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Maschine zum Stauchen von Bolzenköpfen Die Erfindung bezieht sich
auf eine Maschine zum Stauchen, Pressen oder Schmieden von Bolzenköpfen, bei der
der die Werkzeuge tragende Stempel zur Ausübung nacheinander folgender Schläge hin
und her bewegt wird und bei der zwei Werkzeuge auf dem Stempelkopf befestigt sind,
die abwechselnd in die Arbeitsstellung gebracht werden, um eine Anzahl von verschiedenen
Bearbeitungsgängen auf das im Werkstückhalter befestigte Werkstück auszuüben. Derartige
Maschinen sind im großen Umfang bei der Herstellung von Köpfen an Bolzen und Schrauben
die gebräuchliche Art. Derartige Maschinen weisen zwei Werkzeuge oder Kopfmacher
auf, von denen eine den Werkstoff des Werkstückes in die Form oder das Gesenk unter
Bildung eines rohen Kopfes schlägt und das zweite die endgültige Kopfform bildet.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich vornehmlich auf Maschinen dieser Art, bei
denen die Werkzeuge von einem in einem Werkzeugkopf angeordneten Halter aufgenommen
werden, der seinerseits an dem hin und her gehenden Stempel befestigt ist und in
zeitlicher Abhängigkeit von der Hinundherbewegung des Stempels um eine horizontale
Achse in oszillierende Bewegung versetzt wird, um jeweils bei jedem Arbeitshub des
Stempels ein neues Werkzeug zur Wirkung gelangen zu lassen.
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Das wichtigste Ziel der vorliegenden Erfindung ist darauf gerichtet,
eine neue und vorteilhafte Art für den oszillierenden Antrieb des Werkzeugkopfes
zu schaffen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Werkzeugkopf zur Ermöglichung
der Oszillation auf dem
vorderen Teil des Stempelkopfes derart befestigt,
daß er mit Hilfe eines Torsionsstabes bewegt wird, welcher mit seiner Längsachse
parallel zur Hubrichtung des Stempels angeordnet und an einem Ende mit dem Werkzeugkopf
verbunden ist. Das andere Ende des Torsionsstabes kann mit Hilfe einer Schwinge
od. dgl. in oszillierende Bewegung um seine Achse versetzt werden, wobei die Schwinge
am Stempel befestigt und mit dem Antriebsgetriebe der Maschine derart kraftschlüssig
verbunden ist, daß eine oszillierende Bewegung auf den Torsionsstab in zeitlicher
Abhängigkeit bzw. in Übereinstimmung mit den Hüben des Stempels ausgeübt wird.
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Der Torsionsstab kann vorzugsweise den üblichen einheitlichen Aufbau
besitzen, jedoch kann auch ein aus einzelnen Lamellen oder auf irgendeine andere
Weise gebildeter Torsionsstab zur Anwendung gelangen.
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Das dem Werkzeugkopf abgewandte Ende des Torsionsstabes kann nach
dem Vorschlag der Erfindung im einzelnen mit einem gezahnten Quadranten versehen
sein, welcher mit einem weiteren Zahnquadranten auf der Schwinge kämmt, die auf
einer Welle parallel zu der Hubrichtung des Stempels axial verschieblich angeordnet
ist. Die Schwinge kann mit der im Zusammenwirken mit den Stempelhüben oszillierenden
Welle durch Zahneingriff oder andere geeignete Mittel gekuppelt sein und in ihrer
Bewegung von der Antriebswelle des Stempels abgeleitet sein. Um die oszillierende
Bewegung des Werkzeugkopfes zu begrenzen, können Anschläge und entsprechende Anschlagflächen
am Werkzeugkopf Anwendung finden. Andererseits oder zusätzlich kann auch der Werkzeugkopf
mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Bohrungen versehen sein, in welche
in jeder Arbeitsendstellung des Werkzeugkopfes ein an der Maschine angeordneter
Stift eingreift.
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Im allgemeinen wird durch die Erfindung der wesentliche Vorteil erreicht,
daß infolge der Biegungsfähigkeit und, Elastizität eines Torsionsstabes die Gefahr
des Auftretens von Brüchen unter den hier herrschenden hohen Beanspruchungen vermieden
wird, wobei zu bedenken ist, daß derartige Maschinen Zoo und mehr Schläge pro Minute
ausführen, so daß unter diesen Bedingungen eine übliche Welle den auftretenden Beanspruchungen
nicht gewachsen ist.
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Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind aus den Zeichnungen
ersichtlich, in welchen die Erfindung beispielsweise veranschaulicht ist.
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Es zeigt Fig. i ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Seitenansicht,
Fig. 2 in Draufsicht, Fig. 3 einen Querschnitt mit den Einzelheiten des Werkzeugkopfes,
Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie 4-4 der Fig. 3, Fig. 5 einen Schnitt gemäß
der Linie 5-5 der Fig. 3 und Fig. 6 und 7 ein Ausführungsbeispiel eines lamellierten
Torsionsstabes.
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In dem in der Zeichnung veranschaulichtem Ausführungsbeispiel ist
die Anwendung der Erfindung auf eine Maschine zur Herstellung von Köpfen mit zwei
Werkzeugen io dargestellt, die auf dem Kopf des Stempels ii angeordnet sind, der
einen kreisförmigen Querschnitt besitzt und in an dem Maschinenrahmen angeordneten
Lagern 12 hin und her beweglich ist. Der Kopf des. Stempels ist an seinem Vorderende
unter Bildung eines Flansches 13 erweitert, und dieses Ende weist eine kreisförmige
Bohrung 14 auf, in der ein Lager 15 für den eigentlichen Werkzeugkopf 16 vorgesehen
ist. Der Werkzeugkopf 16 weist einen rückwärtigen rohrartigen Ansatz 17 auf, der
in einer axialen Bohrung 18 das eine Ende eines Torsionsstabes i9 aufnimmt. Auf
das Ende des Rohransatzes 17 ist eine Buchse 20 geschraubt.
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Der Torsionsstab i9 wird von einer Hülse 21 im Stempel umgeben und
liegt mit seiner Achse parallel zur Stempelachse. An seinem dem Werkzeugkopf 16
abgewandten Ende ist auf dem Torsionsstab i9 ein gezahnter Quadrant 22 befestigt,
welcher sich in einem sektörartigen Ausschnitt 23 des Stempels bewegt. Der Quadrant
22 ist in dem Ende der Hülse 21 und auf einem im Stempel angeordneten Zapfen 24
gelagert.
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Die beiden Werkzeuge io sind mit ihren Mittelachsen auf einem Kreis
angeordnet, dessen Mittelpunkt in der Rotationsachse des Werkzeugkopfes liegt, so
daß bei der Betätigung des Torsionsstabes die@Werkzeuge derart bewegt werden, daß
jedes Werkzeug abwechselnd die vorher von dem anderen Werkzeug eingenommene Stellung
einnimmt.
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Die Werkzeuge können auf irgendeine vorteilhafte Weise befestigt werden,
wie sie beispielsweise in der Zeichnung veranschaulicht ist. Hierin ist ein Werkzeughalter
25 am Werkzeugkopf 16 mit Hilfe von Bolzen 34 befestigt, welche mit Spiel in Bohrungen
35 angeordnet sind. Zur Justierung kann ein im Werkzeugkopf 16 befestigter Stift
27 und eine Buchse 28 dienen. Im Werkzeughalter 25 sind Bohrungen 29 angeordnet,
in welche nicht dargestellte Justierschrauben eingreifen, die mit ihren inneren
Enden an der Buchse 28 anliegen. Um jedes Werkzeug auch in axialer Richtung zu justieren,
können Keile 32, welche auf jedes Werkzeug einwirken, zur Anwendung gelangen, die
durch Schrauben und Muttern einstellbar sind, und fernerhin kann ein Verriegelungsstift
33 für jedes Werkzeug vorgesehen sein, um dieses in seiner, in axialer Richtung
justierten Stellung zu verriegeln. Die Stifte 33 sind mit abgeschrägten Enden versehen,
die in die Werkzeuge io einrasten.
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Der Werkzeugkopf 16 ist mit zwei Anschlagflächen 36 versehen, die
mit zwei verstellbaren Anschlägen 37 am Flansch 13 in der Weise zusammenarbeiten,
daß bei jedem Ausschlag des Werkzeugkopfes die eine oder andere der Anschl4gflächen
36 an den Anschlägen 37 zur Anlage kommt.
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An seinem Vorderende greift der Torsionsstab i9 in einen Steg 38 in
der Bohrung des Rohransatzes 17 an der Rückseite des Werkzeugkopfes 16 ein, während
die oszillierende Bewegung des Stabes mit Hilfe einer Schwinge erzeugt werden kann,
welche im Stempel ii drehbar gelagert ist und sich mit dem Stempel hin und her bewegt.
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Diese Schwinge ist auf einer Welle 39 angeordnet, die an ihren Enden
in Lagern 40 gelagert ist, die in den Lagerböcken 41 angeordnet sind, welche auch
die Lager
für den Stempel aufnehmen. Die Welle 39 ist mit einer
Welle 42 gekuppelt, die durch einen später beschriebenen Antrieb angetrieben wird.
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Die Schwinge ist als eine Art Hülse 43 ausgebildet, welche an ihrer
Außenseite einen gezahnten Quadranten 44 trägt, der mit dem Quadranten 22 des Torsionsstabes
im Zahneingriff steht. Beidseitig der Hülse 43 sind Endplatten 45 angeordnet, und
das Ganze wird durch einen Arm 46 von U-förmiger Gestalt aufgenommen, welcher durch
einen Deckel oder ein Querhaupt 47 am Stempel ii befestigt ist.
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Für die Lagerung der Hülse 43 auf der Welle 39 kann vorzugsweise die
Art der Lagerung benutzt werden, wie sie in der Zeichnung veranschaulicht ist. Diese
Art eines reibungslosen Lagers ist insbesondere im vorliegenden Fall im Hinblick
auf die große Hubzahl vorteilhaft, die die Schwinge längs der `Felle ausführt, und
fernerhin im Hinblick darauf, daß in bestimmten Phasen während des Vor- und Rückhubes
eine gleichzeitige Drehung und Hinundherbewegung der Schwinge erforderlich ist.
Die Welle 39 weist vier axiale Nuten 48 auf, welche vier axialen Nuten 49 eines
in der Hülse 43 befestigten Futterrohres 5o gegenüberliegen. Das Futterrohr weist
fernerhin vier axiale Nuten 51 auf, welche einen freien Rücklauf der umlaufenden
Kugeln ermöglichen. Die zwischen den Nuten 48 und 49 vorhandenen Kugeln bewirken
die Kupplung in der Drehrichtung zwischen der Welle und der Hülse und ermöglichen
eine freie und Hinundherbewegung der Hülse längs der Welle. Die Endplatten 45 weisen
zur Vervollständigung der Kugelumlaufbahnen in angenähert radialer Richtung gekrümmte
Nuten auf.
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Die Welle 39 wird durch die Welle 42 in oszillierende Bewegung versetzt,
welch letztere Welle einen Arm 52 mit einem gegebenenfalls mit einer Rolle ausgestatteten
Ansatz 53 aufweist, der in die nutenförmige Steuerkurve 54 einer Kurvenwalze 55
eingreift. Diese Kurvenwalze ist auf einer Welle 56 angeordnet, deren Zahnrad 57
durch das Zahnrad 58 von einem Zahnrad 9 auf der Hauptantriebswelle 59 der Maschine
angetrieben wird.
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Auf der «'elle 59 sind Kurbelarme 6o angeordnet, welche eine durch
ein Gelenk 62 mit dem Ende des Stempels ii verbundene Pleuel antreiben, so daß der
Stempel bei der Drehung der Welle 59 eine Hinundherbewegung ausführt.
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Das Werkstück 63 wird jeweils für die Herstellung eines Kopfes durch
bekannte Einrichtungen von einem Längenabschneider ebenfalls bekannter Art in den
Werkstückhalter gebracht. Die Form und der Auswerfer sind mit 64 bezeichnet. Art
und Formgebung der zur Anwendung gelangenden `'Werkzeuge io wird jeweils nach der
gewünschten Kopfform ausgewählt.
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Um eine genaue Lage jedes Werkzeuges im Augenblick seines Schlages
zu gewährleisten, kann der Werkzeugkopf 16 mit zwei Bohrungen 65 und 66 versehen
sein, während ein Stift 67 an einem Arm 68 an dem Maschinenrahmen 69 derart angeordnet
sein kann, daß er abwechselnd in die Bohrung 65 und 66 eintritt, je nachdem welches
Werkzeug einen Schlag ausführt. Bei Anwendung derartiger Mittel zur genauen Einstellung
der Werkzeuge können auch die Anschläge 37 in Fortfall kommen. In den Fig. 6 und
7 ist eine abge3vandelte Form eines Torsionsstabes veranschaulicht, der aus einzelnen
Lamellen besteht, jedoch wird sich im allgemeinen die einteilige Ausführung eines
Torsionsstabes für die vorliegenden Zwecke empfehlen, da sich diese als ausreichend
und vorteilhaft erwiesen hat.
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Die Arbeitsweise der Maschine ist folgende: In der in der Zeichnung
veranschaulichten Stellung ist der Stempel am Anfang seines Hubes und ein Werkzeug
in der Ebene des Werkstückes. Der Stempel bewegt sich vorwärts und führt einen Schlag
aus. Bei der Rückwärtsbewegung und dem folgenden Vorwärtshub bewegt die Steuerkurve
54 den Arm 52 derart, daß die Welle 39 in schwingende Bewegung versetzt wird und
den Werkzeughalter 16 um den erforderlichen Winkel schwenkt, um das andere Werkzeug
in die Ebene des Werkstückes für den zweiten Schlag zu bringen. Bei der Rückwärtsbewegung
vom zweiten Schlag bewirkt die Steuerkurve eine Bewegung des Werkzeugkopfes 16,
durch die das erste Werkzeug wieder in die Arbeitsstellung zur Bearbeitung des nächsten
Werkstückes mit dem ersten Schlag gebracht wird.