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Verfahren zur Herstellung von gewölbten federnden Unterlegscheiben
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Maschine zur Herstellung von federnden
Unterlegscheiben aus flachem Stahlwerkstoff von großer Festigkeit, die auf Hochkant
gewickelt oder gebogen werden, insbesondere für Eisenbahnzwecke.
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Es sind federnde Unterlegschei:ben bekannt, die in kantiger Form mit
einer -an einem Ende befindlichen Sicherungsnase und einem hochgebogenen, an die
Schraubenmutter sich anlegenden Federschenkel am anderen Ende auf Hochkant gewickelt
sind.
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Demgegenüber unterscheidet sich die Erfindung dadurch, daß das Werkstück
schraubenförmig gewickelt und sodann gewölbt wird und daß beim Wölben zugleich der
Federschenkel abgebogen, die zu dem Ringe gewickelten Streifen von einem Bande abgeschnitten
und dabei zugleich mit der Sicherungsnase versehen werden.
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Die Zeichnung zeigt die Erfindung in einigen Ausführungsbeispielen.
Es sind: Abb. i ein Längsschnitt mit Ansicht der Maschine, Abb.2 eine Vorderansicht
dazu und Abb. 3 eine Einzelheit der Maschine vergrößert. Die Abb. 4. bis 8 zeigen
die Unterlegscheibe nach der Erfindung, wobei in der Abb.7 noch eine Arbeitsvorrichtung
dargestellt ist. Abb. 9 bis 16 und 17 bis i9 zeigen weitere Beispiele der Vorrichtung:
Die Unterlegscheiben nach der Erfindung (Abb. ¢ bis 6) haben zwei parallele gegenüberliegende
Auflageschenkel i und 2, zwei parallele gegenüberliegende und nach oben gewölbte,
federnde Schenkel 3 und .4 und einen am Ende des letzteren winklig nach oben angebogenen
Federschenkel 5, der außerdem noch schräg abgebogen ist und sich an die Flanken
der Schraubenmutter anlegt. Der Schenkel i ist verkürzt und hat am Anfang eine nach
unten gerichtete Sicherungsnase 6.
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Zur Herstellung einer solchen Untertopfscheibe dient beispielsweise
die iHaschine nach den Abb. i bis 3 und die Vorrichtung nach der Abb. 7.
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In den Lagern 7 der Maschine ist eine dicke Achse 8 :gelagert, welche
am vorderen Ende in bestimmter Länge hohl ist. In dieser Bohrung ist ein Dorn 9
fest gelagert, an dessen vorstehendem Ende ein kantiger, finit abgerundeten Ecken
versebener Wickeldorn io vorgesehen ist, welcher dein Innenprofil des herzustellendenRinges
entspricht, wie ihn die Abb. 4. zeigt. Durch einen der Kante i i des Dornes io .gegenüberliegend
angebrachten Stift oder Anschlag 12 ist eine Öffnung 13 geschaffen, in welche das
Ende des Werkstückes# 14 eingesteckt und festgehalten wird. Die Vorderfläche des
Dornes 9 ist uni die Dicke des Werkstückes nach unten abgeschrägt, und der Stift
i a steht um die Werkstückdicke vor.
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Hinter dem Dorn 9 ist in der Achse 8 ein Dorn 15 verschiebbar
eingesetzt, und zwischen beiden befindet.sich ein kurzer Zwischenraum. Im Dorn 15'
ist eine Feder 16 eingesetzt,
welche sich gegen den Dorn 9 stützt.
Ferner sind 1111 Dorn i5 zwei Stifte 17 befestigt, welche durch den Dorn
9 geltest und bis z11 seiner Vorderkante reichen.
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Auf der Achse 8 befindet sich eine verschiebbare -Iufte z8 finit einem
durch längliche Öffnungen der ersteren und dein Dorn 15 gehenden Querstift i9. An
der Rückseite der Muffe iS ist ein abgeschrägter Daumen 2o und an dem Lager 7 der
Maschine ein in entgegengesetzter Richtung abgeschrägter Daumen 21 befestigt.
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Auf der Achse S ist eine Kurvenscheibe 22 befestigt, gegen welche
eine Rolle 23 läuft. Diese ist an einem an dein Lager 7 der Maschine befestigten
Winkelliebe- 24 angebracht, dessen anderer Arm eine auf das Werkstück 1.4 drückende
Biegerolle 25 trägt.
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Das zu verarbeitende Werkstück 14 wird von einem aufgewickelten Stahlring
genommen. vor der Maschine mittels einer bekannten Richtvorrichtung 26 gerade gerichtet
und durch eine Abschneidevörrichtung 27 abgeschnitten, durch welche beim Abschneiden
die \ase6 angedrückt wird: Es können jedoch auch bereits in passende Längen abgeschnittene
Stücke zur Verarbeitung kommen: Die Achse 8 wird durch ein Zahnradgetriebe gedreht
und nach jeder Umdrehung in bekannter Weise stillgesetzt.
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Das abgeschnittene Werkstück 14 wird zwischen der Dornkante i i und
dem Stift 1-2 eingesteckt und dann die Maschine eingerückt: Durch die Drehung der
Achse S@wird der Wickeldorn io in Drehung versetzt und durch die Biegerolle 25 das
Werkstück 14 auf Hochkant derart ;(bogen, däß es an (lein Wickeldorn zur Anlage
kommt und die Form ..'es Ringes nach der Abb. .d erhält. Durch die vordere Abschrägung
des Dornes 9 wird der Schenkel 3 des Ringes aus der Ebene heraus-'rebogen, infolgedessen
gellt der Schenkel s über dem Stift 12 her und stößt nicht gegen diesen. Nach erfolgter.
Wicklung wird die Muhe 18 und der Dorn 15 mittels der Daumen 20 und 21 nach vorn
geschoben, die _Ztifte 17 vorgestoßen und der gewickelte Ring vom Dorn io abgestoßen.
Durch die Feder 16 werden diese Teile wieder zurück-"t, und die-Maschine wird zugleich
nach beweg erfol-ter Wicklung in bekannter Weise ausgerückt.
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Zwischen zwei Sten11)eln 28 und a9 nach der AN). ,^ werden :in (leni
gewickelten Ring die Schenkel ; und .1 hohl gebogen oder gedrückt und als federnde
Schenkel ausgebildet und zugleich der Schenkel 3 rechtwinklig nach oben gebogen,
wie die Abb.7 zeit. Dieser Schenkel wird naclitrüglich noch schräg ab-@ebogen, wie
die Alib. S zeigt, so (lall er sich gegen die Flanken der Mutter anlegt. Das freie
Ende des Schenkels 5 federt beim Aufschrauben der Mutter nach Art eines I<narreiiliel)els,
während die Schenkel 3 u11(1 4 flach gedrückt werden und die Nase 6 sich in die
Unterlage der Mutter eingräbt. Letztere wird dadurch vollkommen geben Itückdrchung
gesichert.
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ach den Abb. 9 und 17 bis i g ist um einen runden Ansatz des
Wickeklornes io eine Scheibe 3o drehbar gelagert, welche eine Schlitzführung 3i
und einen in dieser lagernden Schlitten 32 besitzt. Letzterer hat eine Nut zum Einschieben
des Werkstückes 14 und eine -Rolle 33; gegen welche eitle starke Federaa drückt
G@l)li. 1i). Die Feder 3.4 kann aber auch gegen einen ain Schlitten 32 vor der Rolle
33 angebrachten Steg o. dgl. drükken. In dieseln Falle kann auch die Rolle 33 fortfallen:
lach !der Abb. i9 läuft die Rolle 33 in einer Nut 35 einer unterhalb der Scheibe
3o nicht drehbar angebrachten Scheibe 36; deren -Nut 35 entsprechend der Form des
Wickeldornes io gestaltet ist. Durch die mit 35 wird der Schlitten 32 gesteuert.
Der Schlitten 32 kann auch durch eine Kurven-Scheibe wie in der Abb, i oder in anderer
Weise bewegt werden. Durch ein Messer 35 wird das Werkstück 14 gegen ein in die
Scheibe 30 eingesetztes Gegenmesser. abgeschnitten und mit der Nase 6 versehen.
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Nach den Abb. io und ri ist ein Biegekörper 36 gegenüber .dem Wickeldorn
io drehbar gelagert, gegen dessen Arm 37 (las Werkstück 1...1 liegt. Durch Drehung
es Biegekörpers wird das eingeklemmte Werkstück um den feststehenden Dorn io gewunden.
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Nach der Abb. 12 sind um den fest liegenden Dorn io vier finit einer
Druckrolle verseltene Schlitten 38 verschiebbar gelagert, welche selbsttätig vor
und zurück bewegt werden und das eingekleinnite Werkstück 14. uns den Dorn io biegen.
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\Tacli der Abb. 13 ist ein finit einer Kurvennut 39 für (las Werkstück
14 verseliencr Schlitten 4o vorgesehen, welcher es um clen Dorn io biegt. Nach jeder
Biegung wird der Schlitten zurückgezogen und .der Dorn io uni 1h Umdrehung gedreht,
wonach (Mann eilte zweite Biegung durch den Schlitten 4.o erf(tlr;t u s 1\'.
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:Nach der Abb. 1..1. ist ein U-förmig ausgenommener Schlitten 41 angewandt,
durch welchen (las Werkstück i-. zwei Biegungen um den Dorn to erhält, während die
beiden anderen Biegungen durch Schlitten _12 erfolgen.
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Nach der Abb. 15 wird eine Druckrolle-.3 benutzt, die in eine
dein Dorn io lngepalite Nut 44 mittels EZzenterhebels o. (11;1: bewegt wird
und das«'erkstück 14. uni den Dorn to -liegt.
Die Abb.' 1G zeigt
eine in eine Scheibe 4.5 eingearbeitete ring förmige, gerade anfangende mit 46.
Das Werkstück 14 wird in die gerade Nut eingesteckt und dann durch einen Druck gegen
einen Schlitten 4.7 innerhalb der ringförmigen Nut gebogen, entweder in warmem oder
kaltem Zustande.
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Bei sämtlichen Vorrichttuigen werden Ausstoßstifte o. (1gl. angewandt,
welche die fertig gewickelten Ringe vorn Dorn io abstoßen.
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Die federnde Unterlegscheibe der Erfindung hat folgende Vorteile.
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Dein bekannten einfachen und doppelten Federring gegenüber wirkt die
Unterleg-Scheibe in ihrer Federkraft im Anspannungnionlellt auf zwei parallel gelagerte
Federschenkel. Jeder Federschenkel arbeitet selbsttäti:g. Dadurch ist klar, daß
bei der neuen Ulterlegscheibe durch die eigenartige Form i von vornherein ein viel
höherer Druck erzielt ' wird als bei einfachen oder doppelten Federringen. Die Widerstands-
oder Federkraft des einfachen oder doppelten Federringes beruht, wie bei jeder anderen
Spirale, ja nur auf eineue Schenkel. Selbst wenn nian neue Druckpunkte durch Verbiegen
.in die Spirale hinein verlegt, die beim Zusammendrücken des Federringes kurz vor
seiner gänzlichen Auflage in Erscheinung treten, so üben dieselben eine ganz andere
Druckwirkung aus als bei der neuen Unterlegscheibe, denn die Druckwirkung des üblichen
Federringez liegt ininier nilr in radialer Richtung. Durch die Wirkungsweise in
radialer Richtung ,ist es aber uliniöglicli, eine so hohe Druckwirkung zu erzielen
wie bei der neuen Unterlegscheibe. Bei dieser arbeitet der obere Federschenkel selbstsätig,
wodurch die Mutter vollkommen festgehalten wird. Durch eine Verbiegung nach innen,
in einem Winkel voll etwa 30°, schlägt der obere Schenkel beim Andrehen der 1Iutter
leichter aus als bei ihrem Lösen, weil beim Aufdrehen der Schenkel all der äußersten
Stelle zum Ausschlag gebracht wird und beine Losdrehen der Mutter den Schenkel am
Schenkelbiegungspunkt zum Ausschlag bringen maß. Außerdem kommt der obere oder Halteschenkel
beim Aufdrehen der Mutter durch Niederdrücken der beiden Druckschenkel zwangsläufig
noch mehr all die Seitenflächen der Mutter heran, weil er mit einem der beiden Druckschenkel
fest verbunden ist. Der Halteschenkel für die Anlageflächen der lItitter liegt in
der Aus-Schlagrichtung der beiden Schenkel. Die durch die Nase des Halteschenkels
verursachte Eingraliung in die untere Auflagefläche der h-Ititter wird durch die
Federtätigkeit der Unterlegsclieilie nicht gehemmt, was besonders bei den fortgesetzten
Stößen beim I,-isenf)ahnolrerl>au sehr ins Gewicht fällt. Die Nase des unteren Halteschenkels
übt fortlaufend die gleiche parallele Bewegung der beiden Federschenkel zwangsläufig
finit aus.
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Die Unterlegscheiben können auch statt in vier in den Abb. 4. bis
8 dargestellten eckigen Form in runder oder ovaler Foren hergestellt werden. Dementsprechend
wird dann der Biegedorn To gestaltet.