Verfahren und Vorrichtung zum Befestigen von mantelförmigen Netallteilen an Rotationskörpern, insbesondere an solchen aus Isolierstoff. Die Erfindung betrifft in erster Linie ein Verfahren zum Befestigen von mantel- förmigen Metallteilen an Rotationskörpern, insbesondere an solchen aus Isolierstoff. Er findungsgemäss: wird der Mantel des Metall teils gegen den Rotationskörper durch um laufende, in einem Kugelkäfig angeordnete, unter Federdruck stehende Kugeln gepresst, deren Bahn während des Pressvorganges eine axiale Bewegung ausführt.
Durch dieses Verfahren wird eine sichere Befestigung der Metallteile an dem Rotationskörper erzielt. Die zur Ausübung dieses Verfahrens die nende Vorrichtung ist erfindungsgemäss von einem in eine Spindel einer Bohr maschine einzuspannenden topfförmigen Körper (Steuerkörper) gebildet, der an seiner Innenwand eine kegelförmige Fläche zur Steuerung der Kugeln in radialer Richtung hat und in seinem Innern den zur Aufnahme und Führung der Kugeln dienenden Kugel käfig enthält. Auf diese Weise lässt sich das Befestigen der Metallteile an dem Rotations körper ohne Verwendung einer Spezialwerk zeugmaschine ausführen.
Nach dem Verfahren gemäss der Erfin dung können beliebige Metallkörper, die die Form eines Rotationskörpers haben, mit Sicken versehen werden. Insbesondere eignet sich das Verfahren zum Befestigen von Kontaktkappen an den Patronenkörpern der Schmelzsicherungen. Bei den Schmelzsiche- rungspatronen des Schraubstöpseisicherungs- systems hat man bisher .die den Schmelz kanal verschiessenden Kontaktkappen, ins besondere die auf dem Passzapfen sitzende Kontaktkappe, durch Aufnieten oder Ruf pressen an dem Patronenkörper befestigt.
Die erste Art der Befestigung ist, wenn sie bei der Herstellung von Sicherungen in gro ssen Mengen verwendet wird, teuer, da das Bestreichen der Kittstelle mit Kittmasse, sowie das Entfernen der überschüssigen Kittmasse von dem Patronenkörper Zeit und Handgriffe erfordert.
Bei der zweiten Art der Befestigung besteht, wenn die Abmes- sungen des Pätronenkörpers nicht genau ein gehalten werden, die Gefahr, dass die Kon taktkappen nicht hinreichend fest an dem Patronenkörper sitzen, so dass sie unter An wendung von Werkzeugen von dem Pa tronenkörper abgezogen werden können.
Nach der Erfindung ist an den Patronen des Schraubstöpselsicherungssystems eine sichere Befestigung der Kontaktkappen an dem Pa tronenkörper dadurch erzielt, dass der Pa- tronenkörper und der mit dem Patronenkör per aus einem Stück bestehende Passzapfen an seiner Mantelfläche je eine umlaufende Verjüngung, zum Beispiel Rille, haben und die Kontaktkappe nach dem Aufsetzen auf den Patronenkörper in die Verjüngung des Patronenkörpers gesickt ist.
Das folgende bezieht sich auf Beispiele. Die Fig. 1 der Zeichnung zeigt in einem Schnitt eine Schmelzsicherungspatrone des Schraubstöpselsicherungssystems, an der die Befestigung der Kontaktkappen gemäss der Erfindung ausgeführt ist.
1 ist der kerami sche Patronenkörper der Schmelzsicherung, der in einem Schmelzkanal 2 den Schmelz leiter 3 aufnimmt. Zur Erzielung der Un- verwechselbarkeit hat der Patronenkörper 1 in an sich bekannter Weise an der einen Stirnseite einen Zapfen 22, den sogenannten Passzapfen, der zugleich zur Verlängerung des Schmelzkanals dient. Der Passzapfen 22 besteht mit dem Patronenkörper 1 aus einem Stück. Der .Schmelzkanal ist an seinen En den durch, die Kontaktkappen 4 und 5 ab geschlossen.
Da beim Ansprechen der Siche rung unter Umständen ein hoher Gasdruck innerhalb des Schmelzkanals 2 auftritt, ist es erforderlich, die Kontaktkappen 4 und 5 sicher an den keramischen Patronenkörper 1 zu befestigen. Eine solche Befestigung ist dadurch erreicht, dass der Mantel der Kon taktkappen in Rillen 23 des Patronenkörpers gesickt ist.
Um diese Versickung auszuführen, dient die in Fig. 2 im Schnitt dargestellte Vor richtung. Die Vorrichtung besteht aus einem topf- förmigen Körper 6, der an dem Boden einen Zapfen 7 zum Einspannen in die Spindel einer Bohrmaschine hat. In dem topfförmi- gen Körper 6 ist ein Hohlzylinder 8 ange ordnet, der gegenüber dem topfförmigen Körper 6 beweglich ist. Der Hohlzylinder 8 ist als Kugelkäfig ausgebildet und enthält eine Anzahl von Kugeln 9.
Die Öffnungen 10, in denen sich die Kugeln befinden, sind derart ausgebildet, .dass die Kugeln 9 zwar sich in; Richtung auf die Drehachse bewe gen, jedoch nicht aus den Öffnungen heraus fallen können. Durch den Kugelkäfig 8 sind die Kugeln in axialer und tangentialer Rich tung geführt. In radialer Richtung sind sie während des Sickens durch eine kegelför mige Wand 11 des topfförmigen Körpers 6 geführt.
Durch diese Wand wird der Bahn durchmesser der Kugeln verändert. 3e tiefer sich der Kugelkäfig 8 im Innern -des soge- na.nnten Steuerkörpers 6 befindet, desto klei ner ist der Bahndurchmesser der Kugeln.
In dem Innenraum des Kugelkäfigs 8 ist ein Stirnkugellager angeordnet, das als Anlage für den zu versickenden Gegen= stand dient. Das Stirnkugellager besteht aus zwei Ringen 12, 13, zwischen denen Kugeln 1.4 gehalten sind. Die beiden Ringe sind durch eine Haltschraube 15 miteinander verbunden. Die Haltschraube 15 ist in dem Lagerring 12 versenkt ange ordnet und derart in den Lagerring 13 ein geschraubt, dass sich zwischen den beiden La gerringen die Kugeln 14 spielfrei bewegen können.
Das Stirnkugellager wird durch eine Feder 19, die sich an einem Verschluss- stück 20 des Kugelkäfigs 8 abstützt, gegen einen umlaufenden Vorsprung 18 des Kugel käfigs 8 gepresst. Ausser dieser Feder 19 ist innerhalb des Kugelkäfigs 8 eine weitere Feder 16 angeordnet, die zwischen dem Stirnkugellager 12, 13 und einem am Boden des Steuerkörpers 6 befestigten Stift 17 wirksam ist. Diese Feder 16 ist wesentlich weicher als die Feder 19.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Die Vorrichtung, die in ein Futter einer Bohrmaschine eingespannt ist, führt wäh rend des Betriebes eine Drehbewegung aus. Um das in einer ruhenden Einrichtung 21 festeingespannte Werkstück zu bearbeiten, wird die Vorrichtung in axialer Richtung auf das Werkstück bewegt. Dabei gelangt der zu versickende Patronenkörper 1 mit der aufliegenden Kontaktkappe 4 in den Innen raum des Kugelkäfigs B. Legt sich der Lagerring 12 des Stirnkugellagers gegen das Werkstück, so befinden sich die Kugeln 9 mit ihren Mitten ungefähr in der Höhe der obern Rillenkante des Patronenkörpers.
Bei der weiteren Abwärtsbewegung der Vorrich tung drückt. sich zunächst die weiche Feder 16 zusammen, während sich die Kugeln noch in dem erweiterten Innenteil des Steuerkör pers befinden. Gelangt die kegelförmige Wand 11 des Steuerkörpers 6 an die Kugeln 9, so sucht der Steuerkörper sowohl die Ku geln radial nach innen zu drücken, als auch den gesamten Kugelkäfig 8 abwärts zu be wegen. In dieser Stellung ist die Vorrichtung in der Fig. 3 wiedergegeben. Je grösser der Widerstand ist, den die Kugeln 9 in ihrer ssadialbewegung vorfinden, desto stärker wird von dem :Steuerkörper 6 der Kugel käfig 8 mitgenommen.
Bei dieser Mitnahme des Kugelkäfigs 8 drückt sieh die harte Fe der 19 zusammen, wobei sich der umlaufende Vorsprung 18 des Kugelkäfigs 8 von dem Lagerring 13 des Stirnkugellagers abhebt. Durch diese radiale und axiale Bewegung der Kugeln wird, da die Kugeln 9 ununter brochen an dem Umfang der Kontaktkappe -1. entlangrollen, die Kontaktkappe an den dem Stirnkugellager benachbarten Wandteil der Rille 5 fest angewalzt. Ungenauigkeiten in den Abmessungen des Patronenkörpers haben keinen Einfluss auf die Güte der Ver- sickung. da die harte Feder 19 als elastisches Mittel zwischen das als Anschlag dienende Stirnkugellager 12, 13 und den Kugelkäfig 8 geschaltet ist.
Ist die Kontaktkappe 4 in die Rille 5 des Patronenkörpers gedrückt, so wird die Vor richtung zurückbewegt. Bei dieser Rückbe- wegung entspannen sieh die beiden Federn 16 und 19. Durch die Feder 19 wird der Kugelkäfig 8 in seine Ruhestellung zurück geführt, in der sein umlaufender Vorsprung 18 auf dem Ring 13 des Stirnkugellagers aufliegt. Während der Rückführung des Ku gelkäfigs 8 vergrössert sich der Bahndurch messer der Kugeln 9.
Ist die Ruhestellung erreicht, so lassen sich die Kugeln 9 beim Abziehen der Vorrichtung von dem einge spannten Patronenkörper soweit radial aus der Sicke herausbewegen, dass sie den Pa tronenkörper freigeben.
Die nach dem Verfahren gemäss der Er findung hergestellten Patronen haben den Vorteil, dass die Kontaktkappen nicht ohne ihre Zerstörung von dem Patronenkörper ent fernt werden können. Bei der Schmelzsiche rung gemäss der Erfindung ist daher ausge schlossen, dass nach dem Durchbrennen der Sicherung die Kontaktkappen entfernt, ein Behelfsleiter in den Schmelzkanal eingezo gen und danach der Schmelzkanal durch Wiederaufsetzen der Kontaktkappen ge schlossen wird.
Die Erfindung bietet ferner den Vorteil, dass zur sicheren Befestigung der an dem Passzapfen .sitzenden sogenannten Fusskon- taktkappe nicht die den Zapfen tragende Stirnseite des Patronenkörpers herangezogen zu werden braucht.
Da die Kontaktkappe, wie die Fig. 1 der Zeichnung zeigt, ledig lich einen kleinen Teil der Zapfenlänge be deckt, so ist bei der dargestellten Schmelz sicherung im Gegensatz zu den bekannten Schmelz.sicherungspatronen, deren Fusskon- taktkappe sich auf die ganze Länge des Passzapfens erstreckt, nicht der Anlass ge geben, den Zapfen mit einem Behelfsleiter zu umwickeln,
um eine leitende Verbindung zwischen der Fizsskontaktkappe und der obern Kontaktkappe der Sicherungspatrone herzustellen.
Das zum Befestigen der Kontaktkappe dienende Verfahren hat den besonderen Vor zug, dass die zur Ausübung des Verfahrens erforderliche Vorrichtung nur einen ein fachen Aufbau verlangt. Ist die Vorrichtung zum Beispiel für eine Sicherungspatrone be stimmter Grösse hergestellt, so sind weitere Einstellungen an der Vorrichtung selbst, die periodisch bei jeder Patrone wiederkehren, nicht erforderlich.
Ausser dem Ein- und Aus spannen der Patrone ist von der an der Bohr maschine tätigen Person lediglich die Hin- und Herbewegung der Vorrichtung auszu führen.
Das Verfahren gemäss der Erfindung eignet sich daher insbesondere für die Massen herstellung von Schmelzsicherungspatronen. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens gemäss der Erfindung besteht darin, dass die zu seiner Ausübung erforderliche Vorrichtung an mehreren, zweckmässig gleichmässig auf den Umfang verteilten Stellen auf den zu behandelnden Körper, zum Beispiel auf den Patronenkörper einwirkt, so dass selbst bei Sicherungspatronen mit verhältnismässig dünnem Passzapfen ein Beschädigen des Pa tronenkörpers während des Sickens nicht zu befürchten ist.