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Gewindebohrvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Schneiden von Gewinde unter Vorschub des Werkstückes, indem die akial verschiebbare
Werkzeugspindel durch den Anpreßdruck des Werkstückes eine Wechselkupplung steuert,
die jeweils das Drehmoment für den Vor- und Rücklauf des Werkzeuges überträgt.
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Die bisher bekannten Vorrichtungen dieser Art haben den Nachteil,
daß das zum Schneiden des Gewindes erforderliche Drehmoment durch eine willkürliche
Steigerung des Anpreßdruckes bei der Führung des Werkstückes überschritten werden
kann. Abgesehen davon, daß hierdurch der Schnitt des Gewindes ungenau wird, geht
häufig der Gewindebohrer zu Bruch. Ferner weisen die bekannten Vorrichtungen den
Mangel auf, daß sie weder auf ein Stumpfwerden des Gewindebohrers noch auf ein Verklemmen
desselben durch Späne oder auf ein Engerwerden der Bohrung ansprechen. Insbesondere
beim Gewindeschneiden in empfindliche Werkstoffe machen sich die genannten Nachteile
durch Ausschuß des Werkstückes und Werkzeugbrüche unangenehm bemerkbar.
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Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung in Vorschlag gebracht, bei
der die oben aufgezeigten Übelstände nicht auftreten, indem das für die jeweilige
Laufrichtung des Werkzeuges erforderliche Drehmoment unter dem Einfluß von Schraubenfedern
entsteht, deren einstellbare Spannungen derart auf die beweglichen Kupplungselemente
übertragen werden, daß sie durch den Anpreßdruck des Werkstückes nicht überschritten
«-erden können.
Zu diesem Zweck- ist der das Drehmoment für den
Schneidvorgang bertragende Kupplungsteil mit der Werkzeugspindel axial verschiebbar
verbunden, so daß unzulässige Drücke des Werkstückes von der Spindel aufgenommen
werden, ohne das eingestellte Drehmoment selbst zu beeinflussen.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt .-111. i eine Seitenansicht teilweise geschnitten, Alb.
2 einen senkrechten Schnitt nach A-B der A11. i und Abb. 3 einen waagerechten Schnitt
nach C-D der Abb. i.
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Im Maschinengehäuse 4 ist die Spindel 5, auf deren freiem Ende sich
der Spannkopf 6 für das Schneidwerkzeug befindet, in Laufbüchsen 7, 8 horizontal
gelagert. In der gleichen Ebene, aber rechtwinkelig zur Spindel 5 lagert ebenfalls
im Geliäuse 4 die Antriebswelle 9, die einerseits eine Stufenscheibe io für den
Riementrieb und andererseits eine Reibscheibe i i trägt. Die Kraftübertragung von
der Reibscheibe i i auf die Werkzeugspindel 5 erfolgt über Konuskupplungen, die
von den Kupplungsscheiben 12 bzw. 14 und den Kupplungskonussen 13 bzw. 15 gebildet
werden. Die Reibscheibe i i steht mit den beiden Kupplungsscheiben 12, 14 in Verbindung,
die jeweils auf einer Verlängerung der Laufbüchsen 7 bzw. 8 konzentrisch um die
Spindel drehbar lagern. Auf der Spindel 5 befinden sich die beiden Kupplungskonusse
13, 15, von denen der eine 13 auf der Spindel 5 festsitzt, während der andere 15
auf dieser axial verschiebbar ist und die Drehbewegung über die Gleitrollen 16 auf
die Spindel überträgt. Die Gleitrollen 16 lagern auf einem Bolzen, der in der Spindel
festsitzt, und stehen mit dem Kupplungskonus über Mitnehmerstifte, nicht sichtbar,
im Eingriff. Durch axiales Verschieben der Spindel 5 können die Konusse 13, 15 abwechselnd
mit den Kupplungsscheiben 12 bzw. 14 in Eingriff gebracht werden, wodurch jeweils
eine gegenläufige Drehrichtung der Spindel hervorgerufen wird. Die Kupplung 14,
15 dient als Arbeitskupplung, während die Kupplung 12, 13 den Rücklauf des Werkzeuges
bewirkt. Zwischen den beiden Kupplungskonussen 13, 15 sind auf der Spindel 5 zwei
Drucklager 17, 18 angeordnet, die auf dieser axial verschiebbar sind und durch je
einen einseitig im Gehäuse ,4 angelenkten Hebel 19, 20 geführt werden (Abb.2). An
den freien Enden der Hebel 19, 20 greifen Schraubenfedern 21, 22 an,' die
jeweils an einem durch eine Rändelmutter 24 bzw. 26 verstellbaren Gewindebolzen
23 bzw. 25 befestigt sind und durch diese gespannt werden. Unter dem Einfluß der
Feder 21 drückt der Hebel i9 das Drucklager 17 gegen den Kupplungskonus 13 und bringt
diesen mit der Kupplungsscheibe 12 in Eingriff. Mit Hilfe der Feder 22, die eine
etwas geringere Spannung besitzt als die Feder 21, wird der Kupplungskonus 15 durch
den Hebel 20 bzw. das Drucklager 18 gegen die Gleitrollen 16 gedrückt, ohne dabei
mit der Kupplungsscheibe 14 in Berührung zu kommen. Dies ist dieAnfangsstellung
bei Inbetriebnahme der Vorrichtung.
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Die Handhabung und Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes ist folgende:
Den jeweiligen Arbeitsbedingungen entsprechend wird zunächst die Spannung der Federn
21, 22 mittels der Rändelmuttern 24, 26 eingestellt. Die Feder 22 wird so stark
angezogen, daß zwischen dem Konus 15 und der Kupplungsscheibe 14 ein Anpreßdruck
herrscht, der zur Erzielung des für den Schneidvorgang notwendigen Drehmomentes
erforderlich ist. Alsdann wird die Feder 21 um ein geringes mehr als die Feder 22
gespannt. Dadurch wird über den Hebel i9 die Rücklaufkupplung 12, 13 in Tätigkeit
gesetzt; die Spindel 5 läuft entgegen der Schneidrichtung. Die Maschine ist arbeitsbereit.
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Das Werkstück wird nunmehr an das Schneidwerkzeug herangebracht. Durch
leichten Druck des Werkstückes gegen den Gewindeschneider und damit gegen die Spindel5
wird die Mehrspannung der Feder 21, die möglichst gering zu halten ist, überwunden
und die Kupplung 12. 13 gelöst; die Spindel 5 bleibt stehen. Bei zunehmendem Druck
des Werkstückes gegen den Gewindebohrer wird auch die verbleibende Spannung der
Feder 21 überwunden, wobei die Spindel j mit den Gleitrollen 16 weiter zurückweicht.
LTber den Hebel 20 zieht nun die Feder 22 den Konus 15 mit der anfänglich
eingestellten Kraft in die Kupplungsscheibe 14, so daß die Arbeitskupplung wirksam
wird, d. h. die Spindel 5 dreht sich in der Schneidrichtung, das Werkzeug arbeitet
und schneidet das Gewinde.
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Sollte der auf die Spindel 5 wirkende Druck das zulässige Maß, d.
1i. die eingestellte Federkraft 22 übersteigen, was bei ungeschulten Arbeitskräften
erfahrungsgemäß häufig der Fall ist, so schiebt sich die Spindel 5 in ihrer Lagerung
noch weiter axial zurück, ohne einen zusätzlichen Druck auf die Arbeitskupplung
auszuüben, da diese ja verschiebbar auf ihr angeordnet ist. Das eingestellte Drehmoment
kann also nicht überschritten werden. Die axiale Bewegungsfreiheit der Spindel 5
wird durch eine in der Lagerbüchse 8 befindliche verstellbare Anschlagschraube 27
begrenzt.
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Wird das Werkstück nicht mehr angedrückt oder findet der Gewindebohrer
keinen Widerstand mehr, so kehrt die Spindel 5 unter der Federwirkung 21 wieder
in ihre Ausgangsstellung zurück, d.11. die Arbeitskupplung 14, 15 wird ausgerückt,
und die Rücklaufkupplung 12, 13 tritt wieder in Tätigkeit. Das Schneidwerkzeug schraubt
sich aus dem Werkstück heraus. Wird der zum Arbeiten erforderliche Druck während
des Schneidens unterbrochen, so tritt der gleiche Vorgang ein, und die Spindel 5
läuft wieder rückwärts. Durch abermaliges Andrücken des Werkstückes wechselt die
Drehrichtung, und das Werkzeug arbeitet wieder. Dieser Vorgang läßt sich beliebig
oft wiederholen.
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Zum Zwecke eines besseren Druckausgleichs zwischen der Reibscheibe
i i und den Kupplungsscheiben 12, 14 wird die Antriebswelle 9 vorteilhaft in Richtung
auf die Arbeitskupplung aus der Mitte des Gehäuses versetzt angeordnet.
An
Stelle der Reibscheibe i i und der Kupplungsscheiben 12, 14 können auch andere Elemente,
z. B. Zahnräder, zur Kraftübertragung von derAntriebswelle 9 auf die Spindel 5 dienen.