DE604611C - Verfahren zur Herstellung von doppelhiebigen Rund- und Halbrundfeilen - Google Patents

Description

Als billiger Ersatz für das Hauen von Flachfeilen ist bereits das Hindurchführen des glühenden Feilenwerkstückes zwischen zwei Walzen vorgeschlagen worden, die auf ihrem halben Umfange halbzylindrische, zu Negativen der Feilenzähne ausgearbeitete Druckschienen tragen. Die praktische Auswertung dieses Verfahrens scheiterte an der starken Zunderbildung, welche die Entstehung scharfer Schnittkanten nicht zuließ und die Vertiefungen der halbzylindrischen Preßschienen bald bis zu deren Unbrauchbarkeit verstopfte, so daß auch keine scharfen Spitzen mehr entstanden.

Auch gewisse Vorschläge zur Vorbehandlung des Werkstückes zwecks Hintanhaltung allzu starker Zunderbildung und zur Nachbehandlung des Werkstücks zur Entfernung trotzdem noch anhaftenden Zunders konnten zu keinen Flachfeilen führen, welche mit den gehauenen

ao hätten konkurrieren können. Die kalten Flachfeilenwerkstücke hätten unter dem Walzendruck jedoch nicht zu schneidfähigen Zähnen gepreßt werden können, weil die Länge des ■ halben Walzenumfanges der Flachf(ilenlänge hätte entsprechen müssen und dadurch sehr dicke Walzen erforderlich gewesen wären, welche sich nicht mehr nach nur einer Mantellinie, sondern nach vielen aufeinanderfolgenden Mantellinien, d. h. nach breiten Querstreifen, zugleich hätten in das Werkstück einpressen müssen. Dazu wären ungeheure Drucke und zu deren Ausübung entsprechend starke und kostspielige Walzmaschinen erforderlich gewesen, deren Beschaffung und Verzinsung durch die erhofften Vorteile nicht aufgewogen worden wären. Sehr wahrscheinlich hätten sich auch mit den kostspieligen Walzanlagen scharfe Zahnfelder auf kaltem Wege überhaupt nicht erzielen lassen.

Die vorliegende Erfindung bringt nun ein Verfahren zur Herstellung von doppelhiebigen Rund- und Halbrundfeilen und besteht im wesentlichen darin, daß deren Zähne mittels Hindurchwalzens des vorzugsweise kalten Rundwerkstückes zwischen zwei Walzbacken gepreßt werden, von denen die eine ein Rechtsgewinde und die andere ein Linksgewinde der gewünschten Steigung erzeugt. .Das kalte Einwalzen entweder nur rechtsgängigen oder nur linksgängigen Gewindes in Schraubenbolzen mittels Walzbacken, von denen die eine in einer Richtung schräg zur Walzrichtung verlaufende gerade Rippen und Riefen und die andere in der entgegengesetzten Richtung schräg verlaufende gerade Rippen und Riefen hat, ist zwar bekannt, doch ist bisher niemand auf den Einfall gekommen, die Zähne von Rundfeilen ebenfalls auf kaltem Wege mittels Walzbacken einzuwalzen, indem man die eine Backe ein Rechts- und die andere zugleich ein Linksgewinde einwalzen läßt. Hier ist das kalte Einwalzen im Grundriß rautenförmiger, scharfkantiger Feilenzähne wegen des im Vergleich mit dem Durchmesser der erwähnten Preßwalzen weit kleineren Werkstückdurchmessers möglich, weil die Backen den dünnen Zylinder fast nur nach Mantellinien berühren und deshalb unter verhältnismäßig kleinem Preßdruck tief in die kalten Werkstücke eindringen können. Es ist klar, daß das nur einige Sekunden währende Einpressen der Fei-

lenzähne dem Einhauen derselben von Hand oder durch Maschine weit überlegen ist'und die gewalzten Rundfeilen viel billiger sind.

Der Querschnitt der Walzleisten ist so zu gestalten, daß die die Brust und den Rücken der Feilenzähne walzenden Flächen sich spitzwinklig schneiden. Es lassen sich auch andere, noch vorteilhaftere Walzleistenformen schaffen, welche Feilenzahnformen ergeben, die der Form ίο der gehauenen Feilenzähne in gewissen Hinsichten überlegen sind.

Auf der Zeichnung ist die Durchführung des neuen Verfahrens veranschaulicht.

Fig. ι ist die Stirnansicht einer Walzbacke für eine Rundfeile. Die

Fig. 2 bis 4 lassen im Schnitt nach A-B verschiedene Querschnittsformen der Walzbackenleisten erkennen, wobei Fig. 3 zu Fig. 1 paßt.

Fig. 5 zeigt in Vorderansicht und Fig. 6 im Schnitt nach C-D der Abb. 5, in der Pfeürichtung gesehen, die gegenseitige Anordnung der Walzbacken und deren Leisten für eine Rundfeile mit symmetrisch zur Stoßrichtung gekreuzten Kerben.
Fig. 7 ist eine Draufsicht und Fig. 8 ein Querschnitt durch eine mit den

Leisten vom Querschnitt nach Fig. 3 und mit der · Leistenanordnung nach Fig. 6 hergestellte Rundfeile, die einer zweihiebigen gehauenen Feile ähnlich ist.

Fig. 9 ist ein Querschnitt durch die Walzbacke für verjüngte Rundfeilen.

Fig. 10 läßt die teilweise Abwicklung einer Rundfeile erkennen, deren Zahnspitzen in aufeinanderfolgenden Schrägreihen quer zur Stoßrichtung gegeneinander versetzt sind. Die

Fig. 11 bis 13 lassen in Querschnitten die Herstellung von Halbrundfeilen aus einer Rundfeile erkennen.

Mit Bezug auf die Abb. 1 bis 4 hat die Walzbacke α Walzleisten δ, die auf der Seite f zwischen r und Ii (vgl. Fig. 1 bis 4) steil der Stoßrichtung c entgegen und mit ihrem Rücken g zwischen s und h weniger steil in der Stoßrichtung c abfallen. Infolgedessen bekommen die Feilen umgekehrt Leistenabdrücke, welche wie die Zähne gehauener Feilen nach dem freien Feilenende hin steil abfallen, nach dem Heft zu aber einen weniger steil abgedachten Rücken bilden. Die Leistenquerschnittsform nach Fig. 2, bei welcher die aufeinanderfolgenden Flächen f und g sich nach scharfen Grundschneiden Ji und ebenfalls scharfen Scheitelschneiden i schneiden, ergibt Abdrücke, welche der üblichen Querschnittsform der Zähne gehauener Feilen am genauesten entspricht. Mit dem Meißel läßt sich eben diese Querschnittsform am leichtesten erzielen.

Vorteilhafter ist jedoch die Leistenquerschnittsform nach Fig. 3, bei welcher statt der scharfen Scheitelschneiden i zwischen r und s ebene Scheitelflächen i_x vorgesehen und die scharfen Grundschneiden h beibehalten sind. Diese Querschnittsform hat gegenüber derjenigen nach Fig. 2 den Vorteil, daß die Scheitelflächen I₁ sich auf der Feile als Grundflächen i_x' (Fig. 7) breiter Abführgassen für die Feilspäne abdrücken. Eine Verstopfung der Feile ist deshalb ausgeschlossen und daher eine Reinigung derselben entbehrlich.

Nach Fig. 4 ist die scharfe Grundschneide h durch eine schräg in der Stoßrichtung abfallende Grundfläche Ji₁ ersetzt, welche sich an der Feile als ebenso der Stoßrichtung entgegen abgedachte Fläche abdrückt, so daß der Schnittwinkel des Zahnes stampfer, der Zahn selbst aber in der Nähe seiner Schneiden widerstandsfähiger wird. Der schmale Scheitel i_% hält hier die Mitte zwischen der scharfen Scheitelschneide i und der breiten Scheitelfläche i_x. Feilen solcher Zahnform sind gehauenen Feilen sowohl hinsichtlich ihrer Dauerhaftigkeit als auch der selteneren Verstopfung überlegen.

Die gleichgerichteten Backenleisten δ, O₁ nach Fig. 5 und 6 drücken sich in das Werkstück k als sich überschneidende vielgängige Links- und Rechtsgewinde ein. Es ergeben sich dabei die Zähne d nach den Fig. 7 und 8. Die Teile der Zähne sind hier mit gleichen Buchstaben wie die entsprechenden Teile der Walzleisten bezeichnet, aber durch Indexe unterschieden. Es haben sich also bei Verwendung von Walzleisten nach Fig. 3 unter Bildung von sich kreuzenden Grundflächen I₁ und breiten Abführgassen für die Feilspäne Zähne d von der Form einer Pyramide herausgebildet, die mit rautenförmigen Grundflächen r' bzw. s' (vgl. Fig. 3) an dem Feilenkern k' anhaften und mit ihren Schneidkanten h' zu einer Spitze H ansteigen, die in der Stoßrichtung c gegen die zugehörige Rautengrundfläche versetzt ist. Die in der Stoßrichtung steil abfallenden Stoßflächen f sind durch die Leistenflächen f und die gegen die Stoßrichtung weniger steil abfallenden Rückflächen g' durch die Leistenrücken g erzeugt.

Gehauene Rundfeilen mit so idealen Feilzähnen gibt es bisher noch nicht. Es wird bei diesen vielmehr nur ein Unterhieb in die Längskanten des mit vieleckigem Querschnitt hergestellten Feilenwerkstückes so eingehauen, daß benachbarte kurze Hiebe in der Stoßrichtung etwas gegeneinander versetzt sind, also gewissermaßen abgetreppte Schraubengewinde entstanden sind. Die gemäß der Erfindung gewalzte Rundfeile hat dagegen genau so vollkommene pyramidenförmige Zähne wie jede zweihiebige gehauene Flachfeile.

Nach den Abb. 7, 8 liegen die Zahnspitzen H in zur Feilenachse parallelen Reihen hintereinander. Sollen sie gemäß Fig. 10 in aufeinanderfolgenden Schrägreihen quer zur Stoßrichtung gegeneinander versetzt liegen, so braucht man

nur die Walzleisten der festen und der verschieblichen Walzbacke nach der gleichen Seite, aber sich unter spitzem Winkel kreuzend, gegen die Walzrichtung zu neigen. Rundfeilen lassen sich auch in gegen ihr freies Ende hin verjüngter Ausführungsform walzen, indem man die ebenen Walzbacken in entsprechend dem Feilenlängsschnitt konkave Walzbacken übergehen läßt. In der Walzrichtung

ίο müssen auch die hohl anschließenden Backenteile nach geraden Linien verlaufen. Aus einer nach einer beliebigen Leitlinie konkav geformten Walzbacke lassen sich die Kerben jedenfalls durch Ziselierung herausarbeiten. Diese Herstellungsweise wäre jedoch mühsam und kostspielig. Läßt man die Rundfeilen nach einem Kreisbogen sich verjüngen, so kann man die Walzbacken a_r und a_ir nach Fig. 9 in viel billigerer Weise auf der Drehbank herstellen, indem man einen Hohlzylinder dreht, dessen Radius R demjenigen des Verjüngungskreises entspricht, und in diesen Hohlzylinder die Kerben wie bei der Herstellung einer Schraubenmutter entsprechend dem WaMeistenpronl eindreht. Durch axiales Zerschneiden dieser Walzleistenmutter ergeben sich dann die konkaven Walzbacken, die sich tangential an die ebenen Walzbacken anschließen.

Sehr einfach lassen sich Halbrundfeilen herstellen, indem man gemäß den Fig. 11 bis 13 entsprechend Rundfeilen walzt und die Halbrundfeilen w als Längssegmente von denselben abschneidet. Dies kann mittels zweier parallel eingespannter Kreissägen geschehen (Fig. 11).

Aus dem stehengebliebenen Zwischenstück m kann dann immer noch eine Flachfeile hergestellt werden. Umspannen die Segmente 120 °, so lassen sich nach Fig. 12 unter Hinterlassung eines Dreikantfeilenwerkstückes υ drei HaIbrundfeilen w' abschneiden. Brauchen die Halbrundfeilen nur 90 ° zu umspannen, so gehen aus einer Rundfeile vier solcher Halbrundfeilen w" und ein Quadratfeilenwerkstück m' heraus. Das An- oder Einwalzen der Kerben und Zähne geht unvergleichlich viel rascher vor sich als das Hauen der betreffenden Feilen von Hand. Je nach Dicke, Länge und Grobheitsgrad lassen sich schon bisher mit einer Walzmaschine pro Minute 10 bis 40 Feilen walzen. Zum Walzen werden also nur etwa ebenso viele Sekunden benötigt, wie zum Hauen von Hand Minuten erforderlich sind. Auch die Arbeit der Feilenhaumaschinen wird an Geschwindigkeit durch das Walzen weit überflügelt. Außerdem stellt sich die neue Feilenwalzmaschine wesentlich billiger als eine Feilenhaumaschine.

Während nach Herstellung des Unterhiebes dessen Grat mühsam entfernt werden mußte, bevor mit dem Oberhieb begonnen werden konnte, kommt beim Walzen zweihiebiger Feilen eine solche Gratentfernung gar nicht in Frage, weil die Kerben und Zähne gleichzeitig und gemeinsam ohne jede Gratbildung entstehen.

Die Gestehungskosten der gewalzten Feilen betragen also nur einen Bruchteil der Gestehungskosten der gehauenen Feilen.

Auch im Gebrauch stellen sich die gewalzten Feilen weit billiger als die gehauenen. In erster Linie halten bei gleichem Stahlmaterial ihre Schneiden länger, weil der Stahl durch den Walzdruck an seiner Oberfläche verdichtet und zäher wurde. Diese Eigenschaft macht sich nach in beiden Fällen gleichem Härteprozeß dadurch günstig geltend, daß die Spitzen und Schneiden der gewalzten Feilenzähne erst nach viel längerer Gebrauchsdauer stumpf zu werden beginnen. Durch Anwendung der Walzleisten nach den Fig. 3 und 4 lassen sich Verstopfungen der gewalzten Feilen durch Feilspäne völlig oder nahezu völlig hintanhalten und stumpfwinkligere Zahnschneiden erzielen, welche der rohesten Beanspruchung gewachsen sind.

Sind auch die gewalzten Feilen endlich stumpf geworden, so müssen nicht etwa wie bei gehauenen Feilen die Schneidzähne abgeschliffen oder in weißglühendem Zustande mit einer groben Abziehfeile entfernt werden, sondern es genügt ein erneutes Durchlaufenlassen der selbstverständlich durch Ausglühen auch vorher weich gemachten Feilen zwischen den Walzbacken a, Ci₁. Damit ist ein empfindlicher Betriebskostenposten wesentlich herabgesetzt.

Dabei greifen die gewalzten Rund- und Halbrundfeilen schärfer an als die gehauenen.

Die Feilen werden vorzugsweise auf kaltem Wege gewalzt, sie könnten aber auch warm gewalzt werden.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von doppelhiebigen Rund- und Halbrundfeilen, dadurch gekennzeichnet, daß deren Zähne mittels Hindurchwalzens des vorzugsweise kalten Rundwerkstückes zwischen zwei Walzbacken gepreßt werden, von denen die eine ein Rechtsgewinde und die andere ein Linksgewinde der gewünschten Steigung erzeugt.

2. Walzleisten zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Walzleisten so gestaltet ist, daß die die Zahnbrust und den Zahnrücken der Feilenzähne walzenden Flächen (f, g) sich spitzwinklig (i, h) schneiden.

3. WaMeisten nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den Zahnlückengrund der Feilen walzende Teil der Walzleisten (^₁) abgeflacht ist.

4. Walzleisten nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Zahn- iao rücken der Feilenzähne walzenden Flächen als gebrochene Flächen ausgebildet sind.

5. Walzbacken zum Walzen von zur Spitze hin verjüngten Rundfeilen, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil der Walzbacken dem Längsschnitt der Feile entsprechend hohl ausgebildet ist.

6. Verfahren zur Herstellung der hohlen Walzbacken nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die hohlen Walzbacken [a_r, a_ir) aus einem Hohlzylinder, dessen Radius gleich dem Krümmungsradius (R) der to verjüngten Feilenspitze ist, durch Ausarbeiten (Drehen) der zwischen den WaLzleisten liegenden schraubenförmig gewundenen Kerben und darauffolgendes axiales Zerschneiden dieses Hohlzylinders hergestellt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen