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Maschine zum Schmieden von Gewinde auf kaltem Wege. Die Erfindung
betrifft eine 3laschine zur Herstellung von Gewinde an einem Metallstück auf kaltem
Wege durch Hämmern.
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Bekannt sind Maschinen, mit welchen man an einem auf Rotglut gebrachten
Metallstück ein Gewinde herstellt mit Hilfe von Matrizen, die die Form von Schneideisen
besitzen, die sich selbsttätig entfernen und nähern, während durch eine Vorrichtung
das mit Gewinde zu versehende Stück eine Drehung und einen Vorschub entsprechend
seiner Steigung erfährt. Diese Maschinen liefern keine genaue Arbeit. Einer der
Hauptgründe dafür ist die Schwierigkeit, dem Stück genau den Vorschub und die Drehung
zu geben, die seiner Steigung entspricht, damit die Matrizen es jeweils genau
an der erforderlichen Stelle treffen, um die genaue Fortsetzung des schon hergestellten
Gewindes zu sichern. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß bei der Bearbeitung
der meisten Metalle im warmen Zustande sich an der Oberfläche Oxyde bilden, die,
da sie zwischen den Matrizen und dem Metall verbleiben, jede Genauigkeit bei der
Formung des Gewindes verhindern.
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Die neue Maschine gestattet die Formung auf kaltem Wege, und es erfolgt
die Drehung und der Vorschub der Stange vollkommen genau und selbsttätig ohne Sondervorrichtung.
Diese Maschine entsteht durch Umbildung einer Streckmaschine bekannter Art, die
mit Hämmern versehen ist, die radial in einer sich drehenden Scheibe geführt sind
und durch in einem äußeren festen Kranz gelagerte und aus diesem vorstehende Rollen
gegen d&^, Werkstück bewegt werden. Diese Hämmer schlagen, indem sie an den
vorstehenden Rollen vorbeigeführt werden, gegen Matrizen, zwischen denen sich das
zu bearbeitende Stück befindet. Die Erfindung besteht darin, daß die in bekannter
Weise umlaufenden, radial beweglichen Hämmer einer Streckmaschine an ihren Schlagflächen
als Gewindematrizen mit annähernd elliptischer Öffnung ausgebildet sind. und nach
jedem Schlag sich nur so weit voneinander entfernen, daß sie noch im teilweisen
Eingriff mit dem erzeugten Gewinde bleiben und dadurch das Werkstück bei ihrer Drehung
mitnehmen und verschieben. Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Maschine
dargestellt.
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Die Abb. i, 2 und 3 stellen einen Querschnitt der. Maschine und zwei
Vorderansichten (mit und ohne Vorrichtung zur Begrenzung des Hammerweges) dar.
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Abb. 4 zeigt die schneideisenförmigen Matrizen mit elliptischer Öffnung.
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Die Abb. 5 und 6 zeigen im Querschnitt und in Vorderansicht eine an
dem Rollenkranz angeordnete Bremsvorrichtung. _ Eine Streckmaschine bekannter Art
besitzt eine drehbare Welle i, die mit einer Bohrung 2 versehen ist und am Ende
eine Scheibe 3 trägt. Diese Scheibe ist auf ihrer Vorderseite mit einer diametralen
Aussparung versehen, in der zwei Hämmer 4 und 5 gleiten, an deren inneren Seiten
Matrizen 6 und ,7 angeordnet sind. Die Hammertragscheibe 3 - ist in einem Hohlraum
des Rahmens 8 angeordnet, derinnen mit einer Buchse 9 versehen ist. In diese Buchse
9 greift mit geringer Reibung ein Kranz io ein, der in seinem vorderen Teile eine
gewisse Anzahl von Aussparungen besitzt. In diesen sind Rollen m angeordnet, deren
Stirnseiten mit der Stirnseite der Buchse 9 bündig liegen und die über die Innenfläche
des Kranzes io genügend stark vorspringen. Die Wirkungsweise dieser bekannten Streckmaschine
ist folgende Wenn die Welle i in schnelle Umdrehung versetzt wird, stützen sich
die Hämmer 4. und unter der Wirkung der Fliehhaft mit ihren Enden auf die Rollen
ii des Kranzes io. Indem die beiden Hämmer gleichzeitig von einer Rolle zur anderen
übergehen, entfernen sie sich vom Mittelpunkt, sodann werden sie gleichzeitig gegen
den Mittelpunkt geworfen und so fort. Das zu formende Werkstück, das zentrisch in
den Kanal 2 eingeführt worden ist, erhält infolgedessen mittels der Matrizen 6 und
7 eine Reihe von Schlägen; es wird infolgedessen entsprechend der Innenfläche der
Matrizen auf kaltem Wege geschmiedet. Da der Rollentragkranz io vollkommen frei
im Gehäuse sitzt, erleidet er eine gewisse Verdrehung infolge des Sichaufstützens
der Hämmer gegen die Rollen. Die Anzahl der von den
Hämmern ausgeübten
Schläge hängt von de:r Relativgeschwindigkeit der Welle z in bezug auf den Rollenkranz
ab.
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Der Erfindung gemäß wird diese Streckmaschine in folgender Weise abgeändert
Die Matrizen 6 und 7 erhalten die Form von Schneideisen mit der zu erzielendei,
Gewindesteigung. Hälften von kreisförmigen Ge«-indeschneideisen könnte man nicht
als Matrizen nehmen. Das Metall muß, wenn die Matrizen auf das Werkstück drücken
und dabei eine quetschende Wirkung ausüben, in einen freien Raum abwandern können.
Dies wäre bei genau halbkreisförmigen. Matrizenteilen, die den Durchmesser des zu-
erzeugenden Gewindes besitzen, nicht möglich. Um diesen -Nachteil zu beheben, besitzen
gemäß der Erfindung die -Matrizen annähernd elliptische Form.' Die große Achse der
Ellipse: liegt in der Berührungsebene, und die kleine Achse der Ellipse ist gleich
dem Durchmesser des zu erzeugenden Teiles. Man könnte beispielsweise auch halbkreisförmige
-Matrizen nehmen, deren Halbmesser größer ist als der Halbmesser des zu erzielenden
Stückes, und die an ihrer Berührungsfläche genügend Metall abarbeiten, um dem senfechten
Halbmesser die Größe der kleinen Ellipsenachse oder aber den Durchmesser des zu
erzeugenden Stückes zu geben.
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Die Hämmer 4. und 5 sind mit Stiften rz und 13 versehen, die
in radialen Fenstern z4., 15 einer Scheibe 16 gleiten, welch letztere auf die Vorderseite
der Scheibe 3 aufgeschraubt ist. Außen liegen die Stifte an Nocken 17, 18 an, die
spiralförmig ausgebildet und derart drehbar -um ihre Achsen angeordnet sind, daß
durch ihre Einstellung der Weg der Hämmer und infolgedessen der Weg der Matrizen
geändert werden kann. Der Rollenkranz kann mittels einer Scheibe =g (Abb. 5), die
sich auf die Vorderseite des Kranzes stützt und durch eine Schutzscheibe 2o gehalten
wird, gebremst werden. Der Stützdruck dieses Bremsringes zg wird durch eine Anzahl
von Schrauben 21 erzielt, die in einen festen Ring 22 eingeschraubt sind, welch
letzterer vorn am Rahmen 8 der Maschine angeordnet ist. Diese Schrauben durchdringen
den Schutzring 2o frei und stützen sich mittels kleiner Fiberplatten 23 auf den
Bremsring zg. jede Schraube 2z trägt ein Sperrad 2:1 mit einer Klinke 25 zur Regelung
und Sicherung des Druckes.
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Die Wirkungsweise dieser Maschine ist folgende Man führt das mit Gewinde
zu versehende Werkstück in die Bohrung 2 zwischen dig Matrizen 6 und 7 ein. Bei
dem ersten Hammer schlag «-erden diese beiden Matrizen gegen daa zu bearbeitende
Stück gedrückt. Infolge ihre: annähernd elliptischen Form berühren sie da; Stück
jedoch nur mit dem innersten Punki ihre-; bogenförmigen Nusschnittes und erzeugen
daher auf dem Werkstück nur Gewindestücke geringer Länge, z. B. von 1/4 oder 1/3
de: Halbumfanges. Sodann entfernen sich die Hämmer um den Betrag, der durch die
Ein. stellung ihrer Anschläge bestimmt wird. Nach der Erfindung ist dieser Weg derart,
daß die Schraubengänge der Matrizen nicht vollkommen außer Eingriff mit den Schraubengangteilen
kommen, die auf dem Werkstück erzeugt worden sind. Unter diesen Bedingungen drücken
sich die Matrizen beim zweiten Schlag von neuem in das Stück, nachdem sie um einen
gewissen Winkel um das letztere gedreht worden sind; dabei erzeugen sie Gewindeteile,
die genau die Fortsetzung der vorher erzeugten sind usw. Da die Matrizen bei ihrer
Drehung nicht vollkommen außer Eingriff mit dem Werkstück kommen und sich infolgedessen
noch gegen dasselbe stützen, nehmen sie es bei ihrer Drehung mit. Da die Schraubengänge
auf dem Werkstück mit den Schraubengängen der beiden Matrizen dauernd im Eingriff
bleiben, erhält das Werkstück gleichzeitig einen. Vorschub. Es tritt somit allmählich
selbsttätig aus der Maschine aus.
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Die mittels dieser Maschine erzeugte Formung auf kaltem Wege ergibt
ein einwandfreies Gewinde ohne Naht selbst bei weichen Metallen, wie Kupfer, die
sich nicht abdrehen lassen. Bei Beendigung des Arbeitsganges ist das Werkstück um
einen Betrag verlängert, der der Verminderung seines Durchmessers entspricht. Metallverlust
findet daher nicht statt.