DE604384C - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gewindeschneidmaschine, deren axial verschiebbare Arbeitsspindel von einem Elektromotor, vorzugsweise von einem Drehstrommotor, wechselweise in der einen und andern Drehrichtung angetrieben wird und bei der in an sich bekannter Weise das Umsteuern der Drehrichtung durch Umpolen des Antriebsmotors erfolgt. Dieses Umsteuern der Drehrichtung wird in

ίο an sich bekannter Weise durch einen Steuerumschalter bewirkt, dessen Kontakte unmittelbar durch eine Schaltvorrichtung, die von der axial verschiebbaren Arbeitsspindel in deren Endstellungen umgesteuert wird, rein mechanisch geschlossen oder geöffnet werden.

Die Weglänge der durch ein besonderes Vorschubgetriebe, das entweder als Leitgewinde oder, wie später in dem Ausführungsbeispiel gezeigt, als Schnecken- und Zahnstangenantrieb ausgebildet sein kann, bei jeder Umdrehung um etwa eine Ganghöhe des zu schneidenden Gewindes axial verschobenen Arbeitsspindel wird dabei in an sich bekannter Weise durch verstellbare Umsteueranschläge bestimmt.

Bei Gewindeschneidmaschinen dieser Art hat es sich nun als besonders zweckmäßig erwiesen, die Arbeitsspindel in den Zeiten zwischen den einzelnen Arbeitsgängen stillzusetzen. Die Längsbewegung der Arbeitsspindel läßt sich dadurch auf ein Mindestmaß beschränken. Außerdem wird dadurch eine besondere Bremseinrichtung für den Motor entbehrlich. Sehr wesentlich ist der Vorteil, daß das Zuführen Tmd Abnehmen der Werkstücke ungefährlich gemacht wird, weil diese Arbeiten bei stillstehender Spindel vorgenommen werden können. Der als Sprungschalter ausgeführte Steuerumschalter wird deshalb bei der Maschine gemäß der Erfindung am Ende eines jeden Arbeitsganges von einer Sperrvorrichtung gesperrt, während er von der_ Arbeitsspindel von seiner Rücklaufstellung in seine Vorlaufstellung umgesteuert wird, unmittelbar nachdem die Sprungschaltung ihre Mittelstellung überschritten hat. Der Schalter kann dadurch *5 nicht in die Vorlaufstellung umschnappen, bevor nicht die Sperrklinke zurückgezogen wird. Wenn der Umschalter zum Einleiten eines neuen Arbeitsganges ausgelöst wird, gibt die Sperrklinke den Schalter frei, der nun unter der Wirkung der unter Federspannung stehenden Schnappeinrichtung in die Vorlaufstellung umgelegt wird. Der Antriebsmotor und mit ihm die Arbeitsspindel und das sie axial verschiebende Vorschubgetriebe laufen nun vorwärts, bis die Arbeitsspindel ihre untere Grenzstellung erreicht hat, die durch einen einstellbaren Umsteueranschlag, der sich in Abhängigkeit von der Längsverschiebung der Arbeitsspindel bewegt, bestimmt ist. Dieser Umsteueranschlag bringt nun den Umsteuerschalter in seine Rücklaufstellung. Der Antriebsmotor und die Arbeitsspindel laufen nun rückwärts, bis sie wieder in die Ausgangsstellung zurückgekehrt sind, in der der Steuerschalter durch einen zweiten Umsteueranschlag wieder auf

Leerstellung umgesteuert wird, aus der er durch Auslösen der erwähnten Verriegelung in die Vorlaufstellung einfällt.

Nun muß eine Gewindeschneidmaschine der erwähnten Art, bei der die Arbeitsspindel bei jeder Umdrehung um annähernd eine Ganghöhe axial verschoben wird, noch die Bedingung erfüllen, daß die Drehrichtung auch dann nach einer bestimmten Zeit umgesteuert wird, ίο wenn der Gewindebohrer nicht anschneiden sollte, sei es daß er zufällig auf ein ungebohrtes Arbeitsstück aufsetzt oder der Anschnitt zu stumpf geworden ist. Um in diesem Falle eine Beschädigung der Maschine zu verhindern, ist in an sich bekannter Weise in den Kraftweg des Vorschubantriebes eine Pufferfeder eingeschaltet, welche die Vorschubkraft auf das zulässige Maß begrenzt. Um ein rechtzeitiges Umsteuern auch dann zu ermöglichen, wenn diese Pufferfeder anspricht, ist erfindungsgemäß"" noch ein Hilfsanschlag vorgesehen, der mit dem vor der Pufferfeder liegenden Teil des Vorschubgetriebes verbunden ist. Dieser wird so zu dem Hauptanschlag eingestellt, daß er bei ordnungsmäßigem Ablauf des Ärbeitsganges nicht zur Wirkung kommt. Wird aber die Arbeitsspindel aufgehalten, so daß sie sich nicht axial verschieben kann, so überholt zum Schluß der Hilfsanschlag den Hauptanschlag und steuert die Drehrichtung um, nachdem die Arbeitsspindel eine vorbestimmte Anzahl Umdrehungen ausgeführt hat.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der neuen Gewindeschneidmaschine schematisch dargestellt.

Abb. ι zeigt einen Längsschnitt durch die Maschine.

Abb. 2 zeigt einen Schnitt durch die Getriebeteile.

Abb. 3 ist ein Querschnitt durch die Verriegelung des Umschalters.

Abb. 4 ist ein senkrechter Schnitt durch die Schaltkontakte.

Abb. 5 ist ein Querschnitt durch das Pufferfedergehäuse, wobei die Schaltung darin in Sperrstellung gezeigt ist.
Abb. 6 zeigt die Schaltung in Vorlaufstellung. Abb. 7 zeigt die Schaltung im Äugenblick des Umschnappens.

Abb. 8 zeigt die Schaltung in Rücklaufstellung.

Abb. 9 zeigt den Umkehrschalter im Querschnitt.

Abb. 10 zeigt die Schaltkontakte in Vorlaufstellung.

Abb. 11 zeigt die Schaltkontakte in Rücklaufstellung.

Abb. 12 ist ein Schaltschema der Maschine für Drehstrommotorantrieb.

Abb. 13 ist ein Schaltschema der Maschine für Gleichstrommotor antrieb.

Die Arbeitsspindel 1 der Maschine ist in Lagerbüchsen 2 und 3 in einer Lagerhülse 4 gelagert, die sich in einer Bohrung 5 im Gehäuse 6 führt. Eine Zapfenschraube 7, die in eine Nute 8 in der Lagerhülse 4 eingreift, begrenzt deren Längsbewegung und . sichert sie gegen Verdrehen. Die Arbeitsspindel 1 trägt an ihrem unteren Ende ein Spannfutter 9 für einen Gewindebohrer 10. Auf das obere Ende der Spindel 1 ist ein Zahnrad 11 aufgesetzt, das -mit einem auf der Welle 12 eines Antriebsmotors 13 sitzenden Zahnrad 14 in Eingriff steht.

Das Vorschubgetriebe V der Arbeitsspindel 1 wird angetrieben von einem Ritzel 15, das ebenfalls auf der Motorwelle 12 sitzt. Dieses treibt durch ein Zahnrad 17 eine Schneckenwelle 16 an, die in Lagern 18 und 19 im G'ehäuse 6 gelagert ist. Die Schnecke 20 der Welle 16 greift in ein Schneckenrad 21 ein, das drehbar auf einer Querwelle 22 sitzt und das durch eine auf der Welle 22 festsitzende Reibscheibe „ 23, gegen die es von einer Bremsfeder 24 angepreßt wird, mit einer begrenzten Umfangskraft mitgenommen wird. Auf dem einen Ende der Querwelle 22 sitzt ein Wechselrad 25, das durch ein zweites Wechselrad 26 eine Ritzelwelle 27 antreibt. Auf der Ritzelwelle 27 ist ein Ritzel 28 lose aufgesetzt, das in eine Verzahnung 29 der Lagerhülse 4 eingreift. Die Ritzelwelle 27 und das Ritzel 28 sind verdrehbar durch ringförmige Pufferfedern 30 und 31 gekuppelt, die in einer Ringnute 32 einer Anschlagscheibe 33 liegen, die durch eine Hohlwelle 34 mit dem Ritzel 28 fest verbunden ist. Die ringförmigen Pufferfedern 30 und 31, die zum Ausgleich des der Gewindesteigung etwa nicht genau entsprechenden Vorschubs dienen, liegen zwischen Mitnehmern 35 und 36, von denen der eine, 35, an der Anschlagscheibe 33, der andere, 36, an einer Mitnehmerscheibe 37 befestigt ist, die fest auf dem Ende der Ritzelwelle 27 sitzt. Das Ritzel 28 kann sich dadurch nur entgegen der Wirkung der Pufferfeder 30 verdrehen, so daß die Umfangskraft des Ritzels 28 beim Vorschub auf ein bestimmtes Maß beschränkt ist. Die kürzere und stärkere Pufferfeder 31 soll nur gelegentliche Verdrehungen beim Rücklauf aufnehmen.

In einemunteren Hohlraum 38 des Gehäuses6 ist ein Umschalter U untergebracht. Auf dessen Schalterwelle 39 ist innen ein Kontaktarm 40 aufgesetzt, mit dem Kontaktfedern 41 und 42 (Abb. 9) durch Isolierstücke 43 (Abb. 1, 9 bis 11) verbunden sind. Die Kontaktfedern 41 und 42 tragen an ihren freien Enden Zuleitungskontakte 44 und 45 (Abb. 4), welche zwischen festen Vorlaufkontakten 46 und 47 bzw. Rücklaufkontakten 48 und 49 (Abb. 9 bis 11) liegen, iao die in einen mit dem Gehäuse 6 verbundenen Isolierstück 50 eingebettet sind. Die Kontakt-

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federn 41 und 42 sind durch bewegliche Leitungen 51 mit Anschlußklemmen 52 (Abb. 1) verbunden.

Die Schalterwelle 39 wird durch einen Schnappstift 53 (Abb. 2, 5, 6) sprungweise gesteuert, der in einer Querbohrung 54 (Abb. 2) eines Kopfstückes 55 der Schalterwelle 39 geführt ist. Der Schnappstift 53 wird durch eine Feder 56 (Abb. 2) nach außen gedrückt und durch einen Stift 57 in seiner Bewegung begrenzt und gegen Verdrehen gesichert. Der Sehnappstift 53 hat an seinem Ende eine Schneide 58, der einer Schneide 59 eines Schwinghebels 60 gegenübersteht, der um einen Lageransatz 61 (Abb. 2) eine Schwingbewegung ausführen kann, die durch einen Ausschnitt 62 und durch einen fest am Gehäuse 6 sitzenden Anschlagstift 63 begrenzt ist (Abb. 2, 5 ,7). Der Schwinghebel 60 wird nun wechselweise von der einen in die andere Endstellung durch Umsteueranschläge 64 und 65 bewegt, die auf dem schwalbenschwanzförmigen Rand 66 der Anschlagscheibe 33 in Richtung des Umfanges verstellbar aufgeklemmt sind. Sie stoßen am Ende jeder Vpr- und Rücklaufbewegung gegen einen am Schwinghebel 60 sitzenden Mitnehmerstift 67 an. Auf dem Hals der Mitnehmerscheibe 37 ist noch ein Hilfsanschlag 68 aufgeklemmt, der ebenfalls mit dem Stift 67 in Eingriff kommen kann.

Um die Schalterwelle 39 in Mittelstellung sperren zu können, ist parallel zu ihr ein Sperrbolzen 69 (Abb. 3) angeordnet, an dessen abgeflachtes Kopfende 70 (Abb. 3 und 5) ein Ansatz 71 des Kopfstückes 55 anschlägt. Eine Druckfeder 72 (Abb. 2 und 3) bringt ihn in Sperrstellung. Durch einen Auslösehebel 73 (Abb. 2) kann er aber zurückgezogen werden, um die Schalterwelle 39 freizugeben.

Das Gehäuse 6 ist mit seiner hinteren Bohrung 74 auf eine Säule 75 eines Tischgestelles 76 aufgesteckt und kann mit Schrauben 77 in der erforderlichen Höhenlage festgeklemmt werden.

In der Ruhestellung, die in Abb. 1 gezeigt ist, liegen die Zuleitungskontakte 44 und 45 frei zwischen den Vorlaufkontakten 46 und 47 und den Rücklaufkontakten 48 und 49 (Abb. 4, 9 bis 11), und der Motor 13 ist dadurch stromlos. Dabei nimmt die Schaltersteuerung die in Abb. 5 gezeigte Stellung ein, in der die Schalterwelle 39 durch den Sperrbolzen 69 (Abb. 2 und 3) in der Mittellage festgehalten wird. Der unter Spannung der Druckfeder 56 stehende Schnappstift 53 hat den Schwinghebel 60 in Rechtsdrehung umgelegt, bis er mit seinem Ausschnitt 62 an dem Anschlagstift 63 anliegt, während die Schalterwelle 39 sich nach rechts herum (im Sinne des Uhrzeigers) zu drehen sucht.

Wird der Sperrbolzen 69 durch Niederdrücken des Auslösehebels 73 zurückgezogen, so gibt dessen abgeflachtes Kopfende 70 den Ansatz 71 am Kopfstück 55 und damit die Schalterwelle 39 frei. Der Schnappstift 53 schnellt nun vor und schwingt die Schalterwelle 39 nach rechts, bis die beweglichen Zuleitungskontakte 44 und 45 auf die Vorlaufkontakte 46 und 47 auftreffen. Der Antriebsmotor 13 treibt nun die Arbeitsspindel 1 in Vorlauf richtung an. Dabei wird die Lagerhülse 4 durch das Räderpaar 15 und 17, das Wechselräderpaar 25 und 26, das Ritzel 28 und die Verzahnung 29 um einen Betrag vorgeschoben, der zweckmäßig etwas größer als die Steigung des zu schneidenden Gewindes ist und der sich durch Austausch der Wechselräder 25 und 26 regeln läßt: Der etwaige Unterschied zwischen der Gewindesteigung und dem tatsächlichen Vorschub wird durch die Puffer- · federn 30 und 31 ausgeglichen.

Die Arbeitsspindel 1 läuft nun so lange in der Vorlaufrichtung, bis der Umsteueranschlag 65 den Schwinghebel 60 durch den Mitnehmerstift 67 mitnimmt. Dieser dreht sich dadurch linksherum, bis er die in Abb. 7 gezeigte Stellung erreicht hat. Bis dahin ist der Schnappstift 53 nach innen gedrückt worden und die Schalterwelle 39 durch dessen Federspannung in Rechtsdrehung, d. h. Vorlauf stellung, gehalten worden. Sobald nun die Schneide 59 des Schwinghebels 60 über die Gegenschneide 58 am Schnappstift 53 hinübergetreten ist, schnellt dieser vor und wirft den Schwinghebel 60 und die Schalterwelle 39 in die in Abb. 8 gezeigte Rücklaufstellung um. In dieser Stellung sucht der Schnappstift 53 den Schwinghebel 60 und die Schalterwelle 39 linksherum zu drehen, bis der erstere mit seinem Ausschnitt 62 wieder an den Anschlagstift 63 anliegt und die beweglichen Zuleitungskontakte 44 und 45 auf die Rücklauf kontakte 48 und 49 auftreffen. Der Antriebsmotor 13 ist dadurch auf Rücklauf umgeschaltet worden. Der Gewindebohrer 10 schraubt sich aus dem Werkstück heraus, und die Spindel 1 wird vom Vor-Schubgetriebe V in die Ausgangslage zurückgezogen, die durch die Zapfenschraube 7 begrenzt ist. Unmittelbar vorher legt der Ausschaltanschlag 64 den Schwinghebel 60 nach rechts um, bis die Schalterwelle 39 wieder in Vorlaufstellung umzuschnappen sucht, aber von dem abgeflachten Kopfende 70 und dem Absatz 71 in der Mittellage gesperrt wird. Dadurch wird der Antriebsmotor 13 wieder völlig ausgeschaltet und stromlos und bleibt nach einer kurzen Auslaufzeit stehen. Weil es vorkommen kann, daß der Antriebsmotor 13 noch läuft, wenn die Lagerhülse 4 schon in ihrer Endstellung durch die Zapfenschraube 7 gesperrt ist, ist das Vorschubschneckenrad 21 durch die Reibungskupplung 23 und 24 verdrehbar mit der Schneckenwelle 22 verbunden,

um Überlastungen des Vorschubgetriebes zu vermeiden.

Wenn der Gewindebohrer io zufällig auf ein ungebohrtes Teil aufsetzt oder nicht ausschneidet, so daß die Arbeitsspindel ι nicht vorlaufen kann, so drückt sich die Pufferfeder 30 um ein der Schnittiefe entsprechendes Stück zusammen, und das hinter ihr liegende Vorschubritzel 28 bleibt stehen. Da nun der to Umsteueranschlag 65 durch die Anschlagscheibe 33 mit diesem fest verbunden ist, kann dieser den Mitnehmerstift 67 nicht erreichen und die Maschine deshalb nicht umsteuern. Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist noch ein Hilfsanschlag 68 (Abb. 7 und 8) vorgesehen, der mit der Ritzelwelle 27 verbunden ist und dadurch auch dann umsteuert, wenn die Pufferfeder 30

. auf einen größeren Vorschubweg anspricht.

Die beiden Umsteueranschläge 65 und 68 arbeiten also in der Weise, daß der Anschlag 65 umsteuert, wenn eine bestimmte Gewindetiefe erreicht ist, der Hilfsanschlag 68 dagegen unabhängig von der Stellung der Arbeitsspindel 1 umsteuert, nachdem diese eine bestimmte Anas zahl Umdrehungen ausgeführt hat. Man stellt deshalb den Hilfsanschlag 68 zweckmäßig so ein, daß er bei ordnungsmäßigem Ablauf des Arbeitsganges den Mitnehmerstift 67 eben noch nicht erreicht, wenn der Hauptanschlag 65 umsteuert.

Für den Antrieb einer derartigen Maschine eignet sich am besten ein Drehstrommotor mit Kurzschlußläufer. Die Schaltung eines solchen ist im Schaltschema (Abb. 12) gezeigt.

Von den drei Anschlußklemmen des Motors D ist die eine unmittelbar mit einer der drei Zuleitungen verbunden. Die beiden anderen sind mit den Kontakten 46 und 47 bzw. 48 und 49 gekreuzt verbunden, die durch die bewegliehen Zuleitungskontakte 44 und 45 wechselweise mit den beiden anderen Zuleitungen verbunden werden.

Es lassen sich aber auch Gleichstrom- oder Universalmotore für den Antrieb verwenden, die nach dem Schaltschema (Abb. 13) zu schalten sind. Das Feld F ist unmittelbar mit beiden Zuleitungen verbunden. Die beiden Zuleitungen des Rotors R sind gekreuzt mit den Kontakten und 47 bzw. 48 und 49 verbunden, die durch die beweglichen Zuleitungskontakte 44- und 45 wechselweise mit den beiden Zuleitungen verbunden werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Gewindeschneidmaschine, deren Arbeitsspindel von einem umsteuerbaren Elektromotor wechselweise in der einen und in der anderen Drehrichtung angetrieben wird und bei der die Drehrichtung des antreibenden Elektromotors durch einen Umkehrschalter gewechselt wird, der von der die Arbeitsspindel in ihrer Längsrichtung verschiebenden Vorschubvorrichtung mechanisch eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter (U) für den An-

• triebsmotor (13) während des Umschaltvorganges von der Rücklaufstellung in die Vorlaufstellung durch eine lösbare Sperrung (Sperrbolzen 69 und abgeflachtes Kopfende 70) in der Ausschaltstellung gehalten wird, nachdem die den'Umschalter (U) antreibende Sprungschaltung (Schneidenpaar 58, 59) von dem sie steuernden Umsteueranschlag (64) in die Vorlaufstellung umgelegt worden ist.

2. Gewindeschneidmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß für das Umsteuern vom Vorlauf in den Rücklauf zwei Umsteueranschläge (65 und 68) vorgesehen sind, von denen der eine (65) sich in Abhängigkeit von der unter Vermittlung einer Pufferfeder (30) bekannter Wirkungsweise axial verschobenen Arbeitsspindel (1) umschaltet, wenn diese eine bestimmte Tiefenstellung erreicht hat, während der zweite als Hilfsanschlag vorgesehene Umsteueranschlag (68) in Abhängigkeit vom Antrieb der Maschine steht und die Drehrichtung dann umschaltet, nachdem die Arbeitsspindel (1) eine bestimmte Anzahl Vorwärtsumdrehungen ausgeführt hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen