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Gewindesträhleinrichtung für Drehbänke, Revolverdrehbänke und ähnliche
Werkzeugmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Gewindesträhleinrichtung für
Drehbänke und Revolverdrehbänke und bezweckt ein schnelles und genaues Ausheben
des Gewindestrählers oder Gewindestahles am Ende des geschnittenen Gewindes, um
ein sauberes durchgehendes Gewinde ohne Einstich bis unmittelbar an einen Bund oder
eine Schulter schneiden zu können.
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Es sind bisher Gewindesträhleinrichtungen bekanntgeworden, bei denen
die Längsverschiebung der Leitwelle und der Vorschub des Gewindestrählers durch
auswechselbare, mit entsprechendem Gewinde versehene Gewindepatronen und Gewindeleitbacken,
das Ausheben der Leitbacke und des Gewindestrählers am Gewindeende dagegen durch
Anheben des Strählersupportes von Hand oder durch Auflaufen eines auf der Leitwelle
verstellbaren Hebels auf eine am Führungslager angeordnete abgeschrägte Schiene
erreicht wird.
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Bei diesen üblichen Ausführungen muß jedoch am Ende des zu strählenden
Gewindes ein genügend breiter Einstich für den Auslauf des Gewindestrählers vorhanden
sein, weil während des Zurückziehens des Gewindestrählers vom Werkstück die Längsbewegung
des Strählers nicht ausgesetzt werden kann. Dies gilt im besonderen Maße für das
Gewindestrählen kurz vor Bunden oder Schultern,
weil hierbei das
Ausheben des Gewindestrahlers von Hand eine besondere Geschicklichkeit und Schnelligkeit
erfordert, um ein Anstoßen des Gewindestrählers an den Bund zu vermeiden, zumal
auch der Einstich aus konstruktiven Gründen zumeist möglichst schmal gehalten werden
muß.
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Bisher konnten bis an einen Bund gehende, einstichlose Gewinde nur
auf Gewindefräsmaschinen hergestellt werden. Dies ist insofern ungünstig, als das
Gewindeschneiden nicht unmittelbar anschließend an das Drehen auf der gleichen Maschine
ausgeführt werden kann, sondern das Werkstück auf eine besondere Gewindefräsmaschine
umgespannt werden muß.
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Es sind auch schon Gewindestrählvorrichtungen für Drehbänke mit einer
parallel zur Arbeitsspindel angeordneten, über Wechselräder angetriebenen und während
jedes Werkzeugdurchganges höchstens einmal umlaufenden Kurventrommel.mit einer Mantelkurve
bekannt. Bei diesen bekannten Maschinen wird die dem zu schneidenden Gewinde entsprechende
Steigung der Mantelkurve durch einen Taststift über einen Leitarm auf die Leitwelle
und das Strählwerkzeug übertragen, für dessen Zurückziehen vom Werkstück nach jedem
Durchlauf ein mit der Kurventrommel umlaufender Steuernocken vorgesehen ist. Auch
bei dieser bekannten Vorrichtung ist es aber nicht möglich, das Werkzeug schlagartig
aus dem Gewinde zurückzuziehen, so daß auch hier am Ende des Gewindes oder kurz
vor einem Bund eine genügend breite Eindrehung vorgesehen sein muß, um das Anstoßen
des Gewindestrahlers gegen den Bund oder Ansatz zu verhindern. Dieser Nachteil wird
erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß der von der einseitig offen ausgebildeten,
in einen steigungslosen Teil auslaufenden Mantelkurve gesteuerte Taststift und das
Strählwerkzeug an Schwenkarmen auf der Leitwelle befestigt sind, welche einen mit
einem Anschlag versehenen weiteren Schwenkarm zum genauen Einlegen des Gewindestrahlers
undrehbar trägt, während der mit der Mantelkurve umlaufende, der Gewindelänge entsprechend
eingestellte Aushebenocken zur Beendigung des Gewindeschneidens nach jedem Durchgang
am Ende der Mantelkurvensteigung mit dem aushebbaren Leitarm in Eingriff kommt.
Wenn bei einer Ausbildungsform des Gegenstandes der Erfindung die Mantelkurve gleichachsig
zur Leitwelle angeordnet ist, wird diese vorteilhaft mit einem als Steuernocken
wirkenden Mitnehmer versehen, der bei Beendigung des Werkzeugdurchlaufes einen auf
der Leitwelle undrehbar befestigten Schwenkarm über einen in radialer Richtung nachgiebig
gelagerten Bolzen mitnimmt, der bei der Schwenkbewegung auf eine feststehende Kurve
aufläuft, und damit außer Eingriff mit dem Mitnehmerstift kommt.
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In den Zeichnungen sind die zwei Ausführungsformen des Gegenstandes
der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen: Abb. i den Längsschnitt
durch den Antrieb und die Schnellaushebevorrichtung einer Gewindesträhleinrichtung,
bei der die Leitkurventrommel sowie die Aushebenockensciieibe für den Leitarm und
den Gewindestrahler auf einem besonderen, parallel zur Leitwelle angeordneten Laufbolzen
von der Arbeitsspindel aus gleichmäßig angetrieben «-erden, nach der Linie C-D in
Abb. 3, in Gewindeschneidstellung, Abb. a die Draufsicht auf den Antrieb der Plankurventrommel
und der Schnellaushebevorrichtung nach Abb. i mit teilweise aufgeschnittenem Spindelkasten,
Abb. 3 die Seitenansicht des gesamten Antriebes und des Spindelkastens von der Seite
b der Abb. i aus, Abb..i den Querschnitt durch die Schnellaushebevorrichtung nach
der Linie A-B in Abb. i bei ausgehobenem Leitarm und Gewindesträhler und ausgerücktem
Anschlag, Abb.5 die Seitenansicht der Schnellaushebevorrichtung in Stellung der
Abb..i mit entsprechender Stellung der Nockenscheibe zum Ausheben des Leitarmes,
-Abb. 6 den O_uerschnitt nach der Linie A-B in Abb. i mit in Arbeitsstellung befindlichem
Leitarm und anliegendem Taststift gegen die gerade Laufbahn der Plankurv entrommel
sowie eingefallenem Anschlag, Abb.7 die Seitenansicht der Schnellaushebevorrichtung
in Stellung der Abb.6 mit entsprechender Stellung der Nockenscheibe zum Ausheben
des Leitarmes, Abb. b den Querschnitt nach der Linie A-B in Abb. i, jedoch mit ausgerücktem
Anschlag und an der Plankurve anliegendem Taststift, Abb. 9 . die Seitenansicht
der Schnellaushebevorrichtung in Stellung der Abb. 8 mit entsprechender Stellung
der Nockenscheibe zum Ausheben des Leitarmes, Abb. io den OOuerschnitt nach der
Linie A-B in Abb. i mit ausgehobenem Leitarm, Taststift und Schwenkarm mit Anschlag,
Abb. i i die Seitenansicht wie in Stellung der Abb. io mit entsprechender Stellung
der Nockenscheibe beim Ausheben des Leitarmes mit dem Taststift, Abb. 12 die Vorderansicht
einer abweichenden Ausführung der Gewindesträhleinrichtung, Abb. 13 den irn wesentlichen
waagerechten Schnitt nach der Linie G-H in Abb. i.1 durch den Antrieb und die Schnellaushebevorrichtung
nach Abb.i2.
Abb.14 die Seitenansicht des Antriebes und der Schnellaushebevorrichtung
in Richtung des Pfeiles c von Abb. 13 in der Außerbetriebstellung der Gewindesträhleinrichtung,
Abb. 15 -den Querschnitt durch die Schnellaushebevorrichtung nach der- Linie E-F
in Abb. 13 in derselben Stellung wie Abb. 14, Abb. 16 den Querschnitt wie Abb. 15,
jedoch in der Arbeitsstellung der Gewindesträhleinrichtung kurz vor dem selbsttätigen
Ausheben des Gewindestrählers aus dem geschnittenen Gewinde, Abb. 17 den Querschnitt
wie Abb. 15, jedoch in der Außerbetriebstellung der Gewindesträhleinrichtung kurz
nach dem Ausheben des Gewindestrählers aus dem geschnittenen Gewinde.
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Die Ausführung der Schnellaushebevorrichtung nach Abb. i bis i i besteht
aus der Leitwelle i, der Schraubenfeder 2, dem auf der Leitwelle angeordneten Leitarm
3 mit Taststift 4 und Aushebebolzen 5 und dem ebenfalls auf der Leitwelle befestigten
Schwenkarm 6 mit einem Anschlag 7, Federbolzen 8 und Druckfeder 9 (Abb. 4). Ferner
gehört dazu der am Spindelkasten parallel zur Leitwelle i befestigte Bolzen io mit
der Laufbüchse i i, auf der das Zahnrad 12, die Plankurv entrommel 13 mit Tastring
14 und Einfallnut 15 und die Scheibe 16 mit Aushebenocken 17 aufgekeilt sind. Diese
Teile stehen durch die auf dem Bolzen i o drehbare Laufbüchse i i über das Zahnrad
12 und die auf einer verstellbaren Schere 18 angeordneten Wechselräder 2o, 21, 22,
23 mit dem auf der Arbeitsspindel S befestigten Antriebszahnrad i9 in Verbindung
und werden bei laufender Arbeitsspindel S in Drehung versetzt.
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Die Steigungshöhe der offenen Plankurve 13 steht immer in einem bestimmten
Verhältnis zu dem zu strählenden Gewinde und dessen Länge.
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Am Ende der offenen Plankurve 13, an der höchsten Stelle, läuft die
Kurvensteigung in eine kurze Gerade aus, um bei zu spätem Ausheben des Gewindestrählers
g von Hand ein Anstoßen desselben gegen den etwa vorhandenen Bund oder Ansatz des
Werkstückes iij-zu verhindern.
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Die Wirkungsweise der Schnellaushebevorrichtung nach Abb. i bis i
i ergibt sich aus folgendem Bei Nichtbenutzung der Gewindesträhleinrichtung ist
der bekannte Führungsarm a nach oben geschwenkt und damit der Leitarm 3 mit Taststift
4 und Aushebebolzen 5 und der Schwenkarm 6 mit Anschla#g7 aus dem Bereich der geraden
Bahn der offenen Plankurve 13 bzw. des Tastringes 14 gebracht.
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Bei Inbetriebnahme der Gewindesträhleinrichtung durch Schwenken des
Führungsarmes a nach vorn in die Arbeitsstellung (Abb. 3) wird der Anschlag 7 zum
Aufliegen auf den äußeren Umfang des Tastringes 14 und der Leitarm 3 mit seinem
Taststift 4 in den näheren Bereich der geraden Bahn der offenen Plankurve 13 gebracht
(Abb. 4 und 5), ohne daß aber der Taststift 4 mit der geraden Bahn in Berührung.
kommt. Der Zweck dieser Vorrichtung besteht darin, daß bei dem zur Herstellung eines
Gewindes erforderlichen mehrmaligen Strählen der Gewindesträhler g jedesmal wieder
an der gleichen Stelle des Werkstückes W anschneidet.
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Die Vorrichtung arbeitet in der Weise, daß am Eryde eines jeden Gewindeschnittes
beim weiteren Drehen des mit der Laufbüchse i i umlaufenden Tastringes 14 der Kurventrommel
13 und der Nockenscheibe 16, die von der Arbeitsspindel S aus- über die Zahn- und
Wechselräder i9, 2o, 21, 22, 23 und 12 dauernd angetrieben werden, der Anschlag
7 in die Einfallnut 15 des Tastringes 14 einfällt. Damit kommt der Taststift 4.
des Leitarmes 3, der von dem Schwenkarm 6 bei seiner kurzen Schwenkbewegung über
die Leitwelle i mitgenommen wird, zum Anliegen an die tiefste Stelle i3, am Ende
der geraden Bahn der Plankurve 13. Zu gleicher Zeit kommt auch der ebenfalls am
Leitarm 3 befestigte Aushebebolzen 5 in den Bereich der sich drehenden Nockenscheibe
16 (Abb. 6 und 7).
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Bei der weiteren Drehung des Tastringes 14 wird der mit Federbolzen
8 und Druckfeder 9 schwenkbar gelagerte Anschlag 7 aus der Einfallnut 15 des Tastringes
14 herausgedrückt (Abb. 8 und 9), während der Taststift 4 von der umlaufenden, ansteigenden
Plankurve 13 entsprechend 'ihrer Steigung entgegen der Pfeilrichtung b verschoben
wird. Diese Bewegung wird über den Leitarm 3 und die Leitwelle i auf den im Strählerschlitten
f des Führungsarmes a eingespannten Gewindesträhler g (vgl. Ab-b. i und 2 bzw. 12)
übertragen, der entsprechend der Plankurvensteigullg das Gewinde auf dem Werkstück
W aufschneidet. Der Gewindesträhler g wird am Gewindeende durch die Wirkung der
Nockenscheibe 16-17 gegen den Aushebebolzen 5 des Leitarmes 3 über die Leitwelle
i unmittelbar vor dem Bund oder dem Ansatz des Werkstückes ausgehoben (Abb. io und
1i), worauf die Leitwelle i unter der Wirkung der Schraubenfeder :2 in ihre rechte
Endlage zu- i rückfällt. Dieser Strählgang wird unter jedesmaligem Nachstellen der
Spantiefe so oft wiederholt, bis die richtige Gewindetiefe erreicht ist.
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Das Ausheben des Leitarmes 3 mit seinem i Taststift .4 und seinem
Auslfebebolzen 5 durch den Nocken 17 der Scheibe 16 erfolgt äußerst
schnell
und schlagartig, so daß das Gewinde bis unmittelbar an den Bund oder an den Afsatz
des betreffenden Werkstückes W geschnitten werden kann. Durch die gerade auslaufende
Bahn am Ende der Plankurve 13 ist es auch ausgeschlossen, daß der Gewindesträhler
ä gegen den Ansatz oder den Bund des Werkstückes W anstoßen kann. Es kann also der
sonst für den Auslauf des Gewindeschneidstrählers g erforderliche Einstich in Wegfall
kommen. Nach Beendigung des Aushebevorganges wird der Anschlag 7 durch die Druckfeder
j und den Federbolzen 8 in seine Anfangsstellung zurückgeschwenkt (Abb. io und i
i). Das Wiedereinsetzen des Gewindestrählers a erfolgt bei jedem Strählerhub stets
genau an der gleichen Stelle, weil der Augenblick des Anschnittes durch die Lage
der Einfallnut 15 in dem dauernd umlaufenden Tastring 14 und durch die feste Verbindung
zwischen Schwenkarm 6 und Taststift 4 festgelegt ist.
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Durch die Anordnung der Wechselräder 2o, 21, 22 und 23 an einer schwenkbaren
Schere 18 ist es bei Nichtbenutzung der Gewindesträhleinrichtung ohne weiteres möglich,
diese durch Ausschwenken der Räderschere außer Betrieb zu setzen. Die Aushebevorrichtung
ist in Verbindung mit der Tastvorrichtung so durchgebildet, daß der Gewindesträhler
g an jeder beliebigen Stelle des Gewindes ausgehoben werden kann, während das Einlegen
des Gewindestrählers immer nur an der gleichen Gewindeanfangsstelle möglich ist.
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Die von der oben beschriebenen Schnellaushebev orrichtung einer Gewindesträhleinrichtung
etwas abweichende Ausführung nach Abb. 12 bis 17 besteht ebenfalls aus der Leitwelle
i mit der Schraubenfeder 2, dann aus der die Leitwelle umschließenden Lagerbüchse
24, die mit der Leitwelle i durch einen Führungskeil 25 verbunden ist, aus dem mit
der Lagerbüchse 24 verkeilten Schwenkarm 26 und aus dem in letzterem gelagerten
und durch eine Schraubenfeder 27 belasteten Tastbolzen 28; ferner aus einer mit
dem Spindelkasten k durch einen Tragbock 29 fest verbundenen .Aushel)ekurve 3o,
auf der sich der federbelastete Tastbolzen 28 des Schwenkarmes 26 abstützt. Auf
der anderen linken Seite des Schwenkarmes 26 ist auf der Lagerbüchse 24 eine mit
einem Zahnrad 12 versehene Plankurv entrommel 13 (Mantelkurve) drehbar gelagert,
welche außer einer offenen Plankurve einen Mitnehmerbolzen 35 besitzt. Das Zahnrad
12 greift in das auf einem mit dem Spindelkastenkörper k fest verbundenen Bolzen
31 drehbar gelagerte Zahnrad 32 ein, das über die Wechselräder 33 und 34, wovon
letzteres auf einer schwenkbaren Räderschere 18 angeordnet ist, mit dem auf der
Arbeitsspindel S befestigten und auswechselbaren Zahnrad i9 in Verbindung steht.
An ihrem linken Ende trägt die Leitwelle i den Leitarm 3 mit dem Taststift 4, während
an ihrem entgegengesetzten Ende ein Ring 36 mit einer außermittig zur Leitwelle
i angeordneten Druckrolle 37 vorgesehen ist, die mit einem an einem Gegenführungsbock
38 befestigten Kurvenring 39 zeitweise in Eingriff steht.
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Die Arbeitsweise dieser Gewindesträhleinrichtung mit Schnellaushebev
orrichtung ergibt sich aus folgendem: Bei Nichtbenutzung der Gewindesträhleinrichtung
ist der Führungsarm a hochgeschwenkt, und der Schwenkarm 26 steht an der Spindelkastenrückwand
schräg nach unten in der Lage I nach Abb. 14, wobei der Tastbolzen 28, der im Oberteil
26" des Schwenkarmes 26 geführt ist, auf dem erhöhten Ansatz der fest angeordneten
Aushebekurve 30 aufliegt (Abb. 13 und 15). Der auf der Leitwelle i befestigte Leitarm
3 mit dem Taststift 4. ist von der geraden Bahn der Plankurve 13 abgehoben, weil
die am anderen Ende der Leitwelle i vorgesehene Druckrolle 37 an der höchsten Stelle
des am. GegenführungsbOck 38 befestigten Kurvenring 39 anliegt (Abb. 13). -Bei Inbetriebnahme
der Gewindesträhleinrichtung durch Schwenken des Führungsarmes a nach vorn wird
über die Leitwelle i, durch den Führungskeil 25 und die Lagerbüchse
24 der mit dieser verkeilte Schwenkarm 26 nach oben mitgenommen (Abb. 16,
Lage II), wobei sich der Tastbolzen 28 nach Verlassen der erhöhten Stelle der Aushebekurve
30 unter Wirkung der Schraubenfeder 27 nach abwärts bewegt und auf dem kleinen
Durchmesser der Aushebekurve 30 zum Aufliegen kommt. Gleichzeitig wird durch
das Vorschwenken des Führungsarmes a in die Arbeitsstellung durch das Ablaufen der
Druckrolle 37 von der am Kurvenring 39 unter der Wirkung der Schraubenfeder 2 die
Leitwelle i nach rechts geschoben (Abb. 13), so daß der Taststift 4. des Leitarmes
3 an die gerade Bahn der Plankurve 13 gedrückt wird. Die Steigungshöhe der offenen
Plankurve 13 steht auch bei dieser Ausführung in einem bestimmten Verhältnis zur
Steigung und Länge des zu strählenden Gewindes. Die Kurventrommel 13, die durch
das Zahnrad 12-dauernd angetrieben wird, stößt nach ganz bestimmter Zeit mit ihrem
Mitnehmerbolzen 35 gegen den vorgeschobenen Tastbolzen 28 und schiebt ihn plötzlich
auf die Erhöhung der Aushebekurv e 30 hinauf (Abb. 17, Lage III). Dadurch
kommt der Tastbolzen 28 aus dem Bereich des Mitnehmerbolzens 35, so daß letzterer
beim weiteren Drehen auf der
Lagerbüchse 24 unter dem Tastbolzen
28 frei hindurchgehen kann. Durch das plötzliche Hinaufschieben des Tastbolzens
28 auf den erhöhten Ansatz der Aushebekurve 30 wird gleichzeitig auch der
Schwenkarm 26, die Lagerbüchse 24 und über den Führungskeil 25 die Leitwelle i und
der Leitarm 3 selbsttätig nach hinten geschwenkt, so daß der im Strählerschlitten
f des Führungsarmes a eingespannte Gewindesträhler g plötzlich aus dem Gewinde ausgehoben
wird. Kurz nach Erreichen der höchsten Stelle der geraden Bahn der Plankurve 13
fällt der Taststift 4 in die Aussparung 13, der Kurventrommel 13. Infolgedessen
springt durch die gleichzeitige Entspannung der Schraubenfeder 2 die Leitwelle i
in ihre rechte Endlage, und damit wird auch der Gewindesträhler g in seine Anfangsstellung
für das weitere Strählen gebracht.
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Das Ende der Aussparung 11, deckt sich mit dem Anfang der Plankurve
und somit auch mit dem Beginn des zweiten Strählens. Durch die Verschiebung der
Leitwelle i in Richtung des Pfeiles c kommt die Druckrolle 37 wieder zum Aufliegen
auf die ebene Bahn 39" des Kurvenringes 39.
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Durch mehrmaliges Strählen hintereinander bei dauerndem Nachstellen
des Gewindestrählerschlittens f wird das Gewinde auf die richtige Tiefe geschnitten.
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Das Übersetzungsverhältnis zwischen der Arbeitsspindel S und dem Zahnrad
i2 der Kurventrommel 13 über die Wechselräder i9, 34, 33 und das Zahnrad
32 muß so gewählt werden, daß sich die Kurventrommel 13 auch beim Strählen längerer
Gewinde nur einmal je Strählhub herumdreht. Ist das Gewinde fertig ausgeschnitten,
so wird der Führungsarm a mit dem Gew@indesträhler g, wie üblich, ganz nach hinten
zurückgeschwenkt, wobei der Tastbolzen 28 wieder in die Lage I der Abb.14 an der
Rückseite des Spindelkastens k, also wieder in der Außerbetriebstellung zu liegen
kommt. Gleichzeitig wird mit dem Zurückschwenken des Führungsarmes a durch Auflaufen
der Druckrolle 37 auf den am Gegenführungsbock 38 angebrachten Kurvenring 39 die
Leitwelle i mit dem Leitarm 3 nach links verschoben, wodurch der Taststift ¢ von
der geraden Bahn der Plankurve 13 abgeschoben wird.