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Zusatzgerät für Drehbänke, insbesondere zum Gewindeschneiden Die Erfindung
bezieht sich auf ein Zusatzgerät für das Gewindeschneiden und ähnliche Arbeiten
zur Befestigung an üblichen Drehbänken, ohne daß es notwendig ist, an der Drehbank
etwas ändern zu müssen.
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Zusatzgeräte dieser Art sind an sich bekannt, bei denen die Führungen
für den Werkzeugschlitten eine Längsverstellung parallel zu dem zu bearbeitenden
Werkstück und eine Änderung des Abstandes zu diesem zulassen. Zur Längsverstellung
des Schlittens. weist das Gerät eine auf verschiedene Steigung einstellbare Vorrichtung
auf. Die Änderung der Steigung erfolgt durch Wechselräder oder durch ein kompliziertes
Übertragungssystem.
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Die Erfindung hat eine weitere Ausbildung solcher Zusatzgeräte zum
Gewindeschneiden zum Gegenstand. Sie zeichnet sich dadurch aus, daß die Vorrichtung
für den Steigungsvorschub aus einer Kurvenscheibe besteht, deren Hub auf einen Schlitten
übertragbar ist, der seinerseits einen auf den Werkzeugträger über Hebel od. dgl.
einwirkenden zweiten Schlitten mitnimmt. Hierbei ist die Winkelstellung der Führung
des ersten Schlittens zu derjenigen des zweiten Schlittens für die Einstellung der
Gewindesteigung zueinander veränderlich. Außerdem verläuft die Drehachse der Kurvenscheibe
senkrecht zu der Verschiebeebene der beiden Schlitten. Der erste Schlitten ist mit
dem zweiten über einen an einer Schrägfläche entlang gleitenden Führungsstein gekuppelt.
Man erreicht hierbei eine Einstellung der Gewindesteigung mit Hilfe eines mit 'konstantem
Lauf sich bewegenden Verstellmechanismus, der durch die Kurvenscheibe gesteuert
wird und die Verstellung des Werkzeugschlittens
für verschiedene
Geschwindigkeit steuert.
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Die Steuerkurve des Tiefenvorschubs macht eine Umdrehung bei vollständigem
Herstellen des Gewindes, und die Gewindetiefe entspricht dem höchsten Punkt der
Kurve, so daB diese Tiefe nicht überschritten werden kann.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung und den Ansprüchen.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel
veranschaulicht. Abb. i zeigt in einer Übersicht die Anordnung des Gerätes an einer
Drehbank und die Einzelheiten der Abnahme der Bewegung von der Drehbankspindel;
Abb. 2 zeigt im Schaubild, teilweise im Schnitt, das gesamte Gerät, insbesondere
die gegenseitige Anordnung der Hauptteile; Abb.3 zeigt im Schema schaubildlich die
Vorrichtung für die Wahl der Gewindesteigung und für die Steuerbewegung des Vorschubs
und des Rückzuges des Werkzeugträgers; Abb..I ist eine Ansicht von unten im Schaubild
des die Verstellmöglichkeit der Gewindesteigung enthaltenden Gehäuses; Abb.5 ist
eine Teilansicht im Schaubild der Hauptsteuerteile des Werkzeugträgers und der Rückhol-
und Nachstellvorrichtung für die Gegengewichte; Abb. 6 entspricht der Abb.
5 und stellt eine Darstellung unter anderem Blickwinkel dar und veranschaulicht
das Einfügen und die Führungen der Schlitten in der Werkzeugträgerschlittenplatte;
.gbb.7 ist eine schaubildliche Darstellung der Steuervorrichtung für den Tiefenvorschub
und die Regelung der Anzahl der Schnitte; Abb. 8 ist ein Schnitt nach der Linie
VIII-VIII der Abb. i ; Abb. g ist ein Schnitt nach der Linie IX-IX der Abb. i, wobei
sich der Mechanismus, im Stillstand befindet; Abb. io zeigt den Steuerungsteil zum
Ingangsetzen der Vorrichtungen für die Wahl der Gewindesteigung und- des Tiefenvorschubs;
Abb. m 1$t ein Schnitt nach der Linie IX-IX der Abb. i, wobei der Mechanismus sich
in Arbeitsstellung befindet; Abb. 12 ist ein Schnitt nach der Linie XII-XII der
Abb. i i ; Abb. 13 zeigt eine Blockierungsvorrichtung für das Ingangsetzen und für
den selbsttätigen Stillstand; Abb. 1,4. zeigt eine Vorrichtung für das Einsetzen
des Stillstandes des Gerätes.
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Die Einrichtung zur Bewegungsabnahme von der Drehbankspinde'l (Abb.
i und 2) besteht aus einem auf der Spindel gelagerten Zahnrad i, das über die Kette
2 mit dem weiteren Kettenrad 3 verbunden ist. Über Kardangelenke 4. und 6 und eine
Kardanstange 5 wird die Bewegung auf auswechselbare Zahnräder 7 und 8 übertragen,
weiter über die Schnecke 9 zu dem Schneckenrad io, das eine Klaue ii trägt.
Mittels eines Verschieberades 14 kann die Verbindung mit den miteinander verbundenen
Kurvenscheiben 12 und 13 hergestellt werden (Abb. 2 und 8).
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Die Vorrichtung zur Auswahl der Gewindesteigeng (Abb.2 und 3), die
auf einer mit der festen Schlittenplatte 3i: verbundenen Brücke angeordnet ist,
besteht aus einem verstellbaren Schlitten 15, der an seiner oberen Fläche eine an
der Kurvenscheibe 13 gleitende Rolle 16 und. an der unteren Seite einen Führungsstein
17 aufweist, der sich gegen die Schrägfläche 18 anlegt, die mit dem Schlitten i9
verbunden ist. Dieser Schlitten i9 gleitet hierbei in einer Nut .der Platte 2o (Abb.
6).
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Der Schlitten 15 kann sich innerhalb der Grenzen eines Winkels a (Abb.
3) mit Hilfe einer Führung 21 bewegen, die in einem konzentrisch zu der Drehachse
der Kurvenscheibe 13 angeordneten Gehäuse 22 vorgesehen ist (Abb. q.). Das Gehäuse
22 kann mit Hilfe des Knopfes 22" ein seine Achse gedreht werden.
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Der Schlitten i9 wird durch den Schlitten 15 gesteuert, der seinerseits
durch die Kurvenscheibe 13 geführt wird; aber während der Schlitten 15 eine konstante
Bewegung ausführt, unterliegt der Schlitten 1:9 einer Bewegung, die von dem Winkel
a abhängt.
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Durch die Verstellung .des Winkels a mit Hilfe einer Gradeinteilung
23, die in den Abb. i, 2 und 5 dargestellt ist, reguliert man den Weg des Werkzeugträgers
und bestimmt somit das gewünschte Gewinde. Dieser Winkel ist also der Winkel zur
Regelung der Gewindesteigung.
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Das System zur Auswahl der Gewindesteigung ist mit dem Werkzeugträger
mittels einer von dem Schlitten ig getragenen Führungsrolle 25, eines um eine Achse
27 schwingbaren Hebels 26 (wobei die Achse auf der Platte 2o angeordnet ist) und
einer Rolle 2,8 verbunden (Abb.2, 3 und 5): Ein hinter dem Gerät angeordnetes und
nicht dargestelltes Gegengewicht ist mit dem Werkzeugträger 2q. durch ein Seil 24.a
gekuppelt, das um eine Rolle 2o11 geführt ist., deren Achse 2o11 auf der Platte
2o befestigt ist (Abb. 5). Die Wirkung dieses Gegengewichtes dient verschiedenen
Zwecken. Die eine Funktion besteht darin, die Abschrägung 18 des Schlittens ig mit
dem Führungsstein 17 der Vorrichtung zur Einstellung der Gewindesteigung in dauernder
Berührung zu halten. Zugleich werden dadurch sämtliche Spiele der Steuermechanismen
des Werkzeugträgers ausgeglichen.
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Der Werkzeugträger 24, gleitet auf einer Führung 3o, die parallel
zu dem mit Gewinde zu versehenden Werkstück liegt (Abb. 2, 5 und 6).
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Die Führung 30 wird von der Platte 2o getragen, die auf einer
festen Platte 31 in einer senkrechten Richtung zu dem Werkstück gleiten kann. Die
Platte 2o verstellt das Werkzeug sowohl für den Tiefenvorschub als auch für das
Zurückziehen unter der Wirkung der Kurvenscheibe 12, der Rückzugkurve, mit der Möglichkeit
der Regelung durch einen Mechanismus für den Tiefenvorschub, der noch beschrieben
wird.
Die Kurvenscheibe I2 (Abb. 3), d. h. die Rückzugkurve, steuert
mittels der auf einer Welle 34 gelagerten Nocken 32 und 33 einen Schlitten 35 in
der Verstellrichtung der Platte 2o.
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Die Anstellbewegung findet in dem Augenblick statt, in dem das Werkzeug
mit der Spanabnahme beginnt, und die Rückzugbewegung in dem Augenblick, in dem das
Werkzeug eine Spanabnahme beendet.
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Die Bewegungen des Schlittens 35 (Abb. 5 und 6) werden auf die Platte
2o durch eine Traverse 36 übertragen, deren Lage in einer in dieser Platte befindlichen
Nut 37 einstellbar ist. Die Nut 3,7 verläuft senkrecht zu der Verstellrichtung der
Platte 2o. Die Traverse 36 ist mit dem Schlitten 35 durch einen unter 45° liegenden
Keil 38 verbunden. Die Traverse 36 weist außerdem eine Nut 39 auf, die parallel
zu der Verstellrichtung der Platte 2o geführt ist und in die eine von dem Steuermechanismus
für den Tiefenvorschub getragene Rolle 40 eingreift (Abb. 7).
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Unter der Wirkung des vorher erwähnten Gegengewichtes und unter Berücksichtigung,
daß die Achse tob der Rolle 2oa mit der Platte 20 fest verbunden ist, bringt diese
Platte 2o mittels der Traverse 36 und der schrägen Keilfläche 38 den Schlitten 35
zur dauernden Berührung mit dem Nockenhebel 35 und folglich auch den Nockenhebel
32 mit der Kurvenscheibe 12. Außerdem ergibt sich durch die Wirkung des Gegengewichtes
ein ständiges Ausgleichen des Spieles bzw. ein spielfreies Anlegen der einzelnen
Teile.
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Aus, der Verbindung der Bewegung für den. Rückzug des Werkzeugträgers
mit derjenigen fair den Tiefenvorschub, wie bereits beschrieben wurde, ergibt sich
der Grund für die Anordnung der Schrägfläche 38,.
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Da der Schlitten 19, von der Platte 2o getragen wird und der
von dem Schlitten 15 getragene Führungsstein 1,7 an der Schrägfläche i8 zur Anlage
kommt und der Schlitten 15 festgestellt ist, geht jede Bewegung der Platte 2o in
eine Verstellung des Schlittens ig und damit des Werkzeugträgers 2;q, über.
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Die Vereinigung der Bewegungen der Platte 2o und des Schlittens i9
verleiht dem Werkzeugträger 24 eine resultierende Bewegung, die relativ zur Achse
des mit Gewinde zu versehenden Werkstückes in einer Richtung eingestellt ist, die
einen Winkel bildet, der gleich ist dem Winkel, den die Abschrägun:g 18 mit der
Verstellrichtung des Schlittens 2o einschließt.
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Die Vorrichtung zur Regelung des Tiefenvorschubs (Abb. 7) arbeitet
nach demselben Prinzip wie die Vorrichtung zur Einstellung der Gewindesteigung.
Dieser Mechanismus ist wie die Vorrichtung für die Einstellung der Gewindesteigung
in demselben, mit der festen Platte 31 verbundenen Gehäuse angeordnet, in
dem die Achsen der Kurvenscherbe gelagert sind.
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Der Schlitten i9 ist mit einem Schieber 41 durch eine Verlängerung
der Achse 42 der Rolle 25 verbunden, wobei die Achse 42' in einen Schlitz 43 des
Schiebers 41 eingreift. Die Verstellungen des Schlittens i9 werden somit auf den
Schieber 41 übertragen.. Dieser Schieber 41 steuert ein Sperrad 44 mit Hilfe von
auf einer Vertikalachse 47 aufgekeilten Hebeln 45 und 46 und einem Lenker 48, der
auf die Klinke 49 einwirkt, die sich in dauernder Berührung mit dem Sperrad 44 befindet.
Der Hebel 45, der durch den auf dem Schieber 4i sitzenden Zapfen. 5o -gedreht wird,
befindet sich mit dem Zapfen So durch die Torsionsfeder 51 in ständiger Berührung.
Ein um die Achse 47 drehbarer Anschlag 52 ist an einem mit einem Griffknopf 53 versehenen
Hebel vorgesehen. Dieser Anschlag dient zur Begrenzung der Winkelverstellung des
Hebels 46 und folglich des Ausschlages der Klinke 49 an dem Sperrad 44. Die Bewegungen
des Sperrrades werden durch den Schnäpper 54 hauptsächlich bei den Rücklaufbewegungen
der Klinke gebremst.
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Eine mit dem Sperrad 44 fest verbundene Steuerkurve 55 betätigt einen
Schlitten mit Nocken 56; der die in die Nut 39 der Traverse 36 eingreifende Rolle
410 trägt. Jede Bewegung der Klinke 49 führt eine neue Stellung des in Berührung
mit der Kurve 55 befindlichen Nockens 56 und folglich eine neue Stellung der Traverse
36, der Platte 2o und des Werkzeugträgers 24, herbei. Durch Verstellen des Ausschlages
des Hebels 46 mittels des auf dem mit dem Bedienungsknopf 53 versehenen Hebel angeordneten,
verstellbaren Anschlages 52 wird die Anzahl der notwendigen Abschnitte für eine
vollständigeUmdrehung des Sperrades und folglich die Anzahl der notwendigen Schnitte
für die Spanabnahme bei der Herstellung des Gewindes geregelt.
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Der Schlitten mit dem Nocken 56 befindet sich in einem drehbaren Teil
57, dessen Winkellage durch einen Hebel mit dem Bedienungsstück 58 eingestellt
werden kann. Der Verschiebeweg des Schlittens mit dem Nocken 56 ist konstant und
entspricht der Höhe der Kurvenscheibe 55. Der Übertragungsweg auf die Traverse 36
ist Null, wenn die Achse des Schlittens parallel zur Nut- 39 ist, und der Weg wird
am größten sein, wenn diese Achse rechtwinklig zu der Nut steht. Die Einstellung
des Tiefenvorschubs ergibt sich also aus der Regelung bzw. Einstellung der Winkellage
des drehbaren Teiles 57.
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Die Vorrichtung zum Einschalten und zum selbsttätigen Stillsetzen
ist in den Abb.8 bis 14 dargestellt. Abb. 8 zeigt die Vorrichtung im Stillstand
der Teile. Das Ingangsetzen erfolgt durch eine Verstellung des Hebels 59. Über die
Zahnräder 6o und 61, die mit den Zahnstangen 62 und 63 kämmen, löst man gleichzeitig
einen Stift 64 aus der Vertiefung 65 des, Schlittens 15 (Abb. 8) und den
Vorsprung 66 von der Vertiefung 67, die sich auf der Stirnfläche der Steuerkurve
55 findet (Abb. 9). Das mit dem Stift 64 mitgenommene Schieberad 14 kommt. mit der
auf dem Schneckenrad io befindlichen Klaue i i zum Eingriff. Die Kurvenscheiben
12 und 13 werden in Drehung versetzt.
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Nach der ersten Spanabnahme und unter Berücksichtigung, daß das Sperrad
44 sich unter der
Wirkung der Klinke 49 gedreht hat, läßt man den
Hebel 59 los, wobei der Vorsprung 66 auf die oberen Flächen der Kurvenscheibe 55
zu liegen kommt (Abb. 13).
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Der Stift 64 bleibt mit Hilfe der Gewindespindel 68 und der Zahnräder
und Zahnstangen 6o, 61, 62, 63 in der gehobenen Stellung, und das Gerät bleibt von
selbst dabei eingerückt.
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Da das Sperrad 44 sich beständig dreht, kommt die unter 45° liegende
Schräge der Ausnehmung 70 (Abb. i i und 14) gegen die entsprechende Schräge des
Ansatzes 71, der sich an dem Anschlagstück 69 befindet, zur Anlage und hebt diesen
Begrenzer 69 hoch, damit die Klinke 49 an dem Sperrrad 44 ihren ganzen wirksamen
Weg ausführen kann.
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Nach einem bestimmten Weg der Kurvenscheibe 55 kommt die Ausnehmung
70 in dem Sperrad 4.; unter den an dem Begrenzer 69 befindlichen Ansatz ;. i zu
liegen, der unter der Wirkung der Feder 72 in die Ausnehmung einfällt. Die Rolle
des Begrenzers besteht also darin, daß am Ende der Arbeit die Klinke für einen bestimmten
Weg von dem Sperrad 44 (Abb. 12) gelöst wird, damit der Nocken 56 sich nicht weiterbewegen
kann, als die Steuerkurve 55 es zuläßt, ohne das Gerät sofort stillzusetzen. Wenn
der Nocken 56 zu dem tiefsten Teil der Kurve 55 gelangt ist, liegt die Ausnehmung
67 unter dem Ansatz 66, der durch den Druck der Feder 73 den Stift 64 freigibt.
Unter der Wirkung der Feder 74 legt sich der Stift 64 gegen die obere Fläche des
Schlittens 15.
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Alle Kurvenscheiben drehen sich bis zu dem Augenblick, wo die Ausnehmung
65 des Schlittens 15 unter dem Stift 64 zu liegen kommt. Bei Einfallen des Stiftes
64 in die Ausnehmung 65 des Schlittens 15 entkuppelt das Schieberad 14 die Kurvenscheiben
1a und 13 von dem Schneckenrad io unter der Wirkung der Feder 74, und die Vorrichtung
ist damit stillgesetzt. Es ergibt sich also, daß das selbsttätige Stillsetzen des
Gerätes am Ende des Rücklaufes und in ausgekuppelter Stellung stattfindet. Da die
Torsionsfeder 75 einerseits mit dem Gehäuse des Mechanismus und andererseits mit
der den Vorsprung 66 tragenden Hülse verbunden ist, kann -der Vorsprung 66' durch
die Ausnehmung 67 mitgezogen werden und diesen in eine feste Stellung zurückbringen,
wolbei er aus seiner Stellung bei Wiederingangsetzung der Vorrichtung gelost wird.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung hat folgende Vorteile.
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Das System der Wahl der Gewindesteigung mit einer einzigen Kurvenscheibe
13 erlaubt eine unbegrenzte Anzahl von Lösungen zwischen weiten Grenzen der Gewindesteigung
ohne Austausch von Zahnrädern. Die Einstellung kann mit Hilfe eines Nonius an dem
Apparat zur Veränderung des Winkels a durchgeführt werden. Man erreicht damit eine
sehr große Genauigkeit. Das Stillsetzen erfolgt selbsttätig sobald die Gewindetiefe
erreicht ist. Das Werkzeug ist beim Rücklauf und am Ende des Weges stillgesetzt.
Da die erfindungsgemäße Vorrichtung gegenüber dem Support des Werkzeugträgers angeordnet
ist, kann das mit derselben Drehbank hergestellte Werkstück zugleich mit Gewinde
versehen werden, ohne daß es abgenommen oder umgespannt zu werden braucht. Man erreicht
damit eine absolut konzentrische Läge des Gewindes, ferner erzielt man eine wesentliche
Zeitersparnis.