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Verfahren zur Herstellung eines Triebstockes zur Zehnerübertragung
bei Zählwerken und Einrichtung zur Ausübung, des Verfahrens Die Herstellun- von
Triebstöcken zur Zehnerübertragung bei Zählwerken bietet besonders mit Rücksicht
darauf, daß es sich hier um einen Massenartikel handelt, der bei großer Billigkeit
leicht an Gewicht sein soll, leichten Gang 'haben und sicher funktionieren muß,
große Schwierigkeiten. Man 'hat schon auf verschiedene Weise versucht, diesen Bedingungen
gerecht zu werden, hat diese Triebstöcke aus Zinn bzw. einer solches- enthaltenden
Legierung oder aus plastischer Masse oder auch aus Leichtmetall gespritzt oder hat
-sie in einem Zieh- und Preßverfähren aus e,inemLeichtmetallstück erstellt. Aus
Zinn bzw. einer solches enthaltenden Legierung 'hergestellte Triebstöcke sind schwer
an Gewicht und stellen selbst bei der Kleinheit eines solchen Teiles eine gewisse
Masse dar, die (las gute Funktionieren des Zählwerkes in dem sie zur Anwendttng!l:omraen,
beeinträchtigen können. Plastisolte Masse ist wegen den . einzuhaltenden Abkühlungszeiten
beim Erstellungsvorgang, was übrigens auch für die Herstellung aus Zinn zutrifft,
und :wegen der ,,geringen Temperaturbeständigkeit ungeeignet. Auch die Zieh- und
Preßverfahren, nach denen ein Leichtmetallstück zu einem Triebstock verformt wird,
befriedigen nicht restlos, da sie besondiers zufolge der Bedingung leichten Laufeis
des Triebstockes einen komplizierten Verfäh.rensvorgang zur Erstellung der Lager
erfordern.
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Vorliegende Erfindung bezweckt eine Verbesserung in der Herstellung
von. Triebstöcken der genannten Art und sie betrifft ein Verfalhren, gemäß welchem
i.n.kombinierter span.ab'heb#--n-der und Preßarbeitswei:se aus einem Leichtmetallstab
ein Drehteil
mit Profidkoatur des zu fertigenden Triebstockes und
kleinflächigen Lagern erstellt, dieser Drehteil in Räumarbeitsweise mit den Trieb-
urrd Triebsper.rzährren vorgeformt wird und die Trieb- und Triebsperrzähnedurch
Rallen und Schneiden in die Endform gebracht werden.
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Zur Ausübung des Verfahrens kann eine automatische Drehbank Werkzeuge
zum Herstellen des Drehteiles mit Profilkontur des zu fertigenden Triebstockes sowie
Werkzeuge zum Bohren eines zentralen Loches und Erstellen kleinflächiger Lager an
diesem Drehteil aufweisen, es kann der in eine Matrize passende Stempel eines Räumwerkzeuges
wechselweise verschieden lange Räumrippen zum Erzeugen der Trieb- und Triebsperrzähne
am Drehteil haben, und schließlich kann ein Werkzeug mit gegenläufigen negativ dem
Profilquerschnitt des fertigen Triebstockes entsprechend geformten Preß- und Schneidwerkteilen
vorgesehen sein.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Ei'nrichtun'g zur
Ausübung des Verfahrens sowie das zum Triebstock zu formende Werkstück in verschiedenen
Verarbeitungsphasen.
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Fig. i verarnschauliCht den Drehkörper, wie er in der Drehbank erstellt
wird, im Längsschnitt; Fig.2 zeigt das Räumwerkzeug zum Teil im Schnitt; Fig. 3
steliht den Drefkörper in einer Verarbeitungsphase des Räumwerkes dar, und Fig.
4 veranschaulicht däs Werkstück, wie es als vorgeformter Triebstock aus dem Räumwerkzeug
herauskommt; die Fig. 5 stellt das Werkzeug, in dem der Triebstock durch Rollen
und Schneiden gefertigt wird, schematisch und zum Teil im Schnitt dar; die ` Fig.
6 zeigt den fertigen Triebstock in Ansicht und die Fig. 7 denselben in D'raufsic'ht.
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Zur Herstellung eines Triebstockes wird in einer automatischen Dre'hban'k
aus einem Leichtmetallstab, der beispielsweise aus Aluminium besteht, in spanabhebender
und Preßarbeitsweise ein. Drehteil i gebildet und dies erfolgt derart, daß zunächst
am zylindrischen Teil von i, der noch das zu bearbeitende Ende des LelchtmetäLIStubes
darstellt, ein N abenteil 2 angeschnitten, dann eine Zentralhohrung 3 erstellt wird,
die nicht bis an die Ebene4 reicht, in der später der Drehteil vom LeichtmetaJrlstab
abgestochen wird. Hierauf wird an diese Bdhrung 3 anschließend in verjüngtem, dem
am Triebstock gewünschten Lager entsprechenden Aus, maß ein in die Afbstichebene
4 nagendes Loch 5 erstellt. Weiter wird der Nabenteil2 an seinem freien Ende unter
Verwendung einer Nadel auf des gleiche Maß wie das Loch 5 gepreßt (Fing. i aus der
punktiert angedeuteten, in die ausgezogen angegebene Form), so daß an diesem Ende
eine dem Lochs e.nxsprechendeLagerstelle 6 entsteht. Schließlich wird der Drehteil
i in der Ebene 4 vom Leicht, metalltstab abgestochen.
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Der so gebildete Drehteil weist die Profilkontur des zu fertigenden
Triebstockes auf und hat in den Löchern 5 und 6 kleinflächige Lager. Die genaue
Arbeitsweise der Drehbank hier zu schildern erübrigt sich, da solche Bänke, die
automatisch verschiedene Arbeitsgänge durchführen, allgemein bekannt sind.
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Der Drehteil i kommt nun zur weiteren Bearbeitung in ein Räumwerkzeug
(Fig. 2), das eine Matrize 7 und einen Stempel 8 aufweist. Die Matrize 7 hat die
Querschnittsform der Zahnung des zu fertigenden Triebstockes, und zwar mit acht
Zähnen. Der Stempel 8 'hat wechselweise verschieden lange Räumrippen 9 bzw. io,
und zwar so, daß die Rippen 9 über die Stirnfläche des Stempels hinaus nach unten
ragen, während die Rippen io in dieser Stirnfläche enden. Die Rippen 9 entsprechen
den. Triebzähnen i i` und den in diesem Sinne wirkenden Teilen der Tricbsperrzähne
12, während die Rippen io den sperrend und treibend wIrkenden Teilen der Trie@l@sl>errz:iliri.a
12 dieses Triebstockes entsprechen.
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Die Triebzähne und Triebsperrzähne bei einem Triebstock zur Zehnerübertragung
bei Zählwerken ergeben sich aus der ruckweisen, eben nur bei der Übertragung eines
eine Zählenstelleüberschreitenden Wertes auf die nächste Zahlenstelle auftretenden
Bewegung des Triebstockes, der in der Zwischenzeit das die höhere Zählwerkstelle
darstellende Drehglied blockiert. Aus diesem Grunde hat der Triebstock, wie schon
erwähnt. Triebzähne, die sich nur über einen Teil der Breite des Zailinteiles des
Triebstockes erstrecken und weiter Tri:ehsperrzähne, die .sich über die ganze Breite
dies Za'Irnteiies des Triebstockes erstrecken, wobei die Triebsperrzä'hne in ihrem
mit den Triebzähnen in Rei@lie liegenden Teil mit diesen Triebzähnen ein normales
Uhn.raddarstellen, während sie mit den über die Triebzähne hinausragenden Teilen
am Drehglied der höheren Zaflenstelle bis zur Zelhnerschaltung sperrend wirken.
Wegen diesen verschieden langen Zähnen des zu festigenden Triebstockes sind d'ie
Räumrippen 9 und io des Stempels 8 venschiedien lang.
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Der Stempel 8 weist noch eine Nadel io° a,uf. die über die Rippen
9 und io hinausragt und den Lagerlöchern 5, 6 des Drehteiles i entspricht.
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Zur Bearbeitung des Drehteiles i im Räumwerkzeug wird der Drehteil
mit nach unten gerichtetem Nabentei.l mit den Lagerlöchern 3. 6 auf die Nadel io°
geschoben, dann wird der Stempel 8 gegen die Matrize 7 ihin und in diese 'hineirngepreBt.
Hierbei kommt der Drehteil i zunächst mit der Schugter, die durch die Biildung des
Nebenteiles am Drehteil entstand, auf die Oberfläche der Matrize 7 ,aufzusitzen,
@so d'aß dort zunächst eine wesentlich größere Druckfläche vorhanden ist als dort,
wo vorerst die Rippen 9 auf den Drehteil auftreffen. Demzufolge drücken sich die
Rippen 9 vor allem in den Drdh,tei?I ein, pressen ihn dabei immerhin um Weniges
in die Matrize 7 hinein, so daß sich an dieser Seite des Drehteiles durch Räumen
und unter teilweiser Stauchung von Material dies Drehteil-eis die Trieb- und Triebsperrzähne
zu bilden beginnen. Eine Phase des Räumvorganges etwa in diesem Arbeitsmoment ist
in Fig. 3 gezeigt.
Beim weiteren Eindringen des Stempels 8 mit seinen
Rippen, 9 in den Drdhteil i, wobei dieser, wem auch wenig, ebenfalls weiter in die
Matrize j hineingepreßt wird, trifft die Stirnfläche des Stempeils mit den Rippen
io auf die Oberfläche des Drehteiles, so daß sich die Druckfläche auf dieser Seite
auf die ganze Quersnhnittfläche des Stempels vergrößert und nun der Drehteil mit
der Bewegungsgeschwincligkeit des Stempels 8 in die Matrize 7 gepreßt wird. Hierbei
werden am Drehteil durch die Räumarbeit die Zähne i i und 12 herausgebildet und'
das dabei über das Profil des Triebstockes herausgepreßte Material abgeschert.
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Das .unten aus der Matrize 'herauskommende Werkstück hat noch nicht
die endgültige Gestalt des Triebstockes, denn durch das Pressen und Ziehen wurde-
das Material, das ja eine gewisse Elastizität hat, gespannt, und es entspannt sich
beim Austritt aus dem Räumwerkzeug wieder und dies besonders gegen die Seite des
Werkstückes hin, die! in der Richtung des erfolgten Zuges liegt. Die Zähne 11, 12
sind daher gegen diese Seite d-,-,s Werkstückes hin etwas nach außen ragend konisch.
Dieses Pressen und Ziehen bewirkt aber auch ein Vorstehen der Zailrnlkanten an den
Stirnteilen der Zähne 11, 12, so daß diese über die Ebenen der Abschlußflächen,
in denen diese Zahnstirnteile des fertigen Triebstockes liegen müssen, hinausragen.
Ein so vorgeformter Triebstock ist aus der Fig. 4 ersichtlich, und es ist augenscheinlich
notwendig, eine Egallisierung an diesem vorzunehmen.
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Zu diesem Zweck ist nach Fig. 5 ein Werkzeug vorgesehen, das zweischeibenförmige
Drehkörper 13 aufweist, die auf der senkrechten Achse 14 sitzen, welche durch ein
nicht dargestelltes Getriebe zwangsläufig so miteinander verbunden sind, d'aß sie
gleichisinnig drehen. Die Drehkörper 13 haben je einen mittleren Teil 15, der in
seiner Breite der Länge der Triebsperrzähne 12 de,s fertig geformten Triebstockes
entspricht und an seinem Umfang Taschen 16, 17 aufweist, die negativ dem Profil
des fertigen Triebstockes entsprechend gestaltet sind. Dabei erstrecken sich. die
Taschen 16 über -die ganze Breite des Teiles 15 und entsprechen somit den Triel>sper.rzä!hnen
12, während sich die Taschen 17 nur über den oberen Teil der Breite von 15 erstrecken
und somit den Triebzähnen i i entsprechen. Die Kanten 17° der Taschen 17 sind durch
Hinterschnitt (in Fig. 5 links oben im Schnitt ersichtlich) zu Schneiden ausgebildet.
Der mittlere Teil 15 des einzelnen Dre'h'körpers 13 ist von Schneidscheiben
18, i9 flankiert, deren Schneldkanten in den Ebenen liegen, die die Breitenbegrenzung
des mittleren Teiles 15 darstellen.
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Die Drehkörper 13 sind mit ihren Achsen 14 im Sinne des Pfeiles 20
schwenkbar und sind durch eine Feder (nicht gezeigt) in einer Arbeitslage gehalten,
in der sich die Drehkörper 13 zum Profi1-quersch.nitt de: fertig-zustellenden Triebstockes
ergänzen.
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In der durch ,die Linie 21 angedeuteten Arbeitsflucht der beschriebenen,
durch die Dreilikörper 13 dargestellten Preß- und Schneidwerkteile Eist ein Aufsteckdorn
22 mittels eines um einen Fixpunkt 23 drehbaren Handgrifffhebel.s 24 bewegbar. Dieser
Aufsteckdorn 22 hat eine den Löchern 5, 6 des vorgeformten Triebstockes entsprechende
Nadel 25, die über Erhöhungen 26 der Stirnseite des Aufsteckdornes 22 hinausragt.
Der Aufsteckdorn 22 wirkt mit Anschlägen 27, die durch die Stirnkanten eines durch
den Dorn gesteckten und in d-i-eeem gesicherten Bolzen 28 dargestellt sind, auf
29, die mit der Lagerung der Achsen 14 der Drehkörper ein Ganzes bilden.
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Es ist angenommen, daß die Drehkörper 13 beii jedem Arbeitsgang eine
Umdrehung machen und diese Umdrehung fixiert ist. So 'kann das Getriebe, welches
die Achsen 14 miteinundier verbindet, mit einer Handkurbel verbunden und für diese
ein auslösbarer Anschlag vorgesehen sein, so daß in Ruhelage des Werkzeuges die
Handkurbel am Anschlag anliegt und durch vorübergehendes Ausläsen des Anschlages
für eine Umdrehung frei wird, um dann wiedler vom Anschlag ,arretiert zu werden.
Eine solche Einrichtung ist in der Zeichnung nicht darges@tellt, weil sie technisch
einfacher Natur und gebräuchlicher Art ist. Auch (könnte ein solcher ihandmäßiger
Antrieb ohne weiteres durch einen automatischen mechanischer oder elektrischer Art
ersetzt werden.
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Die Gebrauchs- und Wirkungsweise des Werfl:-zeuges nach Fig.5 ist
folgende: In Ruhelage ist der Aufsteckdorn 22 gesenkt, und die Anschläge 27 liegen
dort an den Keilbahnen 29 an, wo diese «-eiter auseinanderliegen (Stellung Fig.5).
Die Drehkörper 13 befinden sich in Arbeitslage, jedoch ist die durch die Li.niie
21 markierte Arbeitsflucht frei. Soll nun der vorgeformte Triebstock, wie ihn die
Fig. 4 zeigt, im Werkzeug fertig verarbeitet werden, so wird zunächst auf denHandgriffhebel
24 gedrückt, ,so daß sich der Aufsteckdorn 22 entgegen dem Zug .einer nicht dargestellten
Feder hebt und die Anschläge 27 an .den Keilbahnen 29 nach deren einander näherliegenden
Stehlen gleiten und die Drehkörper 13 auseinanderbewegen. Bei diesem Heben des Aufsteckdornes
22 gelangt dieser mit der Nadel 25 und den Erhöhungen 26 in Richtung der Fluchtliinie
21 über die Drehkörper hinaus, und es wird der vorgeformte Triebstock mit dem Nabenteil
2 nach oben mit dem Loch 5 auf die Nadel 25 aufgeschoben und mit den Triehsperrzä'hnen
12 zwischen die VErhöhungen 26 :gebracht, so daß der Triebstock auf .die Linie 21
der Arbeitsflucht auszentniert wird. Hierauf wird der Handgriffhebel 24 losgelassen,
d. h. der Aufsteckdorn 22 gesenkt. Dadurch kommt der Triebstock in den Raum zwischen
den Drehkörpern 13 und wird, wem er in Arbeitsflucht zwischen den Drehkörpern gelangt,
durch die sich nun zufolge des Gleiters der Anschläge 27 an den Keilbahnen 29 gegeneinander
bewegenden Drell*örper 13 gefaßt und gehalten, so diaß der Triebstock vom Aufsteckdorn
22 abgezogen wird. Damit die Zähm des Triebstockes dieser Operation nicht hindernd
sind, sind an dieser Stelle in den Schneidscheiben 18, i9 kleine Ausnehmungen vorgesehen
(in der Zeichnung nicht dargestellt).
Nun werden die Drehkörper
13 in Umdrehung versetzt, so daß der vorgeformte Triebstock durch die .an d"-,r
Arbeitsstelle gegenläufige Bewegung der Drehdcörper an Ort zwischen den Drehkörpern
13 gerollt wird. Hierbei werden die Zähne 11, 12 des Triebstockes in den Taschen
16, 17 der Drehkörper an den Flanken gep.reßt und egalisiert und gleichzeitig
an ihren Stirnkanten durch die Schneiden von 18, i9 sowie die Kante i7° maßhaltig
unter gleichzeitiger Entgratung geschnitten, so daß der Triebstock seine aus Fig.
-7 ersichtliche Fertigform erhält.
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Haben die Drehkörper 13 eine Umdrehung gemacht, dann wird der
Aufsteckdorn 22 wieder gehoben und der nun fertige Triebstock von der Nadel 25 und
den Etfiöhungen 26 gefaßt und aus dem Werkzeug herausibewegt, um durch einen neuen
vorgeformten Triebstock ersetzt zu werden.
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Im Räumwerkzeug könnte noch eine zweite Matrize vorgeseh:@n sein,
in welcher im Arbeitsgang des Stempels der Triebstock weiter vorgeformt und wenigstens
zum Teil entgratet wird, so daß eine Entlastung für das nachfolgend den Triebstock
bearbeitende Rdllwerkzeug eintritt.
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Das die Preß- und Schn---idwerikteile aufweisende Rollwerkzeug könnte
auch durch Zahnstangen gebildet sein, die an Führungen parallel zu sich bleibend
gleiten und die dem Profil der Zähne des Triebstockes entsprechenden Taschen sowie
Schneidkanten aufweisen, so daß durch gegenläufige Bewegung der Zahnstangen der
Triebstock an Ort gerollt und dadurch an den Flanken seiner Zähne egalisiert und
.an deren Stirnkanten maßhaltig geschnitten wird.
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Das beschriebene Verfahren und die Einrichtung zur Ausübung desselben
ermöglichen auf einfache, schnelle und zuverlässige Weise die Erstellung eines nicht
nur l@°_@ichten, sondern auch leichtlaufenden und formgenauen Triebstockes für die
Zehnerübertragung bei Zählwerken.