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Es sind Vorrichtungen bekannt, die zur Erzeugung von mit schraubenförmigen Stirnflächen versehenen Werkstücken auf Drehbänken dienen und zu diesem Zwecke eine Kurvenscheibe aufweisen, welche die Werkstücksspindel bzw. das Werkzeug axial verschiebt, wobei die dauernde Berührung zwischen der Kurvenscheibe und dem sie abtastenden Teil durch eine Feder bewerkstelligt wird. Diese Vorrichtungen haben den Nachteil, dass wegen der durch die andrückende Feder bewirkten kraftsehlüssigen Führung der Werkstückspindel gegenüber dem Werkzeug bei kräftiger Feder eine starke, eine wesentliche Abnutzung der Kurvenscheibe und des Tasters verursachte Reibung auftritt, während bei nicht genügend grosser Federkraft die Führung unsicher ist.
Die Erfindung bezweckt, diese Übelstände durch eine paarschlüssige, zwangsläufige Führung zwischen Werkstück und Werkzeug zu vermeiden, so dass eine genaue Übertragung der auf der Kurvenscheibe vorgesehenen Sehraubenfläche od. dgl. gleichbleibender oder veränderlicher Steigung auf das Werkstück gewährleistet ist. Insbesondere eignet sich der Gegenstand der Erfindung für die Herstellung von zur Metallschlaucherzeugung dienenden Schneidwerkzeugen, welche bisher von Hand aus hergestellt werden mussten.
Der angegebene Zweck wird der Erfindung gemäss bei einer Einrichtung, bei welcher in bekannter Weise das Werkzeug feststeht und das umlaufende Werkstück durch eine gleichfalls umlaufende Kurvenscheibe gegen das Werkzeug in der Richtung der Drehachse verschoben wird, dadurch erreicht, dass die Kurvenscheibe auch auf einen Hebel einwirkt, welcher die Werkstückspindel zwangsläufig vom Werkzeug weg gegen ihre Ausgangsstellung zu verschiebt. Hiebei kann diametral gegenüber dem sich auf der Kurvenscheibe führenden Ende der Werkstückspindel ein sich gleichfalls auf der Scheibe führender, zur Spindel paralleler Bolzen verschiebbar sein, welcher den erwähnten zweckmässig einstellbar gelagerten Hebel betätigt.
Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist im folgenden beschrieben und in der Zeichnung dargestellt. In dieser zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht einer Drehbank, welche eine Vorrichtung gemäss der Erfindung trägt, Fig. 2 ist eine Draufsicht der Vorrichtung und teilweise ein Schnitt, Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2, Fig. 4 ein Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 3 und Fig. 5 ein Schnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 3 ; Fig. 6 ist eine Ansicht einer Planscheibe mit einem Arbeitsstück, das bereits bearbeitet und gebohrt ist ; Fig. 5 eine Ansicht ähnlich jener der Fig. 6, jedoch mit umgekehrten Arbeitsstück, so dass dessen Rückseite ersichtlich ist ;
Fig. 8 ist ein Schnitt nach der Linie 8-8 der Fig. 6 vergrössert ; Fig. 9 ist eine Abwicklung der Kurvenscheibe, Fig. 10 ein teilweiser Schnitt nach der Linie 10-10 der Fig. 3 ; Fig. 11 eine Vorderansicht des mit der Vorrichtung hergestellten Schneidwerkzeuges, Fig. 12 eine Seitenansicht zu Fig. 11 und Fig. 13 ein Schnitt nach der Linie 13-.13 der Fig. 11.
In Fig. 1 ist eine gewöhnliche Drehbank mit Kraftantrieb dargestellt, mit einem Bett 15, einem Spindelstock M, einer Hohlspindel17, einem Support 18, einem Werkzeugschlitten 19 und einem Träger 20 für das Werkzeug 21. Zwischen dem Spindelstock und dem Support ist auf dem Bett 15 die Vorrichtung gemäss der Erfindung angeordnet. Sie besteht nach Fig. 2 und 3 aus einem Gehäuse 22 mit zwei übereineinanderliegenden Lagern 23 und 24. Im Lager 23 ist eine Spindel 25 drehbar, auf welche an dem dem Support näheren Ende eine Planseheibe 26 aufgeschraubt ist. Das gegenüberliegende Ende der Spindel 25 ist in der im Träger 28 angeordneten Büchse 27 gelagert. Der Träger 28 sitzt auf einem Fortsatz des Gehäuses 22 (Fig. 5).
Im Lager 24 ist eine Welle 29 drehbar, welche auch durch den Träger 28 hindurchreicht und dort in einer Büchse 30 gelagert ist. Am linken Ende der Welle 29 (Fig. 3) ist ein Druckkugel-
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überliegenden Ende der Welle 29 sind eine Kurvenscheibe 33 und ein Stirnrad 34 aufgekeilt. Letzteres greift in ein Rad 35 auf einem Wellenstumpf 36 ein, der z. B. durch einen Keil mit der Spindel 17 verbunden ist. In eine Ausdrehung 37 am rechten Ende der Welle 25 ist ein Zapfen 38 mit einem abge- rundeten, vorstehenden Ende eingesetzt, welches gegen die Scheibe 33 drückt.
Auf der Spindel 25 ist zwischen den Lagern 23 und 27 ein nur teilweise verzahntes Rad 39 aufgekeilt, welches mit einem gleichfalls nur teilweise verzahnten, auf der Welle 29 aufgekeilten Stirnrad 40 zusammenarbeitet (Fig. 10). Wird die Scheibe 33 durch die Spindel 17 in Umdrehung versetzt, so wird die Spindel 25 zeitweilig wegen der besonderen teilweisen Verzahnung der Räder 39, 40 angetrieben.
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axial verschoben.
Anstatt den Zapfen 38 und damit die Spindel 25 vermittels einer Feder mit der Scheibe 33 in Eingriff zu halten, ist folgende, einen zwangsläufigen Rückgang der Spindel 25 sichernde Einrichtung vorgesehen : Der Träger 28 ist nahe seiner Grundfläche für einen Bolzen 41 durchbohrt, welcher am reehten Ende (Fig. 3) mit einer Ausdrehung 42 zur Aufnahme eines Zapfens 43 mit abgerundetem vorstehendem Ende versehen ist, mit welchem er mit der Scheibe 33 an einem Punkt in Eingriff steht, der diametral gegenüber dem Angriffspunkt des Zapfens 38 liegt. Die Scheibe 33 umfasst ein Paar gegenläufig geneigter Schraubenflächen (Fig. 9), die beim Punkt 33'in einer Spitze und beim diametral gegenüberliegenden Punkt 33"in einer Kerbe zusammentreffen.
Wird die Scheibe 33 in Umdrehung versetzt und stehen die Zapfen 38 und 43 mit ihr in Berührung, so werden diese gegenläufig bewegt. Der Zapfen 43 dient für die zwangsläufige Rüekbewegung der Spindel 25, nachdem sie durch die Berührung des Zapfens 3S mit der Scheibe 33 nach aussen (in Fig. 3 nach links) getrieben worden war. Das linke Ende des Bolzens 43 trägt
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Arme stützen sieh auf das Gehäuse 22 mittels Bügel 47 ab, welche auf den Armen befestigt und mittels der Bolzen 48 an Zapfen 49 angelenkt sind, die sieh in dem Gehäuse 22 in Bohrungen 50 führen (Fig. 2).
Die Zapfen 49 sind an einer Verdrehung gegen die Bohrungen 50 mittels Federkeile 51 gehindert. In das Gehäuse eingeschraubte, von einer Ausnehmung 53 aus zu betätigende Schrauben 52 dienen als nachstellbare Anschläge für die inneren Enden der Zapfen. Unterhalb der Bügel 47 vereinigen sich die Arme 46 zu einem Teil 54, welcher auf die Kugel 44 drückt. Auf der Spindel 25 frei drehbar ist der Ring 55 mit Ansätzen 56 angeordnet, welcher gegen die oberen Enden der Arme 46 wirkt. Zwischen dem Ring 55 und einem Flansch 57 der Spindel 25 ist ein Druckkugellager 58 angeordnet. Der Ring 55 trägt zwei nach abwärts gerichtete Arme 59, die die Welle 29 umgreifen und so den Ring 55 an einer Drehung mit der Spindel 25 hindern.
Der Träger 28 ist (Fig. 3 und 5) am linken Ende zu einem Gehäuse 60 mit aufklappbarem Deekel M
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rechten Ende von 28 ist ein Gehäuse 64,66 für die Teile 33, 34 und 35 mittels der Bolzen 65 befestigt.
Wird die Scheibe 33 gedreht, so wird die Spindel 25 z. B. nach Fig. 3 durch die Wirkung des Zapfens 38, der auf der nach aussen vorstehenden Oberfläche der Scheibe hinaufgleitet, nach links bewegt. Zur selben Zeit ist der Zapfen 43 mit der einspringenden Oberfläche von 33 in Berührung und wird in dieser Stellung durch den Hebel 46,54 gehalten, dessen Arm 54 nach links geschwungen ist. Nachdem der Zapfen 38 über die Spitze der Scheibe 33 geglitten ist, wird der Zapfen 43 durch den vorspringenden Teil der Scheibenoberfläche nach links gedrückt und betätigt so den Hebel 46, 54, der die Spindel 25 nach rechts schiebt und vom Werkzeug der Drehbank abzieht. Gleichzeitig dreht sich die Scheibe 33 und die Spindel 25 wird hiebei zeitweilig durch die Räder 39 und 40 gedreht.
Da diese Zahnräder als Stirnräder ausgebildet sind, kann das Rad 39 frei in bezug auf das Rad 40 axial gleiten, während es mit diesem in Eingriff ist.
Das Rad 39 macht eine volle Umdrehung, während es durch den verzahnten Teil des Rades 40 betätigt wird, das selbst eine halbe Drehung vollführt. Das Rad 39 bleibt dann während der anderen Halbdrehung des Rades 40 in Ruhe (s. u.). Die Scheibe 33 ist mit Bezug auf das Rad 40 so gestaltet, dass die Spindel 25 nach links (in Fig. 3) vorgeschoben wird, während sie sich dreht und zurückgezogen wird, wenn das Rad 39 stillsteht.
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gebohrten Metallseheibe ausgeschnitten und mit dem segmentförmigen Ausschnitt versehen. Zur Herstellung der einen Seite des Werkzeuges wird die Scheibe an einer Platte 70 mittels Bolzen 71 befestigt, welche in mit Gewinde versehenen Bohrungen 72 der Scheibe eingeschraubt werden (Fig. 6 bis 8).
In der Oberfläche der Platte 70 ist eine Ausdrehung 74 vorgesehen, in welche das Arbeitsstück eingesetzt und zentriert wird. Die Bolzen 71 werden von der Rückseite der Platte 70 her eingeführt, so dass sie nicht hervorstehen und nicht das Schneiden der Oberfläche des Arbeitsstücke behindern. Die Platte 70 sitzt
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dient dazu, das Arbeitsstück mit Bezug auf die Achse der Welle 25 zu zentrieren. Die Bolzen 73 dienen zur richtigen Einstellung des Arbeitsstiickes mit Bezug auf die Kurvenscheibe 33. Beim Schneiden wird das Arbeitsstück gegen das Werkzeug 21 zu vorgeschoben, so dass dieses eine Schraubenfläche herstellt.
Infolge der nur zeitweiligen Drehung der Welle 25 macht das Arbeitsstüek eine vollständige Umdrehung, während es gegen das Werkzeug zu vorgeschoben wird, und bleibt dann in Ruhe, wenn es vom Werkzeug abgezogen wird. Das Arbeitsstück ist mit Bezug auf die Kurvenscheibe so angeordnet, dass der segmentförmige Ausschnitt der Scheibe dem Werkzeug zugewendet ist, während das Arbeitsstüek zurückgeht. Während dieses Rückgangs kann der Dreher das Werkzeug (in der Richtung des Pfeiles der Fig. 6) vorschalten, um einen neuen Span zu nehmen, so lange bis die ganze Oberfläche des Arbeitsstückes nach einer Sehraubenfläche geschnitten ist, deren Steigung durch die Form der Scheibe 33 bedingt wird. Hierauf wird der ausgebohrte Teil des Arbeitsstückes geschnitten, das dann durch eine Platte 75 gehalten wird.
Die Platte 75 ähnelt der Platte 70, jedoch ist sie mit einem schraubenförmigen Sitz 76 versehen, auf welchem die schon bearbeitete schraubenförmige Vorderseite des Arbeitsstückes zu liegen kommt. Anstatt einer besonderen Platte 75 kann auch eine Platte 70 verwendet werden, die auf der einen Seite einen flachen und auf der andern Seite einen schraubenförmigen Sitz aufweist, wobei die Platte, nachdem eine Seite geschnitten ist, umgedreht wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Herstellung von schraubenförmigen Stirnflächen an Werkzeugen od. dgl., bei welcher das Werkzeug feststeht und das umlaufende Werkstück durch eine gleichfalls umlaufende Kurvenscheibe gegen das Werkzeug in der Richtung seiner Drehachse vorgeschoben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenscheibe (33) auch auf einen Hebel (46, 54) einwirkt, welcher die Werkstückspindel (25) zwangsläufig vom Werkzeug (21) weg gegen ihre Ausgangsstellung zu verschiebt.
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Devices are known which are used to produce workpieces provided with helical end faces on lathes and for this purpose have a cam disk which axially displaces the workpiece spindle or the tool, the constant contact between the cam disk and the part scanning it being provided by a spring is accomplished. These devices have the disadvantage that, due to the force-fit guidance of the workpiece spindle with respect to the tool caused by the pressing spring, a strong, substantial wear of the cam disk and the probe occurs when the spring is strong, while the guidance is unsafe if the spring force is insufficient.
The invention aims to avoid these inconveniences by a paired, inevitable guidance between the workpiece and the tool, so that an exact transfer of the visual surface provided on the cam disk or the like constant or variable slope is guaranteed to the workpiece. In particular, the subject matter of the invention is suitable for the production of cutting tools which are used to produce metal hose and which previously had to be produced by hand.
According to the invention, the stated purpose is achieved in a device in which the tool is stationary in a known manner and the rotating workpiece is displaced by a rotating cam against the tool in the direction of the axis of rotation, in that the cam also acts on a lever , which inevitably moves the workpiece spindle away from the tool towards its starting position. In this case, diametrically opposite the end of the workpiece spindle leading on the cam disk, a bolt likewise leading on the disk and parallel to the spindle can be displaceable, which actuates the mentioned lever which is expediently adjustable.
An example embodiment of the subject matter of the invention is described below and shown in the drawing. 1 shows a side view of a lathe carrying a device according to the invention, FIG. 2 is a top view of the device and partially a section, FIG. 3 is a section along the line 3-3 of FIG FIG. 4 is a section along line 4-4 in FIG. 3 and FIG. 5 is a section along line 5-5 in FIG. 3; 6 is a view of a faceplate with a workpiece already machined and drilled; FIG. 5 is a view similar to that of FIG. 6, but with the workpiece reversed so that its rear side can be seen;
FIG. 8 is an enlarged section along the line 8-8 of FIG. 6; Fig. 9 is a development of the cam, Fig. 10 is a partial section along the line 10-10 of Fig. 3; 11 shows a front view of the cutting tool produced with the device, FIG. 12 shows a side view of FIG. 11 and FIG. 13 shows a section along the line 13-13 in FIG. 11.
In Fig. 1 an ordinary power-driven lathe is shown, with a bed 15, a headstock M, a hollow spindle 17, a support 18, a tool slide 19 and a carrier 20 for the tool 21. Between the headstock and the support is on the bed 15 arranged the device according to the invention. According to FIGS. 2 and 3, it consists of a housing 22 with two superposed bearings 23 and 24. In the bearing 23, a spindle 25 is rotatable, onto which a flat washer 26 is screwed at the end closer to the support. The opposite end of the spindle 25 is mounted in the bush 27 arranged in the carrier 28. The carrier 28 sits on an extension of the housing 22 (FIG. 5).
A shaft 29 can be rotated in the bearing 24 and also extends through the carrier 28 and is mounted there in a bush 30. At the left end of the shaft 29 (Fig. 3) is a pressure ball
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A cam 33 and a spur gear 34 are keyed on the opposite end of the shaft 29. The latter engages a wheel 35 on a stub shaft 36 which, for. B. is connected to the spindle 17 by a wedge. In a recess 37 at the right end of the shaft 25, a pin 38 with a rounded, protruding end is inserted, which presses against the disk 33.
An only partially toothed wheel 39 is keyed on the spindle 25 between the bearings 23 and 27 and cooperates with a likewise only partially toothed spur wheel 40 keyed on the shaft 29 (FIG. 10). If the disk 33 is set in rotation by the spindle 17, the spindle 25 is temporarily driven because of the special partial toothing of the wheels 39, 40.
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axially displaced.
Instead of keeping the pin 38 and thus the spindle 25 in engagement with the disk 33 by means of a spring, the following device is provided which ensures an inevitable decrease in the spindle 25: The carrier 28 is pierced near its base for a bolt 41 which is on the right End (Fig. 3) is provided with a recess 42 for receiving a pin 43 with a rounded protruding end, with which it is in engagement with the disc 33 at a point which is diametrically opposite the point of application of the pin 38. The disk 33 comprises a pair of helical surfaces inclined in opposite directions (FIG. 9) which meet at point 33 'in a tip and at the diametrically opposite point 33 "in a notch.
If the disk 33 is set in rotation and the pins 38 and 43 are in contact with it, they are moved in opposite directions. The pin 43 serves for the inevitable backward movement of the spindle 25 after it had been driven outwards (to the left in FIG. 3) by the contact of the pin 3S with the disk 33. The left end of the bolt 43 carries
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Arms are supported on the housing 22 by means of brackets 47 which are fastened to the arms and are articulated by means of bolts 48 to pins 49 which lead into bores 50 in the housing 22 (FIG. 2).
The pins 49 are prevented from rotating against the bores 50 by means of spring wedges 51. Screws 52 screwed into the housing and actuated from a recess 53 serve as adjustable stops for the inner ends of the pins. Below the bracket 47, the arms 46 unite to form a part 54 which presses on the ball 44. The ring 55 with lugs 56 is arranged freely rotatable on the spindle 25 and acts against the upper ends of the arms 46. A thrust ball bearing 58 is arranged between the ring 55 and a flange 57 of the spindle 25. The ring 55 carries two downwardly directed arms 59 which engage around the shaft 29 and thus prevent the ring 55 from rotating with the spindle 25.
The carrier 28 is (FIGS. 3 and 5) at the left end to form a housing 60 with a hinged cover M
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At the right end of FIG. 28, a housing 64, 66 for parts 33, 34 and 35 is fastened by means of bolts 65.
If the disc 33 is rotated, the spindle 25 z. B. according to Fig. 3 by the action of the pin 38, which slides up on the outwardly projecting surface of the disc, moved to the left. At the same time, pin 43 is in contact with the re-entrant surface of 33 and is held in this position by lever 46,54, the arm 54 of which is swung to the left. After the pin 38 has slid over the tip of the disc 33, the pin 43 is pushed to the left by the protruding part of the disc surface and thus actuates the lever 46, 54 which pushes the spindle 25 to the right and pulls it off the tool of the lathe. At the same time, the disk 33 rotates and the spindle 25 is temporarily rotated by the wheels 39 and 40.
Since these gears are formed as spur gears, the wheel 39 can slide freely axially with respect to the wheel 40 while it is in engagement therewith.
The wheel 39 makes a full turn while it is operated by the toothed part of the wheel 40 which makes a half turn itself. The wheel 39 then remains at rest during the other half rotation of the wheel 40 (see below). The disk 33 is designed with respect to the wheel 40 so that the spindle 25 is advanced to the left (in Fig. 3) while it rotates and is retracted when the wheel 39 is stationary.
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Drilled metal disk and provided with the segment-shaped cutout. To produce one side of the tool, the disk is fastened to a plate 70 by means of bolts 71 which are screwed into threaded bores 72 in the disk (FIGS. 6 to 8).
A recess 74 is provided in the surface of the plate 70, into which the workpiece is inserted and centered. The bolts 71 are inserted from the back of the plate 70 so that they do not protrude and do not interfere with cutting the surface of the workpiece. The plate 70 is seated
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serves to center the workpiece with respect to the axis of the shaft 25. The bolts 73 are used for the correct setting of the work piece with respect to the cam 33. When cutting, the work piece is pushed towards the tool 21 so that this creates a helical surface.
As a result of the only temporary rotation of the shaft 25, the work piece makes one complete revolution as it is advanced towards the tool and then remains at rest when it is withdrawn from the tool. The work piece is arranged with respect to the cam disk in such a way that the segment-shaped cutout of the disk faces the tool while the work piece goes back. During this decline, the lathe operator can put the tool upstream (in the direction of the arrow in FIG. 6) in order to take a new chip, until the entire surface of the workpiece has been cut according to a surface whose slope is determined by the shape of the disc 33 is conditioned. The drilled part of the workpiece is then cut, which is then held by a plate 75.
The plate 75 is similar to the plate 70, but it is provided with a helical seat 76 on which the already machined helical front of the workpiece comes to rest. Instead of a special plate 75, a plate 70 can also be used which has a flat seat on one side and a helical seat on the other, the plate being turned over after one side has been cut.
PATENT CLAIMS:
1. Device for the production of helical end faces on tools or the like, in which the tool is stationary and the rotating workpiece is advanced by a likewise rotating cam against the tool in the direction of its axis of rotation, characterized in that the cam (33) also acts on a lever (46, 54) which inevitably moves the workpiece spindle (25) away from the tool (21) towards its starting position.