10) mit einem Paar Gesenkbacken (80, 82) zum Pressen einer Bohrspitze am Schraubenschaft (12), wobei die eine Gesenkbacke (82) gegenüber der anderen (80) verschiebbar angeordnet ist und die Schraubenrohlinge (10) in Nuten (44) einer auf der Seite der beweglichen Gesenkbacke (82) befindlichen, schrittweise drehbaren, in der Preßstellung arretierbaren Zuführscheibe (32) so zugeführt werden, daß jeweils die Nut (44) mit dem in Preßstellung befindlichen Rohlingsschaft zur ortsfesten Gesenkbacke (80) hin offen ist, wobei die Nut (44) den Schraubenrohling am Rohlingskopf (14) untergreift, und mit einem auf der Seite der ortsfesten Gesenkbacke (80) befindlichen, um eine zur Rohlingsachse parallele Achse schwenkbaren Hebel (46), der nachgebend in Richtung auf die bewegliche Gesenkbacke (82) hin an den Rohlingsschaft (12) andrückbar ist und eine geringe Schräglage des Rohlingsschaftes (12) bewirkt und der beim Zentrieren des Schraubenrohlings (10) während des Kaltverformens nachgibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (46) um den Exzenter (48) eines drehbaren Bolzens (50) schwenkbar ist und eine Zentriermulde (64) für den Rohlingsschaft (12) aufweist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der schwenkbare Hebel (46) mit einer Zentrierkante (60) versehen ist, die zur Zuführscheibe (32) hin vorsteht.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorgespannter Hebel (70) vorgesehen ist, der auf eine Nase (66) des schwenkbaren Hebels (46) wirkt, um den schwenkbaren Hebel (46) gegen die Zuführscheibe (32) zu drücken.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die feststehende Gesenkbacke (80) ein auswechselbares Abstandsstück (84) zwischen sich und dem Rahmen (36) aufweist.

5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Abstandsstückes (84) gleich dem halben Durchmesser des Schraubenschaftes (12) eines Schraubenrohlings (10) ist.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (46) an seinem vorderen Ende eine etwa U- förmige Aussparung (52) aufweist, welche mit einer im Rahmen (36) einstellbar gelagerten Exzenterscheibe (54) zusammenwirkt.