DE49313C - Die Herstellung von Walzen mit vertieften in Kreis- oder in Schraubenlinie auf einanderfolgend, im Querschnitt vergröfserten bezw. verjüngten Arbeitsprofilen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft cylindrische oder kegelförmige Walzen und walzenförmige Werkzeuge, die mit in Kreis- oder in Schraubenlinie auf einander folgenden (verlaufenden) vertieften oder erhabenen und im Querschnitt vergröfserten oder veränderten Arbeitsprofilen versehen sind. Diese Arbeitsprofile können einen runden oder unrunden, quadratischen, rechteckigen, winkel-, T- oder I-förmigen oder anderen Querschnitt besitzen, auch von einem beliebigen Querschnitt in einen anderen übergehen. Dieselben können in verschiedener Weise mit Hülfe konischer, schneidender oder fräsender Werkzeuge hergestellt werden.

Walzen mit derartigen vertieften Arbeitsprofilen (Rillen oder Zügen), welche Profile entweder glatt gelassen oder gekerbt, geriffelt, gemustert etc. sein können, dienen zur Herstellung konischer Stäbe oder Röhren mit Querschnitten oder Oberflächen, welche den jeweiligen Arbeitsprofilen entsprechen. Walzen mit derartigen erhabenen Arbeitsprofilen können als Druck- oder Polirwerkzeuge dienen oder Schneidzähne angefräst erhalten und stellen letzterenfalls Fräser mit kreis- oder schraubenförmig verlaufenden Schneidprofilen und mit beliebigen verjüngten oder veränderten Querschnitten der Profile dar.

Die Herstellung von Walzen mit konischen Rillen oder Zügen geschieht in folgender Weise:

Zwei mit vorgedrehten Rillen von halbrundem oder sonst gewünschtem Querschnitt versehene Walzen B B werden auf eine Fräsbank, wie sie beispielsweise in Fig. 1 dargestellt ist, gebracht, so dafs die Rillen über einander liegen und beide Walzen in gleichem (oder auch entgegengesetztem) Sinne gedreht werden können. Zwischen die Walzen in die Rillen wird ein konisches Werkzeug, z. B. eine Reibahle oder ein Fräser A, gebracht, welcher auf einer Achse C angeordnet ist, die von der Scheibe c aus in Umdrehung versetzt wird. Mit ihrem anderen Ende läuft die Achse in einem Lager d, welches auf der Scheibe D verschoben werden kann. Durch Drehung der Scheibe D erhält der aus der centralen Lage verschobene Fräser A aufser der eigenen Drehung um die Achse C noch eine oscillirende Drehbewegung. Wird nun unter langsamer Drehung der Walzen in den Pfeilrichtungen das Lager d aus seiner ursprünglichen centralen Stellung auf der Scheibe D allmälig (z. B. mittelst der Schraube d¹) nach äufsen verschoben, so schneidet das rotirende und allmälig stärker oscillirende Werkzeug A in die Walzen konische Rillen ein, deren jeweilige Tiefen und Profile den durch die Verschiebung des Lagers auf der Scheibe D beschriebenen Schwingungskreisen des Werkzeuges entspricht. Die Konicität der Rillen wird also hier dadurch erzeugt, dafs das Werkzeug, welches in. der centralen Lage nur um seine Achse

rotirt, bei der Verschiebung nach aufsen Kegel von sich allmälig vergrößernder Basis bezw. mit stärker geneigten Seitenlinien beschreibt und diese Kegel in negativer Form auf den ganzen oder theilweisen Walzenumfang überträgt bezw. einschneidet.

Wird dem Lager d statt der oscillirenden eine geradlinige Bewegung von Hand oder durch geeignete Mechanismen von der Mittellage aus nach unten oder oben ertheilt, z. B. durch Drehung der Schraube d¹ bei stillge-' stellter Scheibe D, so beschreibt die Achse C Dreiecke oder das Werkzeug Pyramiden mit sich allmälig vergröfsernder Basis bezw. stärker geneigten Seitenlinien, und werden statt konischer, kreisrunder Rillen, konische, ovale Rillen erzeugt, d. h. Rillen, welche sich nur in der ovalen Richtung'vergröfsern, wie Fig. 2 zeigt.

Wird das Lager d während der Drehung des Fräsers von der centralen Lage aus einmal nach links und dann nach rechts bewegt, so werden flache, konische Rillen erzeugt, welche sich bei gleichbleibender Tiefe nur in der Breite vergröfsern, wie Fig. 3 zeigt.

Wird dem Lager d nach der vorbeschriebenen horizontalen Verschiebung hoch eine verticale Verschiebung von der Mittellage oder von den Endlagen der horizontalen Verschiebung aus nach unten oder oben oder nach beiden Richtungen ertheilt, so werden Rillen von abnehmender Breite des horizontalen Theiles und abnehmender Tiefe des verticalen Theiles erzeugt. Mit solchen Walzen können Stäbe von abnehmender Wandstärke oder Höhe der Schenkel, Stege oder Gurtungen erzeugt werden, wie Fig. 4 in verschiedenen Beispielen zeigt.

Wird dem Lager d eine Bewegung in beliebiger Curve oder in beliebiger Figur (z. B. in einem Oval, in einem Quadrat oder in sonstiger symmetrischer oder unsymmetrischer Figur etc.) ertheilt, so werden konische Rillen erzeugt, deren jeweilige Querschnittsformen den erzeugenden ovalen, quadratischen, symmetrischen oder unsymmetrischen Führungslinien des Lagers entsprechen.

Wird das Lager d nach einander in verschiedenen Curven oder Figuren geführt, z. B. zuerst in einem Quadrat und dann in einem Kreise, so werden Rillen mit verjüngten und veränderten Querschnitten erzeugt, welche von der quadratischen in die runde Form übergehen,' wie z. B. Fig. 6 zeigt. Mit letzteren Walzen können Stäbe hergestellt werden, welche an einem Ende quadratisch, am anderen Ende kreisrund und entweder nach dem quadratischen oder dem runden Ende hin verjüngt sind und in den mittleren Theilen alle Uebergangsprofile zeigen.

Scharfe Kanten, wie z. B. Fig. 6 a zeigt, werden durch Vor- oder Nacharbeit von Hand oder auf der Drehbank erzeugt, oder durch Einschieben einer entsprechend gestalteten Feile zwischen die Walzen ausgearbeitet.

Wird die Achse des Fräsers in die Lage xy, Fig. 5, gedreht, so entstehen statt der runden ovale Ausfräsungen. Bei geeigneter Führung des Lagers d können auch mit solchen· Ausfräsungen konische Rillen mit ähnlichen Querschnittsformen , wie vorbeschrieben, erzeugt werden.

So lange die Walzen bei solcher Fräsarbeit eine ausschliefslich drehende Bewegung besitzen, werden, wie beschrieben und dargestellt, einfache, im Kreis verlaufende konische Rillen erzeugt. . ,

Das Verfahren _ zur Herstellung von in Schraubenlinie verlaufenden Arbeitsprofilen mit vergröfserten oder veränderten Querschnitten besteht darin, dafs während der vorbeschriebenen Fräsarbeit den Walzen oder dem Fräser zugleich eine seitliche Bewegung ertheilt wird. Nach diesem Verfahren können Walzen mit konischen Ausfräsungen von jeder beliebigen Länge hergestellt werden.

In den Fig. 7, 8 und 9 sind derartige Walzen in einigen Beispielen dargestellt, und zwar zeigt Fig. 7 eine runde, Fig. 8 eine quadratisch-kreisrunde, Fig. 9 eine I-förmige Rille mit verjüngten bezw. veränderten, in Schraubenlinien verlaufenden Querschnitten der vertieften Arbeitsprofile.

Die mittelst solcher Walzen mit kreis- oder schraubenförmigen konischen Rillen konisch gewalzten Stäbe oder Rohre beliebigen Profils werden hierbei mehr oder weniger gestreckt. Eine gröfsere Streckung wird erzielt, wenn nach und nach mehrere Walzen mit gleichen Anfangskalibern über stets konischer eingedrehten Rillen zur Wirkung gebracht werden.

Werden Stäbe oder Rohre von ihrer Mitte oder von einer anderen Stelle ihrer Länge aus nach dem einen oder nach beiden Enden hin konisch ausgewalzt, indem nur der eine Theil oder die beiden Theile des Stabes oder Rohres von der gewünschten Stelle aus durch die Walzen gezogen wird, so können volle oder hohle Achsen, Träger aus T- oder I-Eisen u. s. w. mit Querschnitten von annähernd gleicher Tragfähigkeit hergestellt werden, wie beispielsweise die Fig. 11 und 12 zeigen.

Auch . können mittelst solcher Walzen kalt gebogene oder geschweifste konische Rohre hergestellt werden, indem konisch gewalzte oder konisch geschnittene Flacheisen, im kälten Zustande oder entsprechend erhitzt, durch Walzen mit entsprechend konischen Rillen und Arbeitsprofilen von runden, ovalen, quadra-

tischen etc. Querschnitten gezogen und dabei in Röhrenform gebogen werden.

In gleicher Weise können nach dem vorbeschriebenen Verfahren auch kegelförmige Walzen (Fig. 13) mit konischen, kreis- oder schraubenförmigen, vertieften oder erhabenen Arbeitsprofilen, mit vergröfserten oder veränderten Querschnitten versehen werden.

Auch kann man die Arbeitspronle der einen Walze in eine Ebene abgewickelt anwenden, also an Stelle der einen Walze eine Platte mit Rille von gleich profilirten und gleich vergröfserten oder veränderten Querschnitten, wie sie die zugehörige andere Walze besitzt, benutzen und die Herstellung konischer Stäbe und Rohre vorbeschriebener Art zwischen einer Walze und solcher Platte bewirken. In diesem Falle steht entweder die Platte fest und die Walze erhält aufser ihrer drehenden noch eine fortschreitende Bewegung, oder die Walze dreht sich um ihre feststehende Achse und die Platte erhält die erforderliche Bewegung gegen die Walze hin.

In Fig. 14 ist eine solche Anordnung beispielsweise unter Anwendung von in Kreislinie konisch verlaufenden Walzenrillen und beim Walzen in der Richtung des Pfeiles bewegter Platte dargestellt.

Soll auf diese Weise eine Walze mit in Schraubenlinie verlaufendem konischen Arbeitsprofil in Verbindung mit einer Platte verwendet werden, so erhalten Walze und Platte zu einander eine solche Bewegung, dafs die beiderseitigen Rillen sich stets mit den gleichen Arbeitsprofilen decken. Fig. 15 zeigt solche Platte mit dem auf sie abgewickelten Arbeitsprofil der Walze und kann entweder die Walze über die Platte oder die Platte gegen die Walze in den Pfeilrichtungen bewegt werden. ■

Wird eine glatte Platte und eine- mit konischen Zügen versehene Walze verwendet, so werden die Stäbe oder Rohre nur einseitig konisch ausgewalzt. Das Gleiche findet statt, wenn eine glatte Walze mit einer konisch gerillten Walze zusammenarbeitet. In den Fig. 16 und 1.7 sind derartige Anordnungen und gewalzte Körper in einigen Beispielen dargestellt.

Unter Umständen, z. B. bei auf mehreren Seiten des Werkstückes zu verändernden Profilen, kann an Stelle des vorbeschriebenen Zusammenarbeitens zweier Walzen die Combination von drei, vier, fünf etc. Walzen wünschenswerth oder erforderlich werden. In Fig. 10 sind z. B. vier Walzen zu gemeinsamer Arbeit vereinigt dargestellt. ■

Die vier gleichen Walzen B sind an ihren äufseren konischen Rändern mit gewöhnlichen Eingriffszähnen versehen, so dafs bei Antrieb einer Welle G sämmtliche vier W^Talzen sich in gleichem Sinne, z. B. in der Pfeilrichtung, drehen müssen; das Zahnräderpaar Z Z dient zur Entlastung der konischen Zähne an den Walzen.

Diese Zähne endigen in die Walzenrille, welche hier beispielsweise kreisrund angenommen ist, und machen es unmöglich, dafs beim Durchwalzen eines Körpers sich an der Berührungsstelle zweier Walzen eine geradlinige Längsnaht bilden kann. Die Naht könnte höchstens die wellenförmige Gestalt der Zahnlücken annehmen.

Die Wälzenrinnen können wieder glatt geriffelt oder gemustert sein und einen runden, kantigen, symmetrischen oder unsymmetrischen Querschnitt besitzen oder aus einem Querschnitt in einen anderen übergehen.

Das vorbeschriebene Verfahren zur Herstellung konischer Walzenzüge kann auch dazu dienen, runde oder schraubenförmige (cylindrische oder kegelförmige) Körper mit erhabenen Arbeitsprofilen von verjüngten oder veränderten Querschnitten zu versehen. In diesem Falle werden nicht die eingeschnittenen Züge oder Rillen, sondern die nach der Ausfräsung derselben stehengebliebenen Theile der Walzenkörper benutzt und nöthigenfalls durch Abdrehen oder Hinterdrehen weiter bearbeitet. Die Arbeitsprofile solcher Körper können glatt belassen oder gekerbt, gerauht, mit eingefrästen Zähnen versehen werden etc. und in mannigfaltiger Weise als Druck- oder Polirwerkzeuge, als Fräser etc. verwendet werden. Solche Körper sind in den Fig. 18 und ig in zwei Beispielen dargestellt. Fig. 19 zeigt einen derartigen runden, mit Zähnen versehenen Fräser. Derselbe kann nun benutzt werden, um konisch verlaufende Profile auf jeder beliebigen Drehbank direct in Walzen oder Platten einzuschneiden.

Zu dem Zweck wird die Walze in gewöhnlicher Weise auf einer Drehbank eingespannt und der Fräser mit seinen einzelnen Arbeitsprofilen bezw. Schneiden unter gleichzeitiger Gegeneinanderdrehung beider Theile gegen die Walze wirken gelassen (Fig. 20). Beim Einfräsen konischer Rillen in Platten wird der Fräser mit seinen Schneiden unter Drehung derselben gegen die vorbewegte Platte wirken gelassen (Fig. 21). In beiden Fällen werden die Profile des Fräsers mit ihren verjüngten oder veränderten Querschnitten in die sich allmälig drehende Walze oder in die allmälig vorbewegte Platte in der der Einstellung des Fräsers entsprechenden Tiefe eingeschnitten.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Die Herstellung von Walzen (bezw. walzenförmigen Werkzeugen) mit vertieften (bezw. erhabenen), in Kreis- oder in Schraubenlinie

   aufeinanderfolgenden (verlaufenden), im Querschnitt vergrößerten (bezw. verjüngten), event, veränderten Arbeitsprofilen mittelst eines konischen Werkzeugs (einer Reibahle, eines Fräsers u. s. w:) in der Weise, dafs ein solches rotirendes Werkzeug (A) gegen eine oder zwischen zwei sich drehende Walzen in vorgedrehten Rillen wirkt und mit dem einen Ende seiner Achse aus der centralen Lage·verschoben und event, auch in oscillirende Bewegung versetzt wird, so dafs die vom Werkzeug beschriebenen Profile von Pyramiden oder Kegeln mit sich vergröfsernder, event, veränderter Basis in die Walzen eingearbeitet werden, wobei zur Herstellung von in Schraubenlinien verlaufenden Arbeitsprofilen entweder den Walzen (bezw. walzenförmigen Werkzeugen) öder dem konischen Werkzeug eine Bewegung in der Richtung der Walzenachse ertheilt wird. Die Arbeitsprofile können glatt belassen oder gerauht, gekerbt, gemustert, verzahnt oder sonst beliebig weiter bearbeitet werden.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.