DE708057C

DE708057C - Verfahren zur Herstellung von Bolzen- oder Aussengewinden

Info

Publication number: DE708057C
Application number: DEW101358D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Wemhoener
Original assignee: PEE WEE MASCHINEN und APPBAU I
Current assignee: PEE WEE MASCHINEN und APPBAU I
Priority date: 1937-06-20
Filing date: 1937-06-20
Publication date: 1941-07-11
Also published as: DE767893C

Description

Verfahren zur Herstellung von Bolzen- oder Außengewinden Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Maschine zur Herstellung eines Bolzen-oder Außengewindes mittels zweier in gleicher Drehrichtung angetriebener Walzen oder Rollen, die mit entsprechenden Gewindegängen versehen sind.
Bisher wurden die mit gleicher oder verschiedener Umdrehungsgeschwindigkeit angetriebenen Walzen oder Rollen vor Beginn des Walzens auf den dem Gewindedurchmesser entsprechenden Abstand fest eingestellt, und das Werkstück wurde beim Walzvorgang entweder zwischen den umlaufenden Walzen hindurchgeschraubt oder es wurde in zu den Achsen der umlaufenden Walzen paralleler Lage durch den Walzspalt hindurchgeführt, ohne dabei eine axiale Verschiebung zu erfahren.
Bei diesen bekannten Arbeitsverfahren konnten bisher in jeder Hinsicht befriedigende Gewinde nicht erzielt werden, da der Werkstoff der Bolzen @o. dgl. derart hoch beansprucht wurde, daß, die Gewindegänge hart und spröde wurden und Risse bekamen, so daß sich viel Ausschuß ergab.
Diese den bekannten Verfahren anhaftenden Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß das Werkstück zwischen die Walzen gelegt wird und Kdie Walen während des Walzvorganges quer zu ihrer Achsrichtung gegen das Werkstück einander genähert werden. Dabei darf natürlich das Werkstück ebenfalls keine axiale Verschiebung erfahren. Es müssen daher in bekann-4 ter Weise der Flankendurchmesser d". der Gewindewalzen, der Flankendurchmesser db des zu walzenden Gewindes, die Gangzahl z und die Gewindesteigung h in folgender Beziehung zueinander stehen Da bei dem neuen Arbeitsverfahren der Walzdruck allmählich bis zur Fertigstellung des Gewindes verstärkt wird, tritt eine Oberbeanspruchung des Werkstoffes mit den vorerwähnten Folgen nicht ein, sondern der Werkstoff erfährt beim Walzen sogar noch eine gewisse Vergütung, und es sind Gewinde großer Genauigkeit herstellbar, die das Einhalten ganz enger Spielräume gestattet.
Zur Durchführung des neuen Verfahrens wird zweckmäßig in bekannter Weise die eine Gewindewalze quer zu ihrer Achsrichtung verschiebbar und die zweite Gewindewalze zur Aufnahme der Druckwirkung fest angeordnet.
Um den Bolzen o. dgl. beim Walzvorgang sicher abzustützen, ist zwischen den beiden Walzen gegebenenfalls schwingbar eine Auflage für das ztt. bearbeitende Werkstück derart angeordnet, daß die Werkstückachse etwas unterhalb der durch die Achsen der beiden Gewindewalzen gehenden Ebene zu liegen kommt.
Die beim Arbeitsgang sich quer ztt ihrer Achsrichtung verschiebende Gewindewalze wird zweckmäßig zusammen mit ihrem Antrieb auf einem Schlitten angeordnet, auf den eine einstellbare Druckkraft, zweckmäßig ein regelbarer Öldruck einwirkt.
Zur genauesten Regelung des endgültigen Arbeitsabstandes der beiden Gewindewalzen, der dem fertig ausgewalzten Gewinde für das Werkstück entspricht, sind Einrichtungen vorgesehen, die auch das selbsttätige Abschalten des Walzdruckes ermöglichen.
Diese und weitere Einzelheiten sind an Hand der Zeichnungen beschrieben, die eine beispielsweise Ausführungsform einer Maschine zur Ausführung des neuen Verfahrens ihrem Wesen nach veranschaulicht, wobei darstellen Abb. 1 die Vorderansicht, Abb.2 eine Ansicht mit teilweisem waagerechten Schnitt von oben, Abb.3 die Rückansicht der Maschine. Abb.4 zeigt eine Einzelheit.
An der Grundplatte 1 ist mittels eines Armes 5o ein Räderkasten 51 zur Lagerung und Einkapselung eines Antriebsvorgeleges 52 angebracht, welches z. B. mittels Keilriemen 56 von einem Elektromotor 59 angetrieben wird. Senkrecht zu den Antriebswellen 3 und 4 angeordnete Wellen 5 und 6 :laufen in Lagern 9 und to und dienen, über Schneckenräderpaare 11, 12 angetrieben, zum Antrieb der beiden Gewindewalzen 7 und B. Um axialen Belastungen nachgeben zu können, ist die Welle 5 und entsprechend auch die Welle 6 axial etwas verschiebbar gelagert und wird gewöhnlich durch eine starke Feder 1 4. und einen Stellring 15 gegen eint vorderes Drucklager 9,1 gedrückt. Zur genauen axialen Einstellung der Walze 8 zur Walze 7 ist das Lagerfo der Welle 6 mit dem Lagerbock 16 durch eilte Gleitführung- 17, 18 verbunden und kann durch Schraubenbolzen 2 festgestellt werden. Um ferner die Welle 6 und somit die Walze 8 auch parallel zur zweiten Walze 7 einstellen zu können, ist die Lagergrundplatte 19 der Welle 6 um einen lotrechten Zapfen 2o schwenkbar angeordnet, und zwar wird das Einstellen nach Lösen von Befestigungsschrauben,.9 durch Drehen von zwei Schraubenbolzen 21, und 21b vorgenommen. Durch entsprechendes Schrägstellen der Walze 8 zur zweiten Walze 7 können somit au«rh schwach kegelige Gewinde hergestellt werden.
Schließlich kann auch die Walze 8 in Bezug auf ihren Außenumfang zur Walze 7 eingestellt werden; zu diesem Zwecke ist die als Schiebewelle ausgeführte Antriebswelle außer mit zwei nachgiebigen Kupplungsgliedern 28, 29 mit einem verstellbaren Flansch 3o ausgestattet; nach Lösen dieses Flansches kann die Walze 8 von Hand so weit verdreht werden, bis ihr Gewinde mit dem eines eingelegten Musterbolzens und dem der zweiten Walze 7 vollkommen ineinandergreifen. Nach dieser Einstellung wird der Flansch 30 wieder fest angezogen.
Abgesehen von dieser vielseitigen Einstellmöglichkeit und ihrem Umlauf beim Walzvorgang verbleibt die Walze 8 in dem gezeigten Beispiel unbeweglich. Zur Erzielung des erforderlichen Walzdruckes ist dagegen die zweite Gewindewalze 7 quer zu ihrer Achsrichtung gegen die Walze 8 verschiebbar angeordnet. Diese Verschiebbarkeit hat also den Zweck, den Druck der Gewindewalze 7 gegen das Werkstück zu erzeugen, das in den Spalt zwischen den beiden Walzen 7 und 8 eingeführt wird. Der die Lagerung für die Walze 7 tragende Schlitten 22 ist in einer Prismenführung 23 (Abb. 3) geführt. Die Bewegung des Schlittens 22 erfolgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mittels einer öldruckvorrichtung, die aus zwei öldru@ckzylindern 24 besteht, von denen in Abb. i nur der eine gezeigt ist. Der in jedem Zylinder 24 befindliche Kolben drückt, sobald er unter Öldruck gesetzt wird, mittels der Kolbenstange 25 gegen einen Ansatz 26 des Schlittens 22 und treibt somit die Walze 7 gegen das eingelegte Werkstück. Ziun Messen des Öldruckes ist ein Druckmesser 48 vorgesehen. Die Rückbewegung des Schlittens wird nach Aufhebung des Öldruckes z. B. durch in den Zylindern 24 vorgesehene Federn erzielt.
Zur genauen Einstellung der Länge des Vorschuhweges für den Schlitten 22 ist eine Schraubenspindel 27 so einstellbar vorgesehen, daß sich die Walze 7 der Walze 8 nur bis auf den zu erzielenden Flankendurchmesser des herzustellenden Gewindes nähern kann.
Für das Werkstück ist in dem Spalt zwischen den beiden Gewindewalzen 7 und 8 ein Auflager 6 i vorgesehen, dessen Länge etwa der Mantelbreite der Gewindewalzen entspricht und das in seiner Höhe so bemessen ist, daß der aufgelegte Schraubenbolzen o. dgl. mit seiner Mittelachse etwas unterhalb der durch die Achsen der beiden Gewindewalzen gehenden Ebene zu liegen kommt. Dadurch wird das Werkstück beim Walzen des Gewindes auf das Auflager 6i gedrückt; durch das Gleiten des Gewindes auf der blanken Oberfläche des Auflagers, die zweckmäßig ausgekehlt ist, werden die Gewindespitzen poliert. Vorteilhaft ist das Auflager um einen Drehpunkt 62 schwingbar angeordnet.
Eine Ausübung des Auflagers für hohle Werkstücke dünnerer Wandstärke zeigt Abb, 4. Der Stützarm 63 mit dem Tragbolzen 64 für das aufzuschiebende Werkstück ist zweckmäßig ebenfalls um einen Drehpunkt 62 schwingbar ärageordnet.
In Abb.3 ist die öldruckvorrichtung für die beiden Drackzylinder 24 gezeigt. Das Öl wird von einer (nicht dargestellten) Öldruckpumpe mittels .eines Rohranschlusses in den Ventilkasten 53 gedrückt. Von diesem Ventilkasten führen zwei Rohre 54, 55 durch Anschlußstutzen 58 der Zylinderplatte 57 in die beiden Druckzylinder 24. Durch einen Handhebel 42 o. dgl. werden mittels :eines Gestänges 43 die Ventile in dem Kasten 53 geöffnet, so daß die in den Zylindern 24 u@ntergebrachten Kolben unter Öldruck gesetzt werden. Zum Abschalten des Öldruckes, unabhängig von der Stellung des Handhebels 42, dient ein elektromagnetisches Schaltglied 44 (Fig. i), das beim Einschalten eines Stromkreises durch seine Magnetwirkung den Schalthebel iunlegt. Dadurch wird der Öldruck aufgehoben, und die Kolben der Druckzylinder werden unter der Einwirkung vorn Federn wieder zurückbewegt.
Um nun den kürzesten Abstand der beiden Gewindewalzen 7 und 8 stets einhalten zu können und an einem Anzeigegerät kenntlich zu machen, ist nach Abh. i an den freien Enden der Wellen 5 und 6 vor der Stirnseite der Gewindewalzen 7 und 8 eine Lenkerverbindung angebracht, die etwa wie ein Pantograph :arbeitet. Zwei auf den freien Wellenenden angeordnete Gelenkarme 3 i und 32 sind durch eine Stange 33 und einen Lenkarm 34 in Form eines Parallelogramms gelenkig verbunden. Der Arm 32 ist mittels eines Lenkers 36 an dem festen Punkt 4o angehängt und an dem oberen Teil des Armes 32 ist noch ein weiterer Gelenkarm 35 angebracht, an welchen die obere Lenkerstange 34 angelenkt ist. An dem oberen freien Ende des Gelenkarmes 3 i ist bei 41 eine Zugfeder 39eingehängt, deren anderes Ende an den Lenkerarm 35 angreift, um dadurch das Lenkerparallelogramm stets unter Spannung zu halten. Das obere Ende des Gelenkarmes 32 wirkt mit einem Arm 38 auf ein Anzeigegerät 37, dessen Zeiger die jeweilige Entfernung der beiden Gewindewalzen 7 und 8 anzeigt.
Das beschriebene Lenkerparallelogramm kann nach Lösen der Schraube 4o und der die Gelenkarme 3 i, 32 auf den Wellen festklemmenden Druckschrauben leicht von den Wellenenden abgezogen werden.
Um schließlich den Öldruck und damit die Vorschubbewegung der Gewindewalze ; nach Erreichung der gewünschten Gewindetiefe für das Werkstück selbsttätig abschalten zu können, ist an den freien Enden der beiden Wellen 5 und 6, und zwar in dem gezeichneten Ausführungsbeispiel in Verbindung mit dem beschriebenen Lenkerparallelogramm, eine elektrische Kontakteinrichtung vorgesehen, die durch die Feder 39 in der Offen-Jage gehalten wird.
Der Kontakt 46 wird geschlossen, wenn die durch eine Stellschraube 47 festgelegte Gröle des Spielraumes zwischen den beiden Gewindewalzen 7 und 8 beim Heranschieben der Walze 7 dem Flankendurchmesser des herzustellenden Schraubengewindes o. dgl. entspricht. Durch den Kontaktschluß wird das elektromagnetische Schaltglied 44 unter Strom gesetzt, welches den Öldruck abschaltet.
Um zu vermeiden, daß der zulässige Höchstdruck in den Öldruckzylindern 24 überschritten wird, kann ein selbsttätig wirkender elektrischer Sicherheitskontakt 6o, 6 1 (Fig. i j an dem einen Druckzylinder vorgesehen werden, der stets unter Öldruck steht.
Erwähnt sei noch, daß die beschriebene Einrichtung bauliche Abänderungen erfahren kann, ohne daß dadurch der Rahmen der Erfindung verlassen wird. Zum Beispiel kann statt der beiden Antriebswellen 3 und 4 nur eine Welle vorgesehen werden, die dann zum Antrieb beider Walzenwellen 5 und 6 dienen würde. In diesem Falle könnte auch die Walze 8, also die linke Walze, als anstellbare Walze ausgebildet sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Bolzen- oder Außengewinden mittels zweier in gleicher Drehrichtung angetriebener Gewindewalzen oder -rollen, deren Gewindeflankendurchmesser zu dem Flankendurchmesser des zu walzenden Gewindes, zur Gewindesteigung und zur Gangzahl des Gewindes in einer solchen Beziehung zueinander stehen, daß beim Walzeneine axiale Verschiebung des Werkstückes nicht eintritt, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück zwischen die Walzen (7,8) gelegt wird und die Walzen während des Walzvorganges quer zu ihrer Achsrichtung einander genähert werden. .
2. Maschine zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, bei der die eine Gewindewalze quer zu ihrer Achsrichtung verschiebbar und die zweite Gewindewalze zur Aufnahme der Druck-,virkung fest angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den beiden Walzen (7,8) vorgesehene Auflage (61) für das Werkstück - gegebenenfalls schwingbar --- derart angeordnet ist, daß das Werkstück mit seiner Achse etwas unterhalb der durch die Achsen der beiden Gewindewalzen gehenden Ebene zu liegen kommt.
3. Maschine nach Anspruch 2, bei der die beim Arbeitsgang sich quer zu ihrer Achsrichtung verschiebende Gewindewalze mit ihrer Wellenlagerung und einem Sehneckenradgetriehe auf einem Schlitten angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (22) hydraulisch bewegt wird.
4. Maschine nach den Ansprüchen 2 und 3, gekennzeichnet durch eine beim Walzen ständig den Abstand der beiden Walzen (7, 8) anzeigende Meßuhr (37) o. dgl.
5. Maschine nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit dem Zeiger der Meßuhr (37) durch die sich verschiebende Walze (7) ein elektrischer Kontakt verstellt wird, der durch Berührung eines zweiten, einstellbaren Kontaktes bei Erreichung des dem Flankendurchmesser des herzustellenden Gewindes gleichen Rollenabstandes den Stromkreis eines elektromagnetischen Schalters (44) schließt und dadurch den Vorschub der Walze unterbricht.
6. Maschine nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Walzenwellen (5, 6) durch eine Lenkerverbindung (31 bis 34) z. B. in Form eines Gelenkparallelogramms gekuppelt sind, welche die Meßuhr (37) und gegebenenfalls auch den beweglichen elektrischen Kontakt verstellt.