DE3323709C2 - Gewindeschneidfutter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gewindeschneidfut­ ter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Ein solches Gewindeschneidfutter ist durch die DE-PS 6 50 454 bekannt. Obwohl sich dieses Gewinde­ schneidfutter und auch die gemäß den CH-PS 207 236 sowie 285 867 bewährt haben, so sind sie doch in zweierlei Hinsicht verbesserungswürdig. Bei den herkömmlichen Drehbänken war die Länge des Gewindeschneidfutters kein Problem. Das Gewin­ deschneidfutter wurde z. B. im Reitstock festgespannt, und das Innen- oder Außengewinde wurde am Werkstück gefer­ tigt, das in der Arbeitsspindel der Drehbank eingespannt war. Mit dem Übergang von der Spitzendrehbank zur Dreh­ maschine, die als Automat arbeitet, wobei ein Revolver­ kopf verschiedene Werkzeuge trägt, die nacheinander durch Drehen des Revolvers zum Einsatz kommen, wobei auch noch die Zustellbewegungen der einzelnen Werkzeuge program­ miert werden können (NC-Maschinen), ist die Länge der be­ kannten Gewindeschneidfutter zu einem Problem geworden. Bei den modernen Drehmaschinen sollten die Werkzeuge mög­ lichst kurz im Revolver sitzen und möglichst alle im we­ sentlichen gleich lang sein, damit der Revolver um mög­ lichst gleiche und möglichst kurze Wege zurückgefahren und dann zur Bereitstellung des nächsten Werkzeuges ge­ dreht werden kann. Ist das Gewindeschneidfutter wesent­ lich länger als die übrigen Werkzeuge, dann muß die Rückbewegung des Revolverkopfes entsprechend lang sein, damit das Gewindeschneidfutter beim Drehen des Revolvers nirgends anstößt. Es wäre also ein großer Vorteil, wenn man das Gewindeschneidfutter 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 kein Gewinde­ schneidfutter verwendet, also z. B. den Gewindebohrer direkt im Revolverkopf einspannt. Dies setzt dann aber voraus, daß die Arbeitsspindel der Drehmaschine am Ge­ windeende 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 wer­ den soll und das Gewindeende z. B. im Abstand von 0,2 mm vor einer Stirnwand liegen soll, so muß die Arbeitsspin­ del innerhalb eines Drehwinkels von 36° angehalten wer­ den. Dieses genaue Anhalten der Arbeitsspindel, die ja mit großer Drehzahl arbeitet, ist bei der Serienfabrika­ tion, also auf Automaten, problematisch. Verändert sich dieses genaue, d. h. abrupte Anhalten der Arbeitsspindel, fährt das Werkzeug mit Schaden in das Werkstück. Mit der Verwendung eines Gewindeschneidfutters wird diese Schwie­ rigkeit überwunden und es erfolgt ein genaues Unterbre­ chen des Verbindungsstranges am Ende des herzustellenden Gewindes, also z. B. 0,2 mm vor einer Stirnwand. Die Ver­ wendung eines Gewindeschneidfutters ist also sehr vor­ teilhaft, und es wird die Schaffung eines Gewindeschneid­ futters bezweckt, das aus dem vorerwähnten Grund mög­ lichst kurz ist.

Bei den bekannten Gewindeschneidfuttern ist die Kupplung der heikelste Teil. Bei der Kupplung nach der DE-PS 6 50 454 besteht die Kupplung aus drei Teilen. Diese sind mit hinterschnittenen Klauen bzw. Auflauf­ schrägen versehen. Diese drei Kupplungsteile müssen auf raffinierte Weise durch mechanische Mittel (Federn, An­ schläge, Drehmoment) gesteuert werden, damit die Kupplung schlagartig öffnet, aber auch möglichst schnell wieder schließt, wenn nach der Herstellung des Gewindes das Futter zurückgefahren wird.

Beim Futter nach der CH-PS 285 867 besteht die Kupplung nur noch aus zwei Kupplungsteilen, die nur noch auf einer Stirnseite mit Klauen versehen sind, die einander zugewandt sind. Aber auch zur Steuerung dieser zweiteiligen Klauenkupplung müssen noch raffinierte mechanische Einrichtungen vorgesehen werden, nämlich Kugeln und Auflaufschrägen hierfür.

Es ist die Aufgabe der Erfindung ein Gewinde­ schneidfutter zu schaffen, das noch weniger Bauteile als bisher aufweist, dadurch einfacher ist, weniger störan­ fällig, und ebenfalls billiger in der Herstellung. Eine weitere wichtige Forderung an das neue Gewindeschneidfut­ ter besteht darin, daß es eine möglichst geringe axiale Länge aufweist.

Die erfindungsgemäße Ausbildung des Gewinde­ schneidfutters ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes zum Schneiden eines Rechtsge­ windes dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 das Gewindeschneidfutter im Längs­ schnitt,

Fig. 2 eine gleiche Darstellung des Gewinde­ schneidfutters wie in Fig. 1, in schematischer Darstel­ lung, 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 Kupplung, 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 Gewin­ deschneidfutters, mit Gewindeschneidkopfgehäuse, zweitem Kupplungsteil und diesem zugeordneten axialen Anschlag.

Das Gewindeschneidfutter ist im Beispiel zum Halten eines Gewindebohrers 1 ausgebildet. Er könnte aber auch in einem anderen Beispiel zum Halten eines Schneid­ eisens ausgebildet sein.

Das Gewindeschneidfutter hat eine in beiden Drehrichtungen wirksame Klauenkupplung 2, die besonders aus den Fig. 2 bis 5 ersichtlich ist. Diese Klauenkupp­ lung 2 kann geöffnet werden (Fig. 3, 4), um den Verbin­ dungsstrang zwischen dem Werkzeug 1 und dem Futtergehäuse 7 zu unterbrechen, d. h. um das Werkzeug 1 gegenüber dem Werkstück 3 nicht mehr bewegen zu können. Die Kupplung 2 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 dem Futtergehäuse 7 drehfest in Verbindung steht.

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

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß der erste Kupp­ lungsteil 4 an zwei im axialen Abstand voneinander lie­ genden Stellen im Gehäuse 7 gelagert ist. Die eine Lage­ rung erfolgt über einen Bund 9 in einer Bohrung des Ge­ häuses 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 pendeln­ des 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 Um­ fang dieses Rotationskörpers verteilt liegende Führungs­ rollen 13 vorhanden, von denen in Fig. 1 nur eine darge­ stellt ist. Jede Führungsrolle 13 ragt also zapfenartig vom Rotationskörper radial nach außen und wird durch je eine Schraube 15 am Rotationskörper gehalten. Zur dreh­ festen Abstützung des zweiten Kupplungsteiles 6 am Gehäu­ se 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 zwi­ schen den beiden Stirnwänden 17, 18 (Fig. 1). Es sind also auch wieder drei gleichmäßig über den Umfang verteilt an­ geordnete Führungsschlitze 16 am Gehäuse 1 vorhanden, wo­ bei in den Fig. 1 und 6 nur ein Führungsschlitz 16 sicht­ bar ist. Obwohl zur drehfesten Verbindung und axialen Führung des zweiten Kupplungsteiles 6 gegenüber dem Gehäu­ se 7 theoretisch eine einzige Führungsrolle 13 und ein einziger Führungsschlitz 16 ausreichend wären, 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 bekann­ ten Gewindeschneidfuttern 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 so weit axial gegen­ über dem Gehäuse 7 verschiebbar ist, bis die Führungsrol­ len 13 einerseits am Schlitzende 17 und andererseits am Schlitzende 18 anliegen. Anhand der Fig. 1 soll noch er­ läutert werden, daß der Gewindebohrer 1 sowohl form­ schlüssig als auch kraftschlüssig mit dem ersten Kupp­ lungsteil 4 in Drehverbindung steht. Die kraftschlüssige Ver­ bindung erfolgt über das schon erwähnte Spannfutter 5. Zur formschlüssigen Verbindung sitzt ein hinterer Vierkant 19 des Gewindebohrers 1 in einem angepaßten Schlitz 20 eines Mitnehmers 21, der eine Querrinne aufweist, in die zwei einander diametral gegenüberliegende Mitnehmerzapfen 22 ragen. Diese Mitnehmerzapfen 22 sitzen somit einerends im Mitnehmer 21 und andererends im ersten Kupplungsteil 4. Die erwähnte Schraubendruckfeder 8 sitzt auf einer Gewin­ destange 23, die über ein Wälzdrucklager 24 axial am er­ sten Kupplungsteil 4 abgestützt ist. Die Spannung der Fe­ der 8 kann mit Hilfe einer Stellmutter 25 verändert wer­ den.

Der zweite Kupplungsteil 6 ist auf seiner in Fig. 1 rechtsliegenden Stirnseite am Gehäuse 7 durch zumindest eine Feder 26 abgestützt. Im Beispiel werden hierfür drei gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnete Schrau­ bendruckfedern 26 verwendet. Bei einem anderen Beispiel wäre es möglich, auch lediglich eine Feder konzentrisch vorzusehen. Die erwähnten Federn 26 haben also das Be­ streben, 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 Kupp­ lungsteil 6 mit seinen Führungsrollen 13 grundsätzlich zwischen den beiden Enden 17 und 18 gegenüber dem Gehäuse 7 axial verschoben werden kann; die tatsächliche Verschie­ bung des zweiten Kupplungsteiles 6 in dieser Richtung wird aber durch die jeweilige Stellung eines Anschlags 27 bestimmt, der am Gehäuse 7 mittels einer Schraube 28 festgelegt ist. Der Anschlag 27 ist als Stellring ausgebil­ det, der auf dem Gehäuse 7 in verschiedenen gedrehten Stellungen mittels der Schraube 28 feststellbar ist. Die eine Stirnfläche 29 des Stellrings 27 hat mehrere ver­ schieden tiefe axiale Ausnehmungen, von denen die jewei­ lige 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 zwei­ ten Stellung wird dann in Fig. 6 der Stellring 27 so ge­ dreht, daß die im Stellring 27 sitzende Schraube 28 in ein Gewindeloch 30 des Gehäuses 7 eingeschraubt ist. In der dritten gedrehten Stellung sitzt dann die Schraube 28 im Gewindeloch 31. Beim gezeigten Beispiel ist der Stell­ ring 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 zurückver­ setzte 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 zurück­ versetzte Stirnfläche 32 des Stellrings 27 den Anschlag für die Führungsrolle 13 darstellen. Wird die Schraube 28 in das Gewindeloch 31 eingesetzt, so würde die unverän­ derte Stirnfläche 29 selbst den Anschlag für die Führungs­ rolle 13 bilden. Aus Fig. 6 ist somit ersichtlich, daß drei Anschläge 29, 32 und 33 für die Führungsrolle 13 und damit für den zweiten Kupplungsteil 6 am Gehäuse 7 vorhan­ den sind, denn der Stellring 27 ist ja am Gehäuse 7 fest­ gelegt. Diese drei verschiedenen Anschläge 29, 32 und 33 erlauben drei verschiedene axiale Verschiebewege des zwei­ ten 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 Gewindeschneidefutters 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 gegen­ überliegende Kupplungsklauen 14. Theoretisch würde auch lediglich eine Kupplungsklaue 14 ausreichen. Der übrige Aufbau des zweiten Kupplungsteiles 6 ist bereits erläu­ tert worden. Der erste Kupplungsteil 4 hat ebenfalls zwei einander diametral gegenüberliegende Kupplungsklauen 34, die, wie bei einer Klauenkupplung üblich, in die entspre­ chenden 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 ge­ schlossene Lage der Klauenkupplung 2 gezeigt, die also in beiden Drehrichtungen wirksam ist, wobei also beide Kupp­ lungsteile 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 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 le­ diglich eine Kupplungsklaue 34 aufweisen muß, wäre dann also lediglich eine Auflaufschräge 37 vorhanden. Beim Bei­ spiel sind aber zwei einander diametral gegenüberliegende Auflaufschrägen 37 vorhanden. Es soll an dieser Stelle erwähnt werden, daß bei einer anderen Ausführungsform des Gewindeschneidfutters die z. B. in Fig. 3 gezeigte Stirn­ fläche 38 der Kupplungsklauen 14 ebenfalls als Auflauf­ schräge 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 Kupplungs­ teils 4 keine Auflaufschräge haben.

In Fig. 4 ist die tiefste Stelle 39 und die höch­ ste Stelle 40 von jeder Auflaufschräge 37 gezeigt. Der axiale Abstand zwischen den beiden Enden von jeder Auf­ laufschräge 37, d. h. von der tiefsten Stelle 39 zur höch­ sten Stelle 40 beträgt beim Beispiel 2 mm. In Fig. 2 ist die Kupplung 2 ganz geschlossen, d. h. die beiden Kupp­ lungsteile 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 geöff­ net, und in der in Fig. 5 gezeigten Drehrichtung ist die Kupplung geschlossen. Der axiale Abstand zwischen den bei­ den Kupplungsteilen 4, 6 in der Stellung nach Fig. 3 be­ trägt 1,5 mm, gegenüber der Lage der beiden Kupplungstei­ le 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 öff­ net.

Im folgenden wird nunmehr die Arbeitsweise mit dem Gewindeschneidfutter erläutert. Es sei zuerst einmal ange­ nommen, das Gehäuse 7 sei im Revolverkopf fest einge­ spannt 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 14 und der Spitze 39 der Klauen 34. In der Stellung des Ge­ windeschneidfutters in Fig. 2 beginnt also das Gewinde­ schneiden, wobei der nicht dargestellte Revolverkopf mit dem darin fest eingespannten Gehäuse 7 so weit nach links bewegt worden ist, daß mit dem Gewindebohrer 1 am Werk­ stück 3 angeschnitten werden kann, daß also der Gewinde­ bohrer 1 im Werkstück 3 greift. Die das Werkstück 3 tra­ gende, nicht dargestellte Arbeitsspindel der Drehmaschine dreht sich hierbei in Richtung des Pfeiles 41 und der un­ drehbar gehaltene Gewindebohrer 1 schraubt sich in das 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 an­ liegt, kann sich der zweite Kupplungsteil 6 in den Fig. 1 bis 5 nicht mehr nach links verschieben, d. h. bei Beginn des Gewindeschneidens beginnt sich der erste Kupplungs­ teil 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 aus­ einanderbewegt. Nach den vorerwähnten 1,5 mm geschnitte­ ner Gewindelänge und damit Verschiebeweg der Bauteile 1, 5, 4, 34 und 37 nach links ist die in Fig. 3 gezeigte Stel­ lung 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 Kupplungs­ teilen 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, 34 und 37 in Richtung des Pfeiles 41 nach Fig. 3 gleiten die beiden Klauen 14 auf den beiden Auflaufschrägen 37, wobei der zweite Kupplungsteil 6 ge­ gen die Kraft der Federn 26 in Fig. 3 nach rechts in die Stellung gedrückt wird, die aus Fig. 4 ersichtlich ist. Der zweite Kupplungsteil 6 wird hierbei über die Führungs­ rolle 13 in den Führungsschlitzen 16 geführt. Wie bereits erwähnt, haben die beiden Enden 39, 40 jeder Auflaufschrä­ ge 37 eine axiale Steigung von 2 mm. Um diese 2 mm ist 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 Füh­ rungsrollen 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 Stirnflä­ che 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 Arbeits­ spindel 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 Kupp­ lungsteil 4 nicht in der Drehrichtung 42 mit dem Werkstück 3 mitdrehen, da die Kupplungsklauen 34 vom ersten Kupp­ lungsteil 4 in formschlüssigen Eingriff mit den Kupplungs­ klauen 14 des zweiten Kupplungsteiles 6 gemäß Fig. 5 kom­ men. 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).

Beim Schneiden des kürzesten Gewindes von 1,5 mm Länge erfolgt also sofort beim Beginn des Gewindeschnei­ dens 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 wor­ den, 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 Kupplungs­ teiles 6. In diesem Fall liegt beim Beginn des Gewinde­ schneidens die Führungsrolle 13 noch nicht an der Fläche 32 an, so daß beim zunehmenden Einschrauben des Gewinde­ bohrers 1 in das Werkstück 3 und somit beim in den Fig. 1 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 Führungsrol­ len 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 Kupplungs­ teil 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 Füh­ rungsrolle 13 des zweiten Kupplungsteiles 6, so kann eine Gewindelänge von 3 mm hergestellt werden. Ist der Stell­ 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 Kupplungstei­ les 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 ge­ zeigten drei Anschlagflächen 29, 32 und 33 für die Füh­ rungsrolle 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 Gewindeschnei­ den 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 Stirn­ fläche 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, dient das erläuterte Gewindeschneidfutter in erster Linie für Automaten, bei de­ nen der das Gehäuse 7 tragende Revolverkopf Zustellbewe­ gungen durchführt. Bei numerisch gesteuerten Maschinen kann die Bewegung des Revolverkopfes und damit die Bewe­ gung des Gehäuses 7 programmiert werden. So kann dem Ge­ häuse 7 beim Gewindeschneiden eine vorbestimmte axiale 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 also eine Gewinde­ länge von 5 mm geschnitten werden kann, ohne jegliche Zu­ stellbewegung des Gehäuses 7, so muß dann also beim Ge­ windeschneiden der Revolverkopf und damit das darin be­ festigte Gehäuse 7 um 5 mm zum Werkstück 3 hin bewegt wer­ den, und zwar mit einem geringeren Vorschub wie die Stei­ gung des herzustellenden Gewindes. Man kann hierbei z. B. eine axiale Vorschubbewegung für das Gehäuse 7 wählen, die 90% der Steigung des herzustellenden Gewindes ent­ spricht. Die Differenz zwischen axialer Vorschubbewegung des Gehäuses 7 und der Gewindesteigung wird durch eine allmähliche Öffnungsbewegung der Kupplung 2, also Aus­ einanderbewegen der beiden Kupplungsteile 4, 6, aufgenommen.

Claims (1)

1. Gewindeschneidfutter zum Ansetzen an einer Werkzeugmaschinenspindel, mit einer in beiden Drehrich­ tungen wirksamen Klauenkupplung (2) als Antriebsverbin­ dung zwischen Werkzeug (1) und Futtergehäuse (7), wobei ein erster Kupplungsteil (4) einstückig mit dem Werkzeug- Spannfutter (5) verbunden ist, und ein zweiter Kupplungs­ teil (6) sich drehfest aber axial bewegbar mittels Rollen (13) am Gehäuse (7) abstützt, wobei ein am Gehäuse (7) axial festgelegter Stellring (27) als axialer Anschlag für den zweiten Kupplungsteil zur Bestimmung dessen freien Verschiebeweges vorgesehen ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei der aus zwei Kupplungsteilen (4, 6) bestehenden Klauenkupplung der zweite Teil (6) auf einem Ansatz (12) des ersten (4) axial frei verschiebbar gela­ gert ist, und daß zumindest einer (4) der beiden Kupp­ lungsteile (4, 6) zumindest eine in Umfangsrichtung ver­ laufende Auflaufschräge (37) für den anderen Kupplungs­ teil (6) hat, und daß der Stellring (27) auch als Radi­ allager für den ersten Verbindungsstrangteil (5, 4, 21, 22, 12, 9, 24, 23, 25) dient.