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Gewindeschneidvorrichtung Selbsttätige oder halbselbsttätige Gewindeschneidmaschinen
sind bekannt. Bei diesen sind schon -Maßnahmen vorgeschlagen worden, um eine Stillsetzung
des Antriebs erst nach vollständigem Abschluß des letzten Durchlaufs zu gewährleisten
oder um sämtliche Arbeitsgänge von einer einzigen Steuerwelle abzuleiten. -Für eine
halbselbsttätige Gewindeschneidmaschine ist es wichtig; die Schaltmittel so einfach
als möglich zu gestalten, teils, um unnötige Totzeiten zu vermeiden, teils, um eine
Bedienung durch ungelernte Kräfte fehlerfrei vornehmen zu können. Die vorliegende
Erfindung betrifft eine Gewindeschneidvorrichtung, die diese Bedingung voll erfüllt.
Sie geht dabei von einer Maschine bekannter Art aus, bei welcher das Werkzeug nach
jedem Durchgang mittels einer Zustellkurve auf wachsende Spantiefe vorschiebbar
und mindestens um Gewindetiefe quer zum Werkzeug verschiebbar ist, wobei der Antrieb
für den Vorschub und die Steuerung des Werkzeugträgers durch eine sich bei Beendigung
des letzten Werkzeugdurchlaufs selbsttätig lösende Kupplung erfolgt. Eine Maschine
dieser Art wird nach der Erfindung so ausgebildet, daß die Einschaltung der Kupplung
von einer zusätzlichen Ouerverschiebung des Werkzeugträgers von Hand abgeleitet
ist und daß hierzu -ein den Werkzeugträger gegen Federkraft verschiebender Schalthebel
vorgesehen ist, der durch zwei Klinken in Arbeitsstellung gehalten ist, von denen
die eine durch feste Bettanschläge nach jedem Werkzeugdurchgang, die zweite dagegen
bei Beginn des letzten Durchganges des Werkzeuges durch einen mit der Zustellkurve
umlaufenden Anschlag selbsttätig freigegeben wird.
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Durch eine derartige Einhebelschaltung werden besondere Vorteile erzielt,
denn eine einfache Verschwenkung des Schalthebels genügt nunmehr, um 'den Werkzeugantrieb
einzuschalten, das Werkzeug grob anzustellen,
Sann die Feineinstellung
und den Vorschub des Werkzeuges zu regeln, ferner mehrere DurchläufedesWerkzeuges
mit jeweiligerAbstellung und Rückführung zu bewerkstelligen und endlich die Werkzeugleitspindel
sowie die Hauptsteuerwelle der Maschine stillz_usetzen.
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Einzelheiten des Erfindungsgedankens sind dein nachstehend beschriebenen
@eichnung,-Beispiel zu entnehmen.
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Fig. i zeigt iin Grundriß schematisch die Anordnung der verschiedenen
Organe.
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Fig.2 ist eine ähnliche Ansicht in größerem Maßstab, wobei gewisse
Teile der Klarheit halber in hezug auf ihre in Fig. i gezeigte Stellung etwas versetzt
sind.
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Fig. 3 bis 6 sind Ansichten von Einzelheiten in größerem :Maßstab.
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Wie in Fig. i und 2 gezeigt, besteht die Maschine i aus zwei Hauptteilen,
dein feststehenden Teil mit dem Spindelstock 2 und dem beweglichen Teil 3.
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Im Spindelstock befindet sich die Spindel .i, welche vom Motor s mittels
zweier in Bezug aufeinander um c)o° versetzte Schrägzahnräder 6, 7 angetrieben und
durch eine Kegelkupplung 8 vom Steuerhebel S" aus in Bewegung gesetzt wird. Die
Werkstücke werden in der Spindel .i mittels einer durch den flebel.i" gesteuerten
Spannpatrone festgehalten.
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Am Ende der Spindelt befindet sich ein Zahnrad io (Fig. 2), welches
eitlen Satz von vier auswechselbaren Zahnrädern 11, 12,13,14 antreibt. f
ler diese wird die Bewegung der Spindel d. einer Welle 15 mittels des Zahnrades
16 übermittelt. Diese Welle 15 trägt eine Klauenkupplung i7, deren Schaltgabel 18
fest mit einer Hülse verbunden ist, welche auf einer Welle i g axial verschoben
werden kann. Die Kupplung dient dazu, die Bewegung der Welle 15 auf die Welle 15"
zu übertragen. Diese letztere trägt an ihrem Ende zwei Zahnräder 2o. 21. Das Zahnrad
2o treibt mittels des ZallnradeS 23 die die Leitspindel 22 tragende Welle. Das Zahnrad
21 andererseits ist finit einem "Zahnrad 24 im Eingriff, welches seinerseits mit
einem auf der T-Iauptsteuerwelle 26 verschiebbar verkeilten Zahnrad 2 5 in Eingriff
steht.
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Der weitere Maschinenantrieb weist die felgenden Gruppen auf: a) Die
Kupplungsschaltwelle i9 trägt an einem Ende eine steilgängige Schraub; 27, welche
gegenüber der im Spindelstock 2 fest angeordneten Mutter gi verschraubt werden kann.
Das andere Ende der Welle i9 trägt -ein Zahnsegment 28, welches mit einem zweiten
Zahnsegment 29 in Eingriff steht, das mit einer Kttpp1ungswelle 30 fest verbunden
ist. Diese Welle trägt wiederum ein Zahnsegment 31, das in bezug auf das Segment
29 um 90° versetzt ist.
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b) Die Hauptsteuerwelle 26, die sich im Zahnrad 25 axial verschieben
kann, trägt an einem Ende zwei Unrundscheiben 32, 33. Die Scheibe 32 wird durch
Drehung der Welle 26 mitgenommen, wird aber gegen Axialverschiebung durch das Maschinengestell
festgehalten, während die Unrundscheibe 33 fest mit der Steuerwelle 26 verbunden
ist, also ihren Dreh-und Längsbewegungen folgt. Die Unrundscheibe 32 wirkt auf einen
am Maschinengestell angelenkten Kipphebel 3.i, der seinerseits auf einen einstellbaren,
mit der Hilfssteuerwelle 36 fest verbundenen Hebel 35 einwirkt, wodurch die Bewegung
der mit der Leitspindel 22 in Eingriff kommenden Mutter 37 gesteuert wird.
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c) An einem Ende der Hilfssteverwelle 36 befindet sich ein Hebel 38,
welcher am Schluß jeder Folge der für die Erzeugung eines Gewindes nötigen Arbeitsgänge
des beweglichen schlittenartigen Teiles 3 mit der Unrundscheibe 33 in Eingriff kommt.
Auf der Nockenwelle 26 dreht sich frei, aber gegen Axialverschiebung festgehalten,
eine mit Führungsnut versehene Hülse 39. Zwischen dem Maschinengestell und dieser
Hülse 39 ist eine Druckfeder d.o vorgesehen. In die Führungsnut der Hülse 39 greift
das Ende eines Kipphebels ioi, der #sich um eine mit dein Maschinengestell fest
verbundene Welle dreht und dessen anderes Ende an das bewegliche Teil 3 angelenkt
ist. Dieser Hebel bewirkt infolge der Längsbewegung des Schlittens 3 beim Gewindeschneiden
eine Axialverschiebung der Welle 26 entgegengesetzt derjenigen der Welle 36, so
daß am Ende jedes Arbeitsganges des Werkzeuges die Unrundscheibe 33 gegenüber dem
Auslösehebel 38 liegt.
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Die Welle 36 trägt noch einen Hebel d r, welcher auf einen eine Klinke
58 tragenden Hebel .i2 (Fig. 5) wirkt. Am Ende der Welle 36 befindet sich ein konisches
Zahnsegment .i3, dessen Bewegung auf ein anderes ähnliches Zahnsegment dd. übertragen
wird, das am Ende einer zur Welle 36 senkrecht angeordneten Schaltwelle 4.5 befestigt
ist.
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d) In der Mitte der Schaltwelle ,t5 befindet sich ein Hebel .t6, der
auf die Stange .i7 einwirkt, um den Gewindesträhler 95 zu steuern. Das freie Ende
des Hebels .i6 ist in einer Quernut der Stange 47 untergebracht, wobei diese Nut
derart ausgebildet ist, daß die Stange .i7 durch die Bewegungen des Hebels .i6 in
ihrer Längsrichtung verschoben wird, sich zu diesem Hebel aber auch in der Querrichtung
verschieben kann.
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Die Stange .t7 gleitet in einer Führung des zum beweglichen Maschinenteil
gehörigen Teiles 68 (Fig. 3). Sie ist, wie Fig. i zeigt,
mit zwei
gegenüberliegenden Ausnehm.ungen versehen und steht mit einem festen Anschlag 67
des unter Teil 68 liegenden Teiles 66 in Eingriff.
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Die Welle 45 (Fig. i), die, am einen Ende durch das Segment 44 angetrieben,
die Bewegungen des Lineals 47 steuert, trägt am anderen Ende einen Ilebel48 mit
einem Ansatz 49, welcher bei der Arbeitsstellung des Lineals 47 in eine Aussparung
des Lagerstückes 62 greift und dadurch als Verriegelung wirkt. Der Hebel 48 wird
in dieser Lage durch eine Federklinke festgehalten,. welche in die Zahnlücken des
auf der Welle 45 befestigten Stückes 62 eindringt.
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e) In' der Mitte der Hilfssteuerwel-le 36. ist eine Unrundscheibe
5 i (Fig. 4) vorgesehen, welche auf den Rahmen 52 einwirkt. Dieser Rahmen betätigt
über eine Feder 53 und eine Hülse 54 einen Winkelhebel 55, welcher die mit der Leitspindel
22 zusammenarbeitende Mutter 37 heben und senken kann (Fig. 4): f) Der oben unter
c erwähnte, mit der Hilfssteuerwelle 36 zusammenarbeitende Hebel q.2 dreht sich
frei auf dem Ende einer zweiten Hilfssteuerwelle 57 und wirkt mittels seiner Klinke
58 auf ein Klinkenrad 59, das seinerseits eine Ünrundscheibe 6o und eine Auslösescheibe
61 steuert. Die Unrundscheibe 6o, welche in der Fig.6 in größerem Maßstab dargestellt
ist, weist auf dem größten. Teil ihres Umfanges eine Spiralform auf und dient
dazu, das auf einem Schlitten angeordnete Werkzeug 95 mittels eines der Anschläge
65
bzw. 65" (Fig. 3) gegen das, Werkstück zu, bewegen.
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An der Stelle ihres stärksten Profils weist die Scheibe 6o eine zur
Welle 57 konzentrische Kurve ca (Fig. 6) auf. Dieser Teil der Unrundscheibe ist
derjenige, welcher auf den Anschlag 65 wenigstens während des letzten Teiles des
Arbeitsganges des Werkzeuges 95 wirkt, so daß dieses letztere nicht weitergegen
das Werkstück vorwärtsgetrieben wird, sondern nochmals durch die schon geschnittenen
Schraubengänge geht und so jede vorhandene Unregelmäßigkeit behebt.
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Hinter dem Klinkenrad 59 (Fig. 5) befindet sich- im übrigen eine Regelvorrichtung;
welche aus ^vei durch Hebel 63 und 64 gesteuerten Muttern besteht und dazu dient,
das Klinkenrad richtig einzustellen.
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Um das Werkzeug 95 zu verschieben, arbeiteil die erwähnten Anschläge
65 oder 65" auf welche die Unrundscheibe 6o einwirkt, mit der unter d erwähnten
. Gabel 66 zusammen, welche ihrerseits mittels des Anschlages 67 auf die Stange
47 wirkt. Dieser letztere befindet sich im Ruhezustand in einer der einander gegenüberliegenden
Ausnehmungen der Stange 47, von denen die eine für Außengewinde, die anderes für
Innengewinde bestimmt ist Die Gabel 66 wird durch den Querschlitten 68 über die
Stange 69 und die Feder 70 (Fig. 3) stets gegen die Unrundscheibe 6o gedrückt.
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Um nun die vorstehend beschriebenen Gruppen von Antriebs- und Schaltorganen
in Tätigkeit zu setzen, ist ein einzelner Schaltliehel71 vorgesehen. Derselbe ist
auf einer Welle 71, drehbar gelagert und wirkt, wenn er zwecks Einschaltung der
Operationen verschwenkt wird, auf einen Querschlitten 73 (Fig. i und 3). Beim Abschalten
wird er durch die Feder 74 und den federnden Queranschlag 75 in seine Ausgangslage
zurückgebracht. Die Grundstellung des Anlaßhebels 71 ist mittels einer auf der Welle
71a sitzenden Schraube einstellbar.
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Wird der Anlaßhebel 71 in die Arbeitslage gebracht, d.h. in Fig. i
unten nach links geschwenkt. so kommt er mit zwei auf der gemeinsamen Welle übereinandergelagerten
Hebeln 78 und 79 in Eingriff, deren Ende als Haken ausgebildet ist.
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Der Hebel 78 ist an eine querbewegliche Stange 77 angelenkt,
die durch den Mitnehiner 76 der auf der Hilfssteuerwelle 57 sitzenden Scheibe 61
gesteuert wird. Der Hebel 79 andererseits schlägt am Ende jedes Werkzeugdurchlaufes
gegen einen am Maschinengestell. festen Anschlag 8o, der ihn dann so weit verschwenkt,
daß er den Hebel 71 freigibt.
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Die Bewegungen des Querschlittens 73 werden über eine Zahnstange 81
auf ein Zahnsegment 31 und damit auf die Welle 30 übertragen, um den ganzen
Mechanismus zum Stillstand zu bringen.
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Das Maschinengestell weist, wie aus Fig. 3 ersichtlich, eine Führung
92 auf, auf welcher ein Längsschlitten 82 gleitet. Dieser trägt seinerseits den
schon erwähnten Querschlitten 73, auf welchem wiederum der Querschlitten 68 gleitet,
der seinerseits einen kleinen verstellbaren Längsschlitten 85 für. den Werkzeughalter
86 trägt.
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Am Ende jeder vorgesehenen Folge von Arbeitsgängen -wird die Rückwärtsbewegung
des beweglichen Teiles durch die Rück'stellfeder 90 bewirkt.
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Die Arbeitsweise der Gewindeschneidmaschine ist folgende: Nachdem
das Werkstück auf der Spindel 4 befestigt ist, wird die Maschine mittels der durch
den Hebel 8" gesteuerten Kupplung 8 in Bewegung gesetzt. Es läuft dann zunächst
nur die Spindel 4.
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Dann wird der Hebel 7 1 nach links gedreht. Durch diese Bewegung
wird der Schlitten 7 3 so verschoben, daß einerseits der Gewindesträhler 95 in die
Arbeitslage gelangt und a iidererseits
über die Zahnstange 81 und
das Segment 31 die Drehung der Welle 30 veranlaßt wird. Diese Drehbewegung
über:rä-rt sich auf die Welle ig, die sich nunmehr axial ,erschieb@t und die Kupplung
17 schließt. Dadurch werden die Leitspindel 22 und die Hauptsteuerwelle 26 in Gang
gesetzt. Auf dem Weg über die Hilfssteuerwelle 36 wird die -Mutter 37 mit der Leitspindel
22 in Eingriff gebracht. Gleichzeitig wird die Stanr;e 47 durch den Hebel 46 der
Welle 45 in Längsrichtung verschoben. Diese Verschiebung der Stange :I7 hat zur
Folge, daß der Anschlag 67 aus der Ausnehmung der Stange 4.7 herausgestoßen wird
und gegen die Querfläche der Stange 47 gelangt, was eine der Tiefe der Ausnehmung
in der Stange 47 entsprechen:le Querverschiebung des den Gewindesträlilr (ä5 tragenden
Teiles 86 zur Folge hat. Zugleich wird über die Hilfssteu.erwelle 36 und (las Klinkenrad
59 die Drehung der Unrandscheibe 6o bewirkt, welche sich bei jedem Arbeitsgang des
Werkzeuges um einen gewissen Winkel dreht und so die Schnittiefe des Werkzeuges
95 regelt.
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Die auf der gleichen Welle 57 wie die Uilru.ndscheibe 6o befestigte
Auslösescheibe 61 folgt den Winkelverschiebungen dieser jetzteren. Der Eingriff
der Mutter 37 mit der Leitspindel 22 bewirkt den Vorschub des Werkzeuges in der
Längsrichtung. Am Enfle des Arbeitsganges bringt die Verschiebung des auf die Nockenwelle
26 wirkenden Hebels ioi den Auslösenocken 33 gegenüber dem Auslösehebel38; dieses
Auslösen am Ende des Arbeitsganges bewirkt die den soeben beschriebenen entgegengesetzten
Bewegungen, d. h. den Ouer- und Längsrücklauf des Werkzeuges 95 unter der Wirkung
der Rückstellfeder 9o (Fig. 3) dank der der Stange .f7 und der Lösung der Mutter
37 von der Leitspindel 22. Bei jedem Vorschub ain Ende jedes Arbeitsganges wird
der Verriegelungshebel 79 durch den Anschlag 8o gesteuert. Wenn das WerI:zeug die
gewünschte . Schnittiefe erreicht hat, d. h. während .des letzten Arbeitsganges,
wurde die Auslöse-Scheibe 61 um einen genügenden Winkel gedreht, damit der Mitnelimer
76 mit der Stange 77 in Eingriff kommt, die ihrerseits auf den Hebel 78 wirkt.
Wenn dieser letztere durch den Mitnehmer verschoben wird, befreit er also den Steuerhebel
71 zu Beginn des letzten Arbeitsganges des Werkzeuges. Am Ende dieses Arbeitsganges
befreit der Hebel 79
seinerseits den Hebel 71, indem er mit dem ..
Anschlag 8o in Eingriff kommt, was ihm erlaugt, unter der Wirkung der zwei Federn
,^q., 75 (Fig. 3) sich in die Ruhelage zurückzubewegen. Diese Bewegung des Steuerhebels
71
in seine Ruhelage bewirkt die Rückbewegung j des Querschlittens 83 der
Zahnstange 8i und des Zahnsektors 31, welche Bewegung sich im entgegengesetzten
Sinne vollzieht als die vom selben Steuerhebel 71 bei der Ingangsetzung der
Maschine ausgeführt. Die Folge dieser .Bewegung ist das Auseinandergehen der zwei
Klauen der Kupplung 17, d. h. das selbsttätige Anhalten des beweglichen Teiles.
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Die Fig. i und 3 der Zeichnung zeigen die Stellung der Unrundscheibe
6o und der Stange 47, um Außengewinde zu schneiden. Soll man Innengewinde schneiden,
so stellt man die Stange 47 auf die andere Seite des Anschlags 67, und läßt den
Mitnehmer 65" auf die Unrundscheibe 6o wirken.
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Bei jedem Durchlauf des Gewindestrählers stößt der Hebel 79 gegen
den Bettanschlag 8o und wird hierdurch vom Hebel 71 vorübergehend abgeklinkt.
Die Stellung des Klinkenhebels 78 bleibt hierbei `unverändert. Sobald jedoch der
letzte Durchlauf beginnt, wird durch den Anschlag 76 die Schaltstange
77 so verschoben, daß der Hebel 78 vom Hebel 71'
losgeklinkt wird.
Sobald dann der letzte Durchlauf beendet ist und der Hebel 79 durch den Anschlag
8o wiederum ausgeklinkt wird, schnappt der Hebel 71 unter der Einwirkung der Feder
74 in seine Grundstellung nach rechts zurück, wobei über den hlitnehmerzapfen 72
gleichzeitig der Schlitten 73 eine Querbewegung erfährt, bis das Segment
31
und die Welle ig in Gang gesetzt wird, so daß die Kupplung sich löst und
somit sämtliche Teile der Maschine, außer der Spindel .i, stillgesetzt .werden.