DE353247C - Einrichtung zur Herstellung von Gewinden auf Rohren, insbesondere von grossem Durchmesser - Google Patents

Description

Die Herstellung von Gewinden atff Rohren, insbesondere solchen von großem Durchmesser, erfolgte bisher auf sogenannten Rohrdrehbänken, welche außer mit einem Support für die Dreharbeit mit einem besonderen Frässupport versehen sind. Diese bekannten Maschinen sind mit einer umlaufenden Hohlspindel zur Aufnahme des Rohres sowie mit einem um die eigene Achse rotierenden Fräser

ίο versehen. Der Fräsvorgang gestaltet sich, nachdem 'das Rohrende abgedreht worden ist, in der Weise, daß der Fräser mit hoher 'Geschwindigkeit umläuft, während 'das Rohr langsam gedreht und der Frässupport bei einer Umdrehung- des Rohres um eine Ganghöhe verschoben wird.

Obwohl 'das Rohr in einer Aufspannung abgedreht und mit Gewinde versehen wird, ist es mit der bekannten Maschine nicht möglich,

ao Präzisionsgawinde, d. h. Gewinde von vollkommener Genauigkeit, herzustellen. Der Grund liegt vor allen Dingen darin, daß die das Rohr aufnehmende Hohlspindel, deren Durchmesser dem größten vorkommenden

as Rohrdurohmesser entsprechein muß, nie so sauber gelagert und eintuschiert werden kann, daß ein vollkommen zentrischer, ruhiger und stoßfreier Umlauf des Werkstücks erreicht wird. Eine derartig große und im Verhältnis zu ihrem Durchmesser kurze Lagerung ist außerordentlich schwer nachstellbar, und jede, auch die kleinste Ungeniauigkeit in der Lagerung überträgt sich unmittelbar auf das hergestellte Gewinde. Außerdem klebt eine Hohl-Spindel von dem erforderlichen großen Durchmesser sehr leicht in den Lagerschalen fest, so daß selbst bei Schneckenantrieb ein stoßfreier Umlauf nicht erzielt werden kann. Das ist aber ebenfalls eine Hauptbedingung für ein genaues und sauberes Gewinde. Ferner'besteht bei der bekannten Maschine der Nachteil, daß die Hothlspimdel, selbst wenn ihre Lagerung .sorgfältig nachgestellt war, infolge der dem Fräsen vorangehenden Dreharbeit immer wieder einen gewissen Verschleiß bziw. Spielraum in der Lagerung zeigt, der sich beim ■Gewindefräsen bemerkbar macht. Endlich erfordert die bekannte Maschine -nach erfolgtem Abdrehen des Röhrendes ein Umstellen der Maschine von der Dreh- auf die Fräsarbeit, womit ein erheblicher Zeitverlust verbunden ist.

Alle diese Nachteile sollen durch die Erfindung beseitigt werden, die feine Einrichtung zum Fräsen von Gewinden auf Rohren, insbesondere van großem Durchmesser, zum Gegenstand hat, welche die Herstellung eines Gewindes von vollkommener Genauigkeit gewährleisten soll. Die Erfindung besteht .darin, daß an eine an sich bekannte Rohrdrehbank eine Fräsvorrichtung mit um seine eigene Achse rotierendem, in Schraubenlinie um 'das Werkstück herumgeführtem Fräser angeschlossen ist, so daß zunächst in bekannter Weise bei umlaufendem Werkstück das Rohr-■ende abgedreht und sodann bei stillstehendem Werkstück 'das Gewinde erzeugt (wird. Gemäß der Erfindung werden also unter Beibehaltung des Vorteils der gleichen Aufspannung 'für beide Arbeitsvorgänge die Lager-Verhältnisse für die Fräsarbeit gegenüber der Dreharbeit dadurch abgeändert, 'daß .das Werkstück beim Gewindefräsen stillsteht. Auf diese Weise bleiben alle aus der mangelhaften Lagerung einer Hohlspindel von dem erforderlichen großen Durchmesser sich ergebenden, Ungenauigkeiten auf die Fräsarbeit ohne jeden Einfluß. Der Fräser selbst kann

in einer Planscheibe oder einem ähnlichen !Rotationskörper gelagert sein, welcher eich auf einer Spindel dreht, die nur der Festigkeit bzw. der Durchfederuing entsprechend dimensioniert zu werden braucht. Der sich daraus ergebende verhältnismäßig (kleine Durchmesser gestattet eine Lagerung, welche genügend lang !gehalten und bei welcher auch der geringste Spielraum ausgeglichen werden

to kann. Somit ist die 'denkbar größte Sicherheit für ein genaues und¹ peinlich sauberes Gewinde gegeben. Das auf der neuen Maschine hergestellte Gewinde ist von einer solchen Genauigkeit, daß damit Rohrverbindungen mit rein metallischer Abdichtung, d. h. ohne ZwiiSchenpackung, hergestellt werden können, die auch bei über 100 Atm. Drude noch vollkommen dicht sind. Dabei ist die neue Maschine hinsichtlich des Durchmessers der zu bearbeitenden Rohre unbeschränkt; auf derselben können mit der gleichen Genauigkeit Rohre vom kleinsten bis zum größten vorkommenden Durchmesser bearbeitet werden. Die Maschine ist ferner sowohl für Innen- und Außengewinde als auch für konisches Gewinde anwendbar. Sie besitzt dabei noch den Vorteil, daß das !zeitraubende Umstellen der Maschine von der Dreh'- auf die Fräsarbeit fortfällt. Unmittelbar nachdem das Abdrehen des Rohrendes beendet ist, kann der Fräser, der vorher auf die Stelle, wo mit der Fräsarbeit begonnen werden soll, eingestellt ist, seine Arbeit beginnen.

Vorrichtungen zum Fräsen von Gewinden auf Rohren mit um die eigene Achse rotierendem Fräser, der in Schraubenlinie um das Werkstück herumjgeführt wird, sind· an sich bereits bekannt. Diese bekannten Vorrichtungen sind jedoch niemals in Verbindung mit Rohrdrehbänken ausgeführt oder vorgeschlagen worden; sie sind ferner nur für Rohre von verhältnismäßig kleinem und nur in engen Grenzen wechselndem Durchmesser bestimmt und- geeignet, und die Herstellung eines Gewindes von vollkommener Genauigkeit auf Rohren von großem Durchmesser, wie es die Erfindung anstrebt, ist mit den bekannten für die Bearbeitung gewöhnlicher Gas- und Wasserleitungsrohre oder, -teile bestimmten Vorrichtungen -weder beabsichtigt noch im Hinblick auf die Bauart jener Vorrichtungen erreichbar.

Es ist ferner eine Maschine zur selbsttätigen Herstellung von (Schrauben u. dgl. aus Draht bekannt geworden, bei welcher das Ende des in 'eine Hohlspindel eingeführten und darin festgeklemmten Drahtes zunächst bei umlaufendem Werkstück abgedreht, dann 'bei stillstehendem Werkstück durch ein auf einer zweiten Welle 'befestigtes, umlaufendes Schneideisen mit Gewinde versehen und j schließlich bei wieder umlaufendem Werk- ¹ stück aus dem Schneideisen herausgeschraubt tind danach abgestochen wird. Die Erzielung

eines Gewindes -von vollkommener Genauig- ; keit und Sauberkeit ist dadurch aber weder

beabsichti'gt noch erreicht. Einerseits kommt . es bei Schrauben der auf jener -Maschine her- | zustellenden Art auf ein vollkommen genaues i und sauberes Gewinde nicht an, anderseits er- '7°

geben sich aus der Lagerung einer für die : Aufnahme von Draht bestimmten Hohlspindel, welche nur einen geringen Durchmesser

■ besitzt, lang genug ausgeführt und genau nachgestellt werden kann, keine wesentlichen

' Ungenauigkeiten im Umlauf. Durch den Stillstand des Werkstückes beim Gewinde-

; schneiden kann also hinsichtlich der Genauigkeit des Gewindes nichts gewonnen werden.

■ Im Gegenteil 'wird dadurch, daß beim Ge-I windeschneideni eine kürzere und ungünstiger ', gelagerte Welle umläuft, an deren freitragen- ; dem Ende das Schneideisen sitzt, die Genauig·- ; keit und Sauberkeit des Gewindes gerade in : Frage gestellt. Die Verlegung des Antriebes

für die Dtreharbeit in die Hohlspindel und des ! Antriebes für die Fräsarbeit in eine zweite j Welle hat nur den Zweck, die beiden An- ; triebe, welche behufs Herausschraubens des Werkstückes aus dem Schneideisen im entgegengesetzten .Sinne erfolgen müssen, räum- , lieh zu trennen und die Maschine üfoersicht-¹ licher zu 'gestalten.

Bei den bisher bekannten Maschinen eitm ; Fräsen von Gewinden auf Rohre besteht ferner ; der Nachteil, daß das Rohrende vollständig : freitragend ist. Um dem Rohr eine zweite ! Stütze zu !geben und ein Durchdrücken des I Rohrendes durch den Fräsdruok zu verhin-S dem, ist gemäß der Erfindung in der durch-' bohrten Spindel des den Fräser tragenden Ro- ; tationskörpers eine Welle gelagert, die auf . ihrem vorderen Ende einen am Umfang kegelförmigen Teller trägt, der während des Fräsvorganges in das an der inneren Kante leicht abgefaste Rohrende gedruckt wird. Das Rohr wird dadurch in der für die Fräsarbeit erforderlichen Lage nochmals zentriert, und zugleich wird es auf zwei Stützen gelagert, : ist .also nicht mehr freitragend, so daß die größte Sicherheit für eine genaue Fräsarbeit erreicht ist.
' Auf der Zeichnung ist ein Ausführiungsbei-

spiel der neuen Einrichtung¹ in
¹ Abb. ι in Seitenansicht und in Abb. 2 in Stirnansicht dargestellt.
Das Werkstück α ist wie üblich in der

■ Höhlspindel der bekannten und nicht darge-I stellten Drehbank eingespannt. An dem der

Hohlspindel gegenüberliegenden Ende der Drehbank ist auf dem Maschinenbett ein •Kreuzschlitten b mit Oberschieber b¹ angeord-

net. Derselbe tragt einen dritten längsverschiebbaren Schlitten c, in -welchem eine Planscheibe d drehbar lagert. Die Planscheibe d besitzt einen radial verstellbaren Halter oder Ausleger e, in dem das rotierende Frä&werk- ' zeug s gelagert ist.

Der Antrieb der Fräsvorrichtung erfolgt von einem auf dem Schlitten c angeordneten Motor/⁷ aus, der durch geeignete Zwischen- <ο getriebe auf ein auf der Planscheibenspindel g· lose drehbares Stirnrad h wirkt. Mit dem Rad h ist ein Stirnrad i verbunden, welches mittels eines Ritzels k, Kegelräder /, Schnecke m und Schneckenrad η die Fräserwelle treibt. In das Stirnrad h greift ein Stirnrad ο ein, auf dessen im Schlitten b¹ gelagerter A¥elle eine Schnecke p sitzt, die in ein im gleichen Schlitten &¹ gelagertes Schneckenrad q eingreift. Von der Welle '.o dieses -Schneckenrades aus wird einerseits durch nicht dargestellte Stirnräder sowie ; durch die Kegelräder r, die Schnecke s und ' den an der Scheibe d vorgesehenen Schnecken- ; kranz t die Drehung der Planscheibe abgeleitet. Anderseits ist die Welle des Sohneckenrades q durch ein Wechselrädergetriebe u, Schnecke und Schneckenrad ν mit der im Schlitten b¹ gelagerten Schaltmutter für die am Schlitten c befestigte Schraubenspindel ze/ verbunden. Diese Spindel bewirkt also in Abhängigkeit von der Drehung der Planscheibe d die Längsbewegung· des Schlittens c, wobei 'durch die Wechselräder u 'das Verhältnis der Winkelgeschwindigkeit 'der Planscheibe, mithin des Werkzeuges zur Längsversohiebung desselben, entsprechend der gewünschten Geschwindesteigung geändert werden kann. Die ganze Fräsvorrichtung kann ; mittels des Kreuzschlittens b mit Oberschieber b¹ und dafür vorgesehener Wendegetriebe und Schraubenspindel!! nach beiden Richtungen verstellt werden.

Unmittelbar nachdem das Abdrehen 'des Röhrendes vollendet ist, wird der Motor f angelassen, worauf der Fräser, der vorher auf die Stelle, wo mit dem Gewindefräsen begonnen werden soll, eingestellt war, seine Arbeit j beginnt. Indem der Fräser um seine eigene Achse rotiert, wird er infolge der gleichzeitig und in Abhängigkeit voneinander erfolgenden Drehung der Planscheibe d -und der Längsbewegung des Schlittens c in Schraubenlinie um den Rohruimfang geführt, "wobei er bei jeder Umdrehung der Scheibe d einen Gewindegang fertig fräst. Die Länge des herzu- i stellenden Gewindes wird in bekannter Weise ! durch einen einstellbaren Anschlag begrenzt, ' der im gegebenen Moment die Antriebsvor- ; richtung für Planscheibe d ' und Schlitten c ausschaltet.

Der Arm oder Ausleger e kann entsprechend dem Rohrdürchmesser radial verstellt werden, was durch entsprechende Verlängerung der Antriebsschnedke ni für das Werkzeug ermöglicht wird. Die dadurch bedingte Änderung der Vorsohulbgeschwinidigkeit kann durch ein Ausgleichsgetriebe x, 'das zwischen ■das Stirnrad 0 und die Schnecke p eingeschaltet sein kann, ausgeglichen werden. Der Ausleger e kann ferner mittels eines Führungssegments y in radialer Ebene geschwenkt werden, um konisches 'Gewinde, dessen Konizität nur wenige Grad beträgt, herzustellen.

Um das mit Gewinde zu versehende Rohr a gegen Durchdrücken zu schützen, ist in der durchbohrten Planscheibenspindel g eine kräftige Spindel 1 verschiebbar gelagert, die an ihrem dem Werkstück zugekehrten Ende einen am Umfang konischen Teller 2 trägt. Dieser Teller wird mittels des am hinteren Spindelende vorgesehenen Gewindeteils i^a, Mutter, Schneckenrades 3, Schnecke und Handrades 4 in das an der inneren Kante etwas abgefaste Rohrende hineingedrückt, wodurch das Röhrende nochmals zentriert und gleichzeitig 'das sonst freitragende Rohrende gestützt wird.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   ι. Einrichtung zur Herstellung von Gew'inden - auf Rohren, insbesondere von großem Durchmesser, dadurch gekennzeichnet, "daß an eine an sich bekannte Rohrdrehbank eine .gleichfalls an sich bekannte Fräsvorrichtung mit um seine eigene Achse rotierendem und in Schraubenlinie um das Werkstück herumführbarem Fräser angeschlossen ist, so daß das Rohrende zunächst in bekannter Weise too bei umlaufendem Werkstück abgedreht und sodann bei stillstehendem Werkstück 'das 'Gewinde erzeugt werden kann.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 'daß in der durchbohrten Spindel (g·) des den Fräser tragenden Rotationskörpers (d) eine Spindel (1) verschiebbar gelagert ist, welche einen am Umfang konischen Teller (2) trägt, der in das Rohrende hineingedrückt werden kann.
3. 3. Ausführungsform der Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter, Ausleger o. dgl. (0) für den Fräser in radialer Ebene schwenkbar ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.