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Vorschubantrieb für den Schlitten einer Gewindeschneidmaschine Bei
den halbautomatischen Gewindeschneidmaschinen, bei denen mehrere aufeinanderfolgende
Spanabnahmen mit dem Werkzeug ausgeführt werden, ist es bekannt, daB die wechselnden
Längsbewegungen des Werkzeugs mit Hilfe einer Kurvenscheibe hervorgerufen werden,
die in Drehbewegung versetzt wird, wobei der Hauptteil des Profils der genannten
Kurve den Längsvorschub während des aktiven Schneidvorganges hervorruft und der
restliche Teil der Kurve den schnellen Rücklauf des Werkzeuges bewirkt.
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Der längs bewegliche, den Quersupport für das Werkzeug tragende Schlitten,
der von der genannten Kurvenscheibe gesteuert ist, wird im allgemeinen mit der letzteren
über ein Kontaktglied, wie z. B. eine Rolle, und kraftschlüssig, z. B. durch eine
Feder, in Berührung gehalten.
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Normalerweise werden Gewinde rechtsgängig geschnitten, wobei das Werkzeug
in Richtung auf den Spindelstock zu bewegt wird und die Spindel sich rechtsherum
dreht.
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In manchen Fällen sind aber auch Linksgewinde zu schneiden, oder man
will zum Zwecke günstigeren Späneabfalles die Spindel linksherum laufen lassen,
bei nach abwärts gerichteter Werkzeugschneide.
Abwechselndes Umschalten
der Maschine beim Gewindeschneiden auf rechte und linke Spindeldrehrichtung wird
verschiedener Nachteile wegen in der Regel vermieden. Man hilft sich daher dadurch,
daß man ein und dieselbe Maschine mit zwei Kurvenscheibensätzen ausrüstet, deren
einer für die Rechtsgewinde und deren anderer für die Linksgewinde vorgesehen wird.
Durch diesen Ausweg wird jedoch der Preis der Maschine wesentlich verteuert.
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Die Erfindung stellt sich zur Aufgabe, das vorerwähnte Ziel, d. h.
das wahlweise Schneiden von Rechts- oder Linksgewinden, auf einfache Weise zu erreichen.
Demgemäß betrifft die Erfindung einen Vorschubantrieb für den Schlitten einer Gewindeschneidmaschine,
deren Längsschlitten gegen eine ständig wirkende Rückholkraft durch eine mit einer
Führungsrolle zusammenwirkende umlaufende, offene Mantelkurve entsprechend der Gewindesteigung
verschiebbar ist, wobei das Neue in der Hauptsache darin besteht, daß der die Mantelkurve
tragende Körper wahlweise zum Spindelstock oder zum Reitstock hin am Längsschlitten
angreifend an seiner Antriebswelle ansetzbar und die den Längsschlitten an die Mantelkurve
andrückende .Kraft in ihrer Wirkungsrichtung umkehrbar ist.
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Der die Mantelkurve tragende umkehrbare Kurvenkörper ist in seiner
Nabe als Topf ausgebildet, dessen Boden mit seiner inneren oder äußeren Fläche an
das Ende der Welle für den Kurvenkörper anschraubbar ist, und zwar je.nach der dem
Schneiden eines Rechts-oder Linksgewindes entsprechenden Lage des Kurvenkörpers.
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Die Andrückvorrichtung kann. durch eine einzige Feder gebildet sein,
die sich auf den einen oder den anderen von zwei Anschlägen stützt, die auf dem
Maschinenschlitten längs verschiebbar angeordnet sind. Die Andrückvorrichtung kann
auch durch einen hydraulischen Kolbentrieb gebildet sein, der doppelt wirkend auf
dem Maschinenschlitten sitzt und dessen mit dem Längsschlitten verbundener Kolben
das Druckmittel auf seine eine oder andere Seite erhält.
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Die Umkehrung der Richtung des Druckes auf den Kolbentrieb kann mit
Hilfe eines Steuerorgans bewirkt werden, dessen Lage durch den umkehrbaren Kurvenkörper
eingestellt werden kann.
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Die Zeichnung veranschaulicht Ausführungsbeispiele der Erfindung,
und zwar ist Fig. i die Gesamtansicht einer Gewindeschneidmaschine, Fig..2 und 3
zwei schematische Axialschnitte des umkehrbaren Kurvenkörpers beim Schneiden eines
Links- bzw. Rechtsgewindes, Fig. q. ein Längsschnitt der umkehrbaren Andrückvorrichtung
des Längsschlittens mit Hilfe einer Feder, Fig. 5 ein Längsschnitt der umkehrbaren
Andrückvorrichtung des Längsschlittens mit Hilfe eines hydraulischen Kolbenantriebes;
Fig.6 ein Schnitt nach Linie VI-VI der Fig.5. Fig. 7 und B zwei Querschnitte des
Druckmittelsteuerorgans für den hydraulischen Kolbenantrieb, und zwar bei einer
dem Schneiden eines Links- bzw. eines Rechtsgewindes entsprechenden Lage des umkehrbaren
Kurvenkörpers. Die Gewindeschneidmaschine bekannter Art nach Fig. i weist ein Gestell
i, eine Antriebsspindel für das Werkstück 2, einen Reitstock 3 und einen festklemmbaren
Schieber 4. auf, auf dem der Längsschlitten verschiebbar ist, der den Werkzeugquersupport
6 trägt. Eine an einem Kurvenkörper io vorgesehene Mantelkurve steuert die Längsbewegungen
des Schlittens 5 entsprechend der Steigung des herausfallenden Gewindes. 8 ist die
Antriebswelle des Kurvenkörpers, und g ist eine Rolle, die unter dem Ende des Längsschlittens
befestigt ist und ständig gegen die Mantelkurve anliegt.
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Die Fig. 2 und 3 stellen schematisch den umkehrbaren Kurvenkörper
:dar. Dieser Kurvenkörper io ist in seiner Nabe als Topf ausgebildet, dessen Bodenwand
ii zwei Flächen a und b aufweist, die je nach der Lage des Kurvenkörpers
gegenüber der Welle 8 zur Kupplung des Kurvenkörpers mit dem Ende 12 dieser Welle
dienen können. Der Kurvenkörper' io weist auf seinem Umfang ein Profil 13 auf, gegen
welches sich die Rolle g legt, die beispielsweise auf einem Bolzen 1q. gelagert
und mit einer Büchse 15 fest verbunden ist. Die Büchse 15 ist in einen mit dem Längsschlitten
5 verbundenen Arm 16 eingesetzt und mit Hilfe einer Schraube.i7 festgehalten, welche
in eine ringförmige Nut 18 eingreift.
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Je nach der Lage des Kurvenkörpers io auf der Welle 8, d. h. je nachdem
ob die Fläche a oder b der Bodenwand in Berührung mit der Stirnfläche
12 der Welle 8 kommt, zeigt das aktive Profil 13 der Mantelkurve entweder nach rechts
(Fig. 2) oder nach links (Fig. 3), so daß über die Rolle g die Kurve eine Bewegung
des auf dem Support 6 sitzenden Schnittwerkzeuges entweder von links nach .rechts
(Fig. 2) oder von rechts nach links (Fig. 3) bewirkt. Der umkehrbare Kurvenkörper
kann mit einer ringförmigen Aussparung ig versehen sein. Wie Fig. 2 bzw. 3 zeigt,.
wird der Boden ii an der Stirnfläche 12 der Welle 8 mit Hilfe von Schrauben 2o in
der einen oder der anderen Lage befestigt.
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Es ist zu bemerken, daß die Einstellung des umkehrbaren Kurvenkörpers
io gegenüber der Welle 8, durch welche das aktive Profil der Kurve entweder nach
rechts (Fig. 2) oder nach links (Fig. 3) gerichtet wird, in keiner Weise die Endstellungen
des Längsschlittens 5 verändert, die z. B. durch die Achsen G und D des Bolzens
1q. der Rolle g dargestellt sind.
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Bezeichnet man mit. A und B den Abstand des höchsten
und niedrigsten Punktes des aktiven Profils 13 der Kurve bis zu der Fläche a für
die in Fig. 2 bzw. 3 dargestellten Lage, bezeichnet man weiterhin mit H die Summe
der Abstände A und B,. mit R den Radius der Kontaktrolle g und mit
C die Stärke des zwischen beiden Flächen a und b liegenden Bodens
ii, .dann zeigt die Berechnung, daß
und
ist.
Bedeutet X die Ebene der Endfläche i2 der Welle 8, dann besteht
bei Fig. 2 die Gleichung GX=A-R und XD=B+R und bei Fig. 3 GX=B+R-C und XD=A-R+C.
In beiden Fällen hat man also GX+-XD=GD=A+B, welches auch die Lage des umkehrbaren
Kurvenkörpers auf seiner Welle sein mag.
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Die Endstellungen des Schlittens 5 werden somit durch die Umkehrbarkeit
der Kurvenscheibe io nicht verändert.
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Je nachdem, ob es sich darum handelt, ein Gewinde von links nach rechts
oder von rechts nach links zu schneiden, wird der Kurvenkörper io auf dem Ende der
Welle 8 so angeordnet, daß er entweder durch die Fläche a (Fig. 2) oder durch die
Fläche b (Fig. 3) mit der Welle gekuppelt wird. Es ist daraus ersichtlich, daß es
möglich ist, mit einem einzigen Kurvenkörper ohne zusätzliches Glied, den Längsschlitten
6 von links oder von rechts anzutreiben, ohne die Endstellungen des genannten Schlittens
zu ändern. Selbstverständlich wird gleichzeitig bei der Umkehrung der Lage des Kurvenkörpers
io auch sein Drehsinn geändert.
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Die durch die Drehung der Kurve io gesteuerte Rolle 9 des Schlittens
5 kann mit Hilfe einer doppelt wirkenden Feder 21 ständig mit der Kurve in Berührung
gehalten werden, wie dies aus Fig. 4 ersichtlich ist.
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Zwischen zwei Haltern 22 trägt der Schieber 4 eine Achse 23, die zwei
einstellbare Muttern und Gegenmuttern 24, 25 und 26, 27 besitzt, gegen welche normalerweise
zwei Anschläge 28, 29 unter der Wirkung einer um die Stange 23 gewickelten Druckfeder
2i anliegen. Jeder Anschlag 28, 29 weist eine ringförmige Nut 3o auf, in welche
ein federnder Finger 31, 32 eingreifen kann, der in einer entsprechenden Aussparung
33 des Längsschlittens 5 ausrückbar gelagert ist. Ein Bajonettsystem gestattet,
durch einen Zug auf den Endknopf 34 des Fingers 31 bzw. 32 und durch eine Vierteldrehung
den entsprechenden Finger anzuheben und außer Eingriff zu halten; durch Drehung
des Knopfes 34 im umgekehrten Sinne und Loslassen dieses Knopfes fällt der Finger
31 oder 32 in die ringförmige Nut 3o des entsprechenden Anschlages 28 oder
29 zurück.
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Je nach dem Sinne des Gewindes wird der Finger 31 oder 32 ausgerückt,
so daß der durch die D_ rehung des Kurvenkörpers io gesteuerte bewegliche Schlitten
5 durch die Feder 21 in Kontakt gehalten wird, wobei die Feder 21 auf den Schlitten
entweder über den Anschlag 29 oder den Anschlag 28 wirkt. In Fig. 4 ist angenommen
worden, daß das Gewinde von rechts nach links geschnitten wird und daß der Schlitten
5 über die Feder 21 und über den mit dem Schlitten durch den Finger 32 verbundenen
Anschlag 29 mit der Kurve io in Berührung gehalten wird.
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In dem Ausführungsbeispiel der Fig.5 ist die umkehrbare Andrückvorrichtung
des beweglichen Schlittens 5 und der Kontaktrolle 9 durch einen doppelt wirkenden
hydraulischen Kolbentrieb gebildet. Dieser besteht aus einem feststehenden Zylinder
35, der mit dem Schieber 4 verbunden und in welchem ein Kolben 36 verschiebbar gelagert
ist. Der Kolben 36 sitzt auf einer Stange 37, die durch die Böden des Zylinders
35 hindurchgeführt ist und in ein mit dem Schlitten 5 verbundenes Glied 38 eingreift.
Mit 39 und 40 sind die Zuleitungen des Druckmittels in den Zylinder 35 bezeichnet.
Das Druckmittel wird durch die eine oder die andere Zuleitung auf die entsprechende
Fläche des Kolbens 36 geleitet.
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Je nachdem, ob das Druckmittel auf die linke oder auf die rechte Fläche
des Kolbens 36 wirkt, wird letzterer zusammen mit dem -mit ihm verbundenen Schlitten
5 nach rechts oder nach links angetrieben. Die Richtung des auf diese Weise auf
den Kolben 36 und somit auf den mit ihm verbundenen Schlitten 5 durch das Druckmittel
ausgeübten Druckes kann mit Hilfe eines in Fig. 6 bis 8 dargestellten Steuerorgans
42, 43 gewendet werden.
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In diesen Figuren ist wiederum mit 8 die Kurvenwelle und mit io der
umkehrbare Kurvenkörper bezeichnet, wobei in Fig. 7 der Kurvenkörper sich in einer
Stellung befindet, die dem Schneiden eines Gewindes von links nach rechts entspricht
und in Fig.8 dem Schneiden von rechts nach links. Die Kontaktrolle des Schlittens
5 mit der Kurve io ist mit 9 bezeichnet.
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Auf dem Ständer 41 der Kurvenwelle 8 sitzt das Gehäuse 42 eines Steuerzylinders,
in welchem sich ein Steuerschieber 43 bewegt, der ah seinem Umfang eine ringförmige
Aussparung 44 trägt und mit einer axialen Bohrung 45 versehen ist. Diese axiale
Bohrung teilt sich beiderseits einer mit dem Steuerschieber 43 verbundenen Stange
47 in auseinandergehende Schenkel 46. Das Ende der Stange 47 trägt außerhalb des
Ständers 41 eine Gabel 48, in welcher die Achse 49 einer Rolle 50 gelagert
ist. Die Rolle 5o kann sich auf der hinteren Stirnfläche des umkehrbaren Kurvenkörpers
abrollen (Fig. 7). Durch eine Schraubenfeder 51 wird der Steuerschieber 43 ständig
nach rechts (Fig. 7 und 8) zurückgezogen.
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Der Zylinder 42 ist mit Kanälen 53, 54, 55 und 56 versehen.
Die Kanäle 53 bzw. 54 stehen mit den Leitungen 39 bzw. 40 in Verbindung, während
die Kanäle 55 bzw. 56 mit den Zu- und Ableitungen des Druckmittels 57 bzw. 58 in
Verbindung stehen.
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In der in Fig. 7 dargestellten Lage des Steuerschiebers 43, die einem
Antrieb von links nach rechts des Schlittens 5 durch die Kurve io entspricht, wird
das durch die Leitung 57 zugeführte Druckmittel durch den Kanal 56 in die ringförmige
Aussparung 4:4 und von dort aus durch den Kanal 53 und die Leitung 39 in den Zylinder
35 geführt und kommt auf die rechte Fläche des Kolbens 36 zu wirken, der somit die
Rolle 9 des Schlittens 5 ständig gegen die umkehrbare Kurve io während der Bewegung
des Schlittens andrückt. Das in dem Zylinder 35 auf der anderen Fläche des Kolbens
36 befindliche Druckmittel wird durch die Leitung 40 und die Kanäle 54, 46, 45 und
55 in die Abführleitung 58 abgeleitet.
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In der Fig. 8 ist angenommen, daß der Schlitten 5 durch die dementsprechend
eingestellte Kurve io
nach links angetrieben wird. Die Feder 51
hat die Gabel 48 mit der Rolle 50 und den Kolben 43 ganz nach rechts zurückgeschoben.
Das Druckmittel wirkt dann auf die linke Fläche des Kolbens 36, und zwar über den
Kanal 56, die ringförmige Aussparung 44, den Kanal 54 und die Leitung 40, während
das auf der anderen Seite des Kolbens 36 befindliche Druckmittel über die Leitung
39, die Kanäle 53 und 55 und über die Leitung 58 abgelassen wird.