DE964284C - Vorrichtung fuer das Herstellen einer gewindegangaehnlichen Oberflaechenform - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 23. MAI 1957

N 54891b /4p a

Oberflächenform

Zusatz zum 'Patent 897

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung einerverbesserteriAusführungsfQrm einer Führungsspindel für die Verwendung bei der Vorschubanordnung gemäß dem deutschen Patent 897035, wodurch eine größere Genauigkeit in der Wirkungsweise dieser Anordnung erreicht werden kann.

Das deutsche Patent 897 035 betrifft einen Vorschubantrieb für nach Art der Drehbänke od. dgl. arbeitende Geräte oder Maschinen zum Herstellen von Spiral- bzw. Schraubenlinien großer Genauigkeit, bei dem das Gewinde einer Leitmutter in das einer Leitspindel eingreift und das Muttergewinde aus elastischem Werkstoff, z. B. Kork, hergestellt ist sowie mindestens den Längsabstand zwischen zwei periodischen Steigungsfehlern des Leitspindelgewindes überdeckt.

Zwecks Vereinfachung der Beschreibung soll die vorerwähnte Leitmutter, deren Gewindeteil aus nachgiebigem elastischem Werkstoff besteht, im nachfolgenden als »elastische Mutter« bezeichnet werden.

Vermittels des Vorschubantriebes gemäß dem deutschen Patent 897 035 wird die elastische Mutter dazu gebracht, in eine Gewindespindel über

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ein Teilstück derselben einzugreifen, welches wenigstens zwei periodische Teilungs- oder Steigungsfehler aufweist, wobei die Mutter mit einer Vorrichtung zum Halten und Führen eines Werkzeuges ausgestattet ist, derart, daß durch Verhinderung der Mutter am Ausführen einer Drehung, während die Leitspindel eine Drehung ausführt, eine Axialbewegung der Mutter und dem von ihr gehaltenen Werkzeug übermittelt wird, um dadurch ίο eine Schraubenlinie auf einem Teilstück der Gewindespindel, welches nicht mit einem Gewinde versehen ist, herzustellen. Die Schraubenlinie, welche durch diese Anordnung auf der Spindel hervorgerufen wird, ist frei von. periodischen Fehlern, welche im Spindelgewinde vorhanden sind, da diese Fehler durch die elastische Mutter ausgemittelt werden.

Das Leitspindelgewinde weist, wie dies bei den

meisten Schraubengewinden der Fall ist, nicht nur

ao periodische Fehler, welche sich in regelmäßigen

Intervallen wiederholen, sondern auch progressive und nicht periodische Fehler auf.

Während nun der Vorschubantrieb gemäß dem Patent 897 035 sich als nützlich und brauchbar für die Beseitigung der Auswirkungen von periodischen Fehlern oder ihre Herabsetzung auf einen. Mindestwert herausgestellt hat, ist diese Vorschubvorrichtung nicht in der Lage, die Fehler der vorerwähnten progressiven und nicht periodischen Gattung herabzusetzen oder zu beseitigen.

Zweck der Erfindung ist die Beseitigung der Wiedergabe eines progressiven Fehlers eines Leitspmdelgewindes, dessen Weitergabe bei dem Vorschubantrieb gemäß dem Patent 897 035 noch nicht vermieden wird, derart, daß im Verlaufe der relativen Axialbewegung zwischen einer federnden Mutter und einer Leitspindel die Bewegung sowohl von periodischen als auch von progressiven (nicht periodischen) Fehlern frei ist.

Die Erfindung behandelt in erster Linie eine Vorrichtung für das Herstellen einer gewindegangähnlichen Oberflächenform auf einer Führungsspindel für eine Führungsmutter nach Patent 897 035 aus elastischem Werkstoff, z. B. Kork, mit Hilfe eines durch eine Leitspindel verschiebbaren Werkzeuges, und besteht darin, daß das Werkzeug mit einer Mehrzahl von in Vorschubrichtung hintereinander angeordneten Schneidelementen besetzt wird, deren Vorschubbewegung auf einen Bruchteil der Gesamtlänge der herzustellenden gewindegangähnlichen Oberfläche beschränkt ist.

Bei Gewindedrehbänken ist es an sich bekannt, mehrere in Vorschubrichtung hintereinander angeordnete gleichzeitig arbeitende Schneiden zu verwenden. Auch bei diesen bekannten Maschinen ist der Vorschubweg auf einen Bruchteil der herzustellenden Gewindelänge beschränkt, jedoch ist es mit den bekannten Mitteln nicht möglich und vorgesehen, die Weitergabe eines progressiven Fehlers einer Leitspindel zu verhindern.

Die Erfindung soll nunmehr an Hand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung ausführlicher beschrieben werden, und zwar zeigt Fig. ι schaubildlich zwecks Vergleichs die Herstellung eines Schraubgewindes auf einem Teil der Oberfläche eines Zylinders mittels eines einzigen Schneidwerkzeugs, welches über eine Drehbankleitspindel betätigt wird,

Fig. 2 scliaubildlich, im Gegensatz zu Fig. 1, den der Erfindung zugrunde liegenden Lösungsgedanken, wobei eine Mehrzahl von Schneidwerkzeugen benutzt wird,

Fig. 3 eine Darstellung ähnlich derjenigen nach Fig. 2, bei welcher jedoch die Schneidelemente in der Form eines Schleifwerkstoffs zur Anwendung kommen,

Fig. 4 in räumlicher Darstellung die Hauptteile einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung, während

Fig. s in Umkehrdarstellung ein Einzelbauteil der Anordnung nach Fig. 4 wiedergibt.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, sei angenommen, daß in die eine Hälfte A eines drehbaren polierten Metallzylinders 1 ein Feingewinde χ mit Hilfe eines einzigen Schneidwerkzeugs 2 eingeschnitten werden soll, welches mittels einer Drehbankleitspindel 3 bewegt wird, wobei das Gewinde χ nachfolgend auf die andere Hälfte B des Zylinders unter Mitwirkung einer Federmutter 4 übertragen werden soll, welche starr mit einem Schneidwerkzeug 5 verbunden ist.- Es sei ferner unterstellt, daß das unkorrigierte Ursprungsdrehbankschraubgewindejtr einer fortlaufenden Schraubenlinie die Länge von 6 Zoll (150 mm) habe. Für das Schneiden des Gewindes χ wird daher eine Länge von 6 Zoll der Leitspindel 3 für die Führung des Schneidwerkzeuges 2 benötigt. In dieser Länge von 6 Zoll der Leitspindel sind unvermeidbar gewisse graduelle Steigungsänderungen oder sogenannte progressive Fehler vorhanden, welche auf die Schraubenlinie x, die vom Werkzeug 2 geschnitten wird, übertragen werden, und diese progressiven Fehler werden weiterhin auf das korrigierte Gewinde mit übertragen, wenn dieses durch das Werkzeug 5 hergestellt wird, das auf die Hälfte B des Zylinders als Folge der Axialbewegung der Mutter 4 einwirkt.

Nun werde angenommen, die Drehbankleitspindel 3 diene zum Bewegen eines Halters 6, wie er in Fig. 2 angedeutet ist, wobei der Halter mit sechs Schneidwerkzeugen 2_fl, 2_b, 2_C, 2_d,. 2_e, z_f (an Stelle eines einzigen Werkzeugs 2 gemäß Fig. 1) versehen ist, und diese sechs Werkzeuge seien voneinander im Abstand von einem Zoll angeordnet. Wenn nun die Leitspindel 3 betätigt wird, dann werden die Schraubenlinien h_v h„ h_s, h_it h_s und /ί_β gleichzeitig geschnitten, und bei einer Vorschubbewegung von einem Zoll des Halters 6 (wodurch nur ι Zoll der Leitspindel 3 benutzt wird) wird eine Verbundschraubenlinie (die sich aus den iao Schraubenlinien Ji₁ bis h₆ zusammensetzt) in einer Länge von 6 Zoll auf dem Zylinder 1 hergestellt. In gleicher Weise betragen dann, wenn der Werkzeughalter der Drehbank mit 600 Schneidwerkzeugen besetzt wird, die Abstände voneinander je ¹Z₁₀₀ Zoll, wodurch eine Vorschubbewegung von

Y₁₀₀ Zoll, die nur Y₁₀₀ Zoll der Leitspindel in Anspruch nimmt, ausreichen würde, um eine Länge von 6 Zoll der Verbundschraubenlinie zu erzeugen. Dadurch, daß die Federmutter, beispielsweise die mit 4 in Fig. ι bezeichnete, eine Vorschubbewegung von 6 Zoll der Verbundschraubenlinie zurücklegt, bewegt diese sich in einer Weise, die frei ist sowohl von periodischen als auch von. progressiven Fehlern, und ein. Stichel, welcher mit ihr in Verbindung steht, ist in der Lage, ein. fehlerfreies Schraubengewinde auf die andere Hälfte B des Zylinders zu übertragen.

Da es häufig unpraktisch ist, eine gleichförmige Anordnung einer großen Anzahl von unabhängigen *5 Schneidwerkzeugen, wie sie weitere Werkzeuge ähnlich den Werkzeugen 2_a bis 2_f (Fig. 2) darstellen würden, vorzusehen, bezieht sich die Erfindung gemäß einem weiteren Merkmal derselben auch auf eine Anordnung, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, bei welcher ein Halter 7, der über die Drehbankleitspindel 3 betätigt wird, eine Länge (beispielsweise von 6 Zoll) eines Schleifwerkstoffs 8 trägt, derart, daß er beispielsweise über einer Länge von. 6 Zoll auf den Zylinder 1 zur Einwirkung kommt. Der Schleif werkstoff 8 kann von beliebiger Art sein. Er kann beispielsweise aus einem Sechszollstreifen eines Schmirgel- oder Schleifsteins, aus Schmirgelpapier oder aus einem anderen schmirgelimprägnierten Werkstoff bestehen, derart, daß auf den Zylinder 1 eine Mehrzahl von Kratzern oder Ritzspuren, S aufgebracht werden, von denen jeder bzw. jede einen. Steigungswinkel aufweist, welcher dem Steigungswinkel der gewünschten korrigierten Schraubenlinie entspricht, welche schließlich im Gebiet B des Zylinders erzeugt wird, und zwar als Folge der Anwendung einer Federmutter (zusammen mit einem Schneidwerkzeug) in demjenigen Gebiet, welches die Schleif- oder Kratzspuren vS¹ trägt. Auf diese Weise wird nur eine kleine Vorschubbewegung des Schleifwerkstoffs 8 benötigt, und diese Bewegung kann mittels der üblichen Drehbankleitspindel erzielt werden, wie dies in Fig. 3 angedeutet ist, oder auch mittels einer anderen Vorschubeinrichtung, wie beispielsweise einer in geeigneter Welse angetriebenen schrägen Ebene oder eines Nockens, welche bzw. welcher zum Hervorrufen eines solchen Vorschubs geeignet ist.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Anordnung, welche von Haus aus sich besonders für die Herstellung von Beugegittern bzw. Difraktionsgittern eignet, die aus sehr feinen. Schraubenlinien gebildet, werden, nämlich Schraubenlinien mit einer Steigung von beispielsweise vielen Hundert oder Tausend Gewindegängen auf den Zoll, ist eine übliche Drehbankleitspindel 40 an einem Drehbankbett 41 so eingerichtet, daß sie einen Schlitten 42 betätigt auf welchem eine Grundplatte 43 für einen nach oben vorstehenden Bügel 44 sitzt, wobei die Bauteile 42, 43 und 44 auf diese Weise eine Axialbewegung entsprechend der Drehung des Leitspindelgewindes 40 auszuführen vermögen. In geeigneter (nicht dargestellter) Weise wird von der Drehbank ein Metallzylinder 45 gehalten, auf welchem ein Verbundschraubengawinde aufgebracht werden soll, von welchem auf einem anderen Teil des Zylinders ein korrigiertes Schraubengewinde übertragen werden soll, welches im wesentlichen frei von progressiven und periodischen Fehlern ist. Für die Herstellung des Gesamtschraubengewindes, das bei S₁ angedeutet ist, ist der Bügel 44 bei 46 mit einer Aussparung versehen, so daß er frei vom Zylinder 45 ist und dieser sich frei in axialer Richtung bewegen kann. Über dem Teil des Zylinders 45, auf dem die Verbundschraubenlinie JT₁ erzeugt werden soll, ist ein Läppkörper bzw. Sattelkörper 47 vorgesehen, der beispielsweise aus Metall, wie Bronze oder Messing, besteht und mit seinem Eigengewicht auf dem Zylinder 45 ruht sowie am Ausführen einer Drehung durch einen Arm 48 gehindert wird, der sich von diesem weg erstreckt und an seinem äußeren Ende auf die Unterseite einer ortsfesten Führungsschiene 49 über eine Rolle 50 einwirkt. Ein Arm 51, welcher ein Gegengewicht 52 trägt, erstreckt sich vom Körper 47 in einer Richtung, die derjenigen des Arms 48 entgegengerichtet ist, wodurch der Körper in der Sitzstellung auf dem Zylinder 45 gehalten wird, während er frei ist, sich in Achsrichtung zu bewegen. Eine Axialbewegung des Körpers 47 entsprechend der Drehung der Leit- go spindel 40 wird mittels eines Stiftes 53 übermittelt, der sich vom Bügel 44 her erstreckt und dessen freies Ende sich gegen einen vorstehenden Teil 47„ des Körpers 47 legt. Dabei ist ersichtlich, daß dann, wenn die Bauteile 42, 43 und 44 sich in Richtung des in Fig. 4 gezeigten Pfeiles bei entsprechender Drehung der Leitspindel 40 bewegen, der Stift 53 in entsprechender Weise den. Körper 47 in Achsrichtung entlang dem Zylinder 45 in der gleichen Richtung bewegt. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, ist die Unterseite des Körpers mit einem V-förmigen Kanal oder einer Rinne 54 versehen, entlang deren gegenüberliegenden Seiten, beispielsweise mittels eines Klebstoffes, zwei Streifen 55, 56 aus Schmirgelpapier aufgebracht sind, die so eingerichtet sind, daß sie auf die Oberfläche des Zylinders 45 einwirken,, wenn der Körper 47 in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise aufgelegt wird. Daher ist ersichtlich, daß mittels der Schmirgelteilchein der Streifen 55, 56, welche auf den Zylinder 45 einwirken, eine kleine axiale Vorschubbewegung dieser Streifen als Folge der Drehung der Leitspindel 40 die Herstellung eines Verbundschraubengewindes S₁ auf dem Zylinder 45 bewirkt, welches Verbundgewinde als Primärschraubengewinde dienen kann, von welchem durch Benutzung einer Federmutter ein Sekundärschraubengewinde erzeugt werden kann, das im wesentlichen frei von sowohl periodischen als auch progressiven Fehlern ist, welche auf einem anderen Teil des Gewindes in Erscheinung treten.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Vorrichtung für das Herstellen einer gewindegangähnlichen Oberfiächenform auf einer

   Führungsspindel für eine Führungsmutter nach Patent 897 035 aus elastischem Werkstoff, z. B. Kork, mit Hilfe eines durch eine Leitspindel verschiebbaren Werkzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug mit einer Mehrzahl von in Vorschubrichtung hintereinander angeordneten Schneidelementen besetzt ist, deren Vorschubbewegung auf einen Bruchteil der Ge^ samtlänge der herzustellenden gewindeähnliclien Oberfläche beschränkt ist
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneddelemente des Werkzeuges Körner eines Schmirgelwerkzeuges (7, 8) sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug einen Läpp-.körper (47) aufweist, welcher mit wenigstens einem sich in Längsrichtung erstreckenden Streifen (55) oder Überzug aus Schmirgelwerkstoff versehen ist. ao

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Schweizerische Patentschrift Nr. 213 960;
   britische Patentschrift Nr. 606 283.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen