DE48942C - Maschine zum Hervorbringen von Schraubengewinden - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung besteht in Neuerungen an Maschinen, wie solche gewöhnlich zur Herstellung von Holzschrauben, Muttern oder zum Schneiden von Gewinden an Bohrern, Gasröhren etc. gebraucht werden.

Bei den bisher gebräuchlichen Schraubenschneidmaschinen wird das Arbeitsstück, an welchem ein Schraubengewinde angebracht werden soll, in Umdrehung versetzt, und einer oder mehrere Schneidestahle werden parallel zur Achse des rotirenden Arbeitsstückes vorgerückt und dadurch Theile des letzteren herausgeschnitten; die nicht ausgeschnittenen Theile bilden dann das Schraubengewinde.
. Bei der vorliegenden Vorrichtung fallen die gewöhnlichen Schneidestahle fort und werden entweder durch Druckwerkzeuge oder rotirende Schneiden, wie weiter unten näher beschrieben werden soll, ersetzt. Werden Prefswerkzeuge angewendet, so bestehen diese aus kreisrunden Scheiben aus gehärtetem Stahl, deren Peripherie im Querschnitt die Gestalt des herzustellenden Schraubengewindes zeigt. Diese Prefsscheiben sind mittelst Keile und Schraubenmuttern auf Achsen · befestigt. Ein solches Prefswerkzeug ist auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Arbeitsstückes angebracht, so dafs der Druck des einen Werkzeuges durch denjenigen des anderen ausgeglichen wird. Diese Prefswerkzeuge werden kräftig gegen das rotirende Arbeitsstück geprefst und rücken gleichzeitig langsam parallel zur Achse des rotirenden Arbeitsstückes vor. Die Prefsscheiben können selbstständig rotiren, oder sie können auch durch das rotirende Arbeitsstück in Umdrehung versetzt werden.

In einzelnen Fällen, besonders wenn die zu bearbeitenden Metalle wenig geschmeidig sind, werden an Stelle der Prefsscheiben rotirende Schneiden angewendet.

Aufser der rotirenden Bewegung, besitzen die Schneiden eine langsam parallel zur Achse des Arbeitsstückes fortrückende Bewegung.

Die neue Maschine ist in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt.

Fig. ι ist eine Ansicht von oben,

Fig. 2 eine Seitenansicht.

Fig. 3 und 4 sind Endansichten.

Fig. 5 ist ein Verticalschnitt in der Linie A-A der Fig. 1,

Fig. 6 eine Vorder- und Seitenansicht der Prefsscheibe,

Fig. 7 eine Seiten- und Endansicht eines rotirenden Schneidzeuges,

Fig. 8 eine Endansicht und

Fig. 9 eine Seitenansicht eines Theiles der Maschine in gröfserem Mafsstabe,

Fig. ι ο eine Seitenansicht in gröfserem Mafsstabe desjenigen Theiles des Mechanismus, welscher die schiebende und ausgleichende Bewegung der Schnecke bewirkt, durch welche die schiebende Bewegung des Werkzeuges hervorgebracht wird.

Fig. 11 stellt eine Endansicht dieser Vorrichtung theilweise im Schnitt dar.

Die Fig. 12, 13 und 14 etellen den Mechanismus für die ausgleichende Bewegung der Schnecke dar, wenn das Arbeitsstück verschiedene Male von dem Prefswerkzeug bearbeitet wird. ■

Da derjenige Theil des Mechanismus der Maschine, durch welchen die Zuführung der Arbeitsstücke erfolgt, an welchen das Gewinde angebracht werden soll, sowie derjenige Theil, durch den die Arbeitsstücke erfafst und in Rotation versetzt werden, sich wesentlich von den bei Schraubenschneidmaschinen gewöhnlich angewendeten Vorrichtungen nicht unterscheiden, so sind dieselben nicht besonders beschrieben, es sei denn, dafs diese Vorrichtungen infolge der Anbringung der vorliegenden Erfindung eine Abänderung erfahren haben.

Das Arbeitsstück, an welchem ein Schraubengewinde angebracht werden soll, ist in den Fig. 2 und 8 mit α und die Spindel und Backen, durch welche α gehalten und in Umdrehung gesetzt wird, mit b bezeichnet; c und d sind die runden Prefsscheiben, von denen eine in Fig. 6 in gröfserem Mafsstabe dargestellt ist. Jede Scheibe besteht aus gehärtetem Stahl, und zeigt, wie aus der Vorderansicht von Fig. 6 ersichtlich ist, die Peripherie in ihrem Querschnitt die Gestalt eines Schraubengewindes, sowie den auf jeder Seite derselben befindlichen Zwischenraum nebst einer Vorderseite der Gewinde auf jeder Seite des vollständigen Gewindes.

Die Prefsscheiben c und d sitzen an Spindeln, die in den Röhren e bezw. f angebracht sind, und bearbeiten das Arbeitsstück α auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten, zu welchem Zwecke sie schräg zu einander liegend angebracht sind, wie in den Zeichnungen angedeutet ist. Die Scheiben c und d können entweder frei von den sie tragenden Spindeln rotiren oder an ihnen festsitzen. In ersterem Falle sitzen die Spindeln selbst fest in den Röhren ef, und die Scheiben cd werden nur infolge der rotirenden Bewegung des Arbeitsstückes α in Umdrehung versetzt, während in letzterem Falle, d. h. wenn die Prefsscheiben unabhängig rotiren, sie an den Enden der sie tragenden Spindeln befestigt sind und mit letzteren sich drehen. Die Spindeln rotiren in diesem Falle frei in den Röhren e und / und werden durch das nachstehend beschriebene Getriebe in Umdrehung versetzt.

Eine Welle g wird von der Hauptwelle aus durch das auf der rechten Seite in den Fig. 1 und 2 (in Fig. 3 in Endansicht) dargestellte Getriebe in Umdrehung versetzt. Dieses Getriebe besteht aus einer auf der Welle 2 sitzenden Rolle ι, sowie aus einem ebenfalls auf der Welle 2 befindlichen Zahnrade 3, welches mit dem Rade 4 in Eingriff steht, während letzteres in das auf der Welle g sitzende Rad 5 eingreift. Ein ebenfalls auf der Welle g angebrachtes Zahnrad h setzt das breite Zahnrad i in Umdrehung. Das mit dem Zahnrade i in Eingriff stehende Zahnrad k sitzt auf einem Muff, der auf der Welle / frei sich drehen kann. Auf diesem Muff sitzen ferner noch die konischen Zahnräder m und n, die mit den konischen Zahnrädern ρ und q an den Enden der die Prefsscheiben c und d tragenden Wellen in Eingriff stehen. Hierdurch werden somit von der Welle g aus die Spindeln der Prefsscheiben c und d in der gewünschten Richtung in Rotation versetzt.

An Stelle der Prefsscheiben c und d können auch rotirende Schneidwerkzeuge angewendet werden, wie solche in Fig. 7 dargestellt sind. Aus letzterer ist ersichtlich, dafs die Peripherie des rotirenden Schneidzeuges und dessen schräge Seiten Schneidflächen sind, welche im Querschnitt die Gestalt des Zwischenraumes zwischen zwei gegenüberstehenden Gängen des auszuschneidenden Schraubengewindes zeigen. Die rotirenden Schneidwerkzeuge sind an Stelle der Prefsscheiben c und d an den Schäften in den Muffen e und / befestigt und werden durch nachstehend beschriebenes abgeändertes Triebwerk in Umdrehung versetzt.

Wenn die Prefsscheiben c und d angewendet werden, so rotiren sie in derselben Richtung, und wird dies durch das in den Fig. i, 2 und 3 dargestellte Triebwerk bewirkt. Letzteres mufs aber modificirt werden, wenn statt der Prefsscheiben c und d rotirende Schneidwerkzeuge von der in Fig. 7 dargestellten Art angewendet werden. Beide Schneidwerkzeuge rotiren in demselben Sinne, aber die Richtung ist derjenigen, in welcher die Prefsscheiben sich drehen, entgegengesetzt; daher die Notwendigkeit, das Getriebe abzuändern. Diese Abänderung besteht darin, dafs das breite Zahnrad i an Stelle des Rades h auf die Welle g tritt. Das breite Zahnrad i wird auf diese Weise direct mit dem Zahnrade k in Eingriff treten und die Schneidwerkzeuge in Umdrehurig versetzen.

Aufser der rotirenden Bewegung müssen die Schneidwerkzeuge auch eine gleitende, zur Achse des Arbeitsstückes parallele- Bewegung haben, so dafs sie nicht nur. rotiren, sondern sich auch einander nähern, von der Nähe des Kopfes des Arbeitsstückes nach dem- spitzen Ende des letzteren hin vorrücken und während dieser Bewegung sich noch mehr einander nähern, so dafs sie auch das spitz zulaufende Ende des Arbeitsstückes bearbeiten. Nachdem die Spitze der Schraube fertiggestellt ist, öffnen sich die Schneidwerkzeuge und trennen sich von einander, um geöffnet schnell zum Kopfe des Arbeitsstückes zurückzukehren,

worauf sie sich wieder schliefsen und ein zweites Mal das rotirende Arbeitsstück bearbeiten, um das theilweise hergestellte Gewinde zu vervollständigen. Wenn erforderlich, kann das Gewinde auch durch drei- oder mehrmalige Bearbeitung des Arbeitsstückes hergestellt werden. Das breite Zahnrad i ermöglicht die erforderliche gleitende Bewegung der Werkzeuge mit Zubehör, ohne das Ineinandergreifen des Getriebes, durch welches die rotirende Bewegung der Prefs- oder Schneidwerkzeuge hervorgebracht wird, zu unterbrechen.

Es soll nun der Mechanismus beschrieben werden, durch welchen das Oeffnen und Schliefsen oder der Hin- und Rückgang der Werkzeuge bewirkt wird. Das Rad 4 ist mit einem Muff versehen, der ein Zahnrad 6 trägt, welches mit einem die Welle 8 treibenden grofsen Zahnrade 7 in Eingriff steht. Auf dem Ende der Welle 8 sitzt eine Daumenscheibe 9 (s. Fig. 3 und 8), welche auf den Hebel 10 drückt; dieser hebt die Stange 11, die gegen Hebel 12 stöfst; letzterer trägt einen Muff 13 (s. Fig. 8), der mit dem Excenter 14 verbunden ist. Muff 13 ist mit einem Vorsprunge 15. vergehen, welcher gegen eine Rolle 16 stöfst, die an dem die Prefsscheibe c tragenden Muff e sitzt. Der andere, die Prefsscheibe d tragende Muff/ drückt gleichzeitig gegen das Arbeitsstück a; dies wird durch den Arm 17 bewirkt, der eine Rolle 18 trägt, gegen welche ein an dem Muff 20 sitzender Vorsprung 19 drückt, wobei Muff 20 mit dem Excenter 21 verbunden ist. Der Muff 20 ist mit einem Arm 22 versehen, der mit dem auf dem Muff 13 befindlichen Arm 23 durch die Stange 24 verbunden ist. Durch diese Organe wird . das Schliefsen der Werkzeuge und die fortrückende Bewegung der geschlossenen Werkzeuge von dem Kopfe des Schraubenschaftes zu seiner Spitze bewirkt und dadurch der erste Schnitt oder Eindruck auf den rotirenden Bolzen hervorgebracht.

In dem Mafse, wie die Werkzeuge in ihrer vorrückenden Bewegung sich der Spitze des Bolzens nähern, müssen sie, um das Schraubengewinde an dem spitz zulaufenden Ende des Bolzens hervorbringen zu. körinen, einander näher rücken, was durch kleine, an den Muffen 13 und 20 sitzende Vorsprünge bewirkt wird. Ein solcher Vorsprung am Muff 20 ist in Fig. 2 mit 19^a bezeichnet. Während jeder Umdrehung der Daumenscheibe 9 wird auf dem mit Gewinde zu versehenden Bolzen ein Schnitt oder Eindruck hervorgebracht und die Werkzeuge geöffnet und in ihre Anfangslage zurückgeführt.

. Es soll nun die Vorrichtung beschrieben werden, durch welche nach dem Schliefsen der rotirenden Prefs- oder Schneidwerkzeuge letztere mit dem erforderlichen Drucke gegen den Bolzen geprefst und, während sie den Bolzen bearbeiten, unter Druck gehalten werden.

25 ist ein von der Welle 27 aus mittelst Rades 26 (s. Fig. 2) getriebenes Zahnrad. Die Welle 27 wird von dem auf Welle 8 (s^:. Fig. 1) sitzenden Rade 28 aus mittelst des Rades 27^a in Umdrehung versetzt. Auf der Seite des Rades 25 befindet sich ein Daumen 29, gegen welchen das Ende der Stange 30 stöfst.

Infolge der Umdrehung des Rades 25 drängt der Daumens 29 die Stange 30, an deren Ende das abgeschrägte Stück 31 sitzt, vorwärts. In Fig. ι befindet sich die Stange 30 am niedrigsten Punkte des Daumens 29.

Infolge des Vorrückens des abgeschrägten Stückes 31 rückt das Ende des Hebels 32 ebenfalls vor, während die Rückbewegung von 31 durch die Feder 37 hervorgebracht wird. Die vorrückende Bewegung von 32 wird durch das Verbindungsknie 33 auf den am Ende des Excenters 14 befestigten Hebel 34 übertragen. Das obere Ende des Hebels 34 ist durch eine verstellbare Verbindungsstange 35 mit dem am Excenter 21 auf der gegenüberliegenden Seite der Maschine angebrachten Hebel 36 verbunden. Die beschriebene Bewegung des Hebels 34 auf seinem Excenter zusammen mit der von diesem Hebel mittelst einer verstellbaren Verbindungsstange 35 und des Armes 36 auf das Excenter 21 übertragenen Bewegung bringt den erforderlichen Druck auf , die Rollen 16 bezw. 18 hervor, indem gegen erstere der Vorsprung .15 am Muff 13 und gegen letztere Rolle der am Muff 20 sitzende Vorsprung 19 drückt.

Die Rückwärtsbewegung der Werkzeuge wird durch eine mit dem Arm 17 verbundene Schraubenfeder bewirkt, indem die Arme zurückfallen und die Werkzeuge infolge ihrer eigenen Schwere und der Elasticität der mit dem Arm 17 verbundenen Feder sich von einander trennen. Eine mit dem einen Ende an einem Zapfen 38 (s. Fig. 1 und 3) und mit dem anderen. Ende an einem festen Theile des Gestelles der Maschine befestigte Schraubenfeder zieht den Arm 12 abwärts, wenn sich derselbe frei bewegen kann, und bringt ihn in seine ursprüngliche Lage zurück. Wenn anstatt der rotirenden Schneidwerkzeuge die Prefsscheiben c und d angewendet werden, so mufs der Mechanismus in folgender Weise abgeändert werden. Da die Prefswerkzeuge kein Metall vom Bolzen, auf dem sie das Gewinde herstellen, fortnehmen, so erleidet derselbe durch die Einwirkung der Prefswerkzeuge eine kleine Verlängerung, und wenn das Gewinde ein zweites und drittes Mal angebracht wird, so mufs jedesmal die fortschreitende Bewegung, der Verlängerung des Bolzens entsprechend,

e'twas vergröfsert werden. Die Prefsscheiben sammt ihrem Muff und Getriebe werden von der Welle / getragen, welche durch eine auf ihr angebrachte Schnecke in der erforderlichen Weise verschoben wird; die Schnecke steht mit einer Reihe von Zähnen oder einem Kamm t in Eingriff, welche die Hälfte eines Schraubengehäuses bilden. Diese Organe sind allgemein bekannt und kommen 'gewöhnlich bei Schraubenschneidmaschinen zur Anwendung.

Bei dem gewöhnlich gebrauchten Mechanismus kann der Kamm t in der Bewegungsrichtung der Welle I verschoben werden.

Bei der Maschine des Erfinders mufs der Kamm t eine vorrückende Bewegung haben, um die Bewegung der Werkzeuge der kleinen Verlängerung des theilweise mit Gewinde versehenen Bolzens anzupassen. Diese Bewegung des Bolzens wird in folgender Weise hervorgebracht: u ist ein schneckenförmiger, auf der Welle 27 sitzender Hebedaumen (s. Fig. 5), W ein mit seinem Ende gegen u sich stützender Hebel. Der kurze Arm ν dieses Hebels ist mit einer Verbindungsstange n>^ versehen, deren oberes Ende gegen die Unterseite des Endes des Hebels χ stöfst. Auf der Achse des Hebels χ sitzt ein verstellbarer kurzer Arm oder Hebel jr, welcher mittelst des Gleitstückes \ gegen den Kamm t stöfst. Wird der Hebel χ durch den Daumen u gehoben, so drückt der kurze Arm. y durch Vermittelung des Gleitstückes \ den Kamm t um den erforderlichen Betrag in der Richtung, in welcher die Welle / sich bewegt, vorwärts. Die Construction dieser Organe ist am besten aus den in gröfserem Mafsstabe dargestellten Fig. 10 und 11 ersichtlich. Wenn die Prefswerkzeuge den Bolzen zum ersten Male bearbeiten, so ist keine vorrückende Bewegung des Kammes t erforderlich. Der Daumen u bleibt in diesem Falle infolge seiner Lage auf Welle 27 aufser Thätigkeit. Bei der zweiten Bearbeitung des Bolzens seitens der Werkzeuge wird der eben beschriebene Mechanismus behufs Hervorbringung der gleitenden Bewegung von t in folgender Weise in Thätigkeit gesetzt. 39 ist ein auf der Vorderseite des Zahnrades 25 sitzender Hebedaumen; eine in dem Träger 41 bewegliche Stange 40 liegt mit einer an ihrem inneren Ende angebrachten Rolle 42 an dem Daumen 39 und wirkt auf einen horizontalen Hebel 44, der am Ende der verticalen - Welle 43 sitzt, deren unteres, gabelförmig ausgebildetes Ende zwischen Flantschen 46 eines auf Welle 27 beweglichen Muffes greift (in Fig. 1 punktirt angedeutet). Dieser bewegliche Muff trägt den Hebedaumen u. Wenn Rolle 42 gegen denjenigen Theil des Daumens 39 stöfst, dessen Radius am kürzesten ist, so befindet sich der Daumen in solcher Lage auf Welle 27, dafs Hebel w nicht in Thätigkeit gesetzt wird. Wenn jedoch die Werkzeuge im Begriffe sind, den Bolzen zum zweiten Male zu bearbeiten, so wirkt derjenige Theil von 39, dessen Radius am gröfsten ist, auf die Rolle 42 und die Stange 40, so dafs die Gabel 45 den Daumen u unter den Hebel iv schiebt und hierdurch die gleitende Bewegung von « während der zweiten Bearbeitung des Bolzens seitens der Prefsscheiben hervorbringt.

Wenn die Prefswerkzeuge ein drittes Mal die Bolzen bearbeiten, so mufs die Bewegung von t der weiteren Verlängerung des Arbeitsstückes entsprechend vergröfsert werden. Dies kann durch Steigungen auf dem Daumen u bewirkt werden, doch zieht der Erfinder vor, in solchen Fällen den in den Fig. 12, 13 und 14 dargestellten Mechanismus anzuwenden. Fig. 12 ist eine Seitenansicht des letzteren, Fig. 13 eine Ansicht von oben eines Theiles des Mechanismus und Fig. 14 eine Ansicht der weiter unten beschriebenen Excenterscheibe. Bei diesem Mechanismus ist Hebel n> durch das Scharnier 47 mit dem am Ende der Achse 49 befindlichen Hebel 48 verbunden. An dem anderen Ende der Achse 49 sitzt ein zu 48 parallel, aber auf der anderen Seite von 54 liegender Hebel 50. 51 ist eine an der Seite des Zahnrades 25 auf der Welle 8 sitzende Excenterscheibe, welche, wie aus Fig. 14 ersichtlich ist, an zwei Stellen 52 und 53 ansteigt. Diese Stellen treffen rechtzeitig gegen die am Ende des Armes 50 sitzende Rolle und bringen so die für das Vorrücken von t erforderliche Bewegung des Hebels w hervor.

Die nicht beschriebenen Theile der Maschine gleichen den gewöhnlich bei Schraubenschneidmaschinen gebrauchten Organen oder weichen nur unwesentlich von denselben ab, wie solches durch die besondere Construction der Maschine des Erfinders bedingt wird.

Bei der vorstehend beschriebenen Maschine sind zwei Preis- oder Schneidwerkzeuge vorhanden, welche einander gegenüberliegende Stellen des Bolzens bearbeiten, so dafs der von ihnen ausgeübte Druck ausgeglichen wird. Anstatt zweier Werkzeuge kann auch nur ein Werkzeug angewendet werden, in welchem Falle dann der von diesem ausgeübte Druck von dem den Bolzen haltenden Träger aufgefangen wird, wie dies bei den gewöhnlichen Schraubenschneidmaschinen üblich ist.

Da die Anordnung und Construction dieses Trägers sich jedoch nicht wesentlich von denjenigen der gewöhnlichen Schraubenschneidmaschinen unterscheiden, so sind dieselben hier nicht weiter beschrieben. Der Erfinder zieht es jedoch vor, die Preis- oder Schneidwerkzeuge paarweise zu verwenden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Eine Maschine zum Hervorbringen von Schraubengewinden, bei welchen die Bildung des Gewindes durch Scheiben oder Schneidwerkzeuge mittelst Druckes auf den rotirenden Bolzen geschieht, wobei die Prefsscheiben oder Schneidwerkzeuge die rotirende Bewegung durch ein Getriebe mitgetheilt erhalten oder nur durch den rotirenden Bolzen in Umdrehung versetzt werden, und aufserdem sich öffnen und schliefsen und rück- und vorwärts in der Länge desjenigen Theiles des Bolzens sich bewegen, auf welchem das Gewinde hervorgebracht werden soll, wobei sie gegen das Arbeitsstück vorgeschoben oder zurückgezogen werden können, je nachdem der mit Gewinde zu versehende Bolzen einen gröfseren und kleineren Durchmesser besitzt.

   Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.