DE668709C - Gewindeschneidyorrichtung zum Herstellen von Schraubenmuttern - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
8. DEZEMBER 1938

REICHSPÄTENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVl: 668709 KLASSE 49 e GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. August 1936 ab

Die Erfindung betrifft eine Gewindeschneidvorrichtung zur Herstellung von Schraubenmuttern, bei der eine Hohlspindel, durch die hindurch die Mutternstücke den Gewindeschneidwerkzeugen eines Gewindebohrers zugeführt werden, mit Stegen zum Zuführen und Ausrichten der Muttern während des Gewindeschneidvorganges versehen ist.
Bei den bekannten Gewindeschneidvorrichtungen zum Herstellen von Schraubenmuttern sind die Stege zur Führung des Mutternstückes während des Schneidvorganges innerhalb der Hohlspindel angeordnet. Der aus dem Mutternstück tretende Span trifft bei solch einer Anordnung der Stege auf die Innenwand der Hohlspindel, und durch Ansammlung von Spänen werden die Stege überdeckt, so daß die Führung des Mutternstückes sich ändern und Kanten oder sogar Klemmen des Arbeitsstückes auftreten kann, was zu einem schlecht geschnittenen Gewinde führt. Bei einem infolge des Schneidvorganges sich selbsttätig vorwärts bewegenden Mutternstück wird außerdem auf Grund des sich ändernden Widerstandes das Gewinde noch ungenauer geschnitten. Um diese Nachteile wenigstens teilweise zu'vermeiden, kann das Mutternstück durch einen Stößer während des ganzen Arbeitsganges vorwärts geschoben werden. Dadurch wird jedoch die Leistungsfähigkeit der Maschine herabgesetzt; denn der Stößer muß über einen unnötig langen Weg zurückgezogen werden, und während dieser Zeit findet keine Bearbeitung eines Mutternstückes statt. Außerdem wird durch den nötigen genauen Vorschub der Aufbau der Maschine verwickelter und die Herstellung derselben damit teurer. Die obigen Nachteile treten noch stärker hervor, wenn anstatt eines körnigen Spanes ein fadenähnlicher Span abfallen soll, wie dies bei der Erzielung größerer Leistungen der Fall ist. Der zwischen den Stegen sich aufrollende Span trifft dann auf die Innenwand der Hohlspindel und erschwert das Vorwärtswandern der nachfolgenden Muttern noch mehr. Der zum Knäuel sich aufrollende Span schleift auch an der Innenwand, und es wird ein größerer Kraftaufwand zum Schneiden erforderlich.

Bei zur Herstellung von Außengewinde verwendeten Gewindeschneideisen ist es bereits bekannt, die Schneidbacken in Form von frei stehenden Ansätzen der Hohlspindel auszubilden, durch die hindurch der zu bearbeitende Bolzen geführt wird. Durch solch eine Ausbildung der Schneidbacken wird zwar gegenüber den bekannten ringförmigen Schneideisen eine bessere Abführung der Späne erhalten; infolge der bei Bolzengewinde vorliegenden verschiedenen Verhältnisse bieten sich jedoch bei der Führung des Bolzens an sich nicht die Schwierigkeiten, die bei der Führung von Mutternstücken auftreten. Der auf jede Schneidbacke wirkende Arbeitsdruck

kann sogar die frei stehende Schneidbacke ausbiegen, weshalb es vorgezogen wird, einen aufgeschobenen Ring als Widerlager zu benutzen, der dabei wegen der federnden Eigen-, schaft der Backen als Anstellring dienen kannf Gemäß der Erfindung erstrecken sich dp nur an einem Ende befestigten fingerartigefi; und gegebenenfalls nach dem Bohrerschaft zu sich verjüngenden Stege vom Boden einer von ίο der Rückseite der Nabe der Spindel ausgehenden Vertiefung, deren Wände trichterförmig nach außen verlaufen, so daß durch die Zwischenräume der Stege ein freier Durchgang für, die abfallenden Späne geschaffen wird, welche unter dem Einfluß der Fliehkraft auch noch längs der trichterförmigen Vertiefung nach dem Bohrerschaft zu weitergetragen werden.

Die Anordnung von fingerartigen Führungs-Stegen, die in ihrer Form den frei stehenden Schneidbacken zur Herstellung von Bolzengewinde ähneln, führt bei Vorrichtungen zur Herstellung von Innengewinde in Mutternstücken zu keinerlei Nachteilen bezüglich Genauigkeit des herzustellenden Gewindes; denn die beim Schneiden auftretenden radialen Kräfte werden infolge der Verteilung der Schneidstellen um den Umfang des Bohrschaftes durch das Arbeitsstück aufgenommen und suchen sich auszugleichen. Infolge der ungehinderten Abfuhr der Späne, die noch durch die sich trichterförmig nach außen erstreckenden Wände gefördert wird, wird die Führung der Mutternstücke ungeachtet der Form des abfallenden Spanes gleichmäßig, so daß ein genau geschnittenes Gewinde selbst bei unmittelbar aufeinanderfolgenden Mutternstücken erhalten wird. Auch wird der Gewindebohrer weniger beansprucht, so daß er seltener nachgeschärft werden muß. Schließlich kann durch Abnahme eines fadenförmigen Spanes die Leistung der Maschine ohne irgendwelche Nachteile beträchtlich erhöht werden·

In den Zeichnungen stellen dar: Fig. ι das Futter der Mutterschneidmaschine in schaubildlicher Darstellung,

Fig. 2 einen senkrechten Längsschnitt durch die Gewindeschneidvorrichtung, Fig. 3-eine Teilansicht in einem Querschnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2.

Fig. 4 veranschaulicht eine Ausführung mit Mitnehmerbacken für Viereckmuttern.

In ihrem allgemeinen Aufbau besteht die Maschine aus Mitteln, die die zu schneidenden Werkstücke 12 dem Gewindebohrer 11 zubringen, Mitteln, die die Werkstücke längs über die Gewindeschneider 13 des Gewindebohrers hinwegbewegen, und Mitteln, die die fertigen Muttern von dem Schaft des Gewindebohrers abstreifen.

: Durch einen Stößel 14 werden die Muttern 12 eine nach der anderen in die Bohrung einer röhrenförmigen Nabe 15 einer Triebspindel 16 hineingestoßen und den Schneidbacken 13 des ,Gewindebohrers 11 zugeführt.

i._;^,feie Triebspindel 16 sitzt axial in einer te mit dem Stößel 14 und ist mit mehreren zum Treiben als auch Führen der ""Werkstücke 12 bestimmten Stegen 17 versehen, die alle in einem Kreise angeordnet und "nur an einem Ende befestigt sind und sich in ihrer Länge von der Rückseite der Nabe der Spindel 16 nach dem Bohrerschaft 43 zu erstrecken. Die Stege 17 sind in der Umfangsrichtung durch vollkommen freie Zwischenräume 18 voneinander getrennt. Die freien Enden der Stege 17 sind außer Verbindung miteinander. Jeder dieser Stege 17 hat auf seiner Innenseite eine Mitnehmerfläche 19, die längs des Armes verläuft und das zu schneidende Werkstück auf einer Seitenfläche hinter einer der Ecken ihres Querschnittes angreift.

Für Mutterwerkstücke sechseckiger Querschnittsform werden vorzugsweise drei Mitnehmerstege 17 an der treibenden Spindel 16 vorgesehen. Die Mitnehmerflächen der drei Stege greifen das Mutterwerkstück jeweils hinter drei Ecken, d. h. hinter einer jeden zweiten Ecke an. Aus Fig. 3 ist dies besonders deutlich ersichtlich.' Zum Schneiden von Mutterwerkstücken quadratischer Umrißform verwendet man eine treibende Spindel mit vier Mitnehmerarmen 17 (Fig. 4), so daß jeder dieser Arme auf einer Seitenfläche des Mutterwerkstückes hinter jeweils einer Ecke desselben angreift. Indem das Werkstück durch den Stößel 14 nach hinten durchgestoßen wird, wird das Werkstück zunächst durch die Bohrung der zylindrischen Nabe 15 der treibenden Spindel 16, dann zwischen den Mitnehmerstegen 17 der Spindel 16 hindurchgebracht. Die Mitnehmerstege 17 der Spindel 16 sind rings um den Gewindebohrern verteilt.

Zum Ausrichten der Muttern ist eine Richtvorrichtung geschaffen, die aus einer Vielzahl von Richtstiften 21 besteht. Jeder der Richtstifte 21 ist in der Nabe der treibenden Spindel 16 radial geführt und wird durch eine Fe- im der 22 in die Nabe federnd nachgiebig hineingedrückt. Das kegelige Innenende eines jeden Richtstiftes ragt jedenfalls in die Bohrung der Nabe 15 hinein, und zwar an einer Stelle quer vor dem vorderen Ende der Mitnehmer- 11 g fläche 19 eines Mitnehmersteges 17. Wenn nun ein Werkstück mit seinen Ecken gegen die zur Nabenbohrung 15 nach innen vorspringenden Stirnenden der Stege 17. stößt, so werden die Werkstückecken mit den Riehtstiften 21 in Eingriff geraten und von den Richtstiften mitgenommen. Das Werkstück

wird also gedreht, und zwar so weit, bis seine Ecken von den vorspringenden Stirnenden der Stege 17 freikommen und nun das Werkstück in Richtung nach hinten zwischen die Mitnehmerstege und weiter auf den Gewindebohrer hinaufgestoßen werden kann. Indem · das Werkstück nun von den Mitnehmerflächen der Arme 17 mit herumgenommen, also gedreht wird, wird .es gleichzeitig längs über den Gewindebohrer hinweggetragen.

Indem das Gewinde in das Mutterwerkstück eingeschnitten wird, entweichen die abfallenden Späne unmittelbar durch die zwischen den Mitnehmerstegen der treibenden Spindel 16 vorhandenen freien Zwischenräume 18. Es kann jetzt also nicht mehr vorkommen, daß· die Späne von dem Bohrer nochmals geschnitten und in feine Teilchen zermalmt werden, was der Fall sein würde, wenn die Späne um den Gewindeschneidbohrer so lange eng umschlossen gehalten wurden, bis sie das hintere Ende des Gewindebohrers erreichen. Um zu vermeiden, daß die Späne unnütze Widerstände erzeugen, ist die treibende Spindel an einem drehbaren Antriebskopf 23 so angebracht, daß nur der vordere Teil dieses Kopfes mit der Nabe der Spindel sich in Eingriff befindet, dahingegen der hintere Teil 24 der in dem Kopf 23 befindlichen Bohrung sich in der bei 25 angedeuteten Weise nach hinten zu trichterförmig erweitert und einen freien Ringraum zwischen den Mitnehmerstegen 17 und dem diesen Stegen gegenübergelegenen hinteren Teil des Antriebskopfes schafft. Auf diese Weise ist also ein genügend großer Durchgangsraum geschaffen, durch welchen die Schneidspäne ungehindert nach hinten abziehen können.
Die durch die länglichen Zwischenräume 18 zwischen den Mitnehmerflächen 19 des Antriebskopfes abgehenden Späne unterliegen dem Einfluß der durch die Drehgeschwindigkeit des Antriebskopfes bedingten Fliehkraft. Die Fliehkraft treibt die abzuführenden Späne aus den soeben erwähnten Zwischenräumen heraus gegen die nach hinten zu trichterförmig weiter werdende Fläche 25 .des Antriebskopfes. Beim Auftreffen auf die trichterförmig erweiterte Fläche 25 werden die Späne unter dem Einfluß der Fliehkraft auch noch längs dieser trichterförmig erweiterten Fläche 25 in Richtung auf den Bohrerschaft zu weitergetragen. Übermäßige Reibung an dem Gewindebohrer und der Spindel wird auf diese Weise vermieden. Demzufolge wird auch eine übermäßig starke Wärmeentwicklung verhindert, die eine unnütze Verschwendung von Kühlflüssigkeit bedeutet. Dadurch wird auch vermieden, daß die Maschine einen harten Gang bekommt und ihr Antrieb einen unnötig großen Kraftaufwand erfordert. Die Kühlflüssigkeit wird auf der Innenseite der Mitnehmerarme der Antriebsspindel durch ein Rohr 26 zugeführt.

Der Antriebskopf wird auf die Antriebsspindel 16 durch eine Schraubverbindung 28 aufgebracht, und zwar von solcher Art, daß die Spindel 16 sich in den Kopf beim Schneiden eines Werkstückes eher noch fester hineinschrauben muß, sich aber niemals von selbst aus dem Antriebskopf herausschrauben kann.

Zur drehbaren Lagerung des Antriebskopfes ist gemäß Fig. 2 ein Kugellager vorgesehen. Dieses Kugellager enthält eine Reihe von Kugeln 29 zwischen einem inneren Laufring 30 und einem äußeren Laufring 31. Der innere Laufring 30 sitzt mitten auf dem Umfang des Antriebskopfes. Der äußere Laufring 31 sitzt in einem Ringflansch 32, der an einer einen Teil des Hauptgestelles darstellenden Querwand 33 in Richtung nach vorn hervorsteht.

Der Antrieb erfolgt durch ein Rad 34, über welches man einen Kettenriemen laufen läßt (Fig. 2).

Für das Kugellager ist ein Gehäuse geschaffen, dessen hintere Querwand 33 quer über die Rückseiten des Rades 34 und des Riemens 35 sich erstreckt. 36 bezeichnet einen 90 ■ vom äußeren Rand der Rückwand 33 waagerecht nach vorn sich erstreckenden Flansch und 37 eine Vorderwand, die quer über die Vorderseite des Antriebskopfes und des Antriebsrades 34 sich erstreckt. Diese Vorderwand 37 ist auf dem Flansch 36 und dem benachbarten Teil des Hauptgestelles lösbar festgelegt. 38 bezeichnet eine vordere Packung zwischen dem inneren Rand der Vorderwand 37 und der Vorderseite des Antriebskopfes. Ein ringförmiger Flansch 39 ist an der Rückwand 33 genau zentrisch angebracht, und zwischen diesem Flansch 39 und dem hinteren Umfangsabschnitt des Antriebskopfes ist noch eine besondere Dichtung 40 eingelagert.

Zwecks Regelung der Verteilung der Schneidspäne und des der Schneidvorrichtung durch das Rohr 26 und durch den Stößel 14 zugeführten Kühlmittels ist der ringförmige Flansch 39 auf der Rückseite des Antriebskopfes noch mit einem ringförmigen, nach innen offenen Gerinne 41 versehen, in welchem die Schneidspäne mitsamt dem Kühlmittel aufgenommen und einem Auslauf 42 zugeleitet werden, der von dem unteren Teil des Gerinnes zu einem unten in der Maschine vorgesehenen Sumpf führt, aus welchem das Kühlmittel zur wiederholten Verwendung wieder entnommen werden kann.

Die Neigung zum Kippen, Verkanten oder Schwingen ist dadurch ausgeschlossen worden, daß man den Kettenriemen 35 zum Antrieb

des Rades 34 so lauf en läßt, daß seine zur Drehachse rechtwinklige Mittelebene in die mit einer strichpunktierten Linie 44 angedeutete Mittelebene des nur mit einer Reihe von Kugeln 29 versehenen Wälzlagers fällt und somit das ziehende Trum des Kettenriemens 35 allen Bestrebungen zum Kippen, Verkanten oder Schwingen des Triebkopfes wirksam zu widerstehen vermag.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Gewindeschneidvorrichtung zur Herstellung von Schraubenmuttern, bei der eine Hohlspindel, durch die hindurch die Mutternstücke den Gewindeschneidwerkzeugen eines Gewindebohrers zugeführt werden, mit Stegen zum Zuführen und Ausrichten der Muttern während des Gewindeschneidvorganges versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die nur an einem Ende befestigten fmgeraxtigen und gegebenenfalls nach dem Bohrerschaft zu sich verjüngenden Stege (17) sich vom Boden einer von der Rückseite der Nabe der Spindel (16) ausgehenden Vertiefung . erstrecken, deren Wände trichterförmig nach außen verlaufen, so daß durch die Zwischenräume (18) der Stege ein freier Durchgang für die abfallenden Späne geschaffen wird, welche unter dem Einfluß der Fliehkraft auch noch längs der trichterförmigen Vertiefung nach dem Bohrerschaft zu weitergetragen werden.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen