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Gewindeschneideinrichtung zur Herstellung kegeliger Gewinde Die Erfindung
bezieht sich auf eine Gewindeschneideinrichtung einer Bauart, bei der die. Gewindeschneidelemente
während des Gewindeschneidvorganges eine Radialbewegung ausführen, so daß ein konisches
Gewinde entsteht, und bei der die Schneidelemente am Ende des Schneidvorganges schnell
vom Werkstück abgezogen werden, so daß ein rasches Zurückziehen der ganzen Einrichtung
vom Werkstück, auf welches das Gewinde aufgeschnitten wurde, möglich ist.
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Die Erfindung betrifft insbesondere eine Anordnung mit Konus zur Einstellung
der jeweiligen radialen Stellung der Strähler, welche insofern neuartig ist, als
die Strähler mit ihren Schlitten im Kopf zusätzlich gegen die Wirkung des Schnittdruckes
und die im Zusammenhang mit dem Schneiden auftretenden Beanspruchungen abgestützt
werden.
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Zum Zweck der Erläuterung werden die vorgenannten Verbesserungen in
Ausführung in Form eines Gerätes gezeigt, mit welchem Innengewinde geschnitten werden,
d. h. als Gewindebohrkopf. Jedoch können die Erfindungsmerkmale ebensogut in Gewindeschneidköpfen
verkörpert sein, die dazu dienen, Außengewinde zu schneiden; die Bezeichnung Gewindeschneideinrichtung
bezieht sich im folgenden auf beide Bauarten.
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Der Hauptzweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer
neuartigen und verbesserten Gewindeschneideinrichtung, bei welcher die Strähler,
auch
wenn heim Schneiden harten oder zähen Materials ungewöhnlich hohe. Beanspruchungen
auftreten, in ausreichendem Maß fest abgestützt werden. Dadurch weisen die mit derselben
geschnittenen Gewinde eine höhere Güte auf.
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Die Erfindung geht aus von einer Gewindeschneideinrichtung zur Herstellung
kegeliger _Gewinde, bestehend aus einem Hauptkörper, auf welchem ein mit einer Anzahl
radial verlaufender Führungen ausgestatteter Kopf befestigt ist, in dessen Führung
eine entsprechende Anzahl von Gewindestrahlern bzw. Strählerschlitten radial verschiebbar
eingefügt. ist, die ihrerseits vermittels von hakenförmigen Gleitschuhen in entsprechend
ausgebildeten Nuten eines konisch zulaufenden, axial in dem Kopf verschieblichen
und in diesem gegen Drehung gesicherten Kernteiles so gehalten sind, daß bei einer
Axialverschiebung des Konus die Gleitschuhe sich längs Mantellinien des Konus verschieben
und somit die Strählerschlitten gemeinsam jeweils um denselben Radialweg in ihren
Führungen verschoben werden. Gemäß der Erfindung -sind bei einer solchen Gewindeschnei-deinrichtüng
die Strählerschlitten.mit Flanschen versehen, die mit den Strählerschlitten aus
einem Stück bestehen, wobei die Flansche besondere Paßflächen besitzen, mit welchen
sie an entsprechenden, senkrecht zur Kopfachse verlaufenden und parallel zur Kopfachse
verlaufenden Anlageflächen des Kopfes anliegen, so daß die beim Schneidvorgang auftretenden
Beanspruchungen, die versuchen, die Strählerschlitten um ihre Längsachsen zu drehen,
auf die entsprechenden Anlageflächen des Kopfes übertragen werden.
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Außerdem sind gemäß der Erfindung die parallel zur Kopfachse verlaufenden
Paßfläch.en der Strählerschlitten so angeordnet bzw. gestaltet, daß die durch das
Gewindeschneiden auftretenden Beanspruchungen mehr in Form von Druckkräften und
weniger in' Form von Drehmomenten aufgenommen werden.
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Ferner sind erfindungsgemäß sowohl an den Strählerschlitten als auch
am Kopf jeweils in verschiedenen Richtungen übereinanderliegen.de Teile vorgesehen,
die dazu dienen, die Strählerschlitten bzw. Strahler abzustützen und in ihren Radialbewegungen
zu führen.
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Weitere Erfindungsmerkmale ergeben sich aus der Beschreibung in Verbindung
mit den Zeichnungen und den Ansprüchen. In der Zeichnung bedeutet Fig. i eine Vorderansicht
einer die Erfindung verkörpernden Gewindeschnei.deinrichtung, die zur Erleichterung
der Erklärung zum Teil im Schnitt gezeigt ist, Fig.2 einen Schnitt durch die Strählerführung
und den Schlitten längs der Linie 2-2 der Fig. i in Pfeilrichtung gesehen, Fig.3
eine Ansicht ähnlich Fig.2, die jedoch eine abgewandelte Strählerschlitten- und
Führungsform zeigt- und Fig. 4 einen Teil .eines Längsschnittes durch die in Fig.
i dargestellte Einrichtung; welche den Einstell-Konus beim ,Abheben der Strahler
zeigt. Es wird nun Bezug auf die Zeichnungen genommen, in welchen für die Bezeichnung
gleicher Teile in allen Ansichten gleiche .Bezugsziffern gewählt wurden. Die Einrichtung
besteht aus einem Hauptkörper i, an welchem ein Kopf 2 mit Hilfe von Schrauben und
einem nicht dargestellten Keil befestigt ist, so daß eine Relativdrehung zwischen
dem Kopf und dem Hauptkörper nicht möglich ist. Der Hauptkörper ist so ausgeführt,
daß er an eine dazugehörige Maschine angesetzt werden kann; er dient als Träger
für die erfindungsgemäße Gewindeschneideinrichtung, die nunmehr beschrieben wird.
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Die Gewindesehneidelemente der Einrichtung sind als kreisförmige Strahler
3 dargestellt (Fig. i), die dazu dienen, ein Innengewinde in ein Rohr zu schneiden.
Die Strahler werden von Schlitten 4 getragen, die in Führungen 5 im Kopf 2 eine
radiale Gleitbewegung ausführen können. Die Führungen sind, wie aus Fig. 2 zu ersehen,
mit in Längsrichtung liegenden Rippen 6 und 7 versehen, die in Nuten 8 und 9 der
Schlitten eingreifen, wodurch die letzteren in ihren Führungen gehalten werden.
Die Teile sind im engen Schiebesitz zusammengepaßt, so daß im wesentlichen kein
Totgang vorhanden ist.
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Die Strahler 3 können in irgendeiner geeigneten Weise an den Schlitten
4 befestigt sein, beispielsweise auf Büchsen i i aufgesetzt, die gezackte Rückflächen
besitzen, die ihrerseits in entsprechend gezackte Ringe z2 eingreifen. Die Ringe
bzw. Büchsen i2 und ii passen genau in Öffnungen 13 in den Schlitten 4. Die Teile
können in zusammengesetztem Zustand mit Hilfe von Schrauben 14, die in die Schlitten
4 eingeschraubt werden, festgeklemmt werden, wobei die Köpfe der Schrauben in entsprechende
Versenkungen der Strahler zu liegen kommen. Die Ringe i2 sind am Umfang mit Rundkerben
versehen, in welche die exzentrischen Köpfe von Einstellgliedern 15 hineinragen,
die in Bohrungen der Schlitten freidrehbar sind. Durch Verdrehung der Glieder 15
können kleinere Winkelverschiebungen der Strahler vorgenommen werden, und durch
Lösen der Schrauben 14 können größere Einstellungen durch Vorrücken der Strahler
um einen oder mehrere Zähne vorgenommen werden.
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Der Schlitten 4 hat eine solche Form, daß seine Stirnfläche 17 im
wesentlichen in einer Ebene mit der Kopf-Stirnfläche liegt. Er ist mit Flanschen
i8- und i9 ausgestattet, die über Rippen 6 und 7 hinwegragen, wie dies in Fig. 2
zu ersehen ist: Die Flansche 18 und i9 liegen in Vertiefungen 2i in der Kopf-Stirnfläche;
die im wesentlichen mit -den Führungen 5. fluchten. Der Zweck der Flansche i8 ist
der, erstens die Strahler hinten abzustützen und zweitens -dein Schlitten mechanische
Festigkeit zu verleihen; sie sind infolgedessen so dimensioniert, daß sie in entsprechendem
Abstand von der Rippe 6 und der Anlagefläche 2i liegen.
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Die Schnittkräfte werden neuartig in der Weise aufgenommen, als die
Flansche i9 sich an der, dem Angriff der Haupt-Schnittdrücke entgegengesetzten Seite
der Schlitten befinden. Sie erstrecken sich nach dieser Seite und liegen an den
Flächen 22 und 23 der Vertiefungen 21 an. Dadurch wird eine
bessere
Aufnahme der Verwindungskräfte erzielt, wobei die Konstruktion trotzdem im Aufbau
einfach ist.
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Aus Fig. i und 2 ergibt sich, daß die Schnittkräfte, die auf die Schnittkante
24 des Strählers 3 ausgeübt werden, und die in Komponenten a1 und a2 zerlegt werden
können, über die Schraube 14 und die Büchsen und Ringe i i und 12 auf den Schlitten
übertragen werden. Die auf den Schlitten übertragenen Kräfte wirken wiederum in
folgender Art und Weise in erster Linie über den Flansch i9. Eine Komponente der
Kraft ist in Fig. i durch den Pfeil b angedeutet und wirkt senkrecht zur Fläche
23. Damit wird von dem Flansch i9.und der Aufnahmefläche 23 der Schlitten und der
Strähler in wirksamster Form an der Ausführung von Drehbewegungen im Uhrzeigersinn
gehindert (Fig. i). Außerdem ist auch noch der Konus mit Nuten ausgestattet, die
bekanntlich ebenfalls dazu beitragen, den Schlitten gegen . jegliche Verschiebung
zu sperren.
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Außerdem ergibt sich, da der Strähler von der Stirnfläche des Strählerschlittens
und von der Kopf-Stirnfläche absteht, ein weiteres Drehmoment, das in Fig. 2 durch
a3 angedeutet ist, und das versucht, den Schlitten 4 um seine Längsachse zu verdrehen.
Die Fläche 22 wirkt diesem Drehmoment entgegen.
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In Fig. 3 der Zeichnung ist eine abgewandelte Ausführungsform der
Erfindung dargestellt, bei welcher der Strählerschlitten 4a in einer Nut
5,
aufgenommen wird, die nur eine Längsrippe 6" besitzt. Durch die Anbringung
des Schlittens in einer Nut mit nur einer Rippe wird der Herstellungsprozeß weiter
vereinfacht; trotzdem ist es mit dieser Anordnung in ausreichendem Maße möglich,
die Kräfte, welchen dieselbe ausgesetzt ist, aufzunehmen, da die Flächen 22a und
21, die Kräfte in gleicher Weise abfangen wie die in Fig. 2 dargestellte
Konstruktion und die Rippe 6" entlasten.
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Die Strählerschlitten werden durch die bekannte Anordnung eingestellt,
die außerdem mit dazu beiträgt, die auf die Schlitten während des Gebrauches einwirkenden
Kräfte aufzunehmen. Wie in Fig. 4 zu sehen, werden die Strählerschlitten mittels
eines Konus 25 eingestellt, der eine Zylinderfläche 26 aufweist, die in eine entsprechende
Bohrung 27 im Kopf 2 paßt. Dieser Konus wird an der Verdrehung in bezug auf den
Kopf durch einen Keil 28 gehindert.
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In derselben Achse mit jedem Strählerschlitten befindet sich je eine
Konusnut 34 über welche ein rippenförmiger Vorsprung 32 hinwegragt. Die inneren
Enden der Strählerschlitten sind so ausgebildet, daß sie genau in die Nuten 31 passen;
sie weisen hakenförmige Gleitschuhe 33 auf, die mit den Vorsprüngen 32 zusammenwirken,
und so die Strählerschlitten nach innen ziehen, wenn der Konus 25 in Fig. 4 nach
rechts bewegt wird.
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Fi:g.4 zeigt die Lage, in welcher die Strählerschlitten alle in ihre
entsprechenden Führungen eingeführt und so weit nach innen gedrückt werden können,
daß dieselben jeweils in Anlage mit der Fläche 34 kommen. Wenn der Konus danach
nach rechts bewegt wird, können die Vorsprünge 32 alle gleichzeitig- die Strählerschlitten
aufnehmen. Die Vorsprünge 32 und die Gleitschuhe 33 haben Abschrägungen 35 und 36,
die das Aufnehmen der Teile erleichtern. Dies ist vorteilhaft, da das Ineingrifbringen
jedes Schlittens einzeln mit der zugehörigen Nut in dem Konus sonst eine zeitraubende
und knifflige Tätigkeit wäre.
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Während des normalen Gebrauches führt der Konus eine begrenzte Bewegung
nach rechts aus, so daß die Strähler etwas zurückgezogen werden und somit ein konisches
Gewinde schneiden; nach Beendigung des Schneidvorganges werden die Strähler schnell
zurückgezogen, so daß das Werkstück rasch aus der Maschine herausgenommen werden
kann. Da das Verfahren des Zurückziehens der Strähler und das hierfür benutze Maschinenteil
nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, wird dasselbe nicht weiter beschrieben.
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Zwischen dem Konus 25 und der diesen betätigenden Büchse 29 kann eine
Relativbewegung erfolgen. Die Büchse 29 gleitet mit einem Schaft 37 kleineren Durchmessers
in einer Bohrung 38 des Konus 25; die Teile werden untereinander durch ein
mit einem Gewinde versehenes Teil 39 zusammengehalten. Ein Kopf 41 des Teiles 39
steckt drehbar in einer Bohrung des Konus 25 und ist gegen irgendwelche Axialverschiebungen
durch einen in den Konus eingeschraubten Gewindering 42, an dessen Schulter 43 er
eng anliegt, gesichert. Der Kopf 41 ist mit einem Innenvierkant 4.4. versehen, der
hinter einer Bohrung 45 des Konus liegt, durch welche ein Schraubenschlüssel eingeführt
werden kann, umn das Teil 39 zu drehen.
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Durch das Verdrehen des Teiles 39 kann der Konus 25 vom Bolzen 29
weg in die Lage nach außen bewegt werden, in der ihn Fi,g. 4. zeigt und in welcher
ein Herausziehen der Strählerschlitten aus dem Kopf möglich ist. Beim Wiedereinsetzen
der Schlitten kann das Teil 39 in entgegengesetzter Richtung gedreht werden, bis
die Hinterkante 46 des Konus 25 in Anlage mit einem Ansatz 47 der Büchse 29 kommt.
Auf diese Weise können die Teile genau in die Lage zurückgebracht werden, welche
sie vor dem Herausnehmen der Sträh.ler innehatten.
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Die obige, bis ins einzelne gehende Beschreibung der Erfindung umfaßt
also eine Gewindeschneideinrichtung mit einer neuartig abgestützten Strählerschlittenanordnung,
bei welcher Drehmomenten mittels zweier zusammenwirkender Flächen 22 und 23 entgegengewirkt
wird und bei der .die Strähler infolgedessen besser den während des Betriebes auftretenden
Beanspruchungen widerstehen, selbst dann, wenn beim Schneiden von Gewinden in hartem
bzw. zähem Material ungewöhnlich hohe Beanspruchungen auftreten.