DE67980C - Selbstthätigarbeitende Schraubenmaschine - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Diese neue Schraubenmaschine dient zur Herstellung von Schrauben diverser Art, zum Beispiel mit flachen, runden oder abgeschrägten Köpfen, mit Ansätzen etc. Sowohl das Drehen als das Schraubenschneiden wird bei der Maschine vollkommen selbstthätig ausgeführt, indem der Draht durch eine Klemmvorrichtung festgespannt und rotirend gegen das Drehwerkzeug geführt wird, wobei das letztere während des Drehvorganges selbst feststeht, zur Bildung von Ansätzen (oder Konus) sich aber in geeigneter Weise verschiebt und nach Fertigdrehung des Zapfens ausgerückt wird. Hierauf bleibt der in der Klemmvorrichtung gehaltene Draht stehen bezw. er wird durch eine Bremsvorrichtung festgehalten, und es schraubt sich eine Gewindeschneidkluppe unter Schneidung des Schraubengewindes auf den Zapfen; durch die von neuem erfolgende Drehung des Drahtes wird dann die Kluppe zurückbewegt, also gewissermafsen abgeschraubt, und schliefslich sticht ein mit dem Schneide- oder Drehwerkzeug zusammenbewegter Abstechstahl die fertige Schraube ab. Die Klemmvorrichtung giebt darauf den Draht frei, bewegt sich zurück und schliefst sich wieder, um die nöthige Drahtlänge zu einer neuen Schraube vorzuschieben und abdrehen zu lassen.

Auf den beiliegenden Zeichnungen zeigt:

Fig. ι die Schraubenschneidmaschine in Seitenansicht,

Fig. 2 dieselbe im Grundrifs,

Fig. 3 einen Schnitt nach x-x der Fig. 1, nach links gesehen,

Fig. 4 die mit der Bremsvorrichtung verbundene Abstellvorrichtung der Welle a,

Fig. 5 einen Längsschnitt nach y-y der Fig. 2,

Fig. 6 einen Schnitt nach ^-^ in Fig. 5,

Fig. 7 die Klemmvorrichtung für den Draht in geöffneter Stellung.

Die Maschine besteht aus der mit den beiden Spindellagern B verbundenen Wange A, welche auf geeigneten (nicht weiter gezeichneten) Füfsen oder Schildern steht. In den Spindellagern B ist die hohle Spindel α gelagert (Fig. 1, 2 und 5), welche die feste Riemscheibe JR und die lose Riemscheibe jR¹ trägt, von denen die erstere R mit der Bremsscheibe r ein Stück bildet. Am vorderen Ende (Fig. 7) besitzt, die Spindel ein Gewinde a¹ zum Aufschrauben eines Backenfutters d, Fig. 1 und 2, das aber nicht zum Festklemmen, sondern nur zum Führen des Drahtes dient. In der Spindel a befinden sich zwei weitere in einander geschobene hohle Spindeln b und c, Fig. 5, welche je zwei Mitnehmerflügel b¹ bezw. c¹ tragen (Fig. 5 und 7). Diese Mitnehmerflügel b^x und c¹ treten durch Schlitze der hohlen Spindel α bezw. auch der Spindel b hindurch, so dafs bei Drehung der Spindel a die beiden inneren Spindeln b und c mitgenommen werden, wobei dieselben aber mit ihren Mitnehmern b^x bezw. c¹ in den Längsschlitzen ihrer umschliefsenden Spindel oder Spindeln verschiebbar sind. Jeder Mitnehmerflügel b¹ trägt eine Schraube b³ mit Prefsklotz b^s und jeder Mitnehmerflügel c¹ ein fest angeschraubtes

Hebelstück c², Fig. i, 2, 5 und 7; ein weiteres Hebelstück 2>⁴ ist an dem Kopf jeder Schraube b² festgeklemmt, und es sind dann je zwei Hebelstücke b^ c- mittelst der um den Zapfen b° undc⁰ drehbaren Stange c³ verbunden (Fig. 2).

Aufserdem trägt der obere Mitnehmerflügel b^l einen Einschnapp- oder Sperrkegel b⁵, Fig. 5 und 7, und der obere Mitnehmerflügel c¹ einen um c* drehbaren Winkelhebel c* mit einem gleichen Einschnapp- oder Sperrkegel c⁵, wobei beide Kegel in ihren Sitzen durch Schrauben festgeklemmt, also verstellbar sind.

Die hohlen Spindeln b und c, Fig. 1, 2 und 5, sind je mit Muffen Z?⁶ bezw. c⁶ versehen, zwischen denen eine Spiralfeder e eingeschoben ist. Diese Spiralfeder e sucht die Mitnehmerflügel beider Spindeln b und c von einander zu entfernen, was durch Verstellung der Stangen c³ und der Hebel b* die Drehung der Schraube b- und damit die Festklemmung des in die Höhlung der Spindeln gesteckten Drahtes D veranlafst (Fig. 5). Der auf diese Weise festgeklemmte Draht wird mit seiner Klemmvorrichtung zum Zwecke des Abdrehens vorwärts, d. h. durch das führende Backenfutter d hindurchgeschoben, was wie folgt bewerkstelligt wird:

Mittelst eines Treibriemens wird Scheibe q, Welle q°, Schnecke q¹ und damit auch Schneckenrad 0 mit seiner Welle o° und dem Excenter ο¹ in Drehung versetzt (Fig. 1, 2 und 6). Gegen die Curve des Excenters ο' legt sich die Rolle Z¹, Fig. 2, des in der Wange A (siehe Fig. 5) geführten Schlittens/, Fig. 2, 5 und 6, welcher durch eine Spiralfeder /² gegen das Excenter hingedrückt wird, so dafs der Schlitten mit einer geeigneten Schrägfläche von dem letzteren eine hin- und ■ hergehende Bewegung erhält. Diese · Schrägfläche (Fig. 2) wird durch einen um /° drehbaren gebogenen Hebel /³ gebildet, der durch eine Schraube/⁴ in seiner schrägen Stellung eingestellt werden kann und der gegen die Rolle e\ Fig. 2 und 5, der Gabel e- stöfst, welche mit einem Zapfen e³, Fig. 5, in einem Loch des Spindellagers B geführt ist. Die Gabel e² liegt mit Zäpfchen-*e⁴, Fig. 2, in einer Nuth der Muffe b^a der Spindel b und wird durch die beiden Federn e⁵, Fig. 2, zurückgezogen. Bei der durch das Excenter ο¹ bewirkten Rückwärtsbewegung des Schlittens / findet also eine Vorschiebung der Spindel b mit dem festgeklemmten Draht D statt, welche um so schneller erfolgt, je schräger der Hebel/³ eingestellt ist. Das heifst mit anderen Worten, man kann durch Einstellung des Hebels /³ die mehr oder weniger weite Vorschiebung des Drahtes, mithin die Länge des abzudrehenden Schraubenzapfens bestimmen. Bei schneller Vorschiebung bezw. bei der Herstellung langer Schrauben rau fs daher der Gang der Maschinen langsamer sein als bei kürzeren Schrauben.

Die Lösung der Klemmvorrichtung nach Fertigstellung einer Schraube wird durch ein Excenter ο² der Welle o° bewirkt (Fig. 5), welcher einen Hebel g ruckweise vorschnellt, der mit Rollen g^l gegen die Muffe c^% der innersten Spindel c liegt. Die letztere wird hierdurch mit ihren Mitnehmerflügeln c¹ gegen die Mitnehmerflügel b¹ der Spindel b geschoben, wobei durch die Verschiebung der Stangen c³ und der Hebel i>⁴ die Schrauben b'² von dem Draht D abgeschraubt werden (siehe Fig. 7). Aufserdem aber gleitet, wie aus Fig.. 7 ferner erkennbar ist, der Sperrkegel c⁵ unter bezw.. hiner den Sperrkegel δ⁵, so dafs die beiden Mitnehmer b und c in ihrer Naheoder Oeffnungsstellung auch nach Zurücksinken des Hebels g gehalten werden. In dieser geöffneten Stellung wird jetzt, während der Draht liegen bleibt, die Klemmvorrichtung nach Rückgang des Schlittens / durch die Federn e⁵ zurückbewegt, bis der Winkelhebel c* gegen die Bremsscheibe r stöfst (Fig. 5) und dadurch den Kegel c⁵ auslöst; bei der Vorbewegung der Spindel b entfernt dann wieder die Feder e die Mitnehmerflügel c¹ von den Mitnehmerflügeln b^l, was das erneute Festklemmen, des Drahtes veranlafst.

Vor dem führenden Backenfutter d ist in der verbreiterten Wange A der Arbeitsschlitten h, Fig. i, 2 und 3, quer verschiebbar, welcher Schlitten den Kreuzsupport h^l für den Drehstahl und den Kreuzsupport h² für den Abstechstahl trägt. Der letztere Support h'² ist, wie aus Fig. 3 ersichtlich, etwas höher als der Support h ¹J weil der Abstechstahl, welcher den Gegenstahl des Drehstahls bildet, mit der Schneide nach unten eingespannt wird, damit jeder der auf beiden Seiten des Drahtes stehenden Stähle in gleicher Weise bei derselben Drehrichtung des Drahtes arbeiten kann. Die in halbkreisförmigen Führungen der Supporte h ^l und h'² verschiebbaren Unterlagen h'^a lassen durch geeignetes Anziehen der Klemmschrauben ein Verstellen der Arbeitsstähle in Bezug zur Spindelmitte zu.

Die beiden Arbeitsstähle werden vor Ingangsetzen der Maschine eingespannt und mit Hülfe ihrer Kreuzsupporte h¹ und Λ² ausgerichtet, und werden dann durch den Schlitten h gemeinsam bewegt, so dafs der Abstechstahl erst nach Zurückgehen des Drehstahles arbeiten kann. Der Drehstahl selbst steht still, wenn der in Drehung befindliche Draht auf eben beschriebene Weise gegen ihn geführt wird, wobei aber durch kleine Verschiebungen Ansätze des Zapfens bezw. die Köpfe gedreht werden können. Wird. dann nach_;;Fertigstellung des Zapfens der Schlitten h verschoben, so wird auch der Drehstahl ausgerückt und es

tritt (nachdem, wie noch zu beschreiben, das Gewinde geschnitten wurde) der Abstechstahl in Wirkung, welcher die fertige Schraube absticht. Das Verschieben und Einstellen des Arbeitsschlittens geschieht selbsttätig durch einen kleineren zweiten Schlitten i, Fig. 2 und 3, in der Wange A, der eine schräg aufgeschraubte Schiene i' mit Führungsschlitz z° trägt, in welchem Schlitz die am Schlitten h angebrachte Rolle /1⁴ läuft. Eine in den Trägern // verschiebbare Stange i- ist an dem Schlitten ζ befestigt und trägt an ihrem anderen Ende eine Rolle z'³, Fig. 1 und 2, die durch die an das Klemmstück i¹ der Stange z'² angreifende Feder z'⁴ gegen die Curvenscheibe o⁷ der Welle o° gedrückt wird. Ein die Welle o° umfassendes Gleitstück ζ'^δ ist mit der Stange z'² verbunden und trägt eine Rolle z'^e, welche auf der Curvenscheibe o⁶ läuft. Die letztere bildet die Gegenscheibe zu o⁷. Die beschriebene Einrichtung zum Verschieben des Schlittens h durch i¹ z² und o⁷ würde in gewissen Fällen allein schon zum Zurückziehen des Stahles genügen, besonders wenn das Zurückziehen des Stahles langsam geschehen, also ein konischer Ansatz gedreht werden soll. Es empfiehlt sich jedoch, eine Vorrichtung anzubringen, um den Stahl sicher und genau zurückzuziehen, und zwar plötzlich, d. h. zur Bildung von scharfen Ansätzen bei verschieden dicken Zapfen, d. h. bei Abstufungen der Schraube. Diese Vorrichtung besteht aus dem um A:⁰ schwingenden zweiarmigen Hebel k k\ dessen einer Arm k mit einer Nase k² gegen das Excenter o⁸ der Welle o° liegt und dessen anderer, schwererer Arm k¹ eine Anschlagfläche k³ besitzt, welche gegen Stellschrauben z'⁸ im Klemmstück ζ'⁷ stöfst. Da durch die Feder z⁴ das Klemmstück ζ⁷ mit der Stange P gegen die Welle o° hingezogen, andererseits aber auch der Hebel kk^l durch das Excenter o⁸ mit seiner Anschlagfläche k³ vor die entsprechende Stellschraube z⁸ gehalten wird, so folgt, dafs ein Verschieben der Stange z² und mithin ein Zurückziehen des Drehstahles erst dann eintritt, wenn das Excenter o⁸ den Hebelarm k nachsinken läfst und die Anschlagfläche k³ vor eine zweite, weiter zurückstehende Schraube z'⁸ gelangt. Dieser Vorgang wird ruckweise ausgeführt, so' dafs also an der Schraube scharf von einander getrennte Ansätze, d. h. verschieden dicke Zapfen entstehen, wobei durch die Form des Excenters und die Anzahl bezw. die Einstellung der Stellschrauben die Gestalt der Schraube (z. B. mit mehr oder weniger, mit schmäleren oder breiteren Ansätzen oder Köpfen) bestimmt wird. Bei jeder Schraubengattung würde dann selbstverständlich auch ein dementsprechend gearbeitetes Excenter o⁸ in Anwendung kommen müssen.

Die zum Abstechen erforderliche Verschiebung des Schlittens h wird noch weiter unten besprochen werden, nachdem die zum Schneiden des Gewindes auf den fertiggedrehten Zapfen dienende Vorrichtung betrachtet ist.

Auf der Wange A, Fig. 1 und 2, befindet sich der Spindelstock Z mit der durchbohrten Spindel m, auf welch letzterer die feste Muffe m^l und die lose Riemscheibe m² sitzen. Aufserdem sind an dem Spindelstock I zwei Lager Z¹ und Z² angegossen, während ein drittes Lager P an der Wange A seitlich festgeschraubt ist. In diesen drei Lagern ist die Achse n° drehbar, welche den Hebel w, den Hebel n¹ mit Gewicht ri² und die Kuppelungsgabel n³ trägt. Letztere ruht mit Zäpfchen in der Nuth einer auf der Spindel m verschiebbaren Muffe ra⁴, welche mit Kuppelungsstiften n⁵ in Löcher der festen Muffe m^l gleitet. Entsprechende Löcher für die Stifte n⁵ besitzt auch die . lose Riemscheibe m². Der Hebel η, Fig. 1 und 2, liegt gegen eine Stange p, die sich in seitlichen Rippen der Wange A, sowie in den Trägern II verschiebt und von einer Feder ρ^λ mit der Rolle p² gegen eine Curvenscheibe o⁵ der Welle o° hingedrückt wird. Durch die Curvenscheibe o⁵ wird Hebel η mit Welle n° und Gabel n^B gedreht und dadurch die Welle m mit der losen Riemscheibe m² verkuppelt; das Gewicht des Hebeisn¹ bewirkt dann wieder die Auslösung, wobei jedoch die Auslösung erst stattfinden kann, wenn ein Hebelchen w mit Anschlagschraube w¹ und Einkerbung w² zurückgeworfen ist. Dieses Hebelchen n> fällt bei Einkuppelung, d. h. Drehung der Achse n° vor eine an der letzteren angebrachte Nase n^e und hält daher die Kuppelung auch nach Rückgang der Stange ρ aufrecht.

In der hohlen Spindel m ist die Achse s mittelst Nuth und Keiles verschiebbar, auf welcher Achse einerseits die Muffe s^l und die Scheibe s² festgeklemmt und andererseits das Futter s³ mit dem Gewindeschneidstahl angeschraubt ist. Die Spindel m ist in ihrem vorderen Theil (Fig. 1) gröfser ausgebohrt, damit eine über s geschobene Feder s⁵ Platz findet, die sich einerseits gegen einen an s festen Ring s⁴ und andererseits gegen die auf m geschraubte Mutter m³ legt. An dem hinteren Theil der Wange A dreht sich ferner im Lager Z⁴ der zweiarmige Hebel t mit der Rolle f¹, welcher Hebel an die Stange f· angreift, die mit ihrer Rolle i³, Fig. 1, von einer Curvenscheibe o³, Fig. 2, der Welle o° bethätigt wird. Die Stange i² besteht, wie aus Fig. ι erkennbar, aus zwei Theilen, welche in einander lose verschiebbar sind und je eine Muffe oder Mutter tragen, zwischen welch letzteren eine Spiralfeder i⁴ eingelegt ist.

Während des Gewindeschneidens mufs der fertiggedrehte Schraubenzapfen, mithin auch die

Spindel α selbstthätig angehalten werden und stillstehen, was durch die folgenden Theile bewirkt wird:

Die Riemengabel u, Fig. 2, 4 und 6, sitzt an einer in geeigneten Führungen der Wange verschiebbaren Stange m¹, welche durch eine Spiralfeder u~ mit einer Laufrolle u³ gegen die Curvenscheibe o⁴ der Welle o° gedrückt wird, so dafs also sich der Riemen in den geeigneten Zeitpunkten auf die Leerscheibe R¹ schiebt und die Welle α während des Schraubenschneidens keinen Antrieb erhält. Damit die Welle α aber auch dann sofort stillsteht, befindet sich in der Stange w^! ein schräger Schlitz M⁴, Fig. 4, und ist um die mit R verbundene Bremsscheibe r ein bei r° befestigtes Bremsband r¹ gelegt (Fig. 4 und 6), .das mit dem Schieber ν verbunden ist. Dieser Schieber ν wird durch eine Feder v¹ nach abwärts gezogen und liegt mit einem Stift v'² in dem Schlitz κ⁴ der Stange u'; bei Verschiebung der letzteren wird daher neben der Verschiebung des Riemens auch der Stift ν'² mit dem Schieber ν abwärts gezogen und durch das Bremsband r¹ die Spindel α zum sofortigen Stillstand gebracht.

In diesem Augenblick wird die oben beschriebene Verkuppelung der Spindel m mit der Riemscheibe m² bewerkstelligt und das Gewindefutter s^B in Drehung und gleichzeitig auch durch Herumbewegen des Hebels t in Vorwärtsbewegung versetzt. Das Futter wird dadurch mit seinem Gewindestahl auf den fertigen Zapfen laufen und das Schraubengewinde einschneiden. Da das Gewinde je nach der Schraube verschieden sein wird, die Vorschiebung des Gewindefutters s³ sich aber der Steigung des Gewindes anpassen mufs, so ist die gekennzeichnete Einschaltung der Feder f⁴ zur Ausgleichung vorgesehen. Ist das Gewinde weit genug auf den Zapfen geschnitten, so trifft die Scheibe s'² auf die Anschlagschraube w¹ des Hebelchens w und löst die Kuppelung der Welle m aus, womit auch das Futter s'² stehen bleibt. Das letztere wird, da jetzt Spindel a in der Drehung wieder einsetzt, von der nun fertigen Schraube abgeschraubt, was sehr leicht zu bewerkstelligen ist, da das Vorschieben der Achse s unter Zusammendrücken der Feder s^s erfolgte und letztere somit das Zurückschrauben des Futters s³ erleichtert. Durch die Einstellung der Scheibe s'² auf Achse s kann somit auch die Länge des Gewindes geregelt werden.

Es erübrigt jetzt noch, das Abstechen der fertigen Schraube zu verfolgen: Der Hebel k hatte, nachdem er die erforderlichen Verstellungen des Schlittens h geregelt, die Lage vor der letzten (untersten) Stellschraube z'⁸ verlassen und damit die Vorschiebung der Stange i² gestattet, welch letztere vorschnellt und mit der Rolle i³ gegen die Curvenscheibe o⁷ stöfst. Der Schlitten h nimmt jetzt eine Mittelstellung ein, bei welcher Drehstahl und Abstechstahl gleich weit von dem Draht entfernt sind und das Gewinde geschnitten werden kann. Nach Vollendung desselben zieht das Excenter o⁷ bezw. dessen Gegenexcenter o" die Stange z"² in der Richtung nach o° hin, was das Vorgehen des Abstechstahles und Abstechen der Schraube veranlafst.

Der Antrieb der Maschine erfolgt, wie schon angedeutet, durch drei verschiedene, aber mit derselben Geschwindigkeit über R q und m'² laufende Riemen.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Eine selbstthätig arbeitende Schraubenmaschine, bei welcher eine durch drei in einander verschiebbare Spindeln beth'ätigte und in Drehung versetzte Klemm- und Vorschubvorrichtung den Draht rotirend und unter gleichzeitigem Vorschub gegen den Drehstahl führt und so den Zapfen andreht, dann mit dem Draht während des durch eine Gewindeschneidkluppe bewirkten Gewindeschneidens stillsteht und endlich den Draht an derselben Stelle, also ohne Vorschub, in Drehung versetzt, um die fertige Schraube abstechen zu lassen.

2. Eine Ausführungsform der selbstthätigen Schraubenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafs zum selbstthätigen Festklemmen und Vorschieben des Drahtes drei in einander geschobene und mit einander laufende Spindeln (a b cj, von welchen die beiden inneren Spindeln (b c) durch eine Hebelanordnung (c² c³ b*) verbunden sind, die bei einer durch Federdruck bewirkten Auseinanderschiebung der beiden Spindeln zwei den Draht haltende Klemmschrauben (b-) der mittleren Spindel (b) festklemmt, wobei zwecks Andrehung des Schraubenzapfens die mittlere Spindel (b) mittelst Excenters bezw. Schrägfläche (o^lf³) selbstthätig gegen den Drehstahl verschoben wird, während die Lösung des festgeklemmten Drahtes durch Vorschieben der (von der mittleren mitgenommenen) innersten Spindel (c) und dadurch bedingter Verstellung der Hebelanordnung und Klemmschrauben stattfindet.'

3. Eine Ausführungsform der durch Anspruch 1. geschützten Maschine, gekennzeichnet durch die Einrichtung zum Drehen und Abstechen der Schraube, bestehend aus einem Dreh- und Abstechstahl tragenden Arbeitsschlitten (h), welcher mittelst Schrägfläche (Schlitten i mit Schlitz z'°) und Stange (1²) von einer Curvenscheibe (ο^Ί ο^%) selbstthätig eingestellt bezw. verschoben wird, wobei

ein von einer zweiten Curvenscheibe fo^s) aus bethätigter zweiarmiger Hebel (k k¹) gegen Anschlagschrauben fi^s) der den Arbeitsschlitten (h) bewegenden Stange (i²) liegt und durch plötzliches Auslösen dieser Stange die Ansätze der Schrauben bildet.
Eine Ausführungsform der durch Anspruch ι. geschützten Maschine, gekennzeichnet durch die Gewindeschneidvorrichtung, bestehend aus einem Schneidfutter (s^BJ, dessen in einer Spindel fm) verschiebbare Achse fs) mittelst Hebels ft) und Stange ft²) von einer Curvenscheibe (o³)- aus selbstthätig gegen den Schraubenzapfen geschoben wird, um dessen Gewinde zu schneiden, nach dessen Fertigstellung ein Anschlag fs²) der Achse fs) die die letztere mitnehmende Spindel fm) auslöst.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.