DE59037C - Presse zur Herstellung von Spiralbohrern und Reibahlen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT?

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung von schraubenförmigen oder geraden Bohrern und Reibahlen durch Schmieden.. Insbesondere kommen die Einrichtungen in Betracht, welche die selbsttätige Herstellung der schraubenförmigen Bohrer und Reibahlen ermöglichen. Das Ausschmieden der bezeichneten Werkzeuge geschieht durch zwei sich gegen oder von einander bewegende Prefsbacken, welche den Bohrern die äufsere Form geben, und durch zwei Schmiedestempel, welche gleichzeitig mit jener äufseren Formgebung die Nuthen einpressen oder ausschmieden. Jene Prefsbacken dienen bei dem Arbeitsgang gleichzeitig zum Festhalten des Arbeitsstückes. Es kommt demgemäfs bei der Construction der Maschine einmal auf geeignete Bethätigung der Prefsbacken und Schmiedestempel an und dann darauf, die Stange, aus welcher das Werkzeug entsteht, in entsprechender Weise zwischen die Backen und Stempel zu führen, was, wie erwähnt, selbsttätig geschieht.

Durch die neue Art der Herstellung erhalten die Bohrer oder Reibahlen eine freie Bahn, welche weit genug hinter der Schneidkante zurücktritt, so^: dafs das Werkzeug mit geringster Reibung in dem auszureibenden oder zu bohrenden Loch arbeitet. Auch wird die schmale Schneidkante des Bohrers allein angeschliffen. In solcher Weise geschmiedete Bohrer oder Reibahlen besitzen grofse Dauerhaftigkeit und Festigkeit. .. .
'.Auf beiliegender Zeichnung zeigt Fig. 1 eine solche Sehmiedemaschine im Schnitt, und zwar nach Linie y-y der Fig. 2.

Fig. 2 ist eine Vorderansicht der Maschine, wobei der Zuführungsmechanismus und die Seitenplatte abgenommen gedacht sind, um innere Theile zur Bewegung des Hammers und der Schmiedestempel zu zeigen.

Fig. 3 ist eine Darstellung in gröfserem Mafsstabe der linken Seite von Fig. 1, jedoch in einer Ebene durch die Welle / und /genommen,

Fig. 4 ein Querschnitt der Fig. 2 nach Linie £-£,

Fig. 5 ein Schaubild, welches die Prefsbacken und die Bremse des Zuführmechanismus zeigt, .. .

Fig. 6 ein Querschnitt nach Linie x-x der

Fig. 7 eine Ansicht eines Bohrers, der auf der neuen Maschine hergestellt ist,

Fig. 8 eine Reibahle mit einer geraden Nuth, Fig. 9 ein Bohrer, ähnlich wie der in Fig. 7, nur mit gerader, statt spiraliger Nuth,

Fig. 10 ein Schaubild, welches die Herstellung der Prefsbacken und Schmiedestempel zeigt,

Fig. 11 ein Querschnitt durch die Prefsb'acken, zugleich darstellend die Art der Bildung des Bohrers zwischen den Prefsbacken und den Schmiedestempeln.

Fig. 12 zeigt eine Abänderung der Einrichtung der Prefsbacken hinsichtlich der Herstellung der freien Bahn am Bohrer.

Fig. 13 ist eine Ansicht der unteren Prefsbacke und der Schmiedestempel.

Fig. 14 ist ein Schaubild eines der Schmiedestempel, Fig. 15 eine Endansicht desselben und Fig. 16 ein Schnitt, welcher die Art der Herstellung eines Schmiedestempels zeigt.

Bei dieser Maschine zur Herstellung von Bohrern und Reibahlen sind mit B die Prefsbacken bezeichnet. Die untere derselben, 6, ist in dem Hauptgestell A der Maschine befestigt, während die obere, 5, an einem senkrecht auf- und niedergehenden Rahmen C sitzt und durch Excenterscheiben bewegt wird. Die Hauptwelle S der Maschine ist mit zwei Excentern ä versehen. Diese Welle ist ferner mit einem schweren Schwungrad und einer Los- und Festscheibe ausgerüstet. Die Excenter s bewegen zwei Rahmen T T¹ gleichzeitig nach verschiedenen Richtungen. Diese Rahmen werden in dem Hauptgestell A der Maschine geführt und tragen die beiden Schmiedestempel 7, 7. Der Rahmen T ist mit einer Platte m versehen, welche mit einer ähnlichen Platte m¹ an dem senkrecht auf- und niedergehenden Rahmen C zusammen arbeitet, so dafs die Hin- und Herbewegung des Rahmens T den Rahmen C mit seiner Prefsbacke zwingt, bei jedem Gange des Rahmens T herunterzugehen. Eine Feder i,_ Fig. 2,. schiebt den Rahmen C jedesmal wieder hoch und hält die beiden Platten mm¹ in Berührung. Die Stempel machen für gewöhnlich etwa 400 Schläge in der Minute.

Zum Festhalten der zu einem Bohrer oder einer Reibahle umzuschmiedenden Stange dient der Kopf D, Fig. 1, welcher von einem Gestell G getragen wird und mit diesem auf dem Hauptgestell A gleitet und mittelst des Zahngetriebes Q an die Stempel B heran- oder davon abgeschoben werden kann. Der Kopf D ist an einer hohlen Welle J befestigt, die äufseres Schraubengewinde e besitzt; sie ist von einer Mutter F umgeben, die aufsen ein Zahnrad/ bildet, in welches das Rad H auf der Welle / eingreift. Diese verschiedenen Theile werden von dem Gestell G getragen. Bei Drehung der Welle / wird die Mutter F gedreht, welche den Kopf D vorwärts oder rückwärts in Richtung der Stempel bewegt, je nachdem man die Welle / in der einen oder . anderen Richtung dreht. Mit der Welle J ist die Röhre E mittelst Feder und Nuth oder auf sonst geeignete Weise verbunden, und diese Verbindung ist derart, dafs, wenn die Welle gedreht wird, die Röhre E und der Kopf D ebenfalls gedreht werden, die Welle J sich jedoch gleichzeitig durch die rotirende Mutter F unabhängig in der Längsrichtung verschieben kann. Die Verbindung mit Nuth und Feder ist in Fig. 6 deutlich dargestellt. Die Welle J trägt ein Wurmrad j, in welches eine Schnecke eingreift, die an der Welle k befestigt ist. Diese Welle k steht mit der kurzen Welle £ durch die konischen Räder L in Verbindung. In einer Linie mit der Welle i ist eine besondere Welle i^l angeordnet, und beide sind mit Rädern M bezw. M¹ versehen, welche durch die Triebe m² m² und die Welle / mit einander in Verbindung stehen. Wenn daher die Welle i¹ gedreht wird, so dreht sich auch die Welle i in derselben Richtung, und mit Hülfe der konischen Räder und des Schneckengetriebes j nebst der Welle k erhält auch die Welle J eine entsprechende Drehung. Zu gleicher Zeit mit dieser Drehung der Welle J erhält die Mutter F eine Drehung durch das Rad H und die Welle /, welch letztere unter Vermittelung der Triebe m². gedreht wird. Diese zweifache Drehung bewegt den Kopf D nach den Stempeln zu und gleichzeitig erhält er eine bestimmte Drehung, welche der in dem Bohrer herzustellenden Schraubennuth entspricht. Durch Auswechseln der Räder M M^ und wi² kann man den Kopf sich schneller oder langsamer drehen lassen, um Spiralnuthen von verschiedener Ganghöhe bilden zu können. Die Welle i ^x ist an einer Hülse JV befestigt; auf einen Flantsch η der letzteren ist eine Antriebsscheibe O aufgesetzt. Die Construction der Scheibe und ihre Verbindung mit der Hülse ist am besten aus Fig. 3 zu erkennen. Sie besteht aus zwei Theilen, von denen der eine auf der Hülse läuft und der andere aus einer Platte P besteht, die mit Bolzen ρ gegen eine Leder- oder ähnliche Zwischenlage ο angeschraubt ist, die ihrerseits gegen die eine Fläche des Flantsches η drückt. Auf der entgegengesetzten Seite des Flantsches kann, wenn erforderlich, noch ein besonderer Reibungsring angebracht werden. Aus dieser Anordnung ist ersichtlich, dafs man eine beliebige Reibung zwischen den. Theilen hervorrufen kann, so dafs bei Drehung der Antriebscheibe O die Hülse JV mehr oder weniger schnell mitgenommen wird. Da die Hülse JV auf der Welle i¹ befestigt ist, so dreht sich auch die Welle i¹ mit.

Um die Hülse JV ist ein Bremsband JV¹ angebracht, um die Hülse in bestimmten Zwischenräumen anzuhalten, und zwar während die Stempel den Bohrer bearbeiten. Dieses Bremsband JV¹ wird durch einen besonderen Mechanismus in Thätigkeit gesetzt, welcher mit den Vorrichtungen in Verbindung steht, die die Stempel antreiben, oder mit Vorrichtungen, die in Uebereinstimmung mit den Stempeln bewegt werden. Der Mechanismus zur . Anspannung des Bremsbandes wird zweckmäfsig durch den senkrecht auf- und niedergehenden Rahmen C, welcher die obere Backe 5 des Backenpaares B trägt, bethätigt, wie Fig. 5 zeigt. Er besteht aus dem Hebel c, dessen eines Ende durch

eine Stange b mit dem Rahmen und dessen anderes Ende mit der in ihrer Lange verstellbaren Welle R durch eine Kurbel r und Lenkstange d verbunden ist. Die verstellbare Welle R ist an ihrem Ende mit dem Querarm S versehen; das untere Ende des letzteren ist durch die Lenkstange t mit dem unteren Ende des einarmigen Hebels Γ² verbunden. Das eine Ende des Bremsbandes 2V² ist durch eine Stange U mit dem oberen Theil des Querarmes, das andere durch eine gleiche Stange und mittelst einer Stellschraube W mit dem Hebel T² verbunden. Die Stellschraube W dient zum Nachstellen des Bremsbandes, sobald . eine Abnutzung desselben eintritt. Die Hebel T² und S, von denen der eine ein einarmiger, der andere ein zweiarmiger ist, sind durch die Stange t, Fig. 5, dergestalt verbunden, dafs bei der Drehung der verstellbaren Welle R sich die Enden des Bremsbandes in entgegengesetzten Richtungen bewegen, wodurch das Bremsband nachgelassen oder angezogen wird, wodurch die von demselben umspannte Hülse gebremst, d. h. stillgesetzt oder freigegeben wird.

Die in der Länge zusammenschiebbare Welle R ist angewendet, damit der Schlitten C sich in Bezug auf die Prefsstempel und damit auch das Bremsband verschieben läfst, ohne dafs dabei die Hebel c und S, Fig. 5, aufser Verbindung kommen.

. Würde man das Bremsband nicht anwenden, so würde die beständig umlaufende Riemscheibe O bestrebt sein, die Bohrerstange unausgesetzt vorwärts zu schieben und spiralartig in Umdrehung zu setzen, und demgemäfs müfsten dann die Prefsbacken 5 und 6, welche das Arbeitsstück während der Bearbeitung durch die Schmiedestempel festhalten, auch die Stillsetzung der Welle i und der Hülse N bewirken, was aber unpraktisch ist und eine minder gute Arbeit zur Folge haben würde, da dann das' Arbeitsstück beständig auf Verdrehung beansprucht wäre. Durch die beschriebene Einrichtung werden dagegen die Antriebmechanismen, welche das Arbeitsstück bewegen, in Uebereinstimmung mit der Thätigkeit der Prefsbacken durch Anhalten der Muffe N gebremst, wobei dann die Riemscheibe O infolge der Reibungsverbindung unter Ueberwindung der Reibung an dem Flantsch η lose auf der Hülse N schleift. Bei dem Auf- und Niedergang des Rahmens C mit seiner Prefsbacke findet entsprechend eine Bremsung und eine Freigabe der Hülse N durch das "Bremsband N² statt; dadurch kann man die minutliche Zahl der Arbeitsvorgänge erheblich steigern, ohne ein ungenaues Arbeiten befürchten zu müssen. Da infolge der Reibung der Riemscheibe O an der Scheibe η eine beträchtliche Wärmeentwickelung stattfindet, so empfiehlt sich die Anwendung von Wasserkühlung. Zu diesem Zweck kann man die in Fig. 3 an der linken Seite dargestellte Einrichtung anwenden. Die Scheibe η ist mit einer kreisförmigen Oeffnung versehen, welche mit zwei einander gegenüberliegend angeordneten Kanälen in Verbindung stehen; in den einen strömt bei N³ das Wasser ein, während es durch den, anderen bei JV² austritt. Der Theil der Vorrichtung, welcher die Einlafs- und Auslafsstutzen trägt, ist unbeweglich und mit den umlaufenden Theilen mittelst der Stopfbüchse 2V⁴ verbunden. Die Verbindungskanäle zwischen dem festliegenden und dem umlaufenden Theil sind dergestalt eingerichtet, dafs der freie Durchflufs des Wassers ungehindert stattfinden kann. Demgemäfs tritt das Wasser beständig bei N^s ein, durchströmt die Scheibe η und tritt bei N² aus.

Der in Fig. 7 dargestellte Bohrer ist mit der schraubenförmigen Nuth 2 versehen, welche die Schneidkante 3 bildet, hinter welcher unmittelbar die freie Bahn 4 liegt. Bei dem in Fig. 9 gezeigten Bohrer ist dieselbe Anordnung vorhanden, nur ist die Nuth 2 gerade. Die in Fig. 8 gezeigte Reibahle hat dieselbe Einrichtung wie der Bohrer, Fig. 9. An Stelle der geraden Nuthen lassen sich, wie punktirt angedeutet, auch schraubenförmige anwenden.

Die Preisbackeneinrichtung besteht aus den Theilen 5 und 6. Die innere Gestalt der letzteren und der Schmiedestempel 7, 7 mufs sich naturgemäfs der äufseren Gestalt des Bohrers oder der Reibahle anpassen und dieselbe wird demgemäfs je nach dem Grade der Steigerung oder ob eine spiralige oder gerade Nuth einzuarbeiten ist, verschieden sein. Die Prefsbacken bestehen aus Stahl und können in beliebiger Weise in die Prefsvorrichtung eingesetzt sein. Zusammengelegt weisen dieselben eine Queröffnung auf und im rechten Winkel dazu die beiden Querschlitze 8. Durch die erstere Oeffnung wird die Stange, aus welcher der Bohrer oder die Reibahle hergestellt wird, hindurchgeführt, während die Schmiedestempel 7 die in dieser Weise geführte Stange zu dem Bohrer ausarbeiten, indem sie in die gegenüberliegenden Schlitze 7 eintreten, und zwar in dem Augenblick, wo der .Stab zwischen den Prefsbacken 5 und 6 geprefst wird. Die Schmiedestempel 7, 7 bewegen sich schnell hin und her, und in entsprechender Weise öffnen und schliefsen sich die Prefsbacken 5 und 6, wobei aber nur die obere derselben auf- und niedergeht. Die Bewegungen der Prefsbacken 5 und 6 und der Schmiedestempel 7, 7 können indessen nicht' übereinstimmend vor sich gehen, weil die Prefsbacken die Bohrerstange so lange eingespannt halten müssen, bis die Stempel 7 in dieselbe eingedrungen sind. Die Prefsbacken 5 und 6 dienen zur Formgebung der Aufsenfläche des

Werkzeugs,' also zur Bildung der Schneidkante 3 und. der freien Bahn 4 des Bohrers oder der Reibahle, während die Stempel 7 die schraubenförmige oder gerade Nuth 2 des Werkzeugs herstellen. Die Aufgabe der Gesenkbacken 5, 6 ist eine doppelte, indem sie erstens die Bohrerstange eingespannt halten, während die Stempel 7, j dieselbe bearbeiten, und zweitens der freien Bahn die nöthige Abschrägung oder Zurücksetzung hinter der Schneidkante geben. Die Prefsbacken sind entweder so gestaltet, dafs die freie Bahn 4 des Bohrers hinter der Schneidkante 3 zurücktritt,, wie in Fig. ii angegeben ist, oder die Schneidkante schrägt sich allmälig ab, wie in Fig. 12 punktirt angedeutet ist. Durch die Stempel 7, .7 erhält der, mittlere Theil des Bohrers infolge der Verdichtung des Materials eine bedeutende Festigkeit und gleichmäfsig dichtes Gefüge. Dies gilt auch für die Schneide 3 und die freie Bahn 4 des Bohrers oder der Reibahle, indem das Material durch den Druck der Stempel 7, 7 fest in die durch die Prefsbacken gebildete Form geprefst wird.

Nachdem der Bohrer in der beschriebenen Weise hergestellt ist, kann man die Schneidbahn 3 hinter der Schneidkante noch abschleifen, um eine scharfe Schneidkante und einen vollständig genauen Bohrer zu erhalten..

Die. Prefsbacken 5 und 6 sollten so kurz sein, damit das Metall nicht wesentlich abgenutzt wird, nachdem es die Stempel 7, 7 verläfst. Die Innenflächen der Prefsbacken 5 und 6, welche die freie Bahn auspressen, sind mit h benannt, während die Theile, welche die vorstehende Schneidkante 3 herstellen, durch 9 bezeichnet sind. Zwischen den Theilen 9 und 12 entsteht der Absatz 10, welcher demjenigen des Bohrers zwischen der Schneidbahn 3 und der freien Bahn 4 entspricht. Wie aus Fig. 13 ersichtlich, beginnt dieser Absatz in den Prefsbacken 5 und 6 ungefähr in der Mitte des einen Endes der Backe und endigt an dem anderen Ende.zur Seite der Backe. Die zweite Prefsbacke ist genau umgekehrt gestaltet. Die Steigung oder Schräge des Absatzes ι ο entspricht genau der Steigung des Bohrers. ...

Die Stange, die zwischen den Prefsbacken 5 und 6 hindurchgeht, wird bei einmaligem Durchgange zum Bohrer oder zur Reibahle ausgeschmiedet und geprefst; demnach haben die Backen an der Einführungsstelle der rohen Stange den runden Querschnitt derselben, während sie 'an der Austrittsstelle die Gestalt des fertigen Bohrers zeigen. Die Hauptarbeit hinsichtlich der Formgebung und des Einspannens üben die Backen an der Stelle aus, wo der Stab zwischen sie eintritt, und in der Mitte, wo die Stempel γ; y ihre' Thätigkeit ausüben. Bei gerader Nuth bildet der Absatz 10 eine gerade Linie parallel zur Durchgangsöffnung der Backen.

Die Schmiedestempel sind an ihren Enden abgeflacht und dergestalt abgerundet, dafs ihre Gestalt sich genau den beiden Nuthen an den entgegengesetzten Seiten des Bohrers anpafst, wie sich aus Fig. 10 bis 12 erkennen läfst. Die Schlitze oder Oeffnungen 8 für die Enden dieser Schmiedestempel in den beiden Prefsbacken 5 und 6 werden genau durch die Stempel ausgefüllt, sobald die Prefsbacken 5 und 6 auf einander liegen. Wird die freie Bahn des Bohrers durch allmälige Zurücksetzung hinter der. Schneidkante gebildet, wie in Fig. 12 dargestellt, so mufs die abgesetzte Kante' 10 natürlich fortfallen und die beiden Theile 12 und 9 der Prefsbacken 5 und 6. gehen allmälig in einander über. Die Prefsbacken stellt man aus Hartgufs oder aus Stahl her. Die Schmiedestempel bestehen an: ihrer Prefsfläche am zweckmäßigsten immer aus Hartgufs, da sie der Abnutzung in hohem Mafse ausgesetzt sind. Die Gestalt des Prefsstempels läfst sich am besten aus Fig. 10 bis 15 erkennen. Der Schaft des Stempels besteht am besten aus weifsem Gufseisen, in Sand gegossen, während man den mit dem zu pressenden Material in Berührung kommenden Theil desselben in eine Metallform giefst, wie Fig. .16 zeigt. Auf einer geeigneten Schleifmaschine kann man der Prefsfläche des Stempels genaue Gestalt geben, der Krümmung und Steigung der Nuthen der herzustellenden Bohrer oder Reibahlen entsprechend. Die Prefsfläche der Stempel ist nach allen Seiten abgerundet, kann aber länglich gestaltet sein. Sollen Schraubenbohrer hergestellt werden, so mufs der Theil 13 des Stempels, Fig. 15, schräg stehen, wie dies der Krümmung der Schraubennuth entspricht.

Die Einzelheiten der Construction der Maschine lassen sich in mancher Hinsicht abändern. ■'■...-

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Eine Schmiedepresse zur Herstellung von Bohrern und Reibahlen, bei welcher die rohe Stange ruckweise durch die mit schraubenartigen Prefsflächen versehenen Gesenke (5 und 6) hindurchgedreht wird, indem der auf- und niedergehende Prefsstempel (C) die Stange erfafst und so lange die weitere Vorwärtsbewegung hindert,, da-■ bei "gleichzeitig die Umflächen des Bohrers öder der Reibahle pressend (Fig. 11 und 12), bis die durch die Gesenke (5 und 6) hindurchgreifenden Stempel (7) die Nuthen einpressen.
2. 2. Bei der unter 1. gekennzeichneten Maschine die Anordnung eines Reibungsgetriebes (on)

   C -

   zwischen der Kraftübertragungsscheibe O und .der Triebwelle, zu dem Zwecke des unterbrochenen Vorschubs der zu pressenden Stange in der Weise, dafs durch die gemeinsame Wirkung der die Stange einpressenden Gesenkbacken (5,6) und einer auf der Zuführungsvorrichtung angebrachten und beim Niedergang des Prefsstempels (C) von diesem bethätigten Bremsvorrichtung die Zuführungsvorrichtung unter Ueberwindung der Kraft des Reibungsgetriebes (n 0) stillgesetzt wird, bis die Gesenkbacken den Stab wieder freigeben, wobei die Bremsvorrichtung aus einer Muffe (N), einem Bremsbande (N¹) ■ und aus einer Hebelübertragung (b c dr S tu), Fig. 5, besteht. Bei der unter 2. angegebenen Bremseinrichtung die verschiebbare Welle R, Fig. 5, welche die Vorschiebung der Zuführungsvorrichtung mit dem Einspannkopf D über dem Maschinenbett gestattet und durch die Hebel b c dr von dem Gesenkstempel C hin- und hergedreht wird, wodurch mittelst der Hebel S t u das Bremsband N², Fig. 5, abwechselnd angezogen und freigegeben wird. ' ·

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.