DE61513C - Maschine zum Schneiden von Holzschrauben - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vorliegende Erfindung betrifft Schraubenschneidmaschinen, bei denen das Gewinde auf einem Bolzen mit Hülfe sich drehender, gezahnter Schneidwerkzeuge eingeschnitten wird.

Die Erfindung besteht in einer billigen und einfachen Einrichtung zum Vorschieben mit verschiedener, sowohl der Tiefe der Schneiden der Schneidbacken, als auch der Steigung des Gewindes entsprechender Geschwindigkeit. Ferner in Einrichtungen, infolge deren der Gewindeschneider auf seiner Achse gleitet, wenn der Druck desselben in seinen Lagern zu grofs wird, wobei die Verhältnisse des Gewindeschneiders und des Antriebsmechanismus in der Art gewählt sind, dafs schädlicher Druck und Abnutzung der arbeitenden Theile ausgeschlossen ist.

Auf beiliegender Zeichnung stellen dar:

Fig. ι eine Seitenansicht der neuen Maschine,

Fig. 2 eine Endansicht der Maschine von rechts,

Fig. 3 einen Theil des Ein- und Ausrückhebels,

Fig. 4 die obere Ansicht der Maschine,

Fig. 5 einen Theil der vergrößerten Endansicht von links (Fig. 1 und 4),

Fig. 6 einen senkrechten Schnitt nach Linie A-A, Fig. 4, und

Fig. 7 bis 12 Constructionseinzelheiten in vergrößertem Mafsstabe und in verschiedenen Darstellungen.

Die Maschine ist auf einem Tisch montirt. Die den mit Gewinde zu versehenden Bolzen haltende Spindel a, Fig. 1 und 4, enthält eine Büchse, um den Kopf des Bolzens b aufnehmen zu können, und wird direct durch Scheibe A angetrieben. Die Spindel α ist in ihrer Längsrichtung verstellbar, so dafs sie, entsprechend der Bolzenlänge, länger oder kürzer gemacht werden kann.

Der Bolzen b wird durch den Führungsblock b^l versteift, so dafs er von dem Druck des Schneidwerkzeuges nicht durchgebogen werden kann. Das Schneidwerkzeug ist eine gezahnte Scheibe c, Fig. 11, und gleicht dem Schnitt durch eine vielfachgängige Schraube; sie rotirt horizontal und die oberen Ecken oder Winkel der Zähne bilden eine Serie von schneidenden Kanten.

Beim Beginn der Arbeit wird der anzuspitzende und mit Gewinde zu versehende Bolzen b so eingespannt, dafs die Schneidescheibe c den Bolzen, und zwar die verlängerte Achse desselben mit dem von den Schneidekanten beschriebenen Kreise berührt.

Bolzen b wird um seine Achse gedreht und die Schneidscheibe c rotirt gleichfalls" aber mit solcher Geschwindigkeit, dafs sie bei jeder Bolzenumdrehung um die Entfernung eines Zahnes weiterrückt. Die Schneidscheibe c wird neben der Drehung noch in der Längsrichtung des Bolzens hin und her und in einem Kreissegment bewegt, dessen Mittelpunkt der Zapfen k², Fig. 1, 4, 5 und 6, ist.

Die Drehung der Schneidscheibe um ihre eigene Achse bewirkt das Einschneiden eines Gewindes durch die Schneidkanten, so dafs der

Bolzen und die sich drehende Scheibe c in Beziehung zu einander stehen, wie ein Schneckenrad zu einer endlosen Schraube.

Die hin- und hergehende Bewegung der Schneidscheibe in Richtung der Bolzenlänge ermöglicht es der Scheibe, von der Spitze des Bolzens nach dem Kopf hin zu arbeiten, so dafs das Gewinde so lang, als es gewünscht wird, angeschnitten wird, und man dann zum Ausgangspunkt zurückkehren kann.

Die Bewegung der Schneidscheibe in einem Kreissegment, dessen Mittelpunkt der Zapfen IJ ist, ermöglicht das Nähern und Entfernen der Scheibe an bezw. von der Bolzenachse, so dafs die Schraube angespitzt wird und jede beliebige konische Form erhalten kann.

Beim Bilden der Schraubenspitze macht die Schneidscheibe einen etwas tieferen Schnittt, als während des übrigen Theiles der Arbeit, und arbeitet hierbei unter einem Winkel zu der Achse des Bolzens b, so dafs während dieser Zeit die Vorwärtsbewegung der Schneidscheibe, den Bolzen entlang, nothwendigerweise langsamer sein mufs, als wenn ein flacher Schnitt ausgeführt wird und wenn die Vorwärtsbewegung der Schneidscheibe parallel zur Bolzenachse erfolgt.

Der Mechanismus, durch welchen diese verschiedenen Bewegungen der Schneidscheibe zusammen mit der veränderlichen Vorwärtsbewegung ausgeführt werden, ist folgendermafsen eingerichtet:

Die Schneidscheibe c ist auf einer verticalen Welle d, Fig. ι und 6, befestigt, die ein Schneckenrad e trägt, das mit der endlosen Schraube f der Welle g in Eingriff steht. Die endlose Schraube f erstreckt sich über diese Welle so weit, als das Schneckenrad e wandert und als der Bolzen b angeschnitten werden soll.

Welle g ist mit einem Trieb h ausgestattet, der mit einem entsprechenden Trieb h^λ auf der Welle α kämmt, die durch Scheibe A angetrieben wird. Die Rotation der Schneidscheibe um ihre eigene Achse wird also durch Scheibe A, Spindel a, Triebe h^l h, Welle g, Schneckenrad e, endlose Schraube / und Welle d bewirkt.

Welle d und Schneckenrad e sind in der Büchse k, Fig. 5 und 6, gehalten, die in senkrechter Ebene um Zapfen an den Seiten der Büchse k schwingen kann, wobei sich die Zapfen in Lagern £², Fig. 4, an dem Kopf i des Führungsblockes b¹ drehen.

Die Büchse k ist mit einem Arm A¹ ausgestattet, Fig. 5 und 6, an dem mit Hülfe der Schraube / die Rolle m befestigt ist, welche in der Längsrichtung der zu schneidenden Schraube wandert. Der Arm k¹ wird mit dem Wagen der Rolle m durch Feder 0 in enger Berührung gehalten, deren eines Ende mit dem wandernden Kopf i und deren anderes Ende mit dem Arm k¹ durch den Augenbolzen o\ Fig. 5, verbunden ist.

Durch Niederdrücken oder Anheben der Rolle m wird die Büchse k durch ihren Arm k^l schief gestellt, und die Schneidscheibe c ist von oder gegen den Bolzen b bewegt, so dafs letzterer eine konische Form erhält. Platte n, Fig. 1, 4 und 10, ist eine Führung, auf deren untere Kante η¹ die Rolle m läuft. Diese Platte wird an dem einen Ende von dem Bock η² und an dem anderen Ende von einer Oeffhung im Kopf i, durch den sie hindurchgeht, getragen. Die Fläche n¹ ist dazu bestimmt, die gewünschte Länge, Konicität und allgemeine Gestalt dem Gewindetheil zu geben, da die Rolle m, indem sie auf dieser Fläche läuft, die Schneidscheibe c gegen oder von dem Bolzen abneigt, genau der Neigung der Fläche n¹ entsprechend, ohne dafs hierbei die Rotation der Schneidscheibe unterbrochen wird.

Der Kopf i, welcher die oscillirende Büchse k mit der Schneidscheibe, ihrer Welle und dem Schneckenrad zusammen mit dem Führungsblock b¹, der Feder 0 und dem einen Ende der Führungsschiene η trägt, ist auf dem Bock i', Fig. ι und 5, befestigt, der aus dem Wagen i² hervorspringt, welcher in den Führungen i³, Fig. i, 4 und 5, hin- und hergleitet.

Kopf i ist mit den vorspringenden Hülsen i*, Fig. ι, ausgestattet, in welchen sich die Schraubenwelle g führt und als Support dient.

Der Wagen i² ist ferner mit der Stange ρ ausgestattet, die mit dem Gleitstück q, Fig. 1, 2 und 7, verbunden ist, dessen Ende einen Schlitz enthält, in dem die Rolle r, Fig. 4 und 7, ruht. In diesem Schlitz steht aufserdem senkrecht das Rahmenstück s von dreieckiger Form, Fig. 7, dessen dem Wagen z² zunächst liegende Seite senkrecht und dessen Basis horizontal ist, während die dritte Seite einen beliebigen Winkel bildet, an der die Rolle r ruht.

Das Hochheben des Rahmenstückes s in senkrechter Richtung zwingt die Rolle r, an der geneigten Seite des Rahmens entlang zu laufen, so dafs dadurch das Gleitstück q, Stange p, Wagen i² und die ihm anhängenden Theile eine horizontale Vorwärtsbewegung erhalten und hierdurch die Schneidscheibe c an dem Bolzen b entlang führen.

Je stärker die Neigung, der dritten Seite des Rahmens s ist, desto schneller ist die Bewegung der Rolle r und ihre Wirkung auf den Wagen, und umgekehrt desto geringer die Neigung dieser Rahmenseite ist, um so langsamer ist die Wagenbewegung.

Hieraus geht hervor, dafs bei gleichmäfsiger verticaler Bewegung des Rahmens die der Rolle r mitgetheilte horizontale Bewegung

durch Veränderung der Neigung der schiefen Ebene, gegen die die Rolle r arbeitet, beliebig verändert werden kann.

In den Zeichnungen (Fig. 7) bildet Seite s^l einen solchen Winkel zu der Verticalen, dafs die Rolle r mit den durch sie bethätigten Theilen sehr schnell vorwärts geht und die Schneidscheibe gegen das Ende des Bolzens bringt. Die Fläche s² dieser Seite bewirkt dann eine langsame Vorwärtsbewegung der Schneidscheibe, so dafs in dieser Zeit die Schraubenspitze gebildet wird. Fläche s^s bewirkt dann wieder einen sehr schnellen Vorwärtsgang, während dessen der eigentliche Schraubentheil geschnitten wird.

Das Heben des Rahmens s wird durch eine Zahnstange (t), Fig. 1 und 7, bewirkt, die an der senkrechten Rahmenseite angeordnet ist und mit dem Trieb t^l, Fig. 7 und 9, im Eingriff steht, der auf der Antriebswelle der Maschine (Fig. 4) befestigt ist.

Schneckenrad t^s, Fig. 9, auf seiner Welle ist aber mit einer Klaue u, Fig. 1, 2 und 9, ausgestattet, welche sich mitdreht und auf der Welle f² gleiten kann. Die Klaue u wird mit Hülfe der Stange κ¹, welche beweglich durch die hohle Welle t² hindurchgeht, ge- und entkuppelt. Die Stange u¹ ist mit einem Stift M² ausgestattet, der durch einen Längsschlitz der Welle i² hindurchgeht und die Klaue u führt. Die Spiralfeder m³ auf der Stange u^l dient dazu, letztere in einer bestimmten Stellung zu halten, die ihr aber dennoch eine Längsbewegung gestattet.

Es stehe Rahmen s auf seinem niedrigsten Punkt und Klaue u sei gekuppelt. Wird nun der Rahmen s mit Hülfe der Zahnstange t und des Triebes t¹ bis zu einer passenden Höhe gehoben, so wird die Klaue u automatisch von dem Schneckenrad t³ ausgelöst, so dafs der Rahmen infolge seines Eigengewichtes wieder zu seinem Anfangspunkt niedersinkt und dadurch die Bewegung der Welle i² und der Klaue u während dieser Zeit umkehrt.

An dem Kopf des Rahmens 5 ist die senkrechte Stange ν befestigt, die den beweglichen Finger v¹ trägt, der auf irgend einem beliebigen Punkt dieser Stange festgestellt werden kann.

Stange v² ist lose und drehbar mit dem einen Arm des Winkelhebels v⁴, Fig. 7 bis 9, verbunden, dessen anderer Arm gegabelt ist und urri die Stange u^l herumgreift und sich gegen einen Ansatz derselben legt. Hat der Rahmen s die Stange ν bis zu einer geeigneten Höhe mitgenommen, so trifft der.Finger v¹, Fig. 7, gegen den Ring υ³ der Stange v^a, der horizontale Arm des Hebels v⁴ wird dadurch angehoben und der senkrechte Arm desselben bewegt die Stange u¹, die die Klaue u auslöst.

' Durch Einstellung des Fingers v^v und des Ringes v^s an den entsprechenden Stangen kann man also die Kupplung u zu jeder Zeit auslösen, damit das Gewindeschneiden auf dem Bolzen an jeder Stelle beenden und den Rahmen s in die Anfangsstellung wieder zurückfallen lassen.

Sinkt Rahmen s nieder, so wird der Wagen P mit den ihm anhängenden Theilen ebenfalls zu seinem Ausgangspunkt zurückgezogen, und dies geschieht durch eine Feder oder durch eine über die Rolle ρ ^: laufende und mit Gewicht belastete Schnur, wie dies am linken Ende der Fig. 1 angedeutet ist. Um die Stöfse beim Fallen des Rahmens aufzunehmen und die Stellung des Rahmens s beim Niedersinken zu beenden, trägt die Stange ν an ihrem oberen Ende einen Kolben, welcher in einem Cylinder ν⁵, Fig. 1 und 2, geführt ist.

In seiner tiefsten Stellung angelangt, ruht der Rahmen s in einem Bügel w, Fig. 1, 2, 7 und 9, der von dem Arm n»¹ niederhängt, welcher radial aus der Welle #>², Fig. 7, heraustritt. Diese Welle wird durch den Hebel .x, Fig. ι, 2 und 4, in eine oscillirende Bewegung versetzt.

Hebel χ ist durch Stange λ:¹ mit dem Arm x² der Welle y², Fig. 3, verbunden, die mit dem Daumen jr, Fig. 7 und 9, ausgestattet ist, so dafs derselbe, wenn er bei der Drehung seiner Welle abwärts geht, gegen die Hülse jr¹ auf dem unteren Ende der Stange v² drückt.

Soll die Schneidscheibe vorwärts gehen, so stöfst der Arbeiter das obere Ende des Hebels Xy Fig. i, nach links, welcher dadurch unter Vermittelung der Stange λ:¹, des Armes λ:², der Welle »>², Daumen y und Stange v² den horizontalen Arm des Winkelhebels v⁴ niederzieht und dadurch seinen senkrechten Arm veranlafst, die Klaue u durch Stange w¹ zu kuppeln. Durch dieselbe Bewegung des Hebels χ wird aber auch der Bügel n> durch Stange x¹, Arm jc², Welle w¹ und Arm ψ^λ angehoben. Der Bügel w hebt hierdurch den Rahmen schnell hoch, durch die schiefe Ebene s¹ stöfst Rolle r den Wagen i² mit der Schneidscheibe c schnell vorwärts nach dem Ende des Bolzens, so dafs das Gewindeschneiden ohne Zeitverlust beginnt. Die schnelle Aufwärtsbewegung des Rahmens s ist möglich, trotzdem Klaue u gekuppelt ist, da sich dieselbe frei bewegen kann, weil sie durch die Zahnstange und den Trieb t i¹ beim Hochheben des Rahmens gedreht wird.

Um die Klaue u so lange gekuppelt zu erhalten, bis sie durch die Bewegung des Winkelhebels υ⁴ wieder freigegeben wird, ist eine Sperrklinke \ nahe der Mitte des Winkelhebels drehbar angeordnet, deren einer Arm mit einer Nase ausgestattet ist, welche mit

Claims (2)

dem Daumen ^! des Winkelhebels zusammen arbeitet. Das andere Ende der Sperrklinke (Fig. 8) ist gegabelt und greift lose um die Stange v2. An dieser Stange, unmittelbar unter der Sperrklinke %, ist ein Ring ^2 auf der Stange v2 befestigt, so dafs, wenn Stange v2 angehoben wird, der Ring ^2 gegen das gegabelte Ende der Sperrklinke \ stöfst, dadurch das andere nasenförmige Ende derselben abwärts bewegt, das dadurch den Daumen jj1 des Winkelhebels v4 verläfst, welcher durch Stange M1 die Klaue freimacht. Wird Stange v2 abwärts bewegt und dadurch die Klaue u gekuppelt, so wird der Daumen \] angehoben und die Sperrklinke schwingt zurück, so dafs sie den Daumen des Winkelhebels wieder erfafst, so dafs dieser mit der Klaue u so lange in seiner Stellung gesichert ist, bis die Sperrklinke durch Heben der Stange i>2 wieder ausgelöst wird. Wenn der Rahmen s fällt und während der Wagen i2 zu seinem Anfangspunkt durch die belastete Schnur zurückwandert, rollt das Schneckenrad e, Fig. 6, auf der endlosen Schraube f der Welle g, wie ein Zahnrad auf einer festen Zahnstange rollt, und in gleicher Weise rollt die Schneidscheibe c auf dem Bolzen b, die Zähne der Schneidscheibe legen sich in die eingeschnittenen spiralförmigen Rinnen und vollenden die Schraube. Um den Rücklauf des Wagens i2 und die Rückwärtsdrehung der Schneidscheibe und des Schneckenrades so zu gestatten, dafs kein schädlicher Zug, keine Abnutzung und kein Schlagen dieser Theile auftreten, ist es nothwendig, dafs der Lauf der Windungen auf dem Schaft g und der Schraube b genau dieselben sind. Mit anderen Worten, die Verhältnisse der Schneckenradbewegung ef, Bolzen und Schneidscheibe b c zu einander müssen dem Schneckenrad und der Schneidscheibe ermöglichen, auf derselben Welle in ihren entsprechenden Gewinden so zu laufen, wie ein Trieb auf einer festen Zahnstange rollt. Es ist jedoch zu bemerken, dafs die besprochene Bewegung zwischen Schneidscheibe c und Schneckenrad e unterbrochen wird, wenn die Schneidscheibe sich unter einem Winkel zu der Bolzenachse bewegt, um die Spitze anzuschneiden. Um diesen Uebelstand zu beseitigen und einen schädlichen Zug auf die Schneidscheibe oder auf das Schneckenrad während dieses Theiles der Arbeit zu vermeiden, ist die Schneidscheibe c so eingerichtet, dafs sie auf ihrer Welle gleiten kann, wenn der Zug zu grofs wird und sich so selbst dem Gewinde anpafst, welches sie schneidet. Um diesen Vorgang zu sichern, sitzt die Schneidscheibe c, Fig. 5, lose auf ihrer Welle und wird durch den Reibungsring c2 gegen den Sitz c1 geprefst. Der Frictionsring c2 wird durch eine die Schneidwelle d umgebende, mit Hülfe der Mutter c3 einstellbare Spiralfeder c4 gegen die Schneidscheibe c gedruckt. Dieselben Resultate werden erhalten, wenn man die Frictionsvorrichtung an dem Schneckenrad e oder an der Rolle hl anordnet. Die geschilderte Maschine kann auch in der Art abgeändert werden, dafs an Stelle der Schneidscheibe der Schraubenbolzen b hin und her und seitlich unter beliebigem Winkel bewegt wird. Diese Abänderungsform ergiebt sich nach vorstehender Erläuterung für jeden Sachverständigen von selbst und ändert an dem Wesen der Erfindung nichts. Ebenso kann auch eine sich drehende Daumenscheibe oder ein anderer Mechanismus zur Umwandlung einer gleichförmigen in eine ungleichförmige Bewegung an Stelle des Rahmens s gesetzt werden. Paten τ-Ansprüche:

1. Eine Maschine zum Schneiden von Holzschrauben mit einer mit Schneidzähnen versehenen, in der Längsachse des Arbeitsstückes verschiebbaren Scheibe (c), welche, sich drehend, auf einen zu bearbeitenden rotirenden Bolzen (b) ein dem Gewinde einer endlosen, mit einem Schneckenrad zusammenarbeitenden Schnecke gleichendes Gewinde schneidet und deren Vorschubbewegung entlang des Arbeitsstückes veränderlich ist, so dafs die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung der Schneidscheibe im Verhältnifs zu der Tiefe des zu schneidenden Gewindes steht.

2. Bei der unter !.gekennzeichneten Schraubenschneidmaschine:

a) der Rahmen (s), dessen Fläche eine schiefe Ebene (s^l) bildet, die die Schneidscheibe sehr schnell an das Ende des Bolzens führt und dann in eine steilere Fläche (s^J übergeht, um die Schneidscheibe während des Anschneidens des Gewindes an die Schraubenspitze langsamer vorwärts bewegen zu können, worauf diese Fläche wiederum in eine weniger steile übergeht (s³), die die Schneidscheibe während des Gewindeschneidens auf den eigentlichen Schraubentheil schnell vorwärts schiebt;

b) die Zahnstange (t) an einem mit verschiedenen Scbra'gflächen versehenen, zum Verschieben der Schneidscheibe dienenden Rahmen zum Bethätigen des die Schneidscheibe tragenden Wagens unter Anordnung einer sich

selbsttätig auslösenden Antriebsvorrichtung für die Zahnstange;

c) der einstellbar mit einem die Verschiebung der Schneidscheibe bewirkenden Rahmen (s) verbundenen Winkelhebel (V*); und

d) die Verbindung der Schneidscheibe mit ihrer Achse durch ein Reibungsgetriebe , welches durch eine feste Platte (c^l), eine Reibungsscheibe (c²), eine Stellmutter (c) und eine Feder (c*)

gebildet wird.

Bei der unter ι. gekennzeichneten Schraubenschneidmaschine die Anordnung eines die Schneidscheibe (c) treibenden Schneckengetriebes (ef), das eine dem Gewinde des Bolzens (b) gleiche Steigung besitzt, so dafs das Schneckenrad (e) und die Schneidscheibe (c) sich gleichmä-fsig auf ihren betreffenden Schrauben abwickeln.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.