Maschine zum Schneiden von kegeligem und/oder zylindrischem Gewinde Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Schneiden von kegeligem und oder zylindrischem Ge winde, mit auf einer drehbaren und längsverschieb- lichen Hohlwelle angeordnetem Gewindeschneidkopf und mit Gewindeleitvorrichtung. Die Erfindung hat zur Aufgabe, eine Steuereinrichtung für die Schneid backen zu schaffen, durch die die Schneidbacken in Abhängigkeit vom Längsvorschub radial zurück gesteuert, am Ende des Gewindeschneidens abgeho ben und beim Zurückfahren des Schneidkopfes in die Ausgangsstellung wieder in Arbeitsstellung ge bracht werden. Dabei soll die Steuereinrichtung ver deckt und geschützt angeordnet sein.
Die Erfindung besteht darin, dass der Einstellring des Gewindeschneidkopfes mit einer die Hohlwelle umgebenden Steuerhülse gekuppelt ist, die mit einer Steuerkurve versehen ist, in die eine sich mit der Hohlwelle drehende, aber gegen Axialverschiebung gesicherte Steuernase eingreift, so dass die Nase bei Längsverschiebung der Steuerhülse durch die Leit- vorrichtung eine Verdrehung der Steuerhülse gegen über der Hohlwelle bewirkt und dadurch eine Ver drehung des Einstellringes zum Verstellen bzw. Ab heben der Schneidbacken herbeiführt bzw. herbei führen kann.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuernase an einem in eine Längsnut der Hohlwelle eingelegten Keil angeordnet, der mit einer Nase in einen ringförmigen Einstich des Gehäuses bzw. des Gehäusedeckels eingreift.
Ferner kann am hintern Ende der Hohlwelle eine Nase angeordnet sein, die mit einem Zapfen zusam menwirkt, der einen zylindrischen Bolzen verdreht, dessen Nocken den Leitmutterteil der Leitvorrich- tung abhebt, so dass die Leitvorrichtung am Ende des Gewindeschneidens bei Rechts- oder Linkslauf selbst tätig ausgekuppelt wird.
Um die Maschine schnell vom kegeligen Schnitt auf zylindrischen Schnitt und umgekehrt umstellen zu können, kann gemäss einer anderen Ausführungs form eine Festspannvorrichtung vorgesehen sein, die zum Schneiden eines kegeligen Gewindes mit einem Gleitstein der Steuerhülse in Eingriff gebracht wer den kann, dagegen zum Schneiden eines zylindrischen Gewindes durch eine weitere Aussparung der Steuer hülse hindurch mit der Hohlwelle verbindbar ist.
Damit der Schneidvorgang jederzeit auch unter brochen werden kann, ist zweckmässigerweise zwi schen der Steuerhülse und dem Einstellring des Ge windeschneidkopfes ein mittels einer Schnellverstell vorrichtung mit dem Einstellring gekuppelter Zwi schenring vorgesehen.
Auf der Zeichnung ist die Gewindeschneid maschine nach der Erfindung beispielsweise in zwei Ausführungsformen dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die Maschine der ersten Ausführungsform, eingerichtet zum Schnei den von zylindrischen Gewinden, wobei der Schnitt durch den Schneidkopf nach Linie I-I der Fig. 3 geführt ist, mit Schneidkopf und Gewindeleitvorrich- tung in der Anfangsstellung, wie sie zu Beginn des Gewindeschneidens gegeben ist, Fig. 2 einen Horizontalschnitt nach Linie 11-1I der Fig.
1, mit Schneidkopf und Gewindeleitvorrich- tung in der Endstellung, wie sie am Ende des Ge windeschneidens vorliegt, Fig. 3 eine Vorderansicht des Gewindeschneid kopfes mit den Schneidbacken in der Anfangsstel lung entsprechend Fig. 1, Fig. 4 eine Vorderansicht des Gewindeschneid kopfes mit den Schneidbacken in der Endstellung entsprechend Fig. 2, Fig. 5 eine Draufsicht auf eine beim Schneiden von kegeligen Gewinden zu gebrauchende Steuer hülse, Fig. 6 eine Draufsicht auf die Gewindeleitvorrich- tung.
Fig. 7 einen Schnitt nach Linie VII-VII der Fig. 1, Fig. 8 und 9 Schnitte in der gleichen Ebene, jedoch mit anderen Stellungen der Abhebevorrichtungen für den Leitmutterteil.
Fig. 10 einen Vertikalschnitt durch den Schneid kopf und weitere Teile des zweiten Ausführungsbei spieles der Maschine, Fig. 11 einen Schnitt nach Linie XI-XI der Fig. 10, Fig. 12 einen Schnitt nach Linie XII-XII der Fig. 11, Fig. 13 einen Schnitt nach Linie XIII-XIII der Fig. 12 und Fig. 14 eine Draufsicht auf ein Einzelteil der Ma schine.
Das Gehäuse 1 der Gewindeschneidmaschine nach den Fig. 1 bis 9 hat vorne eine Lagerbohrung 2 und hinten eine Lagerbohrung 3, die durch einen mit Schrauben am Gehäuse 1 befestigten Deckel 4 ab geschlossen wird.
In der Bohrung 2 ist eine Hülse 5 drehbar und längsverschieblich gelagert, auf der ein Zahnrad 6 fest aufgekeilt ist. In der Bohrung der Hülse 5 sitzt, etwa durch einen Stift 7 lösbar mit ihr verbunden, eine Hohlwelle 8, die vorne gegenüber der Hülse 5 einen zylindrischen Hohlraum lässt und in ihrem rückseitigen Teil in einer Bohrung 4a des Deckels 4 drehbar und längsverschieblich gelagert ist.
Auf der vorderen Stirnseite der Hohlwelle 8 ist der Schneidbackenkörper 9 eines Gewindeschneid kopfes angebracht. Dieser Körper hat beispielsweise Radialführungen für Schneidbacken 12. Selbstver ständlich können bei entsprechender Anpassung auch Backen anderer Systeme verwendet werden. Ab geschlossen ist der Führungskörper mit den in ihm ra dial verschiebbaren Schneidbacken 12 durch einen Deckel 10. Schrauben 11 halten den Deckel 10, den Führungskörper 9 und die Hohlwelle 8 zu einer ge schlossenen Baueinheit zusammen.
Auf dem Schneidbackenkörper 9 ist in bekannter Weise der Einstellring 14 für die Schneidbacken dreh bar gelagert, der mit Steuernuten 13 in die Zapfen oder Ansätze der Schneidbacken eingreift, um die Schneidbacken in die gewünschten Stellungen ein zusteuern, wenn der Einstellring 14 verdreht wird.
In dem zylindrischen Hohlraum zwischen der Hülse 5 und der Hohlwelle 8 liegt die Steuerhülse 15. Sie hat auf der vorderen Stirnseite eine Ausspa rung 16 (Fig. 5), in der ein Gleitstein 17 einer Fest spannvorrichtung des Einstellringes 14 für die Schneidbacken 12 sitzt. Ein Schlitz 20 am zylindri schen Mantel des Einstellringes 14 wird von einer Schraube 18 durchsetzt, die mit ihrem Gewinde den Gleitstein 17 erfasst und aussen in einer Zylinder- bohrung eines Druckstückes 19 sitzt.
Gleitstein 17, Schraube 18 und Druckstück 19 können gegenüber der Steuerhülse 15 nicht verdreht werden, dagegen ist es möglich, nach Lösen der Schraube 18 den Ein stellring 14 zu verdrehen bis die Schneidbacken 12 die gewünschte Durchmesserstellung erreicht haben; hernach ist die Schraube 18 festzuziehen, wodurch der Gleitstein 17 und das Druckstück 19 wieder fest auf den Einstellring 14 gepresst werden. Dadurch wird eine lösbare Kupplung zwischen der Steuerhülse 15 und dem Einstellring 14 für die Schneidbacken ge schaffen.
Die Steuerhülse 15 hat eine Steuerkurve 21 (Fig. 2). In einer Keilführung am äusseren Umfang der Hohlwelle 8 liegt ein Steuerkeil 22, so dass sich unter bzw. über ihn hinweg sowohl die Hülse 5 mit dem Zahnrad 6 als auch die mit diesen Teilen fest verbundene Hohlwelle 8 samt der Steuerhülse 15 in Längsrichtung verschieben können. Eine Steuer nase 23 des Steuerkeils 22 greift in die Steuerkurve 21 der Steuerhülse 15 ein. Eine weitere Nase 24 des Steuerkeils liegt in einem ringförmigen Einstich 25 des Abschlussdeckels 4 so, dass sich die Nase 24 in dieser Ringnut drehen kann, wenn der Steuerkeil 22 beim Drehen der Hohlwelle 8 sich mitdreht.
Diese Nase 24 verhindert aber den Steuerkeil 22 an einer Längsverschiebung, wenn beim Gewindeschneiden die Teile 5, 8, 9, 11, 12, 14 und 15 sowohl gedreht als auch nach vorne entsprechend dem Gewindevor schub längs bewegt werden. Die Steuernase 23 dieses sich drehenden, aber nicht längs verschiebenden Steuerkeils 22 nimmt die Steuerhülse 15 über den grösseren Teil des Verschiebeweges jener Teile syn chron mit der Hohlwelle 8 an der Drehung mit, wenn, wie in Fig.1 gezeigt, die Kurve 21 zum grösseren Teil geradlinig in Längsrichtung einer Mantellinie der Steuerhülse 15 verläuft. Das ist beim Schneiden von zylindrischem Gewinde der Fall.
Für ein kegeliges Gewinde wird eine Steuerhülse mit .einer Steuerkurve 21 verwendet, deren Hauptteil nicht in Richtung einer Mantellinie verläuft, sondern dazu schräg geneigt ist, wie es in Fig. 5 dargestellt ist. Entsprechend diesem Schrägverlauf der Steuerkurve 21 wird die Steuerhülse 15 gegenüber der Hohlwelle 8 eine Relativbewegung ausführen, die sich über den Gleitstein 17 und die Festspannvorrichtung 18:19 auf den Einstellring 14 und über dessen Steuerkurve 13 auch auf die Schneidbacken 12 überträgt. Die Schneidbacken 12 werden entsprechend der Konizi- tät des zu schneidenden Kegelgewindes zurück gesteuert, solange sich die Steuernase 23 in dem we niger schräg geneigten Teil 21a der Steuerkurve be findet.
Tritt die Steuernase 23 in den stärker ab gebogenen Teil 21b der Steuerkurve 21 ein, so wer den die Schneidbacken aus dem geschnittenen Ge winde zurückgezogen.
In Fig. 1 befindet sich die - Steuernase 23 des Steuerkeils 22 am Anfang der Kurve 21, in Fig. 2 da gegen am Ende der Steuerkurve 21 in dem Teil<I>21b.</I> In dieser Stellung sind die Schneidbacken abgehoben. Man erkennt aber auch, dass, wenn jetzt der Schneid backenkörper 9 mit den teils mit ihm verbundenen, teils mit ihm gekuppelten Teilen 8, 5, 6, 14, 15 zu rückgeschoben wird, dann auch die Backen wieder in die Anfangsstellung zurückgesteuert werden, weil ja die Steuernase 23 eine Relativbewegung der Steuer hülse 15 bewirkt, die sich auf den Einstellring 14 überträgt.
Das Zahnrad 6 hat eine Ringnut, in die eine Ga bel eines Hebels 37 greift, der von aussen mit einem Griffhebel 38 betätigt werden kann. Durch Schwen ken des Hebels 38 kann das Zahnrad 6 und die mit ihm gekuppelten Teile, also auch der Schneidkopf, in Längsrichtung verschoben werden, wenn die noch zu beschreibende Gewindeleitvorrichtung ausgekup pelt ist. Wird nämlich eine Gewindeleitvorrichtung zum zwangläufigen Anschneiden des Gewindes nicht benützt, so wäre es denkbar, den Schneidkopf mit tels des Hebels 38 an das zu schneidende Werkstück anzudrücken, bis er angeschnitten hat und sich dann weiter fortbewegen kann.
Die Maschine hat aber auch eine Gewindeleit- vorrichtung.
Das hintere Ende der Hohlwelle 8 hat einen zylin drischen Zapfen 39, der mit der Welle 8 durch Schrauben 40 fest verbunden ist. Auf diesem Zapfen ist eine Leitpatrone 41 gelagert. Das über die Leit- patrone hinausragende Ende des Zapfens 39 ist als Vierkant 46a ausgebildet, auf das eine Kurbel ge steckt werden kann. Dadurch kann die Hohlwelle 8 unmittelbar angetrieben werden.
Der Abschlussdeckel 4 hat ein nach hinten aus ragendes Auge mit einer senkrechten Flachführung 27 (Fig. 6), die durch einen Deckel 29 abgeschlossen ist. In diese Flachführung passt ein formgleich gestal teter Leitmutterteil 28, der an seinem unteren Ende Gewindegänge hat, die in die Leitpatrone 41 eingrei fen. An seinem oberen Ende hat der Teil 28 eine über greifende Nase 30, die auf einem Nocken 35 einer Abhebevorrichtung aufliegt. Der Nocken 35 ist an dem einen Ende eines zylindrischen Bolzens 31 an geordnet, der drehbar in einer Bohrung 32 in dem nach hinten überstehenden Auge des Abschlussdek- kels 4 gelagert ist. Am anderen Ende hat der Bolzen 31 einen Zapfen 33.
Am hintern Ende der Hohlwelle 8 sitzt auf dem Bund des Zapfens 39 eine Nase 34, die sich mit der Hohlwelle 8 dreht. Wird die Hohlwelle 8 samt dem sie tragenden Schneidkopf nach vorne verschoben, so schlägt gegen Ende des Arbeitsvorganges die sich mit drehende Nase 34 an dem Zapfen 33 an. Dreht sich die Welle, von hinten auf die Maschine blickend, im Sinne des Pfeils der Fig. 7, so wird der Zapfen 33 nach rechts ausgeschlagen und der Nocken 35 des zylindrischen Bolzens 31 hebt den Leitmutterteil nach oben ab.
Der Vorgang bei entgegengesetzter Drehrichtung ist in Fig. 8 dargestellt. Der Nocken 35 hebt auch in diesem Falle den Leitmutterteil nach oben ab. Fig. 9 entspricht der Arbeitsstellung des Leitmutter- teiles, d. h. der Stellung, bei der sich dieser Teil in Ein griff mit der Leitpatrone 41 befindet. Man erkennt, dass diese Abhebevorrichtung sowohl bei Linkslauf als auch bei Rechtslauf der Maschine oder des Schneid kopfes wirksam wird.
Der Nocken 35 ist so ausgebildet, dass der Bol zen 31 und der Leitmutterteil 28 in der der abgeho benen Stellung des letzteren entsprechenden Lage ver harren, in die sie durch die Nase 34 und den Zap fen 33 am Ende des Arbeitsvorganges gebracht wor den sind. Das bedeutet so viel, dass der Schneidkopf nach dem Gewindeschneiden sogleich in die hintere Ausgangsstellung zurückgefahren werden kann. Erst wenn man mit dem Hebel 36 den Bolzen 31 von Hand in die Stellung entsprechend Fig. 9 bringt, kommt der Leitmutterteil 28 wieder in Eingriff mit der Leitpatrone 41.
Im Fussteil des Gehäuses 1 ist ein langes An triebsritzel 42 gelagert, auf dessen Welle ein weiteres Zahnrad 43 sitzt. Auf einer weiteren Welle 44 ist ein verschiebbarer Radblock 45 mit zwei Rädern ge lagert, die je direkt mit dem Rad 42 bzw. mit dem Rad 43 gekuppelt werden können. Dadurch wird es möglich, das Rad 6 mit verschiedenen Geschwindig keiten anzutreiben. Das ausragende Ende der Welle 44 ist als Vierkant 46 ausgebildet. Auf dieses Vier kant kann eine Handkurbel gesteckt werden, wenn die Maschine von Hand betrieben werden soll. Es ist aber auch möglich, dieses Ende mit einem An triebsaggregat zu kuppeln, das durch Motorkraft an getrieben wird.
Der Arbeitsvorgang beim Schneiden eines ko nischen Gewindes spielt sich wie folgt ab: Die Schraube 18 wird gelöst, der Einstellring 14 verdreht, bis die Schneidbacken 12 die gewünschte Stellung erreicht haben. Dann wird die Schraube 18 angezogen. Der Schneidkopf befindet sich in der An fangsstellung wie in Fig. 1 gezeichnet. Jetzt wird die Maschine entweder mit dem Vierkant 46 oder dem Vierkant 46a angetrieben. Durch die Gewindeleitvor- richtung 28, 41 wird die Hohlwelle 8 samt den üb rigen Teilen 5, 6, 9, 10, 11, 12, 14, 15 nach vorne bewegt. Der Keil 22 wird nur mitgedreht, bewegt sich aber nicht nach vorne.
Die Backen beginnen sich unter der Steuerwirkung der Einrichtung 23, 15 (Fig. 5), 17, 14 stetig zu öffnen entsprechend der Konizität des zu schneidenden Gewindes, und am Ende werden sie abgehoben. Am Ende des Gewinde vorganges wird aber auch der Leitmutterteil28 abgeho ben. Man kann sofort den Schneidkopf mit dem He bel 38 in die Ausgangsstellung zurückbringen, dabei schliessen sich die Schneidbacken wieder; es braucht lediglich der Hebel 36 noch umgelegt zu werden, und der Leitmutterteil 28 ist wieder in Eingriff mit der Leitpatrone 41. Ein neuer Arbeitsgang kann begin nen.
Abweichend von der bisher beschriebenen Aus führungsform hat die Steuerhülse 15 des in den Fig. 10 bis 14 dargestellten Ausführungsbeispieles noch eine zweite Aussparung 61 (Fig. 13 und 14). Auch sind zwischen der aus Druckstück 19 und Schraube 18 bestehenden Festspannvorrichtung und dem Einstellring 14 für die Schneidbacken noch Ele mente für eine Schnellverstellung eingeschaltet. Diese Abweichungen werden im folgenden näher erläutert.
Der Schneidbackenkörper 9 besitzt eine zylin drische Andrehung 47, auf der ein Zwischenring 48 drehbar gelagert ist, der mit seiner Nabe 49 den vor deren Teil der Steuerhülse 15 umfasst. Der Zwischen ring 48 liegt mit einer Planfläche 50 an der Boden fläche 51 des Einstellringes 14 an. In einer Bohrung 52 des Zwischenringes ist eine Achse 53 gelagert, auf deren rückseitig herausragendem Zapfen 54 ein Handhebel 55 sitzt, mit dem eine Scheibe 56 ver dreht werden kann. Ein zur Achse der Scheibe 56 um eine gewisse Exzentrizität versetzt angeordneter Exzenterzapfen 56' greift in einen radialen Schlitz 57 auf der Bodenfläche 51 des Einstellringes 14.
Durch Drehen der Achse 53 mit Hilfe des Hebels 55 kann dem Einstellring 14 eine Drehbewegung erteilt wer den, die sich über die Steuernuten 13 auf die Schneid backen 12 überträgt. Die dadurch geschaffene Schnellverstellung hat den Vorteil, dass die Schneid backen während jeder beliebigen Phase des Arbeits ablaufes geöffnet und geschlossen werden können.
Die Festspannvorrichtung 18, 19 wirkt auf die Nabe 49 des Zwischenringes 48. Ein Schlitz 20 in der Nabe 49 wird von der Schraube 18 durchsetzt, die mit ihrem Gewinde den Gleitstein 17 erfasst und aussen in der Zylinderbohrung des Druckstückes 19 sitzt. Das über den Gleitstein 17 herausragende Ende der Schraube 18 greift in eine Aussparung 59 (Fig. 11) der Hohlwelle. Diese Aussparung 59 er möglicht eine Drehbewegung der Festspannvorrich tung und der mit ihr verbundenen Teile gegenüber der Hohlwelle B.
Nach Lösen der Schraube 18 ist es möglich, den Zwischenring 48 zu verdrehen. Da der Exzenterzap fen 56' der Schnellverstellvorrichtung 53-57 in den radialen Schlitz 57 des Einstellringes 14 eingreift, wird beim Drehen des Zwischenringes 48 der Ein stellring 14 mitgedreht. Dadurch werden die Schneid backen 12 in die gewünschte Durchmesserstellung eingesteuert. Beim Einstellen der Schneidbacken be findet sich der Exzenter in seiner einen Endlage oder Schliessstellung. Nach beendigtem Einstellen wird die Schraube 18 festgezogen, wodurch der Gleitstein 17 und das Druckstück 19 fest an die Nabe 49 des Zwi schenringes 48 gepresst werden. Beim Schneiden wer den dabei durch die schräg verlaufende Steuerkurve 21 (Fig. 14) die Schneidbacken so gesteuert, dass ein kegeliges Gewinde entsteht.
Diese Wirkung wird da durch erzielt, dass die Steuernase 23 des in der Hohl welle 8 an ihrem äusseren Umfang untergebrachten Steuerkeils in die Steuerkurve 21 eingreift, was be reits für die erste Ausführungsform ausführlich be schrieben wurde. Zum Umstellen der Maschine auf das Schneiden von zylindrischem Gewinde ist fol gende Anordnung getroffen: Die Hohlwelle 8 besitzt ausser der Aussparung 59 noch ein Gewindeloch 60 (Fig. 11), die Steuerhülse 15 eine zweite Aussparung 61 an der Stirnseite (Fig. 13 und 14). Die Aussparung 61 ist der Ausspa rung 16 ähnlich, nur mit dem Unterschied, dass Aus sparung 61 in Umfangsrichtung länger ist und keinen Gleitstein enthält.
Zum Übergang von kegeligem Schnitt auf zylindrischen Schnitt wird die Schraube 18 aus dem Gleitstein 17 herausgeschraubt. Die Schraube 18 und ihr Druckstück 19 werden auf der Nabe 49 so weit nach links gedreht (Fig. 11), bis die Schraube 18 über dem Gewindeloch 60 liegt. An die ser Stelle befindet sich auch die Aussparung 61 der Steuerhülse 15. Nunmehr wird die Schraube ein gesetzt und in das Gewindeloch 60 geschraubt. Über das Druckstück 19 wird dadurch der Zwischenring 48 unmittelbar mit der Hohlwelle 8 verspannt. Da mit wird auch der Einstellring 14 mit der Hohlwelle 8 fest verbunden. Die Steuerhülse 15 wird durch die Nase 23 und die Steuerkurve 21 zwar auch gegen über der Welle 8 gedreht, übt aber keine Wirkung auf den Einstellring 14 aus.
Nach Lösen der Schraube 18 kann auch in der Stellung für den Schnitt von zylindrischem Gewinde der Zwischenring 48 verdreht und über die in ihm ge lagerte Schnellverstellvorrichtung der Einstellring 14 zum Einsteuern der Schneidbacken auf die ge wünschte Öffnungs- oder Schliessstellung entspre chend einer Einstellskala verdreht werden.
Da die Festspannvorrichtung 18, 19 von aussen zugänglich ist und im Griffeld des Bedienenden liegt; kann die Maschine gemäss dem zweiten Ausführungs beispiel schnell und auf einfache Weise von kegeligem Schnitt auf zylindrischen Schnitt und umgekehrt ein gestellt werden.
Nicht dargestellt und beschrieben ist die Spann vorrichtung für die Werkstücke, da diese Einrichtung als bekannt vorausgesetzt werden darf und zum Ver ständnis der Erfindung nicht erforderlich ist.