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TECHNISCHER BEREICH
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Die Erfindung betrifft eine Gewindeschneideinrichtung zum starren oder synchronen Gewindeschneiden, wobei eine universelle Biegekomponente vorgesehen ist, welche einteilig bzw. integral mit dem mittleren bzw. zentralen Abschnitt des Körpers ausgeführt sein kann.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Bei der mechanischen Bearbeitung von metallischen Werkstücken wird eine als Gewindebohrer bezeichnete Vorrichtung verwendet, um Innengewindebohrungen zum Aufnehmen von Schrauben in den metallischen Werkstücken zu erzeugen. Der Gewindebohrer selbst ist ein Werkzeug mit äußeren Schneidegewinden. Um die Innengewindebohrung in dem Werkstück zu erzeugen, wird der Gewindebohrer rotiert und bis zu der gewünschten Bohrungstiefe in das Werkstück eingeführt und dann in umgekehrter Richtung rotiert und aus dem Werkstück herausgezogen. Der Gewindebohrer wird im Allgemeinen von einer Gewindeschneideinrichtung bzw. einem Gewindebohrantrieb gehalten und die Gewindeschneideinrichtung ist innerhalb einer Maschine gehalten oder befestigt, welche sowohl die Vorwärts- und Rückwärtsrotation als auch den Vorwärts- und Rückwärtsantrieb bzw. -vorschub erzeugt.
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Beim Erzeugen der Innengewindebohrung wird die Gewindeschneideinrichtung zuerst rotiert und auf die gewünschte Tiefe in das Basismaterial oder -metall getrieben. Wenn der Gewindebohrer die gewünschte Tiefe erreicht, wird die Rotation der Gewindeschneideinrichtung und des Gewindebohrers umgekehrt und der Gewindebohrer wird aus dem Basismaterial herausgezogen. Um die bestmögliche Innengewindebohrung zu erzeugen, sollten der Vorschub und die Rotation des Gewindebohrers für eine bestimmte Gewindesteigung mit sich genau entsprechenden Rotationsgeschwindigkeiten und Vorschubbewegungen bzw. Vorschüben erfolgen. Zum Beispiel sollte der Vorschub für einen 1/4-20-Gewindebohrer ein Zoll (2,54 cm) für jede zwanzig Umdrehungen oder 0,05 Zoll (0,127 cm) für jede Umdrehung in das Werkstück betragen. Beim typischen starren bzw. steifen Gewindeschneiden erzeugen die Antriebsmaschinen die Synchronisation der Spindelrotation und der Vorschubbewegung bzw. des Vorschubs zur Anpassung an die Gewindesteigung.
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Während der Erzeugung einer Gewindebohrung geht die Maschinenspindel durch mehrere Zustände, nämlich das Treiben des rotierenden Gewindebohrers in die Gewindebohrung, Verlangsamen des Vorwärtstriebs oder Vorschubs und der Rotation, bis der Gewindebohrer in dem Werkstück zu einem Halt kommt, Umkehren der Drehrichtung und Beschleunigen oder Erhöhen der Umkehrgeschwindigkeit der Drehung, um eine Anpassung an die gewünschte Gewindesteigung zu erreichen, wenn der Gewindebohrer zurückgezogen wird. Dem Fachmann ist klar, dass während der Änderungen der Drehgeschwindigkeit der Vorschub des Gewindebohrers so eingestellt oder korreliert werden muss, dass er exakt der Gewindesteigung entspricht. In der Praxis ist es jedoch sehr schwierig, genau der Drehgeschwindigkeit, dem Antrieb und der Gewindesteigung zu entsprechen und es treten bei der Synchronisation der Rotationsgeschwindigkeit und der Vorschubrate während der Verzögerungs- oder Verlangsamungsphase und während der Beschleunigungsphase der umgekehrten Rotation geringe Fehler auf.
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Über viele Jahrzehnte und zurück bis zu den frühen 1900ern wurden Spannungs-/Komprimierungs-Gewindebohrer bei Fertigungsanwendungen, wie zum Beispiel in Transfer oder Montagelinien bei der Gewindeherstellung oder dem Gewindeschneiden von mit Innengewinde versehenen Bohrungen in Bauteilen verwendet. Diese bekannten Spannungs-/Komprimierungs-Vorrichtungen erforderten, was die Industrie als wesentliche Beweglichkeit in den Gewindeschneidapparaten ansieht, weil die Gewindeschneidapparate im Allgemeinen für mehrere Gewindebohrergrößen und unterschiedliche Bohrungspositionen auf unterschiedlichen und ungleichmäßigen Arbeitsflächen verwendet wurden. Die alten konventionellen Maschinen und sogar die früheren computergesteuerten Maschinen, die verwendet wurden, bevor das starre Gewindeschneiden in den 1980ern entwickelt wurde, erforderten diese elastischen Spannungs-/Komprimierungs-Gewindeschneidapparate, um gute Gewinde zu erzeugen.
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Um 1982 wurde der synchrone Vorschub oder das starre Gewindeschneiden und die Steuerung erfunden und entwickelt und ungefähr 1992 wurden die computergesteuerten und CNC-Maschinen in großem Umfang in der Industrie verwendet, und zwar auch zum Gewindeschneiden. Die Präzision und Genauigkeit der neu entwickelten CNC-Maschinen veränderte die Gewindeschneidindustrie durch das zur Verfügung Stellen einer sehr viel genaueren Steuerung über den gesamten Gewindeschneidprozess und die Werkzeugbewegung als die älteren Spannungs-/Kompressions-Gewindeschneidapparate. Es stellte einen verbesserten Weg des Gewindeschneidens im Vergleich mit den älteren Spannungs-/Kompressions-Gewindeschneidapparaten zur Verfügung. Die neuen CNC-Maschinen erzeugten eine genauere Bewegung der Gewindeschneidapparate und -werkzeuge zu den gewünschten Positionen, eine genauere Steuerung der Geschwindigkeit und der Drehzahl der Gewindeschneidapparate und Gewindeschneidwerkzeuge und den Wechsel der verwendeten Gewindeschneidwerkzeuge.
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Die Industrie bemerkte bald, dass die neue Verwendung von starrem oder synchronem Gewindeschneiden mittels CNC-Maschinen die älteren Verfahren in mehreren Belangen leistungsmäßig übertrafen. Zum Beispiel konnte die Geschwindigkeit, mit welchem das Gewindeschneiden stattfand, für den jeweiligen Gewindebohrer, die Gewindegröße und das bearbeitete Material im Vergleich zu den alten Verfahren und Werkzeugen optimiert werden, in welchen die Spannungs-/Kompressions-Gewindeapparate verwendet werden mussten, weil im Allgemeinen für sämtliche Gewindebohrer in einer Mehrspindel-Gewindeschneidanordnung eine niedrige Geschwindigkeit verwendet wurde. In einem anderen Beispiel ermöglichen die neuen CNC-Maschinen eine genauere Tiefensteuerung, welche beim Gewindeschneiden wichtig sein kann.
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Aufgrund der Verfeinerung und exakten Leistungsmöglichkeiten der neuen CNC-Maschinen ging die Industrie ursprünglich davon aus, dass alles, das zur Benutzung eines Gewindeschneidapparats benötigt wurde, ein einfacher starrer oder fester bzw. steifer Gewindeschneidapparat oder Gewindebohrerhalter war, und dass die CNC-Maschinen den Rest erledigen würden. Tatsächlich empfohlen am Beginn dieses Prozesses die Maschinenhersteller, dass feste, starre Gewindebohrerhalter verwendet werden sollten. Damit bekam plötzlich das starre Gewindeschneiden die bevorzugte und überwiegende Art des Schneidens oder Bohrens von mit einem Innengewinde versehenen Bohrungen.
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Mit der Zeit begannen einige Firmen die Notwendigkeit zu erkennen, die starren Gewindeschneidapparate aufzuweichen, während die durch diese Anwendungen erforderliche Steifigkeit noch immer aufrechterhalten blieb. Die Industrie wusste, dass die alten Spannungs-/Kompressions-Gewindeschneidapparate in den neuen CNC-Anwendungen nicht funktionieren würden und begann daher, Kunststoffdämpfer und O-Ringe zu verwenden und zu entwickeln, um das starre Gewindeschneiden leicht aufzuweichen, während die für das Gewindeschneiden mit starrem Körper erforderliche Steifigkeit aufrechterhalten blieb.
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Bei der Herstellung vieler mit einem Innengewinde versehener Bohrungen kann eine Maschine verwendet werden, um Vorbohrungen zu bohren, in welche die Gewindebohrer hineingetrieben werden, während eine andere Maschine für das eigentliche Gewindeschneiden verwendet werden kann. Dies kann zu geringfügigen Positionierfehlern führen, bei welchen der Gewindebohrer zum Beispiel nicht exakt mit der Vorbohrung ausgerichtet ist, sondern stattdessen eines oder zwei Tausendstel eines Zolls (2,54 cm) daneben sein kann.
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Einige Gewindeschneidapparate verwenden eine mit einem Gewinde versehene Einstellschraube, um den Gewindebohrer innerhalb des Gewindeschneidapparats zu positionieren, und diese Einstellschraube ermöglicht die vertikale Einstellung des Gewindebohrers relativ zu dem Gewindeschneidapparat. Es ist auch festgestellt worden, dass, wenn das Spannfutter geschlossen wird, um den Gewindebohrer zu sichern, es dazu neigt, den Gewindebohrer zurück in den Gewindeschneidapparat ziehen zu wollen, was wiederum zu einer Beschädigung der Einstellschraube führen kann, welche bislang üblicherweise innerhalb des Gewindeschneidapparats befestigt worden ist. Es ist eine Aufgabe von einige Ausführungsformen der Erfindung, eine innere Kompressibilität innerhalb des Gewindeschneidapparats bzw. der Gewindeschneideinrichtung zu erzeugen, so dass, wenn das Spannfutter geschlossen bzw. die Spanzange gespannt wird, eine Beschädigung minimiert oder vermieden wird.
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Es ist für den Fachmann verständlich, dass eine Notwendigkeit für eine Gewindeschneideinrichtung besteht, die eine in gewisser Weise begrenzte Biegsamkeit in dem Körper der Gewindeschneideinrichtung für die Positionierfehler aufweist, die mit der Positionierung des Gewindebohrers unter Bezugnahme auf die gewünschte Position der Gewindebohrung verbunden sind.
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Um die Präzision und Beständigkeit der Biegsamkeit zu erreichen, ist es für den Fachmann auch verständlich, dass Teile und Materialien für diese Komponenten, welche einen integralen Teil des mittleren Körperabschnitts des Gewindeschneidkörpers bilden, sehr teuer sein können. Es ist daher ein Ziel dieser Erfindung, eine Gewindeschneideinrichtung bzw. ein Gewindeschneidsystem zu schaffen, welche das für die Biegekomponente erforderliche Material minimiert, um eine exakt definierte Biegsamkeit zu erhalten.
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Eine solche Einrichtung bzw. ein solches System weist, wie es in einigen Ausführungsformen der Erfindung konstruiert ist, den Vorteil auf, dass die Biegekomponente in mehr als einer Art von Gewindeschneideinrichtung verwendet werden kann, wenn dies gewünscht ist (unter anderem zur Vereinfachung der Herstellung und der Ersatzteile). Es ist daher ein weiteres Ziel von einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, einen universellen mittleren Körperabschnitt oder eine universelle Konfiguration zu schaffen, welche in einer Vielzahl von unterschiedlichen Arten von Gewindeschneideinrichtungen verwendet werden kann, wie zum Beispiel mit einer inneren Hochdruckkühlung, einer Version mit zylindrischem Schaft und/oder einer Ausführungsform mit minimaler Schmiermittelmenge, um nur einige zu nennen.
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Es ist auch ein Ziel von einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, ein System zu schaffen, um auf einfachere Art und Weise Biegekomponenten innerhalb der Gewindeschneideinrichtung auszutauschen oder zu ersetzen. Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weisen einen Halte- bzw. Sicherungsring auf, welcher um einen Teil oder alle Biegeteile herum an den dafür vorgesehenen Ort eingeschnappt bzw. eingerastet werden kann, um ihn an seiner Position innerhalb des Gewindeschneidapparats zu fixieren. In diesen Ausführungsformen würde dies dazu führen, dass die Biegekomponente, obwohl sie aus einem unterschiedlichen Material besteht, einteilig mit den anderen Komponenten des Körperabschnitts der Gewindeschneideinrichtung ausgeführt ist.
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Andere Aufgaben bzw. Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen, welche einen Teil der Erfindung bilden. Bei der Lösung der Aufgabe bzw. dem Umsetzen der Ziele der vorliegenden Erfindung sollte deutlich werden, dass ihre essentiellen Merkmale hinsichtlich der konstruktiven und strukturellen Anordnung geändert werden können, wobei, wie dies erforderlich ist, nur eine praktische und bevorzugte Ausführungsform in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die folgenden beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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1 ist eine Schnittansicht eines Beispiels einer Ausführungsform einer von dieser Erfindung umfassten Gewindeschneideinrichtung, die eine Gewindeschneideinrichtung mit innerer Hochdruckkühlung darstellt;
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2 ist eine Schnittansicht 2-2 der in 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung;
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3 ist eine Explosionsansicht der in 1 dargestellten Gewindeschneideinrichtung mit innerer Hochdruckkühlung;
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4 ist eine Ansicht eines weiteren Beispiels einer von der vorliegenden Erfindung umfassten Ausführungsform, die eine Version oder Bauart einer Gewindeschneideinrichtung oder eines Gewindeschneidapparats mit zylindrischem Schaft darstellt;
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5A ist eine teilweise Explosionsansicht einer Gewindeschneideinrichtung mit zylindrischem Schaft;
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5B ist eine teilweise Explosionsansicht einer Gewindeschneideinrichtung mit minimaler Schmiermittelmenge;
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6 ist eine Schnittansicht einer weiteren, von der vorliegenden Erfindung umfassten Ausführungsform, welche die Biegekomponente einteilig mit den weiteren Körperbauteilen der Gewindeschneideinrichtung mittels eines permanenten oder teilpermanenten Halte- bzw. Sicherungsrings in einem Gewindeschneidapparat der Bauart mit innerer Hochdruckkühlung darstellt;
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7 ist eine Ausführungsform, welche als der Halte- bzw. Sicherungsring des Details 7 in 6 verwendet werden kann;
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8 ist eine weitere Ausführungsform, welche als der Halte- bzw. Sicherungsring des Details 7 in 6 verwendet werden kann;
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9 ist eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche eine Alternative zur Erzeugung einer Kompressibilität der mit einem Gewinde versehenen Einstellschraube darstellt, welche eine Gewindeschneidlänge des Gewindeschneidapparats bei einem Gewindeschneidapparat der Bauart mit einer minimalen Schmiermittelmenge darstellt; und
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10 ist das Detail 10 von 9 und zeigt eine alternative Ausführungsform.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Viele der Befestigungs-, Verbindungs-, Herstellungs- und anderer Einrichtungen und Bauteile, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind auf breiter Ebene bekannt und werden in dem Bereich der beschriebenen Erfindung verwendet und ihr genauer Charakter oder ihre Art ist für ein Verständnis und eine Verwendung der Erfindung durch einen Fachmann nicht notwendig; aus diesem Grund werden sie nicht im Detail erörtert. Des Weiteren können die verschiedenen hierin gezeigten oder beschriebenen Bauteile für jede spezifische Anwendung der Erfindung variiert oder verändert werden, wie es durch diese Erfindung vorweg genommen wird, und die praktische Umsetzung einer speziellen Anwendung oder Ausführungsform von jedem Element kann bereits auf breiter Ebene bekannt oder von Fachmännern in Stand der Technik verwendet werden; aus diesem Grund wird nicht jedes im Detail erörtert.
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Die Bezeichnungen ”ein”, ”eine”, ”einer” und ”der”, ”die”, ”das”, wie sie in den beigefügten Ansprüchen verwendet werden, werden in Übereinstimmung mit einer bewährten Anspruchsfassung verwendet und sind nicht einschränkend auszulegen. Solange es nicht hierin speziell angegeben ist, sind die Bezeichnungen ”ein”, ”eine”, ”einer” und ”der”, ”die”, ”das” nicht auf eines dieser Elemente beschränkt, sondern bedeuten stattdessen ”wenigstens ein”.
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In einer allgemein gültigen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann derselbe mittlere Körperabschnitt eines Gewindeschneidkörpers universell ausgeführt werden und dieselbe Biegekomponente kann in einer Gewindeschneideinrichtung für eine mit innerer Hochdruckkühlung ausgestatteten Gewindeschneideinrichtung, wie in 1 dargestellt, für eine mit minimaler Schmiermittelmenge ausgeführte Gewindeschneideinrichtung (wie in 9 dargestellt) und/oder für eine Bauart einer Gewindeschneideinrichtung mit einem zylindrischen Schaft (von welchem in 4 ein Beispiel dargestellt ist), welcher auch eine Hochdruckkühlung beinhalten kann, verwendet werden. Es ist im Allgemeinen zu bevorzugen, die Biegekomponente auf einfache, aber sichere bzw. feste Art und Weise zu integrieren, und es ist dem Fachmann klar, dass dies nicht auf einen Mechanismus beschränkt ist, wie die bevorzugte Ausführungsform hierin dargestellt und beschrieben ist. Zum Beispiel können in einer Ausführungsform drei Anschlag- bzw. Stellschrauben verwendet werden, um die Biegekomponente zu integrieren bzw. einzubauen, während in anderen Ausführungsformen ein Halte- bzw. Sicherungsring verwendet werden kann. Dies sind lediglich zwei Beispiele oder Ausführungsformen.
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Die universelle Art bzw. Ausführung der Biegekomponente und die Fähigkeit, diese in Verbindung mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Arten von Schäften und Gewindeschneidapparaten zu verwenden, wird vom Fachmann unter Bezugnahme auf die in den nachfolgend beschriebenen Figuren dargestellten Ausführungsformen als vorteilhaft empfunden. Es sollte jedoch herausgestellt werden, dass, während einige Beispiele oder Ausführungsformen nachfolgend dargestellt und beschrieben sind, die vorliegende Erfindung oder das System mit oder in Kombination von einer beliebigen, einer Vielzahl von anderen Schaftarten oder Gewindebohrerhalteanordnungen verwendet werden kann. Mögliche Schäfte beinhalten, ohne Beschränkung, diejenigen, die als der ISO-Kegel, CAT, der HSK-Schaft, der Capto-Schaft, der BT-Schaft, der ABS-Schaft, der KM-Schaft und andere bekannt sind, die sich alle innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung befinden. Die Zeichnungen stellen eine Gewindebohrerhaltespannzange aus Stahl dar, aber andere Gewindebohrerhalteausführungen können ebenfalls in unterschiedlichen Kombinationen mit den verschiedenen Schäften eingesetzt werden. Andere Gewindebohrerhalteanordnungen beinhalten ohne Einschränkung andere Stahlspannzangenfutter oder Schnellwechsel-Gewindebohreradapterfutter.
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Um die universelle Art der Biegekomponente sowie die Möglichkeit, dieselbe Biegekomponente in Kombination mit unterschiedlichen Arten von Gewindebohrerhalteausführungen und Schäften zu kombinieren, darzustellen, zeigt 1 eine Biegekomponente 105, die in einem Gewindeschneidapparat mit innerer Hochdruckkühlung verwendet wird; 4 zeigt eine Biegekomponente 154 (welche dieselbe ist wie die Biegekomponente 105 in 1), die in einer Gewindeschneideinrichtung mit zylindrischen Schaft verwendet wird; 6 zeigt eine Biegekomponente 182 (welche dieselbe ist wie die Biegekomponenten 105 und 154), die in einer unterschiedlichen Ausführungsform einer Gewindeschneideinrichtung mit Hochdruckkühlung verwendet wird; und 9 zeigt die Verwendung einer Biegekomponente 213, welche dieselbe sein kann, in einer Gewindeschneideinrichtung 199 mit minimaler Schmiermittelmenge.
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Des Weiteren zeigt die Explosionsansicht in 3 die Biegekomponente 105, wie sie in die oder relativ zu den Bauteilen der Gewindeschneideinrichtung 101 mit unter Druck stehendem Kühlmittel passt; und 5 zeigt eine Explosionsansicht, welche die Biegekomponente 154 zeigt, die in die und relativ zu den Bauteilen einer Gewindeschneideinrichtung 150 mit zylindrischem Schaft passt; und 5 zeigt auch eine Explosionsansicht einer Biegekomponente 213.
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1 ist eine Schnittansicht eines Beispiels einer Ausführungsform einer von dieser Erfindung umfassten Gewindeschneideinrichtung, die eine Gewindeschneideinrichtung mit innerer Hochdruckkühlung darstellt. 1 zeigt eine Gewindeschneideinrichtung 101, eine Biegekomponente 105, einen Schaftabschnitt 102, eine Hochdruck-Kühlmittelleitung 109 mit einem Pfeil 110, welcher die Strömungsrichtung des unter hohem Druck stehenden Kühlmittels darstellt, einen mittleren Körperabschnitt 114, eine obere Hochdruck-Kühlmittelleitung 109, eine Kühlmittelströmungsleitung 117, Schaftabschnitte 103 und 104, einen Spannzangenabschnitt 113, eine Buchse 115, einen Schaftabschnitt 102, ein Gehäuse 111, eine äußere Buchse 112 und O-Ringe 120, 121 & 122. Es ist klar, dass, während der Schaftabschnitt 102 einen integralen HSK-Schaft darstellt, für andere Ausführungsformen der Erfindung auch andere verwendet werden können, die alle von der Erfindung umfasst sind. Die Biegekomponente 105 ist an dem Schaftabschnitt 104 mittels Gewindestiften 123 und teilweise innerhalb von Lagern 108 angeordneten Mitnehmerstiften 107 angebracht.
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1 zeigt eine Art des Integrierens der Biegekomponente 105 in das Gehäuse 111 unter Verwendung von drei Stellschrauben 106 und eine Art der Anbringung des Schaftabschnitts 102 an dem Gehäuse mittels Gewinde und Stift 119 und 124.
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2 ist eine Schnittansicht 2-2 der in 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung und zeigt, wie der Körper der Biegekomponente 105 an dem Gehäuse 111 unter Verwendung einer polygonalen Passung bzw. Paarung und drei Gewindestiften bzw. Stellschrauben 106 angebracht ist. Diese Konfiguration führt zu einer Biegekomponente 105, die integral mit dem Körpergehäuse 111 ist, was dadurch eine Wechselwirkung in der Rotationsrichtung ergibt, um den Antrieb zu erzeugen, während weiterhin die vertikale Biegbarkeit durch die Biegekomponente 105 gegeben ist. Die Biegekomponente 105 ist mittels Gewindestiften 123 (1) und Mitnehmerstiften 107, die teilweise mittels Lagern 108 positioniert sind, an dem Spannabschnitt 104 angebracht.
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3 ist eine Explosionsansicht der in 1 dargestellten Gewindeschneideinrichtung mit innerer Hochdruckkühlung. Gleich nummerierte Bauteile sind dieselben wie in 1 beschrieben und werden an dieser Stelle nicht im Detail beschrieben. 3 zeigt jedoch die Biegekomponente 105, welche derart universell eingesetzt werden kann, dass sie dieselbe wie die in 4 dargestellten Biegekomponente 154, die in 5 dargestellte Biegekomponente 213, die in 6 dargestellte Biegekomponente 182 und die in 9 dargestellte Biegekomponente 213 sein kann.
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4 ist eine Ansicht eines weiteren Beispiels einer von der vorliegenden Erfindung umfassten Ausführungsform, die eine Version einer Gewindeschneideinrichtung 150 mit zylindrischem Schaft darstellt, und einen Schaftabschnitt 151, eine Biegekomponente 154, einen Spannabschnitt 155 und eine Spannzange 156 sowie eine Stellschraube 161 zum Anbringen der Biegekomponente 154 an dem Gehäuse 159 zeigt. Die Ausführungsform der Version der Gewindeschneideinrichtung 150 mit einem zylindrischen Schaft, die in 4 dargestellt ist, kann mit einem Hochdruckkühlmittel ausgeführt sein, wie durch die Strömungsbereiche 152 und 153 teilweise dargestellt.
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Es sollte herausgestellt werden, dass bei der Version mit zylindrischem Schaft oder der Ausführungsform der Erfindung, die in 4 mit dem unter Hochdruck stehenden Kühlmittel dargestellt ist, im Wesentlichen dieselben Teile innerhalb einer bestimmten Größenordnung verwendet werden können, mit Ausnahme des Gehäuses.
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Die 5A und 5B zeigen, wie die Biegekomponente 154 insbesondere verwendet werden kann, um eine Flexibilität zu erzeugen, die in den mittleren Abschnitt des Körpers der Gewindeschneideinrichtung für mehr als eine Version von Gewindeschneideinrichtungen integriert werden kann, wobei 5A die Biegekomponente 154 in Explosionsdarstellung relativ zu einem Gehäuse 151 der Gewindeschneideinrichtung darstellt und 5B dieselbe Biegekomponente 213 darstellt, welche bei einer Art von Gewindeschneidapparat mit einer minimalen Schmiermittelmenge verwendet wird (wie sie zum Beispiel in Verbindung mit 9 dargestellt und beschrieben ist).
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5A ist eine Explosionsansicht der in 4 dargestellten Gewindeschneideinrichtung mit zylindrischem Schaft und stellt die Biegekomponente 154 in Explosionsdarstellung relativ zu dem Schaftabschnitt einer Gewindeschneideinrichtung 151 mit zylindrischem Schaft dar.
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5B ist eine Explosionsansicht, welche die Biegekomponente 213 in einer Explosionsdarstellung relativ zu Bauteilen eines Systems mit minimaler Schmiermittelmenge einschließlich einer Spannzange 215 mit einem O-Ring 210, einer Einstellschraube 209, einer Biegekomponente 213, einem Schmiermittelschlauch 153 und einem Einlassbereich 152 des Systems mit minimaler Schmiermittelmenge zeigt. Dem Fachmann wird klar, dass Beschränkungen hinsichtlich der Verwendbarkeit derselben Biegekomponente 213 (oder alternativ 154) zum Beispiel bei unterschiedlichen Arten oder Größen von Gewindeschneideinrichtungen bestehen, weil diese für Gewindeschneideinrichtungen innerhalb einer bestimmten Größenordnung der Gewindeschneideinrichtung besser geeignet oder wünschenswerter ist.
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6 ist eine Schnittansicht einer weiteren, von der vorliegenden Erfindung umfassten Ausführungsform, welche die Biegekomponente 182 einteilig mit den weiteren Körperbauteilen der Gewindeschneideinrichtung mittels eines permanenten oder semi-permanenten bzw. teilweise permanenten Halte- bzw. Sicherungsrings in einem Gewindeschneidapparat der Bauart mit innerer Hochdruckkühlung darstellt. Der Halte- bzw. Sicherungsring 185 ist nur eine Art, die Biegekomponente 182 relativ zu dem Gehäuse 181 zu sichern oder zu integrieren. Aus dem Gesichtspunkt der Rotation bzw. des Antriebs kann eine polygonale Form, wie sie in 2 dargestellt ist, weiterhin verwendet werden, um den Antrieb in einer Rotationsrichtung zu erzeugen, und der Sicherungsring 185 würde die vertikale Position der Biegekomponente 182 relativ zu dem Gehäuse 181 erzeugen und sicherstellen oder festlegen. Die Ausführungsform mit dem Sicherungsring 185 ist eine Alternative zu den in den 1 und 2 dargestellten Schrauben 106.
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7 ist eine Ausführungsform, welche als der Halte- bzw. Sicherungsring des Details in 6 verwendet werden kann, und zeigt eine Bauart mit einem Draht mit rechteckigem Querschnitt des Sicherungsrings 185, welcher die Biegekomponente 182 umgeben und innerhalb der Öffnung 184 für den Sicherungsring angeordnet sein könnte. Die Vorspannung oder die Federkraft des Sicherungsrings 185 nach außen würde in Kombination mit seiner Breite bewirken, dass derselbe sich zwischen der Sicherungsringausnehmung 184 sowohl innerhalb der Biegekomponente 182 als auch innerhalb des Gehäuses 181 verspannen würde. Dem Fachmann ist klar, dass, wenn die in den 7 & 8 dargestellte Ausführungsform des Sicherungsrings eingebaut ist, es sich um eine permanente oder teilpermanente Integration der Biegekomponente 182 in dem Gehäuse 181 aufgrund der Schwierigkeit des Entfernens des Sicherungsrings zwischen diesen zwei Teilen handelt.
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8 ist eine weitere Ausführungsform, welche als der Halte- bzw. Sicherungsring des Details 7 in 6 verwendet werden kann und stellt eine geringfügig geänderte Ausführungsform des Sicherungsrings 185 im Detail dar, wobei der Sicherungsring stattdessen ein Keilring ist, welcher in einigen Ausführungsformen eingesetzt werden kann, um ein Spiel oder eine Bewegung zwischen der Biegekomponente 182 und dem Gehäuse 181 zu eliminieren. Dem Fachmann ist klar, dass keine bestimmte Art von Sicherungsring oder -einrichtung zum sicheren Befestigen der Biegekomponente 182 relativ zu dem Gehäuse 181 erforderlich ist, um die vorliegende Erfindung auszuführen, sondern dass eine beliebige einer Vielzahl von unterschiedlichen mechanischen und anderen Techniken und Bauteilen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
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9 ist eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung 199, welche eine Alternative zur Erzeugung einer Kompressibilität der mit einem Gewinde versehenen Schraube 209 darstellt, welche eine Gewindeschneidlänge des Gewindeschneidapparats bei dem Gewindeschneidapparat der Bauart mit einer minimalen Schmiermittelmenge darstellt. Allgemein ist es, wenn qualitativ hochwertige Gewindeschneidapparate und Bauteile für Benutzer und Hersteller zur Verfügung gestellt werden, wünschenswert, die Gewindeschneidlänge einzustellen und zurückstellen zu können, um den Erfordernissen der jeweiligen Anwendung zu entsprechen. Im Allgemeinen wird eine Ausführungsform einer Gewindelängeneinstellschraube 209 verwendet, um die Einstellbarkeit zu erzeugen.
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9 zeigt einen Schaftabschnitt 200 mit einer minimalen Schmiermittelmenge, eine Biegekomponente 213, einen O-Ring 210, einen Spannabschnitt 215, einen Spannzangenaufnahmeabschnitt 202 und andere übliche Komponenten eines Gewindeschneidapparats mit minimaler Schmiermittelmenge.
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Wenn jedoch in einigen Ausführungsformen die Spannzange gespannt wird, um das Gewindeschneidwerkzeug in dem Gewindeschneidapparat zu sichern, kann es dazu tendieren, den Gewindebohrer in die Einstellschraube 209 zu ziehen oder zu schieben, was Beschädigungen an der Einstellschraube verursachen kann. Es ist daher wünschenswert, eine gewisse leichte Kompressibilität zur Verfügung zu stellen, um Beschädigungen zu vermeiden, und 9 zeigt eine Art, um dies auszuführen. 9 zeigt die Anwendung davon in einem Gewindeschneidapparat mit einer minimalen Schmiermittelmenge. Die minimale Schmiermittelmenge tritt an einer Stelle 201 ein und eine Leitung 219 ermöglicht einen direkten bzw. geraden Durchgang für Luft und Schmiermittel, um auf die Rückseite des Gewindebohrers zugeführt zu werden. Die mit einem Gewinde versehene Einstellschraube 209 würde typischerweise die Rückseite des Gewindebohrers 218 kontaktieren, um einen Mechanismus zur Verfügung zu stellen, um die Länge des Gewindebohrers bzw. des Gewindeschneidens einzustellen.
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10 ist das Detail 10 von 9 und zeigt eine alternative Ausführungsform, um eine Kompressibilität durch die mit einem Gewinde versehene Einstellschraube 209 zur Verfügung zu stellen. In 10 ist das Innengewinde für die Einstellschraube, welche in der Spindelnut in ihrer Position einschnappt, in der Lage, leicht gegen den O-Ring 210 zu pressen, wenn die Spannzange angespannt wird. Ein schmaler Spalt 217 kann vorgesehen sein, um die Kompressibilität des O-Rings für die Kompressibilität verwenden zu können. Diese Ausführungsform ermöglicht es, dass die Beschädigungen, welche auftreten können, vermieden werden, wenn die Spannzange angespannt wird und dazu tendiert, den Gewindebohrer auf eine solche Art und Weise zurückzuziehen, dass er die Einstellschraube beschädigen kann.
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Der Fachmann wird erkennen, dass es sehr viele Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und Variationen von Elementen und Bauteilen gibt, welche alle innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.
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Zusätzlich zu der in den vorhergehenden Absätzen beschriebenen Ausführungsformen kann die Erfindung des Weiteren Folgendes aufweisen: eine Gewindeschneideinrichtung zum starren oder synchronen Gewindeschneiden, wobei ein Gewindeschneidkörper Folgendes aufweist: einen Schaftabschnitt an einem ersten Ende des Gewindeschneidkörpers, wobei der Schaftabschnitt dafür vorgesehen ist, von einer Gewindeschneidmaschine gehalten zu werden; einen Spannabschnitt an einem zweiten Ende der Gewindeschneideinrichtung; und einen mittleren Körperabschnitt zwischen dem Schaftabschnitt und dem Spannabschnitt, wobei der mittlere Körperabschnitt ein Gehäuse und eine darin angebrachte, korrespondierende, nicht kreisförmige Biegekomponente aufweist, wobei die Biegekomponente in das Gehäuse integriert ist und eine definierte Kompressibilität aufweist.
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Zusätzlich zu der Gewindeschneideinrichtung zum starren oder synchronen Gewindeschneiden gemäß dem vorhergehenden Absatz kann bei der Gewindeschneideinrichtung des Weiteren vorgesehen sein, dass die Biegekomponente in das Gehäuse des mittleren Körperabschnitts mittels wenigstens eines Befestigungselements zwischen der Biegekomponente und dem Gehäuse des mittleren Körperabschnitts integriert ist, oder außerdem dass die Biegekomponente in das Gehäuse des mittleren Körperabschnitts mittels eines Schleif- bzw. Gleitrings, der in einer Gleitringausnehmung und zwischen der Biegekomponente und dem Gehäuse des mittleren Körperabschnitts positioniert ist, integriert ist.
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Zusätzlich zu der Gewindeschneideinrichtung zum starren oder synchronen Gewindeschneiden gemäß dem vorletzten Absatz kann bei der Gewindeschneideinrichtung des Weiteren vorgesehen sein, dass der Schaftabschnitt der Gewindeschneideinrichtung, der an dem mittleren Körperabschnitt angebracht ist, entweder von einer Bauart mit minimaler Schmiermittelmenge, einer Bauart mit innerer Hochdruckkühlung oder einer Bauart mit zylindrischem Schaft ist und/oder des Weiteren, dass der Schaftabschnitt der Bauart mit minimaler Schmiermittelmenge, der Schaftabschnitt der Bauart mit innerer Hochdruckkühlung und der Schaftabschnitt der Bauart mit zylindrischem Schaft untereinander austauschbar sind.
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Zusätzlich zu der Gewindeschneideinrichtung zum starren oder synchronen Gewindeschneiden gemäß dem vorvorletzten Absatz kann des Weiteren eine Gewindeschneideinrichtung vorgesehen sein, bei welcher die Gewindeschneideinrichtung eine mit einem Gewinde versehene Gewindeeinstellschraube aufweist, welche geschraubt in eine mit einem Gewinde versehene Schraubenöffnung in dem Spannabschnitt der Gewindeschneideinrichtung, welcher kompressibel ist, eingesetzt ist; und des Weiteren, bei welcher die mit einem Gewinde versehene Schraubenöffnung mittels eines kompressiblen Anschlags zwischen der mit einem Gewinde versehenen Schraubenöffnung und dem Spannabschnitt, welcher dafür vorgesehen ist, komprimiert zu werden, wenn ein Spannfutter in dem Spannabschnitt einen Gewindebohrer darin spannt, an dem Spannabschnitt der Gewindeschneideinrichtung montiert ist.
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In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein universelles Biegesystem für eine Gewindeschneideinrichtung zum starren Gewindeschneiden zur Verfügung gestellt werden, welches Folgendes aufweist: einen Gewindeschneidkörper, welcher Folgendes aufweist: einen ersten Schaftabschnitt an einem ersten Ende des Gewindeschneidkörpers, wobei der erste Schaftabschnitt dafür vorgesehen ist, von einer Gewindeschneidmaschine gehalten zu werden; einen Spannabschnitt an einem zweiten Ende der Gewindeschneideinrichtung; und einen mittleren Körperabschnitt zwischen dem ersten Schaftabschnitt und dem Spannabschnitt, wobei der mittlere Körperabschnitt ein Gehäuse und eine darin angebrachte, nicht kreisförmige Biegekomponente aufweist, wobei die Biegekomponente eine definierte Kompressibilität aufweist; und einen zweiten Schaftabschnitt, der mit dem ersten Schaftabschnitt austauschbar und an dem mittleren Körperabschnitt anbringbar ist.
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Zusätzlich zu der in dem vorhergehenden Absatz beschriebenen Ausführungsform kann bei dem universellen Biegesystem für eine Gewindeschneideinrichtung zum starren Gewindeschneiden des Weiteren vorgesehen sein, dass der erste Schaftabschnitt entweder von einer Bauart mit minimaler Schmiermittelmenge, einer Bauart mit innerer Hochdruckkühlung oder einer Bauart mit zylindrischem Schaft ist, und der zweite Schaftabschnitt unterschiedlich und von einer Bauart mit minimaler Schmiermittelmenge, der Bauart mit innerer Hochdruckkühlung oder der Bauart mit zylindrischem Schaft ist.
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Gemäß dem Gesetz wurde die Erfindung in einer Sprache geschrieben, die bezüglich struktureller und methodischer Merkmale mehr oder weniger spezifisch ist. Dies ist jedoch so zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die speziellen dargestellten und beschriebenen Merkmale beschränkt ist, weil die hierin beschriebenen Einrichtungen bevorzugte Arten zur Umsetzung der Erfindung in die Praxis aufweisen. Die Erfindung wird aus diesem Grund in jeder ihrer Formen oder Modifikationen innerhalb des Schutzbereiches der beigefügten Ansprüche beansprucht, welche in geeigneter Weise gemäß der Äquivalenztheorie zu interpretieren sind.
