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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung zylindrischer Siebe Gegenstand
der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung zylindrischer Siebe, bei welchem
man die Sieblöcher aus einem hohlzylindrischen Körper ausstanzt, welches dadurch
gekennzeichnet ist, daß man zum Zwecke der Ausstanzung mindestens eines Teils einer
Sieblochreihe zuerst nur eine erste Gruppe von in regelmäßigen Abständen angeordneten
Sieblöchern ausstanzt und anschließend mindestens eine weitere Gruppe von Sieblöchern
ausstanzt, von «-elchen weiteren Sieblöchern jedes zwischen zwei bereits gestanzten
Sieblöchern der vorangehenden Gruppe liegt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann dabei so ausgeführt werden, daß
man zur Ausstanzung der zweiten und eventueller weiterer Gruppen von Sieblöchern
der gleichen Sieblochreihe, den hohlzylindrischen Körper gegenüber dem Stanzwerkzeug
in der Richtung der Achse des hohlzylindrischen Körpers verschiebt. Die Vorrichtung
zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gekennzeichnet durch eine mit
einer Stanzv orrichtung kombinierte automatische Drehbank. In einer besonderen Ausführungsform
hat diese Vorrichtung einen in die Spannvorrichtung der Drehbank einspannbaren Halter
für das Werkstück.
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Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der Vorrichtung
zur Ausübung des Verfahrens, an Hand welcher erläutert werden soll, wie das erfindungsgemäße
beispielsweise durchgeführt werden kann.
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Fig. i zeigt das Werkstück je nach einer von fünf aufeinanderfolgenden
Verfahrensstufen; Fig. z ist eine Abwicklung eines Teils der beiden die Axialbewegung
und die Drehbewegung des Werkstückes steuernden Nockenscheiben; Fig. 3 zeigt, soweit
dies für das Verständnis der Erfindunz notwendiz ist, eine Draufsicht auf die
Vorrichtung
zur Ausübung des Verfahrens, teilweise geschnitten; Fig. 4 zeigt den Antrieb des
Spindelstockes der automatischen Drehbank; Fig. 5 veranschaulicht die Steuerung
des Stempels der Stanzvorrichtung; Fig.6 ist ein Schnitt senkrecht zur Spindelachse
der autormatischeu Drehbank, die Steuerung für die Drehbewegung der Spindel darstellend;
Fig. 7 ist ein Schnitt senkrecht zur Spindedachse der automatischen Drehbank, eine
Arretiervorrichtung für die Spindel gegen Verdrehen zeigend; Fig.8 ist eine Vorderansicht
eines Teils der Stanzvorrichtung, den Stanzzapfen und dessen Befestigung und den
Halter für das Werkstück im Schnitt darstellend.
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Ein hohlzylindrischer Körper i aus Metall, wie er in Fig. i dargestellt
ist, soll mit mehreren Reihen ,von. schräg zu seiner Längsachse angeordneten Sieblöchern
:2 versehen werden, und zwar kann dieser Körper i entweder über seinem ganzen Umfang
solche Sieblöcher aufweisen oder aber nur über einen Teil desselben. Dies hängt
weitgehend vom Verwendungszweck '.des zylindrischen Siebes ab. Im folgenden soll
nun die Vorrichtung gezeigt werden, mittels welcher solche zylindrischen Siebe hergestellt
werden können: Wie Fig. 3 zeigt, ist am Rahmen 3 einer automatischen Drehbank die
Nockenwelle 4 drehbar gelagert. Die Nockenwelle wird von einer Stufenscheibe 5 über
eine Schnecke 6. und ein Schneckenrad 7 angetrieben. Sie trägt drei Nockenscheiben
8, g und io. Auf dem Rahmen 3 ist weiterhin ein Spindelstock i i hin und her beweglich
gelagert!. Zu diesem Zwecke läuft er, wie Fig. 6 und 7 zeigen, längs einer Schwalbenschwanzführung
12 des Rahmens 3. Auf diesem Spindelstock ist _ in üblicher Weise eine Spindel 13
drehbar gelagert, die an ihrem linken Ende eine Spannzange 14 bekannter Konstruktion
trägt, welche Spannzange durch ebenfalls. bekannte, nicht dargestellte Mittel geöffnet
und geschlossen' werden kann. Die axiale Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Spindelstockes
i i und damit der Spindel 13 wird vom Glockennocken io gesteuert. Eine nicht dargestellte,
am Rahmen 3 und am Spindelstock i i befestigte Feder hat das Bestreben, den Spindelstock
nach rechts in Fig. 3 zu bewegen und dadurch den Fühlerstift 15 (Fig. ,4) an den
Glockennocken io anzupressen. Dieser Fühlerstift i5 sitzt auf einem arn Rahmen 3
drehbar gelagerten Hebel 16, der über seine Drehachse 17 mit dem am Spindelstock
i i angreifenden Hebel 18 fest verbunden ist. Dank der nichts dargestellten, am
Spindelstock und am Rahmen 3- befestigten Feder wird ein Anschlag 62 des Spindelstockes
gegen das freie Ende des Hebels 18 angedrückt. Wenn nun der Glockennocken io sich
dreht, wird der Hebel 18 verschwenkt, und der S.pindelstock i i wird entweder unter
dem Einfluß seiner Feder nach rechts oder unter der Wirkung des Glockennockens io
nach links bewegt. Der Rhythmus dieser Bewegung wird später im Zusammenhang mit
der Durchführung des Verfahrens beschrieben.
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Auf der Spindel 13 sitzen zwei fest .miteinander verbundene Klinkenräder
ig und 20. Das Klinkenrad ig arbeitet zwecks schrittweiser Verdrehung der Spindel
13 .mit einer Klinke 21 zusammen, die an einem Hebel 2:2 angelenkt ist, der seinerseits
auf dem Spindelstock mittels der Achse 23 drehbar gelagert ist. Das der Klinke 21
abgekehrte Ende des Hebels 22 trägt einen Fühlerstift 24, der mit der Nockenscheibe
g der Nockenwelle 4 zusammenarbeitet. Dieser Fühlerstift wird durch eine am Hebel
22 und am Rahmen 3 angreifende Feder 25 an die Nockenscheibe g, angepreßt. Letztere
trägt zwei einander diametral gegenüberliegende Nocken 26. Bei einer Umdrehung der
Nockenwelle 4 und damit der Nockenscheibe g wird also der Hebel 22, in Fig. 6 gesehen,
zweimal im Uhrzeigersinn versghwenkt, und die mit dem Klinkenrad ig im Eingriff
stehende Klinke 2i verdreht somit das Rad ig und damit die Spindel 13 um zwei Zähne
des Klinkenrades ig. Das Klinkenrad 2o dient dem Zwecke, die Spindel 13 nach jeder
Verdrehung durch die Klinke 2.1 gegen Drehung zu sichern. Eine am Spindelstock i
i angelenkte Klinke 27 arbeitet mit dem Klinkenrad 2o zu diesem Zwecke zusammen.
Eine an dieser Klinke und an einem festen Punkt befestigte Feder 28 sorgt für den
nötigen Anpreßdruck zwischen den Teilen 2o und 27. Auf der linken Seite der Vorrichtung
(Fig. 3) ist eine Stanzvorrichtung 29 vorgesehen. Diese hat, wie insbesondere Fig.8
in größerem Maßstube zeigt, einen mittels einer Mutter 3o am Rahmen 3 befestigten
Stanzbolzen 33, der in seiner Längsrichtung eine exzentrische Bohrung 31 aufweist,
die in ihrem rechten Teil einen größeren Durchmesser hat als in der linken Partie.
Im Bereiche des Teils der Bohrung 31 mit größerem Durchmesser sind im ganzen acht
Löcher 32 vorgesehen, die den gleichen Grundriß und die gleiche Neigung gegenüber
der Längsachse des Stanzbolzens 33 haben wie die in Fig. i gezeigten Sieblöcher
2. Der Rand 34 des Bundes 35 des Stanzbolzens 33 dient als Anschlag für das auf
den Stanzbolzen aufzusetzende hohlzylindrische Werkstück i: Die Mittellinie des
Stanzrbolzens 33 liegt in .der Verlängerung der Mittellinie der Spindel 13. Über
dem Stanzbolzen ist der auf und ab bewegliche Stempel 36 vorgesehen. Er trägt acht
Stanzwerkzeuge 37, von denen jedes genau über einem der Löcher 32 liegt und in dieses
hineinpaßt. Wie Fig. 5 zeigt, ist der Stempel 36 an einem Block 38 befestigt, der
auf und ab beweglich und längs. zwei Stangen 39 geführt ist. Am Kupplungsteil
4o des Blockes 38 ist das eine Ende eines Hebels 41 angelenkt, der mittels der Achse
42 in einem Lager 43 des Rahmens 3 verschwenkbar angeordnet ist. Mittels der Achse
42 fest mit diesem Hebel 41 verbunden ist ein weiterer Hebel 44, der an seinem freien
Ende einen Fühlerstift 45 trägt, welcher mit der Nockenscheibe 8 zusammenarbeitet
und an diese
durch eine am Hebel 4.4 und am Rahmen 3 befestigte
Feder 46 angepreßt wird. Die Nockenscheibe 8 hat, regelmäßig auf ihrem Umfang verteilt,
vier Nocken 47. In der in Fig. 5 dargestellten Lage des Fühlers 45, wo er einen
der Nocken 47 berührt, ist der Stempel 36 in seiner in Fig.8 dargestellten obersten
Lage. Dreht sich die \Tockenscheibe 8 in Fig. 5 im Uhrzeigersinn, soi fällt der
Fühler 45 unter dem. Einfluß der Feder 46 ab, und die Hebel 44, 41, ebenfalls unter
Wirkung der Feder 46, bewegen den Stempel nach unten, dessen Stanzwerkzeuge 37 aus
dem auf dem Stanzdorn 33 aufliegenden Werkstück i Löcher 2 herausstanzen und teilweise
in die Löcher 3,2 des Stanzdorns 33 eintreten.
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Der Halter für das Werkstück ist in Fig. 8 in größerem Maßstabe dargestellt.
Dieser Halter hat einen äußeren Teil 48 mit zylindrischer Innenbohrung 4,9. In dieser
Bohrung ist ein Innenkonus 5o hin und her beweglich angeordnet. Mit dem äußeren
Teil 48 verschraubt ist ein Außenkonus 51. Auf diesem und auf dem Innenkonus stützt
sich eine Feder 52 ab, die das Bestreben hat, den Innenkonus, in Fig. 8 gesehen,
nach rechts zu bewegen. In Bohrungen 53 des äußeren Teils 48 sind axial verschiebbare
Stifte 54 vorgesehen. Diese Stifte stützen sich einerseits auf den Innenkonus
50 und andererseits auf eine Verstellmutter 55 ab. Die Verstellmutter 55
ist auf ein Außengewinde 56 eines Zapfens 57 aufgeschraubt. Dieser Zapfen ist dazu
bestimmt, in der Zange 14 der Spindel 13 eingesetzt und festgeklemmt zu werden,
gleichwie das beispielsweise mit einem Werkzeughalter geschieht. Der Innenkonus
50 ist an seiner Außenfläche an der Stelle 58 etwas ausgedreht, so, daß zwischen
dieser Stelle und dem äußeren Teil 48 ein Ringraum 58 besteht, dessen Dicke der
Materialstärke des Werkstückes i entspricht. Zur Befestigung des Werkstückes i am
oben beschriebenen Halter wird folgendermaßen vorgegangen: Das Werkstück wird mit
seinem einen Ende in den Ringraum zwischen Stelle 58 und äußerem Teil 48 eingesetzt,
nachdem man die Mutter 5 i nach rechts in Fig. 8 bewegt hat. Ist das Werkstück i
eingesetzt, so dreht man die Mutter 55 so, daß sie sich in Fig.8 nach links bewegt.
Sie verschiebt dabei die Stifte 54 ebenfalls nach links, und da diese auf den Innenkonus:
5o drücken, bewegt auch dieser sich nach links. Dabei wird er, da er geschlitzt
ist, durch den Innenkonus 51 gespreizt und drückt so den ihn berührenden Teil des
Werkstückes i an die zylindrische Wandung 49, klemmt also das Werkstück i am Teil
48 fest. Will man nach dem Stanzen das Werkstück lösen und wegnehmen, so dreht man
die Mutter 55 so, daß sie sich nach rechts bewegt, so daß die Feder 52 den Innenkonus
5o und die Stiftre 54 nach rechts verschieben kann. Dank seiner Elastizität zieht
sich der Innenkonus 5o zusammen, die Klemmwirkung gegenüber dem Werkstück i wird
aufgehoben und letzteres kann weggenommen werden.
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Im folgenden wird nun gezeigt, wie man mit der oben geschilderten
Vorrichtung das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise durchführen kann. Man
nimmt ein noch ungestanztes Werkstück und spannt es auf oben beschriebene Weise
im Halter der Fig. 8 ein. Nunmehr löst man die Zange 4 der automatischen Drehbank
und schiebt den Halter- mit dem eingespannten Werkzeug so lange nach links, bis
das Werkzeug mit seinem freien Rande an der Anschlagfläche 34 des Stanzbolzens 33
anstößt. Hierauf zieht man die Zange 14 fest, so. daß sie den Zapfen 57 des Halters
festklemmt. Nunmehr dreht man beim ersten herzustellenden Werkstück die Spindel
53 so lange, bis der Zahn der Klinke 21 in der ersten Zahnlücke 59 des Rades
i9 eingreift. Nachher schaltet man die Vorrichtung ein, so daß die Nockenwelle 4:
sich dreht. Der Stanzvorgang und: die Steuerung der Werkstückbewegung wickeln sich
wie folgt ab: Der Fühler 15 läuft, wie Fig. i zeigt, zuerst auf einem höheren Flächenteil
6o des Glockennockens io. Der Halter mit dem Werkstück i bewegt sich also noch eine
Zeitlang nicht. Aber die Nocken 47 der Scheibe 8 sind gegenüber den Flächen 6o,
61 des Glockennockens io so angeordnet, daß gleich nach Beginn der Bewegung der
Fühler 45 des Hebels 44 von einem Nocken 47 abfällt. Der Stempel 36 macht einen
Arbeitshub und stanzt die ersten acht in einer Reihe im Abstand der doppelten Teilung
voneinander liegen-den Löcher 2 aus dem Werkstück i heraus (s. oberstes Bild der
Fig. i). Bei weiterer Bewegung der Nockenwelle läuft der Fühler 15 unter der Wirkung
der am Spindelstock angreifenden F der auf die nieidrigere Fläche 61 des Glockennockens
io hinunter, was zur Folge hat, daß der Spindelstock und mithin der Halter und das
Werkstück i, in Fig. i und 8 gesehen, um den Betrag der Teilung zwischen zwei Sie#blöcherrn
.a nach rechts laufen. Nach einiger Zeit fällt der Fühler 45 über den zweiten Nocken
47 ab, und der Stempel 36 führt einen weiteren Arbeitshub aus, so daß zwischen den
zuerst gestanzten Löchern?- weitere acht Löcher 2 gestanzt werden. Nunmehr ist eine
Lochreihe des. Siebes fertig (zweites Bild der Fig. i). Die Nocken 26 der Scheibe
g sind gegenüber den Nocken 47 der Scheibe 8 so versetzt, daß unmittelbar nach lern
zweiten Arbeitshub des Stempels 36 der Fühler 15 durch einen Nocken 26 der Scheibe
9 angehoben wird. Dadurch wird der Hebel 22 (Fig. 6) im Uhrzeigersinn gedreht, und
die Klinke 21 verdreht die Klinkenscheibe i9 und damit die Spindel 13 um einen Zahn.
Bei dieser Drehung der Spindel rätscht .die Klinke 27 auf dem Klinkenrad 2o um einen
Zahn weiter, um die Spindel in ihrer neuen Stellung festzuhalten. Bald darauf steuert
die Nockenscheibe 8 den Stempel für einen neuen Arbeitshub, und es werden die acht
schraffierten Löcher 2 (untere Reihe in Bild 3 der Fig. i) gestanzt. Nachher läuft
der Fühler 15 wiederum auf eine erhöhte Fläche 6o auf, und( das Werkstück
wird nach links verschoben (Stellung Bild 4 der Fig. i). Nunmehr befinden sich die
Stanzwerkzeuge 37 in der Mitte des Zwischenraumes zwischen diesen acht neuen Löchern,
und bald darauf erfolgt
ein neuer Arbeitshub des Stempels
36. Es sind dann zwei zueinander parallele, benachbarte Reihen von Sieblöchern
des Werkstückes i fertiggestellt. Das Spiel beginnt von neuem. Der nächste Schritt
wäre also das Drehen der Spindel 13 um einen Zahn des Rades i9 und das Stanzen weiterer
acht Löcher, wenn das Werkstück i erneut an der Anschlagstelle 34. anstößt (Bild
5 der Fi:g. i).
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Hat man nun alle gewünschten Lochreihen gestanzt, so, schaltet man
die Maschine automatisch oder von Hand ab, löst die Zange 1q., fährt mit dem Halter,
in Fig.3 gesehen, nach rechts, verdreht die Mutter 55, so daß sie sich in Fig. 8
nach rechts bewegt, und nimmt .das nunmehr frei gewordene Werkstück i heraus.
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Man hat es in der Hand, durch entsprechende Wahl der Nockenscheibe
g den Abstand .zweier benachbarter Lochreihen kleiner oder größer zu wählen. Man
wird vorteilhafterweise diesen Abstand so vorsehen, daß zwischen zwei Lochreihen
so viel volles Material liegt, daß das hergestellte Sieb ausreichende Festigkeit
hat. Natürlich könnte man auch Löcher herstellen, die mit ihrer Längsrichtung in
Querschnittebenen des Siebes liegen. Anstatt rechteckige Form der Sieblöcher, könnte
man auch irgendeine andere Form wählen.
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Anstatt acht Stanzwerkzeuge 37 könnte man eine andere Anzahl, z. B.
weniger als acht, vorsehen. Bei vier Stanzwerkzeugen und sechzehn Löchern einer
Reihe würde man letztere z. B. in vier Arbeitshüben stanzen, wobei man den Halter
in axialer Richtung um einen andern Betrag als die Teilung zwischen den Sieblöchern
schalten könnte.
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Dank der Verwendung einer automatischen Drehbank, bei welcher die
Nockenscheiben leicht ausgewechselt werden können, ist es möglich, .mit dem gleichen
Stempel Lochreihen mit verschiedener Lochzahl .und mit verschiedenem gegenseitigem
Abstand benachbarter Lochreihen herzustellen.
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Ist die herzustellende Lochreihe in bezug auf ein bestimmtes Material
zu lang, so daß beispielsweise ohne Beschädigung des Materials eine gleichzeitige
Ausstanzung von acht Löchern nicht möglich wäre, so kann das Verfahren auch so durchgeführt
werden, daß zuerst nur ein Teil dieser Lochreihe (beispielsweise die Hälfte) in
der beschriebenen gruppenweisen Stanzung hergestellt, hernach, das Werkstück um
die Länge des bereits gestanzten Teils in axialer Richtung verschoben und schließlich
ein weiterer Teil gruppenweise ausgestanzt wird. Die Anzahl der Teile einer Sieblochreühe,
welche gruppenweise fertig ausgestanzt werden bevor der nächste Teil in Angriff
genommen wird, richtet sich nach der Länge der Gesamtsieblochreihe, dem Abstand
der Sieblöcher, der Dicke der Hohlzylinderwand und dem Material.
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Da das Material in seiner Struktur beim Stanzen nicht wie beim Walzen
deformiert wird, so sind die nach dem Verfahren hergestellten zylindrischen Siebe
im Gebrauch gegen .Bruch viel widerstandsfähiger als gewalzte. Den hohlzylindrischen,
ungelochten Körper, den man stanzt, kann man beispielsweise aus einer vollen Stange
dadurch erhalten, daß man eine bestimmte Länge dieser Stange absticht, das abgestochene
Stück auf einem Automaten vorbohrt und nachher auf genaues Innen- und Außenmaß dreht.
Beim Ausdrehen des Hohlkörpers verwendet man vorzugsweise einen Innendrehstahl,
dessen Schneide aus Hartmetall besteht, und benutzt die Kühlluft gleichzeitig zum
Herausbefördern der Späne, wodurch diese sich nicht an das Werkstück anpressen können..
Auf diese Weise ist es möglich, den ungestanzten Körper auf genaues Innenmaß auszudrehen
und ihm eine Wandstärke von o,2 mm oder weniger zu geben. Nach diesen Vorarbeiten
erfolgt das Stanzen auf oben beschriebene Weise. Nach dem Stanzen kann man das Werkstück
glühen, härten und anlassen, nachher innen und außen schleifen, hierauf polieren
und vernickeln und zum Schluß noch nachglänzen.