Gewindeschneidapparat. Die Erfindung betrifft einen Gewinde- sebneidapparat mit zwischen einem antreiben den Element und einem von diesem angetrie benen Element angeordneten Führungs kugeln, die unter Zentrierung der Elemente eine axiale Bewegung derselben zueinander ge statten, während das Antriebsmoment von dem antreibenden Element zu dem angetriebenen Element über mindestens ein zwischen diesen Elementen eingelegtes, momentübertragendes Rollorgan, dessen Durchmesser grösser ist als der der Führungskugeln, übertragen wird.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Rollorgan in zwei axialen Rinnen gelagert ist, von denen je eine in einem jeden der bei den Elemente vorgesehen ist, in welchen Rin nen es eine Rollbewegung in axialer Richtung gegenüber beiden Elementen ausführt, wenn dass angetriebene Element gegenüber dem an dern Element sich axial verschiebt, und dass die Führungskugeln ohne Spiel zwischen Flä chen der Elemente anliegen und in einem hül- senförmigen Halter gefasst sind, der für die Kugeln und für das Rollorgan passende Aus sparungen aufweist.
Die Erfindung bezweckt, einen Gewinde schneidapparat zu schaffen, bei dem die axiale Bewegung des angetriebenen Elementes gegen über dem antreibenden Element unter mini maler Reibung erfolgt, auch wenn grosse Mo mente zwischen den Elementen übertragen werden. Weiterhin bezweckt die Erfindung, einen Gewindeschneidapparat zu schaffen, der einerseits grosse Lebensdauer besitzt und an derseits eine verhältnismässig geringe Masse aufweist, um die Wirkung der Trägheitskräfte beim Abbremsen des Apparates nach vollen detem Gewindeschneiden herabzusetzen.
Der Erfindungsgegenstand soll nunmehr an Hand einer auf der mitfolgenden Zeich nung veranschaulichten beispielsweisen Aus- führungsforni des Erfindungsgegenstandes beschrieben werden. Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Ge windeschneidapparat, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II und Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 1.
Fig. 4 stellt eine Abwicklung eines Teils eines Kugelhalters dar.
In der Zeichnung ist das antreibende Ele inent als Ganzes mit 10 bezeichnet. Es besitzt einen Schaft 12, der dazu bestimmt ist, in an sieh bekannter Weise in die Spindel eines Ge- windeschneidapparates eingesetzt zu werden. An seinem freien Ende ist der Schaft zu einem hülsenförmigen Teil 14 ausgeweitet. Dieser Teil ist an seiner Stirnfläebe mit Zähnen 16 versehen, die in entsprechend geformte Zähne eines Sperringes 18 eingreifen. Das antrei bende Element 10 besitzt ferner eine Hülse 20, die einen Führungskörper darstellt und mit Hilfe von Splinten 22 mit dem Sperring 18 in mitnehmender Verbindung steht.
Auf die Aussenseite der einen Führungskörper bilden- den Hülse 20 ist eine Hülse 24 aufgeschraubt. Zwischen dieser Hülse 24 und dem Führungs körper 20 ist eine Schraubenfeder 26, deren Querschnitt vorzugsweise von einem Ende zum andern abnimmt, derart gelagert, dass sie sich unter Vorspannung einerseits unten an einem Absatz der Hülse 24 und anderseits oben am Sperring 18 abstützt -und dabei letzteren mit seinen Zähnen in die Zähne 16 des antreiben den Elementes 10 hineinpresst.
Die Vorspan nung der Feder 26 ist durch Höher- oder Tieferschrauben der Schutzhülse 24 am Füh rungskörper 20 einstellbar. Um zu vermeiden, dass die Schutzhülse 24 sich selbsttätig dreht, wodurch die Vorspannung der Feder 26 ver ändert würde, sind in der Hülse 24 Pfropfen 28 vorgesehen, welche in radialen Bohrungen in der Hülse durch Federn 30 gegen das Ge winde des Führungskörpers 20 gepresst wer den, wobei Schrauben 32 als Widerlager für die Druckfedern 30 dienen.
Am untern Ende des hülsenförmigen Teils 14 des antreibenden Elementes 10 ist ein mantelartiges Rohrstück 33 befestigt, welches vor allem dazu dient, den Raum, in welchem die Schraubenfeder 26 sich befindet, so weit abzuschliessen, dass letztere vor Staub und andern Verunreinigungen ge schützt wird.
Im Innern des Führungskörpers 20 und von diesem konzentrisch geführt, befindet sieh das angetriebene Element 34, in dessen untern Teil ein Halter 36 für ein Gewindeschneid werkzeug, und zwar den Gewindebohrer 38, eingesetzt ist. Dabei verbindet ein zapfenarti ger Mutnehmer 40 den Werkzeughalter 36 mit dem das angetriebene Element bildenden Kör per 34. Um zu vermeiden, dass der Gewinde bohrer 38 aus dem Halter 36 herausfällt, ist im letzteren in einer Nut ein Federring 42 eingesetzt, welcher das Werkzeug 38 am Her ausfallen aus dem Halter 36 verhindern soll Lind gleichzeitig einen allseitigen Druck auf dieses ausübt.
Zwischen sich gegenüberliegenden Zylin derflächen der Innenfläche des zum antreiben den Element gehörenden Führungskörpers 20 und der Aussenfläche des angetriebenen Ele mentes 34 besteht ein Ringraum. In diesem ist gruppenweise eine grosse Anzahl kleiner Ku geln 44 in einem zylindrischen Kugelhalter 46 eingesetzt. Es ist der Führungskörper 20 der art auf die Kugeln 44 Lind somit gegen das Element 34 gepresst, dass die Kugeln 44 ohne Spiel gegen die Flächen der beiden Elemente anliegen. Hierzu muss der Führungskörper beim Zusammenbau des Apparates durch Krafteinwirkung ausgeweitet werden, um sich sodann nach Einbringen der Führungskugeln wieder zusammenzuziehen.
Um diese Aufwei tung zu erleichtern, und ferner auch, um einen vollkommen starren Presssitz des antreibenden und des angetriebenen Elementes auf den Führungskugeln zu vermeiden, besitzt der Führungskörper 20 eine axial zwischen seinen Endteilen verlaufende schlitzförmige Ausspa rung 48. Der den Kugelhalter 46 bildende Zylinder weist Löcher 50 zur Aufnahme der Kugeln 44 auf. Wie in Fig. 4 beispielsweise gezeigt ist, sind die Kugeln 44 bzw. die Kugel löcher 50 sowohl in axialer wie in peripheriel- ler Richtung gegeneinander versetzt.
Die Ku geln sind in Gruppen zu dreien zugeordnet, und eine Anzahl solcher Gruppen von je drei Kugeln sind abwechselnd am obern und un tern Teil des Kugelhalters 46 angeordnet, wo bei eine die Kugeln jeder Gruppe verbindende Linie einen Winkel mit der Erzeugenden des Kugelhalterzylinders bildet. Jede der Kugeln 44, welche auch zur Zentrierung der Elemente 10, 34 dienen und die axiale Verschiebung von 34 zu 10 gestatten, erhält somit bei der Axial bewegung des Körpers 34 ihre eigene Rollbahn auf den Körpern 20 und 34.
Der axiale Ab stand der Rollbahnen benachbarter Kugeln 4.1 voneinander ist kleiner als der Kugeldurch messer, so da.ss die Anzahl der Kugeln entspre chend gross gewählt werden kann. Der Kugel halter 46 dient lediglich dazu, um die rela tiven Lagen der Kugeln 44 zueinander fest zulegen.
Das Antriebsmoment wird vom antreiben den auf das angetriebene Element, das heisst vom Führungskörper 20 auf das Element 34, hier durch eine einzige Kugel 52 als Rollorgan übertragen, deren Durchmesser um ein Mehr faches grösser ist als derjenige der Führungs- kugeln 44. Es könnte auch mehr als eine Ku gel 52 vorgesehen sein. Die Kugel 52 wird in einer kreisförmigen Aussparung 54 im Kugel halter 46 gehalten. Zur Aufnahme der Kugel 52 dient eine Rinne 56 im antreibenden Füh rungskörper 20 und eine ebensolche Rinne 58 im angetriebenen Element 34. Diese beiden axial verlaufenden Rinnen 56 und 58 sind beide, im horizontalen Querschnitt gesehen, kreissektorförmig, so dass zwei axiale zylinder- sektorförmige Aussparungen gebildet werden.
Die kreissektorförmigen Querschnitte besitzen grössere Krümmungsradien als die Kugel 52. Die Rinne 58 besitzt ausserdem eine grössere Tiefe im Element 34 als die Rinne 56 im Füh rungskörper 20. Dadurch wird gewährleistet, dass bei der Drehung des Führungskörpers 20 unter Mitnahme des Elementes 34 um deren Achse stets ein Rollen der Kugel 52 in axialer Richtung und nicht ein Gleiten statt findet, wenn sich 34 zu 10 axial bewegt.
Da gleichzeitig zufolge der kleinen Durchmesser der Kugeln 44 der Führungskörper 20 des an treibenden Elementes 10 sehr nahe an das an getriebene Element 34 herankommt, liegen die Punkte, bei denen die Momentübertragung zwischen der Kugel 52 und den beiden Ele menten 10 und 34 stattfindet, annähernd im gleichen radialen Abstand von der Achse des Gerätes, so dass bei der Momentübertragung keine grösseren Querkräfte auf die Kugeln 52 einwirken.
Das angetriebene Element 34 mit dem Werkzeughalter 36 ist an einer Feder 60 auf gehängt und wird von dieser schwebend im Gleichgewicht gehalten. Im untern Teil des Elementes 34 ist die Feder 60 mit ihrem un tern Ende an einem Zapfen 62 befestigt, wäh rend das obere Ende dieser Schraubenfeder 60 in einer Platte 64 gelagert ist. Diese Platte 64 ist in einer .zentralen Öffnung einer auf dem Element 34 aufgeschraubten Platte 66 abgestützt. Zur Aufnahme der Feder 60 be sitzt das Element 34 eine zentrale Bohrung. Diese Bohrung besitzt im obern Teil eine Er weiterung, auf deren unterem Absatz eine zweite, kürzere, den Oberteil der Feder 60 umgebende Druckfeder 68 abgestützt ist, deren oberes Ende sich gegen die Platte 66 abstützt.
Diese Feder 68 ist in die Erweite rung im obern Teil des Elementes 34 mit Vor spannung eingesetzt und überwiegt die Feder kraft der Feder 60. Um ein Verwickeln der beiden Federn 60 und 68 zu vermeiden, ist es vorteilhaft, die beiden Federn gegenläufig ge wickelt anzuordnen. Die Aufgabe der Feder 68 ist, dem angetriebenen Element 34 und damit dem Gewindebohrer 38 eine axiale Fe derwirkung zu geben, wenn der Gewindeboh rer mit dem Arbeitsstück in Berührung kommt, damit der erste im Bohrloch entstan dene Gewindegang nicht zerquetscht oder be schädigt wird.
Der Arbeitsvorgang stellt sich folgender massen dar: Das Antriebsmoment wird vom Schaft 12 über die Zähne 16 auf den Sperr- ring 18 und von diesem über den Splint 22 auf den Führungskörper 20 übertragen. Von diesem geht die Bewegung über das Roll- organ 52 auf das angetriebene Element 34 und auf das Werkzeug 38 über. Beim Schneiden von Gewinden verschiebt sieh 34 axial zu 10.
Übersteigt nun der Widerstand des Materials, in das das Gewinde geschnitten wird, eine gewisse Grenze, so klinken die Zähne 16 aus den in diese eingreifenden Zähnen im Sperr- ring 18 gegen die Kraft der Feder 26 aus, so dass sich der Schaft 12 weiter dreht, ohne den Führungskörper 20 mitzunehmen. Damit wird auch das Werkzeug 38 nicht mehr wei terarbeiten. Um ein möglichst weitgehend rei bungsloses Drehen zwischen dem hülsenför- migen Teil 14 und dein Führungskörper 20 bei ausgeklinkten Zähnen 16 zu gewährleisten, ist eine Kugellagerung 70 angeordnet. Um die Kugeln in den Ring einführen zu können, ist eine radiale Bohrung 72, welche mit einem Pfropfen verschliessbar ist, vorgesehen.
Mit dieser Kugellagerung 70 wird auch eine Zen trierung der einzelnen zusammenarbeitenden Teile gewährleistet.