DE383619C - Maschine zur Bearbeitung der Stirnflaechen von Schraubenmuttern und aehnlichen Werkstuecken - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 15. OKTOBER 1923

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 49 a GRUPPE 8

(W₅₉₅₃8I\49a>)

Gustav Weber in Köln a.Rh.

Maschine zur Bearbeitung der Stirnflächen von Schraubenmuttern und ähnlichen Werkstücken.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 4. Oktober 1921 ab.

Gegenstand der Erfindung ist eine Maschine zur Bearbeitung der Stirnflächen von Schraubenmuttern und ähnlichen Werkstücken, bei welcher der angetriebene Werkstückträger mit einem Gewindedorn zum Aufschrauben der zu bearbeitenden Mutter und einem Widerlager für die letztere versehen ist. Bei den bekannten Maschinen dieser Art besteht der Übelstand, daß die Mutter durch das bei der Bearbeitung, z. B. beim Abdrehen oder Spiegeln, auf sie ausgeübte Drehmoment auf dem Werkstückhalter so stark festgeklemmt wird, daß sie sich schwer wieder lösen läßt. Man kann die Mutter nur da-

durch aus der Maschine entfernen, daß man sie mittels eines Schlüssels erfaßt und entweder bei stillstehendem Werkstückträger durch Drehen des Schlüssels von Hand löst, 5 oder daß man unter Festhalten des Schlüssels den Werkstückträger im umgekehrten Sinne antreibt. Ersteres erfordert einen großen Kraftaufwand, während im letzteren Falle die Antriebsvorrichtung für den Werkstückhalter mit einem Wendegetriebe versehen sein muß. Stets nimmt aber das Lösen und Abschrauben der Mutter viel Zeit in Anspruch, und ihre Kanten werden durch den Schlüssel oft ganz erheblich beschädigt. Ein selbsttätiges Abschrauben und Auswerfen der Mutter aus der Maschine ist wegen der schwierigen Lösbarkeit der Mutter vom Werkstückträger ganz unmöglich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, die Mutter vom Werkstückhalter leicht lösbar zu machen, so daß ihr Abschrauben nur noch einen geringen Kraftaufwand erfordert, mithin ohne Beschädigung der Mutter möglich ist und ganz besonders aber auch ohne Stillstand und ohne Rücklauf des Werkstückträgers durch eine besondere Vorrichtung selbsttätig erfolgen kann.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß behufs Lösens der Mutter vom Werk-3^ stückträger zunächst durch gegenseitige achsiale Verschiebung von Gewindedorn und Widerlager die Klemmung der Mutter auf dem Werkstückträger aufgehoben wird, worauf die Mutter sich spielend abschrauben läßt. Das Abschrauben erfolgt dabei gemäß der Erfindung durch einen im gleichen Sinne wie der Werkstückträger angetriebenen Schlüssel, welcher in einem sowohl quer als auch par- I allel zur Werkstückträgerachse beweglichen S Halter lagert und nach dem Zurückziehen des Werkzeuges gleichachsig mit dem Werkstückhalter eingestellt und dann achsial auf die Mutter aufgeschoben wird. Damit der Werkstückträger beim Abschrauben der Mutter nicht stillgesetzt zu werden braucht, wird der Schlüssel mit einer höheren Winkelgeschwindigkeit als der Werkstückhalter angetrieben. Wie ohne weiteres ersichtlich, nimmt nunmehr die Lösung der Mutter vom Werkstückträger nur noch eine ganz kurze Spanne Zeit j in Anspruch, wodurch die zahlenmäßige Lei- j stungsfähigkeit der Maschine erheblich gesteigert wird. Zugleich wird aber auch dadurch, daß die Mutter sich leicht vom Werkstückträger abschrauben läßt, die Beschädi- ! gung ihrer Kanten vermieden, so daß die Ma- ; schine durchaus einwandfreie Werkstücke lie- j fert. I

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungs- \ beispiel des Erfindungsgegenstandes in den j wesentlichsten Teilen dargestellt. '

Abb. ι zeigt den Werkstückhalter der Maschine, teilweise im Längsschnitt, teilweise in Ansicht,

Abb. 2 die Vorrichtung zum selbsttätigen Abschrauben der Mutter in Ansicht mit teilweisem Schnitt.

Abb. 3 und 4 veranschaulichen eine Einzelheit dieser Vorrichtung, nämlich den Schlüssel und einen Teil seines Halters, im Schnitt und in Ansicht.

In den beiden Lagerständern 1, 2 der Maschine ist der Werkstückhalter drehbar gelagert, der aus einer Hohlspindel 3 und einer darin angeordneten Innenspindel 4 besteht. Während die Spindel 4 am vorderen Ende einen Widerlagerring 5 für das Werkstück (die Mutter a) trägt, dient das aus dem Widerlagerring 5 herausragende vordere Ende der mit Gewinde versehenen Innenspindel 4 zum Aufschrauben der Mutter a. Die Innenspindel 4 ist dabei, wie bekannt, in der Hohlspindel 3 achsial verstellbar angeordnet, um sie nach Abnutzung des vorderen Spindelendes, das dann abgestochen wird, um einen geeigneten Betrag vorschieben zu können. Auf der Innenspindel 4, welche mit der Hohlspindel 3 durch einen an letzterer befestigten, in eine Längsnut der ersteren verschiebbar eingreifenden Flachkeil 7 auf Mitdrehung gekuppelt ist, sitzt zu diesem Zwecke eine Stellmutter 41. Diese ist in einem am rückwärtigen Ende der Hohlspindel 3 sitzenden Teil 6 mittels in eine schwalbenschwanzförmige Ringnut dieses Teils eingreifender Schrauben 42 dreh- und feststellbar gehalten. Durch Drehen dieser Mutter 41 kann die Innenspindel 4 beliebig vorgeschoben werden, worauf sie durch eine Gegenmutter 43 festgestellt wird. Endlich ist am vorderen Spindelende eine später noch näher zu beschreibende, die Innenspindel 4 umgebende, lösbare Klemmbüchse 8 angeordnet, welche dazu dient, das vordere Spindelende noch besonders mit der Hohlspindel 3 zu kuppeln und in ihr zu zentrieren.

Gemäß der vorliegenden Erfindung soll nun die Innenspindel 4 aber auch noch unabhängig von der beschriebenen Verstellungsmöglichkeit in der Außenspindel 3 achsial ver- no schiebbar sein, um durch Herausschieben ihres vorderen Endes aus dem Widerlagerring 5 die Klemmung der Mutter α auf dem Werkstückträger aufzuheben. Die Spindel 3 und der Teil 6 sind in der Achsenrichtung gegeneinander verschiebbar, wobei der rückwärtige, die Mutter 41 tragende Teil 6 durch zwei Kniehebelpaare 9, 9, von welchen auf der Zeichnung nur eines sichtbar ist, mit der Spindel 3 in kraftschlüssiger Verbindung steht. Die Kniehebel 9, 9 werden für gewöhnlich durch eine auf der Spindel ver-

stihiebbare Muffe ίο, in deren innere Ringnut ein am einen Hebel 9 vorgesehener Arm 11 eingreift, in der Strecklage gehalten. Die mit dem Teil 6 starr gekuppelte Innenspindel 4 befindet sich dann in ihrer inneren Endstellung, in welcher ihr vorderes Ende nur so viel aus dem Widerlagerring 5 herausragt, als zur sicheren Befestigung der Mutter α erforderlich ist. Durch Verschiebung der Muffe 10 nach rechts wird das Kniehebelpaar 9, 9 geknickt, wodurch der Teil 6 der Außenspindel 3 genähert und die Innenspindel 4 so verschoben wird, daß ihr vorderes Ende um einen entsprechenden Betrag aus dem Widerlagerring 5 weiter heraustritt. Dadurch wird die Mutter α vom Widerlager 5 entfernt und somit ihre Klemmung aufgehoben, so daß sie sich leicht drehen und abschrauben läßt. Vor dem Aufschrauben eines neuen Werkstückes wird die Innenspindel 4 durch Streckung der Kniehebel 9, 9 wieder in ihre Arbeitsstellung zurückgeführt.

Die jedesmalige Verschiebung der Innenspindel 4 behufs Lösens der Mutter bedingt natürlich eine von der bisherigen Bauart abweichende Ausbildung der besonderen Zentrier- und Kupplungsvorrichtung für das vordere Spindelende.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Innenspindel 4 von der Klemmbüchse 8 nicht unmittelbar umschlossen, sondern auf ihr sitzt zunächst eine längsgeteilte Gewindehülse 12, die ihrerseits von der mehrfach längsgeteilten, außen kegelförmigen Klemmbüchse 8 umgeben ist. Die Klemmbüchse 8 ist dabei unmittelbar am vorderen Spindelende in einer konischen Ausdrehung der Hohlspindel 3 untergebracht und mit dieser durch eine darin angeordnete, in einen der Schlitze der Klemmbüchse 8 eingreifende Madenschraube 12 auf Mitdrehung gekuppelt, während die Kuoolung der Klemmbüchse 8 mit der Gewindehülse 12 durch eine an letzterer angebrachte, ebenfalls in einen Schlitz der Klemmbüchse 8 eingreifende Nase 14 erfolgt, so daß die konische Klemmbüchse 8 sich in der konischen Spindelbohrung und die Gewindehülse 12 wiederum sich in der Klemmbüchse 8 achsial zu verschieben vermögen. Ein

5P weiterer Unterschied gegenüber der bekannten Vorrichtung besteht darin, daß die Klemmbüchse 8 nicht dauernd unter Spannung steht, sondern jedesmal durch den Druck des Werkstückes α auf den Widerlagerring 5 in die konische Ausdrehung 15 der Hohlspindel gepreßt wird. Zu diesem Zweck ist die Klemmbüchse 8 an ihrem aus der Hohlsoindel herausragenden Ende als Lagerkugel für den, wie bekannt, behufs selbsttätiger Einstellung mit einer kugeligen Ausdrehung versehenen und durch eine Überwurfmutter 16 an Ort gehaltenen Wider lagerring 5 ausgebildet. Das hat zur Folge, daß unmittelbar bei Einleitung der Achsialverschiebung der Innenspindel 4 die Klemmvorrichtung gelöst wird, so daß die Spindel 4 sich zusammen mit der Gewindehülse 12 leicht vor und zurück bewegen läßt. Wird nach erfolgtem Rückzug der Spindel ein neues Werkstück aufgeschraubt, so wird dadurch die Klemmbüchse 8 wieder in die Ausdrehung 15 der Hohlspindel 3 eingepreßt und so die Innenspindel genau zentriert und mit der Außenspindel auch am vorderen Ende starr gekuppelt. Ein besonderer Vorteil dieser Anordrung besteht auch darin, daß die Zentrierung der Innenspindel unmittelbar an ihrem äußersten Ende erfolgt.

Die Innenspindel 4 braucht nicht, wie bei den bekannten Maschinen, selbst den Träger für die Mutter α zu bilden. Sie kann vielmehr, wie dargestellt, mit einem besonderen, in eine an ihrem vorderen Ende angeordnete Mutterbohrung eingeschraubten, auswechselbaren Gewindedorn 17 versehen sein, der im Bedarfsfalle leicht und schnell erneuert werden kann. Die Zentriervorrichtung wirkt dann natürlich nicht unmittelbar auf die Innenspindel 4, sondern, wie die Zeichnung zeigt, auf den besonderen Gewindedorn 17 ein.

Der Antrieb des Werkstückträgers erfolgt beispielsweise durch eine auf die Hohlspindel 3 aufgekeilte Riemenscheibe 21. Die Werkzeuge zur Bearbeitung der Muttern sind auf der Zeichnung nicht dargestellt, weil sie keinen Teil der Erfindung bilden.

Zum Abschrauben der Werkstücke vom Werkstückträger nach beendigter Bearbeitung dient gemäß der Erfindung ein Aufsteckschlüssel 18, der drehbar im äußeren Ende eines Armes 19 lagert, welcher seinerseits schwingbar und verschiebbar auf einer auf der Rückseite der Maschine gelagerten Welle 20 sitzt, die als Vorgelegewelle für den Schlüssei 18 dient. Diese Welle 20 wird mittels einer auf ihr befestigten Riemenscheibe 22 und eines Riemens 23 angetrieben; sie überträgt ihre Drehung durch einen auf der Zeichnung nicht sichtbaren Winkeltrieb, eine im Arm 19 gelagerte Zwischenwelle 24 und einen zweiten, beispielsweise aus zwei Schnecken bestehenden Winkeltrieb 25 auf den Schlüssel 18. Der Lagerarm 19 für den Schlüssel ist für gewöhnlich durch eine nicht dargestellte n₅ Feder oder ein Gegengewicht angehoben, so daß er weder das Aufschrauben der Mutter noch ihre Bearbeitung durch die Drehwerkzeuge behindert. Er kann jedoch nach abwärts in eine solche Lage geschwenkt werden, daß der Schlüssel 18 gleichachsig mit dem Werkstückträger steht, und der Arm kann

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dann ferner parallel zur Werkstückspindel verschoben werden, um den Schlüssel auf die Mutter aufzubringen. Der Schlüssel wird im gleichen Sinne, aber mit höherer Winkeleeschwindigkeit als der Werkstückträger angetrieben, so daß die Mutter α ohne Stillsetzen des Werkstückträgers abgeschraubt werden kann.

Die Bewegungen des schwingbaren und ίο verschiebbaren Schlüseslhalters 19 werden durch einen auf einer ebenfalls auf der Rückseite der Maschine gelagerten Welle 26 sitzenden Hubdaumen 27 bewirkt, der durch einen auf der Welle 26 befestigten Handhebel 28 gedreht werden kann. Der Hubdaumen 27 wirkt mit seiner Kammfläche auf einen an einem kurzen Gegenarm des Halters 19 angeordneten Steuernocken 29 ein, wodurch der Halter 19 nach abwärts gedreht wird. Befindet sich der Schlüssel 18 vor der abzuschraubenden Mutter, so gleitet der Daumen 27 unter dem Steuernocken 29. Dann wirkt ein seitlich am Hubdaumen 27 angeordnetes, keil- oder schraubenförmig ansteigendes Leitstück 30 mit einer am Gegenarm des Halters 19 angeordneten Keilfläche 31 derart zusammen, daß der Halter parallel zur Achsenrichtung des Werkstückhalters um den zum Aufstreifen des Schlüssels auf die Mutter α erforderliehen Betrag verschoben wird.

Im Schlüssel 18 ist eine Auswerferstange 32 verschiebbar angeordnet, die am vorderen Ende eine Platte 33 trägt, während auf ihrem aus dem Arm 19 heraustretenden Ende eine schraubenförmige Druckfeder 34 angeordnet ist, die, einerseits gegen den Arm 19, anderseits gegen eine auf der Auswerferstange 32 angeordnete Scheibe sich stützend, den Auswerfer in seiner inneren Endstellung hält oder ihn stets in diese Stellung zurückzuziehen sucht. Das rückwärtige Stangenende wirkt beim Emporschwenken des Armes 19 mit einem feststehenden Leitstück 35 derart zusammen, daß der Auswerfer beim Ausschwenken des Schlüssels aus der Arbeits- j stellung die im Schlüssel befindliche Mutter heraustößt. Die Mutter fällt dann auf ein schräges Führungsblech 36, das sie in einen j hinter der Maschine stehenden Sammelbehälter leitet. ,

Auf der gleichen Welle wie der Hubdaumen i 27 ist ein Scheibensektor ^7 befestigt, der \ ein keil- oder schraubenförmig ansteigendes Leitstück 38 trägt. Dieses wirkt während der Abwärtsschwenkung des Schlüsselhalters 19 j mit dem äußeren Arm 39 der Stellgabel 40 j für die Muffe 10 derart zusammen, daß da- I durch die Muffe nach rechts verschoben und so die Kniehebelpaare 9, 9 geknickt, d. h. die , Innenspindel 4 des Werkstückträgers im Sinne der Lösung der Mutter α verschoben ^; i wird. Dadurch ist erreicht, daß mit einem und demselben Handgriff zunächst die Klemmung der Mutter auf dem Werkstückhalter aufgehoben und darauf der Schlüssel 18 über die Mutter α gestreift wird. Führt man mit- '■ tels des Handhebels 28 den Schlüssel 18 in seine Ausgangsstellung zurück, so werden J gleichzeitig auch die Muffe 10 nach links ! verschoben und damit die Kniehebelpaare 9, 9 ' wieder gestreckt.

Die Arbeitsweise der Maschine ist im Zusammenhang folgende:

Es sei angenommen, daß die Maschinenteile sich in der in Abb. 1 und 2 gezeichneten Stellung befinden. Der Werkstückträger sowohl als auch der Schlüssel werden dauernd im gleichen Sinne angetrieben oder im Umlauf erhalten, und zwar der Schlüssel 19 mit höherer Geschwindigkeit als die Spindeln 3, 4. Das zu bearbeitende Werkstück, die Mutter a, wird von Hand an den Gewindedorn 17 gebracht, worauf es sich auf den umlaufenden Dorn 17 bis zur Anlage am Widerlagerring 5 aufschraubt. Nunmehr wird mittels Hand- oder Fußtritthebels der nicht dargestellte Werkzeugsupport in Arbeitsstellung gebracht und durch den gegen die Mutter geführten Drehstahl deren Stirnfläche abgedreht und mit einem Spiegel versehen. Ist diese Arbeit g₀ beendet, so zieht man den Werkzeugsupport zurück, worauf man durch Abwärtsschwingen des Handhebels 28 einerseits die Muffe 10 \erschiebt, also die Kniehebelpaare 9, 9 knickt und somit durch Verschiebung der Innenspindel 4, also auch des Gewindedorns 17 gegenüber dem Widerlager 5 die Klemmung der Mutter α auf dem Werkstückträger aufhebt, anderseits den Arm 19 mit dem Schlüssel 18 in Arbeitsstellung bringt und letzteren auf die Mutter aufstreift, worauf die Mutter selbsttätig vom Werkstückträger abgeschraubt wird. Ist sie \Ollständig gelöst, so bewegt man den Handhebel 28 wieder nach oben. Hierbei werden die Kniehebelpaare 9, 9 gestreckt, d. h. Innenspindel 4 mit Gewindedorn 17 und Widerlager 5 in ihre ursprüngliche Stellung zueinander zurückgebracht, während gleichzeitig der den Schlüssel 18 enthaltende Arm 19 in seine Ausgangsstellung n₀ zurückkehrt. Dabei stößt die Auswerferstange 32 gegen das Leitstück 35, wodurch sie im Schlüssel 18 verschoben wird und mittels der Platte 33 die Mutter aus dem Schlüssel herauswirft, so daß diese über das Leitblech 36 in den Sammelbehälter gelangt. Die Bewegung des Handhebels 28 kann mit der linken Hand erfolgen, so daß der Arbeiter gleichzeitig mit der rechten Hand eine neue Alutter erfassen und sie unmittelbar nach dem Ausschwenken des Schlüsselhalters an den Gewindedorn bringen kann.

Claims (8)

1. Patent-Ansprüche:

   ι. Maschine zur Bearbeitung der Stirn- | flächen von Schraubenmuttern und ahn- j liehen Werkstücken, bei der der angetrie- j bene Werkstückträger mit einem Gewinde- ■ dorn zum Aufschrauben der Mutter und einem Widerlager für die letztere ver- ; sehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß be- , hufs Lösens der Mutter (a) vom Werkstückträger (4, 17) zunächst durch gegenseitige achsiale Verschiebung von Ge- ; windedorn (17) und Widerlager (5) die '■ Klemmung der Mutter auf dem Werkstückhalter aufgehoben wird.
2. 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch ■ gekennzeichnet, daß das Abschrauben der ; Mutter (a) vom Werkstückträger (4, 17) durch einen in gleicher Richtung wie letzterer angetriebenen Schlüssel (18) erfolgt, welcher in einem sowohl quer als auch parallel zur Werkstückhalter achse beweglichen Halter (19) gelagert ist und nach dem Zurückziehen des Werkzeuges gleichachsig mit dem Werkstückhalter eingestellt und dann achsial auf das Werkstück (α) aufgeschoben wird, wobei der Schlüssel (18) mit höherer Winkelgeschwindigkeit als der Werkstückträger (4, 17) angetrieben wird und das Abschrauben der Mutter (a) bei umlaufenden Werkstückträger erfolgt.
3. 3. Maschine nach Anspruch 1 und 2 mit einer angetriebenen Hohlspindel und einem als Innengewindespindel ausgebildeten Werkstückträger, der gegenüber der Hohlspindel verschiebbar und einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die das Muttergewinde für die Innenspindel (4) enthaltende Stellmutter (41) unter Zwischenschaltung eines ihr gegenüber verdreh- und feststellbaren Teiles (6), der gegenüber der Außenspindel (3) achsial verschieb- aber undrehbar ist, mit der Außenspindel (3) verbunden ist und beide Teile (3, 6) in an sich bekannter Weise durch zwischengeschaltete und durch eine verschiebbare Muffe (10) gesteuerte Kniehebel (9, 9) verbunden sind, die sich gewöhnlich in ihrer Strecklage befinden und dadurch Innen- und Außenspindel (4, 3) starr gegeneinander abstützen, wohingegen bei Knickung der Kniehebel (9, 9) die Innenspindel (4) in der Außenspindel (3) im Sinne der Entfernung der auf dem Gewindezapfen (17) sitzenden Mutter (a) vom Widerlager (5) verschoben wird.
4. 4. Maschine nach Anspruch 1 und 3,

   gekennzeichnet durch eine kegelförmige, längsgespaltene und mit einer darin verschiebbaren, ebenfalls längsgeschlitzten Gewindehülse (12) ausgestattete Führungs- und Zentrierbüchse (8) für die Innenspindel (4), die unmittelbar am vorderen Ende der letzteren in einer konischen Ausdrehung (15) der Hohlspindel (3) angeordnet ist und durch den sich darauf stützenden Widerlagerring (5) für das Werkstück in die konische Ausdrehung (15) der Hohlspindel (3) gepreßt wird.
5. 5. Maschine nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am vorderen Ende der Innenspindel (4) ein besonderer Gewindedorn (17) zum Aufschrauben der Mutter auswechselbar angeordnet ist.
6. 6. Maschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlüssel (18) in einem um eine zur Werkstückhalterachse parallele Vorgelegewelle (20) schwingbaren und in Richtung dieser Welle verschiebbaren Arm (19) gelagert ist, der gewöhnlich durch eine Feder oder ein Gegengewicht angehoben ist, jedoch mittels eines durch einen Handhebel (28) drehbaren, auf einen am Arm (19) angeordneten Steuernocken (29) einwirkenden Hubdaumens (27) mit seinem den Schlüssel (18) enthaltenden freien Ende nach abwärts in die Arbeitsstellung geschwenkt und darauf durch ein am Hubnocken (27) angeordnetes, auf eine Gegenleitfläche (31) des Armes (19) einwirkendes Keilstück (30) so verschoben wird, daß der Schlüssel auf die Mutter aufgestreift wird.
7. 7. Maschine nach Anspruch i, 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle (26) des Hubnockens (27) ein Leitstück (37, 38) befestigt ist, das, mit dem Steuerhebel (39, 40) der Muffe (10) zusammenwirkend, beim Einschwenken des Schlüssels (18) in die Arbeitsstellung dieAchsialverschiebung der Innenspindel (4) des Werkstückhalters bewirkt.
8. 8. Maschine nach Anspruch 1, 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Schlüssel (18) ein unter Wirkung einer Druckfeder

   (34) stehender Auswerfer (32, 33) achsial verschiebbar angeordnet ist, der bei Rückkehr des Schlüsselhalters (19) in seine Ausgangsstellung durch ein auf sein rückwärtiges Ende einwirkendes Leitstück

   (35) vorgeschoben wird und dadurch die Mutter aus dem Schlüssel (18) herausstößt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.