DE2160900A1

DE2160900A1 - Gewindeschneidkopf

Info

Publication number: DE2160900A1
Application number: DE19712160900
Authority: DE
Inventors: Donald E.; Eigenbrode Edwin M.; Waynesboro Pa. Youtz (V.StA.)
Original assignee: Teledyne Inc
Current assignee: Teledyne Inc
Priority date: 1970-12-11
Filing date: 1971-12-08
Publication date: 1972-06-22
Also published as: US3731329A; FR2117654A5; GB1354003A

Description

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ΤϋΓ.ίΏΠίΕ, INC., 1901 Avenue of the Star; Ioε Angeles, California,90067,USA

Gewindeschneidkopf

Die Erfindung betrifft einen Gewindeschneidkopf mit einem mehrteiligen Schneidkopfkörper und mehreren Strehlerhaltern.

Gewöhnlich werden selbstöffnende Gewindeschneidköpfe , als Bestandteile von Drehautomaten oder Revolverdrehbänken verwendet. Diese Gewindeschneidköpfe haben einen hinteren (Peil, der starr mit der Werkzeugmaschine verbunden werden kann, und einen vorderen Teil, der die Strehler trägt. Diese Teile sind zueinander begrenzt axialbeweglich. Im Betrieb eines derartigen Gewindeschneidkopfes wird die ihn tragende Werkzeugspindel in der Axialrichtung des Werkstückes vorgeschoben und die Strehler werden in der Schließstellung festgelegt, bis das Gewinde in der gewünschten Länge geschnitten ist. Dann wird der Vorschub der Werkzeug-

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spindel unterbrochen, während sich der vordere Teil des Gewindeschneidkopf er. weiter vorHclrtsbewegb, weil sieb, die Strahler weiter auf das Gewinde schrauben. Durch die sich ergebende Trennung zwischen dem vorderen und dem hinteren Teil des Gewindeschneidkopf es wird ein I'estlegemechanisiaus freigegeben, so daß die Strehler radial von dem Werkstück abrücken können und das fertige Werkzeug von der Maschine abgenommen sowie ein neues, mit einem Gewinde zu versehendes Werkzeug eingesetzt werden kann*

Im allgemeinen werden in einem derartigen Gewindeschneidkopf vier aus je einem Strehler und einem Strehlerhalter bestehende Anordnungen verwendete Der Gewindeschneidkopf selbst und die Strehlerhalter sind sehr robust konstruiert und brauchen nur nach sehr langer Zeit erneuert oder instandgesetzt zu werden. Dagegen ist die Standzeit der Strehler selbst begrenzt, so daß sie nach relativ kurzer Zeit erneuert werden müssen. Auch für die Bearbeitung eines Werkstuckes einer anderen Größe kann ein Austausch der Strehler und der Strehlerhalter erforderlich sein.

Bei Verwendung der bekannten Schneidköpfe dieser Art muß der ganze Schneidkopf von der Maschine abgenommen und dann zerlegt werden, wenn die Strehler ausgebaut und

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ersetst v/erden sollen. Da die Schneidkopfe gewöhulio.h einen Teil einer größeren Maschine bilden, kann sum Ausbau eines Schneidkopf es die naturgemäß selir ,kostspielige Stillsetzung einer ganzen Fertigungsanlage erforderlich sein.

Die Erfindung soll nun verbesserte:'Gewindeschneidkopf e schaffen, die einen raschen und bequemen Austausch der Strehlerhalter ermöglichen, ohne daß dazu der Schneidkopf von der Maschine abgenommen werden müßte, in die er eingebaut ist₅ und ohne daß Spezialwerkzeuge oder besondere Maßnahmen benötigt würden. Trotz des einfachen und schnellen Austausches der Strehlerhalter sollen die Leistung des Schneidkopfes nicht beeinträchtigt, seine Kosten nicht nennenswert erhöht und sein Aufbau nicht · komplizierter werden.

Bei einem Schneidkopf der eingangs angegebenen Art ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß jeder Strehlerhalter ein vorstehendes, in den Schneidkopfkörper einsetsbares und aus ihm herausnehmbares Befestigungselement aufweist und daß der Schneidkopfkörper mit einer von der Außenseite des zusammengesetzten Schneidkopfes betätigbaren Festlegeeinrichtung versehen ist, mittels deren die Befestigungselemente der Strehlerhalter im Schneidkopfkörper wahlweise lösbar gehaltert oder zum Herausnehmen aus dem Schneidkopfkörper freigegeben sind.

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In derartigen Schneidköpfen sind die Strehlerhalter zweckmäßig einstückig mit Tragzapfen ausgebildet, die von dem Schneidkopfkörper getragen werden. Für die Bewegung der ßtrehlerhalter zwischen der offenen .und der geschlossenen Stellung des Schneidkopfes werden die Strehlerhalter gleichzeitig und gleichsinnig um ihre Tragzapfen verschwenkt, so daß die Schneiden der Stehler radial zu der Achse des Schneidkopfes hin oder von ihr weg bewegt werden.

* Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Pestlegeglied vorgesehen, das in einer ersten Stellung alle Tragzapfen der Strehlerhalter gegen eine Axialbewegung festlegt, so daß die Strehlerhalter in dem Schneidkopfkörper festgelegt sind, und das in einer zweiten Stellung alle Tragzapfen freigibt, so daß die Strehlerhalter aus dem Schneidkopfkörper herausge nommen werden können. Das Festlegeglied besitzt einen von der Außenseite des ttferkzeugkopfes zugänglichen Teil, mit dessen Hilfe das Festlegeglied zwischen seinen beiden Stellungen bewegt werden kann, ohne daß ein Teil des Schneidkopfes abgenommen zu werden brauchte.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Darin zeigt:

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-C

Fig. 1 eine Vorderansicht einet; erfindungsgera-äßen Schneidkopf es, zur Darstellung von Innenteilen teilweise weggebrochen,

Fig.-, 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. Ί -

Fig. 3 eine Te lidar st· ellung im Schnitt längs der Linie 3-5 in Fig. 1 und

Fig. 4 einen Querschnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 2.

Der in der Zeichnung dargestellte Schneidkopf besitzt einen rohrförmigen Schaft 20, der starr an einer nichtdrehenden Werkzeughalterung einer Werkzeugmaschine befestigbar ist und den ganzen Schneidkopf trägt. Auf dem Schaft 20 ist mittels eines rohrförmigen Fortsatzes 24, der die Teile in einer koaxial fluchtenden Lage hält, ein Schneidkopfkörper 22 derart montiert, daß er gegenüber dem Schaft 20 begrenzt axialbewegbar ist. Schneidkopfkörper 22 und Schaft 20 sind gegen eine Drehung relativ zueinander durch Mitnehmerzapfen 26 gehalten, die mit Preßsitz im Schneidkopfkörper 22 und mit festem Schiebesitz in Bohrungen 28 des Schaftes 20 eingepaßt sind.

Der Schneidkopfkörper 22 ist von einem Schließring 30 und einem Einstellring 32 umgeben. Eine Abstandhalteplatte 34, die erforderlichenfalls mit Zwischenlagen versehen sein kann, dient zum Halten der Ringe 30, 32 in der Weise, daß der Schließring an einem Flansch 33 des Schneidkopfkörpers 22 anliegt. Auf letzterem ist ferner eine Festlegeplatte 35 begrenzt drehbar angebracht, die an einer hinteren Fläche

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des Einstellendes anliegt und einen rückwärtsgerichteten Außenflarisch 36 besitzt, der einen Teil des Umfanges eines Betätigungßringes 38 umgibt, v/elcher seinerseits den verdickten Haupfcteil dDB Schaftes 20 umschließt.

Die Festlegeplatte 35 wird axial durch Unterlegscheiben 37 festgelegt, die ihrerseits mittels Zapfen 26 auf Sicherungsscheiben 39 festgelegt sind. Diese greifen in Vertiefungen 41 der Festlegeplatte 35 ein.

Die Strehlerhalter 40 sind mit Tragzapfen 42 versehen, die in Bohrungen des Schneidkopfkörpers 22 drehbar gelagert sind. In der nachstehend beschriebenen Weise legt die Festlegeplatte 35 die Tragzapfen gegen eine Axialbewegung fest.

Im Schließring 30 sind mit Preßsitz Zapfen 46 angeordnet, auf denen Gleitstücke 44 schwenkbar gelagert sind, die in Schlitze oder Nuten in den hinteren Flächen der Strehlerhalter 40 eingreifen. Jedes Gleitstück wird durch einen O-Ring 45 reibungsschlüssig in der richtigen Axialstellung festgelegt. Durch begrenzte Drehung des Schließringes 30 sind die Strehlerhalter 40 zwischen der offenen und der geschlossenen Stellung bewegbar.

Normalerweise wird der Schließring in der geschlossenen Stellung gehalten. Zu diesem Zweck sind im Betätigungsring 38 mit Preßsitz zwei Sperrzapfen 50 angeordnet, die den Einstellring 32 mit Gleitpassung durchsetzen und in Buchsen 52 eingreifen, welche in Blindbohrungen des

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Schließringes JO angeordnet sind. Die Endstellung der Strehler kann durch Betätigung einer Schnecke 5¹I- eingestellt werden, die von dem Einstellring 32 getragen wird und teilweise in den Schneidkopfkörper 22 eingreift. Bei Verstellung der Schnecke wird der Einstellring 32 gedreht, wobei er den Schließring JO mitniinnt.

Wenn im Betrieb der Schneidkopf geschlossen ist, die · Strohler an einem Werkzeug angreifen und der Schneidkopf sowie das Werkstück relativ zueinander gedreht und axialverschoben v/erden, erfolgt das Schneiden eines Gewindes am Werkstück. Dies wird fortgesetzt^ bis das Gewinde· die gewünschte Länge erreicht hat. Danach dreht sich das Werkzeug \;eiter, während der Axial vorschub des'Schneidkopfschafts 20 unterbrochen wird. Festlegeplatte 35? Schneidkopfkörper 22, Schließring 30 und Einstellring 32 bewegen sich weiter nach links, bis die Sperrzapfen' 50 aus den Buchsen 52 ausgerückt sind. Sobald dies geschehen ist, wird der Schließring 30 teilweise gedreht, und zwar durch eine Feder 55 t die in einer bogenförmigen Vertiefung 56 des Einstellringes 32 angeordnet ist und an einem Zapfen 58 angreift, der von dem Schließring nach hinten vorsteht.

Sind die Teile des Schneidkopfes voneinander getrennt, so werden Druckfedern 60 zusammengedrückt, die unter Vorspannung zwischen einer Ringfläche 62 des Betätigungsringes 38 und dem Kopf einer Schraube 64 eingespannt sind, die in den Einstellring eingeschraubt ist. Gewöhnlich sind zwei Federanordnungen 60 vorgesehen, von denen Fig. 2 nur eine zeigt.

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Während der Trennung der Teile des Schneidkopfes voneinander wird ferner eine Druckfeder 66 zusammengedrückt, die zv/ischen einer in der Pestlegeplatte 35 anliegenden Ringscheibe 68 und dem Kopf eines Bolzens 70 eingespannt ist, der mittels einer Verstiftung 72 mit dem Schaft 20 verbunden ist und in eine Vertiefung des Schneidkopfkörpers 22 eingreift. Zum Auswuchten besitzt der Schneidkopf gewöhnlich zwei aus dem Bolzen 70 und der Feder 66 bestehende Anordnungen, von denen in Fig. 2 nur eine gezeichnet ist.

Sobald die Strehler von dem Werkstück abgerückt sind, drücken die Federn die aus der Festlegeplatte 35». dem Einstellring 52, dem Schließring 30 und dem Schneidkopfkörper 22 bestehende Anordnung in ihre ursprüngliche Axialstellung zurück. Da die Enden der Zapfen 50 gegenüber den Buchsen 52 versetzt sind und an der Stirnfläche des Schließringes 30 angreifen, wird der Betätigungsring 38 gegenüber der in Fig. 2 gezeigten Stellung etwas nach rechts versetzt.

Dann kann man durch automatische oder manuelle Drehung des Schließringes 30 den Schneidkopf schließen, so daß die Buchsen 52 mit den Enden der Zapfen 50 korrespondieren. Zu diesem Zweck kann der Schließring 30 außen mit einem Handgriff 73 versehen sein. Darauf entspannen sich die Federn 60, wobei sie den Betätigungsring 38 nach links schieben, so daß die Teile wieder die in Fig.2 gezeigte Stellung einnehmen.

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Nachstehend wird anhand von Fig. 2 und 4 der-Mechanisoms zum lösbaren Festlegen der aus je einem Strehler und einem Strehlerlialter 40 bestehenden Anordnungen beschrieben. Dieser Mechanismus stellt einen wichtigen Gegenstand der Erfindung dar. Gemäß Fig. 2 besitzen die Tragzapfen 42 je einen abgesetzten Hals 74, der eine . ' zugeordnete Öffnung 76 in der Halteplatte 35 durchsetzt. Eine Kutter 78 auf dem Tragzapfenhals 74 greift an der hinteren Fläche der Festlegeplatte an. Die Einstellung der Mutter 78 bestimmt jeweils das- Spiel des zugehörigen Tragzapfens 42. Durch eine Gegenmutter 80 wird die Mutter 78 in ihrer Einstellung festgelegt.

Gemäß Fig. 4 sind beispielsweise vier Öffnungen 76 der Festlegeplatte 35 in Umfangsriohtung langgestreckt und mit einem radial schmalen Teil 82 versehen, dessen radiale Breite etwas größer ist als die des Tragzapfenhalses 74, aber wesentlich kleiner als die Basisbreite der Mutter 78. Die Öffnungen 76· haben ferner einen breiteren, im wesentlichen kreisförmigen Teil 84, der im^x Durchmesser etwas größer ist als die Basis der Mutter Wenn daher durch Drehen der Festlegeplatte 35 der Teil jeder Öffnung 76 in den Bereich des zugeordneten Tragzapfenhalses 74 gebracht wird, werden die Tragzapfen 42 und die ihnen zugeordneten, aus je einem Strehler und einem Strehlerhalter 40 bestehenden Anordnungen gegen eine Axialbewegung festgelegt. Wird durch Drehen der Festlegeplatte 35 der Mittelpunkt des breiteren Teils 84

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jeder Öffnung in eine mit der Achse des zugeordneten Tragzapf ena fluchtende Stellung gebracht, so kann jede aus Strehler und Strehlerhalter 40 bestehende Anordnung ungehindert herausgezogen werden. Die O-Ringe 45 halten die Gleitstücke 44 auf den Zapfen 46 fest. Da die vier öffnungen 76 alle die gleiche räumliche Anordnung in bezug auf den zugeordneten Tragzapfen 42 haben, werden alle vier aus Strehler und Strehlerhalter bestehenden An- * Ordnungen je nach der Drehstellung der Festlegeplatte 35 - jeweils gleichzeitig festgelegt oder freigegeben. Um das Drehen der Pestlegeplatte 35 zu erleichtern!, ist der Außenflansch 36 mit einer gerändelten Fläche versehen. Gegebenenfalls kann man geeignete Eastglieder vorsehen, welche die Festlegeplatte 35 in dex* Sperrstellung halten oder der Bedienungsperson anzeigen, daß die Freigabestellung erreicht ist.

Die Festlegeplatte 35 ist außerdem in Umfangsrichtung mit langgestreckten öffnungen 86 -versehen,, damit die Platte , ohneBehinderung durch die Sperrzapfen 50 und die Schrauben t -drehbar ist. In entsprechender Weise ermöglichen die langgestreckten öffnungen 76 die gewünschte Drehung der Festlegeplatte 35 ohne Behinderung durch die Antriebszapfen 26.

Wenn ein Auswechseln der aus Strehler und Strehlerhalter 40 bestehenden Anordnungen vorzunehmen ist, werden neue Strehler in je einen Strehlerhalter 40 eingesetzt und die Muttern 78 auf den Tragzapfen 42 in der erforderlichen Stellung festgelegt. Nachdem die Festlegeplatte 35 aus einer

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Grenzstellung in die andere gedreht worden ist, werden die aus Strehler und S^rehlerhalter 40 bestehenden Anordnungen herausgezogen und die neuen Strehlerhalter mit den neuen Strehlern in die Vorrichtung eingesetzt, worauf die Pestlegeplatte 35 in ihre Ausgangsstellung zurückgedreht wird. Dabei stellt sich automatisch das richtige Spiel der Tragzapfen 42 ein und die Strehler befinden sich sofort in der richtigen Stellung, so daß mit dem Schneidkopf gleich weitergearbeitet werden kann

Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind andere Ausführung sformen der Erfindung möglich, so daß die Erfindung nicht auf das beschriebene und dargestellte Aus führungsbeispiel eingeschränkt ist.

Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein*

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Claims

Patentansprüche

M A Gewindeschneidkopf mit einem mehrteiligen Schneidkopfköi'per und mehreren Strehlerhaltern, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Streh!erhalter (40) ein vorstehendem, in den Schneidkopfkörper (22) einsetz--"bares und aus ihm herausnehmbares Befestigungselejieut (42) aufweist, und da B der Schneidkopf körper mit einer von der Außenseite des zusammengesetzten Schneidkopfes (22) betätigbaren Feütlegeeinrichtung (35?3S) versehen ist, mittels deren die Befestigungselemente (42) der Strahlerhalter (40) im Sehneidkopfkörper (22) wahlweise lösbar gehaltert oder zum Herausnehmen aus dem Sehnendkopfkörper freigegeben sind.
2. Schneidkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Festlegeeinrichtung (35>56) eine drehbare Festlegeplatte (35) Z¹Im wahlweisen Angriff an Teilen (78) der Befestigungselemente (42) der Strehlerhalter (40) besitzt. ^;' '
3· Schneidkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß jene Teile (78) der Befestigungselemente (42) der Strehl erhalt er (40) an denen die I'e stiegeplatte (35) angreifen kann, relativ zu den Strehlerhaltern (40) einstellbar sind.

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4. Schneidkopf nach Anspruch 3i g e k e η η ζ e i ο Ii u e Ι; durch eine Si^ex-reür-richtung (80) xuai, lösbaren Festlegen der einstellbaren Teile (78) der Bei'estigungsel GiKf ■:■.?. Le (42) der Strahler halt er in .der eingestellten Lage. ' ' - ,
5. Sühneidkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch g e >: e η η ζ e i c h net * daß die Befestigungselement ύ der Strehlerhalier (40) 'I'ragzapfen (42) aufweisen, die in Gleitlager in dem Schneidkopfkörper (22) einsetz-bar sind und einstellbare Teile (?8) haben, an denen die Festlogeplatte (35) angreifen kann.
6. Schneidkopf nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß die {Pragzapfen (42) parallel zur Drehachse des Schneidkopfes angeordnet sind und daß die Festlegeplatte (35) in einer zu dieser Drehachse normalen.Ebene drehbar ist.
7. Schneidkopf nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Festlegeeinriohtung (35?36) auf der Außenseite des Schneidkopfkörpers (22) mit einem von Hand zugänglichen und betätigbaren Flansch (36) versehen ist.
8. Schneidkopf nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7₅ dadurch gekennzeichnet , daß der Schneidkopf körper einen ersten Teil (22,30,32) zur Halterung der Strehlerhaltor (40), ferner einen lösbar mit dem ersten Teil gekuppelten und ihn tragenden zweiten Teil (20) sowie

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Halterungselement,ft (26) aufweist _? d.ie aiß Ende jedey Gewindocchneidvorganges eine von dorn zweittvr·. Toil (20) we£f Uhrende Bewegung dos ersten 'Teils (22.,>3_t -)2) und denoen Auskuppeln aus dcij" zweiten Teil ermöglichen, und cluß zum Drehen des ersten ToiJ s (22.,50^ 32) relativ zu dei'i κ weit en Teil (20) Feder elemente (5>) vorhanden sind, irdttels deren die in den Stvehlerhaltern (40) angeordneten Werkzeuge vom Werkstück abrückbar sind«

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