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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung mehreckiger Sicherungs-Schraubenfedermuttern
Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ein Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung
mehreckiger Sicherungs-Schraubenfedermuttern aus flachem doppeltrapezförmigem, also
nach außen und nach innen hin verjüngtem Stahldraht oder ähnlichem hierzu geeignetem
Werkstoff, als Zusatz zum Patent 823 137.
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Beispielsweise ist das Herstellungsverfahren und die Vorrichtung für
sechseckige Schraubenfedermuttern beschrieben und gezeichnet.
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Es ist bekannt, Schraubenfedermuttern aus einem Streifen Federstahl
zu winden, der auf einer Seite eine scharfe Kante hat, die beim Winden nach innen
zu liegen kommt .und das Gewinde bilden soll. Dieses Verfahren gibt zunächst keine
einwandfreie Gewindepressung, und außerdem ist es umständlich, weil außer der Windungsarbeit
noch eine langwierige ,besondere Umfangsbearbeitung durch Abfräsen der äußeren Segmente
der zugeschnittenen Mutterstücke erfolgen muß, was deren Herstellung sehr verteuert
und daher unwirtschaftlich ist.
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Besser in bezug auf die Gewindepressung, im übrigen aber ebenso umständlich
ist ein ähnliches bekanntes Verfahren, bei dem ein Band kegeligen Querschnittes
mit der Schmalseite nach innen zu eng aneinander liegenden Schraubengängen gewunden,
der aufgewundene Körper in einzelne Mutternstüoke zerschnitten, am Umfang durch
ebenfalls langwieriges Abfräsm der äußeren Segmente bearbeitet und schließlich in
:die einzelnen
Stücke das Gewinde eingeschnitten wird, wobei dieselben
unter axialem Druck zusammengehalten werden. Das umständliche und langwierige Abfräsen
der Außenseiten macht dieses Herstellungsverfahren sehr teuer und unwirtschaftlich.
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1?s ist noch ein weiteres, aber ebenfalls sehr umständliches und teueres
und daher unwirtschaftliches Verfahren ,bekannt, wobei die Schraubenfedergänge in
einen Sechskantstab eingeschnitten lizw. eingefräst. (las Mutternstück durch Abstechen
des letzten Ganges am Stab abgeteilt und dann (furch besonderes Ausbohren des Kernes
desselben voin Sechskantstab abgetrennt wird, worauf, wie an sich bekannt, dasselbe
zusammengedrückt und in der Presse das Gewinde eingeschnitten und dann in bekannter.
Weise gehärtet wird. Bei diesem langwierigen. umständlichen und zeitraubenden Verfahren
ist viel Fräs- und Bohrarbeit notwendig, wobei dieArbeitswerkzeuge stark abgenutzt
werden und dieselben daher sehr oft abgeschliffen und ge-#chärft werden müssen,
was die Herstellung solcher Schraubenfedermuttern als Massenartikel sehr verteuert
und daher unwirtschaftlich macht.
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Demgegenüber hat die vorliegende Erfindung den Zweck, die Massenherstellung
federnder Sicherungs-Schraubenfedermuttern auf bedeutend einfachere, bedeutend billigere
und bedeutend schnellere Arbeitsweise zu ermöglichen, bei welchem Verfahren weder
Umfangsfräsarbeiten noch Fräsarbeiten für die Schraubenfedergänge noch Bohrarbeiten
not-Wendig sind, und weist daher das vorliegende Herstellungsverfahren die vorstehend
angegebenen Nachteile und Mängel nicht auf.
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Der Querschnitt der einzelnen Federwindungen der Schraubenfedermutter
a ist erfindungsgemäß flaclidoppeltrapezförmig, wobei der schmaleTrapezquerscliuitt
nach außen und der breitere Trapezquerschnitt nach innen liegt. Diese nach außen
sclnnaltrapezförmige Verjüngung des Querschnitts der Schraubenfeder erleichtert
erfindungsgemäß (las Pressen der im ersten Herstellungsstadium noch runden Schraubenfeder
zur sechseckigen Schraubenfeder.
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Es werden daher aws einem längeren Stahldraht finit flach(lopl)eltrapezförmigem
Querschnitt auf den bekannten Federwindemaschinen, in also bekanntem Verfahren,
längere Schraubenfedern hergestellt, wobei der Abstand der einzelnen Federwindungen
voneinander normalerweise etwa i;2 bis i mm je nach Größe und Stärke der herzustellenden
Schraubenfedermuttern beträgt, und nach deren Fertigstellung dieselben in ebenfalls
bekanntem Verfahren in kürzere Schraubenfedern ä mit normalerweise etwa drei bis
fünf Windungen zerschnitten und anschließend daran die beiden Enden der kurzen Schraubenfedern
in ebenfalls bekannter Weise glatt verschliffen werden. Damit ist die innen und
vorerst noch außen runde einfache Schraubenfeder fertiggestellt, aus der anschließend
daran dann die eigentliche sechseckige Schraubenfedermutter hergestellt wird.
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Zur Erreichung ihrer äußeren Sechseckform wird die außen noch runde
Schraubenfeder ä in einer bekannten Druckpresse mit Hilfe einer erfindungsgeinäl.t
entsprechend ausgebildeten Prelimatrize d zur sechseckigen Schraubenfeder gepreßt.
Zu diesem Zweck erhält die Preßmatrize d (Abb. i), die zweckmäßigerweise aus Stahl
besteht, eine entsprechende sechseckige Vertiefung, deren oberer Teil e im Durchmesser
etwas gr@il.ier ist als der Durchmesser der zu pressenden runden Schraubenfeder
ä und deren anschließender Mittelteil e'
konisch sechseckig ausgebildet ist
als l`bergang zu dein daran anschließenden. ebenfalls sechseckig ausgebildeten unterm
Teil e" der Vertiefung der Preßniatrize. Dieser untere Teil e" erhält denselben
Durchmesser bzw. denselben Querschnitt wie die fertige sechseckige Schraubenfeder.
=ltißerdem ist im Boden der Vertiefung der Preßniatrize eilt Ausstoßstempel g nach
bekannter Art angeordnet, um die fertiggel)reßteii Schraubenfedern nach oheii auszustoßen.
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Der lotrecht bewegliche Preßsteinpel f, der die Schraubenfeder in
die Preßinatrizenvertiefung hineindrückt, kann iin Querschnitt rund oder auch sechseckig
sein.
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Würde man nun etwa die runde Schraubenfeder so ohne weitere Hilfsmittel
in die Presse bringen und auf Sechseck pressen wollen, dann würde die Schraubenfeder,
also die Einzelfederw-indungen, dabei sowohl in horizontaler als auch in vertikaler
Richtung bzw. in ihrem Querschnitt stark deformiert und dadurch eine saubere, einwandfrei
brauchbare, sechseckige Schraubenfedermutter niemals entstehen können.
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Um daher eine saubere, einwandfrei brauchbare sechseckige Schraubenfedernititter
zu erhalten, wird (lie runde Schraubenfeder auf den kurzen Schraubenschaft i einer
Hilfsschraube aufgesetzt, deren Kopf lt und Mutter k mehreckig, zweckmäßigerweise
achteckig ausgebildet ist, und danach die Mutter k so weit angezogen, daß die Einzelwindungen
der runden Schraubenfeder dicht aufeinandergepreßt werden. Die kräftige kurze Hilfsschraube
und die runde Schraubenfeder bilden dadurch ein einheitlich festes Ganzes.
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Nun wird die die zusammengepreßte runde Schraubenfeder fassende Hilfsschraube
in den oberen Teil e der Preßmatrize d eingelegt und mit Hilfe des
Preßstempels f weiter nach unten durch den mittleren konischen Teil e#' hindurch
in den unteren engeren, ebenfalls sechseckigen Teil e' der Vertiefung der Preßmatrize
hineingedrückt, wodurch die bisher runde Schraubenfeder ihre endgültige eigentliche
Sechseckforin erhält. Bei diesem Preßvorgang wird der nach außen etwas verjüngte
Oberschnitt der einzelnen l--ederwindungen nur am Linfang .des Vorwerkstückes zusammengepreßt,
wobei gleichzeitig erfindungsgemäß durch die fest angezogene Hilfsschraube verhindert
wird, daß der Innendurchmesser bzw-. die Dicke der einzelnen Federwindungen verändert
wird, so daß die einzelnen Federwindungen auch nach dem Preßvorgang einwandfrei
aufeinanderliegen.
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In der Zeichnung in Abb. i ist zur besseren Veranschaulichung im oberen
Teil der Preßmatrize
das Einsetzen der Hilfsschraube mit der darin
zusaminengepreßten runden Schraubenfeder und im unteren Teil der Preßmatrize die
Hilfsschraube mit der bereits auf Sechseck fertiggepreßten Schraubenfeder gezeigt.
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Nachdem nun die Schraubenfeder in dem unteren Teil e" der Matrize
ihre endgültige sechseckige Form erhalten hat, wird die Hilfsschraube mit der zusammengepreßten
Schraubenfeder durch den unteren I'resseausstößer g der Matrize zwangsläufig ausgestoßen,
und der Preßvorgang für die nächste herzustellende Schraubenfeder kann von neuem
beginnen.
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Von der die zusammengepreßte sechseckige Schraubenfeder fassenden
Hilfsschraube wird nun die Schraubenmutter k abgenommen und der Scliraubenbolzeil
finit Hilfe eines entsprechend starken Dornes aus der fertigen sechseckigen Schraubenfeder
a' herausgedrückt. Danach wird in die sechseckige Schraubenfeder in bekannter Weise
(las Gewinde eingeschnitten und anschließend die Sechseckschraubenfedermutter in
bekannter Weise gehärtet, so daß nunmehr die Sechseck.schraubenfedermutter endgültig
gebrauchsfertig ist.
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In (fier zur Verwendung kommenden Presse für die Herstellung der Sechseckscbraubenfedernwerden
zweckmäßigerweise für die Massenherstellung mehrere Preßstempel und Preßmatrizen
angeordnet, so daß in einem Arbeitsgang zwei, drei, fünf .und noch mehr Schraubenfedern
gepreßt werden können, was die Herstellung der Schraubenfedernluttern in Verbindung
mit der Herstellung der runden Schraubenfeder durch die Federwindemaschine ganz
erheblich vereinfacht und verbilligt und (lainit äußerst wirtschaftlich macht, zumal
dazu noch die Preß- und Windewerkzeuge nur eiiler ganz minimalen Abnutzung unterliegen,
so dall (las vorliegende neue Herstellungsverfahren für niehreckige Sicherungs-Schraubenfedermuttern
einen großen Fortschritt und Bereicherung der Technik bedeutet, dessen großen Vorteile
von keinem der bisher,bekannten Heistellungsverfahren auch nur annähernd erreicht
werden.
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Die Zeichnung zeigt in .111i. i im unteren Teil einen Querschnitt
durch die I'reßmatrize mit darin lose eingelegter Hilfsschraube mit runder Schraubenfeder,
:\1>t). i im unteren Teil einen Qerschnitt durch die l'reßmatrize mit fertiggepreßter
sechseckiger Schraubenfeder und deren Hilfsschraube, Abb. 2 einen Horizontalschnitt
durch den unteren Teil der Preßmatrize mit fertiggepreßter Sechseckschraubenfeder
und den Schaft der Hilfsschraube, Abb.3 einen Querschnitt durch die fertige Sechseckschraubenfedermutter,
zusammengedrückt, Abb. .4 eine Aufsicht auf die fertige Sechseckschraubenfedermutter,
Abb. 5 einen Horizontalschnitt durch den oberen Teil der Preßmatrize mit Aufsicht
auf den mittleren konischen Teil derselben.