DE19729263C2 - Device for thread forming and tapping - Google Patents

Device for thread forming and tapping

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DE19729263C2 DE1997129263 DE19729263A DE19729263C2 DE 19729263 C2 DE19729263 C2 DE 19729263C2 DE 1997129263 DE1997129263 DE 1997129263 DE 19729263 A DE19729263 A DE 19729263A DE 19729263 C2 DE19729263 C2 DE 19729263C2
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    • B23G2240/00Details of equipment for threading other than threading tools, details of the threading process
    • B23G2240/52Sensors

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Gewindeformen und -schneiden gemäß, die dazu dient, bei soeben gestanzten Tei­ len ein Gewinde in eine Bohrung einzubringen. Solche Vorrich­ tungen sind beispielsweise als Folgewerkzeuge ganz allgemein bekannt.The invention relates to a device for thread forming and -cutting according to, which is used for just punched parts a thread in a hole. Such Vorrich For example, follow-on tools are very general known.

Häufig ist ein Aufnahmekörper vorgesehen, der sämtliche Bau­ gruppen der Vorrichtung aufnimmt und im Bereich der Presse anbringbar ist. Im Aufnahmekörper ist eine Werkzeugaufnahme für ein Gewindeformwerkzeug oder dergleichen vorhanden, die über einen Servomotor gesteuert in beiden Drehrichtungen an­ treibbar ist. Zusätzlich ist ein axialer Vorschub, der zum Formen bzw. Schneiden des Gewindes erforderlich ist, dadurch realisiert, daß die Werkzeugaufnahme mit einer Arbeitswelle gekoppelt ist, die einerseits vom Servomotor rotierend an­ treibbar und andererseits axial verschiebbar im Aufnahmekörper gelagert ist.Often a receiving body is provided, which is all construction groups of the device and in the area of the press is attachable. There is a tool holder in the holder body for a thread forming tool or the like that controlled by a servo motor in both directions is drivable. In addition, there is an axial feed to the Forming or cutting the thread is required, thereby realized that the tool holder with a working shaft is coupled, which rotates on the one hand from the servo motor drivable and on the other hand axially displaceable in the receiving body is stored.

Die DE 22 44 305 A zeigt eine Vorrichtung mit einer Schneid­ kartusche, die auswechselbar in einem Block angebracht ist. Die Schneidkartusche besitzt ein Kernstück, in welches von unten ein Gewindeschneider eingesetzt und darin fixiert ist. Die Fixierung erfolgt mittels einer radial auf den Schaft des Gewindeschneiders ausgerichteten Madenschraube. Nach oben hin geht das Kernstück einstückig in einen Axialabschnitt über, der außen mit Keilzähnen versehen und im Eingriff mit einem Schneckenrad ist.DE 22 44 305 A shows a device with a cutting cartridge that is interchangeably mounted in a block. The cutting cartridge has a core, in which from a tap is inserted at the bottom and fixed in it. The fixation takes place by means of a radial on the shaft of the Tapper aligned grub screw. Upwards the core piece integrally merges into an axial section, the outside with splines and in engagement with one Worm wheel is.

Zur Umsetzung des erforderlichen Axialvorschubes des Kern­ stückes ist eine mit dem Block verdrehfest verbundene Stei­ gungsführungsschraube vorgesehen, die mit einer mit dem Kern­ stück verdrehfest verbundenen Buchse zusammenwirkt. Durch die Betätigung eines Schneckenrades wird das gesamte Kernstück einschließlich des darin aufgenommenen Gewindeschneiders axial verschoben. Für die Funktion ist es deshalb unerläßlich, daß die Gewindesteigung des Gewindeschneiders mit derjenigen der Steigungsführungsschraube übereinstimmt. Im Falle eines Wech­ sels des Gewindeschneiders muß somit die gesamte Schneidkartu­ sche ausgewechselt werden. Weiterhin sind spezielle Maßnahmen für den Fall vorzusehen, daß das Kernloch vollständig fehlt oder falsch positioniert ist. Infolge der mechanischen Zwangs­ kopplung der Drehbewegung und des Vorschubes sind Beschädigun­ gen des Gewindeschneiders kaum zu verhindern.To implement the required axial feed of the core piece is a stone connected to the block in a torsion-proof manner guide screw provided with one with the core piece rotatably connected socket cooperates. Through the  Operating a worm wheel becomes the entire core including the tap included therein axially postponed. It is therefore essential for the function that the thread pitch of the tap with that of the Incline guide screw matches. In the event of a change The thread cutter must therefore have the entire cutting cartridge be replaced. There are also special measures to be provided in the event that the core hole is completely missing or is positioned incorrectly. As a result of mechanical constraint Coupling of the rotary movement and the feed are damage against the tap.

Die CH 641 387 A5 zeigt einen Werkzeughalter mit einer Spann­ zange, die ein Schneidwerkzeug, beispielsweise einen Gewinde­ bohrer, aufnimmt. Die Spannzange ist in einem Gehäuse schwenk­ bar gelagert, so daß Gewinde auch in Kernbohrungen eingebracht werden, die gegenüber der axialen Vorschubrichtung schräg verlaufend angeordnet sind. Auch diese Vorrichtung erfordert spezielle Maßnahmen für den Fall des vollständigen Fehlens oder einer Fehlpositionierung des gestanzten Kernloches.The CH 641 387 A5 shows a tool holder with a clamp pliers that have a cutting tool, such as a thread drill, records. The collet is swiveling in a housing bar stored so that threads are also introduced into core holes be oblique with respect to the axial feed direction are arranged progressively. This device also requires special measures in the event of complete absence or incorrect positioning of the punched core hole.

Bei den bekannten Vorrichtungen stellt sich regelmäßig das Problem, daß besondere Sicherheitsmaßnahmen für solche Fälle getroffen werden müssen, bei denen das Werkstück aufgrund eines Fertigungsfehlers nicht das zu bearbeitende Kernloch aufweist oder aber die Positionierung des Werkstücks in Bezug auf die Vorrichtung nicht exakt erfolgt ist, so daß das Gewindeformwerkzeug bei einsetzendem Vorschub auf das Werkstück auftrifft und ein weiterer Vorschub demzufolge nicht möglich ist.In the known devices, this is regularly the case Problem that special security measures for such cases must be taken where the workpiece is due of a manufacturing defect not the core hole to be machined has or the positioning of the workpiece in relation on the device is not done exactly, so that the thread forming tool  when feed starts on the workpiece hits and a further feed is therefore not possible is.

Um Beschädigungen des Gewindeformwerkzeugs bzw. der Vorrich­ tung selbst zu vermeiden, wurden bislang aufwendige Überwa­ chungssysteme installiert, die das Vorhandensein und die ex­ akte Positionierung des Kernlochs überwachen und gegebenen­ falls auf die Vorrichtung bzw. deren Steuerung einwirken. Nachteilig hierbei ist der hohe Aufwand, der für die Installa­ tion und insbesondere auch die Justierung und Programmierung eines solches Systems erforderlich ist.To damage the thread forming tool or the Vorrich Avoidance itself has been time-consuming monitoring installed systems that check the existence and ex Monitor and check the current positioning of the core hole if act on the device or its control. The disadvantage here is the high effort required for the Installa tion and especially the adjustment and programming of such a system is required.

Der Erfindung lag daher das Problem zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß sie die geschilderten Nachteile nicht mehr aufweist. Insbesondere sollte eine konstruktiv besonders einfach aufgebaute Vorrich­ tung geschaffen werden, die ohne komplizierte Sicherungssyste­ me das Fehlen bzw. die Fehlpositionierung eines Kernlochs detektiert und den Antrieb gegebenenfalls sicher stillsetzt.The invention was therefore based on the problem of a device of the type mentioned in such a way that they develop no longer has the disadvantages described. In particular should be a structurally particularly simple device tion can be created without complicated security systems me the lack or mispositioning of a core hole detected and, if necessary, safely stops the drive.

Gelöst wird dieses Problem durch eine Vorrichtung, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.This problem is solved by a device that the Features of claim 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche angegeben.Advantageous embodiments of the invention are characterized by Characteristics of the subclaims specified.

Die Erfindung basiert auf der Idee, den Vorschub der Arbeits­ welle, die die Werkzeugaufnahme, und damit das Gewindeform­ werkzeug, antreibt, über eine Spindel zu realisieren, die mit einer Leitmutter zusammenwirkt. Die Besonderheit besteht dar­ in, die Leitmutter zwar verdrehfest im Aufnahmekörper fest­ zulegen, jedoch eine Axialverschiebung als Ausweichbewegung für den Fall zuzulassen, daß die vorgesehene Axialverschiebung der Arbeitswelle (Vorschub) nicht möglich sein sollte.The invention is based on the idea of feeding the work shaft that the tool holder, and thus the thread shape tool that drives via a spindle that can be realized with a lead mother cooperates. The peculiarity is there in, the lead nut non-rotatably in the receiving body increase, however, an axial displacement as evasive movement allow in the event that the intended axial displacement the working shaft (feed) should not be possible.

Konkret gelingt dies dadurch, daß die Spindel mit der Arbeits­ welle verdrehfest verbunden ist, beispielsweise an der der Werkzeugaufnahme gegenüberliegenden Stirnseite. Weiterhin ist die Leitmutter im Aufnahmekörper axial verschiebbar gegen die Wirkung einer Feder zwischen einer ersten Position, der Ar­ beitsposition, und einer zweiten Position, der Abschaltposi­ tion, gelagert. Die Feder sorgte dafür, daß die Leitmutter in der Arbeitsposition fixiert ist und somit über die Spindel der für das Ausformen des Gewindes erforderliche Vorschub erfolgt. Die Vorspannung der Feder muß somit so gewählt sein, daß die bei einem normalen Gewindeformvorgang auftretenden Axialkräfte die Leitmutter nicht aus ihrer axialen Position verdrängen können.Specifically, this succeeds in that the spindle with the work shaft is rotatably connected, for example on the  Tool holder opposite end face. Still is the guide nut in the receiving body axially displaceable against the Effect of a spring between a first position, the Ar beit position, and a second position, the switch-off position tion, stored. The spring ensured that the lead nut in the working position is fixed and thus over the spindle of the necessary feed for forming the thread takes place. The bias of the spring must therefore be chosen so that the axial forces occurring during a normal thread forming process Do not displace the lead nut from its axial position can.

Erst im Falle darüber hinausgehender Kräfte, die eine Gefahr für das Gewindeformwerkzeug und/oder den gesamten Antrieb darstellen können, weicht die Leitmutter axial aus und drückt die Feder zusammen. Diese Verschiebebewegung wird durch ein­ fachste Mittel überwacht und löst ein Abschaltsignal für den Antrieb aus. Konkret ist ein Sensor vorgesehen, der das Er­ reichen einer bestimmten axialen Position der Leitmutter de­ tektiert, wobei diese Position als Abschaltposition bezeichnet wird. Der maximale Verschiebeweg zwischen der Arbeitsposition und der Abschaltposition ist einerseits so gewählt, daß klei­ nere Verschiebungen z. B. infolge kurzer reibungsbedingter Kraftstöße noch nicht zum Abschalten führen, andererseits ein sicherer Abschaltvorgang bei nicht vorhandenem Kernloch oder bei unzulässig hoher Überlastung gewährleistet ist.Only in the case of additional forces that pose a danger for the thread forming tool and / or the entire drive can represent, the lead nut deviates axially and presses the feather together. This shifting movement is indicated by a Most sophisticated means monitors and triggers a shutdown signal for the Drive off. Specifically, a sensor is provided that the Er range a certain axial position of the lead nut de tectiert, this position referred to as the switch-off position becomes. The maximum displacement between the working position and the switch-off position is chosen so that small nere shifts z. B. due to short friction Power surges do not lead to switching off, on the other hand Safe shutdown process when there is no core hole or is guaranteed in the event of impermissibly high overload.

Eine erste Gruppe von bevorzugten Ausführungsformen ist auf die Ausgestaltung und Plazierung der Leitmutter gerichtet.A first group of preferred embodiments is on the design and placement of the lead nut.

Bevorzugt weist der Aufnahmekörper eine Bohrung auf, in der die Leitmutter gelagert ist. Eine derartige Bohrung kann ohne besonderen Aufwand in den im übrigen massiven Aufnahmekörper eingebracht werden und gewährleistet die für die Führung der Leitmutter erforderliche Stabilität.The receiving body preferably has a bore in which the lead nut is mounted. Such a hole can be without special effort in the otherwise massive receiving body be introduced and ensures the leadership of the Guide nut required stability.

Die Arbeitsposition für die Leitermutter kann besonders ein­ fach dadurch vorgegeben werden, daß die Bohrung einen Absatz aufweist. Gegen diesen Absatz ist die Leitmutter durch die Wirkung der Feder axial gedrückt gehalten. Diese Art des An­ schlags gewährleistet eine ausreichende mechanische Stabili­ tät, so daß die über die Feder ausgeübte Anpresskraft sicher übertragen werden kann. Die Leitmutter kann hierbei weitgehend vollflächig oder aber auch im Bereich einer angeformten Ring­ schulter zur Anlage gebracht sein.The working position for the ladder mother can be particularly one subject to be specified in that the bore a paragraph  having. The lead nut is against this paragraph by the Effect of the spring kept axially pressed. That kind of approach impact ensures adequate mechanical stability act so that the contact pressure exerted by the spring safely can be transferred. The lead nut can largely over the entire surface or in the area of a molded ring shoulder brought to the plant.

Als Verdrehsicherung für die Leitmutter kann bevorzugt eine Paßfeder vorgesehen sein, die in an sich bekannter Weise am Aufnahmekörper in einer Axialnut festgelegt ist. Korrespondie­ rend hierzu ist die Leitmutter mit einer axial durchgehenden Nut versehen, die mit der Paßfeder zusammenwirkt. Somit ist gewährleistet, daß die Leitmutter in der Bohrung axial ver­ schiebbar und gleichzeitig gegen Verdrehen gesichert ist.As an anti-twist device for the guide nut, one can preferably be used Feather key may be provided, which in a known manner on Receiving body is fixed in an axial groove. Correspondence rend this is the lead nut with an axially continuous Provide groove that interacts with the key. So is ensures that the lead nut in the bore ver is slidable and at the same time secured against twisting.

Zum Erzeugen der Anpresskraft ist die Feder vorteilhafterweise als Druckfeder ausgebildet, die axial wirkend zwischen der Leitmutter und dem Aufnahmekörper unter Vorspannung eingesetzt ist. Die Abstützung am Aufnahmekörper erfolgt im Bereich eines Deckels, der die die Leitmutter aufnehmende Bohrung ver­ schließt. Die Vorspannung der Druckfeder ist so gewählt, daß die Leitmutter sicher in der Arbeitsposition fixiert gehalten ist und die vom Gewindeformwerkzeug herrührenden Axialkräfte übertragen kann.The spring is advantageously used to generate the contact pressure designed as a compression spring, which acts axially between the Lead nut and the receiving body inserted under tension is. The support on the receiving body takes place in the area of a Cover ver ver the bore receiving the lead nut closes. The preload of the compression spring is chosen so that the lead nut is held securely in the working position and the axial forces originating from the thread forming tool can transmit.

Am oberen Ende des Verfahrweges der Leitmutter kann die Ab­ schaltposition dadurch vorgegeben werden, daß ein Sensor in eine Aufnahmebohrung eingesetzt ist, die radial in die die Leitmutter aufnehmende Bohrung mündet. Die Aufnahmebohrung für den Sensor muß so plaziert sein, daß die Leitmutter die kor­ respondierende axiale Position ungehindert erreichen kann. Konkret bedeutet dies, daß in dieser Position die Druckfeder noch nicht ganz vollständig zusammengedrückt, d. h. nicht auf Block gefahren ist.At the upper end of the guide nut's travel path, the Ab switching position can be specified by a sensor in a receiving hole is inserted, which radially in the Guiding nut receiving bore opens. The location hole for the sensor must be placed so that the lead nut the kor can reach the corresponding axial position unhindered. Specifically, this means that in this position the compression spring not fully compressed yet, d. H. not on Block is driven.

Der Sensor erzeugt ein Abschaltsignal und wirkt auf die Steu­ erung des Servomotors und auf den Pressenantrieb (Pressestop) ein. Durch das Stillsetzen des Antriebs wird zuverlässig eine Beschädigung der Vorrichtung einschließlich des Gewindeform­ werkzeugs und des Werkstücks verhindert.The sensor generates a switch-off signal and acts on the control of the servo motor and on the press drive (press stop)  on. By stopping the drive, a becomes reliable Damage to the device including the thread form tool and the workpiece prevented.

Eine weitere Gruppe von bevorzugten Maßnahmen zielt auf die Gestaltung der Werkzeugaufnahme ab, um deren optimales Zusam­ menwirken mit dem erfindungsgemäßen Sicherungssystem ermögli­ chen.Another group of preferred measures targets the Design of the tool holder in order to optimally combine them Menù possible with the security system according to the invention chen.

Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gegeben, daß die Werkzeugaufnahme in eine Axialbohrung der Arbeitswelle einge­ setzt ist. Hierdurch ist es möglich, unterschiedliche Werk­ zeugaufnahmen für unterschiedliche Werkzeugtypen, beispiels­ weise Gewindeschneideinsätze, Bohrer und dergleichen zu ver­ wenden.An advantageous embodiment is given in that the Tool holder inserted into an axial bore of the working shaft sets is. This makes it possible to work different tool holders for different tool types, for example wise tapping inserts, drills and the like turn.

Besonders bevorzugt ist die Werkzeugaufnahme radial verschieb­ bar in der Axialbohrung gelagert. Dies eröffnet die Möglich­ keit, daß auch im Falle einer nicht exakten Positionierung des Kernlochs das Gewindeformwerkzeug selbsttätig nachgeführt wird, ohne daß es einer Positionskorrektur des Werkstücks oder der Vorrichtung bedürfte. Für die Positioniergenauigkeit kön­ nen deshalb die Anforderungen reduziert werden, wodurch sich der Steuerungsaufwand des Fertigungsablaufs erheblich gün­ stiger gestalten läßt. Der maximal mögliche radiale Verschie­ beweg der Werkzeugaufnahme muß so bemessen sein, daß bei einem seitlich versetzten Auftreffen des Gewindeformwerkzeugs auf das Kernloch eine zentrale Ausrichtung erfolgen kann und dar­ über hinaus die für den Gewindeformvorgang erforderliche um­ laufende Rotationsbewegung des Gewindeformwerkzeugs gewähr­ leistet ist. Für die meisten Anwendungsfälle ist es ausrei­ chend, wenn der maximal mögliche radiale Verschiebeweg nach Art eines radialen Spiels vergleichsweise klein bemessen ist. Bei größeren Positionierfehlern ist das Gewindeformwerkzeug ohnehin nicht mehr in der Lage, selbsttätig infolge der Eigen­ rotation in das Kernloch hineingezogen zu werden. Maßgeblich hierbei ist neben dem Kernlochradius am Übergang von der Boh­ runginnenwandung zur Oberfläche des Werkstücks die Ausprägung des Gewindeformwerkzeugs im stirnseitigen Bereich nach Art eines Kegelstumpfs.The tool holder is particularly preferably displaced radially bar in the axial bore. This opens up the possibility speed that even if the positioning of the The thread forming tool automatically tracked without a position correction of the workpiece or the device would need. For the positioning accuracy Therefore, the requirements are reduced, which makes the control effort of the production process is considerably good can be designed. The maximum possible radial displacement Movement of the tool holder must be such that at one laterally offset impact of the thread forming tool the core hole can be aligned centrally and is beyond that required for the thread forming process Ensure continuous rotation of the thread forming tool is accomplished. For most applications it is sufficient accordingly, if the maximum possible radial displacement Type of radial play is comparatively small. For larger positioning errors, the thread forming tool anyway no longer able to act automatically as a result of own rotation to be drawn into the core hole. Essential here is next to the core hole radius at the transition from the Boh inner wall to the surface of the workpiece  of the thread forming tool in the front area according to Art of a truncated cone.

Eine verdrehfeste Ankopplung der Werkzeugaufnahme an die Ar­ beitswelle gelingt auf einfacher Art und Weise dadurch, daß wenigstens ein, bevorzugt jedoch vier Mitnehmerstifte in die Arbeitswelle eingesetzt sind, die auf die Werkzeugaufnahme ausgerichtet sind. Hierbei ist zu beachten, daß die Mitnehmer­ stifte hinsichtlich Gestaltung und Anordnung so gewählt sind, daß sie die vorgesehene Radialverschiebung der Werk­ zeugaufnahme in Bezug auf die Arbeitswelle zulassen.A twist-proof coupling of the tool holder to the ar beitswelle succeeds in a simple manner in that at least one, but preferably four driver pins in the Working shaft are used on the tool holder are aligned. It should be noted that the driver pens are chosen in terms of design and arrangement that they have the intended radial displacement of the plant Allow tooling in relation to the working wave.

Bevorzugt ist an der Werkzeugaufnahme ein außen umlaufender Ringsteg angeformt, an dem axial und aneinander gegenüberlie­ gend zwei Wälzlager angreifen. Eines der Wälzlager liegt an einem Absatz der Axialbohrung an und stützt somit die Werk­ zeugaufnahme axial gegenüber der Arbeitswelle ab. Das gegen­ überliegend angeordnete Wälzlager ist in der Aufnahmebohrung von einem Distanzring abgestützt, der bevorzugt in an sich bekannter Weise von einem Sicherungsring gehalten ist, der in eine umlaufende Nut der Axialbohrung eingesetzt ist. Durch Entfernen des Sicherungsrings kann die Werkzeugaufnahme ein­ schließlich der Wälzlager leicht entnommen und beispielsweise ausgetauscht werden.An outer circumferential is preferred on the tool holder Ring web formed on the axially and against each other attack two rolling bearings. One of the rolling bearings is in contact a shoulder of the axial bore and thus supports the movement tool holder axially opposite the working shaft. The against Rolling bearing arranged above is in the receiving bore supported by a spacer ring, which preferably in itself is held in a known manner by a locking ring which in a circumferential groove of the axial bore is inserted. By Removing the locking ring can cause the tool holder finally the rolling bearing is easily removed and for example be replaced.

Vorteilhafterweise ist die Werkzeugaufnahme zweigeteilt ausge­ führt, nämlich in Form einer Hülse, in die eine Spannzange eingesetzt ist. Die Konfiguration ermöglicht die Verwendung handelsüblicher, kostengünstig erhältlicher Spannzangen, die über die Hülse radial verschieblich in der Vorrichtung aufge­ nommen sind.The tool holder is advantageously designed in two parts leads, namely in the form of a sleeve into which a collet is inserted. The configuration enables use commercially available, inexpensive collets that radially displaceable in the device via the sleeve are taken.

Eine weitere Gruppe von Maßnahmen zielt auf die Optimierung des Antriebs ab, dem im Zusammenhang mit dem Sicherungssystem eine besondere Bedeutung zukommt.Another group of measures is aimed at optimization of the drive, in connection with the security system is of particular importance.

Für einen besonders leicht gängigen axialen Vorschub der das Gewindeformwerkzeug tragenden Arbeitswelle ist eine Lagerbuchse vorgesehen, die in eine Lagerhohlwelle eingesetzt ist. Die Lagerhohlwelle wird in nachstehend noch näher beschriebe­ ner Art und Weise rotierend angetrieben, wodurch zwangsgekop­ pelt auch eine Axialverschiebung der Arbeitswelle als Vorschub für das Gewindeformwerkzeug bewegt wird. Die Lagerbuchse dient nun dazu, die Axialverschiebebewegung der Arbeitswelle in­ nerhalb der Lagerhohlwelle leichtgängig zu gestalten.For a particularly smooth axial feed of the The working shaft carrying the thread forming tool is a bearing bush  provided that is inserted into a hollow bearing shaft. The hollow bearing shaft is described in more detail below ner rotatingly driven, thereby forcing kopop pelt also an axial displacement of the working shaft as a feed for the thread forming tool is moved. The bearing bush serves now, the axial displacement movement of the working shaft in easy to design within the hollow bearing shaft.

Die verdrehfeste Verbindung zwischen der Lagerhohlwelle und der Arbeitswelle erfolgt vorteilhafterweise durch ein Mitneh­ merelement, bevorzugt in Form einer Paßfeder, die an der Ar­ beitswelle festgelegt ist und mit einer korrespondierenden Nut an der Lagerhohlwelle zusammenwirkt. Die axiale Ausrichtung der Paßfeder und der korrespondierenden Nut an der Lagewelle ermöglichen eine axiale Relativbewegung zwischen der Arbeits­ welle und der Lagerhohlwelle, die für die Realisierung des Vorschubs nötig ist.The torsion-proof connection between the hollow bearing shaft and the work wave is advantageously carried out merelement, preferably in the form of a feather key on the Ar beitswelle is fixed and with a corresponding groove cooperates on the hollow bearing shaft. The axial alignment the key and the corresponding groove on the position shaft allow an axial relative movement between the work shaft and the hollow bearing shaft necessary for the realization of the Feed is necessary.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, an der Lagerhohlwelle ein Kegelrad anzubringen, insbesondere ein­ stückig anzuformen, das mit einem korrespondieren Kegelrad in Eingriff ist, welches mit der Abtriebswelle des Servomotors gekoppelt ist. Diese Art des Antriebs, der ohne Zwischenschal­ tung weiterer Getrieberitzel auskommt, ist äußerst platzspa­ rend und mit vergleichsweise geringen Reibungsverlusten behaf­ tet.A particularly preferred embodiment provides for Bearing hollow shaft to attach a bevel gear, especially a to form in pieces, with a corresponding bevel gear in Intervention is, which with the output shaft of the servo motor is coupled. This type of drive, without an intermediate scarf additional gear pinion is extremely space-saving rend and with comparatively low friction losses tet.

Die Einleitung des Drehmoments vom Servomotor auf das Kegelrad erfolgt mittels einer in die Abtriebswelle eingesetzten Paßfe­ der. Diese Konzeption ermöglicht eine sichere Übertragung des Antriebsmoments, auch unter großer Belastung.Introduction of torque from the servo motor to the bevel gear takes place by means of a passport inserted into the output shaft the. This concept enables a secure transmission of the Driving torque, even under high loads.

Schließlich kann ein weiterer Sensor vorgesehen sein, um ein Referenzsignal für die axiale Ausgangsposition der Arbeits­ welle zu erzeugen. Diese Ausgangsposition ist als oberer Tot­ punkt der Werkzeugaufnahme bzw. des daran befestigten Gewinde­ formwerkzeugs zu betrachten. Finally, a further sensor can be provided for a Reference signal for the axial starting position of the work generate wave. This starting position is as top dead point of the tool holder or the thread attached to it to consider mold.  

Die Vorrichtung eignet sich nicht nur zum Einsatz bei einer Presse als Folgewerkzeug zum Formen bzw. Schneiden eines Ge­ windes, sondern kann universell für solche Zwecke eingesetzt werden, bei denen eine mit einer Rotationsbewegung zwangs­ gekoppelten Axialverschiebebewegung realisiert werden soll. Ebenso ist es möglich, die Vorrichtung losgelöst vom vorste­ hend beschriebenen Einsatzfall zu verwenden, insbesondere als eigenständige Vorrichtung zur Werkstückbearbeitung.The device is not only suitable for use with a Press as a follow-up tool for shaping or cutting a Ge windes, but can be used universally for such purposes where one is forced to rotate coupled axial displacement movement to be realized. It is also possible to detach the device from the previous one to use described use, especially as independent device for workpiece processing.

Die Erfindung wird näher anhand des in den Figuren dargestell­ ten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigenThe invention is illustrated in more detail with reference to that in the figures th embodiment explained. Show it

Fig. 1: Vorrichtung in Ausgangsposition (oberer Tot­ punkt) Fig. 1: device in the starting position (top dead center)

Fig. 2: Vorrichtung gemäß Fig. 1 in Endstellung, Ge­ windeformwerkzeug im Werkstück eingedreht, . FIG. 2 shows device of Figure 1 in end position, Ge thread forming tool in the work piece is screwed,

Fig. 3: Vorrichtung gemäß Fig. 1, Leitmutter in Ab­ schaltposition. Fig. 3: Device according to FIG. 1, guide nut in the switch position.

Die Vorrichtung weist einen im wesentlichen würfelförmigen Aufnahmekörper 2 auf, der sämtliche Bauteile aufnimmt. Am Aufnahmekörper 2 ist ein Servomotor 1 angeflanscht, der mit einer nicht näher dargestellten Steuerung versehen ist und einen Antrieb in beiden Drehrichtungen ermöglicht. Das Auf­ nahmegehäuse 2 ist infolge der plan verlaufenden Oberflächen in an sich beliebigen Positionen anbringbar, so daß auch in von der Vertikalen abweichende Vorschubrichtungen, bei­ spielsweise bei gekrümmten oder schräg verlaufenden Werkstück­ abschnitten, eine Bearbeitung ermöglicht wird.The device has an essentially cube-shaped receiving body 2 , which receives all components. A servo motor 1 is flanged to the receiving body 2 , which is provided with a control (not shown in more detail) and enables a drive in both directions of rotation. On the receiving housing 2 is due to the flat surfaces in any position attachable, so that even in deviating from the vertical feed directions, for example sections with curved or inclined workpiece, processing is possible.

Der Servomotor 1 besitzt eine Abtriebswelle 1a, die in das Innere des Aufnahmekörpers 2 hineingeführt ist. Die Abtriebs­ welle 1a ist über eine Paßfeder 17 verdrehfest mit einem Ke­ gelrad 1b verbunden, welches über Wälzlager 15 innerhalb des Aufnahmekörpers 2 abgestützt ist. Das Kegelrad 1b ist in Ein­ griff mit einem weiteren Kegelrad 5b, das seinerseits über ein Wälzlager 14 im Aufnahmekörper 2 gelagert ist. Die Wälzlager 14, 15 sind an den Kegelrädern 5b, 1b durch Sicherungsringe 14a, 15a fixiert. Als Verzahnung für die Kegelräder 1b, 5b wurde eine Zyklo-Palloidverzahnung gewählt, da diese in der Lage ist, ein hohes Drehmoment spielfrei zu übertragen.The servo motor 1 has an output shaft 1 a, which is guided into the interior of the receiving body 2 . The output shaft 1 a is rotatably connected via a feather key 17 with a Ke gelrad 1 b, which is supported by roller bearings 15 within the receiving body 2 . The bevel gear 1 b is in a handle with a further bevel gear 5 b, which in turn is mounted on a roller bearing 14 in the receiving body 2 . The roller bearings 14 , 15 are fixed to the bevel gears 5 b, 1 b by retaining rings 14 a, 15 a. As a toothing for the bevel gears 1 b, 5 b, a cyclo-palloid was chosen because it is able to transmit a high torque free from play.

Das Kegelrad 5b ist einstückig mit einer Lagerhohlwelle 5 gebildet, welche einerseits eine Lagerbuchse 6 und anderer­ seits eine Nut 5a besitzt. Die Nut 5a ist axial ausgerichtet und wirkt mit einer Paßfeder 18 zusammen, die eine verdreh­ feste Kopplung mit einer Arbeitswelle 19 herstellt. Die Nut 5a ist axial durchgehend ausgebildet, so daß die Arbeitswelle 19 eine axiale Verschiebebewegung vollführen kann, wie sie nach­ stehend noch näher beschrieben ist. Zu diesem Zweck ist eine Lagerbuchse 6 für die Arbeitswelle 19 vorgesehen, die aus einem Material gefertigt, das entsprechende Gleiteigenschaften aufweist. Eine derartiges Material ist beispielsweise die Lagerbronze.The bevel gear 5 b is formed in one piece with a hollow bearing shaft 5 , which on the one hand has a bearing bush 6 and on the other hand has a groove 5 a. The groove 5 a is aligned axially and cooperates with a parallel key 18 , which produces a twist-proof coupling with a working shaft 19 . The groove 5 a is axially continuous, so that the working shaft 19 can perform an axial displacement movement, as described in more detail below. For this purpose, a bearing bush 6 is provided for the working shaft 19 , which is made of a material that has corresponding sliding properties. One such material is the bearing bronze.

In die Arbeitswelle 19 ist stirnseits eine Axialbohrung 19c mit einem Absatz 19d eingebracht. In die Axialbohrung 19c ist eine Hülse 7 eingesetzt, die ihrerseits eine Spannzange 8 verdrehfest aufnimmt.In the working shaft 19 is introduced d hand end an axial bore 19 with a step c 19th In the axial bore 19 c, a sleeve 7 is inserted, which in turn receives a collet 8 rotatably.

Die Hülse 7 ist mit einem außen umlaufenden Ringsteg 7b verse­ hen, an dem axial und aneinder gegenüberliegend jeweils ein Wälzlager 11 angreift. Das obere der beiden Wälzlager 11 dient zur Abstützung am Absatz 19d. Das untere Wälzlager 11 wird von einem Distanzring 7a gehalten, der über einen Sicherungsring 7c in der Lagerhohlwelle 5 gehalten ist. Der Distanzring 7a ist so geformt, daß er zusammen mit einer Scheibe 7d eine Führungsnut für einen Dichtring 12 bildet, der an der Hülse 7 anliegt. Der Dichtring 12 verhindert somit ein Eindringen von Schmutzpartikeln in die Axialbohrung 19c.The sleeve 7 is hen with an outer circumferential ring web 7 b verse, on which axially and aneinder opposite one roller bearing 11 engages. The upper of the two roller bearings 11 is used for support on paragraph 19 d. The lower roller bearing 11 is held by a spacer ring 7 a, which is held in the hollow bearing shaft 5 via a retaining ring 7 c. The spacer ring 7 a is shaped so that it forms a guide groove for a sealing ring 12 together with a disc 7 d, which bears against the sleeve 7 . The sealing ring 12 thus prevents dirt particles from entering the axial bore 19 c.

Die Durchmesser der verschiedenen Axialabschnitte der Axial­ bohrung 19c sind größer gewählt als die korrespondierenden Durchmesserabschnitte der darin eingesetzten Hülse 7, so daß eine radiale Verschiebebewegung der Hülse 7 in Bezug auf die Lagerhohlwelle 5 ermöglicht ist. Sie dient zur Realisierung der später beschriebenen Such-/Pendelbewegung der Werkzeugauf­ nahme. Zur Übertragung der Drehbewegung von der Arbeitswelle 19 auf die Hülse 7 sind Mitnahmestifte 13 vorgesehen.The diameter of the different axial sections of the axial bore 19 c are chosen larger than the corresponding diameter sections of the sleeve 7 inserted therein, so that a radial displacement movement of the sleeve 7 in relation to the hollow bearing shaft 5 is made possible. It serves to implement the search / pendulum movement of the tool holder described later. Driving pins 13 are provided for transmitting the rotary movement from the working shaft 19 to the sleeve 7 .

Der Aufnahmekörper 2 wird im Bereich der Lagerhohlwelle 5 durch einen Deckel 3 verschlossen, der einerseits das Wälz­ lager 14 abstützt, andererseits einen Simmerring 4 zum Abdich­ ten der hindurchtretenden Lagerhohlwelle 5 trägt.The receiving body 2 is closed in the region of the hollow bearing shaft 5 by a cover 3 which supports the rolling bearing 14 on the one hand and on the other hand carries a sealing ring 4 for sealing the hollow bearing shaft 5 passing therethrough.

Zur Realisierung einer axialen Verschiebebewegung, dem Vor­ schub, weist die Arbeitswelle 19 eine Spindel 19a mit einem Außengewinde 19b auf, die mit einer ein korrespondierendes Innengewinde 20b aufweisenden Leitmutter 20 zusammenwirkt.To realize an axial displacement movement, the advance, the working shaft 19 has a spindle 19 a with an external thread 19 b, which cooperates with a corresponding internal thread 20 b having a guide nut 20 .

Die Leitmutter 20 ist in eine Bohrung 2a eingesetzt, die ge­ genüberliegend zur Axialbohrung 19c im Aufnahmekörper 2 an­ gebracht ist und einen Absatz 2b aufweist. Die Leitmutter 20 ist verdrehfest in Bezug auf den Aufnahmekörper 2 durch eine Paßfeder 21 festgelegt, die in eine Nut 20a der Leitmutter 20 eingreift. Die Nut 20a ist axial durchgehend gestaltet, so daß die Leitmutter 20 eine axiale Verschiebebewegung ausführen kann, hierbei jedoch an der Rotation gehindert ist.The guide nut 20 is inserted into a bore 2 a, which is placed opposite to the axial bore 19 c in the receiving body 2 and has a paragraph 2 b. The guide nut 20 is fixed against rotation with respect to the receiving body 2 by a feather key 21 which engages in a groove 20 a of the guide nut 20 . The groove 20 a is axially continuous, so that the guide nut 20 can perform an axial displacement movement, but is prevented from rotating.

Die Leitmutter 20 weist eine Ringnut 20c auf, die der führen­ den Aufnahme einer Feder 22 dient. Die Feder 22 stützt sich unter Vorspannung gegenüberliegend an einem den Aufnahmekörper 2 verschließenden Deckel 23 ab. Infolge der Vorspannung der Feder 22 ist die Leitmutter 20 in der in Fig. 1 dargestellten Ausgangsposition gegen den Absatz 2b gedrückt gehalten.The guide nut 20 has an annular groove 20 c, which is used to hold a spring 22 . The spring 22 is biased against a cover 23 which closes the receiving body 2 . As a result of the pretensioning of the spring 22 , the guide nut 20 is held pressed against the shoulder 2 b in the starting position shown in FIG. 1.

Am Aufnahmekörper 2 sind Schmiernippel 28, 29 vorgesehen, durch die Schmiermittel zugeführt werden kann. Dies ist auf­ grund der starken Beanspruchung der Bauteile auch während des Betriebs von Zeit zu Zeit erforderlich.Lubricating nipples 28 , 29 are provided on the receiving body 2 , through which lubricants can be supplied. Due to the high stress on the components, this is also necessary from time to time during operation.

Zum Erzeugen von Steuersignalen sind Sensoren 25, 26 vorgesehen. Der Sensor 25 ist in eine Aufnahmebohrung 2c eingesetzt und löst ein Abschaltsignal für den Servomotor 1 aus, sofern die Leitmutter 20 beispielsweise infolge einer Störung nach oben läuft, wie nachstehend noch näher beschrieben wird.Sensors 25 , 26 are provided for generating control signals. The sensor 25 is inserted into a receiving bore 2 c and triggers a switch-off signal for the servo motor 1 if the lead nut 20 runs upwards, for example as a result of a fault, as will be described in more detail below.

Der Sensor 26 ist als Referenzsensor für die Ausgangslage der Arbeitswelle 19 vorgesehen.The sensor 26 is provided as a reference sensor for the starting position of the working shaft 19 .

Zur Vermeidung einer Sensorhysterese ist der Aufnahmekörper 2 vollständig aus Aluminium gefertigt. Dieser Werkstoff hat darüber hinaus den Vorzug einer gegenüber Stahl stark ver­ besserten Wärmeabgabe, so daß sich weitere Vorteile im Betrieb ergeben.To avoid a sensor hysteresis, the receiving body 2 is made entirely of aluminum. This material also has the advantage of a greatly improved heat output compared to steel, so that there are further advantages in operation.

Die Funktionsweise der Vorrichtung wird anhand der drei Figu­ ren verdeutlicht, die jeweils unterschiedliche Betriebszustän­ de einer im übrigen identisch aufgebauten Vorrichtung zeigen. Der Übersichtlichkeit halber wurde auf die vollständige Wie­ derholung sämtlicher Bezugszeichen in den Fig. 2 und 3 verzichtet.The operation of the device is illustrated by the three figures, each showing different operating states of an otherwise identical device. For the sake of clarity, the complete repetition of all reference numerals in FIGS . 2 and 3 has been omitted.

Fig. 1 symbolisiert den Ausgangszustand, bei dem sich die Arbeitswelle 19 in der oberen Totpunktstellung (O. T.) befin­ det. In die Spannzange 8 ist ein Gewindeschneidwerkzeug 9 eingesetzt, die Leitmutter 20 befindet sich in Arbeitsstel­ lung, die durch ihr axiales Anliegen an den Absatz 2b defi­ niert ist. Sie wird dort infolge der vorgespannten Feder 22 angepreßt. Der Sensor 26 detektiert diesen Zustand als Refe­ renz- oder Ausgangsposition. Fig. 1 symbolizes the initial state in which the working shaft 19 is in the top dead center position (OT). In the collet 8 , a threading tool 9 is used, the guide nut 20 is in working position, which is defined by its axial abutment on paragraph 2 b. It is pressed there due to the preloaded spring 22 . The sensor 26 detects this state as a reference or starting position.

Unterhalb des Gewindeformwerkzeugs 9 ist ein Werkstück 10 mit einem ordnungsgemäß ausgeformten Kernloch 10a positioniert. Ausgelöst durch ein hier nicht näher interessierendes Start­ signal wird der Servomotor 1 in einer ersten Richtung in Be­ trieb gesetzt, wodurch über die Kegelräder 1b, 5b die Arbeits­ welle 19 in Rotation versetzt wird. Diese Rotationsbewegung wird über die Mitnahmestift 13, die Hülse 7 und die Spannzange 8 unmittelbar auf das Gewindeformwerkzeug 9 übertragen. A workpiece 10 with a properly formed core hole 10 a is positioned below the thread forming tool 9 . Triggered by a start signal of no interest here, the servo motor 1 is set in a first direction in operation, whereby the work shaft 19 is rotated via the bevel gears 1 b, 5 b. This rotational movement is transmitted directly to the thread forming tool 9 via the driving pin 13 , the sleeve 7 and the collet 8 .

Gleichzeitig erzeugt die mit der Arbeitswelle 19 mitrotierende Spindel 19a infolge ihres Zusammenwirkens mit der verdrehfest fixierten Leitmutter 20 eine abwärts gerichtete, zwangsgekop­ pelte Verschiebebewegung. Somit wird das Gewindeformwerkzeug 9 rotierend abwärts auf das Werkstück 10 abgesenkt und trifft im Bereich des Kernlochs 10a auf.At the same time the co-rotating with the working shaft 19 a spindle 19 produces a downward, zwangsgekop pelte displacement movement as a result of their interaction with the rotationally fixed lead nut 20th Thus, the thread forming tool 9 is rotated downwards onto the workpiece 10 and strikes in the region of the core hole 10 a.

Im Falle einer exakten koaxialen Ausrichtung von Gewindeform­ werkzeug 9 und Kernloch 10a dringt das Gewindeformwerkzeug 9 unmittelbar in das Kernloch 10a ein, wodurch der Reibungs­ widerstand rapide ansteigt. Die zur Umsetzung des Vorschubs weiterhin erforderlichen Kräfte nehmen zu, so daß die Leitmut­ ter 20 das Bestreben hat, gegenläufig auszuweichen. Dies wird einerseits durch die Paßfeder 21 und andererseits durch die Vorspannung der Feder 22 zuverlässig verhindert. Der Gewinde­ formvorgang wird solange fortgeführt, bis die Arbeitswelle 19 die in Fig. 2 dargestellte Endposition bzw. untere Totpunkt­ lage (U. T.) erreicht hat. In dieser Position ist die Arbeits­ welle 19 axial in Bezug auf die Hülse 5 ausgefahren, wobei weiterhin die Paßfeder 18 die verdrehfeste Kopplung zu den Kegelrädern 1b, 5b sicherstellt. In Fig. 2 ist weiterhin zu erkennen, daß die Spindel 19a in Bezug auf die in Arbeits­ stellung befindliche Leitmutter 20 nach unten gewandert ist.In the case of an exact coaxial alignment of threaded mold 9 and core hole 10 a penetrating the thread forming tool 9 increases rapidly directly into the core hole 10 a, a, whereby the friction resistance. The forces required to implement the feed continue to increase, so that the Leitmut ter 20 has the tendency to avoid in the opposite direction. This is prevented on the one hand by the parallel key 21 and on the other hand by the bias of the spring 22 . The thread forming process is continued until the working shaft 19 has reached the end position or bottom dead center position (UT) shown in FIG. 2. In this position, the working shaft 19 is axially extended with respect to the sleeve 5 , with the feather key 18 also ensuring the torsion-proof coupling to the bevel gears 1 b, 5 b. In Fig. 2 it can also be seen that the spindle 19 a has migrated downward in relation to the guide nut 20 in the working position.

Bei Erreichen der in Fig. 2 angedeuteten Stellung wird nunmehr der Servomotor 1 umgesteuert, so daß das Gewindeformwerkzeug 9 in ungekehrter Drehrichtung angetrieben und der Rückhub eingeleitet wird. Bei Erreichen der in Fig. 1 dargestellten oberen Totpunktstellung wird der Antrieb stillgesetzt. Das Werkstück 10 kann nunmehr entnommen bzw. zur Weiterbearbeitung zur nächsten Bearbeitungsstation transferiert werden.When the position indicated in FIG. 2 is reached, the servo motor 1 is now reversed so that the thread forming tool 9 is driven in the reverse direction of rotation and the return stroke is initiated. When the top dead center position shown in FIG. 1 is reached, the drive is stopped. The workpiece 10 can now be removed or transferred to the next processing station for further processing.

Aus Fig. 1 kann weiterhin die sogenannte Suchfunktion der Vorrichtung abgeleitet werden. Sie ist dann wirksam, wenn abweichend von der Darstellung gemäß Fig. 1 das Gewindeform­ werkzeug 9 nicht exakt koaxial zum Kernloch 10a positioniert ist. Im Fall eines außermittigen Versatzes bewirkt die kegel­ stumpfförmige Gestaltung des Gewindeformwerkzeugs 9 im vorderen Bereich, daß beim Auftreffen auf das Werkstück 10 und im weiteren Verlauf, bedingt durch den Vorschub, das Gewindeform­ werkzeug 9 einschließlich der Spannzange 8 und der Hülse 7 radial seitlich soweit ausweichen, bis eine exakt koaxiale Ausrichtung von Gewindeformwerkzeug 9 und Kernloch 10a er­ reicht ist. Diese Art der automatischen Zentrierung erfordert keinerlei zusätzliche Steuerungsmaßnahmen, sondern kann im Rahmen des konstruktiv vorgesehenen radialen Spiels der Hülse 7 in Bezug auf die Lagerhohlwelle 5 erfolgen. Diese innerhalb der Arbeitswelle 19 vollständig integrierte Zusatzfunktion ersetzt die bislang verwendeten Pendeleinrichtungen, die als Aufsteckbares Zusatzaggregat konzipiert waren. Mit der vorlie­ genden Konzeption gelingt es, das Bauvolumen und den mecha­ nischen Aufwand erheblich zu reduzieren.The so-called search function of the device can also be derived from FIG. 1. It is effective when, in contrast to the representation according to FIG. 1, the thread forming tool 9 is not positioned exactly coaxially with the core hole 10 a. In the case of an off-center offset, the truncated cone-shaped design of the thread forming tool 9 in the front area causes that when hitting the workpiece 10 and in the further course, due to the feed, the thread forming tool 9 including the collet 8 and the sleeve 7 deflect radially laterally as far , until an exactly coaxial alignment of the thread forming tool 9 and core hole 10 a is sufficient. This type of automatic centering does not require any additional control measures, but can take place within the framework of the radial clearance of the sleeve 7 in relation to the bearing hollow shaft 5 . This additional function, which is fully integrated within the working shaft 19, replaces the previously used pendulum devices, which were designed as attachable additional units. With the present conception it is possible to reduce the construction volume and the mechanical effort considerably.

Ein weiterer Aspekt ist in der Darstellung gemäß Fig. 1 links unten angedeutet, welche eine zusätzliche Maßnahme zur Über­ prüfung eines eventuellen Bruchs des Gewindeformwerkzeugs 9 im Werkstück symbolisiert. So kann es vorkommen, daß das Gewinde­ formwerkzeug beim Rücklauf aus der in Fig. 2 dargestellten Position bricht und ein Fragment im Kernloch 10a verbleibt. Dieser unerwünschte Zustand kann beispielsweise durch einen Sensor 27 detektiert werden, der überprüft, ob das Kernloch 10a frei ist. Der Sensor 27 kann hierbei einer weiteren Be­ arbeitungsstation zugeordnet sein.Another aspect is indicated in the illustration according to FIG. 1 at the bottom left, which symbolizes an additional measure for checking a possible breakage of the thread forming tool 9 in the workpiece. So it can happen that the thread forming tool breaks when returning from the position shown in Fig. 2 and a fragment remains in the core hole 10 a. This undesirable state can be detected, for example, by a sensor 27 , which checks whether the core hole 10 a is free. The sensor 27 can be assigned to a further processing station.

In Fig. 3 ist schließlich diejenige Konstellation gezeigt, die sich im Fall eines fehlerhaften Werkstücks 10 ergibt, welches kein Kernloch aufweist bzw. welches so positioniert ist, daß das Gewindeformwerkzeug 9 ein fehlpositioniertes, hier nicht dargestelltes Kernloch 10a nicht erreichen kann.In Fig. 3 that constellation finally is shown which arises in the case of a defective workpiece 10 having no core hole and which is positioned so that the tapping tool 9 a missing positioned, not shown here, the core hole 10 a can not reach.

Die Ausgangsposition ist wiederum diejenige, die in Fig. 1 dargestellt ist. Die axiale Vorschubbewegung wird jedoch beim Auflaufen des Gewindeformwerkzeugs 9 auf das Werkstück 10 gestoppt, wobei die Rotationsbewegung fortgesetzt wird. Dies hat zur Folge, daß die Spindel 19a bei gleichbleibender axia­ ler Position die Leitmutter 20 nach oben hin verdrängt. Die Vorspannung der Feder 22 ist so bemessen, daß sie die Auf­ wärtsbewegung der Leitmutter 20 ohne Beschädigung des Gewinde­ eingriffs zuläßt.The starting position is again the one shown in FIG. 1. However, the axial feed movement is stopped when the thread forming tool 9 runs onto the workpiece 10 , the rotational movement continuing. This has the consequence that the spindle 19 a displaces the guide nut 20 upwards with the axia ler position remaining the same. The bias of the spring 22 is dimensioned such that it allows the upward movement of the lead nut 20 to engage without damaging the thread.

Die Paßfeder 21 ist so bemessen, daß sie auch im Verlauf der aufwärtsbewegung der Leitmutter 20 diese an einer Verdrehbewe­ gung hindert.The feather key 21 is dimensioned such that it also prevents movement of the guide nut 20 in the course of the upward movement.

In der in Fig. 3 dargestellten Situation ist die Leitmutter 20 soweit axial nach oben hin verschoben, daß der Sensor 25 deren Anwesenheit detektiert und ein Abschaltsignal für den Servo­ motor 1 generiert. Somit gelingt das Stillsetzen der Vorrich­ tung ohne Gefahr einer Beschädigung.In the situation shown in FIG. 3, the guide nut 20 is displaced axially upwards to such an extent that the sensor 25 detects its presence and generates a switch-off signal for the servo motor 1 . Thus, the device can be shut down without risk of damage.

Aus dem vorstehenden ergibt sich, daß sich durch die beschrie­ benen einfachen Maßnahmen Vorrichtungen realisieren lassen, die ein hohes Maß an Sicherheit bieten. From the above it follows that the described have simple measures implemented, that offer a high level of security.  

BezugszeichenlisteReference list

11

Servomotor mit Elektronik
Servo motor with electronics

11

a Abtriebswelle
a output shaft

11

b Kegelrad
b bevel gear

22nd

Aufnahmekörper
Receiving body

22nd

a Bohrung
a hole

22nd

b Absatz
b paragraph

22nd

c Aufnahmebohrung
c Location hole

33rd

Deckel
cover

44

Simmerring
Oil seal

55

Lagerhohlwelle
Hollow bearing shaft

55

a Nut
a groove

55

b Kegelrad
b bevel gear

66

Lagerbuchse
Bearing bush

77

Hülse
Sleeve

77

a Distanzring
a spacer ring

77

b Ringsteg
b Ring bridge

77

c Sicherungsring
c circlip

77

d Scheibe
d disc

88th

Spannzange
Collet

99

Gewindeformer
Thread former

1010th

Werkstück
workpiece

1010th

a Kernloch
a core hole

1111

Wälzlager
roller bearing

1212th

Dichtring
Sealing ring

1313

Mitnahmestift
Driving pin

1414

Wälzlager
roller bearing

1414

a Sicherungsring
a circlip

1515

Wälzlager
roller bearing

1515

a Sicherungsring
a circlip

1717th

Paßfeder
adjusting spring

1818th

Paßfeder
adjusting spring

1919th

Arbeitswelle
Working wave

1919th

a Spindel
a spindle

1919th

b Außengewinde
b external thread

1919th

c Axialbohrung
c axial bore

1919th

d Absatz
d paragraph

2020th

Leitmutter
Lead mother

2020th

a Nut
a groove

2020th

b Innengewinde
b internal thread

2020th

c Ringnut
c ring groove

2121

Paßfeder
adjusting spring

2222

Feder
feather

2323

Deckel
cover

2424th

Aufnahme für Sensor
Holder for sensor

2525th

Sensor
sensor

2626

Sensor
sensor

2727

Sensor
sensor

2828

Schmiernippel
Grease nipple

2929

Schmiernippel
Grease nipple

Claims (17)

1. Vorrichtung zum Gewindeformen und -schneiden mit
einem Aufnahmekörper (2), der sämtliche Baugruppen aufnimmt und auf einer Presse oder dergleichen anbringbar ist,
einer Werkzeugaufnahme (7, 8) für ein Gewindeformwerk­ zeug (9),
einer Arbeitswelle (19), die von einem Servomotor (1) oder dergleichen in beiden Drehrichtungen antreibbar, mit der Werkzeugaufnahme (7, 8) gekoppelt, und axial ver­ schiebbar im Aufnahmekörper (2) gelagert ist,
einer Spindel (19a), die mit der Arbeitswelle (19) verdrehfest verbunden ist und ein Außengewinde (19b) trägt,
einer Leitmutter (20), die ein Innengewinde (20b) trägt, mit der Spindel (19a) in Eingriff ist, am Auf­ nahmekörper (2) verdrehfest und axial verschiebbar gegen die Wirkung einer Feder (22) zwischen einer ersten Posi­ tion (Arbeitsposition) und einer zweiten Position (Ab­ schaltposition) gelagert ist, und
einem Sensor (25) zum Erzeugen eines Abschaltsignals für den Servomotor (1), sobald die Leitmutter (20) die Abschaltposition erreicht hat.
1. Device for thread forming and tapping with
a receiving body ( 2 ) which receives all of the assemblies and can be attached to a press or the like,
a tool holder ( 7 , 8 ) for a thread forming tool ( 9 ),
a working shaft ( 19 ) which can be driven by a servo motor ( 1 ) or the like in both directions of rotation, coupled to the tool holder ( 7 , 8 ), and axially displaceably mounted in the receiving body ( 2 ),
a spindle ( 19 a) which is non-rotatably connected to the working shaft ( 19 ) and carries an external thread ( 19 b),
a guide nut ( 20 ), which carries an internal thread ( 20 b), with the spindle ( 19 a) is engaged, on the receiving body ( 2 ) rotatably and axially displaceable against the action of a spring ( 22 ) between a first position ( Working position) and a second position (from switching position) is stored, and
a sensor ( 25 ) for generating a switch-off signal for the servomotor ( 1 ) as soon as the guide nut ( 20 ) has reached the switch-off position.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmekörper (2) eine Bohrung (2a) aufweist, in der die Leitmutter (20) gelagert ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the receiving body ( 2 ) has a bore ( 2 a) in which the guide nut ( 20 ) is mounted. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (2a) einen Absatz (2b) aufweist, an dem die Leitmutter (20) in Arbeitsposition axial zur Anlage ge­ bracht ist. 3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the bore ( 2 a) has a shoulder ( 2 b) on which the guide nut ( 20 ) in the working position is brought axially to the system. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine Paßfeder (21), an der die Leitmutter (20) über eine korrespondierend gestaltete, axial durchgehende Nut (20a) gegen Verdrehen gesichert ist.4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized by an adjusting spring (21) at which the lead nut (20) is secured via a correspondingly shaped, axially continuous groove (20 a) against rotation. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (22) axial wirkend zwischen der Leitmutter (20) und dem Aufnahmekörper (2), vorzugs­ weise im Bereich eines die Bohrung (2a) verschließenden Deckel (3), unter Vorspannung eingesetzt ist.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the spring ( 22 ) acting axially between the guide nut ( 20 ) and the receiving body ( 2 ), preferably in the region of a hole ( 2 a) closing cover ( 3rd ), is used under tension. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (25) in eine Aufnahmeboh­ rung (2c) eingesetzt ist, die radial in die Bohrung (2a) mündet und deren axiale Position die Abschaltposition vorgibt.6. Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the sensor ( 25 ) tion in a tion ( 2 c) is inserted, which opens radially into the bore ( 2 a) and whose axial position specifies the switch-off position. 7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Arbeitswelle (19) eine Axialbohrung (19c) aufweist, in die die Werkzeugaufnahme (7, 8) eingesetzt ist.7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the working shaft ( 19 ) has an axial bore ( 19 c) into which the tool holder ( 7 , 8 ) is inserted. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugaufnahme (7, 8) radialverschiebbar gelagert ist.8. The device according to claim 7, characterized in that the tool holder ( 7 , 8 ) is mounted radially displaceably. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch wenig­ stens einen, vorzugsweise vier in die Arbeitswelle (19) eingesetzte Mitnahmestifte (13) für die Werkzeugaufnahme (7, 8).9. The device according to claim 8, characterized by little least one, preferably four in the working shaft ( 19 ) inserted driving pins ( 13 ) for the tool holder ( 7 , 8 ). 10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Werkzeugaufnahme (7, 8) einen umlaufenden Ringsteg (7b) aufweist, an dem axial und einander gegen­ überliegend Wälzlager (11) angreifen, die einerseits an einem Absatz (19d) der Axialbohrung (19c) und anderer­ seits an einem Distanzring (7a) abgestützt sind. 10. The device according to claim 8 or 9, characterized in that the tool holder ( 7 , 8 ) has a circumferential ring web ( 7 b), on the axially and mutually opposite roller bearings ( 11 ) attack, on the one hand on a shoulder ( 19 d) the axial bore ( 19 c) and others are supported on a spacer ring ( 7 a). 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzring (7a) von einem Sicherungsring (7c) gehal­ ten ist.11. The device according to claim 10, characterized in that the spacer ring ( 7 a) is held by a retaining ring ( 7 c). 12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Werkzeugaufnahme aus einer Hülse (7) besteht, in die eine Spannzange (8) eingesetzt ist.12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the tool holder consists of a sleeve ( 7 ) into which a collet ( 8 ) is inserted. 13. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, ge­ kennzeichnet durch eine Lagerhohlwelle (5) mit einer Lagerbuchse (6) zur axial verschieblichen Aufnahme der Arbeitswelle (19).13. Device according to one of the preceding claims, characterized by a hollow bearing shaft ( 5 ) with a bearing bush ( 6 ) for axially displaceable receiving the working shaft ( 19 ). 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch ein Mitnehmerelement, vorzugsweise in Form einer Paßfeder (18), die an der Arbeitswelle (19) festgelegt und mit einer korrespondierenden Nut (5a) an der Lagerhohlwelle zusammenwirkt.14. The apparatus according to claim 13, characterized by a driver element, preferably in the form of a feather key ( 18 ) which is fixed to the working shaft ( 19 ) and cooperates with a corresponding groove ( 5 a) on the hollow bearing shaft. 15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeich­ net, daß an der Lagerhohlwelle (5) ein Kegelrad (5b) angebracht, vorzugsweise einstückig angeformt ist, das mit einem korrespondierenden, mit der Abtriebswelle (1a) der Servomotors (1) gekoppelten Kegelrad (1b) im Eingriff ist.15. The apparatus according to claim 13 or 14, characterized in that on the hollow bearing shaft ( 5 ) a bevel gear ( 5 b) is attached, preferably integrally formed, which with a corresponding, with the output shaft ( 1 a) of the servo motor ( 1 ) coupled bevel gear ( 1 b) is engaged. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Kegelrad (1b) über Wälzlager (15) im Aufnahmekörper (2) gelagert und über eine Paßfeder (17) mit der Ab­ triebswelle (1a) gekoppelt ist.16. The apparatus according to claim 15, characterized in that the bevel gear ( 1 b) via roller bearings ( 15 ) in the receiving body ( 2 ) and is coupled via a feather key ( 17 ) with the drive shaft ( 1 a). 17. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, ge­ kennzeichnet durch einen Sensor (26) zum Erzeugen eines Referenzsignals für die axiale Ausgangsposition der Ar­ beitswelle (19) (oberer Totpunkt (O. T.)).17. Device according to one of the preceding claims, characterized by a sensor ( 26 ) for generating a reference signal for the axial starting position of the operating shaft ( 19 ) (top dead center (OT)).
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