DE1752190A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Innengewinden - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Innengewinden Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Innengewinden mittels eines Gewindebohrers, der in die mit dem Gewinde zu versehende Bohrung eines Werkstückes eingeführt wird. Bei den bisher bekannten Verfahren wird mit Gewindebohrern gearbeitet, die regelmäßig als einstöckige Werkzeuge ausgebildet sind und deren Verwendung verschiedene Nachteile mit sich zieht, - so ist ein rapides Abziehen der Schnittschärfe zu beobachten, ferner häufig ein Auftreten von ausgeweiteten Windungen. Insbesondere im Bereich der einführenden Gewinde- Sänge ist die Wiederverwendung von Schmieröl oder Kühlmitteln, wie sie im Zuge des Gewindeschneidens verwendet werden, erschwert, da Ü1 oder Kühlmittel sich leicht mit den anfallenden Drehspänen mischen. - Ferner ist es bekannt, im Zuge der Kaltformgebung mit Gewindebohrern zu arbeiten"-die poligonalen Querschnitt mit konischer Spitze aufweisen, welche auf die Mündung der mit dem Gewinde zu versehenden Bohrung aufgesetzt werden. Der Durchmesser solcher Gewindebohrer entspricht in etwa dem mittleren Durchmesser des gewünschten Gewindes. Daher ist es bei Einsatz solcher Gewindebohrer erforderlich, das Gewinde nachzuschneiden. Auch derartige Gewindebohrer unterliegen erheblichem Verschleiß und lassen häufig die Herstellung von Präzisionsgewinden nicht zu. Ferner bestehen die bekannten Gewindebohrer aus hochwertigem Stahl und sind daher wegen ihres leichten Verschll.ßes besonders kostenaufwendig. Außer- dem erlauben die bekannten*Gewindebohrer lediglich die Herstel-lung von genormten Gewinden, so daß man bei gelegentlicher Abweichung der Norm gezwungen ist, spezielle Bohrer herzustel- len. Ein weiterer Nachteil bei Verwendung der bekannten Ge- windebohrer liegt darin, daß dem mit ihnen hergestellten Innen-gewinde die erwünschte Konzentrizität und Parallelführung fehlt. Schließlich ist nachteilig, daß die bekannten Gewindebohrer praktisch nur durch eine rückläufige Drehbewegung aus dem eingeschnittenen Gewinde herausgenommen werden können, was zeitaufwendig ist.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung .von Innengewinden anzugeben, nach dem in einfachster Weise Gewinde mit höchster Präzision schnell und ohne wesentlichen Verschleiß des Werkzeuges hergestellt werden können. Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art dadurch, daß in die Bohrung ein spreizbarer Gewindebohrer eingeführt wird und dieser Bohrer unter wechselweise Drehbewegung einen Vorschub erfährt sowie auf dem Wege der Kaltformgebung das Gewinde einarbeitet. Nach be= sonderem Vorschlag der Erfindung ist vorgesehen, daß der Gewindebohrer mit Spiel in die Bohrung eingeführt, sodann gespreizt und anschließend wechselweise gedreht sowie unter Erzeugung der Gewindegänge vorgeschoben und nach Einarbeitung des Gewindes die Spreizung zurückgenommen sowie der Bohrer mit Spiel aus der Gewindebohrung herausgenommen wird. Vorzugsweise wird die wechselnde Drehbewegung des Gewindebohrers mit einem maximalen Drehwinkel von 45o durchgeführt.
• Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zum Herstellen von I_mengewinden, die sich durch besonders einfachen und funktionssicheren Aufbau auszeichnet. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindebohrer einen auseinanderspreizbaren Gewindekopf mit Innenbohrung aufweist und auf eine Trägerachee mit Spreizkopf aufsteckbar ist. Nach einem Vorschlag selbständiger Bedeutung sieht die Erfindung vor, daß der Gewindekopf als Zylinder mit Innenkonus und mit auf dem Zylindermantel ausgebildetem Arbeitsgewindeabschnitt ausgeführt ist und der Zylindermantel an einem Zylinderende auslaufende Längsschlitze besitzt, die den Mantel in elastisch spreizbare Mantelabschnitte unterteilen, während der Spreizkopf konisch ausgebildet ist und gegen den Innenkonus arbeitet. Erfindungsgemäß besitzt der konische Spreizkopf Führungsstifte, die in die Längsschlitze des Gewindekopfes eingreifen, um ein einwandfreies Aufstecken des Gewindekopfes auf den Spreizkopf zu erreichen und eine unerwünschte Drehbewegung des Gewindekopfes auf den Spreizkopf zu vermeiden. Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung mit selbständiger Bedeutung besteht der Gewindekopf aus einer Mehrzahl einzelner Gewindeleisten, die an ihrer Außenkante mit dem Arbeitsgewinde versehen sind und deren Innenkante in Leistenlängsrichtung konisch ausgebildet ist,wobei ferner der Spreizkopf in Kopflängsrichtung konisch verlaufende Aufnahmenuten für die darin einschiebbaren Gewindeleisten aufweist. Sowohl bei dieser als auch bei der oben beschriebenen Ausführungsform kann also das Werkzeug auf jeden beliebigen Gewindedurchmesser unschwer eingestellt werden. Die Gewindeleisten können dazu an ihren gewindefreien Enden Befestigungsflansche zum Ausrichten und Verriegeln der Leisten in einer gemeinsamen Überwurfhalterung besitzen.
• Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit der erfindungsgemäßen-Vorrichtung unschwer Innengewinde mit höchster. Präzision bei exakter Konzentrizi,tät und Parallelität hergestellt werden können, ohne daß ein frühzeitiger Verschleiß des Werkzeuges zu befürchten ist. Hinzu kommt, daß in Abweichung von den herrschenden Normen Gewinde mit beliebigem Durchmesser und von unterschiedlicher Art hergestellt werden können, sei es zum Beispiel in der Form von Gewinden mit dreieckförmigen, trapezähnlichen, flachgängigen oder gezahnten Gewindegängen. Auch die Länge der Gewinde kann beliebig sein. Tatsächlich führt das erfindungsgemäße Verfahren zu einer besonders wirtschaftlichen Fertigungsmöglichkeit.
• Von besonderem Vorteil ist jedoch die Tatsache, daß nach Lehre der Erfindung auf Schneidarbeit im Zuge der Herstellung von Innengewinden vollkommen verzichtet werden kann, vielmehr das Gewinde durch bloße Verformung der Innenwandung der zu bearbeitenden Bohrung herstellbar ist. Es findet also spanlose Formgebung statt. Daraus resultiert der weitere Vorteil, daß die eventuell verwandten Schmier- oder Kühlmittel stets wieder verwendet werden können. Hinzu kommt, daß sich die erfindungsgemäße Vorrichtung durch erhöhte Lebensdauer auszeichnet und ein Nachschleifen des Gewindekopfes nicht erforderlich ist. Da die erfindungsgemäße Vorrichtung auf jeden'beäebigen Gewindedurchmesser einstellbar ist, erübrigt es sich ferner, eine Vielzahl von Gewindeköpfen auf Lager zu halten. Auch lassen sich die Gewinde schneller als bisher herstellen, da die Zurücknahme des Werkzeuges aus dem eingearbeiteten Innengewinde ohne Rückdrehung unschwer möglich ist, indem nämlich die Spreizung des Gewindekopfes zurückgenommen wird. Daher ermöglichen das erfindungsgemäße Verfahren und die zugehörige Vorrichtung eine besonders rationelle und wirtschaftliche Herstellung von Innengewinden. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich praktisch bei sämtlichen Eisenmetallen, ferner bei Stahl sowie bei Buntmetallen wie Messing, Kupfer, Aluminium, arbeiten. Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen: Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen von Innengewinden in Seitenansicht,

  Fig. 2 den gleichen Gegenstand nach Fig. 1 in einer ersten

  Arbeitsstellung,

  Fig. 3 den Gegenstand nach Fig. 2 in fortgeschrittener Arbeits-

  stellung,

  Fig. 4 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes nach

  Fig. 1 in Seitenansicht,

  Fig. 5 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV durch den Gegen-

  stand nach Fig. 4,

  Fig. 6 den Gegenstand nach Fig. 4 in einer ersten Arbeitsstel-

  lung und

  Fig. 7 den gegenstand nach Fig. 6 in fortgeschrittener Arbeits-

  stellung.

  In den Figuren ist eine Vorrichtung zum Herstellen von Innengewinden mittels eines Gewindebohrers dargestellt, der dazu in die mit dem Gewinde zu versehende Bohrung des Werkstückes eingeführt wird. Nach den Figuren 1 bis 3 besitzt der Gewindebohrer einen auseinanderspreizbaren Gewindekopf 3 mit Innenbohrung, der auf eine Trägerachse 1 mit Spr.zkopf 2 aufstekbar ist. Der Gewindekopf 3 ist als Zylinder mit Innenkonus 4 und auf dem Zylindermantel ausgebildetem Arbeitsgewindeabschnitt 5 ausgeführt. Der Zylindermantel besitzt an einem Zylinderende auslaufende Längsschlitze 6, die den Mantel in elastisch spreizbare Mantelabschnitte unterteilen, während der Spreizkopf 2 konisch ausgebildet ist und gegen den Innenkonus arbeitet, wenn nämlich der Gewindekopf 3 auf den Spreizkopf 2 aufgesteckt wird. Je weiter der Gewindekopf 3 aufgesteckt wird, um so mehr spreizen sich die Mantelabschnitte, um so größer wird also der Durchmesser des Gewindekopfes 3. Der konische Spreizkopf 2 besitzt im übrigen Führungsstifte 7, die in die Längsschlitze 6 des Gewindekopfes eingreifen. Im dargestellten Beispiel soll ein Innengewinde in die Bohrung 8 eines Werkstückes 9 eingearbeitet werden. Nach erfolgter Einarbeitung besitzt djeses Innengewinde die in Fig. 3 dargestellte Form 10. - In den Figuren 4 bis 7 ist eine andere Ausführungsform der oben beschriebenen Vorrichtung dargestellt. Zwar ist in diesem Fall der Gewindekopf 3 ebenfalls auf eine Trägerachse 11 mit Spreizkopf 12 aufsteckbar, der Gewindekopf 3 j.@-steht jedoch aus einer Mehrzahl einzelner Gewindeleisten Y -- die an ihrer Außenkante mit dem Arbeitsgewinde 16 versdhen sind und deren Innenkante in Leistenlängsrichtung konisch ausgebildet ist. Ferner weist der Spreizkopf 12 in Kopflängsrichtung konisch verlaufende Aufnahmenuten 13, 14 für die darin einschiebbaren Gewindeleisten 15 auf. Die Gewindeleisten 15 besitzen an ihren gewindefreien Enden Befestigungsflansche 18 zum Ausrichten und Verriegeln der Leisten 15 in einer gemeinsamen Überwurfhalterung 21, 21a. Zur besseren Verankerung der Überwurfhalterung 21, 21a können die Gewindeleisten 15 unmittelbar vor den Befestigungsflanschen 18 mit einer Aussparung 17 versehen sein. Auch bei dieser dargestellten Ausführungsform wird in die Bohrung 19 eines Werkstückes 20 ein Innengewinde in der Form 22 spanlos eingearbeitet, wobei so vorgegangen wird, daß der Gewindekopf.-3 bzw. die Gewindeleisten 15 mit Spiel in die Bohrung 8 bzw. 19 eingeführt, sodann Gewindekopf 3 bzw. Gewindeleisten 15 gespreizt und anschließend wechselweise gemäß dem Pfeil R gedreht sowie unter Erzeugung der Gewindegänge die gesamte Anordnung in Richtung des Pfeiles F vorgeschoben und nach Einarbeitung des Gewindes die Spreizung zurückgenommen sowie der Bohrer mit Spiel aus der Gewindebohrung bzw. dem fertigen Gewinde 10, 22 herausgenommen wird.

Claims (3)

1. P a t@e n t a n s p r ü c h e 1) Verfahren zum Herstellen von Innengewinden mittels eines Gewindebohrers, der dazu in die mit dem Gewinde zu versehende Bohrung eines Werkstückes eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in die Bohrung ein spreizbarer Gewindebohrer eingeführt wird und dieser Bohrer unter wechselweiser Drehbewegung einen Vorschub erfährt sowie auf dem Wege der Kaltformgebung das Gewinde einarbeitet.
2. 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindebohrer mit Spiel in die Bohrung eingeführt, sodann gespreizt und anschließend wechselweise gedreht sowie unter Erzeugung der Gewindegänge vorgeschoben und nach Einarbeitung des Gewindes die Spreizung zurückgenommen sowie der Bohrer mit Spiel aus der Gewindebohrung herausgenommen wird.
3. 3) Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wechselnde Drehbewegung des Gewindebohrers mit einem maximalen Drehwinkel von 450 durchgeführt wird. rer einen ausein,-mderspreizbaren Gewindekopf (3) mit Innenbohrung aufweist und auf eine Trägerachse (1, 11) mit Spreizkopf (2, 12) aufsteckbar ist. 5) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeicshnet, daß der Gewindekopf (3) als Zylinder mit Innenkonus (4) und mit auf dem Zylindermantel ausgebildetem Arbeitsgewindeabschnitt (5) ausgeführt ist und der Zylindermantel an einem Zylinderende auslaufende Längsschlitze (6) besitzt, die den Mantel in elastisch spreizbare Mantelabschnitte unterteilen, während der Spreizkopf (2) konisch ausgebildet ist, und gegen den In-.nenkonus arbeitet. 6) Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der konische Spreizkopf (2) Führungsstifte (7) besitzt, die in die Längsschlitze (6) des Gewindekopfes (3) eingreifen. 7) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindekopf (3) aus einer Mehrzahl einzelner Gewindeleisten (15) besteht, die an ihrer Außenkante mit dem Arbeitsgewinde (16) versehen sind und deren Innenkante in Leistenlängsrichtung konisch ausgebildet ist, daß ferner der Spreizkopf (12) in Kopflängsrichtung konisch verlaufende Aufnahmenuten (1" 14) für die darin einschiebbaren Gewindeleisten (15) aufweist.. 8) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindeleisten (15) an ihren gewindefreien Enden Befestigungsflansche (18) zum Ausrichten und Verriegeln der Leisten (15) in einer gemeinsamen Überwurfhalterung (21, 21a) besitzen. Leerseite