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Bolzenkopfkaltstauchmaschine Bolzenkopflaltstauchmaschinen sind in
der Regel mit einem hin und her .gehenden Schlitten versehen, der von einer Kurbelwelle
angetrieben wird und die Stempel trägt, die mit 1%Tatrizen zusammenarbeiten, welche
in dem Bettrahmen der Maschine befestigt sind. Diese Bolzenkopfstauchmaschinen sind
ferner mit Zuführungswalzen, um den Werkdraht oder die Werkstange in die Maschine
einzufÜhrren, sowie miteinem Scheumesser Versehen, das zum Abschneiden der Bolzen
vom Draht oder von. der Stange .dient. Schließlich sind die Bolzenkopfstauchinaschinen
mit Auswerfern versehen, welche die Rohlinge nach dem-Anstauchen der Köpfe aus den
Matrizen auswerfen. Die Zuführungswalzen, das Schermesser und die Auswerfer werden
von der Kurbelwelle aus angetrieben. Diese drei Vorrichtungen erfordern verschiedene
Hubgrößen und verschiedene Geschwindigkeiten. Außerdem müssen das Schermesser und
.die Zuführungswalzen zu verschiedenen Zeiten bewegt «-erden.
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Es ist bekannt, für jede dieser drei Vorrichtungen eine gesonderte
Treibstange vorzusehen; dabei wird jede dieser Stangendurch eine NTocke oder ein
Exzenter angetrieben, -das auf einer mit der Kurbelwelle in Zahneingriff stehenden
Gegenwelle sitzt. Bei dieser Ausführung verlaufen zwei .der Treibstangen längs der
einen Seite der 1Zaschine, während die dritte Treibstange auf der anderen Seite
der Maschine angeordnet ist. Diese Anordnungsweise ist nachteilig, weil beide Seiten
der
Maschine durch die Treibstangen behindert sind. Aus dem Grunde ist es auch nicht
möglich, andere Vorrichtungen zur weiteren Bearbeitung der Kopfrohlinge . anzuordnen..
Es ist nicht angängig, alle drei Treibstangen auf einer Seite der Maschine anzuordnen,
weil der von den Treibstangen beanspruchte Raum eine erhebliche urabgestützte, über
dein Maschinenrahmen, hinausragende Länge der Kurbelwelle oder Gegenwelle erfordert.
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Es ist auch bekannt, die Maschine mit einer längs gerichteten Welle
zu versehen, die durch Kegelräder finit einer Welle in Eingriff steht, die ihrerseits
in Zahneingriff mit der Kurbelwelle steht. Diese Längswelle trägt eine Nocke für
den Antrieb des Schermessers und treibt über Kegelräder eine Welle an, welche die
Nocken für die Auswerfer trägt. Die eine Seite der Maschine ist zwar frei von Treibstangen.
Diese Anordnung ist jedoch sehr kostspielig. Die Lagerung der Längswelle am Bettrahmen
bedingte außerdem eine starke Schwächung des letzteren.
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Die Erfindung vermeidet die Mängel der älteren Maschinen daduxch,
daß die bekannte Nockenwelle, welche die Auswerfer antreibt, über ein Exzenter von
der Kurbelwelle der Maschine angetrieben wird und mit einem weiteren Nocken zum
Antrieb des Schermessers versehen ist. Weitere Merkmale der Erfindung bestehen darin,
daß die Werkstangenzuführungsvorrichtung ebenfalls von dem eichen Exzenter aus an,
r# getrieben wird.
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Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung als Beispiel
dargestellt. Fig. i ist ein L ängsschnitf durch eine Maschine nach der Erfindung.
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Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Maschine. Fig. 3 ist ein Teilgrundriß
der in der Seitenansicht der Fig. 2 dargestellten Maschinenteile.
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Fig.4 ist ein vor den Matrizen durch die :Maschine geführter Querschnitt.
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Fig. 5 zeigt in einer Seitenansicht und in teilweisem Schnitt die
Abschneidvorrichtüng. Die dargestellte Maschine ist mit einer Werkstangenfördervorrichtung
i o, einer Schervorrichtung 2o, mehreren Matrizen 30, 3i, 32,
den dazugehörigen
drei Auswerfern 33 und einer Ouerfärdervorrichtung -.o versehen, die den Rohling
von der Schervorrichtung nacheinander vor die einzelnen Matrizen bringt. Die eben
bezeichneten Vorrichtungen sind auf einem Bettrahmen i angeordnet und werden von
einer Kurbelwelle 2 aus angetrieben.
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Der Bettrahmen i ist mit einem Stempelschlitten ; versehen, der in
Führungen des Bettrahmens durch den Kurbelzapfen q. Lind die Kurbelstange 3 hin
und her geführt wird. Bei jeder Hin- und Herbewegung des Schlittens 7 arbeiten
die vorn am Schlitten sitzenden Stempel finit den an der Stirnseite des liettrahinens
angeordneten 1latrizen 30, 3i. 3 2 zusammen, um dadurch die gewünschten Bearbeitungen
an den in diese eingeführten Rohlingen vorzunehmen. Jede dieser Matrizen 30, 3i.
32 ist mit einem Auswerfer 33 versehen, dür in einem bestimmten zeitlichen
Verhältnis zu den Bewegungen des Schlittens wirksam wird und die bearbeiteten Rohlinge
in an sich bekannter Weise auswirft. Die Auswerfer werden in den -\Iatrizen mit
Hilfe von :luswerfernocken 34 vorgestoßen. die auf .der Auswerferwelle 5 angeordnet
sind. Die Auswerfernocken 34 werden durch Nocken 35 altgetrieben, die auf der Nockenwelle
6 sitzen, die ebenfalls am vorderen Ende des Bettrahmens gelagert ist und durch
die Bewegung der Treibstange 5= in Schwingbewegung versetzt wird.
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Obgleich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel drei in einem bestimmten
Abstand voneinander angeordnete Bearbeitungswerkzeuge vorgesehen sind, ist die Erfindung
nicht auf diese Zahl beschränkt, sondern auch bei Maschinen anwendbar, die nur.
ein oder jede beliebige Anzahl von Werkzeugen besitzen.
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Auf der einen Seite der Maschine ragt, wie aus Fig. 3 hervorgeht,
die Kurbelwelle --, über die Seitenwand des Bettrahmens i hinaus: sie trägt
auf dieser Seite ein Exzenter 50, 51, 52.
Die Exzenterstange 52, die
über die Welle 6 die Auswerfer und die Schervorrichtung antreibt, erstreckt sich
von der Kurbelwelle aus nach vorn; an ihrem vorderen Ende ist sie bei 53 mit einer
Kurbel 54 drehbar verbunden, die auf der Nockenwelle 6 befestigt ist. Die Welle
6 ist am vorderen Ende der Maschine in Querrichtung gelagert.
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Das Exzenter treibt weiter die Treibstange 55 an. Zu diesem Zweck
trägt es einen Lenker 56. der mit einem Winkelhebel 57, 59 in Verbindung
steht (Fig. 2 und 3). Dieser Winkelhebel ist auf einem Zapfen 58 schwenkbar gelagert,
dessen eines Ende an dem Bettrahmen und dessen .anderes Ende in einem Träger Ci3
gelagert ist, Die Verbindung zwischen dein Winkelhebel 57, 59 und dein Exzenter
55 ist einstellbar, so daß die Länge des Werkstangenvorschubs geändert werden kann.
Die Einstellungsmöglichkeit wird dadurch erreicht, daß der Winkelhebelarm 59 gegabelt
und zwischen den Gabelästen ein Schlitten 6o angeordnet ist, der längs des Winkelhebelarmes
59 durch eine Schraube 61 verstellt werden kann. .1n Idem Schlitten 6o sitzen finit
Hilfe einer Haltekapp#, ferner Schrauben 6?, die die Kappe und den Schlitten in
ihrer Lage zwischen den Armen 59 halten, wenn die gewünschte Einstellung durch die
Schraube 61 vorgenommen worden ist. Der
Schlitten 6o trägt einen
Bolzen 63, an dem das Ende der Treibstange 55 aasgelenkt ist.
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Das vordere Ende des Exzenters 55 ist an ,die Kupplung oder das Gesperre
der Zuführungsvorrichtung io angeschlossen, so daß bei einer Bewegung des Exzenters
55 die Zuführungswalzen 13 und 1¢ absatzweise derart gedreht werden, daß eine Förderung
der Werkstange ii in die Maschine stattfindet. Bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle
wird ein Stück des Werkdrahtes oder der Werkstange in die Maschine gefördert. Durch
Verstellung der Schraube 61 kann der Hub der Treibstange 55 und- damit die Größe
des Stangeneinschubes in die Maschine geändert werden. Der Antrieb der Zuführungswalzen
13 und 14 und der Antrieb des Schermessers 2o und der il£us@verfer 33 erfolgt also
.durch die Schwingbewegung des' Exzenters 5.2, wobei die Zuführungswalzen ihren
Antrieb durch, die zweite Treibstange 55 erhalten.
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Das mit 2o bezeichnete Schermesser wird durch einen Hebel 21 auf und
ab bewegt. Dieser ist auf einer kurzen Querwelle 22 drehbar, die in dem Bettrahmen
gelagert ist. Das auf der Zeichnung links gezeigte Ende ides Hebels 21 ist -zweiarmig;
jeder Arm trägt eine Rolle 23 bzw. 24, die an einer auf 'der Nockenwelle 6 befestigten
ebenfalls zweiarmigen Nocke 25 anliegen. Die Auf- und Abbewegung des Hebels 2i erfolgt
dadurch, daß die Nocke 25 mit ihren beiden' Armen abwechselnd über die Rallen 23
und 24 an dem Hebel angreift. Die Schubbewegung des Exzenters 52 bedingt ,eine ständige
Schwenkbewegung der NTOCke 25. Die abwärts gerichtete Bewegung des Schermessers
wird ,dadurch ausgelöst, daß in der in der Fig. 2 gezeigten Ansicht der obere Arm
des Nockens 25 eine Bewegung nach rechts und entsprechend der untere "Arm eine Bewegung
nach links ausführt. Hierbei schiebt sich der obere Arm des Nockens 25 unter die
Rolle 23, hebt diese an, wodurch der Hebel um die Achse 22 im Uhrzeigersinn geschwenkt
wird und das Schermesser 2o nach unten bewegt wird. Bei der Schubbewegung des Exzenters
52 in umgeh kehrter Richtung wird die entsprechende-Bewegung des Hebels 21 durch
die Rolle 24..erzielt. In der Fig. 5 sind zwei Halbkreise ioi und io2 angedeutet,
die durch die Berührungspunkte der Rollen 23 und 24 mit den Armen .des Nockens 25
in ihren äußersten Stellungen gehen. Wie man aus der Fig. 5 ersehen kann, hat .der
Hebel 21 gerade seine Schwenkbewegung entgegen dem Uhrzeigersinn ausgeführt und-
steht unmittelbar vor dem Beginn der entgegengesetzten Schwenkbewegung. Das hintere
Ende des Hebels 2i trägt einen Stift 28, um den das untere Ende des Schermessers
2o verschwenkbar ist. Da die 72',Tocken@velle 6 durch das Exzenter 52 hin und her
gedreht wird, wird das vordere Ende des Hebels 21 durch die am Exzenter 52 sitzende
Nocke 25 verschwenkt, wodurch die Auf- und Abbewegung der Schere 2o zustande kommt.
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In Fig. 2 bezeichnet die Linie 70 die durch die Zuführungsvorrichtung
io und durch die Abschneidmatrize 71 gehende Zuführungslinie der Werkstange. Die
Linie 72 bezeichnet eine horizontale Ebene, die durch die Achsen der Matrizen 30,
31 und 32 hindurchgeführt ist, also diejenige Ebene, in die der Rohling gehoben
wird, wenn das Schermesser 2o bei seiner Aufwärtsbewegung seinen höchsten Punkt
erreicht hat.
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An dem Schermesser 2o ist mit Hilfe einer Schraube 8o o. dgl. eine
Scherplatte 8i befestigt, die mit einem Scherwerkzeug, z. B. einem Messer o. dgl.,
versehen ist. Die bewegliche Scherplatte 8i besitzt eine Bohrung, durch deren Mitte
die Linie 70 führt (Fig. 2 und 4). Diese Bohrung wird von zwei Teilen, nämlich
einem unteren feststehenden Teil, der als Schneide wirkt, ,und einem oberen nachgiebig
angeordneten Teil gebildet. Die Anordnung .des nachgiebigen oberen Teils ist deshalb
erforderlich, weil die Linie 70 mit ,der Schneidfläche -der #Abschneidmatrize
71 einen Winkel von beispielsweise 881e° einschließt. Außerdem dient der obere nachgiebige
Teil zum Festhalten .des abgeschnittenen Rohlings.
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Das Schermesser 2o bewegt sich in der Ebene 71a auf und ab. Diese
Ebene ist gegenüber der Lotrechten etwas geneigt und bildet, wie schon erwähnt,
mit der Linie 70 oder 72 einen Winkel von 881j. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, ist die
vordere Fläche der Abschneidmatrize 71 so abgeschrägt, daß sie in der Ebene 71a
liegt. Der Stift 28 liegt in einem bestimmten Abstand hinter der Ebene 71a, so daß
die durch den Stift 28 über das Schermesser 2o auf die abzuschneidende Stange ausgeübte
Scherkraft infolge des auftretenden Kräftepaares eine Waagerechte Komponente erzeugt,
die die Scherplatte 81 an die Fläche der Abschneidmatrize 71 drückt. Durch den in
die Führungsbuchse 93 mit Spiel gleitbaren Führungsstift 9i ist eine weitere Führung
vorgesehen. Das bewegliche Scherwerkzeug 2o wird also oben mittels der Teile 9i,
93 geführt, während es bei 28 an den Hebel 21 angelenkt ist. Die Führung durch die
Hülse 93 ist also nur zusätzlich. Die hauptsächlichste Führung :des Schermessers
wird dadurch erreicht, daß die Schneide gegen die Vorderseite der Abschneidmatrize
71 gepreßt wird. Die Achse des Führungsstiftes 9i ist mit gia bezeichnet; sie verläuft
parallel zu der Ebene 71, Das Schermesser kann auch e;nen etwas
anderen
N eiguligswinkel als den von 88'j2° erhalten. Der letztere Winkel ist lediglich
als Beispiel gewählt.
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Bei jeder vollen Umdrehung der Kurbelwelle oder bei jedem Arbeitsumlauf
der 'Maschine wird die Achse des an der Platte 81 sitzenden Schermessers dann in
die Hölle der Linie 70 gesenkt, bevor der Werkdraht i i längs dieser Linie
bis zur Berührung mit einem Anschlag 92 vorgerückt wird. Danach wird der Scherhebel
21 durch die Nocke 2,3
verschwenkt, wodurch das Scherwerkzeug allgehoben und
der Rohling 27 voll der Werkstange in vorgeschriebener Länge abgeschnitten wird.
Die aufwärts gerichtete Scherbewegung setzt sich so weit fort, bis der Rohling in,
die Ebene 72 gebracht und an dieser Stelle finit Hilfe eines Auswerfers 94 zwischen
zwei federnd sich spreizende Förderfinger gebracht wird, die an dem Schlitten .4o
der Qtierfördervorrichtung sitzen. Der Auswerfer 9d kann in der gleichen Weise wie
die Auswerfer 3 3 für die Matrizen 30, 3i und 32 durch eine \Tocl;e 3d. angetrieben
werden. Der Antrieb kann auch durch die gleiche @Toche-gesc:hehen. die den Auswerfer
für die erste Matrize 30 antreibt.
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Der Schlitten 4o für die Quer förderting ist mit mehreren Paaren voll
Greiffingern versehen, die gleichzeitig alle Rohlinge aufnehmenkönnen, die aus den
im gleichen Abstand voneinander befindlichen Matrizen ausgeworfen werden. Sie bringen
diese Rohlinge zu den nächstfolgenden Matrizen, so daß jeder Rohling nacheinander
in jedem Werkzeug bearbeitet wird.
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Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Ouerförderschlitten
4o durch eitle Kurbel und einen Mitnelimer d.i hin und her bewegt. Die Kurbel schwingt
in einem Winkel von iSo°, und zwar durch Vermittlung einer senkrecht angeordneten
Welle .42, die über ein liegelgetriebe ..1...1 mit einem Wellenstumpf 45 verbunden
ist. Der Wellenstumpf ist innerhalb der Wandung des Bettrahmens mit einem Zahnsektor
.46 versehen (Fig. i und d.). Dieser Zahnsektor wird durch eine Zahnstange, eine
Nocke und ein Gestänge .17 hin und her geschwenkt, wobei die Nocke durch einen Wellenstumpf
48 angetrieben wird, der von der Kurbelwelle 3 im Verhältnis i : i gedreht wird.
Durch eine ähnliche Nocken- und Hebeleinrichtung 49 wird ferner eine -Noclzen-,velle
.43 llin und her geschwenkt, die ihrerseits eine senkrecht auf und ab geführte Stange
36 antreibt, die das Öffnen und Schließen der Übertragungsfinger steuert. Die Anordnung
der Greifzangen ist so getroffen, daß dieVorderfläche des Schneidmessers 8i in derselben
senkrechten Ebene wie die Vorderfläche der :Matrizen
31 und
32 liegt.
Die g
| ineinsame Front wird dadurch erreicht, daß |
| die Stirnfläche der Abschneidinatrize 71 um |
| einen Betrag zurückgesetzt wird, der der |
| Dicke des Abschneidinessers entspricht. Da- |
| durch wird es ermöglicht, daß das erste Paar |
| der Greifzangen, das sich vor der beweglichen |
| Messerschneide befindet, die Werkstucke auf- |
| greifen kann, die durch den Auswerfer 9.4 aus- |
| gestoßen werden. Die Übertragung ist in ein |
| solches zeitliches Verhältnis zu den Bewe- |
| ffungen der Scbervorrichtung gebracht, claß |
| ein abgescherter Rohling, wenn er durch den |
| Auswerfer 9d aus der Seheröffnung ausgesto- |
| Oen wird, in ein Paar wartender Übertra- |
| gungsfinger befördert wird. |
| Der Arbeitsvorgang spielt sich wie folgt |
| ab: Zunächst wird die Kurbelwelle 3 in Dre- |
| liung gebracht. Die Drehung der Kurbelwelle |
| hat eine Hin- und Herbewegung des Schlit- |
| teils 7 und eine Drehung des Exzenters 50, |
| f, i, 52 zur Folge, dessen Hin- und Herbewe- |
| gung wird durch die Kupplung oder das Ge- |
| sperre der Zuführungsvorrichtung in eine |
| Drehbewegung der Zuführungs«-a1zen i3 und |
| i- utngelvatidclt. Die durch die Drehung der |
| Walzen 13 und 1q. hervorgerufene Vorwärts- |
| förderung der Stange i i steht in einem be- |
| stimmten zeitlichen Verhältnis zti den Bewe- |
| gungen des Scberschlittens und des Steinpel- |
| schlittens, so daß die Seheröffnung sich in |
| ihrer untersten Lage in gleicher Flucht mit |
| cler vorrückenden Stange befindet. Beim Be- |
| ginn der Vorwärtsbewegung der Stange be- |
| findet sich der Schlitten; zunächst noch in |
| seiner vorderen Stellung. Bei weiterer Dre- |
| hung der Kurbelwelle gebt der Steiilpelsclilit- |
| ten zurück, und die Werkstange wird vorge- |
| schoben. Sobald das Ende der Werkstange |
| den Anschlag 92 erreicht hat, wird ihre Vor- |
| wä rtsförderung unterbrochenl, während die |
| Hin- und Herbewegung des Exzalters ;2 |
| durch die Noche 23 in eine senkrechte Auf- |
| und Abbewegung des Sclierniessers 20 ver- |
| tvandelt wird. Wie vorher beschrieben. endet |
| die senkrechte Bewegung des Schermessers 2o |
| in der Ebene 72 der Bearbeitungswerkzeuge, |
| sobald in dieser Ebene der Rohling zwischen |
| die wartenden Übertragungsfinger des Schlit- |
| tens .4o gebracht ist und ;Teichzeitig die vor- |
| her abgeschnittenen Rohlinge aus den 1latri- |
| zell 30, 3i, 32 ausgeworfen sind. Bei weiterer |
| Drehung der Kurbelwelle senkt sich das |
| Schermesser, um die vorrüeken<le We rk- |
| stange durchzulassen, während die L'bertra- |
| "tillgsfi.nger den abgescherten Rohling vor die |
| erste Matrize 30 bringen, in die er bei dein |
| niichsten Vorwärtshub des Stempelschlittens |
| eingestoßen wird. |
| Der oben beschriebene Arbeitsvorgang hat |
| gezeigt, daß ein einziges Exzenter 50, ;i, 52 |
| iiiit der Treibstange 55 eine Vorwärtsförde- |
rung .der Werkstange und ein Abscheren der Werkstücke in einem
bestimmten zeitlichen Verhältnis zueinanderdurchführen kann. Das ermöglicht die
Ausbildung _ einer Maschine, bei der der Bettrahmen von längs angeordneten umlaufenden
Wellen und dazugehörigen Kegelgetrieben freigehalten ist. Auch sind die dazugehörigen
kostspieligen- Bearbeitungen des Bettrahmens nicht mehr erforderlich. Die größte
Scherbelastung erfolgt zu einer Zeit, bevor die .größte Auswerferbeanspruchung auftritt.
Daher kann das einzige Exzenter 5o, 51, 5z lediglich nach der größten Belastung
eines dieser Teile, .also entweder des Auswerfers oder .der Schervorrichtung, bemessen
werden. Auf diese Weise ist ein einziges Mittel vorgesehen, das die Auswerfer-,
die Scher- und die Werkstangenförderbelastungen von der Kurbehvelle auf die entsprechende
Auswerfer-, Scher- und Ifferkstangenfördervorrichtungen überträgt. Da die genannten
Belastungen während des Arbeitskreislaufes der Maschine in zeitlichen Abständen
voneinander auftreten, werden sie bei dem Exzenter 5o, 51 52 nicht überlagert, so
daß auch diese Vorrichtung nur nach einer, und zwar nach der größten dieser Belastungen
bemessen zu werden braucht.