-
Maschine zur Herstellung von Schraubenbolzen aus Rohlingen Die Erfindung
betrifft eine Maschine zur Herstellung von Schraubenbolzen, bei der die Bearbeitung
der Schrglubenbolzen in einer Reihe aufeinanderfolgender verschiedenartiger Arbeitsgänge
erfolgt.
-
Nach bekannten Verfahren werden z. B. Schraubenbalzen aus Rohlingen
auf die folgende Weise gefertigt: In der ersten Maschine wird der für den Rohling
benötigte Draht abgeschnitten, der Kopf vorgestaucht und dabei der Teil des Schaftes,
der später das Gewinde aufnehmen soll, durch Fließpressen verjüngt und der Kopf
fextiggestaucht.
-
In der zweiten Maschine wird der Kopf abgegratet, d. h. -er
erhält die gewünschte Form (4- oder 6kantig), und der Schaft nötigenfalls nochmals
-Hießgepreßt.
-
In einer dritten Maschine wird der Schaft gekuppt oder angespitzt.
-
Schließlich wird in ein-er vierten Maschine das Gewinde gewalzt oder
geschnitten. Andererseits ist es auch schon bekannt, sämtliche genannten Vorrichtungen
in einer einzigen Maschine zusammenzufassen, um zu erreichen, daß, diese vollkommen
selbständig arbeitet. Bei diesen Maschinen wurde jedoch die Form der Rohlinge durch
Kaltverarbeiten in sich drehenden Formen erzeugt, während das Anwa lzen des Gewindes
mittels runder Walzbackenerf olgte. Bei der Bearbeitung der Rohlinge durel-i Kaltverarbeiten
in sich, drehenden Formen tritt jedoch neben größerer Ungenauigkeit eine übermäßi01Q
Bearbeitungshärte in dem Schaft der Rohlinge auf. Außerdem erwies sich in derartigen
Maschmen, die selbständig arbeiten sollten, die Verwendung von runden Gewindewalzbacken
als ungeeignet, da das Einstellen derartiger Walzbacken auf die beim Herstellen
der Ro-hlinge auftretenden Toleranzen ohne Anderung der Gewindedurchmesser der fertigen
Schrambenbolzen nicht möglich -war.
-
Durch die Vorrichtun#g nach. der Erfindui#g sind die zuerst angeführten
Maschinen in einer einzigen vereinigt und gleichzeitig die letztgenannten Nachteile
beseitigt. Blei der nach der Erfindung gestalteten Maschine ist in an sich bekannter
Weise in einem ra!i#inenförmigen Laufbett ein längs verschiebbarer Schlitten gelagert,
der an seinem Kopf-ende Werkzeuge zur Formung der Rohlinge tragt.
-
Die -Erfindung besteht darin, daß, die Werkzeuge am Kopfende, die
als Ilteßwerkzeuge ausgebildet sind, mitden anderen Werkzeugen zur Bearbeitung der
Rohlinge an einem Schlitten derart an geordnet sind, da3 die Werkzeuge zur Gestaltun#g
des Kopfes.des
abgeschnittenen Rohlings, _zum Fließpressen des Schaftes
und zum Abgraten des Kopfes auf dem Vorwärtshub arbeiten, während die Werkzeuge
zum Anwalzen des Gewindes, die am rückwärtigen Ende des Schlittens angeordnet sind,
auf dem Rückwärtshub arbeiten. Hierbei ist die bewegliche Backe zum Walzen des Gewindes
an einem kleineren Schlitten befestigt, der in dem rückwärtigen Ende des großen
Schlittens verschiebbar gelagert ist. Die zweite feststehende Gew-m:de#valzbacl-,e
ist hin#gegen mit dem feststehenden Maschinenbett verbunden. Durch eine besondereHehelverbindung
wird ferner erreicht, daß der Hubweg des in den größeren Schlitten gelagerten kleineren
Schlittens länger als der Hubweg des größeren Schlittens ist, während die Hubzahl
pro Zeiteinheit bei beiden Schlitten die gleiche ist.
-
Das Kopfschlagen, FI ießpressen und Ab-Uaten wird beim Vorwärtsgang
des Schliftens bewerkstelligt, das Gewindewalzen beim Rückwärtsgang, so daß für
das Gewindewal.-zen keine zusätzlichen Energien notwendig sind und der Hauptantrieb
der Maschine eine viel gleichmäßigere Beanspruchung hat.
-
Dadurch, daß der Gewindewalzmechanismus beim Rückwärtsgang arbeitet,
ist dieser frei von allen Beanspruchungen, die den Schlitten z. B. durch die Erschütterungen
beim Kopfschlagen außer Richtung bringen könnten, die für das Gewinde-,valzen sehr
von Nachteil wären.
-
Durch die Maschine nach der Erfindung wird also eine Herstellung von
Schraubenbolz#en ermöglicht, die bei höchster Arbeitscr S ..e chwindigkeit Erzeugnisse
von sehr guter Struktur und gut-en technologischen und niechanischen Eigenschaften
darstellen.
-
Fig. i ist eine Aufsicht der Maschine.
-
Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Maschine. Fig. 3 ist eine
Vorderansicht der Gesenke und zeigt das Schermesser und die Vorrichtung zur Beförderun-
der Rohlin-e von einem b 12 Gesenke zum anderen.
-
Fig. 4 ist die Aufsicht auf die Förd-ervorrichtung an den Gesenken.
-
Fig. 5 ist ein senkrechter Schnitt durch die Abrundungsvorrichtur#g.
-
Zig. 6 zeigt das Werkstück nach verschiedenen Arbeitsgängen.
-
In der Fig. i ist das Schlittenbett mit io und der Schlitten mit 12
bezeichnet. Die Gesenke 2o, 21, --2 sind am Kopfende des rahmenartigen Schlittenbettes
in dem quer angeordneten Verbindungsstück i i angeordnet. Die seitlichen Führungen
des Schlittens 12 sind, so beschaffen, daß sich der Schlitten senkrecht auf die
Gesenkt zu oder von diesen fortbewegt. Der Antrieb des Schlittens 12 erfolgt zweckmäßig
mittels einer Kurbelwelle 15, die in dem Lager 13 des Schlittens 12
angreift. Die Kurb elwelle 15 ihrerseits ist in dem Schlittenbett io der
Maschine in nicht dargestellter -%Ä7'eise gelagert. Mittels der Kurbelwelle wird
eine Welle 16 angetrieben, die über Zahnräder 18 und ig die Nockenwelle 17
antreibt. An dem Kopfende des Schlittens 12 sind die Stempel 23, 24,
25 angeordnet, die mit den Gesenken2o, 21 und 22 in der als Fließpressen
bekannten Arbeitsweise zusammenarbeiten. Durch Gesenk 2o und Stempel 23 wird
zunächst der Durchmesser des größten Teils des Schraubenbolzens verkleinert. Durch
Gesenk 2 1 und Stempel 24 wird weiterhin der Teil des Schaftes verjüngt, der mit
Gewinde spät-er versehen wird, während an dem Kopfende das Anstauchen des Bolzenkopfes
erfolgt. In dem letzten Ges-enk 22 mit dem Stempel 25 erhält schließlich
der angestauchte Kopf des Schraubenbolzens die gewünschte vieleckige Form.
-
Das Abschneiden des Rundstabes in bestimmter Länge von einem StabS
erfolgt in allgemein bekannter Weise. Die Stange S
wird an dem PUnkt27 in
eine öffnung des Rahinenstückes ii üinZeführt und gelangt von dort in eine einstellbare
MUffe28. Das Ab-
schneiden der Stange erfolgt durch ein Schermesser29. Dieses
Schermesser ist am Bett an dem Bolzen 3o drehbar gelagert und außerdem an einem
besonderen Arm mit einer Rolle 32 versehen, die ihrerseits mit einem Nocken
31 zusammenwirkt ('s. Fig. 3). Dieser No cken 3 1 ist auf der
Welle 17 befestigt, die über die Zahnräder 18, 19, wie bereits
oben angtführt, angetrieben wird. Bei jedem Hinundhergang des Schlittens wird das
Schermesser29 durch den NOCken31 gedreht, wobei ein Stück des Stabes S in
bestimmter Länge abgeschnitten wird. DieRückbeivegung, des Schermessers erfolgt
dabei durch Einwirk-en einer Schraubenfeder.
-
in Fig. 3 und 4 ist ferner die Fördervorrichtung dargestellt,
durch die die Schraubenbolzen von :einer Fließpresse zur anderen befördert werden.
Hierzu ist ein Rahmen 33
(s. Fig. 4) angeordnet, in dem ein Schlitten
35 lotrecht verschiebbar angebracht ist. Der Schlitten 3 5
trägt seinerseits einen waagerecht verschiebbaren Schlitten 37. Die Führung
des Schlittens 35 im Rahmen 33 erfolgt mittels schivalbenschwanzförmiger
Führungen 34. Der Schlitten- 37 hingegen ist in schwalbenschwanzförmig,en
Führungen 36 verschiebbar angeordnet.
-
Hinter dem Rahmen33 ist eine Welle38 gelag rt. Diese'Welle ist mit
eintra Arm39 verbunden, der durch eine öffnunig des Rahmens33 hindurchragt und mit
einem Bolzen 40 an dem Auge4i des lotrecht verschiebbaren #chlittens35 -gelenkig
verbunden ist.
Auf der Welle 17 ist neben dem bereits erwähnten
Nock-en 3 1 ein weiterer Nocken 42 vorgesehen, der mit der Rolle 43 eines
H#ebels 44 zusammenarbeitet. Das Ende dieses Hebels 44 ist zwecks übertragung der
Steuerwirkung miteinem Lenker45 und einem Arm 46 verbunden, der am Ende der Welle
38 angreift und diese entsprechend den Steuerbewegungen hm und her dreht.
Durch den Nocken42 wird daher der Arm.39 bei jeder Umdrehung der Welle 17 auf und
nieder geschwungen. Der Schlitten35 macht deshalb eine lotrechte Pendelbewegung
durch.
-
An einem oberen Arm des Schermessers, 2c) ist ferner bei 48 eine Stange47
gelenkig befestigt. Das andere Ende dieser Stange47 ist bei 49 mit dem Schlitten37
gelenkig verbunden. Bei dem Hinundherschwii#gen des Scherrnessers 29 wird deshalb
eine %vaagerechte Pendelbewegung des Schlittens37 erzeu.gt. Durch das Zusammenwirken
dersenkrechten Bewegung des Schlittens35 und der waagerechten Bewegung des Schlittens
37 entsteht nun eine annähernd U-förmige Bewegung des Schlittens. An dem
Schlitten 37
ist nun eine nach unten reichende Zange 5o, 52 befestigt,
die mittels Federn in der Schließlage gehalten wird -und das in dem Gesenk 2o befindliche
Werkstück zangenförnäg umfaßt. Bei der kombinierten Bewegung d#r Schlitten35 und
37 wird nun das Werkstück in das nächste Ges-enk gefördert und dort freigegeben,
sobald der Schlitten 37 sich aufwärts bewegt. Eine entsprechend ausgebildete
Zange 51, 53 ist vorgesehen, um die Werkstücke vom Gesenk 2 1 zu dem Gesenk
2 2 zu fördern. Bei allen Zangen sind die Schenkel 5o und 51
fest angebracht,
während die anderen Scheukel, 52, 53 entgegen der Federwirkur#g ausschwingen
können.
-
Die Wirkungsweise der Fördervorrichtiung ist iolgende: Bei jeder Hinundherbewegung
des SchlittenS 12 wird durch das Scherrnesser 29 von dem Stab. S ein Stück
von bestimmter Länge abgeschnlitten und in gleiche Flucht mit dem Geseill-, 20 gebtacht,
während der Schlitten 12 zurückgeht. Während des Zurückgehens wird der Schlitten37
durch den Lenker 47 seitlich verschoben, so daß sich z. B. die Zange 5o,
52 von dem. Gesenk 20 zu,dem Gesenk2i bewegt. Das gleiche exfolgt sinngemäß
bei der Zange 51, 53. Die Rolle43 läuft nun auf dem Grundkreis, des Nockens42,
so daß der Schlitten35 zunächst in seiner tiefsten Lage bleibt. Inzwischen rückt
der Schlitten 12 nach vorn und zwingt die Werkstücke in die Gesenke 20, 21, 22 hinein.
Zur gleichen Zeit trifft der erhöh-te Teil des Nock-ens 42 auf die Rolle 43, die
Welle 38 wird gedreht, und der Schlitten35 hebt sich zusammerf mit dem' Schlitten
37 und den Zangen 5 o bis 5 3. Diese geben also die Werkstücke
nunmehr frei. Im letzten Teil der Vorwärtsbewegung des Schlittens 12 bew.#gt sich
nun das Schermesser29 nach links und nimmt den Schlitten-37 mit, der durch den Nocken
42 in seiner angehobenen Stellung ge-
halten wird. Tritt nun der Schlitteni2
seinen Rückwärtshub an ',' dann wird, nachdem der erhöhte Teil des Nockens42 die
Rolle 43 nicht mehr berührt, der Schlitten 3 5 - gesenkt. Die Zangen 5o bis
53 senk-en sich und ergreif en die Werkstücke, wenn sie aus den Gesenken
ausgestoßen werden.
-
Das Ausstoßen der Werkstücke aus den Gesenken20, 21, 22 erfolgt in
der üblichen Weise durch Auswerf#er 59. Die Ausiverfex werden ihrerseits
durch Hebelarme 6o angetrieben, die auf ein-er drehbar gelagerten Welle
6 1 befestigt sind. Ein Hebelarm 6o besitzt einen Verlängerun-gsarm
62, der durch einen Lenker 63 in eine- hin und her geh-ende Pendelhewegung
versetzt wird. Der Lenk-er 63 erhält seinen Antrieb durch einen auf der Kurbelwelle
15 sitzenden nicht dargestellten Nocken.
-
Sind die Werkstücke nun in der beschriebenen Weise in die gewindelose,
Form gebracht worden, dann erfolgt ihre Beförderung mittels einer besonderen Vorrichtung
zu der Abrund-ungsvorrichtung.
-
Diese Abrundungsvorrichtung ist in Fig. 5
dargestellt. Ein zylindrisches
hohles Gehäuse 96 ist einstellbar an dem Traglager 97 durch Bolzen
9#8 befestigt., Das-Traglager 97 seinerseitsi ist an der Seite des Maschinenbettes
io angeordnet. In dem Gelläuse 96 ist ein Einsatz 99 mit einer Bohrung
ioo vorgesehen. Am unteren Ende des Gehäuses 96 ist ein Motor ioi angeordnet,
der die Welle 102 antreibt. Diese Welle io2 ist in der Bohrung ioo gelagert und
drehbar auf einem Kopflager 103 abgestÜtzt. Eine Platte 104 deckt dieses
Lager nach oben hin ab, so daß weder Späne oder andere Teilchen in das Lager io3
und in die Bohrung i oo eindringen. können. Am oberen Ende der Welle 102 ist ein
Schneidkopf io5 befestigt, der mit mehreren Messern io6 versehen ist. Diese Messer
sind so ausgebildet, daß die Enden der Schraubenschäfte abgerundet werden können.
Unter dem Schneidkopf und in Verbindung mit dem offenen Teil des Gehäuses, der den
Schn-eidkopf -umgibt, ist ein Kanal 107 vorgesehen, durch den Späne,
Schmiermaterial u. dgl. austreten können. Dieser Kanal endet unten in einer schräg
abfallenden Rutschbahn io8. Das obere Ende des Gehäuses 96 ist mit einer
abnehmbaren Kappe i og versehen, in deren mittlerem Teil eine Führungsbuchs-e i
i o vorgesehen' ist. Diese Buch-s#e i io besitzt den Durchmesser der
herzustellenden
Schralubenschäfte. DurchAbnahme der Kappe iog erlangt man Zugang zu der Schneidvorrichtung.
Die Führungsbuchse x io kann gegen andere Buchsen ausgetauscht werden. Seitlich
ist ferner ein Gehäuse 112 angeordnet, das am oberen Ende mit einem seitlich-en
Stutzen 113 und einer abnehmbaren Kappe 114 versehen ist. Am unteren Ende
des Stutzens I 13 ist ein Klemm-futter angeordnet, das mit einem zylindrischen
Gehäuseblock 115 in Verbindung steht. Für die Bearbeitung des Schaftes wird der
Block 115 gesenkt. Zur Steuerung der Aufundabbewegung ist der Block i 15
über eine Schelle i 18
mit einer längs verschieblichen Welle I 17 verbunden.
Die Schelle i 18 ist einstellbar durch Klemmen an der Welle 117 befestigt.
Im Innern der Welle 117 ist eine Feder i 19 -angeordnet, die mit ihrem
oberen Ende gegen die Kappe 114 -stößt. Durch die Anordnung dieser Feder
i i c) soll verhindert werden, daß das Klenunfutter unter eine bestimmte Stellung
gesenkt werden kann. Das Futter wird durch einen Nocken 120 gesenkt (Fig. 2), der
über eine Rolle 121 die erforderliche Hubbewegung über einen Hebel 122 erteilt.
Der Nocken 120 ist auf der Kurbelwelle 15 angeordnet. Die Werkstücke werden
in das Klemmfutter durch die obenerwähnte Fördervorrichtung hineingeschoben -und
wieder herausgeworfen. Durch eine besondere Fördervorrichtung, wie in Fig. i und
2 dargestellt ist, erfolgt nun die Beförderung der Werkslücke zu der Gewindeanrollvorrichtung
an deni hinteren Ende des Schlittens.
-
Soll die Gewindeanrollvorrichtun- am hinteren Ende 14 des Schlittens
12 ohne die Abrundungsvorrichtung benutzt werden, so können Einrichtungen vorgesehen
werden, durch die die Werkstücke unmittelbar zur Gewindeanrollvorrichtung wandern.
-
Die Werkzeuge zum Gewindeanwalzen bestehen aus einer feststehenden
und einer beweglichen Backe. Die feste Gewindebacke 142 ist einstellbar am hinteren
Ende des Schlittenbettes io angeordnet. Die bewegliche Backe 143 hingegen ist mit
einem kleineren Schlitten 144 verbunden, der seinerseits in dem beweglichen Schlitten
12 verschiebbar angeordnet ist. Der Hub des kleineren Schlittens 144 soll nun zweckmäßig
etvas größer, als der Hub
des großen Schlittens 12 SeilL Zu diesem Zweck ist
am rückwärtigen Ende des Schlittenbettes ein Hebel 145 angeordnet. Dieser Hebel
ist an eineni Ende drehbar über einen Lenk-er 146 an dem feststehenden Schlittenbett
befestigt. Am entgegengesetzten Endie ist der Hebel 145 mit einem Lenker 147
ge-
lenkig verbunden, der seinerseits mit dem Schlitten 144 in Verbindung
steht. An einem dazwischenliegenden Punkt 148 ist der Hebel 145 drehbar an dem hinteren
Ende 14 des Schlittens ia befestigt. Das Verhältnis der Hebelarme zwischen dem festen
Gelenkpunkt des Hebels 145 und den beweglichen Gelenkpunkten 148, 147 bestimmt nun
das Hubverhältnis der Schlitten i?, und 144. Die Lenker 146 und 147 gleichen dabei
die ständigwech.-selnden Veränderungen der Entfernüngen zwischen den Gelenkpunkten
des Hebels 145 derart aus, daß ein Festklemmen der Gelenke nicht erfolgen kann.
-
Die zwn Anrollen des Gewindes dienenden Gewindebacken sind in bekannter
Weise einstellbar angeordnetso daß der zwischenihnen befindliche Abstand entsprechend
verändert werden kann. Die Einstellung der Gewindebacken muß hierbei in übereinstimmung
mit derAbnutzung der liließpressen vorgenommen werden, damit die zulässig-en Toleranz-en
eingehalten werden.
-
Für den Lauf der Maschine ist wesentlich, daß bei jedem Umlauf der
Kurbelwelle 15 an jeder Bearbeitungsstelle ein Werkstück bearbeitet wird.
Bei Jeder Umdrehung der Kurbelwelle wird also beispielsweise ein Schraubenbolzen
geliefert, der ohne weiteres in Benutzung genommen werden kann.
-
Ein Arbeitsbeispiel der Maschine ist in der Fig. 6 dargestellt.
In dieser Fig. 6 ist das unbearbeitete Werkstück, das von dem Schermesserzg
in einer bestimmten Länge abgeschnitten wird, mit a bezeichnet. Der erste Arbeitsgang
besteht darin, daß der Schaft entsprechend dem Außendurchmesser desGewindes ausgezogen
wird. In dem Gesenk2o entstellt also, das mit b bezeichnete Werkstück. In
dem Gesenk2i wird ein Teil des ausgezogenen Schaftes weit-er fließgepreßt, während
der Kopf durch Anstauchen gebildet wird. Es entstellt also das Werkstück c der Fig.6.
In dem Gesenk22 erfolgt schließlich das Formen des g-estauchten Sc#xaubenlcop.fes
in die gewünschte vielecIdge Form. Das Werkstück hat nunmehr die in Fig.
6, d, dargestellte Form angenommen. Von -dem letzten GeSenk 22 gelangen die
Werkstücke über einen Führuii,-,slc:anal zu der Abrundunggsvorrichtung der Maschine.
Hier werden die Werkstücke zwischen die Klauen i 16 geschoben, der Block
i 15 wird gesenkt und drückt dabei das Ende des Werkstückts so herunter,
daß die Schaftspitze, in die Bahn des Schneidkopfes io5 gelangt, der unabhän-gig
von der Kurbelwelle mit hoher Geschivindigkeit durch den Motor ioi angetriebenwird.
Während, wie oben beschrieben, ein Werkstück zwischen die Klauen i 16 gebracht
wird, erfolgt das Auswerfen des durch die Abrundungsvorrichtung bearbeitet-en Werkstücksauf
eine Förderbahn. Die Form eines derartigen Werkstücks ist in der Fig.6,
P, dargestellt.
Von dieser Bahn gelangen die WerkstÜcke über
eine Hubvorrichtung zu einem Rohrkanal, in dem sie zu der am hinteren Ende des Schlittens
12 angebrachten Gewindeanroll.-vorrichtung gelangen. In dieser Gewindeanrollvorrichtung
erfolgt die letzte Bearbeitung des Werkstücks, das nunm-ehr die Form j der Fig.
6 angenommen hat.