DE44417C - Arbeitsstückhalter für Schraubengewindewalzmaschinen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT,

Die vorliegende Erfindung betrifft eine HoIzschraubenwalzmaschine, bei der das Gewinde der Schraube dadurch hergestellt wird, dafs der vorbereitete Bolzen zwischen zwei mit schrägliegenden, eine abnehmende Höhe und wachsende Kopfbreite zeigenden Rippen ausgestatteten flachen Backen gerollt wird, wobei die eine dieser Backen festliegt, während die andere parallel zu derselben hin- und hergeschoben werden kann.

Die eigenartige Vorrichtung zum Zuführen und Einlegen der Bolzen zwischen die Walzbacken, und die Einrichtung zum gleichzeitigen Anfertigen mehrerer Schrauben auf derselben Maschine ist nun Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Auf beiliegenden Zeichnungen stellt Fig. 1 die obere Ansicht der neuen Gewindewalzmaschine dar, bei welcher zwei der neuen ■eigenartigen Mechanismen gleichzeitig zur Anwendung kommen.

Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Maschine mit durchschnittenem Bewegungsmechanismus.

Fig. 3 ist ein Querschnitt nach Linie x-x (Fig. 1) im vergröfserten Mafsstabe und Fig. 4 eine Seitenansicht hiervon.

Fig. 5 ist die Oberansicht eines Theiles der Maschine, in welchem die Führung und Einlegung des Bolzens erfolgt. .

Fig. 6 ist eine Seitenansicht dieses Maschinentheiles.

Die Fig. 9 bis 26 zeigen wehere Schnitte und Einzelheiten der Maschine.

Das Maschinengestell A enthält den eigentlichen Walzmechanismus, während das diesem Gestell angefügte Gestell B den Bewegungsmechanismus trägt.

Die in dem Gestell B (Fig. 2) gelagerte verticale Antriebswelle S trägt das Zahnrad s, welches mit dem Rad J¹ in Eingriff steht, auf dessen ebenfalls im Gestell B gelagerter Welle der Trieb s² befestigt ist, der seinerseits in das lose, auf der Antriebswelle S sitzende Zahnrad s³ eingreift. Dieses Zahnrad trägt einen in einer Büchse m¹ gelagerten Drehzapfen m² (Fig. 2), welcher in einem Querschlitz m (Fig. 1) des Kreuzkopfes M gleiten kann. Der Kreuzkopf M ist in an dem Maschinengestell B seitlich .angefügten Coulissen geradlinig geführt und mit der Stange if verbunden, welche, geeignet geführt, in dem Maschinengestell A gleitet. Auf dem Gestell B ist ein Querbalken t (Fig. 2 und 9) von umgekehrt U - förmiger Gestalt befestigt, durch ,dessen Höhlung eine kurze Welle f¹ (Fig. 1 und 9) hindurchgeht, auf welcher die beiden Triebe)?;?¹ befestigt sind, von denen p^l den halben Durchmesser von ρ hat.

Der Trieb ρ greift in eine Zahnstange r (Fig. ι und 9), welche auf dem Kreuzkopf M befestigt ist, während der kleinere Trieb ρ' mit einer kurzen Zahnstange r¹ (Fig. 2) im Eingriff steht, die an der unteren Seite einer über der Stange K m derselben Ebene wie diese liegende- Stange L durch kurze Stehbolzen r² befestigt ist. Bei der Bewegung des Kreuzkopfes werden demnach auch die

beiden Stangen K und L in derselben Richtung wie der Kreuzkopf gleichzeitig bewegt, jedoch ist die Geschwindigkeit der Bewegung der oberen Stange L nur halb so grofs als diejenige der unteren Stange K.

Diese Stange K ist nun mit einem Gleitblock C, welcher die Einspannstücke U (Fig. 3) • für die beweglichen Walzbacken E enthält^ durch einen Hebel a (Fig. 4) verbunden. Dieser Hebel α liegt in einer Ausfräsung des Gleitblockes C und ist in demselben bei a' (Fig. 4) drehbar gelagert. Gegen das innerhalb des Blockes C liegende Ende des Hebels λ (Fig. 4 punktirt gezeichnet) drückt eine in einer Höhlung dieses Blockes gelagerte Spiralfeder α², wahrend das vordere, aus dem Gleitblock frei herausragende Hebelende 0 einen konischen Ansatz α^Ά trügt, welcher in einer entsprechenden Ausfräsung der Stange K ruht und durch die in K befestigte Schraube α^Λ und Druckschraube a^r> am Platze gehalten wird.

Die Stange K geht aufserdem durch eine Einfräsung am Boden des Gleitblockes C hindurch, während dieser in verticalen Knaggen des Gestelles A (Fig. 3) in geeigneter Weise gegen seitliche Schwankungen bei seiner hin- und hergehenden Bewegung gesichert wird.

Der Gleitblock C mufs also der Bewegung des Kreuzkopfes M folgen, wenn er durch die Druckschraube α⁵ (Fig. 4) mit der Stange K verbunden ist; er verbleibt aber in seiner •Ruhelage, wenn die Schraube λ⁵ gelöst und dadurch der Hebel α durch den Druck der Feder α² aus der Stange K ausgehoben ist, wiihrend die Stange AT unter ihm in ihrer Bewegung fortfährt.

In dem Gleitblock C sind nun, wie erwähnt, die beweglichen Walzbacken E mit Hülfe der Klemmstücke o¹ und Setzschrauben o² (Fig. 3) fest eingespannt. ■ Diesen beweglichen Walzflächen genau gegenüber und genau parallel mit den Arbeitsflächen derselben sind dann die mit Hülfe der Spannstücke U und der Setzschrauben er genau einstellbaren festen Backen E in den Knaggen des. Maschinengesteiles A befestigt. . . . -■ .

Die Arbeitsflächen dieser Backen E"' werden durch schräg laufende, ■ allmälig in der Höhe abnehmende, in der Oberfläche sich aber mit abnehmender Höhe allmälig verbreiternde konische Rippen gebildet, deren schräge Seitenflächen an der Basis der Rippen zusammentreffen und dadurch allmälig sich verflachende Nuthen bilden, in welche das Material des Bolzens hineingeprefstwird und sodieSchraubengänge hergestellt werden. .

Oberhalb des Gleitblockes C und in dem schwalbenschwanzförmigen Kopfe desselben gleitend gelagert, ist ein zweites Gleitstück D Fig. 3, 4 und 14) angeordnet. Dieses Gleitstück D ist auf der oberen Stange L ver mittelst der Schraube α⁴ (Fig. 4), des Druckstückes rf², der Führungsplatte d³ und des Handrädchens <j.⁵ festgeschraubt, während diese Stange L zum Theil in einer La'ngsnuth auf der Oberfläche des Gleitstückes C, zum Theil in einer Nuth des Gleitstückes D gelagert ist

(Fig· 3)- . : " ■ ■ ■

Ist Stange L mit dem Gleitstück D durch Anziehen des Handrades α⁵ verbunden, so gleitet dasselbe mit dem Gleitstück C und auf demselben, jedoch nur mit der halben Geschwindigkeit des letzteren, da, wie früher erwähnt, Stange L nur eine halb so schnelle Bewegung als Stange K. ausführt.

Ist die Verbindung des Gleitstückes D mit Stange K durch Lösen der Verschraubung aufgehoben, so bleibt ersteres auf dem Gleitstück C ruhen und bewegt sich mit diesem gleichmälsig hin und her, während die Stange L in den Führungsnuthen langsamer gleitet.

Das Gleitstück D enthält an seinem Kopfende den Bolzenhalter zum Ergreifen, Festhalten und Wiederloslassen des Bolzens. Dieser Bolzenhalter ist zu diesem Zwecke aus einer Rückenplatte e (Fig. 11, 14, 15, 18, 19 und 20) und einer Vorderplatte e¹ (Fig. 4, 10, 14, 15 16 und 17) gebildet, zwischen welchen Platten zwei um Stift e³ der Rückenplatte e drehbare Klauen JJ (Fig. 4, 10, 11 und 14) augeordnet sind. Auf der oberen Fläche der Rückenplatte e ist eine I-förmige Einfräsung e⁸ (Fig. 18 und ig) vorgesehen, in welche eine mit einer Ringnuth versehene Stellschraube e⁹ (Fig. 14) eingreift, so dafs der Bolzenhalter mit Leichtigkeit so ein- und festgestellt werden kann, dafs der von ihm erfafste Bolzen genau senkrecht ^; und in gleicher Linie mit dem Spalt zwischen den. beiden Schneidbacken E steht.

Die unteren Enden der Klauen / J sind mit einander zugekehrten Abschrägungen ύ u^l (Fig. 10 und 11) versehen, um den Bolzenkopf zwischen sich aufnehmen zu können (Fig. 18). Ein Vorsprung ii^z (Fig. 10 und 11) der hinteren Klaue dient dazu, den zwischen den Klauen hängenden Bolzen in senkrechter Lage (Fig. 18) zu erhalten. Die den Abschrägungen u u ' entgegengesetzten Kopfseiten der Klauen J J bilden ebenfalls schräge Flächen e⁵, um, wie später beschrieben wird, mit dem unteren Theil der Frontplatte e¹ zusammen arbeiten zu können.

Aufser diesen Arbeitsflächen enthalten die Klauen J J nach innen vorspringende keilförmige Lappen η η (Fig. ir), welche in Combination mit einem keilförmigen Ansatz n¹ (Fig. 14 und 17) an der Frontplatte e¹ das Oeffnen der' geschlossenen Klauen und dadurch das Loslassen des Bolzens veranlassen. An der Ruckenplatte e ist dann noch ein gerader Vorsprung e^e (Fig. .10 und 11)- angeordnet, welcher das Ausweichen des einge-

-'

spannten Bolzens (Fig. 14 und 18) nach oben hin während der Bearbeitung verhindert. Die Frontplatte e¹ ist so eingerichtet, dafs sie in verticaler Richtung gleiten kann; sie ist ferner an dem unteren Theil mit Keilfla'chen e* (Fig. 17) versehen, mit welchen sie bei ihrer niedergehenden Bewegung gegen die Keilflächen e⁵ der Klauen J J stöfst und diese dadurch schliefst (Fig. 15 und 16). Das Oeffnen der Klauen J J. wird bei der Aufwärtsbewegung der Frontplatte e¹ durch den keilförmigen Ansatz H¹ derselben bewirkt. Dieser Ansatz ?»' schiebt sich zwischen die keilförmigen Lappen η (Fig. 18) der Klauen JJ und öffnet dieselben (Fig. 11), so dafs dann der 'Bolzen freigegeben wird.

Zur Bewegung der Froniplaiie e¹ dient fol-, gender Mechanismus.

Ein Ständer f³ (Fig. 14 und 22) ist einstellbar auf der oberen Seite des Gestelles A an der Eintrittsseite des Arbeitsstückes in die feste Schneidbacke F (Fig. 14) ■ befestigt und an diesem Stander /³ ist ein T-Stück / gleichfalls einstellbar durch den Schraubenbolzen f *■ (Fig. 22 und 23) angeordnet. Der horizontale Schenkel dieses T-Stückes / ist mit einem offenen Kanal / versehen , der eine Strecke horizontal führt, dann sich senkt Und endlich in eine konische Erweiterung i' endet. Die Frontplatte e^l ist ihrerseits mit einem Stift i² (Fig. 14 und 15) in der Art ausgestattet, dafs derselbe bei der Bewegung des Gleitstückes D mit der schräg abfallenden Wand der konischen Erweiterung i¹ des T-Stückes in Berührung kommt. Die Frontplatte e' wird hierdurch bei der fortschreitenden Bewegung des Gleitstückes D niedergeschoben und klemmt hierbei den zwischen die Klauen JJ eingeführten Bolzen fest und steigt wieder in die Höhe, sobald der Stift i- in den ansteigenden Theil des Kanals / gelangt, wobei die Klauen JJ durch Einwirkung des Keilstückes n¹ (Fig. 17) wieder geöffnet werden.

Die Zuführung der Bolzen zum Bolzenhalter ist folgendermafsen eingerichtet:

Die Bewegung der einzelnen den Zuführungsfnechanismus bildenden Theile wird von der mit dem Kreuzkopf M verbundenen Zahnstange T (Fig. 2) abgeleitet.

Die vorbereiteten Bolzen werden in den Sammelbehälter F (Fig. 1 und 2) gelegt und von einem Aufnehmer c⁵, welcher, mit einer Zahnstange c¹ (Fig. 12 und 13) verbunden, in verticaler Richtung arbeitet (Fig. 2), in das Gehäuse c* eingeführt.

Mit der Zahnstange T (Fig. 12) steht das Zahnrad c^ß im Eingriff, welches lose auf dem festen Bolzen c angeordnet ist und dazu dient, den Aufnehmer c⁵ mit Hülfe der Kupplungshülse c³ und des Rades c⁷ vertical- auf- und niederzubewegen, wobei die Verbindung der verticalen Zahnstange c¹ mit dem sich drehenden Zahnrade c° mit Hülfe des Kupplungsrades c⁷ ganz nach Belieben aufgehoben und wieder hergestellt werden kann.

Ist der Aufnehmer c⁵ in seiner höchsten Stellung, so gleiten die Bolzen von demselben herab und gelangen in den Zuführkanal d (Fig. 5). Von dem Zuführkanal werden die einzelnen Bolzen mit Hülfe eines Separators G automatisch zwischen die Klauen des Bolzenhalters gelegt, welcher vor der festen Schneidbacke an dem Maschinengestell /1 (Fig. 6) befestigt ist.

b^{ (Fig. 5 und 6) bildet den Lagerbock des Separators, dessen Stirnfläche entsprechend der Länge des zu bearbeitenden Bolzens ausgefräst ist. In diese Ausfräsung ist eine Platte b³ von der Dicke des Bolzens b so eingefügt, dafs sie vor- und zurtickbewegt werden kann. Eine seitliche, in dem Lagerbock b^l angeordnete Bohrung d^] (Fig. 5) correspondirt mit der lichten Weite des Zufuhrkanals d in Form und Gröfse. Eine geschlitzte hohle Spindel b² (Fig. 5, 6, 24 und 25) ist ferner in dem Bock b' gelagert, deren hinteres Ende mit einem am Lagerbock b' drehbaren Hebel b*. gelenkig verbunden ist; der nach unten sich erstreckende Arm dieses Hebels wird bei der hin- und hergehenden Bewegung der Stange T von einer auf derselben befestigten keilförmigen. Platte w (Fig. 7 und 8) abwechselnd abge-, zogen und wieder der Einwirkung einer Feder b^h (Fig. 6) überlassen. Das hintere Ende der Platte b³ (Fig. 24 und 25) ist cylindrisch geformt, ruht auf einer Spiralfeder d* in der hohlen Spindel b~ und trägt einen seitlich eingesetzten Stift d*, der durch einen Schlitz der Spindel b² hervorragt. Gegen diesen Stift drückt die Feder b⁵. Ein Stift b⁹ ist quer durch den Bock b¹ dicht vor den verticalen Schlitz d^l gesteckt (Fig. 25) und wird von einer Blattfeder gegen die Platte b³ gedrückt, während letztere einen Bolzen in den Bolzenhalter schiebt. Wird die Platte b³ zurückge- ■ zogen, so tritt der Stift b° in die Ausfräsung für die Platte" £>³ und verhindert, dafs mehr wie ein Bolzen durch den Schlitz d¹ in diese Ausfräsung gelangt.

Um die Reihe der in dem Zuführkanal d liegenden Bolzen abzuschneiden und letztere dadurch am Eintritt in die Ausfräsung für die Platte b^s zu hindern, ist in den Lagerbock i>' noch ein zweiter Stift b ⁸ eingesetzt (Fig. 6 punktirt gezeichnet), der durch einen mit ihm verbundenen Handhebel b"¹ quer durch den Schlitz d¹ geschoben werden kann.

Diese Einrichtung dient dazu', den'Speiseapparat abzuschliefsen.

Es mag hier noch einmal hervorgehoben werden, dafs die Walzmaschine doppelt wirkend ist und demnach je ein Satz Walzbacken mit

den beschriebenen Detaileinrichtungen auf jeder Seite der Maschine angeordnet ist. Ein Bolzen wird bei dem Vorwärtsgang der Maschine zwischen die Walzbacken des einen Satzes geführt und fällt nach beendeter Vorwärtsbewegung des Gleitstückes C als fertige Holzschraube aus der Maschine heraus. Bei der rückläufigen Bewegung wird dann ein zweiter Bolzen von dem zweiten Walzbackensatze in eine fertige Holzschraube verwandelt.

Der Arbeitsgang der vorstehend in ihren Einzelheiten geschilderten Maschine ist ^vnun folgender:

Der Kreuzkopf M wird von dem Zahnrad s³ hin- und herbewegt, wobei der Hub nur etwas mehr als zweimal so grofs ist als die Länge der festen Walzbacke E. Das Gleitstück C trögt die andere bewegliche Walzbacke und ist mit der am Kreuzkopf M fest verschraubten Stange K durch den Hebel ο abnehmbar befestigt.

Der Bolzenzuführmechanismus R mit den ■einzelnen Vorrichtungen, wie Sammelbehälter F, Zuführkanal d u. s. w., wird von der Zahnstange T₁ die ebenfalls am Kreuzkopf M befestigt ist, in Thätigkeit versetzt.

Infolge der verlangsamten Geschwindigkeit des Gleitstückes D und des Bolzenhalters H nehmen die Klauen JJ des letzteren gerade in dem Augenblick einen Bolzen unter Ver-.rnittelung der Platte b³ und des Hebels b* auf, wo der Bolzenhalter das Ende seines Hubes erreicht und der Hebel b⁴ durch das an · der Stange T befestigte Keilstück w in Thätigkeit versetzt ist. Dieser Bolzen gelangt dann, durch den Bolzenhalter geführt, im Augenblick der Todtpunktstellung (Fig. 4) des Bewegüngsmechanismus zwischen das vordere Ende der festen Walzbacke (s. punktirte Stellung) und das correspondirende Ende der bewegten Walzbacke E.Bei der nun fortschreitenden Bewegung verursacht die relative Geschwindigkeit der beiden Gleitstücke C und D, dafs der Bolzen gleichzeitig von beiden Seiten durch die Walzbacken E angegriffen wird, wobei er durch den Lappen u³ der Klaue / in seiner senkrechten Lage festgehalten wird.

Während der fortschreitenden Bewegung ist das freie Ende der Platte. &³ durch die geneigte Fläche d^e (Fig. 5 und 16) der hinteren Klaue J, entgegen der Spannung der Feder df⁵, rückwärts geführt und dadurch Feder d⁶ gespannt. Unmittelbar darauf entfernt die fortschreitende Bewegung der Stange T den Block w aus der Arretirungsstellung und die gegen den Stift rf¹ (Fig. 25) drückende Feder b⁵ schiebt den Hohlcylinder b'² mit der Platte α¹³, vollständig zurück, der Hebel b* nimmt die in Fig. 6 punktirt gezeichnete Stellung ein.

Während der Bolzen zwischen den Walzbacken um seine Achse gerollt wird, tritt der Stift i², (Fig. 14) in die aufsteigende Strecke des Kanals i (Fig. 22) ein, bewegt hierdurch die Frontplatte e' hoch und drängt die Klauen JJ aus einander, so dafs der Bolzen freigegeben wird und nun der weiteren Bearbeitung durch die Schneidbacken überlassen bleibt. ,

Von den Walzbacken E E wird dieser Bolzen nun allein seitlich festgehalten, während der gerade Ansatz e^e der Rückenplatte e (Fig. .14, 19 und 20) das Herausdrücken des Bolzens b nach oben verhindert.

Sobald die Gleitböcke C und D die hintere Todtpunktstellung erreicht haben, hat die wandernde Walzbacke das hintere Ende der festen Walzbacke überschritten. Der Bolzenhalter ist gleichfalls in seine hinterste Stellung hinter der festen Walzbacke angelangt, so dafs die nun-fertige Holzschraube ohne jeden Halt ist und in einen geeigneten Sammelbehälter fällt.

Bei der darauf eintretenden Bewegung der arbeitenden Theile werden die Klauen J dadurch geschlossen, dafs der Stift ι² .in den aufsteigenden Theil des Kanals / in umgekehrter Richtung passirt, also die Frontplatte e^l niederschiebt und diese mit ihren Keilflächen e⁴ (Fig. 17) gegen die äufseren schrägen Flächen e⁵ (Fig. ι j) der Klauen /wirkt. Kurz bevor dieser Schlufs erfolgt, veranlafst das an der Stange T befestigte Keilstück w, gegen welches das Ende />° (Fig. 6, 7 und 8) des Hebels b* bei der fortschreitenden Bewegung der Stange T stöfst, diesen Hebel nach vorwärts zu schwingen (Fig. 6 ausgezogene Lage), Der hohle Cylinder b'¹ wird unter Anspannung der Feder b^s gleichfalls vorwärts geschoben und die in dem Cylinder b² ruhende Feder b^& (Fig. 25) drückt nun ihrerseits den cylindrischen Theil der Platte b³ und damit auch diese selbst vor. Die Schieberplatte b³ (Fig. 5)'führt hierbei einen Bolzen vorwärts, zwingt ihn, den Stift b⁹ zu passiren „ wobei letzterer niedergedrückt wird, und legt den Bolzen mit seinem Kopf zwischen die inneren abgeschrägten Flächen u u' der KlauenV. Hiermit ist dann eine hin- und zurückgehende Bewegung des Kreuzkopfes M beendet.

Während dieses geschilderten Vorganges ist ein zweiter Bolzen infolge der doppelten Anordnung des Walzmechanismus beendet, nur dafs sich hier der Vorgang in umgekehrter Richtung wie beschrieben vollzog.

Die Einstellbarkeit des das Oeffnen und Schliefsen der Klauen bewirkenden T-Stückes t mit seinem Lagerstück i^s (Fig. 22), sowie die Einstellbarkeit des Bolzenhalters ist erforderlich,-um Schrauben von beliebiger Gröfse auf der Maschine herstellen zu können. Um die Maschine weiter zu vervollkommnen und mehr, wie zwei Schrauben gleichzeitig anfertigen zu

können, sind die Stangen K und L bei passender Verlängerung des Gestelles A nach vorn und hinten verlängert. Es sind dann in geeigneten Abständen feste Walzbacken nebst den dazu gehörigen beweglichen Walzbacken und den besonderen Hülfsmechanismen angeordnet. Bei dieser Vermehrung der arbeitenden Theile lassen sich dieselben durch Lösen oder Befestigen der Mitnehmervorrichtung <P und ο (Fig. 4) ganz nach Belieben ein- und ausschalten.

Für ein genaues Arbeiten der Schraubenwalzmaschine und zur Erzielung einer guten Arbeit ist die genau senkrechte Lage der Bolzen während des Rollens zwischen den Walzbackeri ein Haupterfordernifs, da sonst die Rippen der Walzbacken nicht in Uebereinstimmung arbeiten und ein richtiges Gewinde an den Bolzen nicht hergestellt wird. Die geschilderte Einrichtung des Bolzenhalters sichert aber die richtige und genaue Bearbeitung des Bolzens, da durch denselben die Bolzen so lange in genau senkrechter Lage erhalten werden, bis die Rippen der Walzbacken in den Bolzen eingedrungen und den Gewindegang vorbereitet haben und letzterer bei der nun weiteren Vervollständigung der Schraube ein Schiefstellen des Bolzens selbst verhindert. Die beschriebene Maschine kann noch dadurch abgeändert werden, dafs die festen Walzbacken beweglich angeordnet werden. ^

Claims (1)

1. Pa tent-Anspruch:

   Bei Schraubenwalzmaschinen mit geraden" Walzbacken die Anordnung eines mit beweglichen Klauen (J) versehenen Gleitstückes (D), welches von der Maschine geradlinig hin- und hergeführt wird, wobei die Klauen "(J) sich der Schraubenbolzenstärke entsprechend einstellen und den Schraubenbolzen senkrecht, aber frei drehbar während des Anwalzens des Gewindes festhalten.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.