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Selbstöffiiender Gewindeschneidkopf
Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein selbstöffnender Gewindeschneidkopf, der zusammen mit seinem Schaftteil und mit einem Nabenteil des Gewindeschneidapparates im Gehäuse des letzteren drehbar und im Nabenteil durch eineGewindeleitpatrone gesteuert, axial verschiebbar ist, wobei im Schneidkopf mittels einer gegenüber dem letzteren verdrehbaren Kurvenscheibe, Gewindeschneidbacken in der Radialrichtung verschiebbar sind und wobei der Gewindeschneidkopf unter der Wirkung von Federorganen steht, die versuchen, den Kopf gegenüber dem Nabenteil in der Weise zu verdrehen, dass die Backen sich gegen ihre äusserste Endstellung hin bewegen.
Bei bekannten Konstruktionen von selbstöffnenden Gewindeschneidköpfen werden die Schneidbacken. zuBeginn desSchnittvorganges an die Stirnseite des Werkstückes heran geführt und vom Zeitpunkt an, wo die Backen zu schneiden begonnen haben, erfolgt das axiale Verschieben der Mittel, die das Auslösen der Schneidbacken nach dem Erreichen der gewünschten Gewindelänge bewirken, durch das unmittelbar vorher geschnittene Gewinde selber.
Der erfindungsgemässe selbstöffnendeGewindeschneidkopf unterscheidet sich von den bekannten Konstruktionen und er ist dadurch gekennzeichnet, dass auf dem drehbaren Nabenteil des Gewindeschneidapparates eine Klinkenbüchse mit einer unter Federdruck stehenden Klinke angeordnet ist, die in eine Nute einer auf der Klinkenbüchse drehbaren und mit der, von der Gewindeleitpatrone und Mutter zwangsläufig bestimmten Gewindesteigung sich axial verschiebenden Nutenbüchse eingreift und die Nutenbüchse mittels eines die Gewindelänge bestimmenden einstellbaren Nutensteines mit Auslöseschraube mit der Kurvenscheibe kuppelbar ist.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und es zeigt : 0 Fig. l denGewindeschneidapparat im Vertikalschnitt ; Hg. 2 eine Ansicht, teilweise von oben gesehen und teilweise im Horizontalschnitt gezeichnet ; Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch den Gewindeschneidkopf nach der Schnittlinie RI-Ill in Fig. l ; Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch den Gewindeschneidkopf nach der Schnittlinie IV-IV in Fig. 1; Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch den Gewindeschneidapparat nach der Schnittlinie V - V der Fig. 1 ; Fig. 6 Einzelheiten der Backenklemmung ; Fig. 7 Einzelheiten aus der Fig. 4.
In Fig. 1 und 2 ist das Gehäuse des Gewindesehneidapparates mit l, der Gewindeschneidkopf mit 2 und der Schaft des letzteren mit 3 bezeichnet. Eine Stirnplatte 28 ist durch nicht dargestellte Mittel auf dem Gewindeschneidkopf 2 befestigt. Eine Radscheibe 49 mit einem innen verzahnten Radkranz 4, dessen dem Gewindeschneidkopf 2 zugekehrte Nabe 5 auf den Schaft 3 aufgeschoben ist, ist in einer axialen Bohrung einer Nabe 48 des Gehäuses 1 drehbar gelagert. Die Radscheibe 49 liegt stimseitig gegen die Nabe 48 des Gehäuses 1. Gegen das dem Gewindeschneidkopf 2 zugekehrte Stimende der Nabe 48 liegt das Stimende einer auf der Nabe 5 befestigten Klinkenbüchse 50.
Drei im Umfang gleichmässig verteilt angeordnete Zapfenschrauben 54 in der Klinkenbüchse 50 greifen in Löcher 53 der Nabe 5 der Radscheibe 49.
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Fig. 1 und 7 zeigen, ist in der Klinkenbüchse 50 in einer Aussparung 31 eine Klinke 33 um einen Zapfen 34 verschwenkbar angeordnet. Eine Druckfeder 32 versucht die Klinke 33 im Gegenuhrzeigersinn. (Fig. l) zu verschwenken ; beim Übereinstimmen der Aussparung 31 der Klinkenbüchse 50 mit einer in der Nutenbüchse 56 angeordneten Nute 67 kann die Klinke 33 teilweise in die letztere hineinragen.
In der Nutenbüchse 56 ist ferner eine über die ganze Büchsenlänge reichende, schräg zur Büchsenachse verlaufende Aussparung 25 vorgesehen, in der ein Nutenstein 52 längsverschiebbar und festklemmbar ist. Auf der Nutenbüchse 56 ist eine weitere Büchse 57 längsverschieb-und drehbar angeordnet.
Die Büchse 57 ist am vorderen Stirnende als Kurvenscheibe ausgebildet in der Weise, dass an einem Flansch 58 der Büchse 57 angeordnete, stirnseitig vorstehende, in der Planebene kurvenförmig gestaltete Kurvenleisten 59 in Nuten 36 der im Gewindeschneidkopf 2 im radialen Sinne in Schlitzen 62 gleitend geführten Gewindeschneidbacken 60 eingreifen, wie dies an und für sich bei Gewindeschneidköpfen allgemein bekannt ist. Im Gewindeschneidkopf 2 sind, wij Fig. 6 zeigt, jeweils an auf die Schlitze 62 mündenden Stellen, abgesetzte Bohrungen 61 vorgesehen, in denen je eine Druckfeder 38 und eine Kugel 37 sitzen. Durch leichtes Verstemmen des Endes der Bohrung 61 wird jeweils die Kugel 37 am Herausfallen aus derselben verhindert.
Durch die Wirkung der Druckfedern 38 werden die Gewindeschneidbacken 60 leicht gegen die Stimplatte 28 gepresst und so am Herausfallen verhindert. Die Büchse 57 besitzt eine schräg zurBüchsenachse und parallel zur Aussparung 25 verlaufende Nute 41, die von einer im Nutenstein 52 in der Nutenbüchse 56 gehaltenen Klemmschraube 42 durchdrungen ist. Auf der letzteren sitzt eine Klemmplatte 43, die mittels einer auf der Klemmschraube 42 vorgesehenen Mutter 44 gegen den äusseren Umfang der Büchse 57 gepresst werden kann, derart, dass der Nutenstein 52, die Büchse 57 und die Klemmplatte 63 miteinander in starrer Verbindung stehen.
Wird die Mutter 44 gelöst, so können der Nutenstein 52 und die Klemmplatte 43 gegenüber der Büchse 57 verschoben werden, Um ein Verdrehen der Klemmplatte 43 um die Klemmschrauben 42 herum zu verhindern, ist in der Büchse 57 eine parallel zur
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43 angeordneter Stiftsende Nute 55 der Klinkenbüchse 50 gleiten kann. dient zur Begrenzung des Rückweges der Backen 60 beim Öffnen des Gewindeschneidkopfes. Eine am Umfang des Gewindeschneidkopfes 2 angeordnete Schraube 30 kann dazu dienen, um unter Verwendung eines aufgesetzten nicht gezeichneten Steckschlüs- sels den Schneidkopf wieder in Bereitschaftstellung zu bringen, d. h. die Zugfeder 63 zu spannen.
Der Schaft 3 trägt in Nuten angeordnete Längskeile 6, welche in Längsnuten der Bohrung der Nabe 5 eingreifen, derart, dass ein axiales Verschieben des Schaftes 3 mit dem Gewindeschneidkopf 2 gegenüber der Nabe, 5 : der Radscheibe 49 und den Büchsen 50 und 56 erfolgen kann. Auf den an der Rückseite des Gehäuses 1 über den Radkranz 4 hinausragenden Achsteil 7 der drehbaren Achse 3 des Gewindeschneid- kopfes 2 ist in bekannterWeise eine auswechselbare Gewindepatrone 8 für das Axialverschieben des Schaftes 3 gegenüber der Nabe 5 aufgesteckt. Die Gewindepatrone 8 ist auf dem Achsteil 7 des Schaftes 3 durch einen Keil 8a gegen Drehen gesichert und eine Gewindeleitmutter 9 ist darauf aufgeschraubt.
Die letztere ist am äusseren Umfang zylindrisch gestaltet und sie ist in einer zylindEchenBohrung 64 des Gehäuses 1 abgestützt. Ein am rückwärtigen Ende der Gewindeleitmutter 9 vorgesehener Flansch 10 liegt stimseitig am Gehäuse 1 an, an welchem auch auf einem Drehzapfen 11 eine Klinke 12 angebracht ist, deren Nase 13 über den Flansch 10 der Gewindeleitmutter 9 greift, derart, dass die letztere in der Axialrichtung gesichert ist.
Die Gewindeleitmutter 9 dient sowohl als Führung flli : die Gewindepauone 8 als auch als radiales Stützlager für den Achsteil 7 des Schaftes 3 des GewindesclnsMkopfes 2. Die Gewindepatrone 8 ist durch eine Mutter 14, die auf einem mit Gewinde versehenen Achsteil 15 des F ftes 3 auf- geschraubt ist, in der Axialrichtung gesichert. Das an den mit Gewinde vessehensn Achsteil 15 an- schliessende Ende des Schaftes 3 ist als Vierkant 16 ausgebildet, auf welchen wie Fig.2 zeigt, die mit Vierkantloch versehene Nabe einer teilweise dargestellten Handkurbel 17 aufgeschoben werden kann.
Ein Verdrehen der Gewindeleitmutter 9 gegenüber dem Gehäuse 1 wird dadurch verhinder ars die Klinke 12 in eine am Flansch 10 der Gewindeleitmutter 9 vorgesehene Nute 18 Ï1L Eingriff gebracht ist (Fig. 4).
In der Verzahnung des Radkranzes 4 greift ein Ritzel 19, dessen mit ihm stau verbundene Achse 20 im Gehäuse 1 drehbar gelagert ist. Das über das Gehäuse 1 hinausragende freie Ende der Achse 20 ist als Vierkant 21 ausgebildet, auf welches die Handkurbel 17 aufgeschoben werden kann. Dem Zahmitzel 19 diametral gegenüber greift in die Verzahnung des Radkranzes 4 ein zweites Ritzel 22. das einen grösseren
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ausgebildet, auf welches die Handkurbel 17 aufgeschoben werden kann.
Durch diese getroffene Anordnung kann wahlweise dem Schaft 3 des Gewindeschneidkopfes und den Teilen 4,49, 5 sowohl von dem gleichachsig mit dem Gewindeschneidkopf 3 angeordneten Vierkant 16 aus als auch über das Zahnrad von den gleichachsig mit den Ritzeln 19,22 angeordneten Vierkanten 21, 24 aus eine Drehbewegung verliehen werden, wobei verschieden grosse Drehmomente erzeugt werden, bei jeweils gleichbleibendem Kraftaufwand am Handgriff der Handkurbel 17.
Die Wirkungsweise des erfindungsgemässen selbstöffnenden Gewindeschneidkopfes ist folgende :
Durch gegenseitiges Verdrehen des Gewindeschneidkopfes 2 und der Büchse 57 werden die Kur- venle1sten 59 am Flansch 58 der Büchse 57 in eine Stellung gebracht, in der die zur Verwendung ge- langenden Gewindeschneidbacken 60 radial in den Kopf 2 eingeführt werden können. Dieses nacheinander erfolgende Einsetzen der einzelnen Backen 60 wird erleichtert durch die Druckfedern 38 und Kugeln 37, die die Backen mit leichtem Druck in der eingesetzten Stellung nachgiebig festhalten, bis die Kurvenleisten 59 in die letzteren eingreifen.
Das Einstellen der Gewindebacken 60 auf den gewünschten Gewinded''"hmesser erfolgt durch gegenseitiges Verdrehen des Kopfes 2 und der Büchse 57 ; eine Durchmesserskala 65 gestattet das Ablesen und eventuell notwendiges Korrigieren. Die gewünschte Gewindelänge ist an einer Längenskala 66 auf der Büchse 57 einstellbar durch axiales Verschieben der Klemmschraube 42 mit dem Nutenstein 52, in dem die Auslöseschraube 35 angeordnet ist.
Mittels eines nicht gezeichneten Steckschlüssels, der auf das Sechskant der Schraube 30 passt, wird bei stillstehender Gewindeschneidmaschine die Büchse 57 im Uhrzeigersinn (Fig. 3) soweit verdreht, bis die Klinke 33, die unter der Wirkung der Druckfeder 32 steht, in die Ausparung 31 der Nutenbüchse 56 einklinkt.
Soll nun auf einem Werkstück, beispielsweise einem Rohrstück, das in einer nicht dargestellten Spannvorrichtung fest eingespannt ist, ein Gewinde geschnitten werden, so müssen vorerst die der gewünschten Gewindesteigung entsprechende Gewindepatrone 8 und die dazu passende Gewindeleitmutter 9 eingesetzt werden. Dann wird die Handkurbel 17 auf das für die auszuführende Arbeit geeignetste Vierkant 16 oder 21 oder 24 aufgesteckt.
Beim Drehen an der Handkurbel 17 drehen sich auch der Schaft 3 und die Nabe 5, wobei jedoch der Schaft 3, zusammen mit dem Gewindeschneidkopf 2 und der Büchse 57, gegenüber der axial feststehen-
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ausführen (Fig. 1), die der Steigung der Gewindepatrone0 8 entspricht.
Da derKopf2 : md die Büchse 57 mit gleicher Drehzahl rotieren, verschieben sich die Schneidbacken 60 im Kopf 2 radial, wobei, infolge der Steigung der Aussparung 25 in der Nutenbüchse 56. am nicht dargestellten Werkstück ein konisches Gewinde entsteht.
Beim Arbeiten verschiebt sich die Büchse 57 mit dem Nutenstein 52 und der Auslöseschraube 35 nach links (Fig. 1) und beim Erreichen der an der ängeI1skala 66 eingestellten Gewindelänge gelangt die Auslöseschraube 35 auf die Klinke 33, die bis zu diesem Zeitpunkt in der Nute 67 der Nutunbüchse 56 ruhte.
Wird nun die Klinke 33 durch die Auslöseschraube 35 aus der Nute 67 gedrückt, so verdreht die unter Spannung stehende Zugfeder 63 die beiden Büchsen 50 und 56 gegeneinander, wodurch über die Kurvenleisten 5, die Backen 60 in radialer Richtung vom Werkstück nach aussen weggezogen werden. Der Verdrehwinkel 29 der Büchsen 50 und 56 zueinander ist bestimmt durch die Nute 55 und die darin gleitende Zapfenschraube 68.
Nachdem das mit Gewinde versehene Werkstück ausgespannt ist, wird mittels der Handkurbel 17 der Kopf 2 in axialer Richtung wieder in seine Ausgangsstellung zurückgebracht. Mittels eines nicht dargestellten Schlüssels, der auf die Schraube 30 aufsetzbar ist, werden die Schneidbacken 60, unter Überwindung der Wirkung der Feder 63, in die zugestellte Stellung verbracht, in der die Klinke 33 in die Nute 67 einschnappt. Damit ist die Maschine und der selbstöffnende Gewindeschneidkopf wieder betriebsbereit.
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