DE565286C - Gewindebohrkopf zur Herstellung kegeliger Gewinde mit selbsttaetig sich oeffnenden Schneidbacken - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
28. NOVEMBER 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 49 e GRUPPE

4Pe G o/.

The Geometrie Tool Company in New Haven, V. St. A.

Gewindebohrkopf zur Herstellung kegeliger Gewinde mit selbsttätig sich öffnenden Schneidbacken

Patentiert im Deutschen Reiche vom 8. November 1930 ab

Die Erfindung betrifft einen Gewindebohrkopf zur Herstellung kegeliger Gewinde mit selbsttätig sich öffnenden Schneidbacken. Solche Gewindebohrköpfe stellen grundsätzlich etwas Neues nicht dar. Darüber hinaus gibt es auch bereits Gewindebohrköpfe, die so ausgebildet sind, daß ihre sich selbsttätig öffnenden Schneidbacken während des Gewindeschneidens eigens zum Zwecke der Herstellung der Kegelform des Gewindes durch einen Dorn radial einwärts gezogen werden, der von einer in einem Schlitz des Domes hin und her gleitenden Zunge gesteuert wird. Bei diesen Gewindebohrköpfen ist auch ein Handhebel zum Zwecke vorgesehen, den Bohrkopf nach Beendigung eines Arbeitsganges wieder einzurichten, d. h. wieder in eine Stellung zu bringen, in der mit einem nächsten Arbeitsgang (Schneiden eines kegeligen Gewindes) begonnen werden kann.

ao Diese bekannten Gewindebohrköpfe haben jedoch den Nachteil, daß bei ihnen der Dorn zur Steuerung der Schneidbacken nicht zwangsläufig hin und her bewegt wird, sondern daß seine Rückbewegung durch Federn bewirkt

as wird. Demzufolge konnte bei derartigen Gewindebohrköpfen häufig beobachtet werden, daß sich die Schneidbacken während des Gewindeschneidens festfressen. Die Folge des Festfressens der Schneidbacken ist meist nicht nur eine Beschädigung der Schneidbacken, sondern eine erhebliche Beschädigung des ganzen Bohrkopfes. Um derartige Möglichkeiten zu vermeiden, darf die Rückbewegung des Domes nicht, wie es bisher üblich war, von der Wirkung einer Feder abhängig gemacht werden. Solange die Rückbewegung des Domes von der Wirkung einer Feder abhängig ist, kann natürlich von einer unmittelbaren zwangsläufigen Hinundherbewegung des Domes keine Rede sein. Die Bewegung des Domes in der einen Richtung mittels einer Feder ist unzuverlässig. Das Wesentliche der Erfindung liegt also in der Schaffung einer Bauart, bei der der Dom zwangsläufig hin und her bewegt wird/ Hierbei ist es für eine Ausführung im Sinne der Erfindung besonders kennzeichnend, daß der Schlitz des Domes zwei zueinander parallele Schrägflächen aufweist und in einem Schlitz einer auf dem Gewindebohrerschaft axial verschiebbar gelagerten, eine Mitnehmerhülse tragenden Klinkenhülse eine Klinke hin und her gleitet. Diese Klinke läuft zwecks Verriegelung des Gewindebohrkopfes und zur Bestimmung der Kegelform des Gewindes in eine schräge Zunge aus. Diese Zunge ist mit zwei zueinander parallelen und schräg nach vorn gerichteten Flächen versehen -und mit diesen Flächen den schon erwähnten, zueinander parallelen Schrägflächen des Domes angepaßt. In der Mitnehmerhülse ist eigens zur Bestimmung der Kegelform des Gewindes ein Keil angeordnet, der auf die Klinke wirkt, um sie während des Gewindeschneidens einwärts zu verschieben. Ein auf dem Gewindebohrerschaft aufgeschraubtes Widerlager arbeitet mit der Klinke so zusammen, daß diese durch in axialer Richtung wirkende

Federn nach Beendigung des Gewindeschneidens in einen Hohlraum des Widerlagers zwecks selbsttätigen Öffnens des Bohrkopfes gedrückt wird. Besondere Federn sind immer bestrebt die Klinke radial nach außen zu drücken.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung gemäß Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es stellen dar:

Fig. ι den Gewindeschneidkopf von der Seite

ίο gesehen und in der Einstellung, die er-bei Beginn eines Schneidvorganges einnimmt,

Fig. 2 den Gewindeschneidkopf von vorn gesehen,

Fig. 3 den Gewindeschneidkopf im Längsschnitt und in vergrößertem Maßstabe. Die einzelnen Teile des Gewindeschneidkopfes befinden sich in derselben Einstellung wie in Fig. 1,

Fig. 4 den Gewindeschneidkopf im Längsschnitt und mit Stellung der einzelnen Teile am ao Ende des Gewindeschneidvorganges, kurz bevor die Gewindeschneidbacken vollständig zurückgenommen werden,

Fig. 5 den Gewindeschneidkopf im Schnitt und mit Stellung der Teile nach vollständiger Zurücknahme der Gewindeschneidbacken,

Fig. 6 einen Längsschnitt nach der Linie 6-6 der Fig. 2,

Fig. 7 einen Querschnitt nach der Linie 7-7 der Fig. 3,
Fig. 8 einen Querschnitt nach Linie 8-8 der Kg· 3,

Fig. 9 die Klinkenhülse für sich allein in schaubildlicher Ansicht,

Fig. 10 die Klinke, welche sowohl dazu dient, den Gewindeschneidkopf zu sperren als auch die Kegelform des Gewindes zu bestimmen, Fig. 11 den Keil, mit dessen Hilfe die Kegelform des Gewindes bestimmt wird, Fig. 12 das hintere Ende des Domes.

Es wird ein zylindrischer Gewindebohrerschaft 15 verwendet und am vorderen Ende zur Aufnahme eines Domes 17 mit einer axialen Bohrung 16 versehen. Das kegelige vordere Ende des Domes 17 ist mit zusammenlaufenden unterschnittenen L-förmigen Rippen 18 (Fig. 8) versehen. Diese Rippen 18 werden in Eingriff gebracht mit ihnen entsprechend angepaßten, an den Innenkanten der Schneidbacken 20 vorgesehenen Rippen 19. Die Außenkanten der Schneidbacken 20 sind mit Gewindeschneidzähnen 21 versehen. Die Gewindeschneidbacken 20 sind in vier radialen Schlitzen 23 (Fig. 8) des vorderen Endes des Gewindebohrerschaftes 15 untergebracht und werden gegen Verschiebung nach vorn für gewöhnlich durch eine Kappe 24 gehalten, die mit in den Schaft 15 von vorn her eingezogenen Schrauben 25 festgelegt ist (Fig. 2). Auf dem vorderen Abschnitt des Gewindebohrerschaftes ist axial verschiebbar eine Klinkenhülse 26 gelagert. Eine Mitnehmerhülse 27, die von der Klinkenhülse 26 unabhängig in axialer Richtung verschiebbar ist, ist mit ihrem vorderen Ende auf der Klinkenhülse 26 und mit ihrem hinteren · Ende auf dem Umfang eines ringförmigen Widerlagers 28 gelagert. Das Widerlager 28, das nach vorn gerichtet ist, besteht mit einem Stellring 29 aus einem Stück. Der Stellring 29 ist mit einem Innengewinde 30 auf ein entsprechendes Außengewinde 31 des Gewindebohrerschaftes 15 aufgeschraubt.

An seinem hinteren Ende ist der Dorn 17 mit einem schrägen, im Querschnitt rechteckigen Schlitz 32 versehen. Dieser Schlitz 32 besitzt eine schräg liegende vordere Fläche 33 und eine schräg liegende hintere Fläche 34. Beide Flächen 33 und 34 sind zueinander parallel. Der Schlitz 32 dient zur Aufnahme einer schräg nach vorn stehenden, genau eingepaßten Zunge 35. Letztere ist mit einer Klinke 36 (Fig. 7) aus einem Stück gearbeitet. Die Klinke 36 ist segmentförmig und dient sowohl zur Verriegelung des Gewindebohrkopfes als auch zur Bestimmung der Kegelform des zu schneidenden Gewindes. Die Zunge 35 ist in der Mitte der Klinke 36 angeordnet und radial einwärts gerichtet (Fig. 10). Die Klinke 36 ist radial beweglich in einem verhältnismäßig breiten Querschlitz 37, der auf der Unterseite der Klinkenhülse 26 nahe dem hinteren Ende derselben geschaffen ist. Die zueinander parallelen vorderen und hinteren Flächen der'Zunge 35 arbeiten mit den vorderen und hinteren Flächen 33, 34 des Schlitzes 32 zusammen und sind zur Achse des Gewindeschneidkopfes spitzwinklig gerichtet.

Zur Bewegung der Klinke 36 radial auswärtsin ihre Sperrstellung und somit zur Verschiebung des Domes 17 in Richtung nach vorn, d. h. zum Auseinandertreiben der Schneidbacken 20, sind die Enden der Klinke 36 zur Aufnahme von Schraubenfedern 39 (Fig. 7) mit Bohrungen 38 versehen. Die entgegengesetzten Enden der Federn 39 finden Aufnahme in Bohrungen 40 der Klinkenhülse 26. Die Federn 39 werden geführt durch Stifte 41. Dieselben sind in der Hülse 26 festgelegt.

Die Klinke 36 ist entgegen der Wirkung der Federn 39 radial einwärts verschiebbar, um den Dorn 17 und damit die Schneidbacken 20 mit Hilfe eines die Kegelform des Gewindes be- no stimmenden Keiles 42 zurückzuziehen, der in einer in der Mitnehmerhülse 27 geschaffenen Längsnut 43 untergebracht ist. Der Keil 42 greift noch in eine auf dem Umfang der Klinken- ' hülse 26 geschaffene Längsnut hinein, so daß die Mitnehmerhülse 27 gegenüber der Klinkenhülse gegen Drehung gesichert ist. Der Keil 42 ist in der Längsrichtung verstellbar und wird in der jeweiligen Einstellung festgelegt mit Hilfe einer Klemmschraube 45, die in das vordere Ende des Keiles 42 eingeschraubt und durch einen im vorderen Ende der Mitnehmerhülse 27

geschaffenen Längsschlitz 46 hindurchgezogen ist.

Damit die Schneidbacken 20 beim Schnitt eines kegeligen Gewindes allmählich zurückgenommen werden und ein vorzeitiges Zurücknehmen der Schneidbacken in die unwirksame Stellung verhindert wird, gleitet die hintere Fläche der Klinke 36, wie aus Fig. 3 ersichtlich, auf dem vorderen Rand des Widerlagers 28.

Dadurch wird verhindert, daß die Klinke 36 unter dem Druck zweier Schraubenfedern 47 in den Hohlraum des Widerlagers 28 gedruckt wird. Die beiden Schraubenfedern 47 sind in tiefen, längs gerichteten Bohrungen 48 (Fig. 6) der Klinkenhülse 26 untergebracht. Die hinteren Enden dieser Federn 47 drücken gegen die Böden der Bohrungen 48, während die vorderen Enden der Federn 47 gegen zwei im Gewindebohrerschaft 15 befestigte Anschlagstifte 49 (Fig. 6) sich stützen. Die inneren Wandungen an den vorderen Enden der Bohrungen 48 sind bei 50 (Fig. 9) ausgeschnitten, um Raum zur Aufnahme der Anschlagstifte 49 zu schaffen. Zugleich wird hierdurch eine Verdrehung der Klinkenhülse 26 gegenüber dem Gewindebohrerschaft 15 unmöglich gemacht.

Zum allmählichen Zurücknehmen der Gewindeschneidbacken 20 beim Schneiden eines kegeligen Gewindes sowie auch zur endgültigen vollständigen Zurücknahme der Gewindeschneidbacken 20 wird eine kreisrunde Mitnehmerplatte 51 (Fig. 3) mit Bohrung 52 verwendet. Diese Mitnehmerplatte 51 wird zur Längsachse des Gewindeschneidkopfes rechtwinkliggehalten, und zwar durch zwei zueinander parallele, längs gerichtete Arme 53 (Fig. 2). Diese sind in diametral gegenüberliegenden, auf dem Umfang der Mitnehmerhülse 27 geschaffenen Nuten 54 (Fig. 7) verstellbar und in der ihnen jeweils gegebenen Einstellung feststellbar mit Hilfe von Klemmschrauben 55, die durch Längsschlitze 56 (Fig. 1) jener Arme hindurch und in die Mitnehmerhülse 27 eingezogen sind.

Zum Wiedereinrichten des Gewindeschneid-

♦5 kopfes nach beendetem Schnitt eines kegeligen Gewindes und nachdem die Gewindeschneidbacken 20 gegenüber dem Werkstück vollständig zurückgenommen sind, ist ein Handhebel 57 vorgesehen und in der Mitnehmerhülse 27 auf einem Ouerbolzen 58 drehbar gelagert. Dieser Handhebel 57 ist mit einer kugeligen Nabe 59 versehen. Durch die Nabe 59 ist der Ouerbolzen 58 hindurchgezogen. Die kugelige Nabe 59 selbst ist in einen in der Mitnehmerhülse 27 geschaffenen Sitz 60 genau eingepaßt, so daß Schneidspäne und sonstige Fremdkörper in das Innere des Gewindebohrkopfes nicht eindringen können. Der äußere Abschnitt des Sitzes 60 ist bei 61 versenkt gebohrt, um den Schwingbewegungen des Handhebels 57 genügend Raum zu geben. Das innere Ende des Handhebels 57 ragt durch einen in der Klinkenhülse 26 geschaffenen Schlitz 62 hindurch und ist versehen mit einer Kugel 63, die, wie deutlich aus Fig. 3 ersichtlich ist, in einen im Gewindebohrerschaft 15 geschaffenen Sitz 64 eingepaßt ist. Die obere Fläche des Domes 17 ist zwecks Raumbeschaffung für das kugelige Ende 63 des Handhebels 57 mit einem flachen Ausschnitt 65 versehen.

Die Wirkungsweise dieses verbesserten Gewindekopfes ist folgendermaßen:

Angenommen, die Teile befänden sich in einer Stellung gemäß Fig. 3, und es würde der Gewindebohrer gegen das Werkstück oder umgekehrt das Werkstück gegen den Gewindebohrer vorgeschoben. Die Schneidbacken 20 werden jedenfalls immer so in das Werkstück hineingebracht, daß das äußere Ende des Werkstückes mit der vorderen Fläche der Mitnehmerplatte 51 in Berührung kommen muß. Es soll jetzt lediglich zum Zwecke der weiteren Beschreibung angenommen werden, daß der Gewindebohrer gegen das Werkstück vorgeschoben wird. Sobald die Mitnehmerplatte 51 mit dem Werkstück in Berührung kommt, wird sie zum Stillstand gelangen und somit auch die Bewegung der Mitnehmerhülse 27 und des die Kegelform des Gewindes bestimmenden Keiles 42 anhalten, während andererseits der Gewindebohrerschaft 15, die Klinkenhülse 26, die Klinke 36, der Stellring 29, der Dorn 17 und die Schneidbacken 20 ihre Bewegung in Richtung nach vorn fortsetzen werden. W'ährend diese Teile nach vorn vorgeschoben werden, wird die Klinke 36 über den Keil 42 gleiten. Der Keil 42 wird hierbei die Klinke 36 entgegen der Wirkung der Federn 39 (Fig. 7) radial einwärts drücken, wobei die hintere Fläche der zur Klinke 36 gehörigen schrägen Zunge 35 im Eingriff mit der hinteren schrägen Fläche 34 des im Dorn 17 befindlichen Schlitzes 32 eine allmähliche Rückbewegung des Domes 17 und hiermit eine allmähliche Zurücknahme der Schneidbacken 20 veranlaßt. Die beschriebene Bewegung setzt sich so lange fort, bis die hintere Ecke 66 der Klinke 36 die in Fig. 4 dargestellte Stellung erreicht. In diesem Augenblicke werden die Federn 47, die dazu bestimmt sind, den Gewindeschneidkopf in die unwirksame Stellung zurückzubringen, ganz von selbst in Wirkung treten, da die Klinke 36 sich dann vollständig innerhalb des Hohlraumes des Widerlagers 28 befindet und die Federn 47 die Klinkenhülse 26, die Klinke 36 sowie den Dorn 17 mit Bezug auf den Gewindebohrerschaft 15 nach hinten drückken, wodurch die Teile in eine Stellung gemäß Fig. 5, d. h. in eine Stellung gebracht werden, in der die Schneidbacken 20 vollkommen zurückgenommen und gegenüber dem Werkstück vollkommen außer Wirkung gebracht sind. Der Gewindeschneidvorgang wäre hiermit end-

gültig beendet. Der Handhebel 57 wird nunmehr von Hand und entgegen der Spannung der Federn 47 nach vorn umgelegt, d. h. aus einer Stellung gemäß Fig. 5 in eine Stellung gemäß Fig. 1 und 3 gebracht. Hiermit wird der Gewindeschneidkopf für den nächstfolgenden Schneidvorgang wieder fertiggemacht. Wenn der Handhebel 57 so, wie beschrieben, nach vorn umgelegt wird, wird auch die Mitnehmerhülse 27 nach vorn bewegt, und zwar mit dem Erfolg, daß sie gegen den am vorderen Ende der Klinkenhülse 26 befindlichen Flansch 67 drückt und somit auch die Klinkenhülse 26 gegenüber dem Gewindebohrerschaft 15 wieder nach vorn stellt.

Die Klinke 36 wird zusammen mit der Klinkenhülse 26 nach vorn genommen und schließlich über den vorderen Rand des Widerlagers 28 hinaus gelangen. Die Federn 39 werden dann selbsttätig in Wirkung treten und die Klinke 36

so radial auswärts in die in Fig. 3 eingezeichnete Stellung überführen. Bei dieser Auswärtsbewegung der Klinke 36 muß die vordere Fläche der schräg nach vorn gerichteten Zunge 35 mit der vorderen schrägen Fläche 33 des im Dorn 17 befindlichen Schlitzes 32 zusammenarbeiten und den Dorn 17 zum Auseinandertreiben der Gewindeschneidbacken 20 nach vorn treiben.

Dadurch, daß die zueinander parallelen vorderen und hinteren Flächen 33, 34 des im Dorn 17 befindlichen Schlitzes 32 und ebenso auch die mit jenen Flächen zusammenarbeitenden Flächen der zur Klinke 36 gehörigen Zunge 35 mit Bezug auf die Querachse des Schneidkopfes spitzwinklig angeordnet werden, wird die Zunge 35 die Bewegung des Domes 17 sowohl in der einen als auch in der anderen Richtung zwangsläufig bewirken und den Dorn 17 gegen jede Verstellung durch äußere, über die Schneidbacken wirkende Kräfte sicher verriegeln.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   ι . Gewindebohrkopf zur Herstellung kegeliger Gewinde mit selbsttätig sich öffnenden Schneidbacken, die zwecks Herstellung der Kegelform des Gewindes während des Gewindeschneidens von einem Dorn radial einwärts gezogen werden, der von einer in einem Schlitz des Domes hin und her gleitenden Zunge gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (32) des Domes (17) zwei zueinander parallele Schrägflächen (33, 34) aufweist und daß in einem Querschlitz (37) einer auf dem Gewindebohrerschaft (15) axial verschiebbar gelagerten Klinkenhülse (26), auf der die Mitnehmerhülse (27) gelagert ist, eine Klinke (36) hin und her gleitet, die sowohl zur Verriegelung des Gewindebohrkopfes als auch zur Bestimmung der Kegelform des Gewindes in eine schräge Zunge (35) ausläuft, die mit zwei zueinander parallelen, schräg nach vorn gerichteten Flächen versehen ist, die mit den mit ihnen parallelen Schrägflächen (33, 34) des Domes (17) zu dessen Steuerung zusammenarbeiten, und daß in der Mitnehmerhülse (27) ein Keil (42) zur Bestimmung der Kegelform des Gewindes angeordnet ist, der auf die Klinke (36) wirkt, um sie während des Gewindeschneidens einwärts zu verschieben, und daß zur Verriegelung ein Widerlager (28) geschaffen ist, welches mit der Klinke (36) zusammenarbeitet, so daß diese nach Beendigung des Gewindeschneidens in den Hohlraum des Widerlagers (28) zwecks selbsttätigen Öffnens des Bohrkopfes gedruckt wird.
2. 2. Gewindebohrerkopf nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung von Federn (39), welche die Klinke (36) dauernd radial nach außen zu halten bestrebt sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen