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Anstanchen Köpfen an Bolzen. Es ist eine Presse zum Anstauchen von
Bolzenköpfen bekannt, bei welcher der Werkstab in der Maschine selbst durch elektrische
Widerstandsheizung auf die Stauchtemperatur erhitzt wird. Bei dieser bekannten Maschine
findet zunächst eine Vorwärmung des zugeführten Werkstabes vor der Einführung in
das Stauchgesenk statt, indem hinter dem Stauchgesenk zwei den Stab zwischen sich
fassende Elektroden angeordnet sind, die in Abständen, welche je einer Werkstiicklänge
entsprechen, Kontakte besitzen. Die. endgültige Erhitzung auf die Stauchtemperatur
findet jedoch erst nach dem Abschneiden des Werkstückes vom vorgewärmten Stab statt.
Zu dem Zwecke wird der vordere Teil des Werkstabes durch den schrittweisen Vorschub
des letzteren von rückwärts her in das Stauchgesenk eingeführt, durch Ouerbewegtnig
wes Gesenkes gegenüber einer feststehenden
Scherplatte vom Stab
abgeschnitten und dann an seinem aus dem Gesenk nach vorn herausragenden Ende von
zwei weiteren Elektroden erfaßt, die einen stärkeren Strom durch dieses Werkstückende
hindurchleiten. Ist die erforderliche Temperatur erreicht, so wird in Abhängigkeit
von der Stromstärke des Transformators durch ein #',cliiitz ein Getriene eingerückt,
das die Kurbelwelle mit denn Antriebsschwungrad kuppelt, worauf die Stauchung erfolgt.
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Diese bekannte Maschine ist sehr verwickelt und kostspielig, insbesondere
auch deshalb, weil für Vorwä rmung und endgültige Erhitzung getrennte Transformatoren
notwendig sind. Endlich bedingt die Vorwä rmung dadurch, (laß sie infolge der -zahlreichen
am Werkstab anliegenden Kontakte naturgemäß nicht auf die Berührungsstellen beschränkt
bleibt, sondern sich dem ganzen zwischen den l;lektroden befindlichen Stal) mitteilt,
einen unnütz hohen Stromverbrauch.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Presse zum Aristauchen voll
Köpfen all Bolzen derjenigen bekannten Art, bei welcher ein Werkstab durch eine
seitlich des Stauchgesenkes angeordnete, gleichzeitig als Abscherinatrize ausgebildete
Öffnung zugeführt und das aus der letzteren herausragende Stabende durch ein querbewegliches,
gleichzeitig als Zubringer ausgebildetes Messer abgeschnitten, zwischen Gesenk und
Stauchstenipel gebracht und hier schließlich gestaucht wird. Diese Presse ist erfindungsgemäß
dadurch zur elektrischen Erhitzung des umzuformenden Werkstückteiles eingerichtet,
daß der Anschlag zur Begrenzung des Vorschubes des Werkstabes als Elektrode ausgebildet
ist, die mit dem einen Pol der Stromquelle in Verbindung stellt, während deren anderer
Pol mit der Zuführungsmatrize oder gegebenenfalls mit einem zwischen dieser und
dein Anschlag angeordneten, das Stabende umfassenden Klentmbackenpaar verbunden
ist. Dadurch ist eine Presse zum Anstauclien voll Köpfen all Bolzen mit elektrischer
Erhitzung des Werkstückes geschaffen, die sich gegenüber der vorbekannten durch
ihre große bauliche Einfachheit und ihre hohe Leistungsfähigkeit bei geringem Stromverbrauch
@iu`szeiclniet. Infolge der großen Berührungsfläche des Werkstabes mit der Zuführungsinatrize
oder den das Stabende umschließenden Backen einerseits und des hohen Leitungswiderstandes
an der Berührungsfläche des vorderen Stabendes finit dein als Elektrode ausgebildeten
Anschlag anderseits findet die Erhitzung ausschließlich all dem vorderen, umzuformenden
Stabende statt, während der übrige Werkstab fast kalt bleibt. Das ermöglicht, den
zu stauchenden Teil des Werk-Stückes mit verhältnismäßig geringem Stromi-erbrauch
sehr schnell auf die erforderliche Temperatur zu erhitzen, ohne daß eine Vorwä rmung
erforderlich ist, also auch der bei der bekannten Maschine erforderliche zweite
Transformator und die zugehörigen Elektroden entbehrlich sind.
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Infolge der erreichten schnellen und wirk-; Samen Erhitzung des umzuformenden
Stabendes ])raucht flicht mehr wie bisher der Arbeitsgang der Maschine in Abhängigkeit
vom Heizstrom gesteuert zu werden, sondern es kann nunmehr umgekehrt der Heizstrom
in ;_ Abhängigkeit vom Arbeitsgang der Presse gesteuert werden. Das ist mit wesentlich
einfacheren Mitteln möglich. Z. B. kann in den Primärstromkreis des Transformators
ein vom Abscbermesser oder teils vom Abscheraiesser, teils von der Vorschtibvorrichtung
gesteuerter Unterbrecher eingeschaltet sein. L;rn die Erreichung der vorgeschriebenen
Stauchteniperatur sicherzustellen, wird die Heizstromstärke vorteilhaft in Abhängigkeit
@-oin jeweiligen Stauchwiderstand geregelt, was durch ein oder mehrere Schalter
erfolgen kann, die durch im Stromkreis des Antriebs-! motors der Presse liegende
Überstromrelais gesteuert werden und je nach. ihrer Stellung einen mehr oder weniger
großen Teil oder die volle Primärwicklung des Transformators all das Netz legen.
Wenn ein Generator als Heizstromquelle benutzt wird, kann die Regelung auch in der
Weise geschehen, daß ein Teil der Feldwicklung des Generators in den Stromkreis
des Antriebsmotors der Presse eingeschaltet wird.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Maschine gemäß
der Erfindung in ihren wesentlichen Teilen schematisch dargestellt, und zwar zeigt:
Abb. i die Maschine teilweise im senkrechten Schnitt, Abb.2 eine andere Ausführungsform
der selbsttätigen, elektrischen Stromregelung, Abb. 3 eine andere Anordnung der
Stromzuführung.
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Der Werkstab wird in bekannter Weise mittels einer Vorschubvorrichtung
(Rollenpaar a) durch eine im Maschinenständer b
vorgesehene Führung
c hindurch bis zu einem Anschlag d vorgeschoben, worauf das aus der Führung herausragende
Stück mittels eines Messers f abgetrennt und mit Hilfe einer nicht dargestellten
Fördervorrichtung in die oberhalb der Führung c angeordnete Preßvorrichtung gebracht
wird. Die letztere besteht aus einer im Ständer b befestigten, den biet- oder Schraubenschaft
aufnehmenden Matrize g und einem in der Achsenrichtung der Matrize geradlinig hin
und her bewegliehen Preßstempel i.. Der letztere wird durch
ein
Kurbelgetriebe k, L in bekannter Weise derart bewegt, daß der Stempel gegen
die Matrize vorgeschoben wird, sobald ein neues Werkstück in die Preßvorrichtung
gelangt. Das Werkstück wird dann mit dem den 'Niet-oder Schraubenschaft bildenden
Teil in die Matrize hineingeschoben, worauf der vorstehende Teil zu einem \iet-
oder Schraubenkopf gestaucht wird. Ein nicht dargestellter Auswerfer wirft das fertige
Werkstück beim Rückgang des Preßstempels aus der Matrize heraus.
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Gemäß der Erfindung ist der Anschlag d als Elektrode ausgebildet.
Er steht mit dem einen Pol einer Stromquelle in Verbindung, deren anderer Pol mit
dem die Führung für den Werkstab enthaltenden llascliinenteil, türlich
1 1 ämlich muß dein der St` Anschlag ilder b, verbunden d gegen den ist.
Stän- Nacler b isoliert sein, zu welchem Zwecke der untere Teil desselben von einer
Büchse in aus nichtleitendem Stoffe umschlossen wird.
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Sobald der vorgeschobene Werkstab auf den Anschlag d trifft, wird
der Stromkreis der Stromquelle über Elektrode d, Werkstab _r und Maschinenständer
b geschlossen, und (las vordere, zum Kopf umzuformende Ende wird infolge des Widerstandes
an der Berührungsfläche zwischen Elektrode und Werkstab erhitzt. Der Stromkreis
wird unterbrochen, sobald (las Werkstück vom Werkstab abgeschnitten ist und in die
Preßvorrichtung befiirdert wird. Es wird also jedesmal während der Fertigstellung
eines Werkstückes in der Preßvorrichtung (las nächstfolgende Werkstück auf die erforderliche
Temperatur erwärmt.
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U m ein Zusammenschweißen von Elektrode und Werkstab zu verhüten,
ist die Elektrode hohl ausgeführt, und diese wird mittels eines durch die Leitung
n zugeführten Kühlmittels, z. B. Ü1, gekühlt. Eine Erhitzung des in der Führung
c befindlichen Werkstabes ist durch die dort vorhandenen großen Kontaktflächen %-erhütet.
Gegebenenfalls kann die Führung aber auch mit Einrichtungen, z. B. Kleinmbacken,
versehen sein, welche einen besonders guten Kontakt gewährleisten und dem elektrischen
Strom nur geringen Widerstand bieten. Durch Anordnung solcher Klemmlacken hinter
der Führungsstelle, so (laß sie zwischen der Abscherstelle und der Elektrode d auf
das Stangenende einwirken, läßt sich auch in einfacher Weise erreichen, daß nur
(las vordere, für die Bildung des Nietkopfes bestimmte Stangenende erhitzt wird.
Eine solche Anordnung ist in Abb. 3 veranschaulicht, wobei das zur Stromzuführung
dienende Klemmbackenpaar mit w bezeichnet ist.
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Zur Verhinderung der Funkenbildung empfiehlt es sich, den Heizstrom
in Abhängigkeit von der Maschine derart zu steuern, daß der Heizstrom vor oder bei
Einleitung der Schnittbewegung der Schere f selbsttätig ausgeschaltet wird, während
seine Wiedereinschaltung am Ende des Werkstabvorschubes erfolgt. In Abb. i ist als
Heizstromquelle ein Transformator o vorgesehen, dessen 'Sekunclä rspule o1 unmittelbar
mit der Elektrode und dem Scherenständer in Verbindung steht, während die Primärspule
o' über einen Schaltei p an das Netz gelegt ist. Der Schalter ist mit dem Scherenmesser
f verbunden, wodurch erreicht wird, daß unmittelbar bei Einleitung der Schnittbewegung
die Primärspule o= vom Netz getrennt und damit auch der Sekundärstrom, c1,11. der
Heizstrom, unterbrochen wird. Sobald das Messer f in seine untere Endstellung zurückgekehrt
ist, wird der Primärstromkreis durch den Schalter p wieder geschlossen. Der Vorschub
des Werkstabes wird dabei zweckmäßig so eingestellt, daß er beendet ist, wenn (las
Messer seine untere Endstellung erreicht. Der Heizstrom wird also erst dann eingeschaltet,
wenn das vordere Ende des Werkstabes am Anschlag d anliegt. Gegebenenfalls kann
auch ein Schalter angeordnet sein, dessen Öffnung von der Schere und dessen Schließung
von der Vorschubvorrichtung'aus erfolgt.
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Die Stärke des Heizstromes kann vorteilhaft in Abhängigkeit vom Pr
eßwiderstand des Werkstückes selbsttätig geregelt werden, daß beim Überschreiten
eines gewissen Preßwiderstandes der Heizstrom bis zur Erreichung der erforderlichen
Erwärmung verstärkt wird. Die Regelung kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß
mit Hilfe von Schaltern, welche durch in den Stromkreis des Antriebsmotors der Presse
eingeschaltete Überstromschütze gesteuert werden, je nach der Stromstärke des Motors,
die bekanntlich sebsttätig mit dem Arbeitswiderstand wächst, ein mehr oder weniger
großer Teil der Primärspule des Transformators unter Strom gesetzt wird. Beim Ausführungsbeispiel
nach Abb. i ist die Primärspule o= einerseits über den Ein- und Ausschalter p, anderseits
über einen mit zwei Kontaktpaaren q1, q= versehenen, mit verschiedenen Stellen der
Primärwicklung verbundenen Schalter q an das Netz gelegt. Der Schalter q ist mit
dem Anker eines im Stromkreis des Antriebsmotors r der Maschine liegenden Überstromschützes
s verbunden. Für gewöhnlich befindet sich der Schalter (1 in der dargestellten Stellung,
in welcher er die unteren Kontakte q1 verbindet, d. h. nur einen Teil der Primärspule
o= unter Strom setzt. Wenn der Preßwiclerstand infolge zu geringer Temperatur des
Werkstückes wächst, wächst auch der Stromverbrauch des Antriebsmotors r- und
damit
die Stromstärke. Sobald die letztere ein gewisses Maß überschreitet, springt das
Schütz s an tind bringt dadurch den Schalter q in seine obere Stellung, in welcher
er über das Kontaktpaar q2 die volle Primärspule o= an das Netz legt, wodurch natürlich
der in der Sekunflärspule o1 induzierte Heizstrom verstärkt wird, also eine höhere
Erhitzung des Werkstückes stattfindet. Natürlich können mehr als zwei Abstufungen
des Heizstromes vorgesehen «erden. Der Schalter q erhält dann beispielsweise mehrere
Kontaktpaare und wird durch mehrere auf verschiedene Stromstärken abgestinnnte Schütze
oder Relais. «-elche entsprechend der wachsenden und fallenden - Motorstärke nacheinander
zur Wirkung kommen bzw. außer Wirkung gesetzt «-erden, gesteuert.
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Bei der in Abb. 2 dargestellten Ausführung der Einrichtung zur Regelung
des Heizstromes wird der letztere durch einen Generator t erzeugt. Ein Teil
z( der Feldwicklung des Generators ist unmittelbar in den Stromkreis des Antriebsmotors
r- der :Maschine geschaltet. Der Wechsel im Stronzv erbrauch des Motors hat also
unmittelbar eine Feldveränderung des Generators zur Folge, wodurch der Heizstrom
je nach dem Preßwiderstand verstärkt oder geschwächt wird.
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Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsformen
beschränkt, vielmehr sind zahlreiche andere Ausführungen möglich. Z. B. kann das
Anstauchen des Kopfes schon vor dein Abschneiden des Werkstückes vom Werkstab erfolgen
oder die Erhitzung in einer Zwischenstufe zwischen Abschneiden des Werkstückes und
Pressen bewirkt werden. Wesentlich ist nur, daß die Erhitzung selbsttätig in der
Maschine erfolgt. Die Erhitzung kann statt durch Hindurchleiten eines elektrischen
Stromes gegebenfalls auch im elektrischen Lichtbogen oder mit Hilfe von durch Verbnennung
von Gas oder anderen Brennstoffen erzeugten Flammen oder heißen Gasen bewirkt werden.
In diesen Fällen wird vor der Schere eine Heizkammer angeordnet, in die das vordere
Stabende bei seinem Vorschub eintritt. Die Erfindung ist sinngemäß auch bei der
Herstellung von anderen Gegenständen als Nieten und Schrauben anwendbar.