DE1151715B - Tapping attachment - 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. The invention relates to a tapping apparatus with a reverse gear and one of its axial position depending alternately with counter-rotating and coaxial ring bodies detachable, axially resiliently supported tool spindle.

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.A known embodiment of such a tapping apparatus has a friction clutch element between the drive shaft and the tool spindle for direct drive of the tool and for Drive in the opposite direction of rotation rolling body on. In doing so, when performing thread cutting work certain difficulties set. When moving from the drive to the forward direction in addition to that in the rearward direction in this embodiment a considerable amount in the axial direction acting force are applied to the connection between the friction clutch member and to solve the driving or driven part. By applying the necessary force, leaves it cannot be avoided that the thread in progress is slightly damaged. In addition, a strong frictional heat is generated in the tapping attachment.

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.The invention is based on the object of providing a tapping apparatus of the type specified create, in which only small axial forces occur when changing the direction of rotation and in which in addition, the occurrence of harmful frictional heat is significantly restricted. At the same time when switching an idle phase is switched on from forward to reverse between these two drive phases be. According to the invention, this object is achieved in that the driving ring bodies are formed from the tool spindle with gap enclosing, non-touching cylindrical sleeves exist on the inner surfaces of which axially spaced apart, axially extending driver strips are provided, and that the tool spindle mounted in a cross-sectional plane, in the area the driver strips has in reaching driver, according to a particularly advantageous Embodiment of the invention, the drivers are designed as rollers.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigtIn the drawing, an embodiment of the subject matter of the invention is shown. It shows

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. 1 is a longitudinal section along the line I-I of Fig. 2 through a tapping apparatus according to the invention, with part of the drive spindle of the apparatus is cut away and reproduced as a minor character,

Fig. 2 einen zum antreibenden Teil des Apparates Gewindeschneidapparat2 shows a tapping apparatus for the driving part of the apparatus

Anmelder:Applicant:

Aktiebolaget Svenska Precisionsvertyg,
Nacka (Schweden)Aktiebolaget Svenska Precisionsvertyg,
Nacka (Sweden)

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

Beanspruchte Priorität:
Schweden vom 1. Juli 1952 (Nr. 5872)Claimed priority:
Sweden of July 1, 1952 (No. 5872)

Uno Allan Alfredeen, Saltsjö-Duvnäs (Schweden),
ist als Erfinder genannt wordenUno Allan Alfredeen, Saltsjö-Duvnäs (Sweden),
has been named as the inventor

gehörenden Ringkörper, und zwar teilweise im Schnitt längs der Linie II-II der Fig. 1,belonging ring body, partially in section along the line II-II of Fig. 1,

Fig. 3 den Ringkörper nach Fig. 2 in einem Schnitt längs der Linie III-III der Fig. 2,3 shows the ring body according to FIG. 2 in a section along the line III-III in FIG. 2,

Fig. 4 einen Axialschnitt durch einen weiteren zum antreibenden Teil gehörenden Ringkörper.4 shows an axial section through a further ring body belonging to the driving part.

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-In the drawing 10 is a conical shaft which is centrally located in the end wall 14 of a hollow, a circulating body forming, downwardly open sleeve 16 is clamped. On the front wall is a conical one Shank 10 receiving tubular stub 18 with a smaller diameter than that of the sleeve 16 arranged, which is provided with an external thread 20, which is an internal thread of a centric Bore in the end wall 22 of an adjusting sleeve 24 receives. The inside diameter of this adjustment sleeve 24 is larger than the outer diameter of the first-mentioned sleeve 16, so that the adjusting sleeve 24 when Screwing onto the connecting piece 18 is guided over the end of the sleeve 16. Immediately under the front wall 22 of the adjusting sleeve 24 is a loose ring 26 attached, in which a number of at a distance mutually distributed guide pins 28 is attached. These pins surrounded by coil springs 30 are immersed in bores 32 in an inwardly facing thicker portion 34 of the end wall 14 of the sleeve 16. This thickened portion extends a little along the inner cylindrical Wall of the sleeve 16 and leaves a likewise cylindrical space 36 free, which is an annular body 38 takes up, which is down in an outward

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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. ■ ■ .directed annular flange 40 passes, which in turn along a lower surface 42 of the thickened portion 34 to the vicinity of the inner wall of the Sleeve 16 extends. The top of this flange is provided with a number of recesses in the shape of a segment of a sphere 44, which are distributed over the flange in accordance with the bores 32. Latter completely penetrate the thickened portion 34 and take at their lower end balls 46, the are pressed by the coil springs 30 into the spherical segment-shaped recesses 44. The recesses 44 are connected to one another by means of ball tracks 45 having a circular arc shape in cross section tied together. The ring body 38 has a circumferential wall on its cylindrical outer wall annular channel 48, which is a correspondingly formed channel 50 on the inner wall of the Room 36 is opposite. Balls 52 are placed in the grooves lying opposite one another in this way inserted, which can be introduced through a bore 54. The bore 54 is through a threaded plug 56 lockable. In this way, the balls 52 define the axial position of the sleeve 16 and the annular body 38 fixed to each other, but allow their free circulation with respect to each other. To transmit the torque from the driven shaft 10 via the sleeve 16, the balls 46 and the ring body 38 to Clamping spindle 58 has an inner bore 59 of the annular body 38 in the example shown axially extending, diametrically opposed, at one end beveled driver strips 60 provided, which end at a distance from the lower surface of the annular flange 40. These When the ring body 38 rotates, driver bars lie against two rollers 62 which are in a bushing 64 are mounted, which passes transversely through a head 66 formed on the clamping spindle. ■ ■.

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.A further ring body 68 is provided under the ring body 38. This is made up of two ring parts 70,72, which both form a ball track 74 and 76 with an outward-facing surface. These ball tracks are intended to accommodate balls 78 in two superimposed Rows are stored in a ball holder 80 and also in one each on the inner wall of the sleeve 16 trained further ball track 82 run. The ball holder 80 carries a protruding from the sleeve 16 Arm 81, through which the ball holder 80 in relation to the other rotating parts of the Apparatus is held stationary. The ball tracks of both the ring body 68 and the sleeve 16 can have a purely arcuate cross-section. But you can also have a profile that is straight Lines or straight lines and arcs. The ring part 70 has the shape of a sleeve, the inner wall of which has two axially extending, diametrically opposed to each other, bevelled at one end Carrying driver strips 84, which begin at a distance from the upper end of the ring part and are to a bearing ring 86 extend with a screw 88 in the cylindrical bore in the ring part 70 is attached and as a bearing between the ring part and the clamping spindle axially movable in it 58 serves. The ring part 70 also has a thread 90 on its lower part on the outside for receiving two nuts 92, 94 for the purpose of setting and fixing the position of the ring part 72 the balls 78 provided. The ring part 72 is also in relation to the other ring part 70 with With the aid of a pin 96 running in a groove 98, axially guided. Between the head 66 of the work spindle and the bearing ring 86, the spindle is surrounded by a coil spring 100, through which the Chuck 102 in the position shown in Fig. 1 opposite the ring body 68 is held.

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-If the described tapping attachment ίο is to be used, the axial position the sleeves 16 and 24 adjusted to each other so that an appropriate pressure on the torque-transmitting Balls 46 is exerted. This pressure should be such that the balls during the actual thread cutting process remain in the recesses 44, but when the tap has reached the bottom of the pre-drilled hole, on the ball tracks 45 between the Roll over recesses. When the tap is on the hole to be tapped is applied, the resulting pressure is absorbed by a resilient connection, which consists of a rod 104 which extends through an axial bore of larger diameter than which the rod extends in the shaft 10 and with one end attached to one in the bore Spring 106 and pushes with its other end against the head 66 of the clamping spindle. To guide the Rod 104, a bearing 108 is provided in the shaft bore, which is connected to the bore in Connected channel 110 with a closure 120 a lubricant is supplied. At the Screw the tap into the pre-drilled hole by moving the entire tapping attachment downwards while its rotatable parts rotate, the torque of the shaft 10 is transmitted, as already stated, via the balls 46 to the annular body 38, which in turn via the axially projecting driver strips 60 transmits the torque to the rollers 62 and thus to the clamping spindle 58. If the Tap has reached the bottom of the pre-drilled hole, the torque increases so that the Balls 46 begin to roll over ball tracks 45, creating a rattling noise. Of the The operator can easily determine when this noise occurs that the cutting process is accomplished. He then returns the tapping attachment. Here the rollers62 are along the pair of entrainment bars 60 of the upper ring body 38 to that on the lower ring body 68 axially extending pair of driver strips 84 shifted. As a result of the fact that each other facing ends of the driver strips are at a distance from one another which is greater than the diameter of the rollers 62, the work spindle is given an idle period when during the said displacement, the rollers 62 clear the space between the pairs of driver strips happen. During the entire course, the ring body 68 has one opposite the drive spindle opposite orbital movement carried out in that the in terms of the rotary movement stationary holder 80 mounted balls 78 the movement of the sleeve 16 during transmission to the ring body 68 reverse. When the rollers 62 come to rest against the pair of driving bars 84, the reverse movement on the up-

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.Transfer spindle 58 and unscrewed the tap. As soon as the drill leaves the drilled thread, the spring 100 returns the parts of the apparatus to the position shown in FIG. 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. 1. Tapping apparatus with a reversing gear and an axially resiliently supported tool spindle which can be coupled, depending on its axial position, alternately with opposing driving and gieichachsigen ring bodies, characterized in that the driving ring body consists of the tool spindle (58) with a gap surrounding, non-touching cylindrical sleeves (38, 68), on the inner surfaces of which axially spaced, axially extending driver strips (60, 84) are provided, and that the tool spindle (58) is mounted in a cross-sectional plane and extends into the area of the driver strips. having. 2. Gewindeschneidapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer (62) als Rollen ausgebildet sind.2. Tapping apparatus according to claim 1, characterized in that the drivers (62) are designed as rollers. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 620 377, 633 779, 804, 810 915;Considered publications:
German Patent Nos. 620 377, 633 779, 804, 810 915; österreichische Patentschrift Nr. 171 184;
schweizerische Patentschriften Nr. 245 140,Austrian Patent No. 171 184;
Swiss patents No. 245 140, 576.576. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings