DE580835C - Gewindeschneidkluppe zum Schneiden kegelfoermigen Gewindes - Google Patents

Description

Gewindeschneidkluppen mit radial verstellbaren Schneidbacken, die zur Herstellung genau kegeliger Gewinde eine lineare Verschiebung erfahren, sind bekannt. Durch die Erfindung findet der Gedanke, Schneidkluppen mit einem unter Keilwirkung stehenden Backensystem für diesen Zweck auszubauen, eine einfache Lösung, die vor allem die Herstellung eines genau kegeligen Gewindes auch mit diesem Kluppensystem ermöglicht. Bekanntlich liegen bei Kluppen dieser Art die keilförmigen Schneidbacken oder Backenhalter in einem quadratischen, rahmenartigen Führungskörper und werden, unter sich und an dessen Begrenzungsflächen gleitend, durch Verstellschraube und Mutter, die auf eine Backe einwirken, zwangsläufig bewegt.

Man hat nun bereits vorgeschlagen, mit derartigen Kluppen ein kegeliges Gewinde dadurch zu erzeugen, daß man mit zunehmendem Vorschub mittels eines verschwenkbaren Bügels die Stellspindel zwangsläufig verdreht und damit ein Zurückweichen der Schneidbacken herbeiführt. Eine solche Einrichtung hat aber verschiedene Nachteile. Zunächst ist die Herstellung eines genau kegeligen Gewindes, wie es in vielen Fällen erforderlich ist, nicht möglich, weil der Aphub des Bügels keine lineare Verstellung der auf der Stellspindel sitzenden Stellmutter ergibt. Andererseits ist bei der bekannten Einrichtung eine besondere lösbare Kupplung zwischen dem Bügel und der Stellspindel erforderlich, um die Schneidbacken unabhängig von der durch den Bügel gesteuerten Bewegung einstellen zu können.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile, indem bei ihr mit zunehmendem Vorschub die ganze Stellspindel mit Stellmutter in axialer Richtung eine lineare Verstellung erfährt, die die Herstellung eines genau kegeligen Gewindes ermöglicht und bei der unter Fortfall jeglicher Kupplung die Stellspindel unabhängig von der gesteuerten Axialverschiebung verdrehbar ist und demzufolge in jeder Stellung ein sofortiges Zurückziehen der Schneidbacken zuläßt. Der Aufbau der Schneidkluppe gliedert sich entsprechend ihrer Wirkungsweise in einen die Schneidbacken und ihre Verstellvorrichtung tragenden Kluppenkörper, der drehbar um das Werkstück und in Richtung seiner Achse beweglich ist, in einen auf dem Werkstück feststehenden, die Steuerbewegung einleitenden Führungskörper und in den Kluppen- und Führungskörper verbindenden Zwischenteilen, die teils zur Führung des Kluppenkörpers dienen, teils die Steuerbewegung übertragen.

Gegenstand der Erfindung sind sowohl einschenklige wie zweiarmige Schneidkluppen mit keilförmigen Schneidbacken oder Backenhaltern. Der Beschreibung ist nachfolgend eine einschenklige Ratschenkluppe zugrunde gelegt, die in der Zeichnung als eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt ist. Die Wahl dieser Kluppenart bedeutet natürlich keine Einschränkimg. Es soll damit nur mit besonderem Nachdruck erwiesen werden, wie vorteilhaft die zweckmäßig durchgebildete Erfindung dem ganzen Aufbau gerade hier sich einfügt, wo der schwingende, relativ zum Klup-

§80835

penkörper umlaufende Ratschenring dem Anbau von Steuerteilen erheblichere Schwierigkeiten bietet als bei zweischenkligen Kluppen mit unverrückbar feststehenden Armen. In der Zeichnung zeigt

Abb. ι einen Schnitt durch die Kluppe längs der Linie A-B der Abb. 2,

Abb. 2 eine Draufsicht auf die Schneidbacken und die Verstellschraube bei abgenommenem Kluppendeckel,

Abb. 3 einen Schnitt längs der Linie C-D der Abb. 2,

Abb. 4 eine Seitenansicht der Kluppe,

Abb. 5 bis 14 verschiedene Einzelheiten, teilweise in schematischer Darstellung, frei von baulichen Einzelheiten.

Nach der schon oben gegebenen Gliederung lassen sich im Aufbau der Kluppe folgende drei Hauptteile, um die sich die Unterteile gruppieren, unterscheiden:

1. ein Kluppengehäuse a, das in seiner quadratischen Führung b die Schneidbacken c und in einer Querbohrung d die Verstellschraube e aufnimmt, die ihrerseits wieder die Mutter f trägt. Mit dem Kluppenkörper verbunden ist in vorliegendem Fall der einarmigen Kluppe der Ratschenkörper g, um dessen Umfang der Ratschenring h in bekannter Weise drehbar gelagert ist und der in seinem Inneren die Steuerteile aufnimmt;

2. der Führungskörper i, dessen Einspannfutter für das Werkstück an sich beliebig ausgebildet sein kann, in der dargestellten Form jedoch als selbstzentrierende Vorrichtung mit durch Spiralring zentrisch verstellbaren Spannbacken wiedergegeben ist;

3. die Zwischenteile, bestehend aus einem Führungsring k, der auf dem zylindrischen Ansatz k' des Führungskörpers i drehbar gelagert ist, und

den im Führungsring k gelagerten Führungsbolzen I sowie Steuerbolzen JM₁ und m_a, die in entsprechende Bohrungen η des Kluppenkörpers eingreifen und so die Verbindung zwischen Führungskörper und Kluppenkörper herstellen.

Beim Schneiden sitzt der Führungskörper i allein fest auf dem Werkstück, während der übrige Teil der Kluppe sich um den Ansatz k' als Lagerzapfen dreht. An der Längsbewegung der Kluppe beim Gewindeschneiden nehmen aber der Führungsring k und die Bolzen I, m_x und TK₂ nicht teil, sondern schieben sich in den sich vorwärts bewegenden Kluppenkörper ein. Während die tief in die paßrechten Bohrungen η eingreifenden Führungsbolzen I die axiale Führung der Kluppe übernehmen, leiten die Steuerbolzen m_t und m_% die zur Erzeugung der Kegelform des Gewindes notwendige Steuerbewegung der Schneidbacken ein.
Dieser das Wesen der Erfindung kennzeichnende Bewegungsvorgang soll nun noch näher beschrieben werden. Dem vorausgeschickt wird eine kurze Betrachtung darüber, wie die Verstellteile des Backensystems aufeinander wirken. Für gewöhnlich ist bei den bisher bekannten Kluppen dieser Art die Verstellschraube e im = Gehäuse α drehbar, aber in Richtung der Längsachse unverschieblich gelagert. Durch ihre Drehung bewegt sich die Mutter f fort und verschiebt die durch eine Nut c' im Eingriff mit ihr stehenden Backe C₁ in der durch die Pfeile I und II (s. Abb. 2) angegebenen Richtung. Die Bewegung dieser einzigen Backe wird durch Keilwirkung auf alle anderen Backen c übertragen, da ihre gegenseitigen Berührungsflächen V mit den Gleitflächen V der quadratischen Führung δ jeweils Winkel von 45° bilden und das ganze System demnach unter Keilwirkung steht. Jede Backe bewegt sich bei der. Verstellung parallel zu den Gleitflächen des Führungsrahmens. Ihre Schneidkante 0 nähert sich dabei dem Werkstück oder entfernt sich davon in radialer Richtung. Die in Abb. 2 gezeichneten Rechtsbacken öffnen sich, wenn die Backe C₁ von der Mutter f in Richtung des nach links weisenden Pfeiles I bewegt wird, und schließen sich, wenn sie im Sinn des Pfeiles II verschoben wird. Bei Backen mit Linksschnitt ist es umgekehrt.

Stehen die Backen unter Schnitt, so sucht der auf ihnen lastende Druck sie zu öffnen. Diese Öffnungsbewegung wird nun derart aufgefangen oder gestaltet, daß die Backen entsprechend der Kegelform der zu erzeugenden Gewinde beim Vorschub des Kluppenkörpers zurückweichen, wodurch der angestrebte Zweck, die Schneidbacken eine zusätzliche Steuerbewegung ausführen zu lassen, erreicht wird. Dies geschieht in folgender Weise:

Die Verstellschraube e ist im Gehäusekörper frei längsverschieblich gelagert und aus diesem Grunde beiderseits mit Gleithülsen fi versehen. Ihre Längsbewegung wird dagegen durch einen Winkelbügel q begrenzt, dessen senkrechte mit einer Bohrung versehene Ausragung q' sie durchsetzt, wobei sie sich an diese einerseits mit dem Schraubenbund e', andererseits mit der aufgeschraubten Gleithülse p abstützt (Abb. 1 und 7). Der waagerechte Schenkel des Bügels q ist in einei Nut r (Abb. j) des Kluppenkörpers allseitig geführt und in Richtung der Achse der Verstellschraube e beweglich. Bei feststehendem Bügel q können die Backen c mittels Schraube und Mutter in gewohnter Weise verstellt werden; jede Längsbewegung des Bügels q dagegen überträgt sich auf die Schneidbacken c, und umgekehrt. Eine öfmungsbewegung der Schneidbacken c zwecks Schneidens kegeliger Gewinde wird dadurch erzielt, daß man während des Schneidens dem Bügel q durch Schrägfiächen m' der Steuerbolzen m_t und W₂ eine entsprechende Verschiebung erteilt.
Der Bügel q hat auf seiner Bodenfläche eine

rechteckige Nut s, in die der Gleitstein t' eines zylindrischen Zapfenst eingreift (s. Abb. 5 und 7). Der Zapfen t sitzt exzentrisch auf einem Drehbolzen u, der im Kluppenkörper gelagert ist und nach unten einen zweiten in gleicher Exzentrizität wie t stehenden Zapfen ν und Gleitstein v' trägt. Bei Drehung des Bolzens u um seine Drehachse schwingen die Zapfen t und ν seitlich aus (s. Abb. 11 und 12). Einer Verschiebung des Bügels q um den Betrag χ entspricht ein gleicher Ausschlag der Exzenterzapfen t und ν (s. Abb. 9, 10 und 12). Der Gleitstein v' liegt an den Schrägflächen m' der Steuerbolzen m_x und m₂ an. Seine Stellung zu den Schrägflächen m' regelt den Ausschlag der Exzenterzapfen t und ν und damit auch die Bewegung des Bügels q und der Backen c in den verschiedenen Phasen des Schneidvorganges. Abb. 5 zeigt die Stellung des Gleitsteins v' zu Beginn des Schnittes am oberen Ende der Schrägfläche m' der Steuerbolzen m_x bzw. W₂; je weiter diese in den Ratschenkörper g einwärts geschoben werden, desto mehr schwingt der Drehbolzen u, mit seinem Gleitstein v' an den Flächen m' gleitend, aus und steuert damit den Bügel q und die Backen c. Abb. 9 zeigt die Stellung nach Beendigung des Gewindeschneidens.

Die Übertragung der Steuerbewegung von den Steuerbolzen Jw₁ und #i₂ auf den räumlich entfernt liegenden Bügel q könnte auch in anderer Weise erfolgen als in der eben beschriebenen Art. Die Form des übertragenden Zwischengliedes ist für den Grundgedanken der Erfindung an sich unwesentlich. Die Verwendung von Drehbolzen und Gleitstein hat aber den großen Vorteil, daß die Drücke in allen Teilen und Lagen stets durch flächenhafte Anlage der ineinandergreifenden Teile übertragen werden. So zeigen die Abb. 8 und 10 die diesbezüglichen Schnitte längs der Linien E-F und G-H der Abb. 5 und 9 und stellen die Flächenberührung zwischen Gleitstein v' und Fläche m' in den zwei herausgegriffenen Sonderstellungen zu Beginn und Ende des Gewindeschneidens dar. Die Ausbildung der Steuer- und Drehbolzen als Drehkörper ermöglicht bei wirtschaftlicher Herstellung fernerhin eine einfache und satte Lagerung und Führung im Kluppenkörper. Dadurch, daß die Steuerbolzen M₁ und m₂ in den Bohrungen η anliegen, sind sie von der durch Seitendrücke hervorgerufenen Biegungsbeanspruchung vollständig entlastet.

Von den sich gegenüberstehenden Steuerbolzen M₁ und m₂ dient der eine zur Steuerung für Rechtsgewinde, der andere für Linksgewinde. In Abb. 2 sind Schneidbacken für Rechtsgewinde gezeichnet. Die Linksbacken sind in ihrer Lage im Körper gerade das Spiegelbild der Rechtsbacken, und damit kehren sich die Verhältnisse für sie gerade um. Erfolgt die Öffnungsbewegung der Backe C₁ bei Rechtsschnitt in Pfeilrichtung I, so vollzieht sie sich für Linksbacken entgegengesetzt nach Richtung II. Am Anfang des Schneidvorganges befinden sich alle Steuerteile in Mittelstellung, wie Abb. 5 zeigt. Beim Schneiden von Rechtsgewinde (s. Abb. 9 und 10) gleitet nun der Gleitstein v' am Steuerbolzen M₁, beim Schneiden von Linksgewinde am Steuerbolzen m₂ entlang. Die bei Rechtsund Linksgewindeherstellung gerade entgegengesetzt weisenden Bewegungsrichtungen der keilförmig ausgebildeten Schneidbacken bedingen die Symmetrie der Steuerteile und ihrer Bewegungsvorgänge. Darin unterscheidet sich dieses Backensystem wesentlich von den radial bewegten Schneidbacken, deren Öffnungs- und Schließbewegung bei Rechts- und Linksgewindeherstellung dieselbe ist.

In Abb. 13 und 14 wird noch die Möglichkeit gezeigt, wie die Steuerbolzen M₁ und m₂ ausgebildet und angeordnet werden können, je nachdem ein beschränkterer oder allgemeinerer Verwendungszweck der Kluppe angestrebt wird. Bei der in Abb. 13 angegebenen Anordnung kann Links- und Rechtsgewinde hergestellt werden. In Abb. 14 dagegen sind die Steuerbolzen einander zugeordnet. Auf die letztere Weise ergeben ihre Schrägflächen eine zwangsläufige Führung des Gleitsteines v'. Erfindungsgemäß kann also die Anordnung der Steuerbolzen symmetrisch nach Abb. 13 erfolgen, wodurch die Kluppe für Rechts- und Linksgewindeherstellung gebraucht werden kann, oder aber einander zugeordnet nach Abb. 14, nach der nur Rechts- oder nur Linksgewinde Hergestellt werden kann, womit wohl der Vorzug der Zwangsläufigkeit, aber auch der Nachteil der eingeschränkten Verwendungsmöglichkeit verbunden ist.

Die Gewindeschneidkluppe für kegelige Gewinde nach der Erfindung kann sowohl ein- wie zweiarmig ausgebildet werden und ist in gleicher Weise zur Herstellung von Links- und Rechtsgewinde geeignet.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Gewindeschneidkluppe zum Schneiden kegelförmigen Gewindes mit einem die keilförmigen Schneidbacken und ihre Verstellvorrichtung tragenden Kluppenkörper, der drehbar um das Werkstück und in der Richtung seiner Längsachse verschiebbar angeordnet ist, mit einem auf dem Werkstück feststehenden, die Steuerbewegung einleitenden Führungskörper und den Kluppen- und Führungskörper verbindenden Zwischenteilen, dadurch gekennzeichnet, daß eine im Kluppengehäuse (a) durch Gleithülsen (p) längsverschiebbar gelagerte Verstellschraube (e) mit einem im Kluppenkörper verschiebbaren Bügel (q) fest verbunden ist, der durch in den Kluppenkörper sich ein-

   schiebende Steuerbolzen (?% und m₂) parallel zur Achse der Verstellschraube (e) längsverschoben wird und dadurch den mit ihm durch die Verstellschraube (β) und die Mutter (f) gekuppelten Schneidbacken (c) beim Vorschub des Kluppenkörpers zwecks Erzielung der Kegelform des Gewindes eine allmähliche Öffnungsbewegung in vorgeschriebenem Maße erteilt.
2. 2. Gewindeschneidkluppe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung der Steuerbewegung der Steuerbolzen (M₁ und 7%) auf den Bügel (q) ein Drehbolzen (u) benutzt wird, dessen Exzenterzapfen (t und v) Gleitsteine ψ und v') tragen, von denen der erstere in einer paßrechten Quernut (s) des Bügels (q) liegt und der letztere sich an die Schrägflächen (m') der Steuerbolzen (W₁ und m₂) anlegt, derart, daß der durch die Schrägflächen (m') bewirkte Exzenterhub des Gleitsteines («') zur Bewegung der Schneidbacken (c) durch den Drehbolzen (u) auf den Bügel (q) und die Verstellschraube (e) übertragen wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen