DE1151715B - Gewindeschneidapparat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Gewindeschneidapparat mit einem Umkehrgetriebe und einer von seiner axialen Stellung abhängig wechselweise mit gegenläufig treibenden und gleichachsigen Ringkörpern kuppelbaren, axial federnd abgestützten Werkzeugspindel.

Eine bekannte Ausführungsform eines solchen Gewindeschneidapparates weist zwischen der Antriebswelle und der Werkzeugspindel zum direkten Antrieb des Werkzeugs ein Reibkupplungsorgan und zum Antrieb in entgegengesetztem Drehsinn Rollkörper auf. Dabei haben sich bei der Ausführung von Gewindeschneidarbeiten gewisse Schwierigkeiten eingestellt. Beim Übergang vom Antrieb in Vorwärtsrichtung zu dem in Rückwärtsrichtung muß bei dieser Ausführungsform eine erhebliche, in axialer Richtung wirkende Kraft aufgewendet werden, um die Verbindung zwischen dem Reibkupplungsorgan und dem treibenden bzw. angetriebenen Teil zu lösen. Durch die Aufwendung der erforderlichen Kraft läßt es sich nicht vermeiden, daß das in Arbeit befindliche Gewinde eine leichte Beschädigung erleidet. Außerdem entsteht dabei in dem Gewindeschneidapparat eine starke Reibungswärme.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gewindeschneidapparat der angegebenen Art zu schaffen, bei welchem beim Wechseln der Drehrichtung nur geringe axiale Kräfte auftreten und bei dem außerdem das Auftreten schädlicher Reibungswärme wesentlich eingeschränkt ist. Zugleich soll beim Umschalten vom Vor- zum Rücklauf zwischen diese beiden Antriebsphasen eine Leerlaufphase eingeschaltet sein. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die treibenden Ringkörper aus die Werkzeugspindel mit Zwischenraum umschließenden, sich nicht berührenden zylindrischen Hülsen bestehen, an deren Innenflächen in axialem Abstand voneinander liegende, in Achsrichtung verlaufende Mitnehmerleisten vorgesehen sind, und daß die Werkzeugspindel in einer Querschnittsebene gelagerte, in den Bereich der Mitnehmerleisten hineinreichende Mitnehmer aufweist, wobei nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung die Mitnehmer als Rollen ausgebildet sind.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt längs der Linie I-I der Fig. 2 durch einen Gewindeschneidapparat gemäß der Erfindung, wobei ein Teil der Antriebsspindel des Apparates weggeschnitten und als Nebenfigur wiedergegeben ist,

Fig. 2 einen zum antreibenden Teil des Apparates Gewindeschneidapparat

Anmelder:

Aktiebolaget Svenska Precisionsvertyg,
Nacka (Schweden)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,
Hamburg 36, Neuer Wall 41

Beanspruchte Priorität:
Schweden vom 1. Juli 1952 (Nr. 5872)

Uno Allan Alfredeen, Saltsjö-Duvnäs (Schweden),
ist als Erfinder genannt worden

gehörenden Ringkörper, und zwar teilweise im Schnitt längs der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 den Ringkörper nach Fig. 2 in einem Schnitt längs der Linie III-III der Fig. 2,

Fig. 4 einen Axialschnitt durch einen weiteren zum antreibenden Teil gehörenden Ringkörper.

In der Zeichnung ist 10 ein konischer Schaft, der zentral in der Stirnwand 14 einer hohlen, einen Umlaufkörper bildenden, nach unten offenen Hülse 16 eingespannt ist. An der Stirnwand ist ein den konischen Schaft 10 aufnehmender rohrförmiger Stutzen 18 mit geringerem Durchmesser als dem der Hülse 16 angeordnet, der mit einem Außengewinde 20 versehen ist, das ein Innengewinde einer zentrischen Bohrung in der Stirnwand 22 einer Einstellhülse 24 aufnimmt. Der Innendurchmesser dieser Einstellhülse 24 ist größer als der Außendurchmesser der erstgenannten Hülse 16, so daß die Einstellhülse 24 beim Aufschrauben auf den Stutzen 18 über das Ende der Hülse 16 geführt wird. Unmittelbar unter der Stirnwand 22 der Einstellhülse 24 ist ein loser Ring 26 angebracht, in welchem eine Anzahl von im Abstand voneinander verteilten Führungsstiften 28 befestigt ist. Diese Stifte, die von Schraubenfedern 30 umgeben sind, tauchen in Bohrungen 32 in einem einwärts gerichteten dickeren Abschnitt 34 der Stirnwand 14 der Hülse 16. Dieser verdickte Abschnitt erstreckt sich ein Stück entlang der inneren zylindrischen Wand der Hülse 16 und läßt einen gleichfalls zylindrischen Raum 36 frei, der einen Ringkörper 38 aufnimmt, der unten in einen auswärts ge-

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richteten Ringflansch 40 übergeht, der sich seinerseits entlang einer unteren Fläche 42 des verdickten Abschnittes 34 bis in die Nähe der Innenwand der Hülse 16 erstreckt. Die Oberseite dieses Flansches ist mit einer Anzahl kugelabschnittförmiger Ausnehmungen 44 versehen, die über den Flansch nach Maßgabe der Bohrungen 32 verteilt sind. Letztere durchdringen ganz den verdickten Abschnitt 34 und nehmen an ihrem unteren Ende Kugeln 46 auf, die von den Schraubenfedern 30 in die kugelabschnittförmigen Ausnehmungen 44 gedrückt werden. Die Ausnehmungen 44 sind miteinander mittels im Querschnitt Kreisbogenform aufweisender Kugelbahnen 45 verbunden. Der Ringkörper 38 hat auf seiner zylindrischen Außenwand eine auf dem Umfang verlaufende ringförmige Rinne 48, die einer entsprechend ausgebildeten Rinne 50 an der Innenwand des Raumes 36 gegenüberliegt. In die auf diese Weise einander gegenüberliegenden Rinnen sind Kugeln 52 eingelegt, die durch eine Bohrung 54 einführbar sind. Die Bohrung 54 ist durch einen Gewindepfropfen 56 verschließbar. Die Kugeln 52 legen auf diese Weise die axiale Lage der Hülse 16 und des Ringkörpers 38 zueinander fest, gestatten aber deren freien Umlauf mit Bezug aufeinander. Zur Übertragung des Drehmoments vom angetriebenen Schaft 10 über die Hülse 16, die Kugeln 46 und den Ringkörper 38 zur Aufspannspindel 58 ist eine innere Bohrung 59 des Ringkörpers 38 in dem dargestellten Beispiel mit axial verlaufenden, einander diametral gegenüberliegenden, an einem Ende abgeschrägten Mitnehmerleisten 60 versehen, die in einem Abstand von der unteren Fläche des Ringflansches 40 enden. Diese Mitnehmerleisten legen sich beim Umlauf des Ringkörpers 38 an zwei Rollen 62 an, die in einer Buchse 64 gelagert sind, welche durch einen an der Aufspannspindel ausgebildeten Kopf 66 quer hindurchgeht. ■ ■ .

Unter dem Ringkörper 38 ist ein weiterer Ringkörper 68 vorgesehen. Dieser ist aus zwei Ringteilen 70,72 zusammengesetzt, die beide mit einer auswärts gerichteten Fläche je eine Kugelbahn 74 bzw. 76 bilden. Diese Kugelbahnen sind dazu bestimmt, Kugeln 78 aufzunehmen, die in zwei übereinanderliegenden Reihen in einem Kugelhalter 80 gelagert sind und außerdem in je einer an der Innenwand der Hülse 16 ausgebildeten weiteren Kugelbahn 82 laufen. Der Kugelhalter 80 trägt einen aus der Hülse 16 herausragenden Arm 81, durch den der Kugelhalter 80 im Verhältnis zu den übrigen umlaufenden Teilen des Apparates ortsfest gehalten ist. Die Kugelbahnen sowohl des Ringkörpers 68 wie auch der Hülse 16 können einen rein kreisbogenförmigen Querschnitt aufweisen. Sie können aber auch ein Profil haben, das aus geraden Linien oder geraden Linien undKreisbögenzusammengesetzt ist. Der Ringteil 70 hat die Form einer Hülse, deren Innenwand zwei axial verlaufende, einander diametral gegenüberliegende, an einem Ende abgeschrägte Mitnehmerleisten 84 trägt, die in einem Abstand vom Oberende des Ringteils beginnen und sich zu einem Lagerring 86 erstrecken, der mit einer Schraube 88 in der zylindrischen Bohrung im Ringteil 70 befestigt ist und als Lager zwischen dem Ringteil und der in ihm axial beweglichen Aufspannspindel 58 dient. Der Ringteil 70 ist außerdem an seinem Unterteil auf der Außenseite mit einem Gewinde 90 zur Aufnahme zweierMuttern 92, 94 zwecks Einstellung und Festlegung -der Lage des Ringteils 72 zu den Kugeln 78 versehen. Der Ringteil 72 ist außerdem im Verhältnis zu dem anderen Ringteil 70 mit Hilfe eines in einer Nut 98 laufenden Stiftes 96 axial geführt. Zwischen dem Kopf 66 der Aufspannspindel und dem Lagerring 86 ist die Spindel von einer Schraubenfeder 100 umgeben, durch welche das Spannfutter 102 in der in Fig. 1 gezeigten Lage gegenüber dem Ringkörper 68 gehalten wird.

Wenn der beschriebene Gewindeschneidapparat ίο benutzt werden soll, wird zunächst die axiale Lage der Hülsen 16 und 24 zueinander so eingestellt, daß ein zweckentsprechender Druck auf die momentübertragenden Kugeln 46 ausgeübt wird. Dieser Druck soll so bemessen sein, daß die Kugeln während des eigentlichen Gewindeschneidvorganges in den Ausnehmungen 44 verbleiben, dann aber, wenn der Gewindebohrer den Boden des vorgebohrten Loches erreicht hat, über die Kugelbahnen 45 zwischen den Ausnehmungen hinüberrollen. Wenn der Gewindebohrer an dem mit Gewinde zu versehenden Loch angesetzt wird, wird der hierbei entstehende Druck von einer federnden Verbindung aufgenommen, welche aus einer Stange 104 besteht, die sich durch eine axiale Bohrung von größerem Durchmesser als dem der Stange im Schaft 10 erstreckt und mit ihrem einen Ende gegen eine in der Bohrung angebrachte Feder 106 und mit ihrem anderen Ende gegen den Kopf 66 der Aufspannspindel stößt. Zur Führung der Stange 104 ist in der Schaftbohrung ein Lager 108 vorgesehen, dem durch einen mit der Bohrung in Verbindung stehenden Kanal 110 mit einem Verschluß 120 ein Schmiermittel zugeführt wird. Beim Hineinschrauben des Gewindebohrers in das vorgebohrte Loch durch Abwärtsführen des ganzen Gewindeschneidapparates unter Umlauf seiner drehbaren Teile erfolgt die Übertragung des Drehmoments des Schaftes 10, wie bereits angegeben, über die Kugeln 46 zu dem Ringkörper 38, der seinerseits über die axial vorspringenden Mitnehmerleisten 60 das Drehmoment zu den Rollen 62 und damit zur Aufspannspindel 58 überträgt. Wenn der Gewindebohrer den Boden des vorgebohrten Loches erreicht hat, nimmt das Drehmoment so zu, daß die Kugeln 46 über die Kugelbahnen 45 zu rollen beginnen, wodurch ein klapperndes Geräusch entsteht. Der den Apparat Bedienende kann beim Entstehen dieses Geräusches leicht feststellen, daß der Schneidvorgang vollendet ist. Er führt dann den Gewindeschneidapparat zurück. Hierbei werden die Rolllen62 entlang dem Mitnehmerleistenpaar 60 des oberen Ringkörpers 38 zu dem auf dem unteren Ringkörper 68 axial verlaufenden Mitnehmerleistenpaar 84 verschoben. Infolge des Umstandes, daß die einander zugewandten Enden der Mitnehmerleistenpaare in einem Abstand voneinander liegen, der größer ist als der Durchmesser der Rollen 62, erhält die Aufspannspindel eine Leerlaufperiode, und zwar dann, wenn bei der genannten Verschiebung die Rollen 62 den Zwischenraum zwischen den Mitnehmerleistenpaaren passieren. Während des ganzen Verlaufs hat der Ringkörper 68 eine gegenüber der Antriebsspindel entgegengesetzte Umlaufbewegung dadurch ausgeführt, daß die in dem hinsichtlich der Drehbewegung ortsfesten Halter 80 gelagerten Kugeln 78 die Bewegung der Hülse 16 bei der Übertragung zum Ringkörper 68 umkehren. Wenn nun die Rollen 62 zum Anliegen an das Mitnehmerleistenpaar 84 gelangen, wird damit die umgekehrte Bewegung auf die Auf-

Claims (2)

spannspindel 58 übertragen und der Gewindebohrer herausgeschraubt. Sobald der Bohrer das gebohrte Gewinde verläßt, führt die Feder 100 die Teile des Apparates in die in der Fig. 1 gezeigte Lage zurück. P vTliNTANSPRÜCHK.

1. Gewindeschneidapparat mit einem Umkehrgetriebe und einer von seiner axialen Stellung abhängig wechselweise mit gegenläufig treibenden und gieichachsigen Ringkörpern kuppelbaren, axial federnd abgestützten Werkzeugspindel, da durch gekennzeichnet, daß die treibenden Ringkörper aus die Werkzeugspindel (58) mit Zwischenraum umschließenden, sich nicht berührenden zylindrischen Hülsen (38, 68) bestehen, an deren Innenflächen in axialem Abstand voneinander liegende, in Achsrichtung verlaufende Mitnehmerleisten (60, 84) vorgesehen sind, und daß die Werkzeugspindel (58) in einer Querschnittsebene gelagerte, in den Bereich der Mitnehmerleisten hineinreichende Mitnehmer (62) aufweist.

2. Gewindeschneidapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer (62) als Rollen ausgebildet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 620 377, 633 779, 804, 810 915;

österreichische Patentschrift Nr. 171 184;
schweizerische Patentschriften Nr. 245 140,

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen