DE552336C

DE552336C - Thread cutting device for single and multi-spindle machines with tool and workpiece shaft rotating in the same direction but at different speeds

Info

Publication number: DE552336C
Application number: DESCH86596D
Authority: DE
Original assignee: ALFRED H SCHUETTE WERKZEUGMASC
Current assignee: ALFRED H SCHUETTE WERKZEUGMASC
Priority date: 1928-05-25
Filing date: 1928-05-25
Publication date: 1932-06-13

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Gewindeschneideinrichtungen für Ein- und Mehrspindelautomaten. An Einspindelautomaten sind GewindesGhneideinrichtungen be-S kannt, bei denen der selbsttätige Vor- und Rückschub des Werkzeuges durch eine Führungsschraube bewirkt wird, welche sich in einer feststehenden Patronenmutter vor- und zurückschraubt. Diese Einrichtungen haben den Nachteil, daß bei der Umsteuerung der Drehsinn der Werkzeugspindel und der Gewindepatrone umgekehrt werden muß, wobei außer starker Beanspruchung der arbeitenden Teile Verluste durch die aufzuwendende Brems- und Beschleunigungsarbeit hervorgerufen werden.The present invention relates to thread cutting devices for insertion and Multi-spindle machines. Thread cutting devices are be-S on single-spindle machines knows, in which the automatic forward and backward movement of the tool by a guide screw is effected, which is in front of and in a fixed cartridge nut screwed back. These facilities have the disadvantage that when reversing the The direction of rotation of the tool spindle and the threaded cartridge must be reversed, with the exception of heavy stress on the working Part of the losses caused by the braking and acceleration work required will.

Die vorliegende Erfindung vermeidet diesen Nachteil. Sie besteht darin, daß die umlaufende Führungsschraube in der gleichfalls umlaufenden Patronenmutter ohne Änderung ihres Drehsinnes dadurch vor- und zurückgeschraubt wird, daß sie abwechselnd mit kleinerer und größerer Drehgeschwindigkeit als die Patronenmutter angetrieben wird. Die Einrichtung eignet sich sowohl für Außen- und Innengewindeschneidwerkzeuge wie auch für selbstöffnende Gewindeschneidköpfe.The present invention avoids this disadvantage. It consists in that the circumferential The guide screw in the cartridge nut, which is also rotating, is screwed back and forth without changing its direction of rotation is that it is driven alternately at a lower and higher rotational speed than the cartridge nut. the Facility is suitable for both external and internal threading tools as well for self-opening thread cutting heads.

Nun sind zwar an sich auch Gewindeschneideinrichtungen bekannt, bei denen der Ablauf der Werkzeuge von dem sich drehenden Werkstück nach Beendigung des Arbeitsvorganges durch eine gleichgerichtete, aber verschieden große Umlaufsgeschwindigkeit von Werkstück und Werkzeug erzielt wird. Diese bekannten Schneidvorrichtungen besitzen jedoch keine Patronenmuttern für die zwangläufige Axialbewegung der Werkzeugspindel, was gewisse Nachteile für ein einwandfreies Gewindeschneiden zur Folge haben kann. Durch die bei der neuen Gewindeschneideinrichtung vorgesehene Verwendung der an sich bekannten, gemäß der Erfindung umlaufenden Patronenmutter und durch die Übertragung der vorstehend erläuterten, an sich gleichfalls nicht neuen Antriebsart auf die Führungsschraube der Werkzeugspindel wird neben einem einwandfreien Gewindeschneiden eine besondere Umsteuerung der Werkzeugspindel bei Beendigung des Arbeitsvorganges unnötig gemacht.Now thread cutting devices are known per se, in which the Process of tools from the rotating workpiece after completion of the work process is achieved by a rectified but different speed of rotation of workpiece and tool. However, these known cutting devices do not have cartridge nuts for the inevitable axial movement of the tool spindle, which has certain disadvantages for a flawless Thread cutting can result. With the new thread cutting device intended use of the known, according to the invention revolving cartridge nut and by transferring the drive type explained above, which is also not new in itself In addition to perfect thread cutting, there is a special reversal on the guide screw of the tool spindle the tool spindle made unnecessary at the end of the work process.

Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung in einer Ausführungsform an einem Mehrspindelautomaten dargestellt und zeigt die Gesamtanordnung der Gewindeschneideinrichtung mit ihrer Steuerung.The subject matter of the invention is shown in one embodiment in the drawing a multi-spindle machine and shows the overall arrangement of the thread cutting device with their control.

Die Hauptwelle 1 treibt einerseits durch Zahnräder 2, 3, 4 die Werkstückspindeln an, von denen nur eine Spindel 5 mit einem Werkstück 6 dargestellt ist, das mit Gewinde versehen werden soll. Die Hauptwelle 1 treibt andererseits die Gewindeschneideinrichtung an, und zwar in folgender Weise:On the one hand, the main shaft 1 drives the workpiece spindles through gears 2, 3, 4, of which only one spindle 5 is shown with a workpiece 6 that is threaded should be provided. The main shaft 1, on the other hand, drives the tapping device in the following way:

Durch die Zahnräder 7, 8 wird die Zwischenwelle 9 in Drehung versetzt. Die beidenThe intermediate shaft 9 is set in rotation by the gears 7, 8. The two

auf der Zwischenwelle 9 aufgekeilten Zahnräder 10, 11 kämmen mit den Zahnrädern 12, 13, während das Zahnrad 8 in das Zahnrad 14 eingreift. Das Zahnrad 12 ist mit der Büchse 15 durch den Mitnehmer stift 16 fest verbunden. Der vorstehende Teil des Stiftes 16 greift in einen entsprechenden Schlitz des Bundes 17 der Patronenmutter 18, wodurch diese die Drehung des Zahnrades 12 und der Büchse 15 mitzumachen gezwungen ist. Die Ringmutter 19 sichert die Lage von Zahnrad 12 und der mit ihm fest verbundenen Büchse 15, während die Überwurfmutter 20 die Patronenmutter 18 axial festhält. Die Übersetzungsräder 7, 8, 10, 12, die die Patronenmutter 18 antreiben, sind im vorliegenden Falle in der Weise gewählt, daß diese die gleiche minutliche Drehzahl erhält wie das Werkstück 6 durch die Übersetzungsräder 2, 3, 4. Gears 10, 11 keyed on the intermediate shaft 9 mesh with the gears 12, 13, while the gear 8 meshes with the gear 14. The gear 12 is fixedly connected to the sleeve 15 by the driver pin 16. The protruding part of the pin 16 engages in a corresponding slot in the collar 17 of the cartridge nut 18, whereby the latter is forced to take part in the rotation of the gear wheel 12 and the sleeve 15. The ring nut 19 secures the position of the gear 12 and the bush 15 firmly connected to it, while the union nut 20 holds the cartridge nut 18 axially. The transmission gears 7, 8, 10, 12, which drive the cartridge nut 18, are selected in the present case in such a way that it receives the same minute speed as the workpiece 6 through the transmission gears 2, 3, 4.

Die Zahnräder 13, 14 sitzen lose auf der Hohlwelle 21. Deren Radnaben sind als Kupplungen ausgebildet, in die eine auf Keilen geführte Kupplungsmuffe 22 abwechselnd eingreift. In der Hohlwelle 21 ist durch Keilführungen axial verschiebbar die Welle 23-gelagert. Zwischen ihrem Bund 24 und der Muffe 25 sitzt auf einer Keilführung die Führungsschraube 26, die die axiale Ver-Schiebung der Welle 23 bewirkt. Gleichachsig mit der Welle 23 gelagert und mit ihr durch die Muffe 25 verbunden ist die Welle 27, die das Gewindeschneidwerkzeug 28 trägt und die im Werkzeugschlitten 29 drehbar sowie axial verschiebbar gelagert ist.The gears 13, 14 sit loosely on the Hollow shaft 21. Their wheel hubs are designed as couplings, in which one on wedges guided coupling sleeve 22 engages alternately. In the hollow shaft 21 is through key guides axially displaceable the shaft 23-mounted. Between her covenant 24 and the Sleeve 25 sits on a wedge guide the guide screw 26, which the axial displacement the shaft 23 causes. The shaft 27 is mounted coaxially with the shaft 23 and is connected to it by the sleeve 25, which the thread cutting tool 28 carries and rotatable in the tool slide 29 as well is axially displaceable.

Wird die Überwurfmutter 20 abgeschraubt und die Muffe 25 nach links verschoben, so daß das Ende der Welle 23 freiliegt, können Führungsschraube 26 und Patronenmutter 18 abgezogen und durch andere, die Steigung des jeweils zu. schneidenden Gewindes aufweisende ersetzt werden.If the union nut 20 is unscrewed and the sleeve 25 is shifted to the left, so that the end of the shaft 23 is exposed, lead screw 26 and cartridge nut 18 can deducted and by others, the slope of each one too. cutting thread having be replaced.

Die Zahnräder 8, 11 auf der Zwischenwelle 9 veranlassen durch die zugehörigen Zwischenglieder zwei verschiedene Umlaufsgeschwindigkeiten der Werkzeugwelle. Durch die Räder 11 und 13 erhalten die Wellen 23 und 27 und damit das Werkzeug 28 eine geringere und durch die Räder 8 und 14 eine höhere Drehzahl als die des Werkstückes 6. Das außerdem auf der Zwischenwelle 9 befindliche Zahnrad 10 setzt durch Zahnrad 12 über Büchse 15 die Patronenmutter 18 in Umdrehung.The gears 8, 11 on the intermediate shaft 9 cause two different rotational speeds of the tool shaft through the associated intermediate links. By the wheels 11 and 13 receive the shafts 23 and 27 and thus the tool 28 a smaller one and one due to the wheels 8 and 14 higher speed than that of the workpiece 6, which is also located on the intermediate shaft 9 Gear 10 sets the cartridge nut 18 in through gear 12 via sleeve 15 Revolution.

Bei den verschiedenen Umlaufsgeschwindigkeiten dreht sich das Gewindeschneidwerkzeug 28 im gleichen Sinne wie das Werkstück 6. Bei der geringeren Drehzahl des Schneidwerkzeuges 28, durch die Räder 11 und 13 bewirkt, und die dem Unterschiede der Geschwindigkeiten von Patronenmutter 18 und Führungsschraube 26 entspricht, wird entsprechend der Steigungsrichtung des Patronengewindes das Gewinde entweder geschnitten, oder das Schneidwerkzeug 28 läuft ab. Bei der höheren Drehzahl, durch die Räder 8 und 14 bewirkt, läuft in gleicher Weise das Schneidwerkzeug 28 entweder ab, oder das Schneiden erfolgt. Endlich wird noch in der Mittelstellung der Kupplungsmuffe 22, in welcher sie mit keiner der Radnaben in Verbindung steht, die Welle 23 und mit ihr das Schneidwerkzeug 28 von der Patronenmutter 18 vermöge der Reibung in den Gewindegängen mitgenommen, so daß ein Vor- oder Zurückschieben der Werkzeugspindel 27 bei dieser Stellung der Kupplungsmuffe nicht stattfindet.The thread cutting tool rotates at the various rotational speeds 28 in the same sense as the workpiece 6. At the lower speed of the cutting tool 28, through the wheels 11 and 13 causes, and the differences in the speeds of cartridge nut 18 and lead screw 26 corresponds to the pitch direction of the cartridge thread either cut the thread or the cutting tool 28 expires. At the higher speed through which Wheels 8 and 14 causes the cutting tool 28 to either run in the same way, or cutting is done. Finally, in the middle position of the coupling sleeve 22, in which it is not connected to any of the wheel hubs, the shaft 23 and with it the cutting tool 28 from the cartridge nut 18 by virtue of the friction in the threads taken so that a forward or backward pushing of the tool spindle 27 is not in this position of the coupling sleeve takes place.

Beim Vor- und Rückschub des Werkzeuges 28 wird die Vorschubgröße des Werkzeuges durch die Führungsschraube 26 bestimmt, deren Steigung, da im vorliegenden Falle eine Räderübersetzung nicht vorgesehen, ist, mit dem zu schneidenden Gewinde übereinstimmt. Einer Zug"- oder Druckbelastung sind somit 8g weder Werkzeug noch Werkstück ausgesetzt. Der Übergang von einer Umlaufsgeschwindigkeit des Werkzeuges 28 zur anderen wird durch die Steuerung der Gewindeschneideinrichtung in folgender Weise bewirkt.When the tool 28 is moved forwards and backwards, the amount of advance of the tool becomes determined by the lead screw 26, the slope, since in the present case a Gear ratio is not provided and is the same as the thread to be cut. A tensile or compressive load is therefore 8g neither tool nor workpiece exposed. The transition from a rotational speed of the tool 28 to the other is controlled by the thread cutting device effected in the following way.

Um die Muffe 22 zum Eingriff in das Rad 13, wie dargestellt, zu bringen, wobei sich die Führungsschraube 26 mit geringerer Geschwindigkeit dreht als ,das Werkstück, wenn also das Schneiden seinen Anfang nehmen soll, wird der" Muffenhebel 39 mittels der Verbindungsstange 38 durch den Hebel 36 entgegen 'der Wirkung der Zugfeder 37 und durch den einstellbaren Nocken 41, der auf der periodisch umlaufenden Scheibe 42 sitzt, nach links geschwenkt. Steht nun die Muffe 22 in Eingriff mit Rad 13, so ist die Schneide des Hebels 36 in die linke Raste der Klinke 35 gelangt, wodurch die Muffe 22 mit Rad 13 bis zur folgenden Umsteuerung, d. h. bis das Gewindeschneiden beendet ist, gekuppelt bleibt.In order to bring the sleeve 22 into engagement with the wheel 13 as shown, the Lead screw 26 rotates at a slower speed than that of the workpiece when So the cutting should begin, the "sleeve lever 39" is made by means of the connecting rod 38 by the lever 36 against 'the action of the tension spring 37 and by the adjustable cam 41, the the periodically rotating disc 42 is pivoted to the left. Now is the socket 22 in engagement with wheel 13, so the edge of the lever 36 is in the left notch of the pawl 35 arrives, whereby the sleeve 22 with wheel 13 until the following reversal, d. H. until that Thread cutting is finished, remains coupled.

Der in die Muffe 25 eingreifende Hebel 30 ist an der Schaltstange 31 befestigt, die am anderen Ende einen nach der zu schneidenden Gewindelänge einstellbaren Arm 32 mit keilförmiger Auslösung 33 trägt, die in Führungen 34 gleitet. Trifft infolge der axialen Bewegung der Führungsschraube 26, die durch die Muffe 25 auf das Gestänge 30, 31, 32 übertragen wird, der Keil 33 auf die Klinke 35, wird diese gehoben und gibt den durch Feder 37 gespannten Hebel 36 frei, der durch die Verbindungsstange 38 den Muffenhebel 39 nach rechts schwenkt und damit die Muffe mit dem Rade 14 kuppelt. Hiermit ist die höhere Umlaufsgeschwinäigkeit derFührungs-The engaging in the sleeve 25 lever 30 is attached to the shift rod 31, which is on at the other end an arm 32 adjustable according to the thread length to be cut with a wedge-shaped Trigger 33 carries which slides in guides 34. Strikes as a result of the axial movement the guide screw 26, which through the sleeve 25 on the linkage 30, 31, 32 is transmitted, the wedge 33 on the pawl 35, this is lifted and passes through Spring 37 tensioned lever 36 freely, which through the connecting rod 38 the sleeve lever 39 pivots to the right and thus couples the sleeve to the wheel 14. Herewith is the higher speed of rotation of the

schraube 26 und damit des Werkzeuges 28 eingeschaltet. Das Werkzeug 28 wird also zwangläufig zurückgeführt.screw 26 and thus the tool 28 switched on. The tool 28 is so inevitably returned.

Nunmehr wird der Muffenhebel 39, sobald der Rücklauf von gewünschter Länge erreicht ist, durch einen zweiten einstellbaren Nocken 40, der ebenfalls auf der Steuerscheibe 42 sitzt, geschwenkt. Befindet sich die Muffe 22 in der Mittelstellung zwischen Rad 13 und 14, so ruht die Schneide des Hebels 36 in der rechts befindlichen Raste der Klinke 35.Now the sleeve lever 39, as soon as the return reaches the desired length is, by a second adjustable cam 40, which is also on the control disk 42 sits, swiveled. If the sleeve 22 is in the middle position between wheel 13 and 14, so the cutting edge of the lever 36 rests in the notch of the pawl 35 on the right.

Diese Stellung wird so lange eingehalten, bis ein neues Werkstück 6 vor das Werkzeug 28 geschaltet ist, worauf die Muffe 22 wieder durch den Nocken 41 auf der sich inzwischen weiterdrehenden Scheibe 42 nach links zum Beginn eines neuen Gewindeschneidens geschoben wird.This position is maintained until a new workpiece 6 is in front of the tool 28 is switched, whereupon the sleeve 22 again by the cam 41 on the meanwhile further rotating disk 42 pushed to the left to start a new thread cutting will.

Die periodische Drehung der Nockenscheibe 42 wird durch die Steuerwelle 43 der Maschine über Kegelräder bewirkt, welche Welle sich zwecks Bewegung von Arbeitsschlitten vor- und zurückdreht. Im Hinblick darauf ist eine Einzahnkupplung 45 vorgesehen, deren rechte Hälfte mit dem in Seitenansicht gezeigten Kegelrad ein Ganzes bildet. Die linke Kupplungshälfte ist auf der Steuerwelle 43 entgegen dem Druck einer Feder nach links, und zwar auf einem in der Steuerwelle 43 befindlichen Keil verschiebbar gelagert. Je nach der Drehrichtung dieser Steuerwelle 43 wird nun die Nockenscheibe 42 mitgenommen oder stehenbleiben, bedingt durch die Formgebung der Kupplungszähne. Damit nun beim Rückwärtsdrehen der Steuerwelle 43, wobei also die linke Kupplungshälfte 45 durch den schrägen Zahnrücken abgedrückt wird, die Nockenscheibe 42 sich durch Reibung im entgegengesetzten Sinne nicht mitdreht, ist eine Sperrklinke 44, die unter Federdruck steht, vorgesehen, die sich mit einem entsprechendenThe periodic rotation of the cam 42 is controlled by the control shaft 43 of the machine causes via bevel gears which shaft rotates back and forth for the purpose of moving the work carriage. In view of it is a single tooth clutch 45 is provided, the right half of which with that shown in side view Bevel gear forms a whole. The left half of the coupling is on the control shaft 43 counter to the pressure of a spring to the left, namely on one located in the control shaft 43 Wedge mounted displaceably. Depending on the direction of rotation of this control shaft 43, the cam disk 42 is carried along or stop, due to the shape of the clutch teeth. So now when turning backwards the control shaft 43, so the left coupling half 45 is pressed off by the inclined tooth back, the cam disk 42 does not rotate in the opposite direction due to friction, is a pawl 44, which is under spring pressure, is provided, which deals with a corresponding

Profil in eine Aussparung der Nockenscheibe 42 legt.Profile lays in a recess of the cam disk 42.

Claims

Patent claims:

1. Thread cutting device for single and multi-spindle machines with im same direction of rotation but different speed rotating tool and workpiece shaft, characterized that the circumferential guide screw (26) in the likewise circumferential cartridge nut (18) without change their sense of rotation is screwed back and forth in that they alternate with smaller or greater rotational speed than the cartridge nut (18) driven will.

2. Thread cutting device according to claim i, characterized in that the Guide screw (26) its different rotational speeds by axial displacement of a coupling sleeve (22) receives, which in their end positions with gear drives (8, 14 and 11, 13) of corresponding gear ratio comes into engagement.

3. Thread cutting device according to claim i, characterized in that the automatic axial displacement of the coupling sleeve (22) by means of a linkage (38, 39) through a pivotable lever (36) takes place, which is carried out by appropriately adjustable, different high cams (40,

41) a periodically driven control disc (42) in the central and one Brought to the end position and held in place each time by a pawl (35), on the other hand, after the pawl (35) is released by a stop (33) under the tension of a spring (37) in the other end position is brought.

1 sheet of drawings