Zusatzvorrichtung zum automatischen Gewindeschneiden für Drehmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Zusatzvorrich tung zum automatischen Gewindeschneiden für Drehma schinen.
Es ist bereits eine solche Zusatzvorrichtung bekannt, die über eine Gelenkwelle vom reitstockseitigen Ende der Leitspindel einer Spitzendrehbank her angetrieben wird, wobei alle wesentlichen Bewegungen im Zusammenwir ken mit einem Klinkenrad von Kurvenscheiben gesteuert bzw. ausgeführt werden. Nachteilig ist hierbei, dass für verschiedene Gewindelängen jeweils verschiedene Kur venscheiben passender Grösse und Form eingesetzt werden müssen und dass die Maximallänge der zu schneidenden Gewinde von der Unterbringungsmög lichkeit einer entsprechenden Kurvenscheibe abhängt.
Ferner ist bei allen aufeinander folgenden Schnittvor gängen die Schnittiefe stets gleich, es ist also nicht möglich, für die ersten Schnitte einen gröberen Span und dann immer geringere Schnittiefen zu wählen, was zu Verkürzung der Arbeitszeit und zur Erhöhung der Oberflächengüte der Gewindeflanken wünschenswert wäre. Ein weiterer Nachteil der bekannten Zusatzvor richtung besteht darin, dass das Messer nach Beendigung des Gewindeschneidens zwar ausser Eingriff gebracht wird, dass aber kein selbständiger Rückgang in die Ausgangslage für den ersten Schnitt erfolgt und dass auch die Vorrichtung jeweils von Hand aus abgeschaltet werden muss.
Ausserdem ist die ganze Vorrichtung so auf dem Drehbanksupport aufgebaut, dass sie andere Arbeiten auf der Drehbank ausschliesst und daher abmontiert werden muss, bevor die Drehbank für andere Dreharbeiten zur Verfügung steht.
Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und eine Zusatzvorrichtung zum automatischen Gewindeschneiden zu schaffen, bei der sowohl die für ein Gewinde gewünschte Schnittanzahl als auch die jeweilige Schnittiefe beliebig wählbar sind, der Gewindelänge und -steigung im Rahmen der durch die Drehmaschine selbst gegebenen Möglichkeiten keine Grenze gesetzt ist, nach der Fertigstellung jedes Gewin des eine selbständige Rückkehr in die Ausgangslage für den ersten Schnitt des nächsten Gewindes unter gleichzei tigem Abschalten der Vorrichtung erfolgt und keine Behinderung anderer Dreharbeiten bei Nichtgebrauch der Vorrichtung stattfindet.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass auf einem am Werkzeugschlitten des beim Gewindeschneiden von der Gewindespindel bewegten Supportes befestigten Vorrichtungsunterteil ein das Messer tragender, mittels eines Kolbentriebes quer zur Werkstückachse gegen das Werkstück verschiebbarer und in die Ausgangslage zu rückziehbarer Schlitten sowie eine mit einer Vielzahl gegeneinander winkelversetzter Radialbohrungen zur Aufnahme verstellbarer Anschlagschrauben versehene Anschlagwalze gelagert sind, welch letztere mit Hilfe eines Schaltzahnrades und einer jeweils beim Rückgang des Schlittens von diesem betätigten Schaltklinke schritt weise verdrehbar ist und deren durch diese Verdrehung nacheinander in Wirkstellung gebrachte Anschlagschrau ben den Schlittenvorschub begrenzen,
und dass an der Drehbank eine spindelparallele Stange mit zwei auf die gewünschte Gewindelänge einstellbaren Anschlägen montiert ist, wobei diesen Anschlägen ein zur Stange paralleler, beim Auftreffen auf einen der beiden Anschlä ge verschiebbarer und dabei einen Schalter zum Steuern der Beaufschlagung des Kolbentriebes betätigender Schubbolzen zugeordnet ist und ein weiterer auf den Supportantrieb einwirkender, durch den Schlitten beweg barer Schalter vorgesehen ist, der beim Schlittenvorschub auf Supportvorlauf und beim Schlittenrückgang auf Sup portrücklauf schaltet.
Die zur Werkstückachse parallele Messerbewegung wird also wie beim üblichen Gewindeschneiden ohne Zusatzvorrichtung durch die den Werkzeugschlitten bewegende Gewindespindel herbeigeführt, was den Vor teil mit sich bringt, dass jede Gewindelänge und -steigung, die auf der Drehbank als solche geschnitten werden kann, auch mit der Zusatzvorrichtung herstellbar ist. Der Vorrichtungsschlitten führt die sonst mit dem Planschlitten oder dgl. bewirkte Zustellbewegung bzw. Rückzugbewegung des Messers aus. Die jeweilige Schlit- tenvorschubbewegung wird aber von den Anschlag schrauben der Anschlagwalze begrenzt.
Da nun die Anschlagschrauben in den Radialbohrungen verstellbar sind, kann der jeweilige Schlittenvorschub und damit die die Schnittiefe bestimmende Messerzustellung verschie den gewählt werden, wobei die Schaltwalze bei jedem Schlittenrückgang mit Hilfe der Schaltklinke und des Schaltzahnrades so verdrehbar ist, dass die nächste Anschlagschraube in Wirkstellung kommt. Es ist daher möglich, für jeden Schnitt eine verschiedene Schnittiefe zu wählen, wobei die Anzahl der jeweils benützten Anschlagschrauben auch die Zahl der für ein Gewinde gewünschten Schnittvorgänge bestimmt.
Der automati sche Ablauf der Bewegungen wird durch die beiden Schalter ermöglicht. Schlägt nämlich der Schubbolzen am Ende eines Schnittvorganges an dem spindelstockseitigen Anschlag der spindelparallelen Stange an, so kann vermit tels des vom Schubbolzen betätigten Schalters die Beauf schlagung des Kolbentriebes so umgesteuert werden, dass der Schlittenrückgang einsetzt, das Messer also vom Werkstück zurückgezogen wird. Beim Schlittenrückgang betätigt der Schlitten aber auch den zweiten Schalter, der den Supportantrieb auf Supportrücklauf schaltet, so dass das Messer in die Ausgangslage zurückkehrt.
Sobald beim Supportrücklauf der Schubbolzen aber auf den zweiten Anschlag auftrifft, kann mittels des ersten Schal ters der Kolbentrieb wieder auf Schlittenvorschub umge steuert werden, bei welchem Schlittenvorschub der zweite Schalter auf Supportvorlauf umschaltet und somit der nächste Schnittvorgang beginnt. Allerdings hat sich in zwischen der Vorschubweg des Schlittens geändert, da sich beim Schlittenrückgang die Schaltwalze drehte und nun eine neue Anschlagschraube den Schlittenvorschub begrenzt. Es bedarf keiner besonderen Begründung, dass es mit Hilfe der auf der spindelparallelen Stange ver stellbar sitzenden Anschläge möglich ist, die jeweils ge wünschte Gewindelänge einzustellen.
Die ganze Zusatz vorrichtung hat einen vergleichsweise einfachen Aufbau mit dem besonderen Vorteil, dass für verschiedene Gewindelängen, steigungen und für verschiedene Schnittiefen keine eigenen Kurvenscheiben oder sonstigen Austauschteile erforderlich sind.
Um nach der Fertigstellung eines Gewinde das Rück kehren des Messers in die Ausgangslage für den ersten Schnitt und das selbständige Abschalten der ganzen Vorrichtung zu erreichen, kann die Anschlagwalze durch eine Rückholfeder belastet und in ihren einzelnen Dreh stellungen durch eine in eine von diesen entsprechende Rastausnehmungen federnd eingedrückte Kugel gegen den Zug der Rückholfeder festhaltbar sein, wobei sich die auf die Kugel einwirkende Rastfeder an einem in zwei Stellungen fixierbaren Schieber abstützen kann, der mit der Schaltklinke, dieser Spiel gebend, gelenkig ver bunden und beim Schlittenrückgang nach dem letzten Schnittvorgang unter Zuhilfenahme eines in die An schlagwalze einsteckbaren Auslösestiftes selbständig in eine Stellung verschiebbar sein kann,
in der die Rastfeder die Kugel nicht mehr in die betreffende Rastausnehmung drückt und die Schaltklinke vom Schaltrad abgehoben ist, wobei ein vom Schieber bei dessen Bewegung betätig- barer Schalter vorgesehen sein kann, der beim Freigeben der Anschlagwalze den Vorrichtungs- bzw. Supportan trieb abschaltet, sobald der Supportrücklauf beendet ist.
Zur Schieberverstellung in die Freigabestellung für die Anschlagwalze können eine schieberparallele Schub lasche, die beim Schlittenrückgang mittels einer Anlauf- kurve gegen die Kraft einer Feder verschiebbar ist, und ein an ihre angelenkter Hebel vorgesehen sein, der am Schieber gelenkig angreifen und sich zur Bildung eines Drehpunktes am Auslösestift abstützen kann, wogegen zur Rückstellung des Schiebers ein beim Schlittenvor schub ebenfalls mittels einer Anlaufkurve verschwenkba- rer weiterer Hebel dienen kann.
Eine besonders zweckmässige Konstruktion kann sich ergeben, wenn die Anschlagwalze und das Schaltrad gleichachsig, vorzugsweise einstückig ausgebildet sind, wobei axial zwischen den Radialbohrungen für die Anschlagschrauben und dem Schaltzahnkranz die Rast- ausnehmungen und auf einem weiteren Umfangskreis Radialbohrungen zum wahlweisen Einsetzen des Auslö sestiftes angeordnet sein können.
Die ganze Zusatzvorrichtung kann an dem von der Handkurbel abgekehrten Werkzeugschlittenende ange ordnet werden. Sie kann dann dem normalen Arbeits platz des Drehers gegenüber liegend und nicht etwaige andere Dreharbeiten stören, wobei die Anschläge auf der spindelparallelen Stange so verschwenkbar sein können, dass sie keine Begrenzung der Supportbewegung bil den.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand bei spielsweise dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 eine Zusatzvorrichtung zum automatischen Gewindeschneiden schematisch in Draufsicht und Fig. 2 einen Vertikalschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.
Der Vorrichtungsunterteil 1 wird auf dem nicht dargestellten Planschlitten einer Spitzendrehbank, und zwar an dem von der Handkurbel abgekehrten Plan schlittenende montiert. Auf dem Vorrichtungsunterteil ist ein den Messerhalter 2 mit dem Messer 3 tragender, quer zur Achse des Werkstückes 4 verschiebbarer Schlitten 5 geführt. Zur Schlittenverschiebung dient ein Kolbentrieb, der aus einem am Vorrichtungsunterteil 1 vorgesehenen Zylinder 6 und einem Kolben 7 besteht, der durch eine Druckfeder 8 belastet ist und dessen Kolbenstange 9 am Schlitten 5 angreift. Zur Steuerung des Kolbentriebes dient ein Schieberventil 10.
Wird der Kolben 7 mit dem hydraulischen oder pneumatischen Druckmittel belastet, so wird der Schlitten 5 gegen die Kraft der Feder 8 gegen das Werkstück 4 vorgeschoben, wird der Zylinder 6 mit dem Druckmittelablauf verbunden, so erfolgt der Schlit tenrückgang unter der Wirkung der Feder B.
Auf dem Vorrichtungsunterteil 1 ist eine Anschlag walze 11 um eine vertikale Achse drehbar gelagert. Die Anschlagwalze 11 weist eine Vielzahl gegeneinander winkelversetzter Radialbohrungen 12 zur Aufnahme ver stellbarer Anschlagschrauben 13 auf. Am unteren Ende trägt die Anschlagwalze einen Schaltzahnkranz 14. Zwi schen den Radialbohrungen 12 und dem Schaltzahnkranz 14 sind auf einem Umfangskreis Rastausnehmungen 16 und darüber auf einem weiteren Umfangskreis Radial bohrungen 17 zur wahlweise Aufnahme eines Auslöse stiftes 18 vorgesehen.
Eine über einen Seilzug auf die Bestreben, die Schaltwalze stets in die durch Anschläge 20 bestimmte Ausgangslage zurückzudrehen. Auf dem Unterteil 1 ist ferner ein Hebel 21 um die Achse 22 schwenkbar gelagert, an dem eine in die Zähne des Schaltzahnkranzes 14 eingreifende Schaltklinke 23 ange- lenkt ist. Eine Feder 24 drückt die Schaltklinke in die Zahnlücken des Schaltzahnkranzes, während der Hebel 21 durch eine weitere Feder 25 belastet ist.
Beim Rückgang des Schlittens 5 wird der Hebel 21 vermittels einer Anlaufkurve 26 im Gegenuhrzeigersinn ver- schwenkt und dadurch die Schaltwalze 1 im Uhrzeiger sinn um einen Zahn weitergedreht, wobei die Anschlag walze in der jeweiligen Drehstellung gegen den Zug der Rückholfeder 19 dadurch festgehalten wird, dass eine Kugel 27 durch eine Feder 28 in die betreffende Rastaus- nehmung 16 gedrückt wird. Die Feder 28 stützt sich an einem Schieber 29 ab, der durch eine Rasteinrichtung 30 in zwei Stellungen fixierbar ist.
Wird der Schieber 29 aus der in Fig. 1 dargestellten Lage in die zweite Stellung nach rechts verschoben, so reicht die Kraft der Feder 28 nicht mehr aus, die Kugel 27 in die betreffenden Rastausnehmungen 16 zu drücken; ausserdem wird die Schaltklinke 23 vom Schaltzahnkranz 14 abgehoben, da die Klinke mit einem Stift 31 in ein Fenster des Schiebers 29 eingreift, das der Schaltklinke in der linken Schieber stellung zwar genügend Bewegungsspiel gibt, in der rechten Schieberstellung aber die Klinke durch den Stift vom Schaltzahnkranz abhält. Die Schaltwalze 11 wird dann also von der Rückholfeder 19 in die durch die Anschläge 20 bestimmte Ausgangsstellung zurückge dreht.
Zum Verstellen des Schiebers 29 dient eine schieber parallele Schublasche 32, die beim Rückgang des Schlit tens 5 vermittels einer Anlaufkurve 26a gegen die Kraft einer Feder 33 nach links, also zur Anschlagwalze hin verschoben wird. An der Schublasche 32 ist ein Hebel 34 angelenkt, der am Schieber 29 gelenkig angreift und einen aufwärts gerichteten Bolzen 35 trägt, der etwa in Hebelmitte angeordnet ist. Bei der Verschiebung der Schublasche 32 wird zwar der Hebel 34 um seine Angriffsstelle am Schieber 29 verschwenkt, es erfolgt dabei aber keine Schieberverstellung.
Ist die Anschlag walze 11 aber soweit verdreht, dass der Auslösestift 18 im Bereich des Bolzens 35 zu liegen kommt, so stützt sich der Bolzen 35 am Auslösestift 18 ab und es wird für den Hebel 34 ein Drehpunkt gebildet, so dass beim Verschie ben der Schublasche 32 nach links der Schieber 29 in seine rechte Stellung verschoben wird, in der die Freigabe der Anschlagwalze zur Rückdrehung in die Ausgangslage erfolgt. Die Rückstellung des Schiebers 29 wird mittels eines Schwenkhebels 36 bewirkt, der beim Schlittenvor schub mittels einer Anlaufkurve 26b im Uhrzeigersinn verschwenkt wird.
Beim Schlittenvorschub wird auch der Hebel 21 unter der Wirkung der Feder 25 so ver- schwenkt, dass die Schaltklinke 23 hinter den nächsten Zahn des Schaltzahnkranzes 14 greift.
Auf einer am Bett oder Spindelstock der Drehbank befestigten, spindelparallelen Stange 37 sind zwei verstell bare Anschläge 38, 39 vorgesehen. Diesen Anschlägen ist ein Schubbolzen 40 zugeordnet, der einen Schalter 41 betätigt. Trifft der Schubbolzen 40 auf den Anschlag 38 auf, so wird der Schalter 41 in der Weise verstellt, dass das Ventil 10 den Ablauf des Druckmittels aus dem Zylinder 6 freigibt, also die Feder 8 zur Wirkung kommt und der Schlitten 5 vom Werkstück zurückgezogen wird. Beim Auftreffen des Schubbolzens 40 auf den Anschlag 39 ergibt sich dann die gegenläufige Schalter- bzw.
Ventilverstellung d.h. es wird der Zylinder 6 mit der Druckleitung verbunden und dadurch der Schlitten 5 gegen die Kraft der Feder 8 vorgeschoben, bis er an der jeweils in Wirkstellung stehenden Anschlagschraube 13 anschlägt. Ein weiterer Schalter 42, der vom Schlitten 5 über eine Anlaufkurve 26c betätigt wird, hat die Aufga be, beim Schlittenrückgang den Supportrücklauf und beim Schlittenvorschub den Supportvorlauf einzuschal ten. Schliesslich hat der vom Schieber 29 zu betätigende Schalter 43 den ganzen Vorrichtungs- bzw. Supportan- trieb abzuschalten, sobald nach Verstellung des Schiebers 29 in seine rechte Stellung der Schalter 41 am Ende des Supportrücklaufes betätigt wird.
Die Arbeitsweise der erfindungsgemässen Zusatzvor richtung ist nun folgende: Es sei angenommen, dass sich der Support und damit die ganze Vorrichtung in der Ausgangsstellung befindet, in der das Messer 3 vom Werkstück 4 zurückgezogen ist und mit einiger Entfer nung vom Werkstück in Richtung der Werkstückachse an der Reitstockseite steht. Durch Drücken einer Startta ste wird der automatische Ablauf des Gewindeschneidens eingeleitet. Dabei verbindet das Ventil 10 die Drucklei tung mit dem Zylinder 6, der Kolben 7 wird gegen die Feder 8 verschoben und damit der Schlitten vorgescho ben, bis er mit seinem Anschlagteil 44 an der ersten Anschlagschraube 13 der sich ebenfalls in Grundstellung befindenden Anschlagwalze 11 anliegt. Beim Schlitten vorschub hat der Schalter 42 den Supportvorlauf einge schaltet und es wird der erste Span geschnitten.
Am Ende dieses Schnittvorganges trifft der Schubbolzen 40 auf den Anschlag 38 und betätigt durch seine Verschiebung den Schalter 41, der das Ventil 10 in jene Lage verstellt, in der der Zylinder 6 mit dem Ablauf verbunden ist, so dass die Feder 8 zur Wirkung kommen und den ganzen Schlitten 5 zurückziehen kann. Bei diesem Schlittenrück gang wird nun mittels der Anlaufkurve 26 der Hebel 21 mit der Schaltklinke 23 verschwenkt und dadurch mit Hilfe des Schaltzahnkranzes 14 die Anschlagwalze 11 um einen Zahn weitergedreht, so dass die nächste Anschlag schraube 13 in Wirkstellung kommt. Ferner wird mittels der Anlaufkurve 26c der Schalter 42 betätigt und da durch der Supportrücklauf eingeschaltet. Die Schubla sche 32 wird durch die Anschlagkurve 26a verschoben, was jedoch ohne Wirkung auf den Schieber 29 bleibt.
Der Supportrücklauf wird durch das Auftreffen des Schubbolzens 40 auf den Anschlag 39 begrenzt. Die sich dabei ergebende Schubbolzenverschiebung hat eine Um stellung des Schalters 41 und damit auch des Ventils 10 zur Folge, das nunmehr den Zylinder 6 mit der Drucklei tung verbindet, so dass der Schlitten 5 wieder vorgescho ben und durch den Schalter 42 der Supportvorlauf eingeschaltet wird. Beim Schlittenvorschub trifft der Anschlagteil 44 des Schlittens 5 auf die nunmehr in Wirkstellung befindliche zweite Anschlagschraube, die der ersten gegenüber um ein beliebiges Mass verstellt ist, so dass das Messer weiter vorragt und ein neuer Span wählbarer Stärke geschnitten wird.
Beim Schlittenvor schub erreichen die Schublasche 32 und der Hebel 34 wieder ihre Ausgangslage und schliesslich drückt die Feder 25 den Hebel 21 mit der Schaltklinke 23 hinter den nächsten Zahn des Schaltzahnkranzes. Diese Vorgänge wiederholen sich bis der gewünschte letzte Span geschnit ten ist. Nach Vollendung dieses Schnittes wird wieder durch Auftreffen des Schubbolzens 40 auf den Anschlag 38 und die sich daraus ergebende Verstellung des Schal ters 41 und des Ventils 10 der Schlittenrückgang und mittels des Schalters 42 der Supportrücklauf eingeleitet. Beim Schlittenrückgang wird die Schublasche 32 nach links verschoben.
Nun bildet aber der Auslösestift 18 eine feste Stütze für den Bolzen 35, wie dies in Fig.2 dargestellt ist. Der Hebel 34 wirkt daher als doppelarmi- ger Hebel mit Drehpunkt am Ende des Auslösestiftes, so dass der Schieber 29 nach rechts verschoben und von der Rasteinrichtung 30 in der neuen Lage festgehalten wird. In dieser Schieberstellung wird die Anschlagwalze 11 freigegeben und kehrt unter dem Zug der Rückholfeder 19 in ihre Ausgangsstellung zurück.
Die Schaltklinke 23 wird zwar auch bewegt, ist jedoch ausser Eingriff mit dem Schaltzahnkranz. Beim Verstellen des Schiebers 29 wurde auch der Schalter 43 betätigt, der nach vollende tem Supportrücklauf beim Schalten des Schalters 41 die ganze Vorrichtung abschaltet. Die Vorrichtung ist nun mehr zum Schneiden eines neuen, aber gleichen Gewin des bereit.
Bei Beginn des nächsten Schnittvorganges durch Schlittenvorschub wird mittels der Anlaufkurve 26b und des Hebels 36 der Schieber 29 in die Arbeitsstellung zurückgeschoben.
Zum Einstellen der Vorrichtung auf ein bestimmtes Arbeitsprogramm wird zunächst das Ventil 10 zur Druckbeaufschlagung des Kolbens 7 verstellt und da durch der Schlitten vorgeschoben, bis der Anschlagteil 44 auf die erste Anschlagschraube 13 auftrifft. Nun wird der Planschlitten des Supportes vorgeschoben, bis das Messer 3 den Umfang des Werkstückes 4 gerade berührt. In dieser Stellung wird am Schlitten 5 eine Messuhr 45 so befestigt, dass sie bei Berührung des Vorrichtungsunter teils 1 auf Null zeigt.
Nun wird mit dem Support zum Reitstock hin gefahren, bis das Messer in einiger Entfer nung vom Werkstück steht, worauf der Planschlitten um die gewünschte erste Spantiefe weiter gegen das Werk stück hin verschoben oder die in Wirkstellung befindliche erste Anschlagschraube um das Mass der ersten Spantie fe verstellt wird. Durch Hin- und Herschieben des Schubbolzens 40 von Hand, wird in der beschriebenen Weise die Anschlagwalze in die nächste Drehstellung verdreht, in der die zweite Anschlagschraube sich in Wirkstellung befindet. Nun erfolgt die Einstellung dieser Anschlagschraube auf die gewünschte Stärke des zweiten Spanes mit Hilfe der Messuhr 45. Der Vorgang wird wiederholt, bis alle der gewünschten Schnittanzahl ent sprechenden Anschlagschrauben auf die jeweilige Span stärke bzw.
Schnittiefe eingestellt sind. Schliesslich wird der Auslösestift 18 in die der letzten Anschlagschraube zugeordnete Radialbohrung 17 eingesteckt, worauf die Vorrichtung arbeitsbereit ist.