DE451014C

DE451014C - Thread cutting machine

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Publication number: DE451014C
Application number: DEK100714D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1926-09-14
Filing date: 1926-09-14
Publication date: 1927-10-19

Description

Die Umsteuerung des Schneidwerkzeugs bei Gewindeschneidmaschinen auf Vorlaufdrehrichtung und Rücklaufdrehrichtung erfolgt bisher durch Zahnradwendegetriebe., durch Wendegetriebe mit durch Feder- oder Hebelkraft in Wirkung gesetzten Reibkupplungen oder durch druckluftgesteuerte Kupplungen. Diese Bauarten haben verschiedene Nachteile. Die Umsteuerung durch Wendegetriebe mit Zahnrädern und mit Zahnkupplungen arbeitet nicht stoßfrei, kann der Widerstandsfähigkeit des Schneidwerkzeugs nicht angepaßt werden und steuert, da der Beginn der Umschaltung von der Zahnteilung abhängig ist, nicht mit genügender Schärfe im gewünschten Zeitpunkte um. Die Folge sind Brüche an Getrieben, Werkzeugen und Werkstücken, ungenaues Erzeugnis und Zeitverlust durch zu weitgehenden Vor- und Rücklauf.The reversal of the cutting tool in thread cutting machines to the forward direction of rotation and reverse direction of rotation has so far been carried out by gear reversing gear., by Reversing gear with friction clutches activated by spring or lever force or by means of clutches controlled by compressed air. These designs have several disadvantages. The reversal by reversing gear with toothed wheels and toothed clutches works not bump-free, the resistance of the cutting tool cannot be adapted and, since the start of the switchover depends on the tooth pitch, does not control it sufficient sharpness at the desired times. The result is broken gears, Tools and workpieces, inaccurate product and loss of time due to excessive work Forward and reverse.

Die Durchzugskraft der durch Feder- oder Hebelkraft in Wirkung gesetzten Reibkupplungen ist nicht gleichbleibend, um so mehr, als sie neben der Veränderlichkeit des Schmierungszustandes und der Anpressungskraft starker Abnutzung und damit Veränderungen der Reiboberflächenbeschaffenheit unterliegen. Die hier theoretisch mögliche Einstellbarkeit der Durchzugskraft wird hierdurch praktisch aufgehoben. Außerdem geben veränderte Reibungsverhältnisse einen veränderten Gleitweg vor der Mitnahme der Kupplung, so daß auch hier der Zeitpunkt der Umsteuerung nicht scharf eingestellt werden kann. Endlich erhitzen sich die nur luftgekühlten Reibkörper stark.The pulling force of the friction clutches activated by spring or lever force is not constant, all the more so because it is in addition to the variability of the lubrication condition and the contact pressure are subject to severe wear and tear and thus changes in the properties of the friction surface. The theoretically possible adjustability of the pulling power here becomes practical as a result canceled. In addition, changed friction conditions result in a changed glide path before driving the clutch, so that the time of reversing cannot be set in focus here either. Finally the friction bodies, which are only air-cooled, heat up strongly.

Luftgesteuerte Reibungskupplungen setzen das Vorhandensein einer Verdichteranlage im Betrieb voraus, wodurch ihr Verwendungsbereich eingeschränkt wird. Bei dem niedrigen Druck der gewöhnlich verwendeten Preßluft müssen außerdem die Abmessungen und Massen der Kupplungsdruckkolben groß gemacht werden, was die Schärfe der Umsteuerung beeinträchtigt. Man könnte allerdings die Maschine mit einem eignen Verdichter für höheren Druck ausrüsten, doch wird dadurch Maschine und Antrieb umständlich und teuer und die Abdichtung, gerade für Luft, schwierig. Auch Erhitzung der Reibkörper und damit Verschleiß der Reibflächen sind groß.Air-controlled friction clutches put the presence of a compressor system in the Operation ahead, which limits their area of use. At the low one Pressure of the compressed air usually used must also have the dimensions and masses the clutch pressure piston can be made large, which affects the sharpness of the reversal. One could, however, use the machine Equip it with your own compressor for higher pressure, but this becomes a machine and drive cumbersome and expensive and the seal, especially for air, difficult. The friction bodies are also heated and the friction surfaces are subject to wear and tear.

Die nachstehend beschriebene Gewindeschneidmaschine mit hydraulischer Umsteuerung vermeidet diese Nachteile.The threading machine described below with hydraulic reversing avoids these disadvantages.

Die Zeichnung stellt eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes im Aufriß, teilweise im Schnitt, dar.The drawing shows an embodiment of the subject invention in elevation, partially in section, dar.

Der Antrieb erfolgt bei der gewählten Ausführungsform in beliebiger Weise an Welle i, welche zweckmäßig auch die in beliebiger ίο Bauart ausgeführte Druckpumpe 2 antreibt. Die Bewegung wird auf die mit gleichbleibender Drehrichtung laufende Kupplungswelle 3 übertragen. Diese trägt abdichtend, längsverschiebbar und mit ihr sich drehend, die Kupplungsscheiben 4 und 5, welche abwechselnd mit den auf Welle 3 drehbaren Kupplungsgehäusen 6 und 7 gekuppelt werden. Mit diesen fest verbunden sind die Zahnräder 8 und 9. Diese arbeiten mittels der Übersetzungen 10, 11 und 12 auf Welle 13, welche entweder selbst die Arbeitsspindel ist oder ihre •Umdrehung auf eine Arbeitsspindel 14 überträgt. In the selected embodiment, the drive takes place in any way on shaft i, which expediently also drives the pressure pump 2, which is designed in any ίο type. The movement is applied to the coupling shaft 3, which rotates in the same direction of rotation transfer. This carries the clutch disks in a sealing manner, can be moved lengthways and rotates with it 4 and 5, which are alternately coupled to the coupling housings 6 and 7, which are rotatable on shaft 3. With The gears 8 and 9 are firmly connected to these. These work by means of the translations 10, 11 and 12 on shaft 13, which either is itself the work spindle or transmits its rotation to a work spindle 14.

Die eine der Übersetzungen 8, 10 und 9, 11, 12 muß eine ungerade Anzahl von Richtungswechseln mehr oder weniger enthalten als die andere.One of the ratios 8, 10 and 9, 11, 12 must have an odd number of changes in direction contain more or less than the other.

Sind die Kupplungshälften 4 und 6 gekuppelt, die Kupphingshälften S und 7 entkuppelt, so erfolgt der Antrieb der Welle 13 durch die Übertragung 8 und 10. Das Kupplungsgehäuse 7 läuft, von der Übertragung 9, 11 und 12 angetrieben, leer um Welle 3 und Kupplungsscheibe 5. Sind dagegen die Kupplungshälften 5 und 7 gekuppelt, 4 und 6 entkuppelt, so läuft das Kupplungsgehäuse 6 leer, und der Antrieb der Welle 13 erfolgt durch die Übertragung 9, 11 und 12 in entgegengesetzter Drehrichtung.If the coupling halves 4 and 6 are coupled, the coupling halves S and 7 are uncoupled, the drive of the shaft 13 takes place through the transmission 8 and 10. The clutch housing 7 is running, from transmission 9, 11 and 12 driven, empty around shaft 3 and clutch disc 5. On the other hand, the clutch halves are 5 and 7 coupled, 4 and 6 uncoupled, the coupling housing 6 runs empty, and the The shaft 13 is driven by the transmission 9, 11 and 12 in opposite directions Direction of rotation.

Unwesentlich ist dabei die Anzahl der vorhandenen Zwischenvorgelege sowie das nur aus Gründen der Übersichtlichkeit gewählte Vorhandensein einer eigenen Antriebswelle und des Antriebs der Druckpumpe gerade durch diese. Die Maschine könnte auch unmittelbar an Welle 3 angetrieben werden und die Druckpumpe 2 könnte mit einer beliebigen Welle gekuppelt sein. Unwesentlich ist ferner die Bauart der Kupplungen mit Ausnahme ihres hydraulischen Antriebs.The number of intermediate gears that are present is insignificant, as is that only Presence of its own drive shaft selected for reasons of clarity and the drive of the pressure pump straight through this. The machine could also be immediate are driven on shaft 3 and the pressure pump 2 could be coupled to any shaft. It is also immaterial the design of the couplings with the exception of their hydraulic drive.

Die Be- und Entlastung der Kupplungen erfolgt bei der gewählten Ausführung durch den Steuerzylinder 15 und den Steuerkolben 16. In der gezeichneten Stellung des Steuerkolbens 16 drückt die Druckpumpe 2 durch die Verbindungen 17, 18, 19 den auf Welle 3 abdichtend drehbaren Kopf 20 und den Kanal 21 der Welle 3 die Druckflüssigkeit in den Druckraum 22 der Kupplung 4, 6 und rückt diese ein. Gleichzeitig fließt aus dem Druckraum 23 der Kupplung 5, 7 die Druckflüssigkeit durch den Kanal 24, den Kopf 25 und die Verbindungen 26, 27 und 28 in den Druckflüssigkeitsvorrat 29 zurück. Die Entkupplung der Kupplungshälften 5 und 7 kann durch eine Abdrückvorrichtung, z. B. eine Druckfeder 30, unterstützt werden.The loading and unloading of the clutches is carried out with the selected version the control cylinder 15 and the control piston 16. In the position of the control piston shown 16 pushes the pressure pump 2 through the connections 17, 18, 19 onto the shaft 3 sealing rotatable head 20 and the channel 21 of the shaft 3, the pressure fluid in the pressure chamber 22 of the clutch 4, 6 and engages it. At the same time flows from the Pressure chamber 23 of the coupling 5, 7, the pressure fluid through the channel 24, the head 25 and the connections 26, 27 and 28 back into the hydraulic fluid reservoir 29. The decoupling the coupling halves 5 and 7 can by a push-off device, for. B. a compression spring 30 are supported.

Nimmt der Steuerkolben 16 die der gezeichneten Stellung entgegengesetzte Stellung im Steuerzylinder 15 ein, so werden in ent-' sprechender Weise die Kupplungshälften 5 und 7 gekuppelt und die Kupplungshälften 4 und 6 ausgerückt. Die Druckflüssigkeit wird dem Druckraum 23 zugeführt durch die Verbindungen 31, 26, den Kopf 25 und den Kanal 24, Der Rücklauf aus der anderen Kupplung erfolgt durch den Kanal 21, den Kopf 20 und die Verbindungen 19, 27 und 28. Da der Vorgang lediglich ein Spiegelbild desjenigen beim Kuppeln der Kupplungshälften 4, 6 ist, wurde von einer besonderen zeichnerischen Darstellung Abstand genommen. If the control piston 16 takes the one drawn Position opposite position in the control cylinder 15, so are in ent- ' In other words, the coupling halves 5 and 7 are coupled and the coupling halves 4 and 6 disengaged. The pressure fluid is supplied to the pressure chamber 23 through the Connections 31, 26, the head 25 and the channel 24, the return flow from the other Coupling takes place through the channel 21, the head 20 and the connections 19, 27 and 28. Since the process is only a mirror image of that when coupling the coupling halves 4, 6, a special graphic representation has been dispensed with.

Die Bewegung des Steuerkolbens könnte unmittelbar durch mechanischen Angriff an diesem erfolgen. Seine Überführung in seine Endlagen durch die Zwischenlagen hindurch muß aber plötzlich erfolgen, damit niemals beide Vor- und Rücklaufleituingen zu den Kupplungen gleichzeitig abgedeckt sind und die Umdrehung der Arbeitsspindel überhaupt aufhört, was besonders bei selbsttätiger Umsteuerung der Maschine unzulässig ist. Diese Schnellurnschaltung könnte erreicht werden z. B. durch Verbindung eines Hebels mit Schneide und darauf wirkenden Federbolzen, wie weiter unten in der Wirkung auf einen Vorsteuerkolben beschrieben. Der Umschaltung müßte aber in diesem Falle ein Leerweg so weit vorausgehen, bis sich die Schneiden von Schalthebel und Federbolzen gegenüberstehen, wodurch die für selbsttätiges Umschalten zulässige geringste Gewindeschneidtiefe um diesen Leerweg größer würde, als wenn dieser nicht vorhanden wäre. Das wird vermieden durch Anordnung eines Vorsteuerzylinders 33 mit einem Vorsteuerkolben 34 vor dem Steuerzylinder 15.The movement of the control piston could be triggered directly by mechanical attack this take place. Its transfer to its end positions through the intermediate layers but must be done suddenly, so that never both supply and return lines to the Couplings are covered at the same time and the rotation of the work spindle at all stops, which is especially inadmissible when the machine reverses itself. These Rapid shift could be achieved e.g. B. by connecting a lever with Cut and spring bolts acting on it, as below in the effect on one Pilot piston described. The switchover in this case, however, an idle path would have to go ahead until the cutting edges of shift lever and spring bolt are opposite, which means that for automatic switching permissible smallest thread cutting depth would be greater by this free travel than if this would not exist. This is avoided by arranging a pilot cylinder 33 with a pilot piston 34 in front of the control cylinder 15.

Dem Vorsteuerzylinder 33 wird Druckflüssigkeit durch die Verbindung 3 5 zugeführt. Der Vorsteuerkolben leitet in der gezeichneten Stellung den Druck durch die Verbindung 36 über den Steuerkolben 16, so daß dieser seine untere Grenzlage einnimmt. Die vorher unter dem Steuerkolben 16 befindliche Druckflüssigkeit fließt durch die Verbindungen 37, 38 und in den Vorrat 29 zurück. Befindet sich der Vorsteuerkolben 34 in der der gezeichneten entgegengesetzten Lage, so leitet er diei Druckflüssigkeit durch die Verbindung 37 unter den Steuerkolben 16, dieser geht sofort in die Höhe und steuert die Maschine um. Die überPressure fluid is fed to the pilot cylinder 33 through the connection 35. In the position shown, the pilot piston directs the pressure through connection 36 via the control piston 16 so that it assumes its lower limit position. The previously under the hydraulic fluid located in the control piston 16 flows through the connections 37, 38 and back to stock 29. The pilot piston 34 is in the one shown opposite position, he passes the pressure fluid through the connection 37 under the Control piston 16, this immediately goes up and controls the machine. The above

ihm befindliche Druckflüssigkeit fließt durch die Verbindungen. 3 6, 39 und 28 in den Vorrat zurück. Befindet sich endlich der Vorsteuerkolben 34 in einer Stellung zwischen den Grenzlagen, in welcher er die Verbindungen 36 und 27 gleichzeitig abschließt., so bleibt der an Steuerkolben 16 befindliche Zustand unverändert bestehen. Der Steuerkolben 16 kann also nur seine Grenzlagen einnehmenany hydraulic fluid in it flows through the connections. 3 6, 39 and 28 back into the supply. If the pilot piston 34 is finally in a position between the limit positions in which it closes the connections 36 and 27 at the same time, the state on the control piston 16 remains unchanged. The control piston 16 can therefore only assume its limit positions

xo und führt zur Erreichung derselben Schnellbewegungen aus, während der Vorsteuerkolben stetige Bewegungen ausführen darf. Die Schalteinrichtung für den Steuerkolben kann femer spielfrei ausgeführt und damit die für die Selbstumsteuerung zulässige geringste Gewindeschneidtiefe wesentlich kleiner gehalten werden als ohne Vorsteuereinrichtung.xo and performs the same rapid movements while the pilot piston be allowed to perform continuous movements. The switching device for the control piston can furthermore executed without play and thus the smallest thread cutting depth permissible for the automatic reversal can be kept much smaller than without a pilot control device.

Der Druck im Druckleitungssystem und damit in den Druckräumen der Kupplungen kann durch ein an beliebiger Stelle der Druckleitung eingebautes, einstellbares Überlaufventil 40 beliebig geregelt werden, wodurch die Durchzugskraft der Kupplungen den jeweiligen Bedürfnissen angepaßt werden kann.The pressure in the pressure line system and thus in the pressure chambers of the clutches can through an adjustable overflow valve installed at any point in the pressure line 40 can be regulated as desired, whereby the pulling power of the clutches is the respective Can be adapted to needs.

Die Bewegung des Vorsteuerkolbens 34 erfolgt im normalen Arbeitsgang, also, wenn die Umsteuerung an den Enden des Arbeitshubs stattfinden soll, zweckmäßig durch die Maschine selbsttätig. In dem gewählten Ausführungsbeispiel ist auf der mit der Arbeitsspindel sich verschiebenden Spindelführung 41 ein Arm 42 befestigt, welcher Anschläge 43 und 44 für die Umsteuerung an den Hubenden trägt. Diese können einstellbar ausgeführt werden. Die Anschläge wirken auf einen Hebel 45, welcher mittels der Stange 46 den Vorsteuerkolben 34 bewegt. Die Bewegung erfolgt bis zur Überdeckung der Verbindungen 36 und 37 stetig. Der letzte Teil der Bewegung dagegen erfolgt, um die Verbindungen 36 und 37 für die Umsteuerung rasch voll zu - öffnen, plötzlich, z.B. mittels eines Federbolzens 47, welcher den Hebel 45, der an seinem zweiten Arm 48 mit einer Gegenschneide versehen ist, augenblicklich vollends herumwirft, sobald infolge der vorausgegangenen stetigen Bewegung die Schneiden aneinander vorbeigegangen sind.The movement of the pilot piston 34 takes place in the normal operation, that is, if the reversal is to take place at the ends of the working stroke, expediently automatically by the machine. In the selected embodiment, an arm 42 is attached to the spindle guide 41, which is displaced with the work spindle, which arm 42 carries stops 43 and 44 for the reversal at the stroke ends. These can be made adjustable. The stops act on a lever 45 which moves the pilot piston 34 by means of the rod 46. The movement takes place continuously until the connections 36 and 37 are covered. The last part of the movement, on the other hand, takes place, in order to quickly and fully open the connections 36 and 37 for the reversal, suddenly, e.g. by means of a spring bolt 47, which the lever 45, which is provided with a shearbar on its second arm 48, instantly completely throws around as soon as the cutting edges have passed each other as a result of the previous steady movement.

Die Vorschubbewegung der Arbeitsspindel selbst erfolgt bei dem Ausführungsbeispiel mittels eines Hebels 49, welcher hierfür seinen festen Drehpunkt im 'Kopf der Vorsteuerkolbenstange 50 hat, der infolge der Anlage des Kolbens in seinen Endlagen für die jeweilige Spindeldrehrichtung festliegt.The feed movement of the work spindle itself takes place in the exemplary embodiment by means of a lever 49, which for this purpose has its fixed pivot point in the head of the pilot piston rod 50, which is fixed in its end positions for the respective direction of rotation of the spindle as a result of the contact of the piston.

Dieser Hebel dient außerdem dazu, die Arbeitsspindel in jedem Augenblick von Hand umzusteuern. In diesem Fall ist der feste Drehpunkt des Hebels der Bolzen 51. Der Vorsteuerkolben 34 ist entlastet und von geringer Masse, daher sehr leicht beweglich, außerdem von geringem Hub. Die Trägheit der Arbeitsspindel und, wenn das Werkzeug bereits in das Werkstück eingetreten ist, die Festhaltung desselben durch die Gewindegänge bieten einen vollkommen ausreichenden Widerstand, um den Drehpunkt 51 für einen die Umsteuerung bewirkenden Hebeldruck zu einem festen zu machen.This lever is also used to manually control the work spindle at all times to redirect. In this case the fixed pivot point of the lever is the bolt 51. The Pilot piston 34 is relieved and has a low mass, therefore very easy to move, also of low stroke. The inertia of the work spindle and when the tool has already entered the workpiece, the retention of the same by the threads offer a perfectly sufficient resistance to the pivot point 51 for to make a lever pressure effecting the reversal into a fixed one.

Der Vorschub der Arbeitsspindel kann auch hydraulisch erfolgen, indem man sie durch einen Kolben bewegen läßt, über und unter welchen nach Bedarf von den Verbindungen 19 und 26 aus Druckflüssigkeit geleitet wird, während sie auf der entgegengesetzten Seite nach dem Vorrat 29 abgeleitet wird.The work spindle can also be fed hydraulically by pushing it through can move a piston, over and under which as needed from the connections 19 and 26 of hydraulic fluid is passed, while on the opposite side after the supply 29 is derived.

An Stelle von Kolbenschiebern als Steuerorgane könnten auch Drehschieber, Mehrweghähne, Ventilanordnungen und ähnliches verwendet werden. Statt des Hebels 49 für den Vorschub könnte auch ein Handrad mit Zahnstange oder eine sonstige Vorschubeinrichtung angewendet werden.Instead of piston valves as control elements, rotary valves, multi-way valves, Valve assemblies and the like can be used. Instead of the lever 49 for the feed, a handwheel could also be used Rack or other feed device can be used.

Die Kupplungsteile sind durch die Auswechslung der Ölfüllung bei jeder Umschaltung gut gekühlt, die Reibflächen werden daher geschont und sind dauerhaft.The coupling parts are due to the change of the oil filling with each changeover well cooled, the friction surfaces are therefore spared and are permanent.

Claims

Patent claims:

ι. Thread cutting machine, characterized in that the reversal of the Working spindle on forward and reverse, hydraulic clutches (4, 6, 5, 7) he follows.

2. Threading machine according to claim i, characterized in that the the pressure distribution causing the reversal both manually and automatically by the machine by means of stops (43, 44) on the work spindle.

3. Thread cutting machine according to claim ι and 2, characterized in that that to achieve a sudden change in direction before the actual control device (15, 16) a pilot control device (33, 34) is arranged.

4. Threading machine according to claim i, characterized in that the The pulling force of the couplings can be adjusted as required by means of an adjustable overflow valve (40).

5. Thread cutting machine according to claim i, characterized in that also the feed movement of the work spindle takes place hydraulically.

1 sheet of drawings.