DE2120462B2 - Gewindeschneidapparat für eine Supportdrehbank - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Gewindeschneidapparat gemäß dem Oberbegriff des Anspruches I. Ein solcher Gewindeschneidapparat ist aus der DE-PS 8 31052 bekannt. Dabei werden in der Endlage des Schneidwerkzeuges, d. h. in jener Lage, in der die Vorschubbe wegung des Werkzeuges beim Gewindeschneiden beendet wird, das Gehäuse und der Werkzeughalter dadurch entkuppelt, daß der eine Arm des doppelarmigen Hebels von der Verbindungsstange zurückgehalten wird, während der Support das Gehäuse weiterbewegt. Hierbei steht das Schneidwerkzeug still und schneidet eine ringförmige Spur am Umfang des Werkstückes, wenn das Gehäuse zusammen mit dem Support keine zusätzliche radiale Auslaufbewegung macht Dieselbe

ίο Auslaufbewegung bedeutet einen zusätzlichen Arbeitsgang für die Bedienungsperson. Eine derartige ringförmige Spur ist selbstverständlich in den meisten Fällen nicht erwünscht.

Die Arbeitsweise der bekannten Vorrichtung kann

auch durch eine Schrägstellung des Gehäuses zur Achse der Drehmaschinenspindel nicht wesentlich verbessert werden (US-PS 23 30 156). Das Schneidwerkzeug würde in diesem Fall in der Endlage außer Eingriff mit dem Werkstück geführt werden, würde aber auch in seine Lage in Eingriff mit dem Werkstück zurückgeführt werden, sobald die Rückwärtsbewegung des Supports beginnt, da eine Feder den Werkzeughalter in seine ursprüngliche Stellung innerhalb des Gehäuses zurückdrückt.

Eine der Gattung ähnliche Einrichtung ist aus der DD-PS 7 323 bekannt.

Ferner kennt man Gewindeschneiciapparate, bei denen der Werkzeughalter nach mehreren Richtungen nachgiebig ist und in Arbeitsstellung durch eine Anzahl von Schnapporganen festgehalten wird. Eine solche Ausführungsform ioi verhältnismäßig kompliziert und mit dem Nachteil behaftet, daß Spiel auftreten kann oder bei hohem Schnittdruck ein unbeabsichtigtes Nachgeben erfolgen kann, was jeweils zu verringerter Bearbeitungsgenauigkeit und größerem Ausschuß führt. Ziel der Erfindung ist es, für eine gattungsgemäße Gewindeschneideinrichtung eine einfachere und zuverlässigere Lösung zu schaffen, bei der der Werkzeughalter während des Gewindeschneidens fest in der Arbeitsstellung festgehalten wird und für die Wegbewegung vom Werkstück erst freigegeben wird, wenn die Abstellvorrichtung in Funktion tritt.

Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe dienen die Merkmale des Anspruches 1. Dabei ist die Schrägstel-

lung einer Drehstahleinspannvorrichtung für sich aus der US-PS 23 30 156 bekannt. Mit der Erfindung wird das Werkzeug vorteilhafterweise bei Beendigung des Gewindeschneidvorganges automatisch außer Eingriff mit dem Werkstück gebracht, d. h. es entsteht keine

so ringförmige Spur am Ende des Gewindes. Auch verbleibt das Werkzeug bei der Rückbewegung der Drehstahleinspannvorrichtung außer Eingriff.

Nut den Merkmalen des Anspruches 2 wird ein gutes Bearbeitungsergebnis ermöglicht, sowie eine stabile Werkzeugbefestigung bei geringstem Platzbedarf erzielt.

Eine Entlastung der Sperre von dem Druck durch die Verbindungsstange ergibt sich mit den Merkmalen des Anspruches 3.

μ Rückstellorgane an einer Verbindungsstange sind an sich bekannt. Die Merkmale des Anspruches 4 ermöglichen bei der Erfindung, daß in der rückwärtigen Endstellung der Drehstahleinspannvorrichtung der Schlitten in Bezug zur Führungseinrichtung wieder

selbsttätig verriegelt wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 schematisch in Draufsicht einen Gewindeschneidapparat an einer Drehmaschine zur Bearbeitung eines Außengewindes, wobei die verschiedenen Bestandteile in jenen Stellungen dargestellt sind, die sie einnehmen, wenn die Abstellvorrichtung gerade in Funktion tritt,

Fig.2 denselben Gewindeschneidapparat mit den verschiedenen Bestandteilen in jenen Stellungen, die sie nach fortgesetzter axialer Vorschubbewegung über eine kürzere Strecke eingenommen haben, nachdem die Abstellvorrichtung in Funktion getreten ist,

F i g. 3 eine der F i g. 1 entsprechende Draufsicht auf einen im wesentlichen gleichartigen Gewindeschneidapparat, der in diesem Fall jedoch zur Bearbeitung eines Innengewindes eingerichtet ist, >

Fig.4 eine im Hinblick auf die Stellungen der verschiedenen Bestandteile der Fig.2 entsprechende Draufsicht auf den in F i g. 3 gezeigten Gewindeschneidapparat und

F i g. 5 in axonometrischer Darstellung das Tragorgan und den auf diesem angordneten Werkzeughalter, wobei durch das Tragorgan ein zentraler Schnitt gelegt wurde, um deutlicher als in den vorhergehenden Figuren einen im Tragorgan angeordneten Sperrmechanismus zu zeigen.

Die Hauptbestandteile des Gewindeapparates sind eine auf der Drehmaschine anbringbare Führungseinrichtung 1, ein auf dieser Führungseinrichtung angebrachter Schlitten 2, ein vom Schlitten getragener Werkzeughalter 2a oder 2b, eine auf dem Drehinaschinen befestigbare Abstellvorrichtung 3, eine Verbindungsstange 4 mit einem Anschlagring 5 zur Aufhebung der Vorschubbewegung des Werkzeuges, eine Sperre 6 zur Verriegelung des Schlittens in der Führungseinrichtung sowie ein Rückstellring 7 auf der Stange. a

Die Führungseinrichtung 1 ist, wie aus den Fig. 1 bis 4 hervorgeht, in der Drehstahleinspannvorrichtung 8 des Oberschlittens 9 der Drehmaschine angebracht. Der Schlitten 2 kann eine geradlinige Gleitbewegung auf der Führungseinrichtung 1 ausführen und bildet zusammen mit diesem ein Tragorgan 1, 2 für den Werkzeughalter 2a oder 2b.

Die Abstellvorrichtung 3 ist, wie in den Fig.. 1 und 2 gezeigt, auf dem Drehmaschinenbett 10 befestigt und weist eine von einem Befestigungs- und Tragelement 11 gelenkig oder schwenkbar getragene Anschlaghülse 12 auf, in der die Verbindungsstange 4 in axialer Richtung verschiebbar gelagert ist. Das eine Ende der Stange 4 ist am Schlitten 2 des Tragorgans 1, 2 für den Werkzeughalter angelenkt, während ihr anderes Ende auf der entgegengesetzten Seite der Anschlaghülse 12 vorragt und dort mit dem Anschlagring 5 versehen ist, der in der gewünschten axialen Lage entlang der Stange fixiert werden kann.

In einer vorausbrstimmten Lage des Schlittens 2 in bezug zur Führungseinrichtung 1 wird dieser Schlitten mittels der Sperre 6 an seiner Gleitbewegung auf der Führungseinrichtung gehindert, sobald die Sperre in Eingriff steht. Die Sperre besteht aus einem zweiarmigen Hebel, der auf einem Zapfen 13 schwenkbar gelagert ist« welcher seinerseits am Schlitten 2 befestigt ist. Wie am besten aus F i g. 5 hervorgeht, sind die Arme der Sperre in Richtung der Bewegungsbahn des Schlittens auf der Führungseinrichtung orientiert, wobei der vordere Arm zum Großteil in Ausnehmungen 14 des t>5 Schlittens und der Fü'.irungseinrichtungen verläuft. Im vorderen Teil der in der Führungseinrichtung liegenden Ausnehmung 14 ist eine Sperrnut 15 für einen auf dem vorderen Arm angeordneten Sperrzahn 16 vorgesehen. Eine Druckfeder 17 ist in den Schlitten 2 eingebaut und üegt mit ihrem einen Ende am vorderen Arm der Sperre 6 an, um den Sperrzahn 16 mit der Sperrnut 15 in Eingriff zu halten. Die Feder ist in einer zylindrischen Bohrung angeordnet und an ihrem von der Sperre abgewandten Ende nachstellbar durch eine Einstellschraube 18 abgestützt, die im oberen Ende der Bohrung angeordnet ist.

Der hintere Arm ist zwecks Anhebung des Sperrzahnes 16 aus der Sperrnut 15 durch ein Gelenkstück 19 betätigbar, das auf einem zum Lagerzapfen der Sperre 6 parallelen Zapfen 20 schwenkbar gelagert ist, der seinerseits am Schlitten 2 angeordnet ist Das Gelenkstück 19 weist ferner eine Bohrung 21 für einen weiteren Zapfen 2Γ auf, der eine schwenkbare Befestigung für das vordere Ende der Verbindungsstange 4 darstellt. Das Gelenkstück 19 ist mit einer in geeignetem Hebelabstand von seinem Lagerungszentrum, d. h. vom Zapfen 20 liegenden Kante 22 versehen, die — beim Kippen des Gelenkstücks 19 zufolge ί .jes Zuges in der Stange 4 — gegen den hinteren Arm ''tr Sperre 6 gedrückt wird, wodurch der Sperrzahn 16 entgegen der Wirkung der Feder 17 aus der Sperrnut 15 herausgehoben wird, so daß die gegenseitige Verriegelung zwischer· dem Schlitten 2 und der Führungseinrichtung 1 aufgehoben wird und der Schlitten entlang der Führungseinrichtung gleiten kann.

Das Schneidwerkzeug, der Werkzeughalter 2a oder 2b und das Tragorgan 1,2 für den Werkzeughalter sind eingerichtet, um die vorgesehene Gewindebearbeitung bei Schrägstellung der Bewegungsbahn des Schlittens 2 auf der Führungsvorrichtung 1 in bezug zur Drehachse der Drehmaschinenspindel durchzuführen. Der Winkel ν für die Schrägstellung soll zur Erzielung eines guten Resultates im Bereich zwischen 10 und 65° liegen und wird vorteilhafterweise mit ca. 30° gewählt Die Schrägstellung wird beim Einsetzen des Werkzeuges durch Einstellung des Oberschlittens 9 der DiehmLSchine auf den vorgesehenen Winkel erreicht. Die Ausrichtung des Tragorgans 1,2 ist davon abhängig, ob ein Außen- oder ein Innengewinde bearbeitet werden soll und wird selbstverständlich stets so gewählt, daß sich der Schlitten 2 bei seiner Bewegung in der Führungseinrichtung 1 infolge der Einwirkung der Abstellvorrichtung 3 von der jeweiligen Bearbeitungsstelle des Werkstückes entfernt.

Die Arbeitsweise geht deutlich aus den Fig. 1 und 2 hervor. Das Schneidwerkzeug auf dem Werkzeughalter 2a kann unbehindert aus der in Fig. 1 mit strichpunktierten Linien angedeuteten, rechten Ausgangslage für den Arbeitsvorgang in die in derselben Figur mit voll ausgezogenen Linien dargestellte, linke Lage bewegt we^rder, in der der Arbeitsvorgang abgebrochen werden soll. Die Stange 4 ist während der beschriebenen Vorschubbewegung cm eine entsprechende Strecke von rechts nach links geglitten, wird jedoch an einer fortgesetzten Bewegung dadurch gehindert, daß der Anschlagring 5 in der gezeigten Lage an der Anschlaghülse 12 zur Anlage gekommen ist. Bei der fortgesetzten Bewegung des Querschlittens 23 und des Oberschlittens 9 nach links wird, wie aus Fig.2 ersichtlich, lediglich die Führungseinrichtung 1 mitgenommen, weil das Anschlagen des Anschlagringes 5 gegen die Anschlaghnlse 12 einen Zug in der Stange 4 verursacht, die dabei das Gelenkstück !9 um den Zapfen 20 zurückkippt, so daß die Kante 22 des Gelenkstücks die Sperre 6 veranlaßt, um den Zapfen 13 zu schwenken

und den Verriegelungseingriff zwischen dem Sperrzahn 16 und der Sperrnut IS aufzuheben. Der Schlitten 2 ist damit auf der Führungseinrichtung I verschiebbar und wird aufgrund seiner Verankerung am Drehmaschinenbett über die Anschlaghülse 12 daran gehindert, der fortgesetzten Vorschubbewegung der Führungseinrichtung zu folgen. Bei seiner Rückwärtsbewegung in bezug zur Führungseinrichtung wird der Schlitten 2 infolge der Schrägstellung zu einer von der Drehmaschinenspindel auswärts gerichteten Bewegung gezwungen, die das Werkzeug außer Schneideingriff mit dem Werkstück bringt.

Der Rückstellring 7 auf der Verbindungsstange preßt bei der Rückführung des Querschlittens 23 nach rechts den Schlitten 2 in die vorausbestimmte Arbeitsstellung in bezug zur Führungseinrichtung 1 zurück, wobei die Sperre 6 in die Verriegelungsstellung zurückgeht, in der der Sperrzahn 16 in die Sperrnut 15 vorragt. Diese Rückführung des Sperrzahnes in die Eingriffsstellung, d. h. die Schwenkbewegung der Sperre um den Lagerzapfen 13, erfolgt ausschließlich durch die Einwirkung der Feder 17. Eine der Kante 22 entgegengesetzte Kante 24 (F i g. 5) auf dem Gelenk 19 wird während der Rückstellung des Querschlittens gegen eine feste Anschlagsfläche auf dem Schlitten 2 und somit nicht gegen die Sperre 6 gepreßt. Das Anschlagen des Rückstellringes 7 gegen die Anschlaghülse 12 erfolgt zwecks Dämpfung über eine Feder 25.

Die Arbeitsweise der in den Fig.3 und 4 dargestellten Ausführungsform für das Drehen von Innengewinden stimmt mit der oben beschriebenen überein, abgesehen davon, daß der Oberschlitten in einem Winkel von v° in entgegensetzter Richtung schräggestellt ist, so daß das Werkzeug auf dem Schlitten 2 außer Schneideingriff vom Werkstück kommt, indem es gegen das Zentrum der Drehmaschinenspindel nach innen geführt wird, wenn der Anschlagring 5 in Funktion tritt.

Der Werkzeughalter 2a (Fig. 1, 2 und 5) oder 2b

(Fig. 3 und 4) weist gegen den Schlitten 2 hin eine Auflagefläche 26 auf, die in bezug zum Schneidwerkzeug so ausgerichtet ist, daß bei einer vorausbestimmten Schrägstellung des Tragorganes 1, 2 des Werkzeughalters das richtige Bearbeitungsprofil erhalten wird. Hierdurch wird eine möglichst stabile Werkzeugbefestigung bei geringstem Platzbedarf erzielt. Wie in den Fig. 3 und 4 angedeutet, kann der Werkzeughalter dabei aus mehreren Teilen bestehen.

Der Gewindeschneidapparat nach der Erfindung ist einfach und äußerst zuverlässig. Die Lösung mit nur geradliniger Gleitbewegung des Schlittens in der Führungseinrichtung und den damit verbundenen Möglichkeiten einer besonders robusten Konstruktion einerseits und der nur bei direkter Betätigung durch die Abstellvorrichtung auslösbaren Sperre andererseits, gewährleistet ein wirksames Festhalten des Werkzeuges während des Arbeitsvorganges, wodurch die Gefahr von Spiel und unbeabsichtigt nachgebenden Werkzeugen eliminiert wird.

Der Gewindeschneidapparat ist außerdem sehr leicht aufsetzbar und bedienbar. Beim Aufsetzen wird das Tragorgan 1, 2 mit dem Werkzeughalter in der Drehstahleinspannvorrichtung 8 der Drehbank montiert, das Schneidwerkzeug in jene Lage gebracht, in der das Gewinde enden soll, und der Anschlagring 5 fest an der Anschlaghülse 12 anliegend festgespannt und darauf das Schneidwerkzeug in jene Lage eingestellt, in der das Gewinde beginnen soll, und schließlich der Rückstellring 7 fest gegen die Feder 25 anliegend festgeklemmt. Bei der Arbeit wird der Querschlitten auf den ersten Schneidvorgang eingestellt, der so lange dauert bis das Schneidwerkzeug das Werkstück verläßt, worauf die Drehbank umgeschaltet wird und der Querschlitten für den nächsten Schneidvorgang eingestellt wird, der beginnt, sobald die Ausgangsstellung erreicht ist, welcher Zyklus sodann nach Bedarf wiederholt werden kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Gewindeschneidapparat für eine Supportdrehmaschine, mit einer in einer Drehstahleinspannvorrichtung befestigbaren Führungseinrichtung und einem in dieser geradlinig vor- und zurückschiebbaren, in einer vorausbestimmten Stellung mittels einer Sperre gegen unbeabsichtigte Verschiebung festgehaltenen Schlitten für einen Werkzeughalter, sowie mit einer auf dem Drehmaschinenbett befestigbaren Abstellvorrichtung mit einer verschiebbaren Verbindungsstange, die mit einem Anschlag versehen ist, der beim Gewindeschneiden eines Werkstückes die fortgesetzte Vorschubbewegung des Werkzeughalters mittels der Verbindungsstange dort aufhebt, wo der Gewindeschneidvorgang beendet werden soll, wobei die Verbindungsstange mit der Sperre verbunden ist, die bei Auftreten einer Zugkraft in der Verbindungsstange zur Freigabe des Schlittens gegenüber der Führungseinrichtung lösbar ist, wobei die Sperre einen zweiarmigen, auf dem Schlitten um einen Zapfen schwenkbaren Hebel aufweist, dessen einer Arm mit einem Sperrzahn versehen ist, der unter der Einwirkung einer Feder den Schlitten in der Führungseinrichtung verriegelt, dadurch gekennzeichnet, daß die den Schlitten (2) führenden Flächen der Führungseinrichtung (1) durch Schrägstellung der Drehstahleinspannvorrichtung (8) zur Achse der Drehmaschinenspindel schräg verlaufen und daß die Sperre (6) ein den anderen Arm des Hebels (6a) betätigendes Gelenkstück (19) aufweist, das um einen auf dem Schlitten (2) angeordneten Zapfen (20) schwenkbar gelagert ist, der parallel zum Schwenkzapfen (13) für den Hebel (6a) verläuft, wobei eine Kante (?") des Gelenkstükkes (19) durch eine Zugkraft in der Verbindungsstange (4) gegen den anderen Arm des Hebels (6a) anpreßbar ist.

2. Gewindeschneidapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagefläche (26) für den Werkzeughalter (2a, 2b) am Schlitten (2) in der Arbeitsstellung des Werkzeuges mit der Achse der Drehmaschinenspindel einen Winkel einschließt, welcher dem Winkel (v) zwischen den Führungsflächen der Führungseinrichtung (1) und der genannten Achse entspricht und etwa 30° beträgt.

3. Gewindeschneidapparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkstück (19) eine Anschlagfläche (24) aufweist, die bei Ausübung eines von der Verbindungsstange (4) hervorgerufenen Druckes gegen das Gelenkstück (19) an einer die Belastung aufnehmenden Fläche auf dem Schlitten (2) anliegt, wodurch die Sperre (6) von dem Druck durch die Verbindungsstange (4) entlastbar ist.

4. Gewindeschneidapparat nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Verbindungsstange (4) ein Rückstellorgan (7) für den Werkzeughalter (2a, 2b) befestigt ist welches gegen einen federnden Anschlag (25) anlegbar ist.