DE3124715C2 - Gewindeschneidkopf für rohrförmige Werkstücke - Google Patents

Abstract

Schneidkopf für Werkzeugmaschinen, insbesondere zum Gewindeschneiden, bestehend aus zwei relativ zueinander verdrehbaren ringförmigen Platten mit einer zentralen Öffnung durch welche sich das zu bearbeitende Werkstück erstreckt. Zwischen den Platten sind Schneidwerkzeuge derart gehalten, daß diese sich bei einer Relativverdrehung der Platten zueinander in radialer Richtung verschieben. Die Rückziehbewegung der Schneidwerkzeuge bewirkt ein Hebel, der schwenkbar mit einer der Ringplatten verbunden ist, sich bis in die zentrale Öffnung der Ringplatten erstreckt und in einen Vorsprung an der anderen Platte eingreift.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Gewindeschneidkopf nach der Gattung des I lauptanspruchs. Ein solcher Gewindeschneidkopf ist bekannt (DE-OS 29 18 224). Der bekannte Gewindeschneidkopf umfaßt zwei so ineinander gelagerte Platten, daß diese unter Bildung einer mittleren Durchtrittsöffnung für das zu bearbeitende Werkstück relativ zueinander verdrehbar sind, was gleichzeitig die radiale Verschiebung von an den Platten gelagerten Gewindeschneidbacken in der einen oder anderen Richtung durch in Schrägnuicn eingreifende Mitnehmer bewirkt.

Zur selbsttätigen radialen Rückstellung der Gewindeschneidbacken ist ein diese Rückstellung auslösender Hebel mit seinem einen Ende schwenkbar an einer der Platten des Gewindesehneidkoples gelagert und erstreckt sich mit seinem anderen Ende bis in die Wcrkstückdurchtrittsöffnung, so daß bei dem allmählichen Vordringen des Werkstücks durch diese öffnung der Hebel zurückgedrückt wird, bis hierdurch die Arretierung der Relativvcrdrehung der beiden Platten zueinander aufgehoben wird. Unter der Wirkung von Vorspannungsfeder und des durch den Bearbeitungsvorgang bewirkten Drehmoments ergibt sich die Relativverdrchung der Platten und das radiale Zurücktreten der Schneidbacken.

Als problematisch kann bei diesem bekannten Gewindeschneidkopf der besonders komplizierte Aufbau und Wirkungsnioehamsmiis fur die selbsttätige Rückstellung der Gewnideschneidb.ickcM angesehen werden. denn der Hebel ial an der inneren Platte gelagert und arretiert in der Arbeitsstellung der Schneidbacken zunächst einen an der gleichen Haue gelagerten, in Umtangsriehuing gegen Federdnick versehicbliehcn, als Kreissegment ausgebildeten Schlitten. Um schließlich zur Arretierung der Relativverdrehung der Platten eine Eingriffsmöglichkeit der anderen Plane vorzubereiten, lagert der Schlitten selbst zunächst nochmals einen eigenen Schwenkarm an seinem Umfang, der unter Federdruck in zwei wählbare Positionen verschwenkt werden kann. Der Schwenkarm weist auf seiner Rückseite eine sich in Richtung auf die andere Platte öffnende Nut auf, so daß in dieser anderen Platte gelagerte Exzenterstifte mit ihrem Vorderende in diese Nut eingreifen können. Die gesamte Arretierungsanordnung gegen die Relativverdrehung der Platten umfaßt daher Exzenterstifte an der einen Platte, die in Nuten eines Schwenkhebels eingreifen, der an einem Schlitten gelagen ist. der selbst wieder in der anderen Platte in Umfangsrichtung verschieblich ist und wird dadurch vervollständigt, daß der ebenfalls an der anderen Platte schwenkbar gelagerte Hebel dann in Ausnehmungen des Schlittens eingreift.

Weitere, sehr kompliziert ausgebildete Lösungen zur Bewirkung eines automatischen Auslösens der Gewindeschneidbacken durch einen Werkstückanschlag lassen sich noch als bekannt entnehmen der US-PS 38 20 180 sowie der GB-PS 9 62 5J7, die beide keine Berührungspunkte mit vorliegender Erfindung aufweisen. Bei einem Gewindeschneidkopf, wie er sich der DE-AS 17 52 751 entnehmen läßt, ist ein Backenträger 1 vorgesehen, der nach außen durch einen mit ihm fest verschraubten und insoweit dann einstückig wirkenden Abdeckring ein geschlossenes Teil bildet, wobei sowohl der Backenträger als auch der Abdeckring in gegenseitiger Ausrichtung eine vollkommen nach allen Seiten abgedeckte Innennut (zylindrische Ringnut mit Rechteckquerschnitt) bilden, innerhalb welcher ein Stellring gelagen ist. der nach unten die bogenförmigen Steuerkurven für die Schncidbackcnverschicbung und nach oben — im Sinne der Darstellung der F i g. 1 dieser Entgegenhaltung — vorspringende Nasen oder Ansätze 17 aufweist, die. in Radialrichtung gesehen, auf ihrer einen Seite Anschläge für Vorspannungsfedern bilden und auf ihrer anderen Seite, mindestens einmal über dem Umfang, mit dem Arretierglied in Wirkverbindung treten.

Da die geschlossene, einstückige Ausbildung von Bakkcnträgcr I mit Abdeckring 2 keine Angriffsmöglichkeiten für den Stellring bietet, und es daher zunächst auch nicht möglich wäre, diesen gegen den radialen Federdruck soweit zu verschieben, daß die Schneidbacken mit einem eingeführten Werkstück in Eingriff gelangen, ist in einer exzentrischen, achsparallclcn Bohrung im Abdeckring 6 ein Bolzen mit .Schrägfläche eingesetzt, der auf einer kleineren Schrägfläche der Ansätze 17 des Stellrings aufläuft und bei seinen Niederdrücken hierdurch den Stellring soweit verdreht, daß die Schneidbacken in ihre Arbeitspositionen gelangen. Gesichert wird das Ganze offensichtlich lediglich durch den Reibungsdruck, den dann der Ansatz 17 auf eine Vertikalfläche des Verriegelungsbolzens ausübt.

Indem der Verriegelungsbolzen außen über den Abdeckring radial nach innen geführt ist — nach außen muß der Verricgelungsbolzen ja reichen, damit der Stellring betätigt werden kann — und indem an der nach innen reichenden balligen, bügeiförmigen Verlängerung dann in axialer Richtung ein weiterer Taststift angesetzt ist. der die Werkzeugposition erfassen k;>nn. ergibt sieh die /weite Finsalzmöglichkeil für den Verriegelungsbolzen. nämlich die selbsttätige Auslösung und Öffnung zur radialen Rückstellung der Schneidbacken. Dabei ist der l'aststift 32 in einer weiteren B<ih^r>ine des

gleichen Abdeckrings 6 achsparallel, jedoch aus der Mitte versetzt geführt'

Zweifelsohne stellt der entgegengehaltene Gewindeschneidkopf entsprechend DE-AS 17 52 751 eine insoweit funktionsfähige, wenn möglicherweise auch mit Nachteilen behaftete, Lösung für ein bei solchen Gewindeschneidköpfen offensichtlich erheblich drängendes Problem dar, eine selbsttätige Auslösung vorzunehmen, wenn der Gewindeschneidvorgang beendet ist. Diese Lösung der Entgegenhaltung ist aber in sich abgeschlossen und speziell auf diesen besonderen Aufbau eines Gewindeschneidkopfs zugeschnitten, so daß nicht erkennbar ist, wie es gelingen soll, den U-förmigen. axial gelagerten, ausschließlich in einem einzigen Teil geführten Auslösehebel irgendwie sinnvoll etwa auf den Gegenstand der F i g. 2 der DE-OS 29 18 224 anzuwenden, von welcher der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Anmeldung in seiner Gattung ausgeht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den aus der DE-OS 29 18 224 bekannten Gewindeschneidkopf mit selbsttätiger radialer Rückstellung der Gewindeschneidbacken so zu verbessern, daß eine drastische Reduzierung des baulichen Aufwandes mit entsprechender Senkung der Herstellungskosten und einer erheblichen Vereinfachung beim Arbeiten mit einem solchen Gewindeschneidkopf erzielt werden kann.

Der erfindungsgemäße Gewindeschneidkopf löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Haupanspruchs und hat den Vorteil, daß lediglich drei Bauelemente einschließlich der Platten selbst erforderlich sind, die Relativbewegung zueinander für die Arretierung und Auslösung der Schneidbacken durchführen, abgesehen von Schneidbacken selbst. Hierzu ist der auslösende Hebel, der sich mit seinem einen Ende bis in die zentrale Durchtrittsöffnung für das Werkstück erstreckt, an der vorderen Platte gelagert, übergreift beide Platten und erzielt eine formschlüssige Verbindung mit seinem mittleren Teilbereich durch Eingriff in einen an der anderen Platte befestigten Vorsprung. Dieser Vorsprung ist praktisch einstückig mit dieser anderen Platte ausgebildet und verfügt über mindestens eine Aufnahmenut für den zugewandten, die formschlüssige Arretierung bewirkenden mittleren Hebelbereich. Da der Hebel selbst in Schwenkrichtung auf die Durchtrittsöffnung vorgespannt ist, bedarf es beim Arbeiten mit dem erfindungsgemäßen Schneidkopf außer dem Einführen des Werkstücks jeweils in die Bearbeitungsöffnung keiner !,onstigen Manipulationen, wie dies etwa bei dem bekannten Schneidkopf nach der DE-OS 29 18 224 durch Verschwenken eines zusätzlichen Armes notwendig ist, um beim Arretieren eine vorgegebene Ausgangsposition für das Gewindeschneiden zu erreichen.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Gewindeschneidkopfs möglich. Dabei kann der Vorsprung an der einen Platte an dieser über Langlöcher festgeschraubt sein, so daß bei Arbeitsumstellungen eine Verschiebung der den Hebel aufnehmenden Nut des Vorsprungs in Umfangsrichtung bei hierdurch gleichzeitig bewirkter Festlegung des relativen Verdrehungswinkels der Platten und damit der inneren Radialpositionen der Schneidbacken möglich ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

F i β. 1 eine Ansicht von vorn des Schneidkopfes, entsprechend vorliegender Erfindung,

F i g. 2 eine Schnättdarsiellung längs der Linie 11-11 der Fig. 1 der sich auch die Arbeitsweise des die Rückstellung der Schneidbacken bewirkenden Hebels entnehmen läßt und

F i g. 3 die Rückansicht der Darstellung der Fig. 1.
In den Fig. 1. 2 und 3 ist ein Schneidkopf zur Lagerung von Schneidbacken 9 gezeigt. (in l·" i g. 1 isi lediglich ein solches Schneidwerkzeug dargestellt), die sich in

ίο radiale Richtungen erstrecken. Der Körper I des Schneidkopfes ist dabei auf einem nicht dargestellten Schlitten einer nicht dargestellten Gewindeschneidmaschine gelagert. Der Schlitten ist auf einem Paar von nicht dargestellten Führungsstangen längsverstellbar

Γ) gelagert, die sich parallel zum Werkstück 100 erstrekken, welches ein mit Gewinde zu versehendes Rohr ist. Die Führungsslangen können in am Körper 1 angeformte Montageöffnungen SOeingesetzt sein.

Der Körper 1 des Schneidkopfes verfügt über ein Paar sich im wesentlichen gegenüberliegender ringförmiger Platten 2 und 3. die zueinander eine Relativverdrehung durchführen können. Eine dieser Platten 2 und 3, beispielsweise die bewegliche Platte 3. verfügt über kurvenförmige Vorsprünge 7. wobei deren Anzahl identisch ist mit der Anzahl der vorhandenen Schneidbacken 9 (bei der dargestellten Ausführungsform handelt es sich daher um vier Vorsprünge bei vier vom Schneidkopf gelagerten Schneidbacken). Die andere, stationäre Platte 2 umfaßt dann die Schneidbacken 9. von denen jeder

jo über eine kurvenförmige Ausnehmung oder Nut 43 (F i g. 2) verfügt, die dem kurvenförmigen Vorsprung 7 entspricht. Die Schneidbacken 9 sind in Führungen 5 gehalten, die sich von der äußeren Fläche der Platte 2 nach außen vorspringend erstrecken. Die Schneidbakken 9 können durch das Zusammenwirken bzw. den Eingriff der kurvenförmigen Vorsprünge 7 mit den entsprechenden kurvenförmigen Ausnehmungen 42 dann radial verschoben werden, wenn eine relative Drehbewegung zwischen den beiden Platten 2 und 3 durchgeführt wird. Da für die radiale Verschiebung der Schneidbacken ein solcher auf eine Spiral- oder Schneckenwirkung beruhender Verschiebemechanismus bei üblichen Sehneidmaschincn durchaus bekannt ist. wird im folgenden auch auf den soeben geschilderten Aufbau nicht noch weiter eingegangen.

Die radiale Position der Schneidbacken 9 kann an der gewünschten Stelle durch die Relativverdrchung zwischen der Platte 3 relativ zur Platte 2 eingestellt werden. Die Platte 2 verfügt über einen Halteteil 19, der sich über den Umfang der Platte 2 vorspringend erstreckt und der einen Hebel 23 lagert der mittels eines Schwenkzapfens 25 schwenkbar am Halleteil gehalten ist. Dabei ist am Schwenkzapfen 25 gelagert eine Rückholfeder 60 vorgesehen, die zwischen dem Hebel 23 und dem Halteteil 19 wirkt und den Hebel 23 so in Uhrzeigerrichtung entsprechend der Darstellung der Fig. 2 vorspannt, daß dieser sich stets in der in F i g. 2 in durchgezogener Strichführung dargestellter. Ausgangsposition befindet bzw. in diese zurückgebracht wird. Zwi-

t>o sehen den Platten 2 und 3 ist ferner eine in F i g. 2 gezeigte Feder 29 angeordnet, die eine in in Umfangsrichtung auf die Platten 2 und 3 einwirkende Federkraft er, jugi, derart, daß die Platten die Tendenz haben, sich relativ zueinander zu verdrehen.

h^r) Die PIaUc 3 ist dabei drehbar an der Platte 2 gehalten und mittels eines Sicherungs-Ringes 71 gelagert, wobei dieser Ring an der Platte 2 mit Hilfe von Schrauben 72 befestigt ist. Mit anderen Worten, die Platte 3 kann

/wischen der Platte 2 und dem Ring 71 eine relative Verdrehbewegung/u Platte 2 und Ring 72 durchführen.

Ferner verfügt die Platte 3 über einen Vorsprung 51, der angrenzend und gegenüberliegend 7um Hebel 23 angeordnet ist: dieser Vorsprung 51 kann ein integraler ι Teil der Platte 3 sein; er ist jedoch bevorzugt als getrennter Teil zur Platte 3 ausgebildet, so daß der separate Vorsprung 51 in eine entsprechende Ausnehmung 33 der Platte 3 eingepaßt ist. Bevorzugt verfügt der Vorsprung 51, der eine kreissegmentartigc Teilringform aufweisen kann, über Längsschlilze 36. durch welche Einstellschrauben 37 geführt sind, die den Vorsprung 51 an der Platte 3 verschiebbar befestigen, so daß beispielsweise eine gewünschte relative Winkelposition z.wischen dem Vorsprung 51 und der Platte 3 durch Lösen der Einstellschrauben 37 in eher geringfügigem Ausmaß eingestellt werden kann. Nachdem durch die Relativvcrdrehung der beiden Platten 2 und 3 in Übereinstimmung mit dem Durchmesser des Werkstücks (Rohr 10) die radiale Eingriffsposition der Schneidbacken 9 eingestellt worden ist, kann dann auch durch Lösen der Einstellschrauben 37 der Vorsprung 51 feineingesicllt werden, der aus seiner Anfangsposition mit Bezug auf den Hebel 23 herausgeführt worden ist. derart, daß der Vorsprung 51 wieder in seine vorgegebene Anfangsposition gegenüberliegend dem Hebel 23 zurückgeführt bzw. eingestellt wird. Bevorzugt befindet sich an der Platte 3 ein exzentrischer Zapfen 80. der gegen das eine Ende des Vorsprungs 51 anliegt, so daß durch Verdrehung des exzentrischen Zapfens 80 der Vorsprung 51 eine Um- jo fangsverschiebung erfahren kann, so daß sich hierdurch eine entsprechende Feineinstellung des Vorsprungs 51 ergibt.

Dieser Vorsprung 51 verfügt über einen, oder mehrere U-Iörmige Einschnitte 53. deren Breite gleich ist der r> Dicke t des Hebels 23. Die Anzahl der Einschnitte 53 ist abgestimmt auf die Fcineinsiellmöglichkciten, die durch die Längsschlitzc 36 gegeben sind bzw. ist abgestimmt auf die Anzahl der üblichen Durchmesser des zu bearbeitenden Werkstücks 100 bzw. auf die Standardabmessung von herzustellenden Gewinden, die in ein Werkstück 100 einzuschneiden sind. Sobald dann der Hebel 23 in einen der Einschnitte 53 eingreift wird der Hebel 23 formschlüssig Teil des Vorsprungs 51. so daß eine Relativdrehung der beiden Platten 2 und 3 auch nicht unter dem Einfluß der Vorspannungsfeder 29 auftreten kann.

Das freie Ende des Hebels 23 springt dabei in die mittlere Öffnung der ringförmigen Platten 2 und 3 vor, so daß sich eine Berührung mit dem Werkstück 100 ergeben kann.

Erreichi uäfin der Gewindcschncidvorgang scm End stadium, dann gelangt das vordere Lnde des Rohrs 100, wie in F i g. 2 andeutungsweise gezeigt, in Kontakt mit dem freien Ende des Hebels 23 und beginnt, diesen Hebei 23 allmählich in der Zeichenebene der Fig. 2 nach rechts zu drücken, so daß der Hebel entgegen Uhrzeigerrichtung eine Verdrehbewegung um den Schwenkzapfen 25 ausführt. Durch diese Verdrehung oder Verschwenkung des Hebels 23 löst dieser sich aus dem je- wi weiligen Einschnitt 53 des Vorsprung* 51, in welchem er sich befunden hat. wie dies in gestrichelter Linienführung in F i g. 2 gezeigt ist. Sobald sich dann der Hebel 23 völlig aus diesem Einschnitt 53 gelöst hat, wird die hierdurch bewirkte Verriegelung zwischen den beiden Plat- ttf ten 2 und 3 freigegeben und die PLaitc 3 verdreht sich relativ zur Platte 2 unter der Federkraft der Feder 29 und dem einwirkenden Drehmoment, welches während des Sehneidvorganges erzeugt wird. Als Folge dieser Verdrehbewegung ergibt sich ein Zurückziehen der Schneidbacken 9 und damit eine Beendigung des Bearbeitungsvorgangs des Rohres 100.

Zusätzlich sind an der Platte 3 Vorsprünge 38 und 38a angeordnet, die als Betätigungsknöpfe für eine Bedienungsperson dienen können und von dieser dann erfaßt werden, wenn die beiden Platten 2 und 3 relativ zueinander zur Einstellung einer relativen Winkelposition zwischen diesen Platten verdreht werden. Der Vorsprung 38.1 kann ergänzend als Anschlag dienen, um die schnelle relative Verdrehbewegung der beiden Platten 2 und 3 bei Beendigung des Bearbeitungsvorganges zu begrenzen. Wenn nämlich der Hebel 23 mit dem Anschlag 38a in Berührung gerät, wird die Verdrehung der Platte 2 relativ zur Platte 3 abgestoppt, so daß auch verhindert wird, daß die Schneidbacken 9 aus den entsprechenden kurvenförmigen Vorsprüngen 7 herausspringen oder sich bei Beendigung des Bearbeitungsvorganges aus diesen lösen.

Man erkennt, daß auf diese Weise die Schneidbacken durch einen einfachen Hebeleingriffsmechanismus schnell und automatisch in ihre Ausgangs- oder Ruheposition zurückgeführt werden können. Es kann sich neben dem Gewindeschneiden auch um das Abfasen einer Kante oder um einen sonstigen Bearbeitungsvorgang bei einem rohrförmigen Werkstück handeln. Dabei wird eine konstante Bearbeitungslänge des jeweiligen Rohrabschnittes sichergestellt, ohne daß ein Fachmann diesen Bearbeitungsvorgang zu überwachen braucht.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Gewindesehneidkopf für rohrförmige Werkstücke, mit zwei relativ zueinander verdrehbaren, ringförmigen Platten mit zentraler Durchtrittsöffnung für das Werkstück und mit von den Platten gelagerten Schneidbacken, die sich bei einer Relativverdrehung der Platten in radialer Richtung verschieben, ferner mit einem mit seinem einen Ende in am Gewindeschneidkopf schwenkbar gelagerten, die selbsttätige radiale Rückstellung der Schneidbacken auslösenden Hebel, dessen anderes Ende sich in die zentrale Durchtrittsöffnung erstreckt und der durch formschlüssigen Eingriff in der Arbeits-Stellung der Schneidbacken die Relativverdrehung der beiden Platten arretiert, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (23) an der einen Platte (2) gelagert und unmittelbar, die Platten (2, 3) dabei übergreifend, in einen an der anderen Platte einstükkig befestigten Vorsprung (51) eingreift.

2. Gewindeschneidkopf nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (51) mindestens einen Einschnitt (53) zur Aufnahme des Hebels (23) aufweist und an der ihn tragenden Platte (3) festgeschraubt und durch Lösen der Schrauben (37) in Umfangsrichtung verschiebbar gelagert ist.

3. Gewindeschneidkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein exzentrischer Drehzapfen (80) angrenzend an den Vorsprung (51) zu dessen «1 Verschiebung in Umfangsrichtung angeordnet ist.