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Vorrichtung zur Herstellung längsgekerbter, insbesondere von der zylindrischen
Form abweichender Stifte Die Erfindung betrifft die Weiterbildung einer Vorrichtung
zur Herstellung längsgekerbter, insbesondere von der zylindrischen Form abweichender
Stifte o. dgl. aus Rundmetall nach dem Patent 511 881, bei der die Stifte nacheinander
zwischen symmetrisch im Umkreise angeordneten Kerbwerkzeugen hindurchgeführt werden,
die durch ihr Eindringen das verdrängte Material in Form von Wulsten außerhalb des
ursprünglichen Umfanges heraustreten lassen.
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Zur Bildung von Vierkanten an runden Wellen hat man bereits Vorrichtungen
benutzt, bei denen vier Böcke an j e einem Hebel eine Rolle mit mehreren Rillen
tragen. Die schräg verlaufenden Rückenflächen dieser nach der Symmetrieachse hin
auf einer Unterlage verschiebbar angeordneten Böcke werden von einer Hülse mit einer
konischen Innenfläche umschlossen, so daß man sie durch Verdrehen der konischen
Hülse um ihre Achse gleichzeitig verstellen konnte, wenn man die Vorrichtung jeweils
zur Bearbeitung anderer Werkstückdur chmesser bereitmachen wollte. Zur Herstellung
längsgekerbter, insbesondere= von der zylindrischen Form abweichender- Stifte war
diese Vorrichtung nicht geeignet, weil ihr die Mittel zum Vortrieb der Werkzeuge
während des axialen Vorschubes fehlten. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung macht
auch von dieser Verstellung der Werkzeuge Gebrauch. Dabei sind die Schwenkarme,
die die Kerbwerkzeuge tragen, als Doppelhebel ausgebildet worden, die an dem einen
Ende die Kerbwerkzeuge und am anderen Ende Rollen tragen, die mit einem zentralen,
beim Arbeitshub axial mit dem Werkstück bewegten Steuerkörper zusammenwirken, dessen
Umfangsform so gewählt ist, daß er die Regelung des Vorschubes der Kerbwerkzeuge
während des Werkstückdurchschubes übernimmt.. Der Steuerkörper wird als auswechselbarer
Drehkörper gestaltet und zweckmäßig mit einer zentralen Bohrung versehen, durch
die sich z. B. der Stift hindurchbewegen kann. Die Doppelhebel werden vorteilhaft
ungleicharmig gemacht, damit durch eine geeignete Obersetzung der Steuerkörper groß
genug gewählt werden kann. Dadurch wird einerseits der Kraftaufwand für den Vorschub
der Arbeitskanten in das Werkstück gemindert, andererseits aber auch die Möglichkeit
geschaffen, den Steuerkörper genauer auszuarbeiten, was insbesondere für die Bildung
von kurzen Kerbstiften und komplizierteren Kerbformen von Bedeutung ist.
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Bei der Herstellung solcher Kerbstifte bedarf es aber auch einer ganz
besonders feinen
Einstellung der Werkzeuge bzw. der sie tragenden
verschiebbaren Blöcke. Es genügt oft nicht allein die grobe Verstellung durch die
konische Hülse, die-bei der bekannten Ausführung einfach um die Symmetrieachse verdreht
wurde, vielmehr empfiehlt sich noch die Anordnung besonderer, in radialer Richtung
wirkender Druckschrauben in der konischen Hülse. Diese Mittel wurden, wenn die sie
tragende Hülse zur Einstellung der Vorrichtung auf einen anderen Werkstückdurchmesser
verdreht werden würde, nur in den seltensten Fällen wieder in eine Lage kommen,
in der sie genau in der Mitte der schrägen Rückenlehnflächen der Lagerböcke für
die die Werkzeuge tragenden Hebel in Wirkung treten können. Diese Verstellungsart
durch Drehen der konischen Hülse ist demnach nicht bequem genug.
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Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung bleibt sowohl die konische
Hülse wie der die Lagerböcke tragende Teil, durch den die der Aufnahme der Steuerbewegung
dienenden Arme der doppelhebelförmigen Werkzeugträger hindurchragen, gegen Drehung
gesichert, feststehen. Letzterer wixd vielmehr durch einen axial unverschiebbaren
Gewinderingkörper, der sich in einem Innengewinde der konischen Hülse führt, axial
nach der konischen Fläche hin verschoben, wodurch die Lagerböcke einwärts gedrängt
werden. Die Sicherung der konischen Hülse gegen Verdrehung wird z. B. dadurch erreicht,
daß er mit achsenparallelen Schlitzen versehen wird, in denen am feststehenden Sockel
der Vorrichtung angeordnete Stifte liegen. Beim. Verdrehen des die Verstellung bewirkenden
Gewinderingkörpers wird also die konische Hülse lediglich axial näher an den Sockel
heranbewegt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
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Abb. i und 2 zeigen Aufsicht und Seitenansicht des Werkzeuges zum
Teil im Schnitt, Abb. 3 und 4 eine Gesamtanordnung in An-und Aufsicht.
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Abb.5 zeigt den Käfig in großem Maßstabe außer Einwirkung des Endanschlages.
Die Platte i (Abb. 1, 2, 3) trägt zwei Führungen 2, die in entsprechende Nuten des
Stellringkörpers 3 eingreifen. Dieser Ste11-ringkörper 3 gleitet, durch den mit
radialen Bohrungen 4 zum Einstecken eines Schlüssels versehenen Gewinderingkörper
5 mit Außengewinde beeinflußt, nach unten. Er selbst wird hierbei durch geeignete
Führung, beispielsweise den Bund 6, so festgelegt, daß er nur eine Drehbewegung
ausführen kann. Unter dieser Anzugsbewegung drängt die konische Ringfläche 6 die
in sternförmig angeordneten Führungsschlitten 7 geführten Gleitböcke 9 einwärts.
Diese Gleitböcke 9 tragen Doppelhebel io von zweckmäßig U-förmigem Querschnitt,
schwenkbar um Bolzen ii. In diesen Doppelhebeln io sind lose drehbar Kerbrollen
i2`und Laufroller. 13 gelagert. Eine Feder 14 zieht den kürzeren Hebelarm mit der
Kerbrolle 12 immer radial nach außen. Das Werkzeug ist nach oben durch eine Platte
15 abgedeckt, die in der Mitte die Eintrittsöffnung 15a für den zu bearbeitenden
Stift 16 enthält. Eine oben mit Längsschlitzen versehene, etwas aufgeweitete Führung
17 nimmt den Stift auf, sobald er in den Wirkungsbereich der Kerbrollen 12 gelangt.
In einem Führungszylinder 18 an der Unterseite der Platte i gleitet ein Stempel
i9 auf und ab, der einen auswechselbaren, durch eine Mutter 2o festgelegten Steuerkörper
21 trägt. Auf diesem Steuerkörper liegen die Laufrollen 13 auf, und j e nach seiner
Steigung und dem Übersetzungsverhältnis der beiden Hebelarme werden die Kerbrollen
12 mehr oder weniger radial in den zu bearbeitenden Stift 16 eingedrängt.
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In den Abb. 3 und 4 sind in dem Ring 3 gelagerte, auf die Schrägfläche
der Böcke 9 einwirkende Stellschrauben 22 sichtbar, mit deren Hilfe eine Feineinstellung
der einzelnen Gleitböcke 9 vorgenommen werden kann. Das Durchstoßen des Stiftes
erfolgt durch eine .Stempeleinrichtung, deren vorspringender Teil23 auf der Öffnung
i5a der Abdeckplatte 15 sich aufstützt und dem eigentlichen Stempel 24 als Führung
dient. Der Stempelkolben 25 gleitet in einer Hülse 26, die gegen 27 durch Federn
28 abgestützt ist. Die Hülse 26 selbst wird also aufgehalten, sobald der untere
Rand von 23 auf 15a aufsitzt. Eine solche federnde Stempelausbildung ist namentlich
bei schwachen Stiften sehr vorteilhaft.
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29 ist eine angetriebene, nach dem Rande zu aufgeräuhte Scheibe.
30 ist ein waagerechter Stiftspeicherkanal mit einer Einwurföffnung 31 und
einem Vorratstisch 32 für die einzulegenden Stifte, die durch Oberflächenreibung
von der Scheibe 29 mitgenommen, in den Kanal so eingeführt, aber dort am Vorwärtsgleiten
durch einen in dem Gehäuse 33 gelagerten, unter Federwirkung stehenden senkrechten
Stift 34 gehindert werden.
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Über der Kerbeinrichtung ist in Lagern 35 und 36 drehbar eine waagerechte
Welle 37 angeordnet, die einen in senkrechter Ebene schwenkbaren Arm 38 trägt, der
mit einem auswechselbaren Oberteil 39 einen Kanal 4o zur Aufnahme der Stifte
16 bildet. Dieser Schwenkkörper sei im folgenden kurz als Käfig bezeichnet. Sein
Arm 38 besitzt einen Längsschlitz, durch den eine Kralle 41 in den Kanal 4o reicht,
die einem eingeschobenen
Stift 1611 als Anschlag dient. Die Kralle
41 ist mittels Hülse 42 auf einem Schwenkarm 43 verschiebbar, um den verschiedenen
Stiftlängen Rechnung zu tragen, und mit einer Schraube 44 feststellbar. Der Schwenkarm
43 ist drehbar um die Schraube 45 am Arm 38. Sein oberes Ende läuft in einen Haken
46 aus, der mittels einer Zugfeder 47 gegen einen Haken 48 des Armes 38 angezogen
wird.
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Kurz bevor der Käfig die vertikale Endlage erreicht (Abb. 3), wird
der Schwenkarm 43 von einem einstellbaren Anschlag 49 zurückgehalten, so daß die
Kralle 41 im Kanal 4o den Stift r611 freigibt und dieser in die öffnung 15a nach
unten fallen kann.
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Beim Schwenken des Käfigs mit der Welle 37 nach dem Speicherkanal
30 zu drückt der Vorderteil des Käfigs den Stift 34 nieder, um die Einführung
des vordersten Stiftes 16b durch die Scheibe 29 aus dem Speicherkanal 3o in den
Kana14o zu ermöglichen. Die Blattfeder 5o, die bei dieser Bewegung mit ihrem vorderen
Ende zurückgehalten wird und sich in die gestrichelte Lage einstellt, gibt den Eintritt
des Stiftes in den Kanal 4o des Käfigs frei und verhindert das Herausspringen sehr
kleiner Stifte unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft aus diesem Kanal.
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Die Steuerung der Käfigschwenkung geschieht durch einen auf der Welle
37 befestigten Hebel 51 mit Rolle 52, die durch eine an die Stempeleinrichtung angelenkte,
mit dieser abwärts gehende Steuerfläche 53 niedergedrückt wird. An die Stempeleinrichtung
ist auch in geeigneter Weise der Kolben ig mit dem Steuerkörper angelenkt.
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Zu einer leichteren und genaueren Einstellung der Kerbwerkzeuge 12
auf den jeweiligen Stiftdurchmesser kann auch der Gewindering 5 an seinem Umfang
eine Verzahnung tragen, in die eine Schneckenspindel eingreift. In der Zeichnung
ist diese Einrichtung nicht dargestellt.
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Die Wirkungsweise der Teile ist folgende: Die vom Vorratstisch 32
entnommenen Stifte gelangen durch die Einwurföffnung 31 unter dem Einfluß der umlaufenden
Scheibe 29 in den Stiftspeicherkanal 3o, an dessen Austrittsöffnung sie durch den
Stift 34 jeweils gesperrt gehalten werden. Der Käfig 38, 39 wird -unter Einwirkung
der an die Stempeleinrichtung 27 angelenkten, auf den Hebel 5I einwirkenden Steuerplatte
53 in die gestrichelte (Abb.3), waagerechte Lage gebracht. Hierbei drückt er den
Stift 34 abwärts, so daß der vorderste Werkstückstift 16b aus dem Speicherkanal3o
in den Kanal 4o hineingelangen kann. Zugleich mit der Steuerplatte 53 bewegt sich
aber die Stempeleinrichtung abwärts. Der vorspringende Teil 23 der Hülse 26 setzt
sich auf die versenkte Einführungsöffnung 15a der Platte 15; der eigentliche Stempel
24 am Kolben 25 aber gleitet zwischen den Kerbrollen 12 abwärts und stößt den Stift
16 (Abb. 2) durch. Dieser Stempel 24 hat am besten entsprechend der Anzahl der Kerbrollen
gleichseitigen Dreieckquerschnitt. Mit der Stempeleinrichtung geht auch die Steuerplatte
53 nach oben, und damit gehen der Hebel 51 mit der Rolle 52 und der Käfig allmählich
in die senkrechte Lage. Kurz vor Erreichen der Endstellung wird aber der Schwenkhebel
43 durch den einstellbaren Anschlag 49 zurückgehalten; die Feder 47 zwischen den
beiden Krallen 46 und 48 wird gedehnt, und infolgedessen gleitet die Kralle 41 unter
dem Werkstückstift z611 zurück, bis er frei in die Öffnung i511 zwischen die Werkzeuge
abfällt. Sobald der neue Stempelhub beginnt, wirkt die Feder 47 auf den Schwenkhebel
43 wieder so ein, daß die Kralle in den Bereich des Stiftkanals 4o kommt, um den
neueingeschobenen Stift aufzuhalten.
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Gleichzeitig mit der Stempeleinrichtung wird auch der angelenkte Steuerkörper
2,1 abwärts gedrückt, der durch die Laufrolle 13 den Doppelhebel io beeinflußt und
die Kerbrollen 12 gegen den sich vorbewegenden Stift radial eindrängt, der von der
Führung 17 aufgenommen wird und durch eine Bohrung des Steuerkörpers Zia aus dem
Werkzeug herausfällt.
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Je nach der Oberfläche des Steuerkörpers lassen sich verschiedene
Kerbformen herstellen. Auswechselbar sind alle Teile, die vom Durchmesser des zu
bearbeitenden Stiftes abhängig sind, also die Einwurföffnung 3i,- der Stiftkanal
3o, der Käfigoberteil39 und der Steuerkörper 21 und die Führung I7.
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Zweckmäßig wird der zum Durchstoßen des zu bearbeitenden Stiftes i611
dienende Stempel 24 in dem Stempelkolben 25 derart durch Klemmen, Spannschrauben
o. dgl. befestigt, daß er beim durch Verstopfen der öffnungi511 oder anders verursachten
übermäßigen Widerstand in die Bohrung des Kolbens 25 zurückweicht, wodurch die Gefahr
eines Abbrechens oder Verbiegens des Stempels beseitigt wird.