DE35532C - Verfahren und Maschine zur Herstellung von Kugeln durch Ausarbeitung derselben aus einer rotirenden Stange - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

.. ' (England).

rotirenden Stange.

Nach vorliegender Erfindung werden mittelst einer Maschine Kugeln oder sphärische Rollen aus Metallstangen oder anderem Material selbstthätig hergestellt. Die Stangen, die nur ein Geringes stärker sind als die zu drehenden Kugeln, werden in der Maschine befestigt und die letztere beginnt dann ihre Thätigkeit. Es werden nun eine solche Anzahl von Kugeln selbstthätig angefertigt, dafs der Arbeiter wegen der nur unbedeutenden Aufmerksamkeit, die er der Maschine widmen mufs, bequem mehrere derartige Maschinen bedienen kann.

In der Zeichnung ist Fig. 1 eine Vorderansicht, Fig. 2 eine Oberansicht, Fig. 3 eine linksseitige, Fig. 4 eine rechtsseitige Endansicht, Fig. 5 eine Endansicht, Fig. 6 eine hintere Ansicht , Fig. 6 a eine gleiche Ansicht mit Weglassung des Hebels λ⁸, Fig. 7 eine Oberansicht, Fig. 8 eine Unteransicht der Ausrückmutter des laufenden Spindelstockes, Fig. 9 eine der Fig. 10 entgegengesetzte Ansicht, Fig. 11 eine Oberansicht, Fig. 12 ein verticaler Querschnitt in der Linie 1-1 der Fig. 10, Fig. 13 eine Vorderansicht des Formapparates, Fig. 14 eine vergröfserte und theilweise geschnittene Ansicht des letzten Paares der Formstähle, Fig. 15 eine Seitenansicht, Fig. 16 eine Oberansicht und Fig. 17 eine Vorderansicht des Schlichtapparates unter Wegnahme des vorderen Schlittens, der vorderen Räder und einiger anderer Theile.

Die arbeitenden Theile der Maschine sind auf einem Bett A befestigt, das dem einer Drehbank gleicht und am besten einen T-Querschnitt hat. Dies Bett ruht auf Füfsen B, die einen Trog C zum Auffangen des ablaufenden Schmier- bezw. Kühlmittels und der Späne tragen.

Ein laufender Spindelstock a mit passender hohler Spindel a¹ gleitet auf dem Bett A und trägt die zu bearbeitende Stange χ vermittelst einer an der Spindel vorgesehenen Klemmschraube Λ² oder eines Futters, so dafs also die Stange χ mit der Spindel a¹ sich dreht.

Die beiden Arme D sind an den Enden des Bettes angeschraubt und bilden die Lager der Transportschraube b, der Zwischenwelle c und der Antriebswelle d. Letztere besitzt ein Schwungrad d¹, welches auch als Handrad benutzt werden kann, Fest- und Losscheibe d² d³ und eine lange Trommel d^ oder statt dieser eine verschiebbare Scheibe, die der Spindel a¹ des laufenden Spindelstockes α vermittelst eines Riemens oder einer Kette d^s und der Spindelscheibe a^B ihre Bewegung ertheilt.

Die Zwischenwelle c erhält ihre langsame Drehbewegung auf folgende Weise: Auf der Antriebswelle d, Fig. i, 2 und 3, sitzt ein Kettenrad d^e fest, welches durch eine Kette d⁷ das auf der Welle c lose Kettenrad d* treibt, dessen Rotation durch das Vorgelege d^d, fest am Kettenrad d^B, Rad d^w mit Trieb d¹¹, die zusammen lose auf einem Bolzen d^lB laufen, und Rad c¹, welches auf der Zwischenwelle c fest ist, aus dem Schnellen ins Langsame auf

die Welle c übertragen wird. Der Bolzen d¹³ ist auf einem Hebel d^u befestigt, der um den Bolzen D¹ des linken Armes D sich dreht. Durch Heben oder Senken des Hebels d^li können die Räder d¹⁰ d^u ausgerückt werden, wodurch die Bewegung der Zwischenwelle c augenblicklich aufhört. Doch kann diese Verbindung der Wellen c und d auch auf andere geeignete Weise hergestellt werden.

Die Transportschraube b arbeitet in einer Mutter α⁴, die am laufenden Spindelstock a befestigt ist. Die Mutter α* besteht aus zwei Hälften, von denen jede an einem Schlitten a⁵ befestigt ist, welche beiden-Schlitten a⁵ fähig sind, in entgegengesetzter Richtung auf der Führung α⁶, die am Spindelstock α angeschraubt ist, zu gleiten. Die Führung a⁶ trägt einen kurzen Stift a⁷, um den der Hebel α⁸ schwingt, der zwei längliche Löcher <2⁹ besitzt, in welche die an den Schlitten a⁵ sitzenden Stifte α¹⁰ eingreifen. Durch Auf- und Abbewegen des Hebels α⁸ wird die Mutter α⁴ geöffnet oder, wie in Fig. 6 gezeichnet, um die Schraube b geschlossen. In dem letzteren Falle ertheilt die Schraube b dem Spindelstock α Bewegung. Wird dagegen der längere Arm des Hebels α⁸ durch den auf der Transportschraube b sitzenden Knaggen b¹, der auf den Stift a¹¹ des Hebels a^B einwirkt, gehoben, so giebt die Mutter a⁴ die Schraube b frei und der Spindelstock α bleibt stehen. Dieses Stillstehen des Spindelstockes a, wenn er an einem bestimmten !Punkte angekommen ist, kann indessen auch auf andere passende Weise erfolgen.

Die Transportschraube b bekommt eine Bewegung nur zu gewissen Zeiten, Fig. ι,. 2 und 4, vermittelst des nur auf einem Theil desUmfanges gezahnten, auf der Zwischenwelle c aufgekeilten Rades e und des mit ihm eingreifenden Triebes b¹, welcher auf der Schraube b aufgekeilt ist. Es ist vortheilhaft, den gezahnten Theil des Rades e so einzurichten, dafs er an einer beliebigen Stelle des sonst glatten Kranzes befestigt werden kann, um die Adjustirung zu erleichtern.

Es ist gut, die Steigung der Transportschraube b gleich dem Stück der Metallstange, das zu einer Kugel gebraucht wird, zu nehmen, d. h. gleich dem Durchmesser einer Kugel. Dann mufs das Rad e der Schraube b für jede Kugel gerade eine Umdrehung geben, damit die Stange χ die nöthige Länge vorrückt. Indessen kann die Steigung der Schraube b auch anders gewählt werden, in welchem Falle die übrige Einrichtung nur so getroffen werden mufs, dafs jedesmal die nöthige Länge der Materialstange χ vorgeschoben wird.

Die Kugeln werden von zwei Reihen Stählen

.1,2,3,4, Fig. 10, 11, 12, 13 und 14, geformt, die auf Schlitten//g g befestigt sind und durch die Glieder/¹^-¹ und Doppelhebel h bewegt werden, oder auch durch andere passende Vorrichtungen. Dieser ganze Apparat heifst Formapparat.

Ein Paar Schlitten liegen vor und ein Paar hinter der Stange x. Sie werden in der gewöhnlichen Weise von dem Schlittenkörper z, der an das Bett A rechtwinklig zu demselben angeschraubt ist, getragen. Die Hebel h drehen sich um die Stifte i¹, die am hinteren Theil des Körpers i angebracht sind. Die längeren Arme der Hebel h ruhen auf Daumen c¹ der Welle c, welche derartig construirt sind, dafs die Schlitten ffgg und also die Stähle 1, 2, 3, 4 langsames Vorrücken beim Schnitt, schnellen Rückgang und Stillstehen während des Vorrückens der Stange χ bekommen. Die Gewichte h¹ halten die Hebel /2, die an der Arbeitsstelle mit stählernen Reibungsplatten ft² und Einstellschrauben /?³ armirt sind, in Berührung mit den Daumen c¹. Jedes Paar/g· der Schlitten trägt zwei Paar Stähle, von denen die zwei ersten Paare 1, 2 Schrubbstähle sind, ähnlich denen für gewöhnliches Drehen. Die vorderen haben die Schneidekante nach aufwärts, die hinteren nach unterwärts gekehrt, greifen aber alle in einer Horizontalebene mit der Achse des Stabes χ an. Das dritte Paar Stähle 3—3 sind hohle Fräser, die in rotirenden Spindeln g·² stecken, welche in passenden Lagern des Schlittens g kufen und durch Schnüre g-³, Fig. 1, 2 und 3, die über die Schnurscheiben g* und J¹ des Querschaftes j kufen, getrieben werden. Der Querschaft j empfängt seine Bewegung von der Hauptwelle d, Fig. 2, vermittelst der konischen Räder d¹⁵j². Indessen können die Fräser auch auf andere passende Weise in Rotation gesetzt werden. Das vierte Paar Stähle sind ebenfalls hohle Fräser 4—4, deren Spindeln dadurch bewegt werden, dafs sie mit denen der Fräser 3—3 durch kleine Zahnräderg·⁵, Fig. 2, 9, 10 und 11, verbunden sind. Diese Spindeln der Fräser g·⁴ werden am besten hohl gemacht, wie dies Fig. 11 und in vergröfsertem Mafsstabe Fig. 14 zeigt. Die durch eine Feder vorgeprefsten Kerne g^% der Spindeln drücken gegen die Kugel, während letztere von der Stange χ abgetrennt wird, und verhindern, dafs sie in einem der Fräser festgeklemmt wird. Die Stange χ rotirt zwischen den Stählen i, 2, 3, 4 in einer Brille i², Fig. 2, 10, 1.1 und 12, die am Schlittenkörper i befestigt ist und Aussparungen für die Stähle 1, 2, 3, 4 besitzt.

Sobald eine Kugel geformt und von der Stange χ losgelöst ist, läuft sie in eine geneigte Rinnen, Fig. 2 und 16, hinab und fällt in den Schlichtapparat, Fig. 15, 16 und 17, in welchem sie zwischen den Stählen 5—5 und oscillirenden Flächen k¹ nach jeder Richtung

hin gedreht und geglättet wird. Der Apparat besteht aus einem Schlittenkörper I, der, wie der vorige i, unter rechtem Winkel auf dem Bett A befestigt ist und ein Paar Schlitten m η trägt, die durch die Glieder m^l nⁱ und den Doppelhebel o, der um den am Körper Z festen Stift Z¹ schwingt, bewegt werden. Der auf der Welle c aufgekeilte Daumen c² verursacht wiederum die Bewegung des Hebels o. Zwischen Daumen c¹ und Hebelo mag, wenn erwünscht, noch ein einstellbares Reibungsstück, das auf dem Hebel ο festgestellt werden kann, eingeschaltet werden, um den Gang der Schlitten mn zu verändern. Das Gewicht o¹ dient wieder dazu, den Hebel ο in Berührung mit dem Daumen c² zu halten.

Auf jedem der Schlitten m η rotirt in passenden Lagern eine der Wellen m² n², deren Achsen in einer Linie liegen. Jede dieser Wellen trägt auf dem inneren Ende eine Scheibe m³ n^a mit Kurbelzapfen m* «⁴, auf welche die an einer Seite geschlossenen Augen k¹ der Stangen k aufgesteckt sind. Die freien Enden dieser Stangen k sind geschlitzt und führen sich auf den festen Stiften Z⁷, so dafs die der Kugel zugewendeten Flächen der Augen k¹ eine oscillirende excentrische Bewegung bekommen, wie oben erwähnt wurde. Die Flächen der Augen k¹ werden vorteilhaft mit einer ringförmigen Vertiefung versehen, deren Durchmesser gleich dem Kurbelkreis ist, um die Kugel ordentlich festzuhalten.

Die beiden Wellen m² n² drehen sich in derselben Richtung und mit derselben Geschwindigkeit vermittelst der auf ihnen sitzenden Getriebe m^s η ⁵, die durch die Räderp² der Querwelle p, welche durch die konischen Räderp¹ und d^la von der Hauptwelle d ihre Bewegung erhält, getrieben werden. Die Kurbelzapfen sind um ι 80° gegen einander versetzt. Dadurch wird die Kugel von der Fläche k¹ der einen Stange k in gerade entgegengesetzter Richtung zur anderen gerollt werden. Oder, wenn die Fläche /f¹ die Kugel nach oben und rechts rollt, rollt die andere Fläche k^l sie nach unten und links, was zur Folge hat, dafs die Kugel sich fortwährend auf einer Stelle in Beziehung zu den Stählen 5—5 dreht, auch wenn diese gar nicht einwirken. Diese Schlichtstähle 5 — 5, die cylindrisch sind, brauchen nicht unbedingt sich zu drehen. Sie können beide in axialer Richtung sich bewegen oder, wie in der Zeichnung angegeben, der eine kann feststehen, während der andere sich zur rechten Zeit von der Kugel entfernt, und zwar wird diese Bewegung hervorgebracht durch den Hebel q, Fig. 16, der von dem Daumen c³ auf der Welle c gerade in dem Augenblick bewegt wird, wenn die Kugel durch das Paar Fräser 4—4 abgeschnitten ist, so dafs die fertig geschlichtete Kugel in die Rinne r fällt, die sie zu einem Sammelgefäfs leitet. In dieser Stellung der Theile kann die geformte und abgeschnittene Kugel zwischen die Schlichtstähle 5—5 fallen; in welcher Lage sie durch eine passende Stütze s von unten gehalten wird, bis die Theile hervortreten, die schlichtend auf sie einwirken. Diese Stütze s wird für gröfsere Kugeln, wie Billardbälle, beweglich gemacht, so dafs sie beseitigt werden kann, wenn die fertige Kugel in die Rinne r fallen soll.

Der feststehende von den Schlichtstählen 5—5 wird, Fig. 15, 16 und 17, in einem auf dem Bock Z², der auf den Schlittenkörper I aufgeschraubt ist, angebrachten Lager in der Art gehalten, dafs er fest, aber doch verstellbar ist. Der bewegliche sitzt in einer Spindel Z³, die in Lagern auf dem Bock Z⁴, der auf den Schlittenkörper Z aufgeschraubt ist, liegt und sich darin verschieben kann. Dieser Schlichtstahl wird durch eine Feder/⁵ gegen die zu schlichtende Kugel gedrückt und zur rechten Zeit, wie eben beschrieben wurde, von ihr zurückgezogen, während die Stellschraube Z⁶ den Zwischenraum zwischen den beiden Schlichtstählen einzustellen gestattet.

. Wenn vorgezogen, kann der ganze Schlichtapparat, anstatt' auf dem Bett A angebracht zu werden, auch eine eigene Maschine für sich bilden.

Eine Oelpumpe, die von einem Excenter auf der Hauptwelle betrieben wird, pumpt das Schmier- bezw. Kühlmittel aus einem Sammelbrunnen C¹ des Troges C, Fig. 1, zurück in das Reservoir, von dem es durch Röhren dahin geleitet wird, wo es gebraucht wird. Diese Einrichtung ist, weil schon gebräuchlich, nicht weiter dargestellt.

Der Gang der Arbeit ist folgender:

Der laufende Spindelstock α wird in seine äufserste Stellung links gebracht und dann eine Stange χ von Metall oder anderem Material durch die hohle Spindel a¹ gesteckt und durch die Schraube α² oder das Futter darin festgespannt. Das andere Ende der Stange χ wird in die Brille i² und zwischen das erste Paar 1 — 1 der Stähle gesteckt, die beim Ingangsetzen der Maschine nun eine Nuth in die Stange einstechen, die einen Zwischenraum zwischen zwei Kugeln darstellt. Die Stähle ziehen sich darauf zurück, die Stange χ schiebt sich zwischen die Stähle 2—2. Beide Paare arbeiten nun, indem 1 — 1 einen neuen Stich, 2— 2 eine weitere Bearbeitung der ersten Kugel machen. Die Stähle gehen wieder zurück, die Stange χ tritt zwischen die Stähle 3—3, die die erste Kugel beinahe fertig machen. Nochmals gehen die Stähle aus einander und wiederum tritt die Stange χ zwi schen die Stähle 4—4, die die erste Kugel fertig formen und abstechen, während die Stähle 3—3, 2 und 1 die drei nächsten Kugeln

gradweise vorarbeiten. Jedes fernere Zurück- und Vorgehen der Formstähle läfst eine Kugel abfallen, die durch die Rinney in den Schlichtapparat gelangt, hier die kleinen Ansätze, die vom Abstechen stehen geblieben sind, verliert, vollständig fertig gemacht wird und ins Sammelgefäfs läuft.

Die mit dieser neuen Maschine hergestellten Kugeln sind von ziemlich genau gleicher Gröfse, sehr richtig rund und billig zu machen. Auch erfordern sie, falls sie nach der Schlichtoperation noch polirt werden sollen, weniger Arbeit als Kugeln, die auf andere Weise hergestellt werden.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Das Verfahren, sphärische Körper, Kugeln u. s. w. herzustellen, darin bestehend, dafs zuerst aus einer sich drehenden Materialstange χ vermittelst einer Anzahl sich auto-■ matisch verschiebender Formstähle i, 2, 3, 4, von denen die letzteren sich zugleich drehen, die Kugeln zu gleicher Zeit stufenweise ausgeschrubbt, fertig geformt und abgestochen werden, und zwar in der Weise, dafs, sobald die vorderste Kugel abgestochen ist, die drei nächstfolgenden noch an der Stange in den verschiedenen Stufen der Bearbeitung sitzen bleiben, die Materialstange χ dann um die für eine Kugel nöthige Länge sich vorschiebt und die einzelnen Stähle auf die je nächste Kugel einwirken, und so fort. Jede abfallende Kugel gelangt dann in einen Schlichtapparat, in welchem sie zwischen den Stählen 5—5 und den oscillirenden Flächen k^l fertig geschlichtet wird, bis sie beim nächsten Vorschub der Materialstange die Maschine verlassen.
   Die zur Ausführung dieses Verfahrens dienende, durch die Beschreibung und die Zeichnung genau erläuterte Maschine oder Drehbank, die charakterisirt ist durch die Combination des laufenden Spindelstockes α, der rotirenden und nicht rotirenden Formstähle i, 2, 3, 4, die von den Schlitten ffgg getragen werden, der Rinney, "der Schlichtstähle 5 und der oscillirenden Flächen k\ in Thätigkeit gesetzt, mit einander verbunden und arbeitend, wie es in der Beschreibung mit Hülfe der Zeichnungen genau erläutert ist.

   Hierzu 5 Blatt Zeichnungen.