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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Herstellung eines langgestreckten Gegenstands mit einem
Kopf an einem Ende und einer Spitze am anderen Ende, wobei
der Rohling in ein Gesenk mit einem hindurchgehenden Kanal
von konstantem Durchmesser eingesetzt wird, wonach das
Kopfende einer axialen Druckbehandlung mit oder gegen ein
Werkzeug unterworfen wird, während ein Bodenanschlag mit dem
anderen Ende des Rohlings in Eingriff gehalten wird, siehe
z.B. AU-B-611 748.
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Z.B. für das automatische Einschrauben von Schneidschrauben
ist es entscheidend, daß die Schrauben mit einer sogenannten
Spitze versehen sind, die z.B. die Form eines Kegelstumpfs
an einem Ende der Schraube hat, während der Schraubenkopf am
entgegengesetzten Ende der Schraube vorgesehen ist. Spitzen
an Schrauben haben zahlreiche andere Formen. Es wurde als
schwer gefunden, eine solche Spitze auf einfache Weise
herzustellen. Ein Grund dafür besteht darin, daß die Schraube
aus einem Drahtrohling mit stumpfen Enden hergestellt wird,
die aufgrund des Abschneidens des Rohlings von einem
stangen- oder drahtförmigen Material entstehen. Wenn eine solche
Schraube hergestellt werden soll, soll das Material beider
Rohlingsenden einer Verformung z.B. zu einem Schraubenkopf
bzw. einer Schraubenspitze unterworfen werden.
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Eine solche Spitze kann durch ein bekanntes Verfahren mit
Hilfe einer Einschnürung des Gesenks hergestellt werden, in
der der Rohling festgehalten wird, während der Kopf durch
Zusammenarbeit mit dem Werkzeug geformt wird. Somit hat der
hindurchgehende Kanal des Gesenks eine Einschnürung. Dies
bedeutet, daß ein Auswerfstift mit kleinerem Querschnitt als
der Querschnitt des Rohlings für das Auswerfen des Rohlings
aus dem Gesenk im Anschluß an die Bearbeitung verwendet
werden muß. Der Querschnitt des Auswerfstifts muß
notwendigerweise dem schmälsten Teil der Spitze entsprechen, damit der
Auswerfstift in das Gesenk eingesetzt werden und den
fertigen Rohling hinausdrücken kann. Es besteht eine große Gefahr,
daß ein derartiger dünner Auswerfstift sich verbiegt oder
bricht, wenn er die große Kraft erzeugen soll, die zum
Auswerfen des Rohlings aus dem Gesenk erforderlich ist.
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Im Stand der Technik gibt es einen übergang zwischen
unverformtem Material im Schaft und verformtem Material im Kopf,
der eine Schwächung der Schraube an diesem Übergang zwischen
Kopf und Schaft ergibt.
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Die Erfindung schafft ein einfaches Verfahren zur
Herstellung einer Spitze an einem Schraubenrohling, wo sich keine
Einschnürungen im Gesenk befinden und folglich ein
Auswerfstift mit dem gleichen Querschnitt wie der Rohling
verwendet werden kann. Auch kann z.B. ein Schlitz im
Schraubenkopf unter Verwendung einer kleineren Kraft als bisher nötig
gemacht werden. Dies verringert den Verschleiß am Werkzeug
und ergibt eine größere Genauigkeit des Schlitzes und der
Geometrie des Kopfs.
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Es wurde darüberhinaus gefunden, daß dieses Verfahren eine
Verstärkung des Übergangs zwischen dem Schaft und dem Kopf
ergibt, der häufig die schwächste Stelle an Schrauben ist.
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Ferner ermöglicht dieses Verfahren die Herstellung von
verschiedenen Spitzenarten, die in der Vergangenheit extrem
schwierig herzustellen waren.
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Dies wird erfindungsgemäß erzielt durch zuerst erfolgendes
Ausbilden eines vorgeformten Kopfs am Rohling derart, daß
der Kopf gegenüber der Größe des endgültigen Kopfs einen
Materialüberschuß aufweist, anschließendes Verwenden des
Bodenanschlags oder Gegenhalters mit einer dem Gesenkkanal
gegenüberliegenden Vertiefung und Unterwerfen des Rohlings
einer Druckbehandlung derart, daß der zwischen dem Werkzeug
und dem Gesenk wirkende Druck einen Materialfluß im Rohling
derart verursacht, daß Rohlingsmaterial aus dem Gesenkkanal
und in die Vertiefung des Gegenhalters fließt, um ein
spitzes Ende zu bilden.
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Wenn das Werkzeug den Kopf der Schraube formt, wird das
überschüssige Material durch den Schaft der Schraube
gedrückt, und das Material wird folglich in die Vertiefung im
Gegenhalter hinausgedrückt. Dies bewirkt einen Materialfluß
um den Übergang vom Kopf zum Schaft, was eine Verstärkung
dieses Übergangs ergibt. Dies bedeutet auch, daß es genügt,
daß das Werkzeug mit einer kleineren Kraft gegen den Kopf
drückt, als es für gewöhnlich zum Formen des Kopfs
erforderlich ist.
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Wenn während der Ausübung des axialen Drucks ein nach außen
gerichtetes radiales Kaltfließen einer kleinen Menge von
Rohlingsmaterial in einen im Kanal gebildeten Hohlraum
erzeugt wird, ist sichergestellt, daß das Werkzeug nach dem
Formen des Schraubenkopfs den Rohling leicht freigibt.
Anderenfalls würde die Gefahr bestehen, daß das Werkzeug den
Rohling vollständig oder teilweise aus dem Gesenk
herausziehen könnte.
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Hierdurch kann ein radialer Vorsprung vorgesehen werden, der
genau ausreichendes Material enthält, um das Herausziehen
des Rohlings aus dem Gesenk durch die Zugkräfte zu
verhindem, die dann auftreten können, wenn während des Rückhubs
das Werkzeug den Rohling verläßt. In der Praxis ist diese
Materialmenge so klein, daß der Rohling später mit Hilfe
eines Auswerfers absichtlich ausgeworfen werden kann, der
die Kraft überwinden kann, die für das erneute Verformen des
Vorsprungs erforderlich ist, so daß der Rohling das Gesenk
verlassen kann.
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Es sein hervorgehoben, daß die radial auswärts gerichteten
Haltevorsprünge auf verschiedene Arten vorgesehen werden
können. Wenn jedoch längs des Rands des anderen Endes des
Rohlings ein ringförmiger Wulst vorgesehen ist, wird eine
sehr gleichmäßige Verteilung von Material im fertigen
Rohling erhalten, was für das nachfolgende Gewinderollen
zweckmäßig sein kann.
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Ein Vorrichtung nach der Erfindung enthält einen Gegenhalter
mit einer Vertiefung in Verlängerung des Gesenks, so daß der
zwischen dem Werkzeug und dem Gesenk wirkende Druck einen
Materialfluß im Rohling verursacht, wodurch überschüssiges
Rohlingsmaterial nach unten in die Vertiefung im Gegenhalter
fließt.
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Das Gesenk kann wenigstens eine Vertiefung bilden, um
während des Formens des Rohlings durch das Werkzeug eine
verhältnismäßig kleine Menge an Rohlingsmaterial aufzunehmen.
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Vorzugsweise ist in einem ringförmigen Hohlraum zwischen dem
Endanschlag und einer Abschrägung dieses einen der Ränder
der Gesenkbohrung, der vom Werkzeug wegweist, ein
ringförmiger Wulst vorgesehen. Dies ergibt eine sehr preiswerte
Produktion der nötigen Maschinenteile bei gleichzeitigem
Vorsehen der oben erwähnten vorteilhaften Form eines radial
überstehenden Wulsts zum Halten des Rohlings gegen
unbeabsichtigtes Herausziehen aus dem Gesenk.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung im
einzelnen beschrieben. Es zeigen:
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Fig. 1 eine Schrägansicht einer Automatendrehmaschine;
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Fig. 2 einen Schnitt eines Schneidmechanismus;
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Fig. 3 eine Schrägansicht eines Schneidmechanismus;
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Fig. 4 den Vorstauchvorgang;
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Fig. 5 einen alternativen Vorstauchvorgang;
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Fig. 6 eine Kurvensteuerung eines Vorstauchstifts;
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Fig. 7 eine Ausführungsform der Steuerung in Fig. 6;
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Fig. 8 eine alternative Ausführungsform der Steuerung in
Fig. 6;
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Fig.
9 das zweite Vorformen eines Schraubenkopfs;
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Fig. 10 das Formen eines Schlitzes in einem Schraubenkopf;
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Fig. 11 das erfindungsgemäße Herstellen einer Schraubenspitze;
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Fig. 12 das Auswerfen eines Rohlings aus einem Gesenk mit
einem kurzen Auswerfstift;
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Fig. 13 das Auswerfen eines Rohlings aus einem Gesenk mit
einem langen Auswerfstift;
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Fig. 14 das Verwenden eines Schlitzdetektors;
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Fig. 15 das Herstellen eines Halteflanschs;
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Fig. 16 einen Mechanismus, der eine Drehbewegung in eine
hin- und hergehende Bewegung umwandelt;
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Fig. 17 eine alternative Ausführungsform des Mechanismus
von Fig. 16;
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Fig. 18 eine Skizze einer Kurbel und einer Pleuelstange;
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Fig. 19 Kurven mit Darstellung von Bewegung und
Geschwindigkeit eines Kurbelmechanismus;
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Fig. 20 das Steuern des Gesenktischs durch eine Kurvenbahn;
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Fig. 21 Bewegung und Geschwindigkeit des Gesenktischs und
des unteren Anschlags ohne Übergangsperioden;
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Fig. 22 entsprechend Fig. 21, jedoch mit eingesetzten
Übergangsperioden;
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Fig. 23 entsprechend Fig. 22, jedoch ohne Verweilperioden;
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Fig. 24 das Montieren eines Gesenks in einem Gesenktisch;
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Fig. 25 einen Schnitt durch einen Gesenktisch mit einem
Gesenk;
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Fig. 26 die Konstruktion eines Gesenktischs.
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Fig. 1 ist ein Beispiel einer Automatendrehmaschine, bei der
die Erfindung Anwendung finden kann. Die Maschine ist auf
einer Grundplatte 1 montiert und besteht im allgemeinen aus
drei Hauptteilen, d.h. einem Werkzeugtisch 2, einem
Formmechanismus 3 und einem Kurbelmechanismus 4. Die Maschine wird
durch einen Motor 5 angetrieben, der auf der Grundplatte 1
montiert ist.
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Das Ausgangsmaterial zur Herstellung von Schraubenrohlingen
ist ein kaltgezogener Draht 6, der auf der beim Ziehen des
Drahts entstandenen Oberfläche mit einem Schmierfilm
versehen ist. Der Draht wird mit Hilfe von zwei Ziehrollen 7, 8
mit Rillen entsprechend dem verwendeten Drahtdurchmesser
durch einen Richtapparat 9 gezogen, der aus einer Mehrzahl
von Richteinheiten 10, 11, 12 besteht, von denen jede
ihrerseits mit einer Mehrzahl von Rollen 13 versehen ist.
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Die Ziehrollen 7, 8 bewegen eine gegebene Drahtlänge
vorwärts durch eine stationäre Schneidbuchse 14 und in eine
bewegbare Schneidbuchse, die in einem drehbaren Schneidtisch
15 montiert ist. Bei einem Schneidvorgang, der weiter unten
im einzelnen beschrieben ist, wird ein Drahtrohling vom
Draht 6 getrennt.
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Wie ebenfalls unten im einzelnen beschrieben, wird dann der
Drahtrohling in ein Gesenk bewegt, das in einem drehbaren
Gesenktisch 17 montiert ist. Der Gesenktisch hat hier fünf
Gesenke und kann zwischen fünf Stellungen rotieren. Er ist
darüber hinaus axial bewegbar. In einer bestimmten Stellung
des Gesenktischs 17, liegt z.B. eine bewegbare Schneidbuchse
im Schneidtisch 15 dem Gesenk 16 gegenüber. Entsprechend
sind Werkzeuge am Werkzeugtisch gegenüber den Gesenken des
Gesenktischs montiert, wobei die Werkzeuge in Zusammenarbeit
mit den Gesenken, die in den Gesenken angeordneten
Schraubenrohlinge formen können. Das Formen findet dadurch statt,
daß der Gesenktisch 17 in einem Arbeitshub axial zu den
Werkzeugen bewegt wird. Der Gesenktisch 17 wird dann wieder
zurückgezogen und kann sich in die nächste Stellung drehen,
worauf der Vorgang wiederholt wird.
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Die Drehbewegung des Gesenktischs 17 kann durch einen für
diesen Zweck geeigneten Motor erzeugt werden. Seine
Axialbewegung wird vom Kurbelmechanismus 4 erzeugt und durch den
obengenannten Motor 5 herbeigeführt. Die Kraftübertragung
vom Motor 5 zum Kurbelmechanismus 4 erfolgt durch eine
Riemenscheibe 19 und einen Riemen 20.
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Der gesamte Werkzeugtisch 2 kann mit Hilfe von zwei
Riemenscheiben 21, 22, die mit einem nicht gezeigten Motor
verbunden sind, vom Gesenktisch 17 weg oder zu ihm hin bewegt
werden, wobei der Werkzeugtisch 2 durch eine Gleitschiene 23
auf der Unterseite des Werkzeugtischs und eine in der Figur
nicht sichtbare entsprechende Gleitschiene auf der Oberseite
geführt wird. Der Werkzeugtisch 2 kann hierdurch in seiner
korrekten Position eingestellt werden, und es ist auch
möglich, ihn bei z.B. Austausch von Werkzeugen oder des
Gesenk-1tischs vom Gesenktisch 17 wegzuziehen.
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Die einzelnen Teile oder Vorgänge der Maschine sind unten im
einzelnen beschrieben.
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Fig. 2 und 3 zeigen, wie das Abschneiden und Vorstauchen
stattfindet. Fig. 2 ist ein Querschnitt der Bestandteile,
während Fig. 3 eine Schrägansicht ist.
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Der Draht 6 wird durch die stationäre Schneidbuchse 14 in
eine bewegbare Schneidbuchse 24 bewegt, die,
wie oben erwähnt, in einem drehbaren Schneidtisch
15 montiert ist. Der Schneidtisch 15 hat eine Mehrzahl von
bewegbaren Schneidbuchsen 24, 25. Wenn der Draht 6 um die
korrekte Länge vorwärts bewegt wurde, wird der drehbare
Schneidtischls gedreht und bewirkt ein Abtrennen eines
Drahtrohlings vom Draht 6. Ein weiteres Drehen des
Schneidtischs 15 bewegt die bewegbare Schneidbuchse vorwärts in
eine Stellung gegenüber einem Gesenk 16, das hier an der
Schneidbuchse 25 gezeigt ist. Der abgelöste Drahtrohling ist
hier mit 26 bezeichnet.
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Wenn die bewegbare Schneidbuchse in dieser Stellung
angeordnet wurde, wird ein Stempel 27 zur Buchse bewegt und drückt
hierdurch den Rohling 26 aus der bewegbaren Schneidbuchse 25
in ein Gesenk 16. Diese Bewegung dauert an, bis der Rohling
26 einen Bodenanschlag 28 trifft, der sich am
gegenüberliegenden Ende des Gesenks 16 befindet. Jedoch setzt der
Stempel
27 seine Bewegung fort, wodurch der Rohling 26 im
Hohlraum zwischen dem Gesenk 16 und der bewegbaren Schneidbuchse
25 vorgestaucht oder vorgeformt wird. Der Stempel 27 dient
somit auch als Vorstauchstift und die bewegbare
Schneidbuchse als Vorstauchbuchse.
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Wie beschrieben, wird hier das sogenannte geschlossene
Schneiden angewendet, wobei die stationäre Schneidbuchse und
auch die bewegbare Schneidbuchse 24 ein Loch haben, das dem
Durchmesser des Drahts entspricht. In herkömmlichen Pressen
oder Automatendrehmaschinen wird häufig das sogenannte
offene Schneiden angewendet mit einer stationären Schneidbuchse
mit einem Loch, während die bewegbare Schneidbuchse offen
ist, so daß der Drahtrohling nur in der Bewegungsrichtung
gehalten wird. Das hier angewendete geschlossene Schneiden
ergibt eine optimale Qualität des abgetrennten Rohlings. Da
die Qualität des fertigen Gegenstands von der Qualität aller
wesentlichen Vorgänge abhängt, bedeutet eine höhere Qualität
der abgetrennten Drahtrohlinge somit auch eine höhere
Qualität der fertigen Gegenstände.
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Die Figuren zeigen zwei bewegbare Schneidbuchsen 24, 25, die
im drehbaren Drehtisch 15 so angeordnet sind, daß eine dem
Gesenk 16 gegenüberliegt, wenn die andere der stationären
Schneidbuchse 14 gegenüberliegt Jedoch können mehrere
Schneidbuchsen vorteilhaft im Schneidtisch 15 angeordnet
sein. Dies ergibt einen kleineren Drehwinkel bei jeder
Trennung. Wenn somit z.B. vier bewegbare Schneidbuchsen
verwendet werden, erreicht der geschnittene Drahtrohling eine
Position gegenüber dem Stempel oder dem Vorstauchstift 27
und dem Gesenk 16 nach zwei Winkeldrehungen des drehbaren
Schneidtischs 15.
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Fig. 4 zeigt klarer, wie der Vorstauchvorgang stattfindet.
Wie oben beschrieben, wird das im Gesenktisch 17 montierte
Gesenk 16 zusammen mit dem zugehörigen Bodenanschlag 28 in
der axialen Richtung des Gesenks bewegt. Andererseits kann
die bewegbare Schneidbuchse 25 nicht in axialer Richtung
bewegt werden. Fig. 4A zeigt die Situation genau zu dem
Zeitpunkt, wenn das Vorstauchen eingeleitet wird. Der
Vorstauchstift 27 drückt den Drahtrohling 26 aus der Buchse 25
in das Gesenk 16, so daß der Rohling 26 den Bodenanschlag 28
erreicht, unmittelbar bevor das Gesenk 16 an seinem
Drehpunkt in Berührung mit der Vorstauchbuchse 25 steht. Eine
Erweiterung 29 des Lochs in der Vorstauchbuchse ist an dem
dem Gesenk 16 zugewandten Ende der Buchse 25 vorgesehen. Im
Gesenk 16 ist eine entsprechende Erweiterung 30 vorgesehen.
Diese Hohlräume ermöglichen ein Vorformen eines Kopfs am
Drahtrohling 26.
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Diese Hohlräume sind so geformt, daß die freie Länge 1 des
Drahtrohlings 26 gegenüber dem Durchmesser d des Rohlings
möglichst klein ist. Der Vorstauchstift 27 wird so
gesteuert, daß das Vorstauchen andauert, nachdem das Gesenk 16
wiederum seine Bewegung weg von der Buchse 25 eingeleitet
hat. Dies ergibt eine vergrößerte Höhe des Vorstauchens,
während der Durchmesser des Vorformlings zunimmt, so daß das
Volumen des vorgeformten Materials erhöht werden kann, ohne
daß der Vorformling instabil wird, so daß das
Stauchverhältnis durch den Vorgang nicht beschränkt wird. Das
Stauchverhältnis ist die Kopfdrahtlänge geteilt durch den Drahtdurch
messer. Fig. 4B zeigt die Situation bei Beendigung des
Vorstauchvorgangs. Der vorgeformte Kopf hat nun die Höhe L und
den Durchmesser D. Zusätzlich zu einem größeren
Stauchverhältnis ergibt dieses Verfahren auch verringerte Lasten am
Vorstauchstift. Fig. 5 zeigt eine alternative
Ausführungsform, die anstelle des Bodenanschlags 28 einen bewegbaren
Bodenanschlag verwendet, z.B. in Form eines Auswerfstifts
31, der gegenüber dem Gesenk 16 bewegt werden kann.
Hierdurch ist es möglich, den Vorgang sogar noch besser zu
steuern.
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Wenn der in Fig. 4 gezeigte Vorgang optimiert werden soll,
muß die Bewegung des Vorstauchstifts 27 gegenüber der
Bewegung
des Gesenks 16 sehr genau gesteuert werden. Fig. 6
zeigt ein Beispiel dafür, wie dies gemacht werden kann. Die
oben beschriebenen Teile sind in der Figur rechts gezeigt.
Es ist ersichtlich, daß das Gesenk 16 und der Bodenanschlag
von der Buchse 25 wegbewegt werden, so daß am Drahtrohling
ein Kopf 32 gebildet wird, wobei der Stempel oder der
Vorstauchstift noch in Richtung zum Gesenk drücken. Am Ende des
Vorstauchstifts 27 ist eine Rolle 33 vorgesehen, die mit der
Oberfläche einer Kurvenbahn 34 in Berührung steht. Die
Kurvenbahn 34 rotiert um eine Drehachse 35 und ist so
konstruiert, daß die gewünschte Bewegung des Vorstauchstifts 27
erzielt wird.
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Fig. 7 zeigt ein Beispiel dafür, wie die erwähnten
Bewegungen erzeugt werden können. Die hin- und hergehende Bewegung
des Gesenks 16 wird hier durch einen Kurbelmechanismus 36
erzielt, der durch einen Motor 37 über einen Riemen 38
angetrieben wird. Die Bewegung des Vorstauch-stifts 27 wird
durch einen weiteren Motor 36 erzeugt, der die Kurvenbahn 34
über einen weiteren Riemen 40 antreibt, wodurch die
erwünschte Bewegung über die Rolle 36 auf den Vorstauchstift
27 übertragen wird.
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Wie in Fig. 8, können alternativ die beiden Bewegungen auch
durch einen gemeinsamen Motor 41 gesteuert werden. Dieser
Motor treibt über einen Riemen 42 den Kurbelmechanismus 36
an, der die Bewegung auf das Gesenk 16 überträgt. Mit Hilfe
eines weiteren Riemens 43 treibt der gleiche Motor die
Kurvenbahn 34 an, die die Bewegung über die Rolle 33 zum
Vorstauchstift 27 überträgt.
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Wenn der Vorstauchvorgang, der hier auch "erstes Vorformen"
genannt werden kann, beendet ist, und der Gesenktisch 17
zurückgezogen wurde, kann der Tisch in eine neue Position
gedreht werden. Bei der Ausführungsform des drehbaren
Gesenktischs 17, der in Fig. 1 gezeigt ist und wo dieser Tisch
fünf Gesenke 16 enthält, wird der Gesenktisch nun um 72º
gedreht, so daß ein neues Gesenk in die Position vorwärts
bewegt wird, die einer bewegbaren Schneidbuchse
gegenüberliegt, während das gerade vorher hier anwesend gewesene
Gesenk in eine neue Position vorwärts bewegt wird. Wenn der
Drehtisch 17 wiederum zum Werkzeugtisch 2 vorwärts bewegt
wird, wird der oben im einzelnen beschriebene Vorgang an der
Schneid- oder Vorstauchbuchse wiederholt, während ein
weiteres Formen der in den Gesenken angeordneten Rohlinge in den
weiteren Gesenkstellungen stattfindet.
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Fig. 9 zeigt ein Beispiel eines Vorgangs, der dem oben
beschriebenen Vorstauchvorgang folgen kann. Der gezeigte
Vorgang wird hier "zweites Vorformen" genannt. Fig. 9A zeigt
die Situation zu Beginn dieses Vorgangs, während Fig. 9B
entsprechend die Situation unmittelbar nach dessen
Beendigung zeigt. In Fig. 9A wird ein Rohling in ein Gesenk 45
eingesetzt, das zusammen mit einem Bodenanschlag 46 zu einem
Werkzeug 47 bewegt wird. Das Werkzeug 47 ist am
Werkzeugtisch 2 stationär positioniert, während, wie oben
beschrieben, sich das im Gesenktisch 17 angeordnete Gesenk 45 zum
Werkzeug 47 hin- und dann wegbewegt. Wenn der Kopf am
Rohling 44 auf das Werkzeug 47 trifft, wird er durch eine
Vertiefung 48 in diesem Werkzeug in die gewünschte Gestalt
verformt. Fig. 9B zeigt, wie der Rohling 44 nun zum hier
gezeigten Rohling 49 verformt wurde. Der Rohling 49 wird
zusammen mit dem Gesenk 45 und dem Bodenanschlag 46 vom
Werkzeug 57 wegbewegt.
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Fig. 10 zeigt entsprechend ein Formen, das in einer dritten
Gesenkstellung stattfindet. Bei diesem Vorgang wird im
gerade geformten Schraubenkopf ein Schlitz oder dergleichen
gebildet. Der Rohling 49 befindet sich nun in einem Gesenk
50, das zusammen mit einem Bodenanschlag 51 zu einem
Werkzeug 52 bewegt wird. Das Werkzeug 52 ist mit einem
Schlitzvorsprung 53 versehen, der im Kopf des Rohlings 49 einen
Schlitz formt. Fig. 10A zeigt die Situation zu Beginn des
Vorgangs, während Fig. 10B die Situation am Ende des
Vorgangs
zeigt. Das Bezugszeichen 54 bezeichnet den Rohling mit
dem nun hergestellten Schlitz.
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Darüber hinaus sind viele Arten von Rohlingen mit einer
sogenannten Spitze versehen, die z.B. die Form eines
Kegelstumpfs an dem dem Kopf entgegengesetzten Ende des Rohlings
haben kann. Fig. 11 zeigt ein Beispiel dafür, wie
erfindungsgemäß eine solche Spitze gleichzeitig mit der
Bildung des Schlitzes im Schraubenkopf hergestellt werden
kann. Fig. 11 entspricht der Fig. 10A, wobei hier ein
Bodenanschlag 55 verwendet wird, der mit einem
kegelstumpfförmigen Hohlraum 46 versehen ist, der in direkter
Verlängerung der Durchgangsbohrung im Gesenk 50 angeordnet
ist. Der Kopf am Rohling 49 wurde im vorangehenden
Vorformvorgang derart geformt, daß sich hier gegenüber der
Größe des fertigen Kopfs an der Schraube ein
Materialüberschuß befindet. Wenn der Schlitzvorsprung 53 auf den
Kopf am Rohling 49 trifft, drückt er das überschüssige
Material durch den Schaft des Rohlings nach unten. Somit
erfolgt der Materialfluß in der gesamten Länge des Rohlings
und wird das Material in die kegelstumpfförmige Vertiefung
56 im Bodenanschlag 55 hinausgedrückt.
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Es sei hervorgehoben, daß auf diese Weise viele
unterschiedliche Arten von Spitzen erzeugt werden können, da der
Vertiefung 56 eine Gestalt gegeben werden kann, die der
gewünschten Spitzenart entspricht. Es sei insbesondere
hervorgehoben, daß es möglich ist, eine halbkreisförmige Spitze zu
erzeugen, die bisher einen gesonderten Prozeß erforderte.
Dies ist eine einfache Art der Herstellung einer Spitze, bei
der der Materialfluß nach unten durch den Schaft des
Rohlings darüberhinaus eine Minimierung der Last am Werkzeug 52
verursacht, während die Toleranzen des Schlitzes kleiner
sind.
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Ein bedeutender Aspekt des erwähnten Materialflusses nach
unten durch den Schaft des Rohlings ist der Teil des
Flusses, der am Übergang zwischen dem Kopf und dem Schaft des
Rohlings stattfindet. Der Grund dafür ist, daß gefunden
wurde, daß dieser Fluß die schwache Stelle stärkt, die sonst
für gewöhnlich an diesem Übergang in Schrauben angetroffen
wurde.
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Im Fall gewisser Spitzenarten, kann es nötig oder von
Vorteil sein, die Spitze in zwei Schritten herzustellen. In
diesem Fall ist eine erste Vertiefung im Bodenanschlag 46
ausgebildet, die beim zweiten Vorformen des Kopfs des
Schraubenrohlings verwendet wird.
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Es ist oben beschrieben, wie ein Rohling in drei
Gesenkstellungen geformt werden kann. Dies ist jedoch nur ein
Beispiel, da die drei Stellungen je nach der Gestalt der
gewünschten Objekte flexibel verwendet werden können, oder es
können bei Bedarf mehr als drei Stellungen für das Formen
verwendet werden.
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Bei der in Fig. 1 gezeigten Maschine mit fünf Gesenken im
Gesenktisch 17 und somit entsprechend fünf Stellungen für
jedes Gesenk können die letzten beiden Stellungen zum
Auswerfen des Rohlings verwendet werden. Dieses Auswerfen kann
dann in zwei Schritten erfolgen. Fig. 12 zeigt den ersten
Schritt dieses Auswerfens und entspricht somit der vierten
Gesenkstellung. Ein in einem Gesenk 58 eingesetzter Rohling
47 ist in der Figur oben sichtbar, die die Situation
unmittelbar vor dem Auswerfen zeigt. Ein Bodenanschlag 59 mit
einem kurzen Auswerfstift 60 wird zum Gesenk bewegt. Im
Unterteil der Figur hat der Bodenanschlag 59 mit dem kurzen
Auswerfstift 60 das Gesenk 58 erreicht, und der Auswerfstift
60 hat den Rohling 57 gelöst und ihn um eine kurze, genau
definierte Strecke aus dem Gesenk 58 gedrückt. Wegen der
vorangehenden Vorgänge wird der Rohling 57 sehr fest in der
Bohrung des Gesenks festgelegt. Es ist daher eine sehr große
Kraft erforderlich, um den Rohling zu lösen und ihn aus dem
Gesenk zu drücken. Wenn der Rohling in einem Vorgang aus dem
Gesenk herausgedrückt werden soll, würde dies einen
Auswerfstift mit der gleichen Länge wie das Gesenk erfordern.
Dies würde daher ein sehr großes Risiko des Biegens oder
Brechens des Stifts beinhalten. Da der kurze Auswerfstift 60
den Gegenstand mit einer großen Kraft ohne jede Gefahr des
Verbiegens lösen kann, muß das Lösen des Rohlings vom Gesenk
nicht mit Hilfe von Schmierung oder dergleichen erleichtert
werden.
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Fig. 13 zeigt, wie der Rohling 57 dann vollständig aus der
Form 58 an der fünften und letzten Gesenkstellung
ausgeworfen wird. Dies findet dadurch statt, daß ein Bodenanschlag
61 mit einem langen Auswerfstift 62 den Rohling aus dem
Gesenk drückt. Der Auswerfstift 62 hat ungefähr die gleiche
Länge wie das Gesenk und somit wie der Rohling 57. Das
Oberteil der Figur zeigt den Bodenanschlag 61 und den langen
Auswerfstift 62 auf ihrem Weg zum Gesenk 58. Im Unterteil
der Figur haben der Bodenanschlag 61 und der Auswerfstift 62
den Rohling 57 vollständig aus dem Gesenk 58 gedrückt. Da
der Rohling 57, der in der vorhergehenden Gesenkstellung mit
Hilfe des kurzen Auswerfstifts 60 gelöst wurde, nun
verhältnismäßig lose im Gesenk positioniert ist, ist nur eine
mäßige Kraft erforderlich, um den Rohling vollständig
auszuwerfen, und der lange Auswerfstift 62 neigt daher nicht zum
Brechen oder Biegen.
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Sowohl der kurze Auswerfstift 60 als auch der lange
Auswerfstift 62 haben den gleichen Durchmesser wie der Schaft
des Rohlings 57, da eine wahlfreie Spitze am Rohling 57, wie
oben in Fig. 11 beschrieben und gezeigt, mit Hilfe einer
Vertiefung im entsprechenden Bodenanschlag 55 erzeugt wird.
Bisher war es erforderlich, eine solche Spitze durch eine
Einschnürung im Gesenk selbst herzustellen, und ein
Auswerfstift konnte nur einen Durchmesser haben, der dem
engsten Teil des Gesenks entsprach.
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Da, wie in Fig. 12 gezeigt, der kurze Auswerfstift 60 den
Rohling 57 um eine kurze und genau definierte Strecke aus
dem Gesenk drückt, kann dies zur Kontrolle des hergestellten
Rohlings verwendet werden. Fig. 14 zeigt ein Beispiel dafür,
wie dies getan werden kann. Die Figur entspricht der Fig.
12, enthält jedoch einen Schlitzdetektor 63 mit einer
Kontrollspitze 64, die in sorgfältig bestimmtem Abstand vom
Gesenk 58 angeordnet ist. Der Schlitzdetektor 63 ist über
eine Verbindungsleitung 65 mit einer elektronischen
Ausrüstung verbunden, die die vom Schlitzdetektor 63 ausgesandten
Signale verarbeiten kann. Im Unterteil der Figur ist
gezeigt, wie der kurze Auswerfstift 60 den Rohling 57 aus dem
Gesenk 58 gedrückt hat und daß der Rohling die
Kontrollspitze 64 berührt. Wenn der Schlitzvorsprung 53, durch den der
Schlitz in der Schraube hergestellt wurde, z.B. beschädigt
wurde, kann der Schlitz zu klein sein, wobei dann der
Rohling 57 einen Druck auf die Kontrollspitze 64 ausübt. Dies
wird durch den Schlitzdetektor 63 registriert, der darüber
Signaleüber die Verbindungsleitung 65 zu einer
Kontrolleinheit überträgt. Auf diese Weise ist es möglich, die
Geometrie der hergestellten Rohlinge zu kontrollieren.
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Da der Rohling aus dem Gesenk gedrückt wurde, ist es auch
möglich, z.B. die Höhe oder den Durchmesser des Kopfs
zusätzlich zu einem möglichen Schlitz zu kontrollieren.
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Ferner kann der Abstand zwischen dem Gesenk und dem
Werkzeugtisch erfaßt werden, wobei die Signale vom Detektor 63
zum Einstellen der Werkzeuge verwendet werden können. Wenn
die Maschine ausgehend vom kalten Zustand startet, werden
die Maschinenteile aufgrund der Vorgänge der Maschine
erhitzt und dehnen sich diese Teile gleichzeitig thermisch
aus. Es kann daher ein Vorteil sein, daß diese Ausdehnungen
zum Einstellen der Position der Werkzeuge gegenüber den
Gesenken im Gesenktisch 17 zugelassen werden können. Dies
kann geschehen, da, wie oben in Fig. 1 erwähnt und gezeigt,
es möglich ist, den gesamten Werkzeugtisch 2 zu verschieben.
Wenn eine solche Verschiebung in Abhängigkeit von den
Steuersignalen vom Detektor 63 ausgeführt wird, wird eine
gleichförmigere Qualität erzielt, die nicht von der thermi
schen Erhitzung in der Maschine abhängt.
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Der gezeigte Schlitzdetektor ist nur eine der vielen
verfügbaren Möglichkeiten zur Ausführung einer Kontrollmessung der
erzeugten Rohlinge. Es könne Messungen von anderen
geometrischen Eigenschaften der hergestellten Gegenstände gemacht
werden, und es ist auch denkbar, die Messung auf andere
Weise zu machen. So kann z.B. eine Messung mit Hilfe von
Laserstrahlen gemacht werden, so daß der Detektor nicht mit
den hergestellten Gegenständen in Berührung stehen muß.
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Wenn z.B. ein Schlitz in einem Kopf an einem Rohling gemacht
wird, wie oben in Fig. 10 beschrieben und gezeigt, besteht
ein gewisses Risiko, daß das Schlitzwerkzeug den Rohling
unbeabsichtigt aus dem Gesenk herauszieht. Dem kann
entgegengewirkt werden, wie in Fig. 15 gezeigt. Hier sind ein in
einem Gesenk 57 angeordneter Rohling 66 und ein
Bodenanschlag 68 zu sehen. Der Rohling hat an einem Ende einen Kopf
69, und es ist zu sehen, daß ein kleiner Halteflansch 70 am
entgegengesetzten Ende des Rohlings vorgesehen ist. Dieser
Flansch ist dafür vorgesehen, daß das Gesenk 67 an diesem
Ende eine kleine Erweiterung der Durchgangsbohrung hat. Der
Vorstauchvorgang, der in Fig. 4 beschrieben und gezeigt
wurde, bewirkt auch, daß Material in diese Erweiterung
hinausgepreßt wird und hierdurch den Flansch 70 bildet. Jedoch
erstreckt sich der Flansch nicht unbedingt vollständig um
den Rohling, da einer kleinerer Vorsprung am Rohling
ausreicht, die gewünschte Funktion auszuführen, d.h. den
Rohling
gegen Herausziehen aus dem Gesenk zur ungeeigneten Zeit
zu schützen. Der Flansch oder die Vorsprünge sind gerade
groß genug, dies zu verhindern, und auch klein genug, damit
ein Auswerfstift beim nachfolgenden Auswerfen des Rohlings
in der Lage ist, den Flansch oder die Vorsprünge zu
verformen und den Rohling aus dem Gesenk auszuwerfen.
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In Fig. 16 ist gezeigt, wie die hin- und hergehende Bewegung
des Gesenktischs 17 und der zugehörigen Bodenanschläge
erzeugt werden kann. Wie oben beschrieben und in Fig. 1
gezeigt, wird diese axiale Bewegung durch einen Motor erzeugt,
wobei die Kraftübertragung vom Motor über Riemen 19, 20 und
einen Kurbelmechanismus 4 erfolgt. Fig. 16 zeigt im
einzelnen, wie dieser Mechanismus gebaut ist.
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Eine Kurbel 71 rotiert um ihre Drehachse 72 und wird, wie
erwähnt, durch einen Riemen 20 angetrieben. Eine
Pleuelstange 73 ist an der Kurbel 71 an einem Ende und an einem Halter
74 am anderen Ende befestigt. Wenn die Kurbel 71 rotiert,
wird die Rotationsbewegung über die Pleuelstange 73 in eine
hin- und hergehende Bewegung des Halters 74 umgewandelt. Der
Halter 74 ist über zwei Stangen 75, 76 mit zwei Keilen 77,
78 so verbunden, daß diese Keile auch hin- und herbewegt
werden können. Damit diese hin- und hergehende Bewegung mit
einer sehr geringen Reibung stattfindet, ist eine Vielzahl
von Rollen 81 bzw. 82 zwischen den Keilen 77, 78 und
Führungsschienen 79, 80 angeordnet. Ein Lagerbock 83 ist
zwischen den beiden Keilen 77, 78 angeordnet und kann quer zur
Bewegungsrichtung der Keile bewegt werden. Auch diese
Bewegung kann mit sehr geringer Reibung stattfinden, da Rollen
84 bzw. 85 zwischen dem Lagerbock und den Führungsschienen
86, 87 angeordnet sind. Schließlich ist eine Vielzahl von
Rollen 88 auch zwischen dem Lagerbock und dem Keil 77 sowie
auch eine Vielzahl von Rollen 89 zwischen dem Lagerbock 83
und dem Keil 78 angeordnet. Wenn die Keile 77, 78 in der
Figur nach links bewegt werden, wird der Lagerbock 83 in der
Figur nach unten bewegt, da er sich nur in Querrichtung
bewegen kann. Wenn ähnlich die Keile nach rechts bewegt
werden, wird der Lagerbock 83 nach oben bewegt. Der
Lagerbock 83 bewegt sich somit quer zur entsprechenden Bewegung
der Keile hin und her.
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Es ist ersichtlich, daß der in der Figur gewählte Keilwinkel
bewirkt, daß die Bewegung des Lagerbocks kleiner als
diejenige der Keile ist. Der Lagerbock 83 ist über nicht gezeigte
Verbindungen mit dem Gesenktisch 17 bzw. den zugehörigen
Bodenanschlägen verbunden.
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Auf diese Weise führt der Gesenktisch 17 eine
verhältnismäßig kurze hin- und hergehende Bewegung aus, wobei
gleichzeitig große Kräfte ausgeübt werden können, die beim Formen der
in den Gesenken angeordneten Rohlinge erforderlich sind.
Wegen des in der Figur gezeigten Keilwinkels führen die
Keile und hierdurch der Kurbelmechanismus eine größere
Bewegung aus. Dann wird jedoch eine kleinere Kraft benötigt und
kann daher der Kurbelmechanismus kleiner bemessen werden,
als es sonst erforderlich wäre.
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Die in Fig. 16 gezeigten Rollen 81, 82, 84, 85, 88 und 89,
die zur Verringerung der Reibung zwischen den einzelnen
Bauteilen dienen, können auch andere Formen haben. Somit
können stattdessen z.B. Kugeln verwendet werden. Eine alter
native Ausführungsform ist in Fig. 17 gezeigt, bei der
stattdessen Gleitführungen verwendet werden. Die
Gleitführungen 90, 91 verringern die Reibung zwischen den Keilen 77,
78 und den Führungsschienen 79, 80, während die
Gleitführungen 92, 93 entsprechend die Reibung zwischen dem Lagerbock
83 und den Führungsschienen 86, 87 verringern. Schließlich
dienen die Gleitführungen 94, 95 zur Verringerung der
Reibung zwischen dem Lagerbock 83 und den Keilen 77, 78.
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Es ist von großer Bedeutung, daß die
Produktionsgeschwindigkeit einer Maschine der hier beschriebenen Art, so hoch wie
möglich ist. Gleichzeitig sollte die Geschwindigkeit des
Gesenks zu Beginn des tatsächlichen Formens so niedrig wie
möglich sein. Dies wird unter anderem durch Verwendung eines
Keilmechanismus' erzielt, wie er oben beschrieben ist, wobei
der Keilwinkel derart gewählt wird, daß die Bewegung des
Lagerbocks und hierdurch des Gesenktischs eine
verhältnismäßig kleine Hublänge hat. Ferner differiert die
Geschwindigkeit, mit der der Gesenktisch sich bei einer solchen
Bewegung seinen Extremstellungen nähert. Dieses ist in Fig. 18
und 19 gezeigt.
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Fig. 18 zeigt schematisch einen Kurbelmechanismus. Die
Kurbel rotiert um eine Drehachse C. An ihrem einen Ende ist
eine Pleuelstange mit der Länge a an der Kurbel in einem
Abstand r von dessen Mitte oder Drehachse befestigt. Eine
Rotation der Kurbel läßt den Punkt P, der das andere Ende
der Pleuelstange bezeichnet, eine hin- und hergehende
Bewegung auf der waagrechten Linie ausführen. l bezeichnet den
Abstand der Drehachse C zum Punkt P. Der Abstand l ist in
Fig. 19 oben als Funktion der Zeit bei konstanter
Kurbeldrehzahl dargestellt. Wenn die Länge a gegenüber der
Strecke r sehr groß ist, führt der Punkt P eine reine
Sinusbewegung aus, die bei der ersten der beiden Kurven gezeigt
ist. Wenn andererseits die Länge a gegenüber der Strecke r
klein ist, ist die Sinuskurve verformt. Je kleiner a
gegenüber r ist, um so ausgeprägter ist die Verformung. Im
Extremfall, in dem a gleich r ist, liegt der Punkt P während
der Hälfte einer Rotationsperiode still. Die andere Kurve in
Fig. 19 oben zeigt die Bewegung des Punkts P in der
Situation, in der a gleich dem 1,2-fachen von r ist. Es ist
ersichtlich, daß sich der Punkt P verhältnismäßig langsam der
Extremstellung nähert, die zur Zeit t1 passiert wird,
während er andererseits sich der anderen Extremstellung
verhältnismäßig schnell nähert, wie bei t0 oder t2 gezeigt.
Fig. 19 unten zeigt entsprechend die Geschwindigkeit des
Punkts P als Funktion der Zeit für die gleichen beiden
Situationen. Daraus ist sogar noch klarer ersichtlich, daß der
Punkt P sich der einen Extremstellung mit einer
verhältnismäßig
niedrigen und der anderen Extremstellung mit einer
verhältnismäßig hohen Geschwindigkeit nähert. Zur Erzielung
der niedrigsten möglichen Arbeitsgeschwindigkeit bei
gegebener Produktionsgeschwindigkeit ist daher der Gesenktisch mit
dem Lagerbock 83 derart verbunden, daß das Formen von in den
Gesenken montierten Rohlingen in dieser einen der
Extremstellungen des Gesenktischs stattfindet, wo er sich der
Stellung mit der niedrigsten Geschwindigkeit nähert.
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Wie oben beschrieben, werden im Augenblick des Formens der
Gesenktisch 17 und die zugehörigen Bodenanschläge als
gemeinsame Einheit zu den Werkzeugen bewegt und dann wiederum
weg von diesen. Jedoch muß bei der entgegengesetzten
Extremstellung der Gesenktisch von den Bodenanschlägen für den
Gesenktisch getrennt werden, um in einer neuen Stellung zu
rotieren. Dies kann durch Montieren eines Anschlags
erfolgen, der den Gesenktisch daran hindert, den Bodenanschlägen
in ihre Extremstellung zu folgen. Dies gibt jedoch Anlaß zur
Erzeugung von viel Lärm und hohem Verschleiß am Gesenktisch,
besonders dann, wenn der Gesenktisch den Anschlag trifft und
teilweise, wenn die Bodenanschläge wiederum den Gesenktisch
auf ihrem Rückweg treffen. Dieses Problem kann beseitigt
werden durch Einsetzen von Übergangsperioden, in denen der
Gesenktisch vor dem Auftreffen auf den Anschlag verlangsamt
und vor dem Getroffenwerden durch die Bodenanschläge
beschleunigt wird.
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In Fig. 20 ist gezeigt, wie dies mit Hilfe einer
Nockeneinrichtung 96 getan werden kann. In Fig. 20A ist der
Gesenktisch 17 in der Extremstellung gezeigt, in der er mit den
Werkzeugen in Berührung steht, hier z.B. dem Werkzeug 98.
Wie aus der Figur ersichtlich ist, steht ein Bodenanschlag
97 in Berührung mit dem Gesenktisch 17 an dessen
entgegengesetztem Ende. Die Nockeneinrichtung 96 ist mit einer
Kurvenbahn 100 versehen und wird quer zur axialen
Bewegungsrichtung des Gesenktischs bewegt. In der Figur ist durch Pfeile
gezeigt, daß der Gesenktisch 17 nach der Berührung mit dem
Werkzeug 98 von diesem in Richtung des Pfeils wegbewegt
wird, während die Nockeneinrichtung 96 nach oben bewegt
wird. Wie aus der Figur ersichtlich ist, ist die
Nockeneinrichtung 96 mit einer Kurvenbahn 100 versehen, während am
Gesenktisch 17 eine Rolle 99 montiert ist.
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Fig. 20B zeigt die Situation, in der der Gesenktisch 17
zusammen mit dem Bodenanschlag 97 vom Werkzeug 98 wegbewegt
wurde und dabei ist, auf die Nockeneinrichtung 96 zu
treffen, die ihre nach oben gerichtete Bewegung fortsetzt. In
Fig. 20C hat die Rolle 99 die Kurvenbahn 100 berührt. Die
Kurvenbahn 100 ist so geformt, daß sie zusammen mit der
Geschwindigkeit der Nockeneinrichtung 96 zur Folge hat, daß
das Gesenk 17 unmittelbar nach der Berührung zwischen der
Rolle 99 und der Kurvenbahn 100 sich mit ungeänderter
Geschwindigkeit weiterbewegt und dann langsam gebremst wird.
Aus der Figur ist ersichtlich, daß der Bodenanschlag 97
seine Bewegung fortsetzt und daher nicht weiter mit dem
Gesenktisch 17 in Berührung steht. Fig. 20D zeigt die
Situation in der Extremstellung, in der sowohl der Gesenktisch 17
als auch der Bodenanschlag 97 von den Werkzeugen entfernt
sind. Der Gesenktisch 17 ist nun vom Bodenanschlag 97
getrennt und kann sich in eine neue Stellung drehen. Dann
schreitet der Vorgang in der entgegengesetzten Richtung
fort. Der Bodenanschlag 97 wird nach vom zum Gesenktisch 17
bewegt, der aufgrund der Zusammenarbeit zwischen der
Kurvenbahn 100 und der Rolle 99 gleichzeitig beschleunigt wird,
wobei sich die Nockeneinrichtung 96 nun nach unten bewegt.
Aufgrund der Gestalt der Kurvenbahn 100 wird der Gesenktisch
17, wenn er vom Bodenanschlag 97 getroffen wird, genau die
Geschwindigkeit erreichen, die der Bodenanschlag in diesem
Augenblick hat.
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Fig. 21, 22 und 23 zeigen die Bewegung und die
Geschwindigkeit des Gesenktischs 17 bzw. des Bodenanschlags 97 in drei
unterschiedlichen Situationen. Die Oberteile der Figuren
zeigen die Bewegung ausgedrückt durch den Abstand A von den
Werkzeugen. Die Bewegung des Bodenanschlags 97 ist als dünne
Linie gezeigt, während die Bewegung des Gesenktischs 17 als
dicke Linie gezeigt ist. Die Unterteile der Figuren zeigen
entsprechend die Geschwindigkeit (V) des Bodenanschlags als
dünne Linie und des Gesenktischs als dicke Linie.
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Fig. 21 zeigt die Situation, in der keine Übergangsperiode
vorhanden ist, so daß der Gesenktisch 17 auf seinem Weg von
den Werkzeugen weg lediglich einen Anschlag trifft und dann
auf seinem Weg zu den Werkzeugen vom Bodenanschlag getroffen
wird. Die Bewegung des Bodenanschlags ist hier als reine
Sinuskurve gezeigt. Wie oben erwähnt, ist dies nur der Fall,
wenn eine Pleuelstange mit sehr großer Länge gegenüber der
Größe der Kurbel verwendet wird. Die korrekte Kurve wird
gemäß Fig. 19 verformt. Es ist ersichtlich, daß bei einer
halben Periode der Gesenktisch sich in einer Verweilstellung
befindet, in der er gedreht werden kann, während der
Bodenanschlag mit einer sinusförmigen Bewegung zu seiner
Extremstellung fortfährt und dann zurückkehrt.
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In Fig. 22 sind zwischen die Arbeitsperiode, in der sich der
Gesenktisch 17 zusammen mit dem Bodenanschlag 97 bewegt, und
die Verweilperiode, in der der Gesenktisch stillsteht,
Übergangsperioden eingesetzt.
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Fig. 23 zeigt eine Situation, in der die Übergangsperioden
sehr lang gemacht sind, so daß die Verweilperiode kurz oder
gleich Null ist. Dies hat den Vorteil, daß auch der
Gesenktisch 17 eine harmonische Bewegung ausführt und daher den
geringstmöglichen Kräften in der axialen Richtung aufgrund
der Bewegung ausgesetzt ist.
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Fig. 24 zeigt einen Abschnitt eines Gesenktischs 101, in dem
ein Gesenk 102 montiert ist. Um das Gesenk 102 ist eine
Bandwicklung 103 aufgebracht. Diese Bandwicklung wurde durch
Wickeln eines Stahlbands um einen zylindrischen Kern
hergestellt, der entweder das Gesenk 102 selbst, das aus
Hartmetall
hergestellt ist, oder ein zylindrischer Einsatz sein
kann. Die Bandwicklung 103 spannt das Gesenk 102 durch
Absorbieren der auswärts gerichteten Kräfte vor, die
auftreten, wenn das Gesenk 102 den starken zusammendrückenden
Kräften in der axialen Richtung unterworfen ist.
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Fig. 25 zeigt einen Schnitt durch einen Teil des
Gesenktischs 101, wobei in diesem Schnitt deutlicher gezeigt ist,
wie das Gesenk 102 im Gesenktisch 101 montiert sein kann.
Das Gesenk 102 hat hier konische Form und ist in einer
Buchse 104 montiert, deren Innenraum konische Form hat, die
derjenigen des Gesenks entspricht. Die Buchse 104 ist mit
der Bandwicklung 103 umwickelt, die ihrerseits in ein
geeignetes Loch im Gesenktisch 101 eingesetzt ist. Diese
Konstruktion hat den Vorteil, daß das Gesenk 102 wegen der
konischen Form durch Herauspressen aus der Buchse 104 leicht
ersetzt werden kann. Ein neues Gesenk kann nach unten in die
konische Buchse 104 gepreßt werden und somit gewährleisten,
daß das Gesenk vorschriftsmäßig vorgespannt ist.
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Der Vorteil des Vorspannens des Hartmetallgesenks auf diese
Weise durch eine Bandwicklung, besteht darin, daß der eine
Vorspannung aufweisenden Gesenkeinheit eine sehr kleine
Querschnittsfläche gegeben werden kann. Dies bedeutet, daß
die Gesenke in einem Gesenktisch näher zur Drehachse des
Gesenktischs angeordnet werden können und somit zur
Verringerung von dessen Trägheitsmoment beitragen. Fig. 26 zeigt
ein Beispiel der Form eines Gesenktischs 101. In diesem Fall
hat der Gesenktisch fünf Gesenke, von denen alle, wie oben
beschrieben, durch Bandwicklungen vorgespannt sind. Zur
Erzielung einer hohen Produktionsgeschwindigkeit muß der
Gesenktisch ein möglichst geringes Trägheitsmoment haben.
Dies wird teilweise dadurch erzielt, daß die mit Hilfe von
Bandwicklungen vorgespannten Gesenke eine mäßige Größe haben
und teilweise, weil sie dann näher an der Drehachse 105 des
Gesenktischs angeordnet werden können. Das Trägheitsmoment
des Gesenktischs wird dann zusätzlich durch eine Ausnehmung
106 zwischen jedem Gesenk vermindert, so daß der Gesenktisch
die Form eines Kleeblatts hat. Dies trägt zur Verminderung
des Trägheitsmoments des Gesenktischs beträchtlich bei, weil
genau dieser Teil des Materials entfernt ist, der von der
Drehachse 105 am weitesten entfernt ist und hierdurch zum
Trägheitsmoment am meisten beiträgt.
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Ferner trägt zur Verringerung des Trägheitsmoments bei, daß
hier Gesenke mit der gleichen Länge wie die Rohlinge
verwendet werden. Bekannte Maschinen verwenden für gewöhnlich
längere und somit schwerere Gesenke.
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Das geringe Trägheitsmoment hat zur Folge, daß der
Gesenktisch von einem Servomotor mit hoher
Produktionsgeschwindigkeit unmittelbar angetrieben werden kann.
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Die obige Beschreibung gibt Beispiele dafür, wie eine
Maschine nach der Erfindung gebaut sein kann, und es sei
hervorgehoben, daß Einzelheiten des beschriebenen und gezeigten
Gegenstands innerhalb des Bereichs der Erfindung, wie er in
den beigefügten Patentansprüchen definiert ist, auf viele
Arten abgeändert werden können.