DE2210668B2 - Gewindeschneidvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gewindeschneidvorrichtung für konische Gewinde nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer solchen Gewindeschneidvorrichtung (CH-PS 3 58 665) handelt es sich um eine verhältnismäßig schwere Maschine, die praktisch nur als stationäre Maschine, nicht jedoch als einfaches, transportables Gerät, wie es beispielsweise für Handwerksbetriebe häufig erforderlich ist, ausgebildet werden kann. Das Antriebsglied ist als Keil ausgebildet und greift mit dem Zwischenglied in die Schrägführung ein. Das Antriebsglied ist außerdem mit einer Nase in einer Ringnut eines Abschlußdeckels drehbar gelagert. Das Antriebsglied ist axial unverschieblich auf einer Hohlwelle gelagert. Infolge der keilförmigen Ausbildung des Antriebsgliedes ist es schwierig, eine zum Gewindeschneiden notwendige Axialverschiebung der Hohlwelle mit dem

Schneidkopf und dem Abtriebsglied in eine beim Schneiden von konischem Gewinde erforderliche Drehbewegung des Abtriebsgliedes exakt und genau umzusetzen, um einen sauberen Gewindeschnitt herzustellen. Außerdem ist für das Abtriebsglied die Hohlwelle als gesonderte Führung notwendig, damit ein einwandfreies Axialverschieben und Drehen des Abtriebsgliedes erreicht werden. Diese zusätzlichen Bauteile erhöhen den konstruktiven Aufwand und führen, insbesondere bei längerer Einsatzdauer der ι ο Vorrichtung, zwangsläufig zu Ungenauigkeiten bei der Steuerung, die sich nachteilig auf die Schnittsauberkeit auswirken. Darüber hinaus benötigt diese Gewindeschneidvorrichtung noch eine Gewindeleitvorrichtung, wodurch der bauliche Aufwand noch weiter erhöht wird.

Außerdem hat die Vorrichtung einen erheblichen Raumbedarf, weil zum Gewindeschneiden der Schneidkopf zusammen mit der Steuerscheibe, der Hohlwelle und dem Abtriebsglied in Axialrichtung aus dem Gehäuse der Vorrichtung herausgeschoben wird Dadurch wird während des Gewindeschneidens die Arbeitslänge der Vorrichtung erheblich vergrößert Die Baulänge wird weiter dadurch erhöht, daß außerhalb der Gewindeschneidvorrichtung das Spannfutter für die zu bearbeitenden Werkstücke angeordnet werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gewindeschneidvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 so auszubilden, daß unter bewußtem Verzicht auf eine Leiteinrichtung bei kompakter, gewichtsmäßig leichter und einfacher Bauart eine genaue Steuerung der Schneidbacken zum Herstellen des konischen Gewindes gewährleistet ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 gelöst

Zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Beim Gewindeschneiden werden das Antriebsglied und das Abtriebsglied teleskopartig ineinander geschoben, so daß die Baulänge der Gewindeschneidvorrichtung während des Gewindeschneidens verringert wird. Zur Axialverschiebung des Antriebsglieds ist kein gesonderter Bauteil notwendig. Das Antriebsglied wird vielmehr mit dem Spannfutter in Richtung auf den Schneidkopf verschoben. Infolge der hülsenförmigen Ausbildung des Antriebsgliedes und des Abtriebsgliedes ist eine exakte Führung des Antriebjgliedes während seiner Axialverschiebung gewährleistet, so daß die Steuerung der Schneidbacken exakt erfolgt und sich ein konisches Gewinde sauber und einwandfrei schneiden so läßt. Da das Antriebsglied jnd das Abtriebsglied infolge ihrer teleskopartigen Ausbildung aneinander abgestützt sind, sind »eine zusätzlichen Führungen für diese Glieder notwendig, so daß der konstruktive Aufwand der erfindungsgemäßen Gewindeschneidvorrichtung gering gehalten werden kann. Die hülsenförmige, teleskopartige Ausbildung und Anordnung dieser Antriebs· und Abtriebsglieder gewährleisten trotz dieser konstruktiv einfachen Ausbildung ein Höchstmaß an Festigkeit bei leichter Dauweise. Die Gewinde- &o schneidvorrichtung kann dadurch leicht transportiert werden und insbesondere in Handwerksbetrieben Verwendung finden. Trotz dieser leichten Bauweise können auch auf Werkstücken mit großen Durchmessern genau und sauber konische Gewinde geschnitten f>^r> v/erden. Infolge der konstruktiv einfachen Ausbildung ergibt sich eine einfache und problemlose Bedienungsweise der Gewindeschnei,',vorrichtung, so daß sie auch von ungeübten Kräften bedient werden kann. Infolge der erftndungsgemäßen Ausbildung können die Spannbacken mit nur einer einzigen Handhabe geschlossen, das Spannfutter zusammen mit dem Antriebsglied in Richtung auf den Schneidkopf verschoben und die Gewindeschneidvorrichtung nach Beendigung des Gewindeschneidvorganges wieder in ihre Ausgangslage gebracht werden. Dadurch kann das Gewindeschneiden sehr schnell durchgeführt werden. Die Bedienung der Vorrichtung mit nur einer einzigen Handhabe ermöglicht außerdem eine sichere Bedienungsweise, da eine bestimmte Reihenfolge von Handgriffen entfällt Schließlich kann infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung auf eine Gewindeleiteinrichtung verzichtet werden, was die kompakte, gewichtsmäßig leichte und einfache Bauweise weiter verbessert Trotz des Fehlens einer Gewindeleiteinrichtung können konische Gewinde sehr sauber geschnitten werden.

Die Erfindung wird anhand zweier in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine erfindungsgemäße Gewindeschneidvorrichtung in perspektivischer Darstellung;

F i g. 2 den Schneidkopf der Gewindeschneidvorrichtung gemäß F i g. 1 in explodierter perspektivischer Darstellung;

F i g. 3 einen Axialschnitt durch die Gewindeschneidvorrichtung gemäß Fig. 1 längs der Linie III-III in Fig. 4;

F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in F i g. 3;

Fig.5 einen Teilschnitt längs der Linie V-V in den Fig. 3 und 6;

F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in F i g. 5;

Fig.7 einen Teilschnitt längs der Linie VII-VII in F i g. 3 in vergrößerter Darstellung;

Fig.8 die Einzelheit VIII in Fig.3 in vergrößerter Darstellung;

F i g. 9 einen Schnitt längs der Linie IX-IX in F i g. 8;

F i g. 10 einen Schnitt längs der Linie X-X in F i g. 9;

Fig. 11 einen Schnitt entsprechend Fig. 10,jedoch in einer abgewickelten Darstellung;

F i 3.12 den Schnitt entsprechend F i g. 11, jedoch bei der Arbeitsendstellung der Gewindeschneidvorrichtung;

F i g. 13 das Spannfutter der Gewindeschneidvorrichtung gemäß Fig. 1 in explodierter peispektivischer Darstellung;

Fig. 14 einen zur Spannfutterachse rechtwinkligen Schnitt durch das Spannfutter in vergrößerter Darstellung;

Fig. 15 und 16 eine zweite Ausführungsform der Einzelheit VIII in Fig. 3.

Die Gewindeschneidvorrichtung ist beispielsweise zur Herstellung von Gewinden an Rohren mit den Großen zwischen 2V₂ und 4 Zoll vorgesehen und hat einen Schneidkopf 1 und ein achsgleich liegendes Spannfutter 2 für Werkstücke. An der vom Spannfutter 2 abgewandten Stirnseite ist der Schneidkopf 1 mit einem Schneidbackenträger 3 versehen, der fünf gleichmäßig um die üchneidkopfachse verteilt angeordnete, annähernd radial verschiebbare Schneidbacken 4 aufweist. Der Schneidkopfträger 3 ist um die Schneidkopfachse drehbar in einem Trägergehäuse 5 des Schneidkopfes 1 gelagert. In zwei diametral einander gegenüberliegenden Augen 6, 7 des Trägergehäuses 5 sind zwei Führungssungen 8, 9 (Fig.4) befestigt, die achsparallel zum Schneidkopf 1 in einer gemeinsamen Axialebene des Schneidkopfes liegen und auf welchen

das Spannfuiier 2 axial gegenüber dem Schneidkopf verschiebbar gelagert ist. An der vom Spannfutter 2 abgewandten Stirnseite des Schneidkopfes 1 ragt aus dem einen Auge 6 des Trägergehäuses 5 eine Kuppelwelle 11 einer Antriebseinrichtung 10. Die Kuppelwelle 11 kann mit einem rohrförmigen, einen Diametralstift 14 aufweisenden Zwischenstück 13, der in einen endseitigen Diametralschlitz 12 der Kuppelwelle eingreift, beispielsweise in das antreibbare Spannfutter einer Gewindeschneidmaschine eingespannt werden, durch die dann die Gewindeschneidvorrichtung angetrieben wird. Auf dem Trägergehäuse 5 ist im Bereich seiner dem Spannfutter 2 zugewandten Stirnseite eine bügeiförmige Handhabe 15 vorgesehen, an der die Gewindeschneidvorrichtung getragen werden kann.

Die Schneidbacken 4 liegen in gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordneten, annähernd radialen Nuten 16 der dem Spannfutter 2 zugewandten Stirnseite mit dem Spannfutter 2 verbunden ist. Das Antriebsglied 28 sitzt drehbar auf einem Abtriebsglied 29 des Steuertriebes 30, das innerhalb des Abtriebszahnrades 20 gelagert und in mindestens einer Stellung drehfesl ■ mit der Steuerscheibe 17 verbunden ist. Das Abtriebszahnrad 20 und das Abtriebsglied 29 bilden einen ringförmigen Spalt 32 für den axial verschiebbaren Eingriff des Antriebsgliedes 28. An seinem dem Schneidkopf 1 zugewandten Ende ist das Antriebsglied

ii> 28 mit zwei diametral einander gegenüberliegenden Käfiglöchern 33 für eine Kugel 31 als Zwischenglied des Steuertriebes 30 versehen, die ein hohes Maß an Leichtgängigkeit des Steuertriebes gewährleistet. Der Kugeldurchmesser ist etwa doppelt so groß wie die

ι > Wanddicke des Antriebsgliedes 28, so daß die Kugel 31 sowohl über die Außenmantelfläche als auch über die Innenmantelfläche des Antriebsgliedes 28 ragt. In der Außenmantelfläche des Abtriebsgliedes 29 sind zwei

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eine im Durchmesser kleinere, ringförmige Steuerscheibe 17 drehbar an, die von einem ebenfalls an dieser Stirnseite anliegenden und gleichen Durchmesser wie der Schneidbackenträger 3 aufweisenden Lagerring 18 umgeben ist. Der Lagerring 18 ist in einer im Bereich der zugehörigen Stirnseite liegenden Lagerbohrung 19 des Trägergehäuses 5 drehbar gelagert. An der vom Schneidbackenträger 3 abgewandten Stirnseite ist am Lagerring 18 mit Abstand von der Steuerscheibe 17 ein Abtriebszahnrad 20 der Antriebseinrichtung 10 vorgesehen. Der Schneidbackenträger 3, der Lagerring 18 und das Abtriebszahnrad 20 sind mit mehreren um die Schneidkopfachse 22 verteilten und zu dieser parallelen Schrauben 21 gegeneinander verspannt, die von der äußeren Stirnseite des Schneidbackenträgers 3 aus zugänglich sind, so daß nach Lösen der Schrauben 21 die Steuerscheibe 17 in einfacher Weise herausgenommen und beispielsweise ausgewechselt werden kann. Das Abtriebszahnrad 20 hat an seiner vom Schneidbackenträger 3 abgewandten Stirnseite einen im Durchmesser reduzierten, axial vorstehenden Lageransatz 23, mit dem es in einer entsprechenden Lagerbohrung 24 des Trägergehäuses 5 drehbar gelagert ist. Die Stirnseite des Lageransatzes 23 wird von einem an der Stirnseite befestigten Ring 25 übergriffen, der sich an der zugehörigen äußeren Stirnseite des Trägergehäuses 5 abstützt und das Abtriebszahnrad 20 gegen r.xiales Verschieben sichert. Unterhalb der zugehörigen Führungsstange 8 bildet das eine Auge 6 des hülsenförmigen Trägergehäuses 5 ein Aufnahmegehäuse für ein Antriebsritzel 26 und ein mit diesem kämmendes Zwischenrad 27, das in Eingriff mit dem Abtriebszahnrad 20 steht. Das Antriebsritzel 26 ist mit der achsgleich zu ihm liegenden Kuppelwelle 11 drehfest verbunden. Infolge des Zwischenrads 27 hat der Schneidbackenträger 3 gleiche Drehrichtung wie die Kuppelwelle 11. Dadurch kann die Gewindeschneidvorrichtung beispielsweise in einfacher Weise von einer Gewindeschneidmaschine dadurch angetrieben werden, daß die Kuppelwelle 11 in das drehbare Spannfutter dieser Maschine eingespannt wird. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn die Gewindeschneidmaschine und -vorrichtung, wie üblich, Spannfutter aufweist, die im wesentlichen nur gegen eine Drehrichtung, und zwar gegen dieselbe Drehrichtung, spannen.

An der Innenumfangsfläche des Abtriebszahnrades 20 liegt ein hülsenförmiges koaxial zum Schneidbackenträger 3 liegendes Antriebsglied 28 eines Steuertriebes 30 drehbar an, das drehbar, aber axial unverschiebbar Nuten 34 vorgesehen, die Schrägflächen bilden und in die die Kugeln 31 eingreifen. Die Innenmantelfläche des Abtriebszahnrades 20 ist ebenfalls mit zwei diametral einander gegenüberliegenden, jedoch axial verlaufenden Nuten 35 versehen, in die die Kugeln 31 ebenfalls

-'i eingreifen. Dadurch ist das Antriebsglied 28 des Steuertriebes 30, ohne daß zusätzliche Verdrehsiche rungselemente notwendig sind, drehfest mit dem Abtriebszfhnrad 20 verbunden. Wird das Antriebsglied 28 axial verschoben, dann wird diese Axialbewegung ir

w eine Drehbewegung des Abtriebsgliedes 29 und somil der Steuerscheibe 17 umgesetzt. Je nach Verschieberichtung des Antriebsgliedes 28 wird dadurch das Abtriebsglied 29 entweder rechts oder links drehend gegenüber dem Abtriebszahnrad 20 und damit gegen-

» über dem Schneidbackenträger 3 gedreht.

Die Steuerscheibe 17 ist an ihrer dem Schneidbackenträger 3 zugewandten planen Stirnfläche 36 mit fünl gleichmäßig bzw. entsprechend den Schneidbacken 4 verteilten Nuten 37 versehen (F i g. 7), in die jeweils ein«

■"' Schneidbacke 4 mit einem Leitglied in Form eines zui Schneidkopfachse parallelen Stiftes 41 eingreift. Jede Nut 37 besteht aus drei Abschnitten 38 bis 40, von dener der erste Abschnitt 38 einen zur Schneidkopfachse radialen Einführabschnitt 38 und die beiden anderer Abschnitte 39,40 eine Leitnut für den Stift 41 bilden. Die beiden Abschnitte 39, 40 haben einen gekrümmter Verlauf, liegen aber nicht koaxial zur Schneidkopfachse Der an den Einführabschnitt 38 anschließende Abschnitt 39 hat geringere Steigung als der kürzere Endabschniti

40. Bei der Ausgangsstellung der Gewindeschneidvorrichtung gemäß F i g. 3, bei welcher das Spannfuttc ί den größten Abstand vom Schneidkopf 1 hat, liegen die Leitglieder 41 an den Übergangsabschnitten zwischer den Einführabschnitten 38 und den Nutabschnitten 39

40. In dieser Stellung fluchtet außerdem jedei Einführabschnitt 38 mit einer radialen Nut 42 an dei zugehörigen, in derselben Ebene wie die Stirnfläche M der Steuerscheibe 17 liegenden Stirnfläche des Lager ringes 18, so daß in dieser Stellung die Schneidbacken <■ aus dem Schneidbackenträger herausgenommen bzw. ir diesen eingesetzt werden können. Wird das Spannfuttei 2 aus der Ausgangsstellung in Richtung auf det Schneidkopf 1 axial verschoben, so wird die Steuer scheibe 17 über den Steuertrieb 30 derart gedreht, da£ sich die Leitglieder 41 der Schneidbacken 4 entlang de; ersten Nutabschnittes 39 bewegen und dadurch di« Schneidbacken 4 entsprechend radial auseinanderge fahren werden. Am Ende dieser Axialbewegung de;

Spannfutters 2 befinden sich die Leitglieder 41 in den Übergangsbereichen der Nutabschnitte 39,40.

Die Nutabschnitte 39, 40 können auch wenigstens teilweise koaxial rur Schneidkopfachse 22 verlaufen, so daß mit der Gewindeschneidvorrichtung auch zylindrisehe Gewinde geschnitten werden können.

Die Steuerscheibe 17 weist an ihrer dem Abtriebsglied 19 zugewandten Stirnseite einen vorstehenden zylindrischen Lagerhals 43 auf, mit dem sie am Außenumfang eines Endbundes 44 des Abtriebsgliedes 29 drehbar gelagert ist. Üer Lagerhals 43 liegt außerdem an der Innenmantelfläche des Lagerrings 18 an. In ihrer Ausgangsstellung gegenüber dem Abtriebsglied 29 ist die Steuerscheibe 17 mit einer Riegeleinrichtung 45 gemäß F i g. 3 und 8 bis 10 gegenüber dem Abtriebsglied 29 drehgesichert. Die Riegeleinrichtung 45 hat einen in einem Axialschlitz 46 im Endbund 44 des Abtriebsgliedes 29 gelagerten Riegelhebel 47, der annähernd T-förmig ausgebildet ist. Ein den T-Fußsteg bildender Arm 48 ragt gegenüber der Schneidkopfachse 22 radial nach außen, während die beiden anderen Arme 49,50 in Richtung auf die Steuerscheibe 17 bzw. auf das Antriebsglied 28 ragen. Der Riegelhebel 47 ist mit einem Bolzen 51, der in einer Nut 52 an der zugehörigen Stirnseite des Endbundes 44 des Abtriebsgliedes 29 liegt, um eine zur Schneidkopfachse 22 rechtwinklige bzw. zu dieser tangentiale Achse schwenkbar gelagert. Die Tiefe der Nut 52 ist wesentlich größer als der Durchmesser des Bolzens 51. Beiderseits benachbart zum Riegelhebel 47 sitzen auf dem Bolzen 51 Rollen 53, die gleitbar an den Seitenflächen des Riegels 47 und an den Innenflächen des Axialschlitzes 46 anliegen und deren Durchmesser so groß ist, daß sie nahezu die ihnen zugewandte Stirnfläche der Steuerscheibe 17 berühren und dadurch verhindern, daß der Bolzen 51 quer zur Nutlängsrichtung in der Nut 52 verschoben werden kann. Dem radial nach außen ragenden, als Riegelglied vorgesehenen Arm 48 des Riegels 47 ist im Lagerhals 43 ein eine Riegelöffnung bildender Radialschlitz 54 zugeordnet, in dessen Seitenwänden in Vertiefungen zwei einander gegenüberliegende Rollen 55 mit Bolzen 56 drehbar gelagert sind. Die Bolzen 56 liegen parallel zu einer die Mittelebene der Riegelöffnung 54 bildenden Axialebene des Schneidkopfes 1 und rechtwinklig zur Schneidkopfachse 22. Der lichte Abstand der Rollen 55 voneinander ist nur geringfügig größer als die Breite des Riegelgliedes 48.

In der Riegelstellung liegt das Riegelglied 48 zwischen den Rollen 55, so daß die Steuerscheibe 17 drehfest mit dem Abtriebsglied 29 des Steuertriebes 30 verbunden ist Wird der Riegel 47 aus der Riegelstellung in die in Fig.8 strichpunktiert angedeutete Entriegelungsstellung geschwenkt, so tritt das Riegelglied 48 aus der Riegelöffnung 54 aus, so daß nunmehr die Steuerscheibe 17 gegenüber dem Abtriebsgfied 29 drehen kann. Der in Richtung auf die Steuerscheibe 17 ragende Arm 49 des Riegels 48 greift in eine Ausnehmung 57 an der zugehörigen Stirnseite der Steuerscheibe 17 ein, deren Erstreckung um die Schneidkopfachse 22 größer als die maximale Relativ-Verdrehung der Steuerscheibe 17 gegenüber dem Abtriebsgfied 29 ist, so daß die Drehbeweglichkeit der Steuerscheibe 17 gegenüber dem Abtriebsglied 29 durch den in die Ausnehmung 57 eingreifenden Arm 49 nicht beeinträchtigt ist Der Riegelhebel 47 ist in Richtung auf seine Riegelstellung durch eine Schraubendruekf eder 59 belastet, die in einer Radialbohrung 58 in der Steuerscheibe 17 liegt und sich beispielsweise über einen in dieser Bohrung geführten Stift am Arm 49 des Riegels 47 abstützt. Die Schraubendruckfeder 49 kann auch in einer in die Ausnehmung 57 ragenden Hülse geführt sein und sich unmittelbar am Arm 49 abstützen. Die > Vorspannung der Feder 59 kann mit einer Schraube 60 eingestellt werden, deren Kopf vom Mantel der Steuerscheibe 17 aus zu erreichen ist.

Bei der Ausgangsstellung der Steuerscheibe 17 gegenüber dem Abtriebsglied 29 liegt die Feder 59

in gemäß Fig. 10 seitlich an einer Seite des Armes 49 des Riegels 47; wird die Steuerscheibe 17 in ihrer Arbeitsdrehrichtung gegenüber dem Abtriebsglied 29 verdreht, gleitet die Feder 59 am Arm 49 zu dessen anderer Seite. Die Feder 49 wirkt also stets auf den Riegel 47. Der zum Antriebsglied 28 des Steuertriebes 30 gerichtete Arm 50 des Riegels 47 bildet an seiner Innenseite eine schräge Auflauffläche 61, die bei Riegelstellung des Riegels 47 im Bewegungsweg des inneren Randes 62 des zugehörigen Endes des Antriebsgliedes 28 liegt. Wird das Spannfutter 2 in der beschriebenen Weise gegen den Schneidkopf 1 bewegt, läuft am Ende dieser Bewegung der Rand 62 auf die schräge Auflauffläche 61 des Riegels 47 auf, so daß dieser während der Endphase der Axialbewegung des Spannfutters 2 in die in Fig.8 strichpunktiert angedeutete Entriegelungsstellung geschwenkt wird. Die Steuerscheibe 17 wird dadurch freigegeben und kann gegenüber dem Abtriebsglied 29 und damit gegenüber dem Schneidbackenträger 3 in ihrer

Arbeitsdrehrichtung drehen.

Die Steuerscheibe 17 ist in ihrer Arbeitsdrehrichtung gegenüber dem Abtriebsglied 29 des Steuertriebes 30 federbelastet. Hierfür ist, wie insbesondere die F i g. 3 und 11, 12 zeigen, eine teilkreisförmig um die Schneidkopfachse 22 liegende Schraubendruckfeder 63 vorgesehen, die in zwei etwa spiegelsymmetrischen Nuten 64, 65 an der dem Endbund 44 des Abtriebsgliedes 29 zugewandten Stirnfläche dieses Endbundes 44 gelagert ist Die Nut 65 im Endbund 44 ist zu dessen Mantelfläche hin offen, so daß die Begrenzungsflächen der Nut im Axialschnitt winklig zueinander liegen (Fig.3). In der Ausgangsstellung der Steuerscheibe 17 gegenüber dem Abtriebsglied 29 gemäß F i g. 11 sind die beiden Nuten 64,65 in ihrer Längsrichtung gegeneinan der verschoben , so daß die Feder 63 mit ihren Enden jeweils nur an der Endfläche 66 bzw. 67 einer Nut 64 bzw. 65 anliegt Wird der Riegel 47 in der beschriebenen Weise in seine Auslösestellung geschwenkt, verdreht die Feder 63 die Steuerscheibe 17 gegenüber dem

so Abtriebsglied 29 um einen vorgegebenen Betrag weiter in Arbeitsdrehrichtung. Dabei gelangen die Leitglieder 41 der Schneidbacken 4 von den Übergangsbereichen der Nutabschnitte 39, 40 der Leitnuten in deren Endabschnitte 40, die die größte Steigung aufweisen und ein schnelles radiales Auseinanderfahren der Schneidbacken 4 in die Öffnungsstellung bewirken. Der Schneidkopf 1 öffnet also am Ende des Gewindeschneidvorganges selbsttätig, so daß das Werkstück von den Werkzeugen 4 frei ist

ω in dieser Arbeitsendstellung der Steuerscheibe 17 liegt die Feder 63 gemäß F i g. 12 mit jedem Ende an den zugehörigen Endflächen 66,67 beider Nuten 64,65 an, wodurch sie einen Rückstellmitnehmer bildet Wird nämlich nunmehr das Spannfutter 2 vom Schneidkopf 1 aus axial in die Ausgangsstellung zurückgeschoben, so dreht sich das Abtriebsglied 29 entgegen seiner Arbeitsdrehrichtung zurück und nimmt über die Feder 63 mit gleicher Geschwindigkeit die Steuerscheibe 17

Damit die Steuerscheibe 17 bei diesem Rückstellvorgang auch gegenüber dem Abtriebsglied 29 selbsttätig in ihre Ausgangsstellung zurückgestellt und wieder verriegelt wird, ist ein Rücklaufvoreiltrieb 68 gemäß den F i g. 5 und 6 vorgesehen, über den die Steuerscheibe 17 und das Abtriebsglied 29 in einem Bereich des Rückstellweges des Spannfutters 2 miteinander triebverbunden sine¹. Dieser Rücklaufvoreiltrieb 68 weist einen in einem Ausschnitt 69 des Endbundes 44 des Abtriebsgliedes 29 gelagerten plattenförmigen Rückstellhebel 70 auf, der um eine zur Schneidkopfachse 22 parallele Achse mit einem Bolzen 71 schwenkbar gelagert ist. Auf der von der Schneidkopfachse 22 abgewandten Seite des Lagerbolzens 71 hat der Rückstellhebel 70 einen Mitnehmer in Form eines in Richtung auf die Steuerscheibe 17 über die zugehörige Stirnfläche ragenden Stiftes 72, der in einen Radialschlitz 73 an der zugehörigen Stirnfläche der Steuerscheibe 17 eingreift. Der von der Schneidkopfachse 22 abgewandte Rand des Rückstellhebels 70, der sich, bezogen auf dessen Schwenkachse 71, in Rückstellrichtung 74 erstreckt, bildet eine Auflaufkurve 75, die entgegen Rückstellrichtung 74, also in Arbeitsdrehrichtung 76 radial nach außen ansteigt und radial außerhalb des Endbundes 44 des Abtriebsgliedes 29 liegt. Der Lagerhals 43 der Steuerscheibe 17 ist in diesem Bereich ebenfalls mit einem Ausschnitt 77 versehen, in den der Rückstellhebel 70 ragt. Die Auflaufkurve 75 geht an ihrem beim Schwenklagerbolzen 71 liegenden Ende in einen Randabschnitt 78 über, der gegenüber der Auflaufkurve 75 entgegengesetzte Steigung aufweist.

Im Bewegungsweg der Auflaufkurve 75 ist ein Auflaufglied in Form einer Rolle 79 vorgesehen, die mit einem parallel zur Schneidkopfachse 22 liegenden Bolzen 80 in einer Vertiefung 81 an der Innenmantelfläche des Lagerringes 18 drehbar gelagert ist. Damit die Steuerscheibe 17 ungehindert gegenüber dem Lagerring 18 drehen kann, hat der Lagerhals 43 in seiner Außenmantelfläche eine teilringförmige Umfangsnut 82, in die das Auflaufglied 79 eingreift. In der Arbeitsendsteilung der Steuerscheibe 17 liegt die Auflaufkurve 75 in Arbeitsdrehrichtung 76 vor dem Auflaufglied 79, wobei ihr zugehöriges, radial am weitesten innen liegendes Ende am Auflaufglied 79 anliegt. Wird in der beschriebenen Weise durch Zurückstellen des Spannfutters 2 das Abtriebsglied 29 gegenüber dem Schneidbackenträger 3 und den mit diesem verbundenen Teilen 18, 20 in Rückstellrichtung 74 zurückgedreht, so läuft die Auflaufkurve 75 des Rückstellhebels 70 an dem Auflaufglied 79 entlang, wodurch der Rückstellhebel 70 gemäß Fig.5 rechts drehend um seine Achse 71 geschwenkt wird und dabei über den Mitnehmer 72 die Steuerscheibe 17 mitnimmt Dadurch wird die Steuerscheibe gegenüber dem Abtriebsglied 29 in Rückstellrichtung 74 verdreht, bis der Riegelhebel 47 unter der Kraft der Feder 59 in die Riegelöffnung 54 springt, wodurch die Steuerscheibe 17 wieder gegenüber dem Antriebsglied 29 verriegelt ist Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die die Achse des Mitnehmers 72 enthaltende Axialebene des Schneidkopfes in der einen Stellung auf einer Seite und in der anderen, in F i g. 5 strichpunktiert angedeuteten Stellung des Rückstellhebels 70 auf der anderen Seite der Schwenkachse 71 des Rückstellhebels liegt

Wie Fig.3 zeigt, weist das Antriebsglied 28 an seinem dem Spannfutter 2 zugewandten Ende einen Endbund 83 auf. der an seiner Außenmantelfläche eine Umfangsnut 84 hat, in die ein Lagerring 85 gleitbar eingreift. Der Lagerring 85 ist an der dem Schneidkopf I zugewandten Stirnfläche des Gehäuses 86 des Spannfutters 2 befestigt.

") Wie insbesondere die Fig. 1, 3, 4 13 und 14 zeigen, sind im Gehäuse 86 des Spannfutters 2 drei gleichmäßig um die Spannfutterachse verteilt angeordnete Spannbacken 87 gelagert, die mit radial außen liegenden bolzenartigen Lageransätzen 88 schwenkbar in Lager-

i» schalen 89 eingreifen, die an der Innenmantelfläche des Gehäuses 86 vorgesehen sind. An ihren radial innen liegenden Enden bilden die Spannbacken 87 spiralabschnittförmig ansteigende Spannflächen 90, die das Werkstück 92 mit zunehmendem Drehmoment, das auf

ii das Werkstück in Arbeitsdrehrichtung 91 des Schneidbackenträgers 3 einwirkt, fester spannen.

Die Arbeitsdrehrichtung 91 des Schneidbackenträ gers 3 ist der Relativarbeitsdrehrichtung 70 der Steuerscheibe 17 entgegengesetzt. Im Bereich zwischen der Spannfläche 90 und dem Lagergüed 88 weist jede Spannbacke 87 einen etwa radial zur Spannfutterachse liegenden Schlitz 93 auf, in den jeweils ein Stift 94 eines ringförmigen Spannrings 95 eingreift, der an den dem Schneidkopf 1 zugewandten Stirnflächen der Spannbakken 87 gleitbar anliegt und im Gehäuse 86 um dessen Achse drehbar gelagert ist. An der von den Spannbakken 87 abgewandten Stirnseite ist der Spannring 95 mit einem vorstehenden Ansatz 96 versehen, der an einer etwa in einer Axialebene des Spannfutters 2 liegenden

w Seitenfläche mit einer Ausnehmung 97 versehen ist. In die Ausnehmung greift eine Spannspindel 98 ein, die etwa tangential zur Spannfutterachse im Gehäuse 86 des Spannfutters 2 gelagert ist und sich mit ihrer Stirnfläche an einer Kugel 99 abstützt, die in einer bodenseitigen Vertiefung der Ausnehmung angeordnet ist. Nahe der Stirnfläche hat die Spannspindel 98 eine Umfangsnut 100, in die ein etwa radial zu ihr liegender, im Ansatz 96 angeordneter und in die Ausnehmung 97 ragender Stift 101 eingreift. Mit einer außerhalb des Gehäuses 86 an ihrem Ende angeordneten Handhabe 102 kann der Spannring 95 von Hand in beiden Richtungen gedreht werden, wobei über den spannring 95 die Spannbacken 87 betätigt werden. Die Spannspindel 98 liegt an der der Antriebseinrichtung 10

⁴^ gegenüberliegenden Seite der Achse des Spannfutters 2 und ist schräg nach oben aus dem Gehäuse 86 geführt.

Die Handhabe 102 ist im Bereich oberhalb der horizontalen Axialebene des Spannfutters 2 angeordnet.

Das Gehäuse 86 des Spannfutters 2 ist ebenso wie das Gehäuse des Schneidkopfes 1 mit zwei seitlichen Augen 103, 104 versehen, deren Achsen in der horizontalen Axialebene des Spannfutters 2 liegen und in deren Bohrungen die Führungsstangen 8,9 gleitbar eingreifen. Die der Antriebseinrichtung TO gegenüberliegende Führungsstange 9 ist an ihrer Unterseite mit einer Zahnstangenverzahnung 105 versehen, in die ein mit seiner Drehachse rechtwinklig zu ihr liegendes, im Auge 104 drehbar gelagertes und mit einem Bolzen 107 gegen Axialverschieben drehgesichertes Zahnritzel 106 ein greift Das Zahnritzel 106 ragt mit einem Vierkant 108 aus dem Gehäuse 86 bzw. dem Auge 104 und trägt auf dem Vierkant einen Doppelhebel 109, der lösbar aufgesteckt ist und mit dem das Zahnritzel von Hand gedreht werden kann. Die Achsen des Zahnritzels 106 und der Spannspindel 98 liegen in einer gemeinsamen, zur Spannfutterachse rechtwinkligen Ebene. Außerdem liegt die Achse des Zahnritzels im Bereich unterhalb dieser Ebene, so daß die Handhaben 102, 109 nahe

beieinander liegen.

An der vom Schneidkopf 1 abgewandten Stirnseite ist am Gehäuse 86 des Spannfutters 2 ein annähernd ringscheibenformiger Gehäusedeckel 110 befestigt, an dessen innerer Stirnfläche die Klemmbacken 87 gletbar s anliegen und dessen Innendurchmesser gleich dem Innendurchmesser des Spannringes 95 ist.

An der dem Spannfutter 1 zugewandten Stirnseite weist das Auge 104 des Spannfuttergehäuses 86 einen hülsenförmigen Ansatz 111 auf, dessen Stirnfläche 112 in eine Gegenmarkierung für Skalenstriche einer auf der zugehörigen Führungsstange 9 vorgesehenen Skala 113 bilden, die die jeweiligen Rohrgrößen angibt (F i g. 3).

Zum Schneiden eines Gewindes wird das rohrförmig!: Werkstück 92 Tiit dem zugehörigen Ende auf der vom ii Schneidkopf 1 abgewandten Seite in das Spannfutter 1 gesteckt und so weit axial vorgeschoben, bis es mit seiner Stirnfläche an Anschneidschrägen 114 der Schneidbacken 4 anschlägt (F i g. 3). Danach wird durch Drehen der Spannspindei 98 das "werkstuck 92 im ^t Spannfutter 2 festgespannt. Nach Einschalten des die Antriebseinrichtung 10 antreibenden Motores wird das Werkstück 92 durch Drehen der Handhabe 109 weiter gegen die Schneidbacken 4 in Vorschubrichtung 115 gedruckt, wodurch die Schneidbacken 4 das Gewinde anschneiden und dann das Werkstück 92 weiter in Vorschubrichtung ziehen. Während dieser Vorschubbewegung des Werkstückes 92 wird über den Steuertrieb 30 die Steuerscheibe 17 derart gedreht, daß die Schneidbacken 4 synchron mit der Vorschubbewegung 3" radial auseinanderfahren und somit ein konisches Gewinde geschnitten wird. Wenn der Rand 62 des Antriebsgliedes 28 des Steuertriebs 30 den Riegel 47 der Riegeleinrichtung 45 erreicht hat, wird dieser in Auslösestellung geschwenkt, so daß sich die Steuerscheibe 17 gegenüber dem Abtriebsglied 29 unter der Kraft der Feder 63 verdreht und dadurch die Schneidbacken 4 bis in die zugehörige Endstellung radial nach außen auseinandergefahren werden und dadurch nicht mehr in Eingriff mit dem Werkstück stehen. Anschließend kann mit Hilfe der Handhabe 109 das Werkstück 92 mit dem Spannfutter 2 wieder in die Ausgangsstellung zurückgefahren werden, wobei das Abtriebsglied 29 wieder gegenüber dem Antriebsglied 28 und die Steuerscheibe 17 gegenüber dem Abtriebsglied 29 in die jeweilige Ausgangsstellung zurückgestellt werden. Außerdem werden die Schneidbacken 4 in ihre radial innen liegende Arbeitsstellung zurückgefahren. Durch Drehen der Spannspindel 98 kann das Spannfutter 2 geöffnet und das mit dem aufgeschnittenen Gewinde versehene Werkstück 92 herausgenommen werden, wonach sofort ein weiteres Werkstück bearbeitet werden kann.

Zur Abstützung der Gewindeschneidvorrichtung kann der Unterseite des Trägergehäuses 5 des Schneidkopfes 1 ein Ansatz 116 für die Aufnahme einer Stützsäule oder dgl. vorgesehen sein (F i g. 4).

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 15 und 16 ist zur Verriegelung des flanschbuchsenförmigen Abtriebsgliedes 29 an der Steuerscheibe 17 anstelle des Riegeihebeis 47 ein Sperreiement in Art eines Wälzkörpers, beispielsweise einer Kugel 47', vorgesehen.

Hierbei ist im Flansch des Abtriebsgliedes 29 eine einen Bundstößel 50' axial aufnehmende Lagerbuchse 29' angeordnet. Der Bund des Bundstößels 50' ist flach außen angeschrägt, damit er beim Entriegelungsvor-Kang auf keinen Fall sperrend auf die Steuerscheibe 17 wirken kann. Die Sperrkugel 47' wird mittels einer durch die Schraube 60' an der Steuerscheibe 17 befestigten, abgewinkelten Feder 39' so weit gegen den Stößelbund gedruckt, daß keine nennenswerte Axialkomponente bei Belastung der Verriegelung auf die Sperrkugel 47' wirkt und diese sicher in dieser Verriegelungslage gehalten wird.

Beim Entriegelungsvorgang wird der Bundstößel 50' durch die Stirnfläche des hülsenförmigen Antriebsgliedes 28 gegen die Kraft der Feder 59' gedrückt, so daß die Sperrkugel 47' in die neue Lage gemäß Fig. 16 kommt und die Steuerscheibe 17 unter der Kraft der Druckfeder 63 relativ zum Abtriebsglied 29 weitsrdrehl.

Hierzu 10 Blatt Zeichnungen

Claims (15)

1. Patentansprüche;

   ι. Gewindeschneidvorrichtung für konische Gewinde mit einem einen durch eine Antriebseinrichtung drehbaren Schneidbackenträger aufweisenden Schneidkopf, an dessen Schneidbackentrlger mehrere Schneidbacken durch eine gegenüber dem Schneidbsckenträger verdrehbare Steuerscheibe radial verstellbar gelagert sind, mit einem hülsenförmigen Abtriebsteil, der mit der Steuerscheibe in Schneidrichtung verbunden ist und in dessen Mantel mindestens eine schräg zur Schneidkopfachse Hegende Schrägführung vorgesehen ist, in die ein Antriebsglied mit einem in Axialrichtung des Schneidkopfes geführten Zwischenglied formschlüssig eingreift, und mit einem Spannfutter zum Einspannen des zu bearbeitenden Werkstückes, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsglied (28) eine achsgleich zum Abtriebsglied (29) liegende Hülse ist, die teleskopartig mit dem 2« hülsenförmigcn Abtriebsglied (29) axial verschiebbar verbunden ist, und daß das Antriehsgüed (28) drehbar und axial fest mit dem Spannfutter (2) in Axialrichtung des Schneidkopfes (t) verschiebbar verbunden ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenglied (31) ein Wälzkörper, insbesondere eine Kugel ist, die in einem Käfigloch (33) des Antriebsgliedes (28) gelagert ist
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenglied (31) in eine Axialnut (35) in der Innenfläche eines mit dem Schneidbakkenträger (3) verbundenen Abtriebsrades (20) der Antriebseinrichtung (10) eingrei, c.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das -nit dem Schneidbackenträger (3) verbundene Abtriebsrad (20) der Antriebseinrichtung (10) das Abtriebsglied (29) umgibt und daß zwischen dem Abtriebsrad (20) und dem Abtriebsglied (29) das Antriebsglied (28) axial verschieblich geführt ist.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerscheibe (17) in an sich bekannter Weise in Arbeitsdrehrichtung (Pfeil 76) des Abtriebsgliedes (29) gegenüber dem Abtriebsglied (29) federbelastet ist und die Steuerscheibe (17) und das Abtriebsglied (29) in der Ausgangsstellung über eine auslösbare Riegeleinrichtung (45) gegeneinander verriegelt sind.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Riegeleinrichtung (45) einen bewegbaren und am Abtriebsglied (29) gelagerten Riegel (47) aufweist, der in Richtung auf seine Riegelstellung federbelastet ist.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Riegel (47) um eine zur Sc'ineidkopfachse (22) (angentiale Achse (51) schwenkbar gelagert ist.
8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Riegeleinrichtung (45) zum Auslösen ein im Bewegungsweg des Antriebsgliedes (28) liegendes Auslöseglied (50) aufweist.
9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Riegelhebel (47) ^b5 winkelhebelförmig ausgebildet ist und daß der eine Arm ein in eine Riegelöffnung (54) in der Steuerscheibe eingreifendes Riegelglied (48) und der andere Arm (50) das Auslöseglied bilden,
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch b, dadurch gekennzeichnet, daß die den Riegel (47) belastende Feder (59) in der Steuerscheibe (17) angeordnet und gleitbar am Riegel (47) abgestützt ist, dessen Breite mindestens so groß wie der Verstellweg der Steuerscheibe (17) gegenüber dem Abtriebsglied (29) ist
11. 11. Verrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

    10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerseheibe (17) und/oder ein Endbund (44) des Abtriebsgliedes (29) von einem Lagerring (18) umgeben sind (ist), der zwischen das Abtriebsrad (20) und den Schneidbakkenträger (3) axiai eingespannt ist
12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

    11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerscheibe (17) und das Abtriebsglied (29) über einen Rücklaufvoreiltrieb (68) für die Steuerscheibe (17) miteinander triebverbunden sind, der einen um eine zur Schneidkopfachse (22) parallele Achse (71) am Abtriebsglied (29) gelagerten Rückstellhebel (70) aufweist, der mit Abstand von seiner Schwenkachse (71) über einen in einen Radialschlitz (73) eingreifenden Mitnehmer (72) mit der Steuerscheibe verbunden ist und der mit einer eine Steigung aufweisenden Auflaufkurve (75) versehen ist, in deren Rückstellbewegungsweg ein Auflaufglied (79) liegt.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (72) größeren Radialabstand von der Schneidkopfachse (22) hat als die Schwenkachse (71) des Rückstellhebels (70) und daß der Mitnehmer (72) in beiden Endstellungen des Rücksteilhebels (70) auf einander gegenüberliegenden Seiten einer durch die Schwenkachse (71) des Rückstellhebels gehenden Ax alebene des Schneidkopfes (1) liegt.
14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflaufglied (79) eine Rolle ist, die in einer Vertiefung (81) in der Innenseite des drehfest mit dem cihneidbackenträger (3) verbundenen Teiles (18) untergebracht ist.
15. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet daß am Umfang der Steuerscheibe (17) eine in ihrer Länge dem Verstellweg der Steuerscheibe (17) gegenüber dem Abtriebsglied (29) entsprechende Nut für den Eingriff des Auflaufgliedes (79) vorgesehen ist.