DE435875C

DE435875C - Verfahren zur Herstellung von Holzschrauben verschiedener Gewindesteigungen und Gewindelaengen auf einer Gewindeschneidmaschine mit sich drehendem, zahnradaehnlichem Schneidwerkzeug

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Publication number: DE435875C
Application number: DEE27572D
Authority: DE
Original assignee: EIKAR GmbH
Current assignee: EIKAR GmbH
Priority date: 1922-01-14
Filing date: 1922-01-14
Publication date: 1926-10-22

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
22. OKTOBER 1926

REiCHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 49 e GRUPPE

(E 27572 I/4$ ej

Eikar G. m. b. H. in Köln-Braunsfeld.

Verfahren zur Herstellung von Holzschrauben verschiedener Gewindesteigungen und Gewindelängen auf einer, Gewindeschneidmaschine mit sich drehendem,

zahnradähnlichem Schneidwerkzeug.

Zusatz zum Patent 419246.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. Januar 1922 ab. Das Hauptpatent hat angefangen am 10. Oktober 1920.

Bei dem Verfahren nach dem Hauptpatent 419246 kommt es darauf an, mit ein und derselben Holzschraubengewindeschneidmaschine mit sich drehendem, zahnradähnlichem Schneidwerkzeug- unter Beibehaltung derselben Zähnezahl des Schneidwerkzeugs und desselben Übersetzungsverhältnisses zwischen Arbeitswelle und Werkzeugwelle Holzschrauben verschiedener Gewindesteigungen und Gewindelängen herzustellen, und zwar da-

durch, daß man die Zahl der Umdrehungen, welche die Werkzeugwelle für die Herstellung des Gewindes einer Holzschraube auszuführen hat, nach einer bestimmten Formel ändert.

Für gewisse Fälle ist es nun aber doch erforderlich, eine andere Zähnezahl des Schneidwerkzeugs anzuwenden, was eine entsprechende Änderung des Übersetzungsverhältnisses zwischen Arbeits- und Werkzeugwelle sowie Arbeits- und Steuerwelle zur Folge hat. Beispielsweise kommt das, wie schon im Hauptpatent angedeutet, in Betracht, wenn es sich um die Herstellung ganz kleiner und dünner Holzschrauben handelt, bei denen das Schneidwerkzeug einen kleinen Durchmesser besitzen muß, um nahe genug an den Kopf der zu schneidenden Schraube herangeführt werden zu können, ohne mit dem das Werkstück haltenden Zangenkopf in Berührung zu kommen und dadurch beschädigt zu werden. Für derartige Fälle schien das Verfahren des Hauptpatentes zu versagen und außer der Auswechselung des Schneidwerkzeugs die unerwünschte Auswechselung der ganzen Übersetzungsgetriebe zwischen Arbeits- und Werkzeugwelle sowie Arbeits- und Steuerwelle erforderlich zu werden.

Es hat sich nun aber gezeigt, daß es auch in diesem Falle, d. h. bei Anwendung von Schneidwerkzeugen verschiedener Zähnezahlen, möglich ist, jene Übersetzungsgetriebe im wesentlichen beizubehalten, sofern für diese und für die Zähnezahlen der Werkzeuge nur bestimmte Bedingungen eingehalten werden. Wenn nämlich die Zähnezahlen des Schneidwerkzeugs ein Vielfaches von 3, das Übersetzungsverhältnis zwischen Arbeits- und Werkzeugwelle sowie Arbeits- und Steuerwelle 1:2,75 bzw. ein Vielfaches davon beträgt, so ist es, wie sich gezeigt hat, nur nötig, je ein einziges Zahnrad der beiden Übersetzungsgetriebe auszuwechseln. Sowohl die Zähnezahl für dieses auszuwechselnde Zahnrad des Übersetzungsgetriebes zwischen Arbeits- und Werkzeugwelle als auch diejenige für das auszuwechselnde Zahnrad des Übersetzungsgetriebes zwischen Arbeits- und Steuerwelle ergibt sich dabei aus dem Quotienten zwischen der Gesamtübersetzung der betreffenden beiden Wellen durch das Verhältnis der Zähnezahlen der konstant bleibenden Zahnräder des betreffenden Übersetzungsgetriebes.

Die Art der Auffindung und Berechnung der Zähnezahlen für diese Wechselräder soll im nachfolgenden an einigen Beispielen erläutert werden. Man stellt zunächst auf empirischem Wege die Zäfanezahlen für die in allen Fällen konstant bleibenden Übersetzungsräder zwischen Arbeits- und Werkzeugwelle einerseits sowie Arbeits- und

j Steuerwelle anderseits fest, wobei man zu beachten hat, daß hierfür bequeme Verhältnisse geschaffen werden (ganze Zahlen). Bedingung ist weiter, daß die Produkte aus den

j Verhältnissen der miteinander in Eingriff stehenden, unverändert bleibenden Zahnräder für beide Arten von Übersetzungsgetrieben das Verhältnis 1:2,75 oder ein Vielfaches davon ergeben.

Handelt es sich beispielsweise darum, die Verhältnisse für die Werkzeugzähnezahlen 9, 12, 18 und 24 zu ermitteln und sind die zugehörigen Übersetzungsverhältnisse zwischen Arbeits- und Werkzeugwelle:

, -^- und

8,25 ' 11' 16,5

22

besitzen weiterhin die konstant bleibenden Übersetzungsräder zwischen Arbeits- und Werkzeugwelle die Zähnezahlen: 20, 44, 16, 40 und 22, so ergibt sich zunächst aus:

20 ~44~

i6
"40"

5,5

das Produkt aus den Verhältnissen der miteinander in Eingriff stehenden, unverändert bleibenden Zahnräder zwischen Arbeitsund Werkzeugwelle. Beträgt nun das zur Werkzeugzähnezahl 9 gehörige Übersetzungsverhältnis zwischen diesen beiden Wellen

, so kann man die Zähnezahl für das

Wechselrad dieses Übersetzungsgetriebes berechnen aus dem Ansatz:

5,5

woraus sich ergibt:
8,25

#==22

5.5

8,25'

: 22 · 1,5 = 33.

Die Zähnezahl des Wechselrades zwischen Arbeits- und Werkzeugwelle beträgt für diesen Fall also 33, und der Gesamtansatz für die Zähnezahlen und das Übersetzungsverhältnis ergibt sich in diesem Falle zu:

20 16 22 ι

44 ' 40 * 33 ~ 8,25'

In ganz entsprechender Weise berechnet man die Zähnezahl für das Wechselrad, welches zu den Werkzeugzähnezahlen 12, 18 und

24 und den Übersetzungsverhältnissen —, —g-- und — gehört, und findet dann folgende Ansätze:

für Werkzeugzähnezahl 12 mit Übersetzungsverhältnis —: -

20 16 22 ι

44 40 44 11

ftir Werkzeugzähnezahl 18 mit Übersetzungsverhältnis —^—:

20 16 22 ι

44 40 66 16,5'

für Werkzeugzähnezahl 24 mit Übersetzungsverhältnis —:
^& 22

20 16 22 ι

44 40

22

In allen diesen Fällen braucht also nur das eine Zahnrad, das mit demjenigen von 22 Zähnen in Eingriff steht, gewechselt zu werden.

In ganz entsprechender Weise erfolgt die Berechnung der Zähnezahlen für das Wech-

s5 selrad in den Übersetzungsgetrieben zwischen Arbeits- und Steuerwelle. Um zunächst das zu einer gegebenen Werkzeugzähnezahl und dem entsprechenden Übersetzungsverhältnis zwischen Arbeits- und Werkzeugwelle gehörige Übersetzungsverhältnis zwischen Arbeits- und Steuerwelle zu ermitteln, ist die nachfolgende Formel auf Grund umfangreicher Versuche und Untersuchungen ermittelt worden:

Z ■ η ' w = Mf,

worin Z die Werkzeugzähnezahl, η die Umdrehungszahl der Werkzeugwelle und n_t diejenige der Arbeitswelle bedeutet, d. h. die Zahi von Umdrehungen, welche diese für Schneiden des Gewindes- der betreffenden Schraube auszuführen hat, wie dies im Haupt- und Zusatzpatent angegeben ist. w ist ein konstanter Faktor, der auf empirischem Wege ermittelt ist und den Wert:

«/ = 0,91667

besitzt. Berücksichtigt man nun, daß das Übersetzungsverhältnis x zwischen Arbeits- und Werkzeugwelle sich ergibt aus:

und das Übersetzungsverhältnis zwischen Arbeits- und Steuer welle:

χ Z=Z-

so kann man, wie ohne weiteres klar, aus der oben gegebenen Formel

Z · η · w = η. das Übersetzungsverhältnis zwischen Arbeitsund Steuerwelle berechnen. Ist beispielsweise Z = 24 und η = 8,25, so ergibt sich daraus:

oder

= 24 · 8,25 · 0,91667 — 181,5

x, =

¹ 181,5'

Die konstant bleibenden Zahnräder des Übersetzungsgetriebes zwischen Arbeits- und Steuerwelle werden in ganz entsprechender Weise, wie dies oben für diejenigen zwischen Arbeits- und Werkzeugwelle angegeben ist, auf empirischem Wege festgelegt, wobei nur zu beachten ist, daß das Produkt aus den Verhältnissen der Zähnezahlen der miteinander in Eingriff stehenden, konstant bleibenden Zahnräder sich zu 1 : 82,5 ergeben soll.

Beispielsweise können diese konstant bleibenden Zähnezahlen der Übersetzungsräder folgende sein:

20

16
40

15 22 26

44 40 45 55 52 82,5' Für das Übersetzungsverhältnis X₁ = —~-—

berechnet sich dann die Zäbnezahl des Wechselrades zwischen Arbeits- und SteuerweHe aus dem Ansatz:

82,5 y 181,5 181,5

y = 20 ■

82,5

44·

Zu beachten ist dabei, daß der Bruch

8,25

hier also stets eine ganze Zahl ergeben »²5

muß, wenn zufriedenstellende Verhältnisse vorhanden sein sollen. Ergibt dieser Quotient einen unendlichen Bruch, so ist er zur Bestimmung der Zähnezahl für das Wechselrad nicht zu gebrauchen, die gewählten Verhältnisse, insbesondere das gewählte Übersetzungsverhältnis zwischen Arbeits- und SteuerweHe, wären dann also ungeeignet.

Für die Werkzeugzähnezahl 18 mit dem Übersetzungsverhältnis zwischen Arbeits-

und Werkzeuswelle von —~— und der Um-

^s 16,5

drehungszahl n==g berechnet sich nach der oben angeführten Formel das Übersetzungsverhältnis zwischen Arbeits- und SteuerweHe

zu X₁ =

—0— und die Zähnezahl für das

148,5 =

Wechselrad zwischen Arbeits- und Steperwelle zu 36, so daß dann der Ansatz für die

Übersetzungsräder zwischen Arbeits- und Steuerwelle sich ergibt zu:

20 16 15 22 26 20 ι

44 ' 40 ' 45 ' 55 ' 52 ' 36" ~ 148.5' Entsprechend ergibt sich weiter der Ansatz

für Z = 12, χ = —, η = ο, *, = — und

TT ·* ■*- C\C\

m =99 zu: 20 16 15 22 26 20

99

ι 99

44 40 45 55 5² -H

Ferner ist für Z = 9, » = 10, .# = % = 82,5 und x-, ■=. -=—:

20 16 15 22 26 20 ι

44 ' 40 ' 45 * 55 " 52 ' 20 ~ 82,5 '

Zur Erläuterung ist in der Zeichnung eine Holzschraubengewindeschneidmaschine nach Art der im Zusatzpatent 435874 beschriebenen veranschaulicht, und zwar in Abb. 1 in einer Stirnansicht und in Abb. 2 in einer Seitenansicht mit teilweisem Schnitt entsprechend den Abb. 1 und 2 des genannten Zusatzpatentes.

Der Einfachheit halber sind in dieser Zeichnung bei den einzelnen Zahnrädern der

Übersetzungsgetriebe diejenigen Zahlen als Bezugszeichen angefügt, die der Zähnezahl der einzelnen Räder entsprechen. Wo Zahnräder mit gleicher Zähnezahl vorkommen, ist bei dem zweiten dieser Zahnräder der Bezugsbuchstabe α zur Unterscheidung beigefügt.

Die Zeichnung läßt erkennen, daß für das Übersetzungsgetriebe zwischen der Arbeitswelle und der Werkzeugwelle nur das eine Zahnrad ausgewechselt zu werden braucht, welches mit 44° bezeichnet ist. Dieses steht mit dem gleichbleibenden Zahnrad 22 durch ein ebenfalls gleichbleibendes Zahnrad 30 mit 30 Zähnen in Eingriff, welches ebenfalls stets unverändert bleibt und entsprechend dem Umfang des Wechselrades 44^s-verstellt werden kann.

In ganz entsprechender Weise braucht für das Übersetzungsgetriebe zwischen Arbeitsund Steuerwelle nur das eine Rad 36 ausgewechselt werden, welches wiederum durch ein unverändert bleibendes Rad mit 30 Zähnen (30") mit dem ebenfalls konstant bleibenden Zahnrad 20^ffi mit 20 Zähnen in Eingriff steht.

Auch das Zahnrad 30" ist entsprechend dem Umfang des auszuwechselnden Zahnrades 36 mit Hilfe des Winkelhebels, an dem es sitzt, verstellbar.

Claims

Patent-Ansprüche :

x. Verfahren zur Herstellung von Holzschrauben verschiedener Gewindesteigungen und Gewindelängen auf einer Gewindeschneidmaschine mit sich drehendem, zahnradähnlichem Schneidwerkzeug nach Patent 419246, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Herstellung von Schrauben ' mit Hilfe von Schneidwerkzeugen wechselnder Zähnezahlen solche verwendet, bei denen die Zahnezahl drei oder ein Vielfaches davon und das Übersetzungsverhältnis zwischen Arbeits- und Werkzeugwelle sowie Arbeits- und Steuerwelle ι : 2,75 bzw. ein Vielfaches davon beträgt, wobei dann nur ein einziges Zahnrad der Übersetzungsgetriebe ausgewechselt zu werden braucht, dessen Zähnezahl sich aus dem Quotienten zwisehen der Gesamtübersetzung der betreffenden beiden Wellen durch das Verhältnis der Zähnezahlen der konstant bleibenden Zahnräder ergibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu einer gegebenen Werkzeugzähnezahl gehörige Übersetzungsverhältnis zwischen Arbeits- und Steuenvelle berechnet wird nach der Formel:

Z · η · w = «j,

worin w eine Konstante von der Größe 0,91667 ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.