DE2200294A1 - Gewindebohrmaschine - Google Patents

Description

qu München-Pullach, 3. Januar 1972

AERPAT AG, Alpenstrasse 14, CH 6301 Zug, ichweiz

Gewinde-bohr -naschine

Die Erfindung betifft eine Maschine zui.; Bohren von Schraubengewinden in Werkstücken und insbesondere betrifft die Erfindung eine Gewinde-bohr -maschine und einen hierbei verwendeten Gewindebohrer.

Zwei Arten von Gewindebohrern werden allgemein verwendet, nämlich der Gewindeschneidbohrer und der Gewindewalzbohrer. Gewindebohrer beider Arten liegen in der Form eines aussen mit einem Schraubengewinde versehenen Bauteiles vor, welches in ein Loch zweckdienlicher Größe in einem Werkstück eingeführt wird, während das Werkstück und der Gewindebohrer relativ zueinander gedreht werden. Im Falle des Gewindeschneidbohrers ist das Schraubengewinde auf dessen Oberfläche gewöhnlich durch zwei oder mehrere längsgerichtete Nuten unterbrochen, welche Schneidkanten bilden, während in dem Falle von Gewindewalzbohrern das Schraubengewinde durchgehend ist und auf einem Abschnitt des Schaftes ausgebildet ist, welcher einen gelappten Querschnitt aufweist, wobei üblicherweise drei oder vier derartige Lappen vorgesehen sind. Ein Gewindeschneidbohrer formt ein komplementäres Schraubengewinde in dem Werkstück da-

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durch aus, daß ein Teil des Werkstückes zum Formen einer Nut oder Nuten herausgeschnitten wird und ein Gewindewalzbohrer bildet ein komplementäres Schraubengewinde, indem das Material des Werkstückes verdrängt wird. Die Verv/endung von Schneidbohrern ist folglich von der Erzeugung von Spänen begleitet, die den Gewindeschneidprozess und den Betrieb von Gewindeschneidmaschinen, in denen Gewindeschneidbohrer verwendet werden, ungünstig beeinflussen können. Die Gewindewalzbohrer andererseits weisen den Vorteil auf, daß sie kaum oder keine Späne erzeugen.

Eine Form von Schneidbohrern, die allgemein verwendet wird, insbesondere in kontinuierlich laufenden Gewindeschneidmaschinen, ist als "Überlaufbohrer" oder "Gewindebohrer mit gebogenem Schaft" bekannt und liegt in Form eines stangenähnlichen Teiles vor, der einen Gewindeschneidabschnitt im Bereich des einen Endes aufweist und dessen übriger Teil einen Schaft bildet, der um einen Radius abgebogen ist, der größer ist als der Durchmesser des Schaftes und der um einen V/inkel von ungefähr 30 bis 180° und üblicherweise 90° abgebogen ist. Der Aussendurchmesser des Schaftes ist kleiner als der minimale Innendurchmesser des Schraubengewindes, welches der Gewindebohrer schneidet, so daß der Schaft frei durch ein Loch verlaufen kann, welches durch den Schneidabschnitt des Gewindebohrers mit einem Gewinde versehen wurde.

Überlaufbohrer werden in Gewindeschneidmaschinen verwendet, in denen sie lose montiert sind, während sie bezüglich des Rohlings, in dem ein Gewinde geschnitten werden soll, gedreht werden. Der Gewindeschneidabschnitt des Gewindebohrers tritt zunächst in den Rohling ein und läuft durch diesen hindurch, formt ein Gewinde und wird von dem schmalen Schaft des

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Gewindebohrers gefolgt. Die Anordnung ist derart, daß der Gewindebohrer ortsfest gehalten wird, während die Rohlinge auf den Gewindebohrer aufgeschoben und gedreht werden und sich längs des Gewindebohrers bewegen und an dem von dem Gewindeschneidabschnitt entfernt liegenden Ende von dem Schaft abfallen. Die Montage der Gewindebohrer ist derart, daß der gebogene Schaft als Hebel verwendet wird, um der Drehung des Gewindebohrers zu widerstehen, wenn dieser in reibungsmässigem Eingriff mit dem drehenden Werkstück gelangt. Die Anordnung ermöglicht es, daß die Rohlinge in mehr oder weniger kontinuierlicher Folge auf das gewindeschneidende Ende des Gewindebohrers aufgebracht und nach dem Gewindeschneiden von dem anderen Ende des Gewindebohrer entfernt werden können. Ein vergleichsweise hoher Ausstoß an mit Gewinde versehenen Rohlingen ist hierdurch möglich.

Trotz der allgemein bekannten Verwendung von Gewindeschneidbohrern mit gebogenem Schaft war es vor der vorliegenden Erfindung nicht bekannt, einen Gewindewalzbohrer mit einem gebogenen Schaft zu verwenden. Folglich war es bei der Verwendung von Gewindwalzbohrern immer notwendig, den Gewindebohrer aus einem Werkstück in der Richtung zurückzuziehen, welche der Richtung entgegengesetzt liegt, in welcher dieser in das Werkstück zum Ausbilden eines Gewindes vorgeschoben wurde.

Nach einem Vorschlag der Erfindungwjrd ein Gewindewalzbohrer geschaffen, der einen Gaindewalzteil geeignet zum Ausbilden eines Schraubengewindes in einem Werkstück und einem gebogenen Schaft kleineren Aussendurchmessers als der Minimaldurchmesser des durch den Gewindeteil geformten Gewindes aufweist.

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Der Gewindebohrabschnitt des Gewindewalzbohrers kann von jeder üblichen Form sein, unter gewissen Umständen wird jedoch diejenige Art vorgezogen, die eine gerade Anzahl von Lappen aufweist.

Der Schaft kann in einem Kreisbogen abgebogen sein, welcher' einen Durchmesser aufweist, der mindestens so groß ist, wie der Durchmesser des Schaftes. Der Winkel, um den der Schaft aus der Achse des Gev/indebohrteiles abgebogen ist, kann in dem Bereich von ungefähr 20° bis 180° liegen. Der Schaft kann an einem oder mehreren Punkten abgebogen sein. Der kleinste Biegungsradius der oder jeder der Biegungen muß von der Größe und der Form der Werkstücke abhängen, die längs des Gewindebohrers verlaufen müssen und kann um Mehrfaches größer als der Durchmesser des Schaftes sein.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung Wr d eine Gewindeschneidmaschine geschaffen, welche eine Werkstück-Halteinrichtung aufweist, die alternativ betätigbar ist, um zu schließen und dadurch ein Werkstück zu halten und um zu öffnen und dadurch das Werkstück freizulassen und die eine Gewindebohreinrichtung aufweist, wobei die Werkstückhalteinrichtung und die Gewindebohreinrichtung relativ zueinander um eine Achse kontinuierlich drehbar und relativ zueinander längs dieser Achse hin- und herbewegbar sind, um die Gewindebohreinrichtung in Richtung der Halteinrichtung vorzubewegen und um ein Gewinde in einem von der Halteinrichtung gehaltenen Werkstück zu bohren und um die Gewindebohreinrichtung von der Halt einrichtung wegzubewegen, um dadurch das mit dem Gewinde ver sehene Werkstück von der Halteinrichtung zu entfernen, und mit Zufuhreinrichtungen zur Aufrechterhaltung einer kontinuierlichen Zufuhr von Werkstücken zu der Werkstück-Halteinrichtung voijfeiner von der Gewindebohreinrichtung entfernt liegenden SeI-

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te her, wobei die Gewindebohreinrichtung bezüglich der Halteinrichtung in zeitlich abgestimmter Beziehung mit dem Öffnen und Schließen der Werkstück-Halteinrichtung hin- und herbewegbar ist.

Der das Gewinde bildende Gewindebohrer kann ein Gewindewalzbohrer mit abgebogenem Schaft von der oben definierten Art sein.

Die Zufuhreinrichtungen können Mittel aufweisen, welche einen langgestreckten Durchgang bilden, der geeignet ist, Werkstücke aufzunehmen und der derart angeordnet ist, daß die Werkstücke durch den Durchlaß unter Schwerkraftwirkung zu der Halteinrichtung herabgeführt werden. Die den Durchgang definierenden Mittel können aus einem Rohr bestehen. Das Rohr kann eine Form aufweisen, daß es einen im wesentlichen horizontal liegenden Abschnitt, welcher sich im Bereich der Halteinrichtung öffnet und einen vertikalen Abschnitt zeigt, der derart angeordnet ist, daß er eine Art Drucksäule an Werkstücken bildet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einiger in den Zeichnungen beispielhaft veranschaulichter Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1 eine Seitenansicht des Gewinafewalzbohrers nach .der vorliegenden Erfindung;

Figur 2 einen Schnitt längs der Linie II-II von Figur 1;

Figur 3 eine schematische Innenansicht einer automatischen Gewinde -bohr- maschine nach der vorliegenden Erfindung;

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Figur 4 eine Draufsicht eines Teiles der in Figur 3 veranschaulichten Maschine;

Figur 5 eine etwas schematische teilweise geschnittene Ansicht eines Teiles der in Figur 3 veranschaulichten Maschine, welche die Anordnung von Teilen der Maschine in einer Betriebsstufe veranschaulicht;

die Figuren 6, 7 und 8 Ansichten ähnlich wie Figur 5, welche die Lagen der Teile der Maschine in aufeinander folgenden Betriebsstufen veranschaulichen;

Figur 9 eine Endansicht längs der Linie IX-IX von Figur 5 und

Figur 10 eine skizzenhafte Ansicht einer in der Maschine

nach den Figuren 3 bis 9 verwendeten Steuereinrichtung.

Der in den Figuren 1 und 2 veranschaulichte Gewindewalzbohrer 10 ist in Form eines langgestreckten Teiles ausgebildet, wel cher ausgehärtetem Werkzeugstahl hergestellt ist. Ein Abschnitt 12 des Teiles im Bereich eines Endes ist geeignet, ein Schraubengewinde in einem entsprechenden Werkstück zu formen und wird im folgenden als der Gewindebohrabschnitt bezeichnet. Der übige Teil des BauMles zwischen dem Gewindebohrabschnitt und dem anderen Ende bildet einen langgestreckten Schaft 14.

Der Schaft 14 ist von kreisförmigem Querschnitt und von im wesentlichen konstanten Durchmesser über seine gesamte Länge ausgebildet und ist durch einen Winkel von 90° um einen Ra dius von ca. 5 cm an einer Stele 16 abgewinkelt oder abgebo-

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gen, die in seiner Länge in einer Entfernung von dem Gewindebohrabschnitt liegt, die ungefähr gleich der Länge des Gewindebohrabschnittes ist.

Der Gewindebohrabschnitt 12 ist in der üblichen Weise als vierlappiger Walzbohrer ausgebildet. D.h., seine Querschnittsform ist im wesentlichen die eines Rechteckes, dessen Seiten geringfügig nach innen in Richtung der Ecken gerundet sind, so daß die Ecken nahezu vollständig abgerundet sind, wobei jeder Eckenbereich einen Lappen 18 bildet. Ein Schraubengewinde 20 ersiteckt sich vollständig um den Aussenumfang und über die Länge des Gewindebohrabschnittes.

Der Aussendurchmesser des Schaftes 14 des Gewindebohrers ist kleiner als der maximale Fußdurchmesser d des Schraubengewindes an dem Gewindebohrabschnitt 12.

Der Gewindewalzbohrer 10 nach der vorliegenden Erfindung kann abgewandelt werden, indem der Gewindebohrabschnitt mit drei oder fünf Lappen anstelle von vier Lappen ausgebildet wird, indem der Querschnitt in eLne im wesentlichen dreieckige bzw, fünfeckige Form gebracht wird«, Als weitere Alternative kann der Gewindebohrabschnitt lediglich mit zwei Lappen ausgebildet.sein, wobei die grundsätzliche Querschnittsform im wesentlichen elliptisch ist.

Eine automatische Hochgeschwindigkeits-Gewindebohrmaschine, die entweder einen Gewindebohrer nach der vorliegenden Erfindung oder einen üblichen Überlauf-Gewindeschneidbohrer mit abgebogenem Schaft aufweisen kann, wird im folgenden un ter Bezugnahme auf die Figuren 3 bis 10 beschrieben.

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Die Maschine ist auf einem Rahmen 30 aufgebaut und besteht aus einem drehbaren Futter 32, Rohling-Zufuhreinrichtungen 34 zum Einspeisen von Werkstücken (im folgenden gleichfalls als "Rohlinge" bezeichnet) auf eine Seite des Futters 32 und einem Gewindewalzbohrer 10 mit abgebogenem Schaft, der mit dem unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 beschriebenen Bohrer identisch ist, wobei dieser Gewindebohrer in Richtung der Drehachse des Futters auf der von der Zuführeinrichtung entfernt liegenden Seite des Futters in Längsrichtung hin- und herbewegbar angeordnet ist. Bei der beschriebenen Ausführungsform liegt die Drehachse des Futters horizontal, es ist jedoch offensichtlich, daß diese Achse senkrecht oder schräg liegen kann.

Wie aus den Figuren 5 und 9 ersichtlich, ist das Futter 32 von der üblichen Bauwelse und weist drei Backen 3b auf, die in einem kreisförmigen Gehäuse 38 angeordnet sind, welches in Lagern im Maschinenrahmen drehbar montiert ist und weiterhin eine Betätigungshülse 40 zum Öffnen und Schließen der Backen. Das Futter ist offenendig, so daß aufeinanderfolgende Rohlinge 54a, 54b, 54c, 54d (vgl. Figur 5 bis 8) an einem Ende aus der Zufuhreinrichtung 34 eintreten können und das Futter am anderen Ende, welches dem Gewindebohrer zugekehrt ist, verlassen können. Das Futter ist bei veränderlichen Geschwindigkeiten bis zu ungefähr 5.000 Umdrehungen/Min, drehbar angetrieben.

Die Backen 36 sind in Richtung der Offen-Lage federnd ausgebildet und ihre Greifflächen zeigen zweckdienliche Profile, um mit dem Aussenprofil der mit dem Gewinde zu versehenen Rohlinge zusammenzupassen. Die radial aussenlieg^nden Flächen der Backen sind zur Zusammenwirkung mit der Betätigungshülse 40 abgeschrägt, welche sich mit den Backen dreht und die längs

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der Drehachse des Futters bewegbar ist. In der Ansicht der Zeichnungen schließt eine Bewegung der Betätigungshülse nach rechts die Backen, um einen zwischen den Backen angeordneten Rohling und eine Bewegung nach links gleichfalls in der Ansicht der Zeichnungen läßt ein Öffnen der Backen unter der Federwirkung zu.

Dem Futter 32 ist ein Anschlag 42 zugeordnet, welcher in und aus einer Arbeitslage bewegbar ist, in der er verhindert, daß ein in das Futter durch die Zuführeinrichtung eingespeister Rohling das Futter sofort wieder verläßt. Der AnscMqg 42 ist in Forir. einer Klinge oder Schiebers ausgebildet, welcher auf einer Anschlagswelle 44 montiert ist, die durch einen Winkel von 90° verschwenkbar ist und derart ausgebildet ist, daß sie die Backen des Futters an dem Ende des Futters schließt, das näher an dem Gewindebohrer liegt. Eine Schwenkbewegung der Anschlagwelle bewegt den Anschlag in einer senkrecht zu der Drehachse des Futters liegenden Richtung in und aus der Arbeitslage, in welcher sich der Anschlag über einen Teil der kreisförmigen Öffnung erstreckt, die in dem Futter ausgebildet ist, v/enn die Backen in der geöffneten Lage befindlich sind.

Die Zufuhreinrichtungen 34 für die Rohlinge bestehen aus einem Zufuhrrohr 45, welches um einen Winkel von 90° um einen Radius abgebogen ist, der im Vergleich mit dem Innendurchmesser des Rohres sehr groß ist. Das Rohr 45 ist derart angeordnet, daß es einen senkrecht stehenden Schenkel 46 und einen horizontalen Schenkel 48 aufweist und durch Klammern 50 gehalten ist. Der horizontale Schenkel 48 des Zufuhnohres erstreckt sich frei durch die Betätigungshülse 40 der Backen des Futters nahezu bis in Berührung mit den Backen, itfährend sich der senkrecht stehende Schenkel 46 nach oben über eine Entfernung erstreckt,

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die ausreicht, um eine zweckdienliche Druckhöhe oberhalb des Futters zu schaffen und führt bis zu einem Aufgabetrichter 52. Der Aufgäbetrichter 52 ist von der üblichen Bauweise einer Vibrationsschüssel, die einen Vorrat von rohrförmigen Rohlingen enthalten kann und die die Rohlinge in den senkrechten Schenkel des Zufuhrrohres 45 ausgerichtet einführt. Der Bohrungsdurchmesser des Zufuhrrohres 45 ist von derartiger Grösse, daß die Rohlinge in einzelner Reihe und gleicher Ausrichtung mit zueinander ausgerichteten Bohrungen gehalten werden.

Die Rohlinge 54, die insbesondere als eine Folge von Rohlingen 5^b, 54c und 5*+d in den Figuren 5 bis 8 veranschaulicht sind, werden von dem Aufgabetrichter zu dem Futter lediglich unter Schwerkraftwirkung gefördert. Es ist offensichtlich, daß Vorrichtungen vorgesehen sein können, um den Durchgang der Rohlinge durch den horizontalen Schenkel zu unterstützen, die durch mechanische Vorrichtungen oder einen Strom oder einem Gebläse von Gas gebildet sein können. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß es möglich ist, lediglich die Schwerkraft zu diesem Zwecke heranzuziehen, vorausgesetzt, daß eine ausreichende Druckhöhe von Rohlingen in dem Rohr aufrechterhalten bleibt. Die Höhe des senkrecht stehenden Schenkels 46 und die Zufuhrgeschwindigkeit oder -menge durch den Aufgabetrichter sind entsprechend eingestellt.

Falls die Drehachse des Futters zwischen der horizontalen und der senkrechten geneigt ist,ist der untere Schenkel des Zufuhrrohres entsprechend geneigt anstelle der beschriebenen horizontalen Anordnung. Im Falle einer senkrecht stehenden oder sehr stark geneigten Drehachse des Futters kann das Zufuhrrohr aus einem geraden Rohr bestehen, welches direkt von dem Aufgabetrichter zu dem Futter längs der Drehachse des Futters führt.

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Da die Reibung zwischen den Rohlingen und der Innenwandung des Zufuhrrohres einen wichtigen Faktor darstellen kann, ist das Rohr aus einem Material hergestellt, welches einen vergleichsweise niedrigen Reibungskoeffizienten bezüglich der Rohlinge aufweist. Bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ist das Rohr ki> zweckdienlicher Weise aus Nylon hergestellt, welches aufgrund seiner Durchsichtigkeit eine Sichtkontrolle des Fortschreitens der Kette von Rohlingen gestatte^, jedoch sind andere Plastikmaterialfen oder Metalle gleichfalls mit zufriedenstellenden Ergebnissen verwendbar.

In Übereinstimmung mit einer allgemein bekannten praktischen Arbeitsweise bei Verwendung von Überlaufgewindebohrern in Gewindeschneidmaschinen ist der Gewindebohrer 10 durch den Bohrerhalter 56 gehalten und in genauer Lage in dem Halter durch eine AnzahT/ier Rohlinge gehalten. Ehe die Maschine betätigt wird, wird folglich eine Anzahl der Rohlinge in den Teil des Schaftes, in dem Gewindebohrerhalter eingeschoben. Dieser Zustand wird normalerweise erreicht, indem die Rohlinge auf dem Gewindebohrer in der Lage verbleiben, nachdem ein davorliegender Herstellungsvorgang abgeschlossen wurde.

Der Gewi-indebohrerhalter 56 hält den Gewindebohrer 10 mit dessen Gewindebohrabschnitt 12 auf das Futter 32 zu gerichtet und mit der Drehachse des Futters ausgerichtet. Der Bohrer halter ist auf einem Schlitten 58 montiert, welcher parallel zu der Drehachse des Futters auf einer Gleitbahn 60 hin- und herbewegbar ist, die an dem Maschinenrahmen ausgebildet ist, so daß der Gewindebohrer in Richtung des Futters vorgeschoben werden kann, um das Durchlaufen des Gewindebohrabschnittes des Gewindebohrers durch einen in den Backen des Futters gehaltenen Rohling zu ermöglichen und zusammen mit einem mit Ge-

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winde versehenen Rohling von dem Futter zurückgezogen werden kann.

Der Rahmen beherbergt einen Elektromotor (nicht dargestellt), welcher das Futter 32, den Schlitten 58, die Backenbetätigungsh^rilse 40 und den Anschlag 42 antreibt.

Das Futter ist antriebsmässig an den Motor über ein zweckdienliches Getriebe (nicht dargestellt) angeschlossen. Der Antrieb von dem Motor ist gleichfalls über eine Kupplung (nicht dargestellt) und ein Getriebe, welches eine Schlittennocke 62, eine Anschlagswellennocke 64 und eine Betätigungshülsennocke 66 (sämfLich schema tisch in den Figuren 3 und 4 angedeutet) angeschlossen, welche die Bewegungen des Schlittens, des Anschlages bzw. der Brckenbetätlgungshülse derart steuern, um eine koordinierte Bewegung zwischen diesen Teilen zu erzeugen. Mittels der Kupplung ist es möglich, die koordinierte Bewegung des Schlittens, der Betätigungshülse und des Anschlages unabhängig von dem Futter, welches sich kontinuierlich dreht, solange der Motor läuft, anzuhalten oder wieder anlaufen zu lassen.

Die Bewegung des Schlittens, des Anschlages und der Betätigungs hülse sind derart koordiniert, daß der folgende Ablauf von Schritten während des Gewindebohrens der aufeinander folgenden Rohlinge stattfinden kann, wobei vier Stufen des Ablaufes in den Figuren 5 bis 8 veranschaulicht sind.

Beim Beginn des Arbeitsablaufes (in der Ansicht nach Figur 5) dreht sich das Futter 32, die Betätigungshülse 40 ist nach links zurückgezogen, so daß die Backen 36 offen sind, der Anschlag 42 ist in der ArbsLtslage befindlich und überdeckt teilweise die Auslaßöffnung des Futters und der Schlitten 58 ist

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nach rechts zurückgezogen, so daß der Gewindebohrer 10 von dem Futter entfernt ist. Das Zufuhrrohr 45 ist selbstverständlich bis auf eine zweckdienliche Höhe mit einer Säule rohrförmiger Rohlinge gefüllt und wegen der durch die Säule gebildeten Druckhöhe wurde der vorne liegende Rohling 54a der Säule aus dem Zufuhrrohr in die Lage zwischen die geöffneten Backen des Futters herausgeschoben. Der Anschlag verhindert, daß der vorne liegende Rohling direkt durch das Futter hindurchgeschoben wird. Dieser Zustand ist in Figur 5 veranschaulicht.

Die Betätigungshülse 40 beginnt nun sich nach rechts zu bewegen, um die Backen zu schließen und gleichzeitig beginnt die Bewegung des Schlittens 58 nach links, um den Gewindebohrer 10 in Richtung des in dem Futter gehaltenen Rohlinges 54a vorzuschieben. Wenn die Backen über den vorne liegenden Rohling geschlossen sind, um diesen festzuhalten, wird die Anschlagswelle um 90° gedreht und zieht dadurch den Anschlag in dessen Nicht-Arbeitslage zurück. Diese Stufe ist in Figur 6 veranschaulicht.

Die nach links gerichtete Bewegung des Schlittens schiebt den Gewindebohrer in die Bohrung des vorlaufenden rohrförmigen Rohlinges 54a, der in dem Futter gehalten ist und sich mit diesem dreht, so daß der Gewindebohrer ein Gewinde in der Bohrung des Rohlinges formt. Der Gewindebohrer setzt seinen Vorschub vor, bis die Gesamtlänge seines Gewindebohrabschnittes durch den Rohling hindurchgelaufen ist, so daß ein nun mit Gewinde versehener Rohling 54a mit einem freien Raum um den Schaft des Gewindebohrers gedreht wird. Nachdem der Gewindebohrabschnitt des Gewindebohrers über den vorlaufenden Rohling 54a hinausgelaufen ist, ist er in Anschlag mit dem nächst-

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folgenden Rohling 5Ab gekommen und hat diesen längs des Zufuhrrohres nach links geschoben und zwar gegen den Druck der Drucksäule von Rohlingen in dem Rohr und erzeugt somit einen Spalt zwischen dem nunmehr mit Gewinde versehenen vorlaufenden Rohling 54a und dem nächstfolgenden Rohling 54b. Dieser Zustand ist in Figur 7 veranschaulicht.

Die Betätigungshülse wird dann zurückgezogen, um die Backen des Futters zu öffnen und um den mit Gewinde versehenen Rohling 54a freizulassen, welcher aufhört, sich zu drehen und der Schlitten beginnt sich nach links zu bewegen und trägt den Gewindebohrer mit dem mit Gewinde versehenen Rohling 54a auf dessen Schaft mit sich. Wegen der Drucksäule von Rohlingen in dem Rohr folgt die Säule von Rohlingen dem sich bewegenden Gewindebohrer, jedoch hält der mit Gewinde versehene Abschnitt des Gewindebohrers den Abstand zwischen dem mit Gewinde versehenen Rohling 54a und dem nächstfolgenden Rohling 54b. Sobald der mit Gewinde versehene Rohling 54a über den Anschlag hinausbewegt ist, wird die Anschlagswelle durch 90 zurückgedreht und bringt den Anschlag in dessen Arbeitslage, so daß er zwischen dem mit Gewinde versehenen Rohling 54a und dem sich vorwärtsbewegenden nächstfolgenden Rohling 54b zu liegen kommt. Während der Schlitten seine nach rechts gerichtete Bewegung fortsetzt, die durch die Säule an Rohlingen gefolgt ist,tritt der nächstfolgende Rohling 54b in das Futter ein und kommt schließlich in Eingriff mit dem Anschlag, welcher eine weitere Vorwärtsbewegung der Säule von Rohlingen verhindert. Der Schlitten setzt seine nach rechts gerichtete Bewegung fort, bis der Gewindebohrer susser Eingriff mit dem nächstfolgenden Rohling 54b kommt. Dieser Zustand ist in Figur 8 veranschaulicht.

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Nun beginnt die Maschine den nächsten Arbeitszyklus, wobei sich die Betätigungshülse nach rechts bewegt, die Backen um den folgenden Rohling 54b in dem Futter schließt und der Schlitten beginnt sich in Richtung des Futters zu bewegen. Sobald die Bakken des Futters den nächstfolgenden Rohling 54b gegriffen haben, dreht sich die Anschlagswelle,um den Anschlag in seine Nicht-Arbeitslage zu bewegen. Der Gewindebohrer wird in und durch die Bohrung des nächstfolgenden Rohlinges 54b vorgeschoben, bohrt ein Gewinde und der Rohling 54b gelangt auf den Schaft des Gewindebohrers und schiebt den ursprünglich vorlaufenden Rohling 54a vor sich her. Während jeder folgende Rohling, d.h. die Rohlinge 54c, 54d, auf den Schaft des Gewindebohrers gelangen, verdrängen sie einen der zuvor mit Gewinde versehenen Rohling, die dann in ,jeglicher zweckdienlichen Weise aufgefangen werden können.

Wenn es nun gewünscht ist, zeitweilig den Gewindebohrvorgang zu unterbrechen, kann dies getan werden, indem lediglich die Kupplung ausgerückt wird und dadurch die Hin- und Herbewegung des Schlittens angehalten wird, während das Futter weiterhin drehen kann. Es ist jedoch offensichtlich, daß,falls das Futter angehalten ist, während der Gewindebohrer in Eingriff mit dem drehenden Werkstück befindlich ist, der Gewindebohrer abgebrochen werden würde. Diese Schwierigkeitvird vermieden, indem Steuereinrichtungen zum Steuern der Kupplung in einer derartigen Weise vorgesehen sind, um zu gewährleisten, daß der Schlitten nur anhält, wenn er in oder im Bereich einer festgelegten Entfernung von den Grenzen seiner Hin- und Herbewegung befindlich ist, so daß der Gewindebohrabschnitt des Gewindebohrers entweder das Werkstück vollständig durchlaufen hat oder von dem zuletzt mit Gewinde versehenen Werkstück aus -dem Futter vollständig zurückgezogen ist und noch nicht in Eingriff

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mit dem nächstfolgenden Werkstück, in dem ein Gev/inde geformt werden soll, gelangt ist.

Die Steuereinrichtung dieser Ausführungsform ist in Figur 10 schematisch veranschaulicht, und weist eine pneumatische Hubeinrichtung 70 auf, welche betätigbar ist, um die Kupplung· (Bezugszeichen 72) auszurücken, durch welche der Antrieb auf den Schlitten übertragen wird. Die Hubeinrichtung 70 wird durch Druckluft betätigt, die bei konstantem Druck von einer Quelle 7h durch eine Zufuhrleitung 76 geleitet wird, die nit zwei normalerweise geschlossenen Ventilen 78, 80 ausgestattet ist.

Ein Auslöser 82 ist auf der drehbaren Nockenwelle angeordnet, welche den Schlittennocken 62 trägt und ist derart ausgebildet, daß er das Ventil 78 momentan jeweils bei jeder Drehung der Nockenwelle zu einer Zeit öffnet, wenn der Schlitten von dem Futter entfernt ist. Das Ventil 80 wird durch Herabdrücken eines Druckknopfes unter Steuerung der Bedienungsperson der Maschine geöffnet.

Um die Hin- und Herbewegung des Schlittens anzuhalten, öffnet die Bedienungsperson der Maschine das Ventil 80 durch Herunter drücken des Druckknopfes über eine Zeitspanne, die ausreicht, daß der Auslöser 82 eine Lage erreicht, in welcher er das Ventil 78 öffnet.

Sobald die Ventile 78 und 80 beide offen sind, fließt Luft zu der Hubeinrichtung 70, betätigt diese zum Ausrücken der Kupplung, wodurch die übertragung unterbrochen wird und der Schlitten in einer Lage anhält, die von dem Futter entfernt ist, in welcher die Gewindebohrer nicht in Eingriff mit einem Rohling steht.

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Es ist offensichtlich, daß das Öffnen des Ventiles 80 durch die Bedienungsperson der Maschine nicht wirksam wird, um die Bewegung des Schlittens anzuhalten, bis der Schlitten in einer zweckdienlichen Lage befindlich ist, da lediglich dann der Auslöser in einer Stellung ist, um das Ventil 78 zu öffnen.

Die Gewindeschneidmaschine der beschriebenen Ausführungsform zeigt einen überraschenden Vorteil dahingehend, daß eine ungewöhnlich hohe Ausstoßmenge mit Gewinde versehenen Rohlir^n erzielbar ist, wie dies aus den folgenden Einzelheiten eines tatsächlichen Herstellungsvorganges ersichtlich ist.

Die Maschine wurde verwendet, um in rohrförmigen Rohlingen aus beruhigtem Stahl 1/4 "-Gewinde über eine Länge von 9/32 " zu bohren. Der Gewindewalzbohrer 10 war mit 14 Windungen eines zweckdienlichen Gewindes über seinen Gewindebohrabschnitt ausgebildet und formte jeden Rohling mit sechs Windungen eines Gewindeganges. Obwohl die gebräuchliche Gewindebohrgeschwindigkeit für 1/4 " British Standard-Gewinde durch Walzbohren in beruhigtem Stahl,ausgedrückt in Umdrehungen/Min, ungefähr zwischen 400 und 600 liegt, wurde die Maschine kontinuierlich bei einer Bohrgeschwindigkeit von 1.700 Umdrehungen/Min. betrieben. Eine Ausstoßmenge von 3.600 mit Gewinde versehenen Rohlingen pro Stunde wurde erzielt und die Gewinde in den mit Gewinde versehenen Rohlingen wiesen eine gute Qualität auf.

Bei einer abgewandelten Form der oben beschriebenen Gewindebohrmashine kann auf den Anschlag 42 verzichtet werden, wobei der Gewindebohrer 10 verwendet wird, um zu verhindern, daß Rohlinge direkt durch das offene Futter aus den Zufuhreinrichtungen verlaufen, wenn der Gewindebohrer zurückgezogen wird. Um es zu ermöglichen, daß der Gewindebohrer 10 diese Funktion

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erfüllt, wird der hin- und herbewegliche Schlitten 58 derart angeordnet, daß, wenn der Schlitten vollständig zurückgezogen ist, anstelle daß er in einer erheblichen Entfernung von dem Futter befindlich ist, die Spitze des Gewindebohrers lediglich gerade frei vom Futter befindlich ist, so daß ein Rohling in das Futter von dem Rohr Λ 5 eintreten kann, das Futter jedoch wigen der Anwesenheit des Gewindebohrers nicht durchlaufen kann. Das Futter kann dann über dem Rohling, der mit Gewinde versehen werden soll, geschlossen werden und augenblicklich beginnt der Schlitten sich in Richtung des Futters zu bev/egen, der Gewindebohrer beginnt in den Rohling einzudringen und ein Ge&nde in dem Rohling zu bohren. Es ist offensichtlich, daß diese abgewandelte Form in wirtschaftlicher Hinsicht eine Einsparung von Teilen in der Bauweise der Maschine ermöglicht und gleichfalls, dadurch daß die Entfernung, die der Schlitten während seiner Hin- und Herbewegung zurückaiegen hat, verkürzt wird, die Arbeitszykluszeit gleichfalls verkürzt werden kann.

Sämtliche der in der Beschreibung erwähnten und in den Zeichnungen erkennbaren technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   J Gewinde -bohr-maschine zur Herstellung von mit Gewinde versehenen Werkstücken bei hoher Ausstoßmenge, dadurch gekennzeichnet, daß sie in der Kombination folgende Bestandteile aufweist: Werkstück-Halteeinrichtungen (32), die betätigbar sind, um alternativ zu schließen und dadurch ein Werkstück (54) zu halten und um zu öffnen, und dadurch das Werkstück (54) freizulassen und eine Gewindebohreinrichtung (10), wobei die Gewinde-Halteinrichtung (32) und die Gewindebohreinrichtung (10) relativ zueinander kontinuierlich um eine Achse drehbar und relativ zueinander längs dieser Achse hin- und herbewegbar sind, um die Ge\.indebohreinrichtung (10) in Richtung der Halteeinrichtung (32) zum Bohren eines Gewandes in einem von der Halteeinrichtung (32) gehaltenen Werkstück (?4) zu bohren und um die Gewindebohreinrichtung (10) von der Halteeinrichtung (32) zurückzuziehen und mit Zufuhreinrichtmgen (48, 52) zur Aufrechterhaltung einer kontinuierlichen Zufuhr von Werkstücken (54) zu der Werkstück-Halteeinrichtung (32) von einer Seite derselben, die von der Gewindebohreinrichtung (10) entfernt liegt, wobei die Gewindebohreinrichtung (10) in zeitlich abgestimmter Beziehung mit dem öffnen und Schließen der Werkstück-Halteeinrichtung (32) hin- und herbewegbar ist.

   ■2. Gewindebohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhreinrichtungen (48, 52) einen langgestreckten Durchlaß definieren, der eine kontinuierliche Zufuhr von Werkstücken (54), die mit Gewinde versehen werden sollen, aufnimmt.

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   3. Gewindebohrmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhreinrichtungen (48, 52) einen rohrförmigen Teil (48) aufweisen, der derart ausgebildet ist, daß er Werkstücke (54) zu den Halteeinrichtungen (32) führt.

   4. Gewindebohrmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhreinrichtung (48) derart ausgebildet ist, daß sie eine Drucksäule an mit Gewinde zu versehenen Werkstücken (54) aufrechterhält und daß die Werkstücke (54) zu den Werkstückhalteeinrichtungen (32) unter Schwerkraftwirkung herabgefördert sind.

   5. Gewindebohrmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinde-bohr- einrichtung (10) ein Gewindebohrer (10) mit abgewinkeltem Schaft ist, welcher derart angeordnet ist, daß mit Gewinde versehene Bauteile längs des Bohrers (10) verlaufen und somit die Maschine verlassen.

   6. Gewindebohrmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche,

   dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinde -bohr- einrichtung

   (10) ein Gewindewalzbohrer mit abgewinkeltem Schaft ist.

   7. Gewindebohrmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindewalzbohrer einen Gewindebohrabschnitt (42) mit einem vierlappigen Querschnitt (18) aufweist.

   8. Gewindebohreinrichtung mit einem Gewindebohrabschnitt,mittels dessen ein Gewinde in einem Werkstück gewalzt werden kann und mit einem Schaft, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (14) einen kleineren Durchmesser als der Minimaldurchmesser des Gewindes aufweist, welches durch den Gewindebohrabschnitt gebildet wird und daß der Schaft (14) bei (16) abgebogen ist.

   209831 /065i

   9. Gewindebohreinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindebohrabschnitt (12) einen lappigen Querschnitt aufweist.

   10. Gewindebohreinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindebohrabschnitt (12) eine gerade Anzahl von Lappen (18) aufweist.

   209831/0654

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