DE2557018A1 - Selbstoeffnender umlaufender gewindeschneidkopf - Google Patents

Description

DR. CLAUS REINLÄNDER DIPL.-ING. KLAUS BERNHARDT

D-8 München 60 · Orthstraße 12 · Telefon (089) 832024/5 Telex 5212744 · Telegramme Interpatent

86/4-3

Gustav Wagner Maschinenfabrik

741 Reutlingen Opfersteinstraße 11

Selbstöffnender umlaufender Gewindeschneidkopf

Die Erfindung befaßt sich mit einem nach Erreichen einer vorgegebenen Gewindelänge selbstöffnenden, vorzugsweise schnell bzw. schlagartig aufspringenden, Gewindeschneidkopf mit tangential angeordneten Strehlern und geht von einem Gewindeschneidkopf folgender Bauart aus. In einem zylindrischen Grundkörper mit zentraler Durchgangsbohrung sind um diese auf einem gemeinsamen Lochkreis in gleichen Winkelabständen mehrere, vorzugsweise vier, Bohrungen angeordnet, die die Drehzapfen radial schwenkbarer Strehlerhalter aufnehmen. In den vor dem Grundköprer befindlichen Teilen der Strehlerhalter sind die Gewindestrehler tangential zum Werkstück und längsverstellbar angeordnet.

Konzentrisch um den Grundkörper ist rastenbedingt in Grenzen längsverschiebbar, jedoch gegen Drehung gesichert, ein Führungsring angeordnet, der vorn einen Spiralkurvenring mit einer der Zahl der Strehlerhalter entsprechenden Anzahl von Spiralkurvenflächen dreheinstellbar und festklemmbar aufnimmt. An diesen Spiralkurvenflächen stützen sich die vor dem Grundkörper befindlichen Teile der Strehlerhalter über abnützungshalber auswechselbar eingebrachte Gleitstücke in einer Überdeckung von etwa 4- mm Länge ab, so daß die Strehlerhalter, die an in sie eingebrachten Stiften durch federkraftbeaufschlagte Druckbuchsen radial nach außen gedrückt werden, auf verschiedene Gewindekerndurchmesser einstellbar sind, wobei nach Erreichen der gewünschten Gewindelänge durch Anlaufen des

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Spiralkurvenrings an einem Festanschlag oder durch Steuerung des Führungsrings mittels einer Schaltgabel der Führungsring mit dem Spiralkurvenring innerhalb seines rastenbedingten Bereichs soweit zurückgeschoben wird, bis die vorn an den Spiralkurven vorgesehenen breiten Fasen auf entsprechende Abschrägungen an den Gleitstücken treffen, wonach die Strehlerhalter durch die Druckbuchsen gedrückt soweit nach außen schwenken, daß die Strehler das Gewinde freigeben und der Gewindeschneidkopf, der sich beispielsweise auf einer Pinole befindet, ohne Drehrichtungswechsel im Eilgang zurückgezogen werden kann.

An dem Grundkörper befindet sich konzentrisch um die zentrale Durchgangsbohrung einstückig oder als gesonderte Buchse ein- ' gebracht eine kurze rohrförmige Verlängerung, die vorn einen kragenförmigen Bund, kurz Halterführung genannt, aufweist, der in entsprechende Nuten der Strehlerhalter eingreift, wobei der Kragen radial so breit, bzw. die geweilige Nut in den Strehlerhaltern so tief ist, daß die Strehlerhalter sich im Bereich ihrer durch die Spiralkurven und ihre· Fasen gegebenen Ausschwenkbarkeit axial nicht verschieben lassen. Erst nach Betätigen der Raste lassen sich der Führungsring und der Spiralkurvenring axial soweit zurückschieben, daß die Strehlerhalter aus der Halterführung ausschwenken und nach vorn aus dem Grundkörper herausgezogen werden können.

Gewindeschneidköpfe dieser Bauart besitzen eine hohe Steifigkeit gegenüber den auf sie einwirkenden Schnittkräften und haben wegen ihrer einfachen und robusten Konstruktion weite Verbreitung gefunden. Neuzeitige Fertigungsabläufe führen gedoch zu zusätzlichen Anforderungen und Anwendungen, und die

.ständig verkürzten Taktzeiten erhöhen die Beanspruchung der Steuereinrichtungen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Gewindeschneidkopf der beschriebenen Art zu schaffen, der erheblich schneller als bisher aufspringt und vor Erreichen der gewünschten Gewindelänge mit Sicherheit nicht öffnet. Diese Aufgabe

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wird dadurch gelöst, daß in dem Grundkörper mehrere, vorzugsweise zwei, zusätzliche Federn angeordnet sind, die auf den Führungsring einwirken, wenn die Überdeckung der Gleitstücke mit den Spiralkurvenflächen des Spiralkurvenrings aufgehoben ist. Hierdurch wird erreicht, daß der geschlossene Kopf zuverlässig verriegelt ist und daß in dem Augenblick, in dem der Spiralkurvenring vom koaxialen auf den schrägen Teil der Gleitstücke der Strehlerhalter wechselt, der Führungsring zusätzlich beschleunigt und zum hinteren Ende des Gewindeschneidkopfs zurückgeschoben wird. Die erfindungsgemäße Ausbildung ermöglicht die.gewünschte Funktion sowohl beim öffnen als auch beim Schließen des Gewindeschneidkopfes mit gutem Wirkungsgrad. An sich ist das Führungsverhältnis zwischen Grundkörper und Führungsring wegen einer möglichst kurzen Baulänge des ganzen Gewindeschneidkopfes nicht günstig. Die Erfindung verhindert jedoch die Gefahr des Verkantens, da beim Schließen des Gewindeschneidkopfes nicht zu große Widerstände zu überwinden sind.

Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung ist im Unteranspruch angegeben.

Eine beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schneidkopfes ist in der Zeichnung dargestellt. Es sind

Fig. Λ ein Längsschnitt durch den Gewindeschneidkopf entlang der Linie IV - IV in Fig. 2,

Fig. 2 ein Querschnitt durch den Gewindeschneidkopf entlang der Linie I - I in Fig. 1 und

Fig. 5 ein weiterer Längsschnitt durch den Gewindeschneidkopf nach der Erfindung entlang der Linie II - II in Fig.

Die Gewindeschneidköpfe sind in den drei Figuren in geschlossenem, also schneidbereitem, Zustand gezeichnet. Gemäß Fig. Λ ist im Grundkörper 1 mittels Drehzapfen 2 der Strehlerhalter 3 schwenkbar gelagert und durch die Halterführung 4-gegen axiale Verschiebung gesichert. An dem Strehlerhalter ist mittels einer Spannplatte 5 durch eine nicht dargestellte

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Mr-

• ζ.

Spannschraube der Strehler 6 festgeklemmt, der nach Lösen der Spannschraube mittels des Gewindestiftes 7 nachgestellt werden kann. Der Grundkörper 1 wird in einer Ausnehmung 8 mit Schrauben 9 an einer (nicht gezeigten) Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine zentriert und festgeschraubt. Auf dem Grundkörper 1 ist koaxial der Führungsring 10 gelagert, der vorn den Spiralkurvenring 11 aufnimmt. Der Führungsring 10 wird durch den in seine Nut 12 greifenden Anschlagbolzen 13, der durch die Druckfeder 14 bis zum Anschlag an eine Schraube 15= nach außen gedrückt wird, in seiner Längsbewegung im Sinne der Verhinderung völligen Ausschwenkens der Strehlerhalter 3 begrenzt. Der Spiralkurvenring 11 wird (siehe auch Fig. 2) einerseits durch das in seine Ringnut 16 eingreifende und mit Schrauben 17 im Führungsring 10 verschraubte Haltestück 18, andererseits durch das ebenfalls in seine Ringnut 16 eingreifende mit einer Schraube 19 im Führungsring 10 verschraubte Klemmstück 20 axial gehalten. Nach Drehverstellung des Spiralkurvenrings 11 mittels eines in sein Zahnprofil 21 durch eine (nicht gezeigte) Bohrung im Führungsring 10 einsteckbaren (nicht dargestellten) konischen Trieblings wird durch die mit einem konischen Kopf versehenen Schrauben 22 das Klemmstück gespreizt und somit der Spiralkurvenring 11 geklemmt.

Im Grundkörper 1 sind die von den Druckfedern 23 beaufschlagten Druckbuchsen 24 radial angeordnet und drücken die Strehlerhalter 3 an den in sie eingebrachten Haltestiften 25 bis zur Anlage ihrer Gleitstücke 26 an den Spiralkurvenflächen des Spiralkurvenrings 11, wobei den Druckbuchsen 24 durch Stiftschrauben 27 ein völliges Austreten aus dem Grundkörper · verwehrt ist.

In Fig. 3 ist gezeigt, daß durch eine Gleitfeder 28, die mit einer Schraube 29 im Grundkörper 1 verschraubt ist, der Führungsring 10 an einer Drehung auf dem Grundkörper 1 gehindert wird. In die Gleitfeder 28 ist der Rastbolzen 30 durch seine Druckfeder 31 radial nach außen gedrückt eingebracht, wobei ein an ihm befindlicher Bund seine Radialbewegung nach außen begrenzt* Sein nach außen weisender Nocken greift in die Bohrung 32 des

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Führungsringes 10 ein und verhindert ein unbeabsichtigtes Zurückgehen des Führungsrings 10 mit dem Spiralkurvenring 11 und damit ein öffnen des Gewindeschneidkopfes.

Mehrere, vorzugsweise zwei, einander gegenüberliegende Öffnungshebel 33 sind in entsprechende Aussparungen des Grundkörpers 1 eingebracht und jeweils im Kugeldrehpunkt 34 schwenkbar gelagert, wobei sie jeweils durch eine Druckfeder 35 nach außen gedruckt werden.

Bei geschlossenem Kopf liegen diese Öffnungshebel 33 ihrer dann noch koaxial gerichteten Wölbung 36 an der Bohrung des Führungsrings 10 an. Sobald die gewünschte Gewindelänge des Werkstücks nahezu erreicht ist, wird das öffnen des Gewindeschneidkopfs durch einen (nicht dargestellten) Anschlag an der Werkzeugmaschine oder durch eine (nicht gezeigte) Schaltgabel, die in die Ringnut 37 des Führungsrings 10 eingreift und wegen des folgenden Zurückspringens des Führungsrings und des Spiralkurvenrings entsprechend schmäler ist als die Ringnut 37 j eingeleitet, d.h. Führungsring und Spiralkurvenring 10 und 11 bleiben räumlich stehen, während der Grundkörper 1, der beispielsweise an einer Pinole verschraubt ist, mit den Strehlerhaltern 3 weiter vorgeht. Der Grundkörper 1 mit den Strehlerhaltern 3 geht nun solange weiter vor, bis die Kante zur Schräge 38 der Gleitstücke 26 (Fig. 1) gerade an die entsprechende Kante zur breiten Fase 39 vorn am Spiralkurvenring tritt. In diesem Moment sind auch die Kanten zu den Schrägen 4-0 an den Öffnungshebeln 33 gerade an die Kanten zu den entsprechenden Schrägen 41 im Führungsring gekommen, die jeweils vorzugsweise einen Winkel von 60° mit der Achse des Gewindeschneidkopfes einschließen.

In der bisherigen Bauweise mußten nun allein die Federn 23 über die Druckbuchsen 24 die Strehlerhalter 3 zur Freigabe des Gewindewerkstücks nach außen drücken, wobei sie allenfalls noch durch die Fliehkraft der Strehlerhalter 3 selbst etwas unterstützt wurden. Beim Gewindeschneiden nahe an einen Bund reichte das aber zumeist nicht aus.

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Gemäß der Erfindung beschleunigt nun die relative Rückwärtsbewegung des Führungsrings 10 und des Spiralkurvenrings 11 gegenüber dem Grundkörper 1 durch die nun freie Kraft der Druckfedern 35 über die Schrägen 40 und 41 an den Öffnungshebeln 33 bzw. dem Führungsring 10 diese Rückwärtsbewegung erheblich, wobei der Öffnungshebel 33 aufgrund seiner an einem verhältnismäßig langen Hebel befindlichen Schräge 40 dem Schließen des Gewindeschneidkopfs gegen die Wirkung der Druckfeder 35 einen geringeren Widerstand entgegensetzt als ein radial angeordneter, mit gleicher Anlaufschräge versehener und mit gleicher Federkraft beaufschlagter Rastbolzen.

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Claims (2)

1. Patentansprüche

   (ΐ·) Selbstöffnender umlaufender Gewindeschneidkopf mit Tangentialstrehlern, die in entsprechenden, in einem Grundkörper schwenkbar gelagerten Strehlerhaltern angeordnet sind, die sich über Gleitstücke an radial nach außen fliehenden Flächen eines Spiralkurvenrings abstützen, der zur Einstellung verschiedener Kerndurchmesser in einem auf dem Grundkörper drehgesicherten, jedoch axial verschiebbaren Führungsring drehverstell- und festklemmbar aufgenommen ist und der vorn an den Spiralkurvenflächen breite Fasen aufweist, an denen nach seiner in den Führungsring eingeleiteten Bückwartsbewegung die Strehlerhalter an den entsprechenden Schrägen ihrer Gleitstücke durch federbeaufschlagte Druckbuchsen gedrückt zur Freigabe des Gewindewerkstücks durch die Strehler nach außen schwenken können, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Grundkörper (1) mehrere, vorzugsweise zwei, zusätzliche Federn (35) angeordnet sind, die auf den Führungsring (10) einwirken, wenn die Überdeckung der Gleitstücke (26) mit den Spiralkurvenflächen des Spiralkurvenrings (11) aufgehoben ist.
2. 2. Gewindeschneidkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, vorzugsweise zwei, einander gegenüberliegende Öffnungshebel (33) in entsprechenden Aussparungen des Grundkörpers (1) um Kugeldrehpunkte (3²O schwenkbar gelagert sind und Jeweils die zusätzliche Druckfeder (35) zwischen ihrem freien Ende und einem entsprechenden Bohrungsgrund im Grundkörper (1) angeordnet ist, wobei jeder Öffnungshebel (33) eine koaxial gerichtete entsprechende gewölbte Anlagefläche (36) zur Bohrung des Führungsrings (10) hin aufweist, die in eine nach innen gerichtete, unter etwa 60° zur Achse des Gewindeschneidkopfs liegende Schubfläche übergeht, und der Führungsring (10) in der Gleitzone der jeweiligen Anlagefläche (36) der Öffnungshebel (33) eine nach außen weisende, ebenfalls unter etwa 60° zur Achse des Gewindeschneidkopfs liegende, in ihrer Breite zum Eintauchen des Öffnungshebels (33) geeignete

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   Einfräsung aufweist, wobei bei geschlossenem Schneidkopf die Kanten zwischen den koaxialen Flächen und den Schrägen (40 bzw. 41) an den Öffnungshebeln (33) bzw. im Führungsring (10) als Abstand die Länge der Überdeckung der Gleitstücke (26) der Strehlerhalter (5) mit den Spiralkurvenflächen im Spiralkurvenring (11) aufweisen.

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