DE3923029A1 - Gewindeschneidkopf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Gewindeschneidkopf mit mindestens einem Schneidbackenträger, mit einsetzbaren Gewindeschneidbacken und für einen Drehantrieb.

Gewindeschneidköpfe mit auswechselbaren Gewindeschneid­ backen sind grundsätzlich bekannt und werden z. B. auch auf Baustellen, im Rohrleitungsbau usw. vielfach einge­ setzt. Diese auch als Gewindekluppen bezeichneten Ge­ windeschneidgeräte können mit einem Hand- oder mit einem Motorantrieb versehen sein. Bei Verwendung eines Motoran­ triebes ist die Herstellung exakter Gewindelängen schwie­ rig, weil sich der Antrieb nicht exakt bei Erreichen der gewünschten Gewindelänge anhalten läßt, sondern nur ungefähr und gefühlsmäßig nach Erreichen der jeweiligen Gewindelänge abgeschaltet werden kann. Die Folge davon ist, daß sehr viel Erfahrung und Geschick dazu gehören, um mit den bekannten Gewindeschneidköpfen exakte Gewindelängen herzustellen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Gewindeschneidkopf zu schaffen, mit dessen Hilfe es in einfacher und unproblematischer Weise möglich ist, auf Stangen mit rundem Querschnitt und auf Rohre jeweils an ihren Enden Gewinde aufzubringen, deren Gewindelänge fer­ ner jeweils eine genau definierte Länge besitzt.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß mindestens ein Fühler vorgesehen ist und nach Erreichen der Gewindelänge auf dem Werkstück den Schneidbackenträ­ ger und seinen Drehantrieb trennt.

Zwischen dem Schneidbackenträger und dem Drehantrieb ist eine Kupplung vorgesehen, die mit Hilfe des Fühlers ge­ steuert wird. Als Fühler ist vorzugsweise eine Steuer­ stange vorgesehen, die bei Erreichen der Gewindelänge be­ wirkt, daß die Kupplung ausrastet bzw. die Verbindung zwischen dem Drehantrieb und dem Schneidbackenträger unterbrochen wird. Dieser Vorgang erfolgt jeweils zwangs­ läufig und selbsttätig, so daß der Benutzer des Gewinde­ schneidkopfes weder Gewinde mit zu geringer Länge noch Gewinde mit zu großer Länge herstellen kann.

Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der Beschreibung und Unteransprüchen im Zusammenhang mit der Zeichnung hervor.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs­ beispieles, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ei­ nen Gewindeschneidkopf längs der Linie I/I in Fig. 4;

Fig. 2 einen Längsschnitt wie in Fig. 1 bei Erreichen der ge­ wünschten Gewindelänge;

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Ge­ windeschneidkopf;

Fig. 4 eine Stirnansicht des Schneidbackenträgers mit den Gewindeschneidbacken nach Ab­ nahme des Deckels vom Gewin­ deschneidkopf;

Fig. 5 einen teilweise abgebrochenen Längsschnitt durch den Gewin­ deschneidkopf wie in Fig. 1, jedoch mit auf einen anderen Durchmesser eingestellten Ge­ windeschneidbacken;

Fig. 6 eine Stirnansicht wie in Fig. 4, jedoch mit den Schneid­ backen in der Position gemäß Fig. 5 und

Fig. 7 eine Ansicht einer Steuer­ stange.

Ein Gewindeschneidkopf 1 gemäß Fig. 1 umfaßt einen Schneidbackenträger 2, der einstückig oder mehrteilig sein kann und im wesentlichen zylindrisch bzw. becher­ förmig ist. Von ihrem einen freien Rand 3 (Fig. 4) ausgehend weist die zylindrische Wand 4 des Schneid­ backenträgers 2 vorzugsweise vier radial gerichtete Auf­ nahmeschlitze 5 für je einen Geschwindeschneidbacken 6 auf. Gesichert sind die Gewindeschneidbacken 6 in den Aufnahmeschlitzen 5 in radialer Richtung mit Hilfe von Nut und Feder, d. h. mit Hilfe von Nuten 7 in den beiden Seitenflächen 8 der Gewindeschneidbacken 6 und mit Hilfe von Nuten 9 in den die Aufnahmeschlitze 5 begrenzenden Seitenwänden 10 des Schneidbackenträgers 2 sowie mit Hil­ fe von Haltestiften 11, die als Feder in jeweils fluch­ tende Nuten 7 und 9 greifen. Ferner fixiert ein Deckel 12 die Gewindeschneidbacken 6 in ihrer Arbeitsposition und verhindert, daß diese in axialer Richtung aus dem Schneidbackenträger 2 herausfallen können.

Der Deckel 12 besitzt eine verhältnismäßig geringe Materialstärke S und eine Durchtrittsöffnung 13 für ein Werkstück 14, auf das ein Gewinde 15 gemäß Fig. 2 aufgebracht werden muß. Die Kontur der Durchtrittsöffnung 13 ist eng bemessen und dient zugleich als Führung und als Lagerung auf dem Werkstück für den in seiner Gesamt­ heit rotierend arbeitenden Gewindeschneidkopf 1.

Die Befestigung des Deckels 12 am Schneidbackenträger 2 erfolgt mit Hilfe von in den Figuren nicht näher dargestellten Schrauben 16 (Fig. 1).

In dem Gewindeschneidkopf 1 ist ferner ein Fühler 17 zum Abtasten der jeweils hergestellten Gewindelänge L ge­ lagert. Bei diesem Fühler handelt es sich konkret um eine Steuerstange 17, die dazu dient, um eine zwischen dem Schneidbackenträger 2 und einem Antriebselement 18 be­ findliche Kupplung bei Erreichen der gewünschten Gewindelänge L außer Eingriff zu bringen.

Die von der Steuerstange 17 gesteuerte Kupplung besteht aus einem Kupplungsteil 19 am Antriebselement 18 und aus einem Kupplungselement 20 am Schneidbackenträger 2.

Das Kupplungselement 20 ist am Schneidbackenträger 2 an­ triebsseitig angeordnet und weist eine Ausnehmung 21 mit von der Kreisform abweichendem Querschnitt zur Aufnahme eines formschlüssig einsetzbaren sowie axial verschieb­ baren Paßstückes 22 am Antriebselement 18 auf. Im Quer­ schnitt sind sowohl die Ausnehmung 21 als auch das Paß­ stück 22 vorzugsweise sechseckig.

Ferner erstreckt sich eine Bohrung 23 von der Schneid­ backenkammer 24 des Schneidbackenträgers 2 bis zur Ausnehmung 21 im Kupplungselement 20 und dient zur Aufnahme und als axiale Führung der Steuerstange 17. Das eine freie Ende 25 der Steuerstange 17 greift bei Be­ triebsbeginn gemäß Fig. 1 bis in die Ausnehmung 21, während sich das andere freie Ende 26 der Steuerstange 17 in der Schneidbackenkammer 24 befindet und dort in ein pilzförmiges Teil mit einem als Führung dienenden Teller 27 und einem zwischen die Gewindeschneidbacken 6 greifen­ den Distanzstück 28 übergeht. An der außen liegenden Stirnfläche 28a des Distanzstückes 28 liegt im Betrieb das freie Ende 29 des Werkstückes 14 an. Eine Feder 30 beaufschlagt ferner das pilzförmige Teil 27, 28 bzw. den Teller und somit die Steuerstange 17 in Richtung auf die Gewindeschneidbacken 6 hin, was zur Folge hat, daß im Be­ trieb das pilzförmige Teil 27, 28 und mit ihm die Steuer­ stange 17 gegen die Kraft der Feder 30 synchron mit län­ ger werdendem Gewinde axial verschoben werden.

Das Paßstück 22 weist in seinem kupplungsseitigen Ende 22a eine Bohrung bzw. ein Sackloch 31 auf. Bei Betriebsbeginn gemäß Fig. 1 befindet sich das freie Ende 25 der Steuerstange 17 konkret in diesem Sackloch 31 und liegt dabei ferner an der Stirnfläche 32 des Sackloches 31 an.

Wenn beim Gewindeschneiden ein Drehantrieb 33 den Gewin­ deschneidkopf 1 in Drehung versetzt, wird der Schneid­ backenträger 2 und mit ihm der gesamte Gewindeschneid­ kopf 1 kontinuierlich auf das freie Ende 29 des Werk­ stückes 14 unter Bildung des Gewindes 15 gezogen. Hier­ bei verschiebt das freie Ende 29 des Werkstückes 14 das pilzförmige Teil 27, 28 und somit auch die Steuerstange 17 im Gewindeschneidkopf 1 gegen die Kraft der Feder 30. Entsprechend verschiebt die an der Stirnfläche 32 des Sackloches 31 mit ihrem freien Ende 25 anliegende Steuer­ stange 17 das Paßstück 22 relativ zum Schneidbackenträ­ ger 2. Wenn sich die Steuerstange 17 mit ihrem freien Ende 25 axial um das Maß a (Fig. 1) bewegt hat, tritt das Paßstück 22 aus der Ausnehmung 21 im Kupplungselement 20 heraus, was zur Folge hat, daß der Drehantrieb 33 frei durchdreht, ohne den Schneidbackenträger 2 weiterhin mit­ zudrehen. Der Antrieb des Schneidbackenträgers 2 ist unterbrochen und somit ist sichergestellt, daß das Gewin­ de 15 exakt die gewünschte Gewindelänge L (Fig. 2) er­ hält.

Die Länge L des entstehenden Gewindes 15 läßt sich da­ rüber hinaus beliebig verändern, wenn das freie Ende 25 der Steuerstange 17 länger oder kürzer ist und entweder bereits bei Betriebsbeginn das Paßstück 22 des Kupplungs­ teiles 19 etwas aus der Ausnehmung 21 im Kupplungselement 20 herausgeschoben hat oder etwas kürzer ist als bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel, so daß das freie Ende 25 bei Betriebsbeginn noch nicht an der Stirn­ fläche 32 des Sackloches 31 anliegt. Grundsätzlich glei­ ches gilt für die axiale Länge des Distanzstückes 28, welches bei mehr oder weniger großer Länge zu einem mehr oder weniger langen Gewinde 15 führt. Sowohl die axiale Länge des freien Endes 25 der Steuerstange 17 als auch die axiale Länge des Distanzstückes 28 sind daher auf die gewünschte Länge L des Gewindes 15 abzustimmen.

Um eine derartige Abstimmung vornehmen zu können, ist es zweckmäßig, plattenförmige Verlängerungsteile 28b an der Stirnfläche 28a des Distanzstückes 28 mit Hilfe einer Schraube 28c lösbar zu befestigen oder am freien Ende 25 der Steuerstange 17 ein Gewinde 17a und eine mehr oder weniger aufschraubbare Gewindekappe 17b vorzusehen. Beide Maßnahmen, sowohl das Gewinde 17a und die Gewindekappe 17b als auch das bzw. die Verlängerungsteile 28c können sowohl gleichzeitig als auch alternativ vorgesehen sein, wenn es darum geht, Gewinde mit unterschiedlicher Gewin­ delänge L am Werkstück 14 herzustellen. Eine Steuerstange 17 mit einem Gewinde 17a an ihrem einen Ende 15 und einem pilzförmigen Teil 27, 28 mit einem Verlängerungsteil 28b ist in Fig. 7 dargestellt und kann hinsichtlich des stangenförmigen Teiles und des pilzförmigen Teiles ein­ stückig oder mehrteilig sein. Bei mehrteiliger Aus­ führungsform kann z. B. das stangenförmige Teil 17 auch an seinem zweiten Ende 17c ein Gewinde aufweisen und mit diesem in einer Gewindebohrung 28d des Distanzstückes 28 gehalten sein.

Um den Gewindeschneidkopf 1 nicht von Hand, sondern mit Hilfe eines auch rückwärts laufenden Drehantriebes 33 von dem neu geschnittenen Gewinde 15 herunterdrehen zu können, ist ferner eine zweite Kupplung 34 als Rücklauf- Kupplung vorgesehen. Diese zweite Kupplung 34 dient zur wahlweisen Verbindung des Antriebselementes 18 mit dem Schneidbackenträger 2 und umfaßt hierzu einen auf dem An­ triebselement 18 axial verschiebbaren, jedoch drehfest angeordneten Ringkörper 35, der mindestens einen in min­ destens eine Ausnehmung 36 im Schneidbackenträger 2 bzw. in dessen Kupplungselement 20 greifenden Mitnehmer 37 aufweist. Vorzugsweise sitzt der Ringkörper 35 mit einer im Querschnitt sechseckigen Durchtrittsöffnung 38 auf dem einen entsprechend sechseckigen Querschnitt aufweisenden Paßstück 22 des Antriebselementes 18 und trägt ferner vorzugsweise zwei Mitnehmer 37. Der Ringkörper 35 ist längs des Paßstückes 22 frei verschiebbar und auch über einen z. B. an das Spannfutter einer Handbohrmaschine an­ schließbaren Adapter 39 geringeren Querschnitts ver­ schiebbar, wo er ferner frei drehbar ist, so daß die stiftförmigen Mitnehmer 37 wahlweise in eine deckungs­ gleiche Lage mit den Ausnehmungen 36 im Kupplungselement 20 bzw. in eine nicht deckungsgleiche Lage gebracht wer­ den können. Fig. 1 zeigt die entkuppelte Position des Ringkörpers 35, während Fig. 2 die gekuppelte Position wiedergibt. Nach dem Einkuppeln des Ringkörpers 35 in das Kupplungselement 20 gemäß Fig. 2 läßt sich der Gewinde­ schneidkopf 1 nach erfolgter Umsteuerung des Drehantrie­ bes 33 rückwärts und somit von dem Gewinde 15 wieder her­ unterdrehen.

Der Gewindeschneidkopf 1 weist somit zwei rein mechanisch wirkende Kupplungen 20, 34 auf, wobei die eine vollauto­ matisch nach Herstellung des Gewindes 15 die Verbindung zwischen Schneidbackenträger 2 und Drehantrieb 33 unter­ bricht, während die zweite Kupplung 34 nach Herstellung des Gewindes 15 wahlweise einschaltbar ist und es er­ laubt, den Gewindeschneidkopf 2 wieder von dem Gewinde 15 herunterzudrehen.

Das Antriebselement 18 des Gewindeschneidkopfes 1 besteht somit aus einem Adapter 39 zur Herstellung der Verbindung zu einem Drehantrieb 33 und aus einer Kupplung 19 in Ge­ stalt eines Paßstückes 22, welches sowohl mit dem Kupp­ lungselement 20 des Schneidbackenträgers 2 als auch mit einer zweiten Kupplung 34 in Form eines Ringkörpers 35 lösbar und verbindbar ist, der wiederum ebenfalls wahl­ weise mit dem Kupplungselement 20 verbunden werden kann.

Wie aus einem Vergleich der Fig. 1 und 4 einerseits sowie 5 und 6 ferner hervorgeht, erlaubt es der Gewinde­ schneidkopf 1, die Gewindeschneidbacken 6 zur Herstellung unterschiedlicher Gewinde einzustellen. Während bei­ spielsweise die Lage der Gewindeschneidbacken 6 in Fig. 4 zur Herstellung eines 1/2′′-Gewindes dient, läßt sich ein 3/4′′-Gewinde mit der in Fig. 6 dargestellten Ein­ stellung der Gewindeschneidbacken herstellen.

Um diese unterschiedliche Einstellung der Gewindeschneid­ backen 6 zu erreichen, sind jeweils zwei zueinander ver­ setzt angeordnete Nuten 7 in jedem Gewindeschneidbacken 6 und ebenfalls zwei zueinander versetzt angeordnete Nuten 9 in den Seitenwänden 40 eines jeden Aufnahme­ schlitzes 5 vorgesehen. Durch Verschieben der Gewinde­ schneidbacken 6 werden jeweils fluchtende Nuten 7 und 9 im Gewindeschneidbacken 6 bzw. in der einen oder anderen Seitenwand 40 eines jeden Aufnahmeschlitzes 7 zur Deckung gebracht, woraufhin je ein als Feder dienender Haltestift 11 zur formschlüssigen Fixierung des Gewindeschneid­ backens 6 in die Nuten 7 und 9 gesteckt wird.

Zweckmäßigerweise befinden sich die zueinander versetzt angeordneten Nuten 7 in verschiedenen Seitenflächen 8 und die ebenfalls versetzt zueinander angeordneten Nuten 9 in verschiedenen Seitenwänden 40 der Aufnahmeschlitze 5. Zwingend notwendig ist dies jedoch nicht, denn die Nuten können auch in gleichen Seitenflächen 8 bzw. in gleichen Seitenwänden 40 angeordnet sein und ferner ist es auch möglich, jeweils mehr als zwei Nuten für mehr als zwei einstellbare Positionen vorzusehen.

Bei einer Änderung der Gewindeschneidbackenstellung ist es ferner zweckmäßig bzw. notwendig, auch einen anderen Deckel 41 mit einer entsprechend angepaßten Durchtritts­ öffnung 42 vorzusehen.

Claims (11)

1. Gewindeschneidkopf mit mindestens einem Schneid­ backenträger, mit einsetzbaren Gewindeschneidbacken und für einen Drehantrieb, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Fühler (17) vorgesehen ist und nach Herstellung der gewünschten Gewindelänge (L) auf dem Werkstück (14) die Verbindung zwischen dem Schneidbackenträger (2) und seinem Drehantrieb (33) unterbricht.

2. Gewindeschneidkopf nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Kupplung (19, 20) zwischen Drehan­ trieb (33) und Schneidbackenträger (2) vorgesehen ist und daß als Fühler (17) eine die Kupplung (19, 20) steuernde Steuerstange (17) vorgesehen ist.

3. Gewindeschneidkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidbackenträger (2) an­ triebsseitig eine Ausnehmung (21) mit von der Kreis­ form abweichendem Querschnitt zur Aufnahme eines formschlüssig einsetzbaren sowie axial verschiebbaren Antriebselementes (18) aufweist und daß die Steuer­ stange (17) axial verschiebbar zum Verschieben des Antriebselementes (18) aus der Ausnehmung (21) ge­ lagert ist.

4. Gewindeschneidkopf nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstange (17) fluchtend mit dem Werkstück (14) und fluchtend mit dem Antriebselement (18) angeordnet ist.

5. Gewindeschneidkopf nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstange (17) einen Teller (27) trägt und von einer Feder (30) zum Werkstück (14) hin beaufschlagt ist.

6. Gewindeschneidkopf nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebs­ element (18) über eine zweite Kupplung (34) mit dem Schneidbackenträger (2) wahlweise verbindbar ist.

7. Gewindeschneidkopf nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zweite Kupplung (34) einen axial verschiebbaren, jedoch drehfest auf dem Antriebsele­ ment (18) angeordneten Ringkörper (35) umfaßt, der mindestens einen in mindestens eine Ausnehmung (36) im Schneidbackenträger (2) greifenden Mitnehmer (37) aufweist.

8. Gewindeschneidkopf nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schneidbackenträger (2) becherför­ mig ist und einen Deckel (12) mit einer zugleich als Führung und Lagerung dienenden Durchtrittsöffnung (13) für das Werkstück (14) aufweist.

9. Gewindeschneidkopf mit mindestens einem Schneid­ backenträger für einsetzbare Gewindeschneidbacken, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindeschneidbacken (6) in radial gerichteten Aufnahmeschlitzen (5) einer zylindrischen Wand (4) des Schneidbackenträgers (2) angeordnet und mit Hilfe von Nuten (7) und einsetz­ baren Haltestiften (11) lagemäßig sowie formschlüssig fixierbar sind.

10. Gewindeschneidkopf nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens je zwei Nuten (7, 9) in je­ dem Gewindeschneidbacken (6) und in den Seitenwänden (40) eines jeden Aufnahmeschlitzes (5) vorgesehen sind.

11. Gewindeschneidkopf nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zueinander versetzten und zur Auf­ nahme eines Haltestiftes (11) dienenden Nuten (7 und 9) in beiden Seitenflächen (8) der Gewindeschneid­ backen (6) und in beiden, die Aufnahmeschlitze (5) begrenzenden Seitenwände (40) angeordnet sind.