DE3323709A1 - Gewindeschneidkopf - Google Patents

Description

Gewindeschneidkopf

Die Erfindung betrifft einen Gewindeschneidkopf, zum Arbeiten auf einer Werkzeugmaschine, welcher Gewindeschneidkopf eine in beiden Drehrichtungen wirksame Klauenkupplung enthält, die geöffnet werden kann, um den Verbindungsstrang zwischen Werkzeug und Gewindeschneidkopfgehäuse zu unterbrechen, wobei ein erster Kupplungsteil mit einem Werkzeug-Spannfutter drehfest in Verbindung steht und ein zweiter Kupplungsteil mit dem Gewindeschneidkopfgehäuse drehfest in Verbindung steht, wobei beide Kupplungsteile gegenüber dem Gewindeschneidkopfgehäuse axial beweglich sind, und wobei bei in beiden Drehrichtungen wirksamer, geschlossener Klauenkupplung die Kupplungsklauen beider Kupplungsteile einander formschlüssig hintergreifen.

Ein solcher Gewindeschneidkopf ist durch die CH-PS 207 236 und 285 867 bekannt. Obwohl sich diese Gewindeschneidköpfe bewährt haben, so sind sie doch in zweierlei Hinsicht verbesserungswürdig. Bei den früheren Drehbänken war die Länge des Gewindeschneidkopfes kein Problem. Das Gewindeschneidkopfgehäuse wurde z.B. im Reitstock festgespannt, und das Innen- oder Aussengewinde wurde am Werkstück gefertigt, das in der Arbeitsspindel der Drehbank eingespannt war. Mit dem Uebergang dieser bekannten Spitzendrehbänke zur Drehmaschine, die als Automat arbeitet, wobei ein Revolverkopf verschiedene Werkzeuge trägt, die nacheinander durch Drehen des Revolvers zum Einsatz kommen, wobei auch noch die Zustellbewegungen der

einzelnen Werkzeuge programmiert werden kann (NC-Maschinen) , ist die Länge der bekannten Gewindeschneidköpfe zu einem Problem geworden. Bei den modernen Drehmaschinen sollten die Werkzeuge möglichst kurz im Revolver sitzen und möglichst alle im wesentlichen gleich lang sein, damit der Revolver um möglichst gleiche und möglichst kurze Wege zurückgefahren und dann zur Bereitstellung des nächsten Werkzeuges gedreht werden kann. Ist der Gewindeschneidkopf wesentlich langer als die übrigen Werkzeuge, dann muss die Rückbewegung des Revolverkopfes entsprechend lang sein, damit der Gewindeschneidkopf beim Drehen des Revolvers nirgends anstösst. Es wäre also ein grosser Vorteil, wenn man den Gewindeschneidkopf möglichst kurz ausbilden könnte. An dieser Stelle kann man erwähnen, dass man das Werkzeug zum Gewindeschneiden natürlich möglichst kurz im Revolverkopf halten kann, wenn man gar keinen Gewindeschneidkopf verwendet, also z.B. den Gewindebohrer direkt im Revolverkopf einspannt. Dies setzt dann aber voraus, dass die Arbeitsspindel der Drehmaschine am Gewindeende ganz exakt anhalten muss, und zwar im Bereich von wenigen Grad innerhalb des Umfangswinkels von 360°. Wenn z.B. ein Gewinde mit 2 mm Steigung geschnitten werden soll und das Gewindeende z.B. im Abstand von 0,2 mm vor einer Stirnwand liegen soll, so muss die Arbeitsspindel innerhalb eines Drehwinkels von 36° angehalten werden. Dieses genaue Anhalten der Arbeitsspindel, die ja mit grosser Drehzahl arbeitet, ist bei der Serienfabrikation, also auf Automaten, problematisch. Verändert sich dieses genaue, d.h. abrupte Anhalten der Arbeitsspindel, fährt das Werkzeug mit Schaden in das Werkstück. Mit der Verwen-

dung des erwähnten Gewindeschneidkopfes wird diese Schwierigkeit überwunden und es erfolgt ein genaues Unterbrechen des Verbindungsstranges am Ende des herzustellenden Gewindes, also z.B. 0,2 mm vor einer Stirnwand. Die Verwendung eines Gewindeschneidkopfes ist also sehr vorteilhaft, und es wird die Schaffung eines Gewindeschneidkopfes bezweckt, der aus dem vorerwähnten Grund möglichst kurz ist. Beim bekannten Gewindeschneidkopf ist aber noch ein zweites Problem aufgetaucht. Ist mit dem bekannten Gewindeschneidkopf die vorbestimmte Gewindelänge erreicht worden, wird die Klauenkupplung geöffnet. Zum Zurückdrehen des Werkzeuges muss dann die Klauenkupplung bei der Drehrichtungsumkehr der Arbeitsspindel wieder geschlossen werden. Dieses Schliessen der Klauenkupplung {Wiedereinkuppeln) wird beim bekannten Gewindeschneidkopf nicht zwangsweise gewährleistet, da hierfür mit einer Reibschlussverbindung gearbeitet wird (in der CH-PS 285 867, Fig. 1, Reibschluss von Kugel 37 in Rinne 36; Mitnehmen des Teiles 32 mit der Rolle 4 3 in Richtung des Pfeiles R 0 in Fig. 5). Funktioniert dieser Reibschluss nicht, kann sich der zweite Kupplungsteil nicht so auf den ersten Kupplungsteil zu bewegen, dass die Klauenkupplung geschlossen wird, so dass dann das Werkzeug nicht zurückgedreht werden kann. Der zu schaffende Gewindeschneidkopf soll neben der vorerwähnten möglichst kurzen Ausbildung auch so beschaffen sein, dass der vorerwähnte Reibschluss durch einen Formschluss ersetzt wird, so dass das erwähnte Wiedereinkuppeln zum Zurückdrehen des Werkzeuges immer gewährleistet ist.

Der erfindungst,emässe Gewindeschneidkopf ist da-

durch gekennzeichnet, dass zumindest eine Kupplungsklaue zumindest eines Kupplungsteiles zumindest eine in Umfangsrichtung verlaufende Auflaufschräge für den anderen Kupplungsteil hat, durch welche Auflaufschräge der zweite Kupplungsteil gegenüber dem ersten Kupplungsteil axial verschiebbar ist, dass ein am Gewindeschneidkopfgehäuse festgelegter axialer Anschlag für den zweiten Kupplungsteil in seinem Bewegungsweg zum ersten Kupplungsteil hin vorhanden ist, zur Bestimmung einer solchen axialen Lage des zweiten Kupplungsteiles bezüglich des ersten Kupplungsteiles, in der die Kupplungsklauen beider Kupplungsteile in der einen Drehrichtung ausser formschlüssigen Eingriff miteinander sind und damit die Kupplung geöffnet ist, und in der anderen Drehrichtung in formschlüssigem Eingriff miteinander sind und somit die Kupplung geschlossen ist, sodass also die Klauenkupplung in der einen Drehrichtung geöffnet und in der anderen Drehrichtung geschlossen ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes zum Schneiden eines Rechtsgewindes dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 den Gewindeschneidkopf im Längsschnitt, Fig, 2 eine gleiche Darstellung des Gewindeschneidkopfes wie in Fig. 1, in schematischer Darstellung, wobei lediglich die Kupplung deutlicher gezeigt ist, beim Beginn des Gewindeschneidens,

Fig. 3 eine Darstellung wie in Fig. 2, mit der Stellung der Kupplung beim Auskuppeln, also am Ende des Gewindeschneidens,

Fig. 4 eine Leerlaufstellung der geöffneten Kupp-

A-

lung, bei der also die Arbeitsspindel noch drehen kann, aber kein Gewinde mehr geschnitten wird,

Fig. 5 eine Stellung der Kupplung, die in der einen Drehrichtung geschlossen ist und in der anderen Drehrichtung geöffnet ist, bei Drehrichtungsumkehr der Arbeitsspindel und damit Abschrauben des Werkzeuges vom Werkstück, und

Fig. 6 eine Ansicht auf einen Teil des Gewindeschneidkopfes, mit Gewindeschneidkopfgehäuse, zweitem Kupplungsteil und diesem zugeordneten axialen Anschlag.

Der Gewindeschneidkopf ist im Beispiel zum Halten eines Gewindebohrers 1 ausgebildet. Er könnte aber auch in einem anderen Beispiel zum Halten eines Schneideisens ausgebildet sein.

Der Gewindeschneidkopf hat eine in beiden Drehrichtungen wirksame Klauenkupplung 2, die besonders aus den Fig. 2 bis 5 ersichtlich ist. Diese Klauenkupplung kann geöffnet werden (Fig. 3,4), um den Verbindungsstrang zwischen dem Werkzeug 1 und dem Gewindeschneidkopfgehäuse 7 zu unterbrechen, d.h. um das Werkzeug 1 gegenüber dem Werkstück 3 nicht mehr bewegen zu können. Die Kupplung hat einen ersten Kupplungsteil 4, der mit einem Werkzeug-Spannfutter 5 drehfest in Verbindung steht. Die Kupplung hat weiterhin einen zweiten Kupplungsteil 6, der mit einem Gewindeschneidkopfgehäuse 7 drehfest in Verbindung steht.

Die Bauteile 1,4,5 und 6 sind gegen die Kraft einer Feder 8 axial gegenüber dem Gehäuse 7 beweglich, d.h. in der Darstellung nach Fig. 1 sind diese erwähnten Bauteile vom Innern des Gehäuses 7 aus nach links um einen

vorbestimmten Weg verschiebbar.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, dass der erste Kupplungsteil 4 an zwei im axialen Abstand voneinander liegenden Stellen im Gehäuse 7 gelagert ist. Die eine Lagerung erfolgt über einen Bund 9 in einer Bohrung des Gehäuses 7, und die andere Lagerung erfolgt über einen Ring 10, der über einen gummielastischen O-Ring 11 am Gehäuse 7 abgestützt ist. Durch den O-Ring 11 ist der Ring 10
gegenüber dem Gehäuse 7 elastisch gelagert, so dass also die Bauteile 1,4,5 und 10 ein geringes sphärisch pendelndes Spiel gegenüber dem Gehäuse 7 haben. Beim Anschneiden hält der O-Ring 11 diese Bauteile zentriert. Während des Schneidens, beim Freilauf und beim Rückholen können sich diese Bauteile frei zum Werkstück 3 einstellen.

Auf einem Absatz 12 des ersten Kupplungsteiles 4 ist der zweite Kupplungsteil 6 frei drehbar und axial
verschiebbar gelagert. In den Fig. 2,3 und 4 sind drei
verschiedene axiale Verschiebestellungen des zweiten
Kupplungsteiles 6 bezüglich des ersten Kupplungsteiles 4 dargestellt. Die eingangs erwähnte drehfeste Abstützung
des zweiten Kupplungsteiles am Gehäuse 7 erfolgt über
drei Führungsrollen 13, die am zweiten Kupplungsteil 6
drehbar gelagert sind. Der zweite Kupplungsteil 6 ist bis auf seine Kupplungsklauen 14 und die Führungsrollen 13

ein Rotationskörper. Es sind im ganzen drei über den Umfang dieses Rotationskörpers verteilt liegende Führungsrollen 13 vorhanden, von denen in Fig. 1 nur eine dargestellt ist. Jede Führungsrolle 13 ragt also zapfenartig
vom Rotationskörper radial nach aussen und wird durch je eine Schraube 15 am Rotationskörper gehalten. Zur dreh-

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festen Abstützung des zweiten Kupplungsteiles 6 am Gehäuse 7 sitzen diese Führungsrollen 13 in Führungsschlitzen 16 des Gehäuses 1. Jeder längliche Führungsschlitz 16 hat im wesentlichen die Breite der Führungsrolle 13, so dass in Drehrichtung nur ein geringes Spiel vorhanden ist. Die Länge des Führungsschlitzes 16 erstreckt sich aber zwischen den beiden Stirnwänden 17,18 (Fig. 1). Es sind also auch wieder drei gleichmässig über den Umfang verteilt angeordnete Führungsschlitze 16 am Gehäuse 1 vorhanden, wobei in den Fig. 1 und 6 nur ein Führungsschlitz 16 sichtbar ist. Obwohl zur drehfesten Verbindung und axialen Führung des zweiten Kupplungsteiles 6 gegenüber dem Gehäuse 7 theoretisch eine einzige Führungsrolle 13 und ein einziger Führungsschlitz 16 ausreichend wäre, so werden doch beim gezeigten Ausführungsbeispiel drei gleichmässig über den Umfang verteilt liegende Führungsrollen 13 und entsprechende Führungsschlitze 16 vorgesehen. Hierdurch wird ein Verklemmen der ineinander geführten Bauteile 4,12, 6,13 und 7 verhindert. Bei den eingangs genannten bekannten Gewindeschneidköpfen ist gezeigt, dass es auch mit lediglich zwei Führungsrollen und entsprechenden zwei Führungsschlitzen geht.

Anhand der Fig. 1 soll gezeigt werden, dass der zweite Kupplungsteil 6 grundsätzlich soweit axial gegenüber dem Gehäuse 7 verschiebbar ist, bis die Führungsrollen 13 einerseits am Schlitzende 17 und andererseits am Schlitzende 18 anliegen. Anhand der Fig. 1 soll noch erläutert werden, dass der Gewindebohrer 1 sowohl formschlüssig als auch kraftschlüssig mit dem ersten Kupplungsteil 4 in Verbindung steht. Die kraftschlüssige Ver-

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bindung erfolgt über das schon erwähnte Spannfutter 5. Zur formschlüssigen Verbindung sitzt ein hinterer Vierkant des Gewindebohrers 1 in einem angepassten Schlitz 20 eines Mitnehmers 21, der eine Querrinne aufweist, in die zwei einander diametral gegenüberliegende Mitnehmerzapfen ragen. Diese Mitnehmerzapfen 22 sitzen somit einerends im Mitnehmer 21 und andererends im ersten Kupplungsteil Die erwähnte Schraubendruckfeder 8 sitzt auf einer Gewindestange 23, die über ein Wälzdrucklager 24 axial am ersten Kupplungsteil 4 abgestützt ist. Die Spannung der Feder 8 kann mit Hilfe einer Stellmutter 25 verändert werden.

Der zweite Kupplungsteil 6 ist auf seiner in Fig.l rechtsliegenden Stirnseite am Gehäuse 7 durch zumindest eine Feder abgestützt. Im Beispiel werden hierfür drei gleichmässig über den Umfang verteilt angeordnete Schraubendruckfedern 26 verwendet. Bei einem anderen Beispiel wäre es möglich, auch lediglich eine Feder konzentrisch vorzusehen. Die erwähnten Federn 26 haben also das Bestreben, den zweiten Kupplungsteil 6 in Fig. 1 ständig nach links zu drücken. Die Feder 8 ist stärker als die Federn 26, so dass also die Bauteile 1,4,5,6,9,12,23 und 24 gegen die Kraft der Federn 26 in Fig. 1 nach rechts und damit ins Innere des Gehäuses 7 gedrückt werden.

Es wurde vorhin erwähnt, dass der zweite Kupplungsteil 6 mit seinen Führungsrollen 13 grundsätzlich zwischen den beiden Enden 17 und 18 gegenüber dem Gehäuse 7 axial verschoben werden kann; die tatsächliche Verschiebung des zweiten Kupplungsteiles β in dieser Richtung wird aber durch die jeweilige Stellung eines Anschlags

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bestimmt, der am Gehäuse 7 mittels einer Schraube 28 festgelegt ist. Der Anschlag ist als Stellring ausgebildet, der auf dem Gehäuse 7 in verschiedenen gedrehten Stellungen mittels der Schraube 28 feststellbar ist. Die eine Stirnfläche 29 des Stellrings 27 hat mehrere verschieden tiefe axiale Ausnehmungen, von denen die jeweilige den Anschlag für eine Führungsrolle 13 bildet (Fig.6) Beim Beispiel kann der Stellring 27 in drei verschiedenen gedrehten Stellungen am Gehäuse 7 befestigt werden. In Fig. 6 ist eine dieser Stellungen gezeigt. In einer zweiten Stellung wird dann in Fig. 6 der Stellring 27 so gedreht, daes die im Stellring 27 sitzende Schraube 28 in ein Gewindeloch 3 0 des Gehäuses 7 eingeschraubt ist. In der dritten gedrehten Stellung sitzt dann die Schraube im Gewindeloch 31. Beim gezeigten Beispiel ist der Stellring 27 mit zwei verschieden tiefen axialen Ausnehmungen 32,33 versehen. In Fig. 6 liegt die Führungsrolle 13 in der Ausnehmung 33. Die Bodenfläche, d.h. die zurückversetzte Stirnfläche 33 des Stellrings 27, stellt somit den Anschlag für die Führungsrolle 13 dar. Wird die Schraube 28 in das Gewindeloch 30 eingesetzt, so würde die zurückversetzte Stirnfläche 32 des Stellrings 27 den Anschlag für die Führungsrolle 13 darstellen. Wird die Schraube in das Gewindeloch 31 eingesetzt, so würde die unveränderte Stirnfläche 29 selbst den Anschlag für die Führungsrolle 13 bilden. Aus Fig. 6 ist somit ersichtlich, dass drei Anschläge 29,32 und 33 für die Führungsrolle 33 und damit für den zweiten Kupplungsteil 6 am Gehäuse 7 vorhanden sind, denn der Stellring 27 ist ja am Gehäuse 7 festgelegt. Diese drei verschiedenen Anschläge 29,32, und 33

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erlauben drei verschiedene axiale Verschiebewege des zweiten Kupplungsteils 6 in den Fig. 1 bis 5 nach links. In Fig. 1 sei angenommen, dass die Führungsrolle 13 an der ungeschmälerten Stirnseite 29 des Stellrings 27 anliegt. Im folgenden wird einer der wesentlichsten Bauteile des Gewindeschneidkopfes erläutert, nämlich die Klauenkupplung 2. Letztere ist in den Fig. 2,3,4 und 5 in verschiedenen Stellungen deutlich dargestellt. Der zweite Kupplungsteil 6 hat zwei einander diametral gegenüberliegende Kupplungsklauen 14. Theoretisch würde auch lediglich eine Kupplungsklaue 14 ausreichen. Der übrige Aufbau des zweiten Kupplungsteiles 6 ist bereits erläutert worden. Der erste Kupplungsteil 4 hat ebenfalls zwei einander diametral gegenüberliegende Kupplungsklauen 34, die, wie bei einer Klauenkupplung üblich, in die entsprechenden Ausnehmungen 35 des zweiten Kupplungsteiles 6 passen, wenn die Klauenkupplung geschlossen und in beiden Drehrichtungen wirksam ist. Es sind also auch wieder zwei Ausnehmungen 35 beim zweiten Kupplungsteil vorhanden, die durch die beiden Klauen 14 voneinander getrennt sind. Der erste Kupplungsteil 4 ist ebenfalls mit zwei einander diametral gegenüberliegenden Ausnehmungen 36 versehen, in die die Kupplungsklauen 14 des zweiten Kupplungsteiles 6 zur drehfesten Verbindung passen. In Fig. 2 ist die geschlossene Lage der Klauenkupplung 2 gezeigt, die also in beiden Drehrichtungen wirksam ist, wobei also beide Kupplungsteile 4 und 6 ganz zusammengefügt sind. Im Gegensatz zum zweiten Kupplungsteil 6, bei dem die in den Fig. 2 bis 5 linke Stirnfläche der Kupplungsklauen 14 plan sind, sind die in den Fig. 2 bis 5 rechts liegenden Stirnflächen

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der Kupplungsklauen 34 vom ersten Kupplungsteil 4 nicht plan, sondern verlaufen wendelförmig, das bedeutet, sie bilden Auflaufschrägen 37 für die planen Stirnflächen 38 der Kupplungsklauen 14 am zweiten Kupplungsteil 6. Da wie schon erwähnt, theoretisch der erste Kupplungsteil 4 lediglich eine Kupplungsklaue 34 aufweisen muss, wäre dann also lediglich eine Auflaufschräge 37 vorhanden. Beim Beispiel sind aber zwei einander diametral gegenüberliegende Auflaufschrägen 37 vorhanden. Es soll an dieser Stelle erwähnt werden, dass bei einer anderen Ausführungsform des Gewindeschneidkopfes die z.B. in Fig. 3 gezeigte Stirnfläche 38 der Kupplungsklauen 14 ebenfalls als Auflaufschräge ausgebildet sein kann, so dass dann also die Kupplungsklauen beider Kupplungsteile mit Auflaufschrägen versehen sind. Bei einer weiteren Ausführungsform könnte auch die Auflaufschräge lediglich an den Kupplungsklauen 14 des zweiten Kupplungsteils 6 vorhanden sein, so dass dann also die Kupplungsklauen 34 des ersten Kupplungsteils 4 keine Auflaufschräge haben.

In Fig. 4 ist die tiefste Stelle 39 und die höchste Stelle 40 von jeder Auflaufschräge 37 gezeigt. Der axiale Abstand zwischen den beiden Enden von jeder Auflaufschräge 37, d.h. von der tiefsten Stelle 39 zur höchsten Stelle 40 beträgt beim Beispiel 2 mm. In Fig. 2 ist die Kupplung 2 ganz geschlossen, d.h. die beiden Kupplungsteile 4,6 liegen ganz ineinandergeschoben, so dass die Kupplung in beiden Drehrichtungen wirksam ist. In Fig. 3 ist die Kupplung teilweise geöffnet, d.h. in der in Fig. 3 gezeigten Drehrichtung ist die Kupplung geöffnet, und in der in Fig. 5 gezeigten Drehrichtung ist die

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Kupplung geschlossen. Der axiale Abstand zwischen den beiden Kupplungsteilen 4,6 in der Stellung nach Fig. 3 beträgt 1,5 mm, gegenüber der Lage der beiden Kupplungsteile 4,6 gemäss Fig. 2. Das heisst also, dass nach einem Bewegen des ersten Kupplungsteils 4 in Fig. 2 nach links um 1,5 mm die in Fig. 3 gezeigte Lage vorhanden ist und die Kupplung in der in Fig. 3 gezeigten Drehrichtung öffnet.

Im folgenden wird nunmehr die Arbeitsweise mit dem Gewindeschneidkopf erläutert. Es sei zuerst einmal angenommen, das Gehäuse 7 sei im Revolverkopf fest eingespannt und der Revolverkopf führt keine axiale Bewegung durch. Es sei weiterhin angenommen, der Stellring 27 in Fig. 6 sei auf dem Gehäuse 7 so eingestellt, dass die Schraube 28 in der Gewindebohrung 31 sitzt, so dass also die Stirnfläche 29 als Anschlag für die Führungsrolle 13 dient. Mit dieser Einstellung des Stellrings 27 kann das kürzeste Gewinde geschnitten werden, das beim Beispiel eine Länge von 1,5 mm hat. Das entspricht in Fig. 2 dem axialen Abstand zwischen der Stirnfläche 38 der Klauen und der Spitze 39 der Klauen 34. In der Stellung des Gewindeschneidkopfes in Fig. 2 beginnt also das Gewindeschneiden, wobei der nicht dargestellte Revolverkopf mit dem darin fest eingespannten Gehäuse 7 soweit nach links 5 bewegt worden ist, dass mit den Gewindebohrer 1 am Werkstück 3 angeschnitten werden kann, dass also der Gewindebohrer 1 im Werkstück 3 greift. Die das Werkstück 3 tragende, nicht dargestellte Arbeitsspindel der Drehmaschine dreht sich hierbei in Richtung des Pfeiles 41 und der undrehbar gehaltene Gewindebohrer 1 schraubt sich in das

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Werkstück 3 ein. Da, wie bereits gesagt, beim Beginn des Gewindeschneidens die Führungsrolle 13 bereits am Anschlag des Stellrings 27, nämlich an seiner Stirnfläche 29 anliegt, kann sich der zweite Kupplungsteil 6 in den Fig. bis 5 nicht mehr nach links verschieben, d.h. bei Beginn des Gewindeschneidens beginnt sich der erste Kupplungsteil 4 mit dem Gewindebohrer 1 in den Fig. 1 bis 5 sofort nach links zu bewegen, und somit weg vom feststehenden Kupplungsteil 6. Beide Kupplungsteile 4,6 werden also auseinanderbewegt. Nach den vorerwähnten 1,5 mm geschnittener Gewindelänge und damit Verschiebeweg der Bauteile 1,5, 4,34 und 37 nach links ist die in Fig. 3 gezeigte Stellung eingetreten. Die Stirnflächen der Klauen 14 liegen auf gleicher axialer Höhe wie die tiefste Stelle 39 der Auflaufschräge 37, so dass die aus den beiden Kupplungsteilen 4,6 bestehende Kupplung 2 schlagartig öffnet. Das bedeutet, dass sich der erste Kupplungsteil 4 zusammen mit dem Gewindebohrer 1 und dem Werkstück 3 in Richtung des Pfeiles 41 drehen. Es findet somit keine Relativbewegung zwischen dem Werkzeug 1 und dem Werkstück 3 statt, d.h.

es wird kein Gewinde mehr geschnitten. Bei dieser Drehung der Bauteile 1,4,5,3-4 und 37 in Richtung des Pfeiles 41 nach Fig. 3 gleiten die beiden Klauen 14 auf den beiden Auf lauf schräger. 37, wobei der zweite Kupplungsteil 6 gegen die Kraft der Federn 26 in Fig. 3 nach rechts ir. die Stellung gedrückt wird, die aus Fig. 4 ersichtlich ist. Der zweite Kupplungsteil 6 wird hierbei über die Führungsrolle 13 in den Führungsschlitzen 16 geführt. Wie bereits erwähnt, haben die beiden Enden 39,40 jeder Auflaufschräge 37 eine axiale Steigung von 2 mm. Um diese 2 mm ist

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also der zweite Kupplungsteil 6 von seiner Stellung nach Fig. 3 in die Stellung nach Fig. 4 nach rechts verschoben worden. In dieser Leerlaufstellung der Kupplung nach Fig.4 führt beim weiteren Drehen der Arbeitsspindel und der Bauteile 3,1,5,4,34 und 37 in Richtung des Pfeiles 41 der zweite Kupplungsteil 6 mit seinen Klauen 14 und den Führungsrollen 13 eine axiale Hin- und Herbewegung zwischen den beiden in Fig. 3 und Fig. 4 gezeigten Stellungen durch. Der zweite Kupplungsteil 6 kann sich aber nach links nur bis in die aus Fig. 3 gezeigte Stellung bewegen, da er ja dann wieder mit seinen Führungsrollen 13 an der Stirnfläche 29 des Stellrings 27 anliegt, wie anhand der Fig. 6 erläutert worden ist. Das bedeutet, dass die Kupplung nicht mehr geschlossen werden kann. Wenn nunmehr die Arbeitsspindel der Drehmaschine ihre Drehrichtung ändert, und zwar in Richtung des Pfeiles 42 nach Fig. 5, so kann sich der Gewindebohrer 1 mit Spannfutter 5 und erstem Kupplungsteil 4 nicht in der Drehrichtung 42 mit dem Werkstück 3 mitdrehen, da die Kupplungsklauen 34 vom ersten Kupplungsteil 4 in formschlüssigen Eingriff mit den Kupplungsklauen 14 des zweiten Kupplungsteiles 6 gemäss Fig. 5 kommen. Das bedeutet, dass der Gewindebohrer 1 drehfest am Gehäuse 7 abgestützt wird, so dass sich der Gewindebohrer 1 und die damit verbundenen Bauteile in den Fig. 2 bis 5 nach rechts, d.h. ins Innere des Gehäuses 7 verschieben und somit ausser Eingriff mit dem Werkstück 3 kommen. Durch die Feder 8 wird der Gewindebohrer 1 vom Werkstück 3 distanziert. Die in Fig. 1 hintere Stirnwand vom Absatz 12 liegt dann an der Stirnwand 18 an. Das ist die Ruhe-, Ausgangs- und Andrückstellung (bei Schneidbeginn).

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Beim Schneiden des kürzesten Gewindes von 1,5 mm Länge erfolgt also sofort beim Beginn des Gewindeschneidens ein allmählicher Auszug der Kupplung 2, also eine Nachlinksbewegung des ersten Kupplungsteils 4 weg vom zweiten Kupplungsteil 6.

Ist der Stellring 27 in Fig. 6 so verstellt worden, dass die Schraube 28 im Gewindeloch 30 sitzt, dient die Fläche 32 als Anschlag für die Führungsrollen 13 und damit für den axialen Bewegungsweg des zweiten Kupplungsteiles 6. In diesem Fall liegt beim Beginn des Gewindeschneidens die Führungsrolle 13 noch nicht an der Fläche 32 an, so dass beim zunehmender. Einschrauben des Gewindebohrers 1 in das Werkstück 3 ur.d somit beim in den Fig. bis 5 nach links Bewegen der Bauteile 1,5,4,21,22,12,9,23 und 25 gegen die Kraft der Feder 8 bezüglich des Gehäuses 7 auch der zweite Kupplungsteil 6 mit seinen Führungsrollen 13 und seinen Klauen 14 durch die Federn 26 dieser Axialbewegung nach links nachfolgen kann, so dass also die Kupplung 2 insgesamt nach links bewegt wird und noch kein Auseinanderbewegen der beiden Kupplungsteile 4 und 6 stattfindet. Erst wenn dann wieder der zweite Kupplungsteil 6 über seine Führungsrollen 13 an der Fläche 32 in Fig. 6 anliegt, erfolgt keine Axialbewegung des zweiten Kupplungsteiles 6 mehr gegenüber dem Gehäuse 7 in den Fig. 1 bis 5 nach links. Nunmehr beginnt der allmähliche Auszug der Kupplung 2, d.h. der erste Kupplungsteil 4 wird wieder zunehmend vom Kupplungsteil 6 wegbewegt. Dient also die Fläche 32 in Fig. 6 als Anschlag für die Führungsrolle 13 des zweiten Kupplungsteiles 6, so kann eir.e Gewindelänge von 3 mm hergestellt werden. Ist der Stell-

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ring 27 bezüglich des Gehäuses 7 so verstellt, wie es aus Fig. 6 ersichtlich ist, kann der zweite Kupplungsteil 6 am weitesten in den Fig. 1 bis 5 nach links gegenüber dem Gehäuse 7 verschoben werden, so dass also erst nach einem grösseren axialen Verschiebeweg des zweiten Kupplungsteiles 6 der Auszug der Kupplung erfolgt. Mit einer solchen Stellung des Stellrings 27 kann dann ein Gewinde mit einer Länge von 5 mm geschnitten werden. Mit den in Fig. 6 gezeigten drei Anschlagflächen 29, 32 und 33 für die Führungsrolle 13 und damit für den zweiten Kupplungsteil 6 können drei verschieden lange Gewinde geschnitten werden, vorausgesetzt das Gehäuse 7 bleibt gegenüber dem Werkstück 3 in unveränderter Stellung, wird also beim Gewindeschneiden nicht zum Werkstück 3 hin bewegt. Wie bereits erwähnt, sind die drei verschiedenen Gewindelängen 1,5 mm, 3 mm und 5 mm. Bei der kürzesten Gewindelänge dient die Stirnfläche 29 als Anschlag für die Rolle 13. Beim Gewinde von 3 mm Länge dient die Fläche 32 als Anschlag, und bei der Gewindelänge von^:5 mm dient die Fläche 33 als Anschlag für die Rolle 13. Hieraus ergibt sich, dass die Fläche 32 um 1,5 mm gegenüber der Stirnfläche 29 axial versetzt ist. Die Fläche 33 ist um 3,5 mm gegenüber der Stirnfläche 29 axial versetzt.

Wie bereits eingangs erwähnt, dienr der erläuterte Gewindeschneidkopf ir. erster Linie für Automaten, bei denen der das Gehäuse 7 tragende Revolverkopf Zustellbewegungen durchführt. Bei numerisch gesteuerten Maschinen kann die Bewegung des Revolverkopfes und damit die Bewegung des Gehäuses 7 programmiert werden. So kann dem Gehäuse 7 bein Gewindeschneiden eine vorbestimmte axiale

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Vorschubbewegung auf das Werkstück 3 zu verliehen werden. Wenn z.B. ein Gewinde von 10 mm Länge geschnitten werden soll, kann der Stellring 27 grundsätzlich in jede der drei in Fig. 6 gezeigten Stellungen bezüglich des Gehäuses 7 festgelegt werden. Befindet sich der Stellring 27 in der in Fig. 6 gezeigten Stellung, bei der alsG eine Gewindelänge von 5 mm geschnitten werden kann, ohne jegliche Zustellbewegung des Gehäuses I₁ so muss dann also beim Gewindeschneiden der Revolverkopf und damit das darin befestigte Gehäuse 7 um 5 mm zum Werkstück 3 hin bewegt werden, und zwar mit einem geringeren Vorschub wie die Steigung des herzustellenden Gewindes. Man kann hierbei z.B. eine axiale Vorschubbewegung für das Gehäuse 7 wählen, die 90% der Steigung des herzustellenden Gewindes entspricht. Die Differenz zwischen axialer Vorschubbewegung des Gehäuses 7 und der Gewindesteigung wird durch eine allmähliche Oeffnungsbewegung der Kupplung 2, also Auseinanderbewegen der beiden Kupplungsteile 4,6, aufgenommen.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1.; Gewindeschneidkopf, zum Arbeiten auf einer Werkzeugmaschine, welcher Gewindeschneidkopf eine in beiden Drehrichtungen wirksame Klauenkupplung (2) enthält, die geöffnet werden kann, um den Verbindungsstrang zwisehen Werkzeug (1) und Gewindeschneidkopfgehäuse (7) zu unterbrechen, wobei ein erster Kupplungsteil (4) mit einem Werkzeug-Spannfutter (5) drehfest in Verbindung steht und ein zweiter Kupplungsteil (6) mit dem Gewindeschneidkopfgehäuse (7) drehfest in Verbindung steht, wobei beide Kupplungsteile (4,6) gegenüber dem Gewindeschneidkopfgehäuse (7) axial beweglich sind und wobei bei in beiden Drehrichtungen wirksamer, geschlossener Klauenkupplung (2) die Kupplungsklauen (14,34) beider Kupplungsteile (4,6) einander formschlüssig hintergreifen, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Kupplungsklaue (34) zumindest eines Kupplungsteiles (4) zumindest eine in ümfangsrichtung verlaufende Auflaufschräge (37) für den anderen Kupplungsteil (6) hat, durch welche Auflaufschräge (37) der zweite Kupplungsteil (6) gegenüber dem ersten Kupplungsteil (4) axial verschiebbar ist, dass ein am Gewindeschneidkopfgehäuse (7) festgelegter axialer Anschlag (27) für den zweiten Kupplungsteil (6) in seinem Bewegungsweg zum ersten Kupplungsteil (4) hin vorhanden ist, zur Bestimmung einer solchen axialen Lage des zweiten Kupplungsteiles (6) bezüglich des ersten Kupplungsteiles (4), in der die Kupplur^sklauen (14,34) beider Kupplungsteile (4,6) in der einen Drehrichtung ausser formschlüs-

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   9.6.1983

   sigen Eingriff (Fig. 3) miteinander sind und damit die Kupplung (2) geöffnet ist, und in der anderen Drehrichtung in formschlüssigem Eingriff(Fig. 5) miteinander sind und damit die Kupplung (2) geschlossen ist, so dass also die Klauenkupplung in der einen Drehrichtung (Fig. 3) geöffnet und in der anderen Drehrichtung (Fig. 5) geschlossen ist.

   2. Gewindeschneidkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (27) auf dem Gewindeschneidkopfgehäuse (7) in verschiedene axiale Lagen (29, 32,33) einstellbar ist.

   3. Gewindeschneidkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag bei einem Stellring (27) vorhanden ist, der auf einem gehäusefesten Teil (7) in verschiedenen gedrehten Stellungen feststellbar sitzt und dass eine Stirnfläche (29) des Stellrings mehrere verschieden tiefe axiale Ausnehmungen (32,33) hat, von denen die jeweilige den Anschlag bildet.

   4. Gewindeschneidkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei verschieden tiefe axiale Ausnehmungen (32,33) vorhanden sind und dass zusätzlich zu diesen beiden vorhandenen Anschlagstellen noch die Stirnfläche (29) selbst eine dritte Anschlagstellung ergibt, so dass der Stellring (27) in drei verschiedenen gedrehten Stellungen auf dem gehäusefesten Teil (7) feststellbar ist.

   5. Gewindeschneidkopf nach Anspruch 3, wobei der zweite Kupplungsteil (6) im Innern des rohrförmigen gehäusefesten Teiles (7) liegt und mit radialen Armen (13,15) in Durchbrüchen (16) der Rohrwandung des gehäusefesten Teiles (7) axial verschiebbar liegt, dadurch gekennzeichnet,

   dass die Durchbrüche Langlöcher (16) sind, deren Breite im wesentlichen der Breite der Arme (13) angepasst ist, so dass die Arme und damit der zweite Kupplungsteil (6) in den Durchbrüchen (16) axial mit seitlichem Spiel geführt sind bzw. ist.

   6. Gewindeschneidkopf nach Anspruch 1, wobei die beiden Kupplungsteile (4,6) mit je zwei Kupplungsklauen (14,34) versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kupplungsklauen (34) nur des ersten Kupplungsteiles

   (4) mit je einer Auflaufschräge (37) versehen sind.

   7. Gewindeschneidkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kupplungsteil (6) drei über den Umfang verteilte Arme (13,15) hat, so dass der rohrförmige, gehäusefeste Teil (7) drei Durchbrüche (16) für diese Arme (13,15) hat.

   8. Gewindeschneidkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kupplungsteil (6) auf seiner seinen Klauen abgewandten Stirnseite gegen zumindest eine Feder (26) abgestützt ist, die andernends gehäusefest (7) abgestützt ist.

   9. Gewindeschneidkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Abstand zwischen den beiden Enden (39,40) von jeder Auflaufschräge (37) 2 mm beträgt.

   10. Gewindeschneidkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Abstand zwischen den beiden Kupplungsteilen (4,6) einerseits bei geschlossener Kupplung (Fig. 2), bei der diese also in beiden Drehrichtungen wirksam ist und andererseits bei teilweise geöffneter Kupplung (Fig. S), bei der diese in der einen Drehrichtung geöffnet und i- der anderen Drehrichtung ge-

   schlossen ist, 1,5 mm beträgt.