DE543628C - Gewindeschneidwerkzeug - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 8. FEBRUAR 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

ΛΙ 543 KLASSE 49 e GRUPPE

Mannesmannröhren-Werke in Düsseldorf*)

Gewindeschneidwerkzeug Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. November 1927 ab

Die Herstellung von Gewinden, insbesondere von genauen Gewinden, gehört zu den schwierigen Aufgaben der Fertigung. Dabei ist die Beschaffenheit der Oberfläche der Gewindeflanken häufig von ausschlaggebender Wichtigkeit. Es handelt sich nicht nur darum, daß diese Oberfläche auf das genaueste formgerecht und ganz glatt ist, so daß die Gegenfläche luft- und öldicht zur Anlage kommt,

to sondern es handelt sich auch darum, daß unmittelbar von der Oberfläche ab das Material des Werkstücks trotz der Bearbeitung seine ursprüngliche Beschaffenheit beibehalten hat und in keiner Weise deformiert oder gar verzerrt oder gar zerrissen ist. Bei außerordentlich vielen Gewinden in der Praxis lassen sich in der Tat zunächst unmerkliche Deformationen und Rißchen an der Oberfläche der Gewindeflanken nachweisen. Die Folge dieser Tatsache ist, daß schon bei saugendem Gang das einmal in die Mutter gedrehte Gewinde nicht mehr herausgedreht werden kann, weil insbesondere nach der Spitze des Gewindes zu kleine Teilchen, der Rißbildung folgend, herausbrechen und keilartig die Bewegung verrammeln, die zum Herausdrehen des Gewindes aus der Gewindemutter erforderlich ist.

In der Tat findet selbst bei einfachster Schlichtarbeit mit feinstmöglichen Spänchen eine erhebliche Deformierung des Materials an der Oberfläche der Gewindeflanken statt, und diese Deformierung ist um so größer, je ungünstiger der Spanabgangswinkel am Werkzeug ist.

Umsonst hat man sich bislang bemüht, dieser Schwierigkeiten Herr zu werden, und nur durch sorgfältigste und mit großen Kosten verbundene Herstellungsmethoden ist es überhaupt gelungen, den Anforderungen, die an genaue Gewinde von seiten der Industrie gestellt werden müssen, gerecht zu werden, wobei häufig der Zufall noch eine erhebliche Rolle spielt.

Zwar hat man, wie andere Vorschläge zeigen, einen Grundfehler der früheren Gewindeherstellung klar erkannt, nämlich den ungünstigen Spanablauf, wenn man einen Gewindeschneidzahn mit beiden Schneidkanten arbeiten läßt. Die erwähnten Vorschläge erstrecken sich darauf, in einem Gewindegang nur die eine Flanke zunächst zu bearbeiten, die Bearbeitung der anderen später, d. h. mit einem im Gewindegang nachfolgenden Schneidzahn nachzunehmen, damit die gegenläufige Stauchung des Materials beim Ablauf des Spans an beiden Flanken nach der Spitze des Gewindes zu vermieden wird.

Bei einem dieser Vorschläge geschieht dies dadurch, daß von zwei Gewindeschneidzähnen, die in einer Reihe liegen, nur je eine Schneidkante arbeitet. Hierbei ist mit der Aussage »in einer Reihe liegen« gekennzeichnet, daß die Zähne wie beim gewöhnlichen

*J Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Friedrich Schwerd in Hannover,

Strähler in einer Reihe nebeneinanderliegen, also nicht im Gewinde einer dem anderen unmittelbar nachfolgt.

Bei dem anderen Vorschlage arbeitet von den in einer Bnustebene angeordneten Schneidzähnen auch nur eine Kante, aber immer nur dieselbe, nämlich entweder bei allen einer Reihe angehörenden Schneidzähnen die rechte oder die linke.

ίο Es ist aber niemals daran gedacht worden, aus dieser Anordnung den Hauptvorteil zu ziehen, den sie bietet, nämlich den, daß man nunmehr die schneidende Kante mit dem günstigsten Spanabgangswinkel zu versehen in der Lage ist, und zwar dadurch, daß man jeden Zahn besonders anschleift. Erst hierdurch wird den Forderungen der Theorie entsprochen, daß man für einen günstigsten Spanablauf bzw. für Erzielung einer sauberen Oberfläche auf den günstigsten Spanat>gangswinkel den größten Wert legen muß. Bislang wurde nämlich stets bei Gewindebohrern und Gewindestrählern die Brust an den Zähnen einer Reihe in einem durchgeschliffen.

Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist es aber, so viele Anschliffflächen zu legen, als Zähne einer Reihe angehören. Dieser Gedanke ist durchführbar, weil ja jeder Zahn nur eine Flanke des Gewindes bearbeitet, während die andere Flanke frei geht, also für den Schnitt nicht in Betracht kommt. Natürlich muß für diese Arbeitsweise der im Gewindegang voraufgehende Zahn das Material an dieser Flanke bereits entfernt haben.

Auf den günstigsten Spanabgangswinkel kommt es gerade auch beim Gewindeschneiden ganz erheblich an, wie es ja von vornherein nach Anschauung und Theorie, betreffend den Spanabgang, ohne weiteres sein muß.

Es ist eine Grundregel beim Gewindeschneiden, daß die Schneide des Werkzeugs auf Werkstückmitte hinsichtlich seiner Höhenlage angestellt wird. Nur so erhält man ein genaues, dem Profil des Werkzeugs gleiches Gewindeprofil. Bei gemeinsamem Hinterschliff, also Brustwinkel sämtlicher Zähne einer Reihe, ist die Hinterschlifffläche, auch Brust genannt, um eine durch die Spitze sämtlicher Schneidzähne einer Reihe gelegte Gerade gegen die Horizontalebene geneigt. Diet, Neigungswinkel wird bestimmt in der zu dieser Geraden senkrechten Ebene. Die Durchdringung der Brust mit den Werkzeugflanken gibt die Schneidkante, welche demnach nicht mehr in der Horizontalebene liegt.

Daraus ergibt sich ein erster Fehler dieser Hinterschleifart, nämlich eine wenn auch geringe Profilverzerrung. Der Spanabgangswinkel, gemessen in einer Ebene senkrecht zur Schneidkante, ist kleiner als der obenerwähnte Neigungswinkel. Daraus · folgt der zweite Nachteil dieser Anordnung, nämlich daß an der Spitze des Werkzeugs ein größerer Spanabgangswinkel für den über die Spitze ablaufenden als für den über die Schneidkante abfließenden Span besteht. Also gerade an der so empfindlichen Spitze ist das Werkzeug geschwächt. Das ist der zweite Fehler dieser Anordnung.

Beide Fehler werden durch den der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Gedanken, jedem Schneidzahn einen besonderen Anschliff zu geben, vermieden. Nunmehr ist der über die Spitze gemessene Neigungswinkel kleiner als der senkrecht zur Schneidkante gemessene, und dieser kann, ohne das Werkzeug an der Spitze zu schwächen, seine günstigste Größe erhalten.

Der Erfindungsgedanke führt aber noch zu einer weiteren Verbesserung. Da dieses Werkzeug mit günstigstem Spanabgangswinkel, und zwar gleichem oder ungleichem, je nach Bedarf, z.B. für die Schruppzähne größerem, für die Schlichtzähne kleinerem, immer nur nach der einen Seite, d. h. nach rechts, also an der linken Flanke arbeitet, oder nach links, also an der rechten Flanke, so ist man in der Lage, nicht nur die Spanstärke beliebig zu regeln, sondern man ist auch in der Lage, bis zu einem kleinsten Betrage diese Regelung dem elastischen Ausweichen des Werkzeuges bei Zunahme des Schnittwiderstandes zu überlassen. Solche Regelung kommt beim Schlichten des Gewindes, d. h. für diejenigen Schneidzähne in Frage, die zuletzt durch den Gewindegang gehen und schlichten. Damit aber diese Zähne unabhängig von den Schruppzähnen federnd etwas ausweichen können, ist es erforderlich, eine Trennung zwischen Schrupp- und Schlichtzähnen einer Reihe herbeizuführen und gegebenenfalls die Schlichtzähne, wenn die Elastizität bei ihrer Befestigung nicht genügen sollte, schwanenhalsartig zu befestigen.

Die Trennung zwischen Schrupp- und Schlichtzähnen kann dadurch erfolgen, daß man für jede Gruppe ein besonderes Werkzeug herstellt. Man kann aber auch beide Zahngruppen an demselben Werkzeug anbringen oder durch eine entsprechende Gestaltung erreichen, daß die Schruppzähne die erforderliche Starrheit, die Schlichtzähne aber die gewünschte Elastizität besitzen.

Auf der Zeichnung ist ein Gewindeschneidwerkzeug gemäß der Erfindung dargestellt. Als Beispiel ist ein Strähler gewählt.

Die Abb. 1 und 2 zeigen die Verzahnung zweier aufeinanderfolgender Strähler, die so ausgeführt sind, daß von den die Zahnflanken bearbeitenden Strählerzähnen jeweils nur die linke Flanke des einen Strählers (Abb. 1) und

die rechte Flanke des zweiten Strählers (Abb. 2) schneidet.

Bei dieser Anordnung ist es möglich, den Strählerzähnen einen Spanabgangswinkel zu geben, der in den Abb. 3, 4 und 5 durch die senkrecht zu den Flanken geführten Schnitte nach den Linien A-A, B-B und C-C gekennzeichnet ist. Dieser Spanabgangswinkel wird erzeugt durch Anarbeiten einer durch die Schneidkante gehenden geneigten Ebene.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Gewindeschneidwerkzeug, bei welchem sämtliche rechten oder sämtliche linken in einer Ebene liegenden Schneidkanten allein zum Schneiden Verwendung finden, dadurch gekennzeichnet, daß jede dieser Schneidkanten mit einem günstigsten Spanabgangswinkel versehen ist.
2. 2. Gewindeschneidwerkzeug nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der günstigste Spanabgangswinkel für jeden Zahn erzeugt ist durch Anarbeiten einer durch die Schneidkante gehenden geneigten Ebene.
3. 3. Gewindeschneidwerkzeug nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trennung in der Befestigung der Schruppzähne von den Schlichtzähnen stattfindet.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen