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Gewindeschneidvorrichtung mit Leitpatrone für das Schneiden von ein-
und mehrgängigem Gewinde auf selbsttätigen Drehbänken und Revolverdrehbänken Die
Erfindung bezieht sich auf eine Gewindeschneidvo,rrichtung zum Schneiden von ein-
oder mehrgängigem Gewinde auf selbsttätigen Drehbänken und Revolv erdrehhänken,
welche eine besondere, von der Arbeitsspindel abhängige Teilradübertragung besitzt,
die während des freien Zurückspringens des Leitlackenarmes das genaue Wiederansetzen
des Gewindestrählers beim Schneiden eingängiger Gewinde oder die genaue Weiterteilung
beim Schneiden mehrgängiger Gewinde selbsttätig bewirkt. Es ist bereits bekanntgeworden,
die Gewindeschneidvo@rrichtung für Revolverdrehbänke so"vie für selbsttätige Drehbänke
von der Arbeitsspindel aus mit einer Zahnradübersetzung von i : a anzutreiben, um
beim Schneiden von Gewinde mit geringer Steigung eine Gewindepa.tro,ne von der doppelten
Steigungshöhe verwenden zu können und einen guten Eingriff zwischen Gewindepatrone
und Gewindeleitbacke zu erzielen.
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Es ist auch eine Gewindestrählvorrichtung mit Leitpatrone für das
Schneiden mehrgängiger
Gewinde mit mehreren Strählerdurchläufen
durch jeden Gewindegang hindurch bekanntgeworden, bei der zwischen Arbeitsspindel
und Leitpatronenwelle eine je nach der Anzahl der Gewindeeingänge auswechselbare
unregelmäßige Wechselradübersetzung vorgesehen ist, die so berechnet wird, daß zwischen
dem Ausheben der Gewindeleitbacke aus der Gewindeleitpatrone und dem Wiedereinfallen
in diese Patrone ein Weiterdrehen des zu strählenden Gewindestückes mit Voreilung
oder Verzögerung zu einem anderen als dem eben bearbeiteten Gewindegang stattfindet.
Dabei sitzt aber die Gewindeleitpatrone ebenso wie die Nockenknaggen zum Ausheben
der Gewindeleitbacke aus der Gewindeleitpatrone unmittelbar auf der sog. Steuerwelle,
die hier gleichzeitig die Gewindeleitpatronenwelle ist, so daß auch das Ausheben
der Gewindeleitbacke unmittelbar von der Drehzahl der Arbeitsspindel abhängig ist.
Dadurch, daß beim Schneiden von mehrgängigen Gewinden nach jedem Schnitt eine bestimmte
Teilung des Werks.tückumfanges zur Stellung des Gewindestrählers vorgenommen werden
muß, ist die Anwendung von einfachen Räderübersetzungen zwischen Arbeitsspindel
und Steuerwelle, wie z. B. von i : i oder von 1 ::2, 1 :.a. usw.. nicht möglich,
weil bei diesen das Versetzen des Gewindestrählers nach jedem Schnitt nicht erfolgen
kann. Es müssen bei diesen Gewindestrählvorrichtungen unregelmäßige Übersetzungen,
die je nach der Anzahl der Gewindeeingänge verschieden sein müssen, um die Versetzung
dieser beim Anfang des Strählens zu erreichen, gewählt werden. Durch die verhältnismäßig
hohe Drehzahl der Steuerwelle oder Gew inde.leitpatronenwelle laufen außerdem die
Schaltknaggen oder Hebel zum Ausheben der Gew indeleitbacke sehr schnell, wodurch
ein unruhiges, schlagartiges Arbeiten der gesamten Vorrichtung hervorgerufen wird.
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Es ist auch eine Vorrichtung zum Schneiden ein- und mehrgängiger Gewinde
für Drehbänke und ähnliche Werkzeugmaschinen bekanntgeworden, bei der außer einer
Zahnradübersetzung zwischen Arbeitsspindel und Gewindeleitpatronenwelle noch eine
zweite als Teilvorrichtung wirkende Zahnräderübertragung zwischen Gecvindeleitpatrouenw
eile und einer parallel zu dieser angeordneten Steuernockenwelle vorgesehen ist,
damit beim Schneiden von mehrgängigen -Gewinden die Umlaufzahl der Steuernockentrommel
so, geregelt werden kann, daß das Gewinde schneidmesser am Ende des Schlittenrücklaufs
sich vor den nächsten Gewindeeingang einstellt. Dabei ist die Gewindeleitbacke unmittelbar
an dem mit dem Schneidmesserschlitten verbundenen Auslegearm befestigt, der während
des Gewindeschneidens mit einer Laufrolle an der mit einer breiten Vertiefung versebenen
Steuernockentrommel entlang gleitet und durch das Einfallen der Laufrolle in die
Vertiefung aus der Gewindepatrone ausgehoben wird, um unter Wirkung der üblichen
Schraubenfeder in die Anfangsstellung zurückzuspringen. Durch das dauernde Ahrollen
der Laufrolle während des Gewindeschneidens auf der mit einer durchgehenden Vertiefung
versehenen Steuernockentrommel sind zum Schneiden von verschiedenen ein-oder mehrgängigen
Gewinden mit genau auslaufenden, vollen Gewindesteigungen entsprechenden Längen,
auch verschiedene Steuernockentrommeln mit verschiedenen Breiten der Vertiefungen
zum Einfallen des Auslegearmes erforderlich. Es ist nicht möglich, bei Anwendung
dieser Vorrichtung mit einer einzigen Steuernockentrommel verschiedene Gewindelängen
zu schneiden, wenn die Gewindestücke mit genau auslaufenden, vollen Steigungen entsprechenden
Längen hergestellt werden sollen. Das Ein- und Umstellen der Vorrichtung ist umständlich
und beansprucht auch viel Zeit.
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Desgleichen ist bereits für eine Gewindestrählvorrichtung für Ein-
und Melirspindelautomaten, bei der der Gewindesträhler auf einem seitlich der Arbeitsstelle
vorgesehenen Kreuzschlitten angeordnet ist, vorgeschlagen worden, an dem einen Ende
einer schwenkbaren, durch die Gewindepatrone achsig verschobenen Welle einen Strählerarm,
der die Längsverschiebung des Längsschlittens verursacht, und an dem anderen Ende
derselben Welle einen zweiten Arm anzubringen, der die Verstellung einer zwischen
den beiden Querschlitten angeordneten Steuerkurve bewirkt.
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Schließlich ist es auch bekanntgeworden, die Steuernocken zum Ausheben
der Gewindeleitbacke aus der Gewindepatrone durch ebenso schnell wie die Gewindepatronenwelle
umlaufende Steuernocken zu bewirken und das Zurückziehen des Gewindestrählers aus
dem geschnittenen Gewinde durch Kurven und Kurvenhebel von der Steuerwelle der Maschine
aus zu veranlassen.
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Gemäß der Erfindung ist demgegenüber die Einrichtung so getroffen,
daß der scheibenartig ausgebildete, mit dem Tasthebel nur heim Einlegen der- Leitbacke
in Berührung bleibende Nocken an dem ihn antreibenden Wechselrad in Umfangsrichtung
ein- und feststellbar befestigt ist und daß die Leitbacke über einen mit ihr gekuppelten
und ihrer Längsbewegung folgenden Hebel während des Schneidvorganges durch eine
entsprechend der Gewindelänge einstellbare Führungsschiene mit der Leitpatrone in
Eingriff gehalten ist.
Hierdurch wird erreicht, daß durch die Anordnung
einer eins.tellbarenTeileinrichtung zwischen Patronenwelle und Vorschubstange nicht
nur mit den höchsten Drehzahlen Gewinde gestrählt werden kann, sondern daß auch
ein schnelles Einsetzen der Leitbacke in die Gewindepatrone, ein ruhiges und sicheres
Einlegen und Ausheben der Leitbacke sowie eine gleichmäßige, genaue Gewindelänge
durch das plötzliche Ausfallen der Leitbacke aus der Gewindepatrone möglich ist.
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Durch die einstellbare Nockenscheibe wird ferner ein äußerst genaues,
selbsttätiges Ansetzen des Gewindestrählers von Gewindeeingang zu Gewindeeingang
erreicht. Die einzelnen Gänge eines ein- oder mehrfachen Gewindes werden dabei fortlaufend
hintereinander mit zunehmendem Vorschub des Gewindestrählers geschnitten. Durch
das nicht allzu schnelle und gleichmäßige Ausheben der Gewindeleitbacke aus der
Gewindepatrone ohne harte Stöße, die bisher infolge der höheren Drehzahl der Gewindepatronenwelle
unvermeidlich waren, arbeitet die Gewindeschneidvorrichtung ruhiger als die bisher
bekannten Einrichtungen, bei denen das Herausheben der Gewindeleitbacke durch auf
der schnell laufenden Gewindepatronenwelle angeordnete Nocken erfolgte.
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Infolge der Anordnung einer Teilvorrichtung, die durch die Teilradübersetzung
langsamer als die Leitpatronenwelde angetrieben wird und eine am getriebenen Teilrad
genau einstellbare Nockenscheibe aufweist, und der gleichmäßigen Führung des Leitbackenarmes
während des Gewindeschneidvorganges unabhängig von der Teilvorrichtung und der Nockenscheibe
durch eine besondere Führungsschiene werden Erschütterungen auf dem Gewindeleitbackenarm
und dem Schneideisenschlitten vermieden. Durch die Anordnung der Gewindeschneidvarrichtung
an der Maschine außerhalb des Arbeitsbereiches der übrigen Werkzeuge wird die Dauer
der übrigen Arbeitsstufen des Werkzeugschlittens., Revolverkopfes, Quersupporte
oder Sondereinrichtungen nicht beeinträchtigt. Man ist also in der Lage, das Werkstück
unabhängig von der Zeitdauer der übrigen Arbeitsgänge mit Gewinde zu versehen.
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Bei der vorzugsweise zur Anwendung gelangenden Ausführung der Erfindung
besteht der Führungsarm für die Gewindeleitbacke aus zwei Teilen, die federnd miteinander
verhunden sind, wodurch ein ruhiges. und stoßfreies Einlegen, Längsführen und Ausheben
der Gewindeleitbacke erreicht wird.
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Das Wiedereinsetzen des Gewindestrählers nach jedem Schneidvorgang
erfolgt in Abhängigkeit von dem Übersetzungsverhältnis der Teilwechselräder, indem
während des Zurückspringens der Varschubstange und des Strählerlängsschlittens ein
auf letzterem sitzender Steuerhebel auf einer am Schlittenträger angebrachten Schiene
so lange entlang gleitet, bis er durch eine Schrägfläche dieser Schiene verschwenkt
wird, wodurch der den Gewindesträhler tragende Sprungschlitten zwangsläufig nach
unten gedrückt und der Gewindesträhler in: Arbeitsstellung gebracht wird.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Gewindeschneidvorrichtung
beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt Abb. i die vordere Ansicht des Oberschlittens
einer selbsttätigen Drehbank mit dem neuen Strählerschlitten sowie den senkrechten
Schnitt nach der Linie A-B der Abh. 5 durch die Lager der Einrückstange, der Vorschubstange
und der Gewindepatronenwelle; Abb. 2 ist eine obere Ansicht der Abb. i ; Abb. 3
ist ein Querschnitt durch den Tragarm der Maschine nach der Linie C-D der Abb. i
und eine. Seitenansicht auf den Oberschlitten in, der Richtung der Pfeile P; Abb.
d. ist ein Querschnitt durch das Patronengehäuse nach der Linie E-F der Abb. i,
der die Führung des Leitarmes während des Strählens, die Stellung der Gewindeleitbacke
zu der Gewindepatrone und die Federeinrichtung zwischen dem Leitarm und dem Arm
der Gewindeleitbacke in der Richtung der Pfeile R zeigt; Abb. 5 ist ein Querschnitt
durch das Patronengehäuse nach der Linie H-I der Abb. i mit Ansicht auf den Schwenkarm
für den Arm der Gewindeleitbacke und die Nockenscheibe, zum Ausheben des betreffenden
Armes in der Strählstellung in der Richtung der Pfeile T; außerdem zeigt diese Abbildung
die Wechselradübertragung von der Antriebswelle der Maschine zum Gewindepatronenweilenantrieb-
in der Richtung des Pfeiles U nach Abb. 2.
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Die Gewindesträhleinrichtung besteht im wesentlichen erstens aus einer
am Oberschlitten S der Maschine M angebrachten Strählervorrichtung, dieeinenLängsschlitten
i und einen Sprungschlitten 2 zur Aufnahme des Strählerhalters 3 mit dem Gewindesträhler
.4 besitzt, und zweitens aus einem Antriebs-oder Patronengehäuse 5 zur Aufnahme
der Antriebskupplung 6, der Gewindepatrone 7, der Wechselräder 8, 9, 1o, die je
nach der zu strählenden Gewindesteigung und der Anzahl der Gewindeeingänge umgesteckt
werden. Ferner aus einem am getriebenen Wechselrad i o verstellbar angeordneten
Nocken oder einer Nockenscheibe i i, einem Schwenkarm 13 mit Nockenrolle12, einem
Führungsarm 14 in federnder Verbindung mit einem Gewindel.eitbackenarm 15, einem
Verbindungssteg 16
zwischen Schwenkwelle i7 und Vorschubstange 18,
wobei letztere durch einen verstellbaren Spindelkopf i9 mit dem Längsschlitten i
der Strählervorrichtung gleitbar in Verbindung steht.
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Der Antrieb der Gewindesträhleinrichtung erfolgt von einer Welle 2o
aus, die zu der Arbeitsspindel der Maschine in einfacher Übersetzung steht.
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Durch die Zahnräder 21, 22 wird die eine Kupplungshälfte 6
im Patronengehäuse 5 in Drehung versetzt. Die selbsttätige Einschaltung der Kupplungshälfte
6 erfolgt während der selbsttätigen Abwärtsbewegung des Oberschlittens S durch die
schräge Fläche 23 am Oberschlitten S, die Einrückstange 24, den Muffenhebel 25 und
die Kupplungsmuffe 611, die mit der getailten Gewindepa,tronenwelle 26, 26a
verbunden ist. U m keine zu hohe Umlaufzahl der Gewindepatronenwelle 26, 26,1
zu
erreichen und ein ruhiges Arbeiten der Einrichtung zu sichern, sind die
übertragungsräder 21, 22 so gewählt, daß die Umdrehungszahl der Gewindepatronenwelle
26, 26a halb so hoch ist wie die Umdrehungszahl der `Vell.° 2o. Die Gewindepatrone
7 dreht sich also dauernd halb so schnell wie die Arbeitsspindel der Maschine und
das zu strählende Werkstück 27. Beim Schneiden von einfachem Gewinde muß also die
Gewindepatrone 7 die doppelte Gewindesteigung der Gewindesteigung des zu strählenden
Werkstückes 27 besitzen. Durch die geteilte Ausführung der GewindepatronenWelle
26, 26a bei 28 zwischen Wechselrad 8 und Gewindepatrone 7 (Abb. i) ist die Möglichkeit
gegeben, die Gewindepatrone 7 nach dem Herausziehen der Wellenhälfte 26a leicht
auszuwechseln.
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Das fest mit der Gewindepatronenwellenhälfte 26 verbundene Wechselrad
8 greift über ein durch -ine Schere 29 einstellbares Zwischenrad 9 in ein zweites
Wechselrad io, das lose auf einer iin Gehäuse 5 befestigten Laufbüchse 30 läuft
und mit einer Nockenscheibe i i versehen ist, die wegen der Einstellba.rkeit gegenüber
dem '\@lechselrad io eine Nut 31 besitzt und durch eine Schraube 32 mit dem Wechselrad
io fest verbunden werden kann. Ebenso, wie die Gewindepatrone 7 können auch die
Wechselräder 8 und io nach Zurückziehen der Wellenhälfte -26a leicht ausgewechselt
werden.
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Kurz vor dein Anfang eines jeden Strählvorganbes, das ist, wenn der
Gewindesträhler 4 und die Rolle 12 des Schwenkarmes 13 in die punktierten Stellungen
der Abb. i und 5 zurückgeworfen worden sind und der Gewindesträhler.4 durch dengleichmäßigenVorschub
des Oberschlittens S um die Spantiefe weiter gerückt ist, stößt der Nocken i i gegen
die in diesem Augenblick tiefliegende Rolle 12 des Schwenkarmes 13 (Abb. 5) und
hebt so den Schwenkarm 13 in die ausgezogene Stellung der Abb.5. Da der Schwenkarm
13
durch die Schwenkwelle 17 mit dem Führungsarm i,i in fester Verbindung
steht, wird dieser Arm 1.4 sowie der Gewindeleitbackenarrn 15 von der punktierten
Stellung der Abb.-1 in die ausgezogene Stellung derselben Abbildung gebracht, so
daß die Gewindeleitbacke i5a mit der Gewindepatrone 7 in Eingriff kommt und durch
den Führungsbolzen 1411 und die Führungsschiene 14P während des Strählvorganges
in der durch die Nockenscheibe i i gegebenen Stellung verbleiben muß.
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Sobald jedoch der Führungsbolzen 1411 von der eingestellten Führungsschiene
1411 abgleitet (punktierte Stellung in Abb. t), wird die Gewindeleitbacke 15a durch
den Zug der Schraubenfeder 15b aus der Gewindepatrone 7 herausgezogen.
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Die Ausschwenkbewegung des Führungsarmes 14 und somit des Schwenkarmes
13 wird durch eine Anschlagplatte i-1' begrenzt, die sich während der Rückschlagbewegung
der Arme 13. 14 und 15 auf der oberen Fläche der Schiene 14v entlang führt.
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Um ein sicheres Herausheben der Gewindeleitbacke 15a zu gewährleisten,
stößt die Rolle 151' des Leitbackenarmes 15 außerdem gegen eine kegelig anlaufende
Schiene i51. Sofort nach dem Herausheben der Gewindeleitbacke 15a werden Führungsarm
14 und Schwenkarm 13 durch den Druck der zusammengep.reßten Schraubenfeder 37 so
weit zurückgeworfen, daß letzterer mit seiner Nockenrolle 12 in das Angriffsfeld
der Nockenscheibe i i zu stehen kommt. Damit kleine Unregelmäßigkeiten der übertragung,
die während des Vorschiebens auftreten könnten, nicht auf den Gewindesträhler 4.
übertragen werden und um eine mögliche sanfte Übertragung zwischen der Gewindepatrone
7 und der Vorschubstange i8 zu erreichen, ist zwischen Gewindeleitbackenarm 15 und
Führungsarm 1.4 eine federnde Verbindung 33 vorgesehen.
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Die Vorschubdauer der Gewindeleitbacke i 5a auf der Gewindepatrone
7 ist länger oder kürzer, je nach der eingestellten Länge der Führungsschiene 14v.
i Beim Strählen von kurzen Gewinden genügt es, wenn das Übersetzungsverhältnis der
Wechselräder 8 und io ins Langsame und die Steigung der Gewindepatrone 7 so gewählt
werden, daß nach jeder Umdrehung der Nockenscheibe ii, der Schwenkarm 13 nach dem
Strählvorgang hochgehoben wird, damit die Ge windeleitbacke 15a mit der Gewindepatrone
7 wieder in Eingriff gebracht wird. Beim Strählen von langen Gewinden und Gewinden
mit geringer Steigung macht die Nockenscheibe ii dagegen mehrere Umdrehungen,
bevor
die Rolle 12- des Schwenkarmes 13 wieder bis zur Nockenscheibe ii zurückgeworfen
wird.
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Beim Strählen von mehrgängige@nGewinden wird die Wechselradübersetzung
8 bis io als Teilvorrichtung benutzt. In diesem Fall ist das Übersetzungsverhältnis
der Wechselräder 8 bis io und die Anzahl .der Eingänge der Gewindepatrone 7 so zu
berechnen, daß sich die Nackenscheibe i i während des Strählervorganges gegen die
vorhergehende Teilstellung um so viel weiter verstellt, als es die Teilung der mehrgängigen
Schraube 27 verlangt. Der Anzahl der Eingänge entsprechend wird dann durch den Schwenkarm
13 die Gewindeleitbacke 1511 gegenüber der Gewindepatrone 7 um die betreffende Teilung
versetzt. Beispielsweise kann man beim Schneiden eines fünfgängigen Gewindes eine
fünfgäng ige Gewindepatrone und Wechselräder von toi und 44 Zähnen wählen.
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Die Übertragung der Längsbewegung von der Schwenkwelle 17 zur Vorschubstange
18 erfolgt durch einen Verbindungssteg 16, der durch einen, verstellbaren Spindelkopf
ig, in eine T-Nut des. Strählerlängsschlittens i greift.
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Während des. Strählens wird der Längsschlitten; i durch die Vorschubstange
18 in der Richtung des Pfeiles V (Abb. 2) so, lange vorgeschoben, bis die obere
Leitschiene 34 des Sprungschlittens sich am äußeren Umfang cc des runden Nockens
35 (Abb. i) führt. Sobald das Ende der Leitschiene 34 den Absatz b des. Nockens.
35 erreicht hat, springt der Schlitten 2 mit dem Gewindesträhler 4 durch den Druck
der Schraubenfedern. 36 nach oben, und zwar in dem Augenblick, in dem die Gewindeleitbiacke
i5a durch die Wirkung der Feder i 5b und der Anschlagschiene i 5d aus der Gewindepatrone
7 gehoben wird.
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Durch den Druck der beim Strählen zusammengeschobenen Schraubenfeder
37 wird die Vorschubstange i8 mit dem Längsschlitten i der Strählvorrichtung plötzlich
zurückgeworfen. Dabei drückt die Leitschiene 34. mit der rechten Ecke gegen den
Absatz b des runden Nockens 35 (Abb. i) und dreht diesen zurück. Gleichzeitig gleitet
aber der am Längsschlitten i um den Bolzen 38 drehbar angeordnete Nackenhebel
39 mit seinem abgesetzten Zahn an einer am Oberschlitten S verstellbar angeordneten
Leitschiene 4o entlang, die mit einer kurzen Schräge 41 versehen ist. Bevor jedoch
der zurückgeworfene Schwenkarm 13 durch die Nackenscheibe ii wieder gehoben wird,
ist der Zahn des Nackenhebels 39 an der kurzen Schräge 4i angelangt, so daß der
Nackenhebel 39 um den Bolzen 38 geschwenkt worden ist und mit seinem entgegengesetzten
Ende 42 durch Schlitz und Bolzen, den Sprungschlitten 2 nach unten gedrückt hat,
um den Gewindesträhler 4. vor dem zu strählenden Gewinde 27 wieder in die Schneidstellung
zu bringen.
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Ist das zu strählende Gewinde bis zur richtigen Tiefe geschnitten,
so wird der normale Vorschub des Oberschlittens S durch das Anschlagen einer Stellschraube
43 gegen die Oberschlittenführung S1 begrenzt und der Oberschlitten: S wird mit
dem Strählerschlitten 12 durch die übliche Kurvenscheibe der Steuerwelle der betreffenden
Maschine in entgegengesetzter Richtung des Pfeiles bei S (Abb. i) nach ohen zurückgezogen.
Durch den Druck der zusammengepreßten Schraubenfeder 4..4 gleitet dann die Einrückstange
24 an der schrägen Fläche 23 des Oberschlittens .S nach links zurück und
rückt durch den Hebel 25 und die Muffe 611 die Antriebskupplung 6 aus. Die Gewindesträhleinrichtung
bleibt dann so, lange außer Tätigkeit, bis durch den Vorschub, des Oberschlittens
S nach unten (Richtung des Pfeiles bei S) die Einrückung der Kupplung 6, 6a durch
das Verschieben, der Einrückstange 24 unter der Wirkung der schrägen Fläche 23 am
Oberschlitten S wieder erfolgt ist, um den oben beschriebenen Strählvorgang am nächsten
Gewindestück 27 zu wiederholen.