Titel: Hewitt's Maschine zur Anfertigung von Schrauben für Uhren.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1898, Band 307 (S. 5–9)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj307/ar307002

Metallbearbeitung.
Ch. J. Hewitt's Maschine zur Anfertigung von Schrauben für Uhren.

Von Prof. Pregél in Chemnitz.

Mit Abbildungen.

In dieser von Ch. J. Hewitt in Prescot erfundenen sinnreichen Maschine zur Massenerzeugung von Schräubchen für Uhrwerke werden diese aus Stahldrähten gedreht, geschnitten, das Gewinde abgefast, die Schraube am Kopfe abgestochen und dieser mit Schlitz versehen, wobei vier Werkzeuge gleichzeitig in Thätigkeit sich befinden, während das Vorschieben der Drahtlängen, das Verlegen der Schraube vor die Kopfschlitzsäge in den zwischen die einzelnen Arbeitsperioden fallenden Schalträumen sich abwickeln. Um die in Fig. 1 vorgeführten Schräubchen (Thury's System, vgl. D. p. J. 1894 293 * 73 und 106) zu erzeugen, sind folgende Arbeitsfolgen (I bis VIII) und demgemäss auch entsprechende Schalt- und Bewegungsvorgänge der Zwischen werke nothwendig, und zwar:

I. Vorschub der Drahtlänge mit der Fangbüchse der Hohlspindel;

II. Andrehen des Schaftstückes der Schraube mittels Scheibenstahls;

III. Anschneiden des Gewindes auf bestimmte Schaftlänge mittels zwangläufig geschalteter Schneidkluppe;

IV. Abfasen des Gewindes mit Scheibenstahl;

V. Abstechen der geschnittenen Schraube an der Kopfseite mittels Scheibenstahls;

Textabbildung Bd. 307, S. 5

VI. Abfangen der Schraube in eine Gewindekluppe und Ablösen derselben vom Draht;

VI. Uebertragung der Schraube vor die Kopfschlitzsäge;

VII. Einschneiden des Kopfschlitzes; endlich

VIII. Rücklage und Abwurf des fertigen Schräubchens.

Demgemäss gliedern sich die Schaltungsvorgänge in folgender Weise, wobei auf das nach Engineering, 1894 II Bd. 58 * S. 622, in Fig. 1 bis 21 dargestellte Werk verwiesen wird:

A. Lüftung der äusseren Klemmbüchse a in der Spindel (Fig. 2).

B. Hierauf erfolgt Rücklage der inneren Fangbüchse b, worauf der Arbeitsgang I., Vorschub des Stahldrahtes, eintritt, indem durch Feder- und Hebel werk c die Fangbüchse b vorgestossen wird.

C. Die Lösung des Klemmfutters wird durch eine Federbüchse in der Antriebscheibe d der Spindel bewerkstelligt, welche durch eine Reibungskuppelung verschoben wird, sobald die letztere ausgerückt und dadurch der Spindelbetrieb abgestellt ist.

D. Diese konische Reibungskuppelung wird durch ein Winkelhebelgestänge e (Fig. 3) bethätigt, welches am vierfachen Lagerständer in fester Lage angeordnet ist.

E. Jeder der vier gleichgebauten Hohlspindeln ab ist ein gleichartiges, selbständiges Hebelgestänge e zugewiesen, so dass jede der vier einzelnen Spindeln diese vorerwähnten Schaltbewegungen durchführen kann.

Textabbildung Bd. 307, S. 5

F. Mittelpunktsrichtig zu den vier Hohlspindeln ist eine cylindrische Stahlhaltertrommel f vorgesehen, welche eine in Kreisvierteln absetzende Drehbewegung besitzt.

G. Diese Feststellung in den Quadranten wird durch Riegelwerke gesichert, nach deren Auslösung die Drehbewegung einsetzt.

H. Der Stellbetrieb der Sticheltrommel wird von einer achsenrichtig lagernden, frei durch das |6| Trommelmittel f geführten Welle g mittels Daumenscheiben besorgt.

I. Mittels dreistufiger Rillenscheibe wird diese Steuerwelle durch ein besonderes Schneckengetriebe h (Fig. 7) bethätigt, deren Gangart nach Erforderniss in drei Grössen abgeändert werden kann.

Textabbildung Bd. 307, S. 6

K. Hiernach sind drei selbständige und von einander unabhängige Bewegungen vorhanden, und zwar:

1) der gleichzeitige Betrieb sämmtlicher vier Hohlspindeln mittels eines geschlossenen Riemenbandes, welches über die vier Antriebscheiben d geführt wird, und

2) der Betrieb der Steuerwelle g mittels eines auf Stufenrillenscheibe h wirkenden Schnurtriebes, sowie

3) ein Antrieb für das Schlitzsägefräsewerk.

L. An der vorderen Stirnfläche der Trommel sind nun die besonderen Stellvorrichtungen und Stahlhalterwerke, sowie eine selbständig bethätigte Sägefräse für die Kopfschlitze der Schraubenwerkstücke vorgesehen, und zwar der Reihenfolge des Arbeitsganges nach und entsprechend einer Linksdrehung der Sticheltrommel wie folgt (Fig. 3 und 5):

1) Ein festes hakenförmiges Winkelstück 1, an dessen oberem Schenkel der vorgeschaltete Stahldraht zur Anlage kommt, wodurch die Länge des Schraubenwerkstückes bestimmt wird.

2) Sollte der Stahldraht in einer Hohlspindel aufgebraucht sein, so wird keine solche Drahtlänge aus dem Klemmschloss vorragen, was zu einer Auslösung der Hebelklinke 2 Veranlassung gibt und was wieder die dauernde Ausrückung nicht nur der betreffenden Hohlspindel, sondern der ganzen Maschine zur Folge hat, bis ein Ersatz in einem frischen Stahldraht geschaffen worden ist. Mit L 1) und L 2) deckt sich der Arbeitsvorgang I., welcher während der Schaltbewegung der Trommel f, und zwar in der ersten Vierteldrehung derselben, zur Ausführung kommt.

3) Nachdem die Trommel in der ersten Viertelstellung verriegelt worden ist, tritt der Halter 3 mit dem Scheibenstahl in Wirksamkeit (II.), wodurch der Schafttheil des Schraubenwerkstückes in voller Länge abgedreht wird.

4) Rechts neben diesem Stahlhalter 3 ist eine Anschlagknagge 4 angeordnet, welche noch vor dem Eintritt des Winkelstückes in den Wirkungsbereich der Spindel zu L 1) in Thätigkeit tritt, wodurch mittels des in D. und E. erwähnten Winkelhebelgestänges e die Lösung des Klemmschlosses a bewirkt wird, worauf der Vorschub des Stahldrahtes (I.) erfolgen kann.

5) Diese Anschlagknagge 4 übergreift 5 (Fig. 6), jede voraussichtliche Werkstückschraube, so dass im Verlaufe der zweiten Vierteldrehung der Trommel diese Knagge ungehindert am Werkstück vorübergehen kann.

6) Hierauf kommt das später näher zu beschreibende Gewindeschneidwerk 6 (Fig. 5 und 8) achsenrichtig vor dem abgedrehten Schraubenschaft zu stehen, so dass Gewinde (III.) angeschnitten werden kann.

7) Damit aber dies möglich werde, muss der Drehbetrieb der Hohlspindel mit der Werkstückschraube abgestellt sein, dagegen muss die innere Fangbüchse b die ursprüngliche Stellung beibehalten und überdies den Stahldraht gegen Verdrehung sichern. Diese Abstellung des Drehbetriebes der Spindel a erfolgt wieder durch Vermittelung einer Anschlagknagge 7, welche der ersten (4) vollständig gleicht und auf das der Spindel zugehörige Winkelhebelgestänge i einwirkt.

Textabbildung Bd. 307, S. 6

8) Dem Stahlhalter werk 3 gegenüber ist ein gleiches 8 angeordnet, dessen Scheibenstahl die geschnittenen Gewindegänge abfast (IV.).

9) Im rechten Winkel zwischen den Stahlhaltern 3 und 8 ist endlich ein dritter gleichartig gebauter Scheibenstahlhalter |7| 9 zum Abstechen (V.) der fertig gedrehten Schräubchen angeordnet.

10) Zwischen dem Stahlhalter 6 für das Gewindeschneiden und jenem 8 für das Abfasen des Gewindes ist unter 45° Richtungswinkel ein Spindelstöckchen 10 vorgesehen, dessen selbständig betriebene Spindel eine Nuthenfräse k enthält, mit welcher die Kopfschlitze der Schrauben (VII.) hergestellt werden. Damit der Betrieb dieser Fräsespindel k durch die Drehung der Trommel nicht gestört wird, fällt diese Fräsespindel ziemlich in die Richtung der Trommelachse g.

11) In ähnlicher Lage, aber zwischen den Stahlhaltern 8 und 9, ist eine Vorrichtung 11 angebracht, welche eine Winkelschwingung um 90° ausführt, worauf Achsendrehung des Gesammtwerkes um 90° folgt. Mit dieser Vorrichtung 11 wird das Schraubenwerkstück abgefangen, von dem Stahldraht abgedreht und hierauf durch die Winkelschwingung vor die Nuthenfräse gebracht, wobei nach durchgeführter Achsendrehung die Stirnseite des Schraubenkopfes an die Fräsescheibe (VI.) zur Schlitzbildung angestellt wird.

Textabbildung Bd. 307, S. 7

12) Nach beendetem Schlitzfräsen findet eine rückläufige Schwingung dieser Vorrichtung statt, wobei das Schlosshebelwerk durch Anstreifen an einer zwischen dem Abstechstahlwerk 9 und dem Winkelhaken 1 angeschraubten Knagge 12 das zweitheilige Gewindeklemmfutter dieser Vorrichtung öffnet, so dass das fertige Werkstück in einen Sammelbehälter abfallen kann (VIII.), worauf nach beendetem Durchgang durch die Auslösungsknagge der Schluss des Klemmfutters folgt und diese Vorrichtung die endgültige Vierteldrehung zuletzt ausführt. Nebst diesen beiden Schwingungsbewegungen erhält diese Uebertragvorrichtung noch eine kleine geradlinige Bewegung parallel zur Trommelachse, so dass erst gegen Ende des Abstechens das Klemmfuttergewinde sich auf die Schraube windet, diese abfängt und vom Rohdraht trennt.

Textabbildung Bd. 307, S. 7

M. Zur Bethätigung dieser Werkzeuge und Vorrichtungen ist die Steuer welle g herangezogen, auf welcher Unrund- und Daumenscheiben aufgekeilt sind, die auf besondere Hebel Vorrichtungen einwirken, welche ihren Platz an der vorderen und hinteren Stirnfläche der Trommel zum Theil in einem Trommelausschnitt finden und daher sich mit der Trommel drehen.

N. Weil nun die Arbeitsphasen einer vollen Umdrehung der Trommel einer fertig gedrehten und geschnittenen Schraube entsprechen und weil ferner für die volle Bethätigung eines Werkzeuges eine Umdrehung der Steuerwelle zukommt, so werden vier Umdrehungen der Steuerwelle einer Trommelumdrehung entsprechen, während dem Schlitzfräsen auch eine volle Umdrehung der Steuer welle zukommt, die in das vierte Viertel fällt, in welchem das Vorschieben des Stahldrahtes vorgenommen wird. Demnach werden bei jeder Trommelumdrehung vier Schrauben fertig gestellt, so dass sämmtliche Werkzeuge beständig in Thätigkeit bleiben und Arbeitspausen, mit Ausnahme beim Stahldrahtersatz, nicht vorkommen.

O. Bei jeder Vierteldrehung der Trommel trifft eine Nase an der hinteren Trommelscheibe l (Fig. 3 und 11) auf den federgespannten Schalthebel c für den Drahtvorschub.

P. 1) So sind zum Stellbetrieb der drei Scheibenstahlhalter drei Kammscheiben m vorhanden, welche neben einander am vorderen Ende der Steuerwelle g angeordnet sind.

2) Zum Betriebe der Verriegelung der Trommel sind zwei Daumenscheiben n und o in der Aussparung der Trommel vorgesehen.

3) Eine Curvenscheibe mit fast symmetrischen Bogentheilen und abfallender Curve betreibt einen federgespannten Rollenhebel p1 (Fig. 9 und 10), dessen Welle durch die Trommel geführt ist und die am linksseitigen vorstehenden Ende das Lager 10 für die Schlitzfräse k stellbar trägt. Von dieser in der Nähe des Schneckentriebwerkes angeordneten Curvenscheibe erhält die Nuthenfräse die erforderliche Schwingung.

Textabbildung Bd. 307, S. 7

4) Mittels einer Curvenscheibe q, deren wirksame Rückenbahn nach einer archimedischen Spirale geformt ist, wird ein die Steuerwelle übergreifender Zahnbogenhebel r in Schwingung versetzt und dadurch eine durch die Trommel f geführte Getriebwelle s in rasche und gleichmässige Drehung versetzt. Mittels Wechselräder (Fig. 8) findet alsdann eine verhältnissmässige Drehung der Gewindeschneidspindel statt, wobei durch ein Stirnräderpaar von dieser Spindel aus eine Schraubenspindel betrieben wird, welche eine Verschiebung des Spindellagers 6 veranlasst, die genau der Steigung des zu schneidenden Gewindes entspricht. Hiernach wird das Schraubengewinde mit zwangläufiger Schaltbewegung des gleichzeitig sich drehenden Gewindeschneidkopfes durchgeführt.

5) Mittels eines Doppelhebels, welcher an der ringförmigen Stirnfläche einer Unrundscheibe u spielt, erhält eine federgespannte Stange v eine ruckweise axiale Verstellung, wodurch eine daran befestigte zweitheilige Gewindbüchse an die geschnittene Schraube geführt und auf diese gewunden, durch welche das Werkstück abgefangen wird. Diese Stange schiebt sich mittels Federkeil durch eine Lagerbüchse, welche im Trommelkörper f drehbar gelagert ist.

|8|

6) Mittels eines Zahnradgetriebes erhält diese Lagerbüchse durch einen Zahnbogenhebel w von einer Daumenscheibe x mit symmetrischen Rückencurven eine bestimmte begrenzte Drehung, durch welche die vorerwähnte Stange v mitgedreht und damit die in L 11) angeführte Uebertragvorrichtung zum Schlitzfräsen bethätigt wird.

Textabbildung Bd. 307, S. 8

7) Zur selbsttätigen Abstellung der ganzen Maschine dient die neben dem hakenförmigen Winkelstück 1 angeordnete Hebelklinke 2, deren Welle durch den vorderen Trommeltheil geführt ist und die am hinteren Ende einen Daumenhebel 13 (Fig. 18) besitzt, mit der ein federgespannter Klinkhebel zurückgehalten wird. Da nun, wie schon erwähnt, diese Klinke durch den aus der Klemmbüchse vorstehenden Stahldraht zurückgedrängt wird, so bedingt dies eine Auslösung des Klinkhebels aus dem inseitigen Zahneinschnitt eines auf der Trommel frei drehbar geschobenen Ringes y, so dass mit fortschreitender Drehbewegung der Trommel f der Klinkhebel 13 diesen Zahneinschnitt ungehindert passirt. Sobald aber keine Auslösung erfolgt, wird dieser lose Ring die Drehbewegung der Trommel mitmachen.

Textabbildung Bd. 307, S. 8

8) Da nun an diesem zweitheiligen, mit vier Radialarmen versehenen losen Ring y ein Hebelwerk y1 angelenkt ist, welches mit dem Boden Vorgelege für den Spindelbetrieb in Verbindung steht, so wird bei dieser gezwungenen Drehung die Auslösung der Reibungskuppelung dieses Vorgeleges besorgt, sogar die Losscheibe gebremst, um dadurch einen raschen Stillstand der Maschine herbeizuführen.

Q. Bemerkenswerth ist der Schaltbetrieb der Trommel f bezieh. dessen Verriegelung in den Arbeitsphasen. Vier 'winkelrecht stehende Schieberriegel 14 sind im Lagerständer geführt (in Fig. 19 sind die Spindellager anders als in Fig. 5 angeordnet) und legen sich dem glatten cylindrischen Umfang der Trommel f an. In einer doppelten -Führung des Querloches dieser Trommel f ist unter der Einwirkung einer Feder ein Schieber z mit Zahnnuth bestrebt, in einen der Riegel 14 einzufallen und dadurch die Trommel f zum Stillstand zu bringen. Wenn nun eine Daumenscheibe n auf einen im Schieber z befestigten Stift einwirkt und denselben zurückschiebt bis die seitliche Klinke 15 den Schieber z zurückhält und denselben aus dem Riegel bringt, so trifft in dieser freien Tiefstellung des Schiebers eine zweite Daumenscheibe o auf einem Bolzen des Schiebers seitlich an und zwingt Schieber z sammt Trommel f zu einer Vierteldrehung. Da aber vorher die seitliche Hebelklinke 15 durch Anschlag den Schieber wieder freigegeben hat, so fällt derselbe in den nächsten Riegel 14 ein, womit die Drehbewegung ihr Ende erreicht bezieh. die Trommel zum Stillstand gelangt. Da nun die beiden Daumen n und o eine gegensätzliche Lage besitzen, so entspricht einer halben Umdrehung der Steuerwelle g die Drehschaltung und der anderen Hälfte der Stillstand der Trommel f.

Textabbildung Bd. 307, S. 8

R. Ergänzend sei noch die Wirkungsweise der in L 11) und L 12) besprochenen Uebertragvorrichtung (Fig. 3, 5 und 9, 10), namentlich die auf die Winkeldrehung (Fig. 5 und 9) unmittelbar folgende Verdrehung um die Längsachse, besonders erläutert:

Mit der Zahnscheibe u (auch Fig. 14) wird durch den Hebel u1 der federgespannten Stange v eine kurz andauernde Rechtsschwingung ertheilt, wodurch das Gewindefutter an das Gewinde der fertigen Schraube angesetzt und angedreht wird, wobei die mittlerweile abgestochene Schraube vollends abgetrennt wird. Darauf tritt diese Vorrichtung wieder nach links in die ursprüngliche Lage zurück. Diese auf die Stange v angeordnete Vorrichtung 11 (Fig. 3) besteht aus einer Lagergabel v1, in welcher mittels Winkelräder eine Spindel abzweigt, die am freien Ende |9| senkrecht zur Spindel eine mittels Hebelwerke und Feder geschlossene zweitheilige Futterbüchse mit Muttergewinde trägt. Diese Futterbüchse steht nun in der Senkrechtstellung des Armes 11 (Fig. 9) gerade in der Richtung der Drehspindel a. Wenn nun unter der Einwirkung der Unrundscheibe x die Stange v sammt Lagergabel v1 durch den Zahnbogenhebel w eine Drehbewegung erhält, so wird, weil sonst kein weiterer Widerstand vorhanden ist, der Arm 11 die Winkeldrehung in die wagerechte Lage (Fig. 9) ausführen. In dieser Lage trifft eine Nase der Lagergabel v1 auf einen Anschlag w1 (auch Fig. 5) an der Trommel f, wodurch ein Widerstand gegen die weitere Winkeldrehung des Armes 11 gegeben ist. Weil aber die Drehbewegung der Stange v noch fortdauert, die Lagergabel v1 aber an der Drehung verhindert ist, so werden die Winkelräder nicht mehr als Kuppelung, sondern als Triebwerk wirken und eine axiale Verdrehung der Armspindel 11 um 90° veranlassen (Fig. 9). Dadurch gelangt die Werkstückschraube aus der wagerechten in eine senkrechte, mit dem Kopfe nach abwärts gerichtete Lage, gerade über die Sägefräse k, deren Lager 10 unter Einwirkung der Kammscheibe p die zur Durchführung des Schlitzschnittes nothwendige Schwingung ausführt.

In gleicher Reihenfolge wickelt sich die Rücklage dieser Vorrichtung ab, wo nach vollendeter Winkelschwingung die Achsendrehung des Spindelarmes eintritt und die getheilte Gewindebüchse wieder achsenrichtig zur nächsten Drehspindel sich einstellt. Dieser ganze Vorgang spielt sich während der vierten Vierteldrehung der Trommel f, also während einer Umdrehung der Steuerwelle g ab, dementsprechend muss die Drehschaltung der Trommel f bezieh. die Drehung der Steuerwelle g so langsam vor sich gehen, dass diese Arbeit des Schlitzfräsens ohne Ueberhastung durchführbar wird.

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