DE2523460C2

DE2523460C2 - Vorrichtung zum Gewindeschneiden

Info

Publication number: DE2523460C2
Application number: DE2523460A
Authority: DE
Inventors: Hans-Werner Beck; Herbert 6920 Sinsheim Jäger
Original assignee: Valeron Corp
Current assignee: Valenite LLC
Priority date: 1975-05-27
Filing date: 1975-05-27
Publication date: 1982-07-08
Also published as: DE2523460A1; JPS5943255B2; JPS51143988A; US4066380A

Description

a) daß das Gehäuse (1) durch Mitnehmer (11, 12) verdrehfest mit der Stichelhalterwelle (7) verbunden ist und an seinem rückwärtigen Ende eine Fls-tschscheibe (5) zur Befestigung an einer zur Hauptachse (2) koaxialen, angetriebenen Hohlwelle (17) aufweist, durch die das antriebsseitige Ende (15) der Steuerwelle (9) ragt,

b) daß für die zweite Steuerung ein Zwischenglied (10) vorgesehen ist, das gegenüber der Steuerwelle (9) in Hauptachsric/itung verschieblich, aber durch Mitnehmer (35) verdrehfest und gegenüber der Stichelhalterwelle (7) verdrehbar, aber in Hauptachsrichtung unverschieblich gelagert ist und über eine Steuerrolle (33) und eine zugehörige Steuerkurve (30) auf einen in der hohl ausgebildeten ?- .ichelhalterwelle (7) koaxial verschieblich aber durch Mitnehmer (14) mitumlaufend gelagert ·ι, den Schneidstichelhalter (41) verstellenden Schieber (8) einwirkt,

c) daß die Steuerkurve (30) der zweiten Steuerung an einer am rückwärtigen, aus der Stichelhalterwelle (7) herausragenden Ende des Schiebers (8) vorgesehenen Kurvenscheibe (26) angeordnet ist, und

d) daß die Steuerkurven (30, 31) beider Steuerungen radial nach außen offene Nuten sind, in die die zugehörigen Steuerrollen (32, 33) formschlüssig eingreifen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenglied (10) ein zwischen dem antriebsfernen Ende (39) der Steuerwelle (9) und beiden Kurvenscheiben (25, 26) koaxial zur Hauptachse angeordneter Ring ist, der mit einem zur Hauptachse koaxialen Kugellager (36) an der Kurvenscheibe (25) der Stichelhalterwelle (7) gelagert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang des antriebsfernen Gehäuseteils (3) ein Drehstahlhalter (56) für einen auf die Gewindebohrung des zugehörigen Schneidstichelhalters und dazu koaxiale Paßbohrungen (48, 49)einrichlbaren Drehstahl (55) vorgesehen ist.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit den Oberbegriffsmerkmalen des Anspruchs 1.

Bei einer aus der britischen Patentschrift 8 52 292

65 vorbekannten Vorrichtung dieser Art ist der Schneidstichelhalter um eine Achse quer zur Hauptachse schwenkbar an der antriebsfernen Stirnseite der Stichelhalterweile gelagert und kann zum Abheben beim Rücklauf und zum Einstellen der Schneidtiefe für die einzelnen Schneidstrehlungen um diese Schwenkachse hin- und hergeschwenkt werden. Dafür geeignete Steuerungsmittel sind ihrer Funktion nach zwar angedeutet, aber nicht ausgestaltet. Für solcher. Zweck aus »Industrieblatt Stuttgart«, Oktober 1954, Seite 414 und 415, bekannte Steuerungsmittel sind beispielsweise nicht für Transferstraßen geeignet, da sie eine Abstützung an einem feststehenden Gehäuse erfordern. Es sind drei Steuerkurven vorgesehen, von denen die erste für ein Schneidprogramm einmal durchlaufen, die zweite für je zwei Strehlungen einmal durchlaufen und die letzte für jede Strehlung einmal durchlaufen werden muß. Bei den Steuerkurven handelt es sich teils um Plankurven mit federnd anliegenden Steuerrollen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Steuerungsmittel, auch die der Schneidstichelverstellung, so auszugestalten, daß der Anschluß an einen Koaxialantrieb möglich wird, wie er z. B. bei Transfer-Werkzeugmaschinen üblich ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die Erfindur-g hat auch die zweite Steuerkurve Maximallänge, bezogen auf die gegebenen äußeren Abmessungen. Das führt in Verbindung mit dem formschlüssigen Eingriff zu hoher Betriebssicherheit und eröffnet die Möglichkeit, das vollständige Programm eines mit mehreren Schneidstrehlungen mit von Schneidstrehlung zu Schneidstrehlung tieferer Schneidtiefe ablaufenden Gewindeschneidvorganges auf einem einzigen Umlauf der beiden Kurvensteuerungen unterzubringen. Dadurch wird die Bedienung erleichtert und die Betriebssicherheit begünstigt. Durch die koaxiale Ausgestaltung der Antriebsseite werden Umlenkungen des Antriebs über Zahnräder, wie sie bisher vorgesehen worden sind, eingespart.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 2 ergibt ein einfaches und platzsparendes Zwischenglied, das eine betriebssichere Funktion gewährleistet.

Um ein Innengewinde zu schneiden, muß die vorbereitete Gewindebohrung zum Gewindeschneidwerkzeug mit einem bestimmten Durchmesser axial ausgerichtet sein. Diese Voraussetzung kann auf einfache Weise durch die Ausgestaltung nach Anspruch 3 erfüllt werden, weil mit der Vorrichtung zunächst die vorbereitete Gewindebohrung mittels Drehstahl so ausgedreht werden kann, daß sie für den nachfolgenden Schneidvorgang, der dann unter Beibehalt der axialen Ausrichtung des Gewindeschneidwerkzeuges durchgeführt wird, exakt die richtige koaxiale Ausrichtung und exakt den richtigen Durchmesser hat.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung beispielsweise nähet erläutert. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 bis 4 im Längsschnitt ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung in verschiedenen Funktionsstellungen, die jeweils in F i g. 1A bis 4A im Wegdiagramm des Schneidstichels angezeigt sind, jedoch nicht alle Teile geschnitten,

F i g. 5 den Schnitt V-V aus F i g. 2,

F i g. 6 den Schnitt VI-VI aus F i g. 2,

Fig. 7 die Abwicklung der Steuerkurven der beiden Kurvensteuerungen aus F i g. 1 bis 4, und

Fi g. 8 die in den Fig. 1A bis4A dargestellte Bahn des Schneidstichels exakter und für einen ganzen, aus

mehreren Schneidstrehlungen bestehenden Gewindeschneidvorgang.

In der Zeichnung ist allgemein mit 1 ein Gehäuse bezeichnet, das im wesentlichen zur Hauptachse 2 koaxial ist, aus einem vorderen, antriebsfernen Teil 3 mit kleinem Durchmesser, einem antriebsseitigen Teil 4 mit großem Durchmesser und einer rückwärtigen Flanschscheibe 5 besteht Das Gehäuse ! ist rniuels; Schrauben-— bolzen 6 an eine mit einer ersten Drehzahl — zum Beispiel 208 Umdrehungen pro Minute — umlaufend antreibbare Hohlwelle 17 angeschlossen. Innerhalb des Gehäuses 1 ist die Stichelhalterwelle 7, der Schieber 8, die Steuerwelle 9 und das Zwischenglied 10 koaxial zur Hauptachse gelagert Die Stichelhalterwelle 7 ist mit dem Gehäuse 1 durch Mitnehmer 11,12 drehfest, so daß sie mit dem Gehäuse umlaufen muß, aber in Richtung der Hauptachse 2 innerhalb des Gehäuses verschieblich. Der Schieber 8 ist durch Mitnehmer 13, 14 gegenüber der Stichelhalterwelle 7 drehfest, so daß er mit der Stichelhalterwelle umlaufen muß, aber gegenüber der Stichelhalterwelle in Richtung der Hauptachse 2 verschieblich. Die Steuerwelle 9 ist an ihrem p?ckwärtigen, antriebsseitigen Ende 15 aus dem Gehäuse 1 herausgeführt und an eine zur Hohlwelle 17 koaxiale zweite Antriebswelle 16 angeschlossen, die mit einer zweiten Drehzahl im gleichen Drehsinn wie für das Gehäuse 1 — zum Beispiel 206 Umdrehungen pro Minute — umlaufend angetrieben wird. Die Steuerwelle 9 ist in Nadellagern 18, 19 drehbar gegenüber dem Gehäuse 1 aber durch Axialrollenlager 20, 21 axial unverschieblich innerhalb des Gehäuses 1 gelagert. Mit 23 ist eine Kugelbüchse bezeichnet, in der das rückwärtige Ende des Schiebers 8 drehbar gegenüber der Steuerwelle und auch in Hauptachsrichtung verschieblich gegenüber dieser gelagert ist. Am antriebsseitigen Ende der Stichelhalterwelle 7 ist drehfest mit dieser verbunden die Kurvenscheibe 25 vorgesehen und am antriebsseitigen Ende des Schiebers 8 ist, drehfest mit diesem verbunden, die Kurvenscheibe 26 vorgesehen. Die beiden Kurvenscheiben 25,26 haben gleichen Durchmesser und weisen auf ihrem Umfang 28, 29 je eine als geschlossene Nut ausgebildete Steuerkurve 30, 31 auf. In die Steuerkurve 31 greift eine an der Steuerwelle 9 befestigte Steuerrolle 32 und in die Steuerkurve 30 greift eine Steuerrolle 33, die an dem Zwischenglied 10 befestigt ist. Die bi iden Steuerrollen 32, 33 passen, bezogen auf die Hauptachsrichtung, mit sehr geringem Spiel in die zugehörigen Steuerkurven 30,31. Das Zwischenglied 10 ist durch einen Mitnehmer 35 drehfest an der Stti/erwelle 9 gelagert, jedoch gegenüber dieser in Hauptachsrichtung verschieblich. Das Zwischenglied 10, dis als zur Hauptachse 2 koaxialer Ring ausgebildet ist, übergreift den Umfang 28 ein Stück und ist mit einem zur Hauptachse 2 koaxialen, sich über den Umfang 28 erstreckenden Kugellager 36 drehbar aber in Hauptachsrichtung unverschieblich an der Stichelhalterwelle 7 gelagert. Das antriebsferne Ende 39 der Steuerwelle 9 ist topfförmig ausgebildet und umgreift die beiden Kurvenscheiben 25, 26 und das dazwischen gelegene Zwischenglied 10. _Μ

Am antriebsfernen Ende des Gehäuses sind zwei Schneidstichelhalter 40, 41 in Richtung radial zur Hauptachse 2 verschieblich gelagert und in de^r Stichelhalterwelle 7 geführt. An jedem der Scheidstichelhalter 40, 41 ist ein Schneidstichel 42, 43 _fi5 auswechselbar und justierbar befestigt, der dazu dient, ein Innengewinde 44 btzi-hungsweise 45 zu schneiden. Für diese beiden Innengewinde 44 und 45, die zur Hauptachse 2 koaxial liegen und im Beispiel gleich bemessen sind, sind koaxiale Gewindebohrungen 46,47 in dem Werkstück 24 vorbereitet Das Werkstück 24 ist durch nicht dargestellte Haltemittel in der in den Zeichnungen dargestellten koaxialen Ausrichtung zum Werkzeug gehaltert. Der Schieber B ist durch einen Durchbruch 50 des Schneidstichelhalters 41 hindurchgefüh-rtr-tmd—wetäi—ernen—äcfiräg-—zur Hauptachse 2 stehenden Führungskamm 51 auf, der in dem Durchbruch 50 formschlüssig ausgespart ist. Die Aussparung für den Führungskamm 51 ist mit 22 bezeichnet. Verschiebt sich der Schieber 8 in Richtung der Hauptachse 2, dann treibt der schräggestellte Führungskamm 51 den Schneidstichelhalter in der zugehörigen Richtung des Doppelpfeils 52, also radial zur Hauptachse 2. Durch die axiale Einstellung des Schiebers 8 gegenüber der Stichelhalterwelle 7 wird also die radiale Stellung des Schneidstichelhalters 41 und damit die Eindringtiefe des Schneidstichels 42 bestimmt. Der Schneidstichelhalter 40 ist genauso ausgebildet und gelagert und wird durch einen scLäggestellten Führungskamm 54 in genau der gleichen Weise wie der Schneidstichelhalter 41 radial verstellt Das antriebsferne Ende des Gehäuses weist für die beiden Schneidstichelhalter 40,41 Durchbrüche auf, so daß diese aus dem Umfang des Gehäuses herausragen können.

Am Umfang des antriebsfernen Endes 3 des Gehäuses 1 ist ein Drehstahlhalter 56 vorgesehen, mit dem ein Drehstahl 55 gehaltert werden kann, so daß dessen durch die strichpunktierte Linie 38 angedeutete Schneidtiefe dem Innendurchmesser der für den Gewindeschneidvorgang vorbereiteten Gewindebohrungen 46,47 entspricht.

Die Abwicklung der Steuerkurve 31 und der Steuerkurve 30 ist in F i g. 7 dargestellt, in der der volle Umfang 28, 29 abgebildet ist. Auf dem Umfang der beiden Steuerkurven ist ein vollständiges Gewindeschneidprogramm mit sechs Strehlungen, die mit zunehmender Eindringtiefe aufeinander folgen, untergebracht. Bei Betrieb ist die erste Drehzahl, mit der das Gehäuse 1 umläuft, um soviel schneller, wie die zweite Drehzahl, mit der die Steuerwelle 9 umläuft, so daß die Steuerweile 9 sich während des gesamten, sechs Strehlungen umfassenden, im Beispiel eine halbe Minute andauernden, Gewindeschneidvorganges einma¹. weniger gedreht hat als das Gehäuse 1. Die beiden Steuerrollen 32 und 33 haben währenddessen einmal die zugehörige Steuerkurve 31 beziehungsweise 30 durchlaufen. Dabei wird der Schneidstichel wie folgt gesteuert. Ausgehend von der Stellung A 1 der Teile, die in F i g. 1 dargestellt sind, befinden sich beide Schneidstichel in Hauptachsrichtung und in radialer Richtung zurückgezogen von den zugehörigen Gewinden 44 und 40. Auf dem Wege von Stellung A 1 zu Stellung B 1 hat die Steuerkurve 31 einen ersten Zustellhub H\ erfahren, aufgrund dessen der Schieber 8 verschoben und damit die beiden Schneidstichelhalter 40 und 41 in raidialer Richtung ein Stück ausgefahren werden. Auf dem Wege von Stp'lung B1 zur Stellung CI durchläuft die Steuerrolle 32 einen ersten steigenden Ast 60 der Steuerkurve 31, wodurch die Stichelhältefwelle 7 und mit ihr der Schieber 8 einen Gewindshub G1 in Richtung der Hauptachse 2 erfährt. Dabei machen die Schneidstichel eine erste Gewindestrehlung auf dem Bahnstück E1 aus 7 i g. 8 bis die Teile, die in F i g. 7 gezeichnete Stellung Cl erreichen. Auf dem Wege von der Stellung Cl zur Stellung Di, die in Fig.7 dargestellt ist, wird der Schieber 8 gegenüber der

Stichelhalterwelle 7 wieder zurückgezogen und damit der Schneidstichel in radialer Richtung zurückgezogen, so daß er außer Eingriff mit dem angeschnittenen Gewinde gerät und dann wird die Stichelhalterwelle 7 zusammen mit dem Schieber 8 zurück in die Stellung A 2 gezogen. Diese Stellung ist die Ausgangsstellung für die zweite Strehlung, die sich von der Stellung A 2 bis A 3 erstreckt. Während der zweiten Strehlung beschreibt der Schneidstichel das Bahnstück E2 aus Fig.8. das gegenüber dem Bahnstück E\ mit einem größeren Zustellhub H 2 erfolgt. Weitere Unterschiede in der Steuerung der zweiten Strehlung bestehen nicht. Die nachfolgenden vier Strehlungen erfolgen auf den Bahnstücken i'3 bis £"6 mit jeweils zunehmendem Zustellhub //3 bis /76, also zunehmender F.indringiiefe des Schneidstichels, und mit der sechsten Strehlung. die auf dem Bahnstück /Γ6 mit dem maximalen Zustellhub /76 erfolgt, wird der Gewindeschneidvorgang beendet und daraufhin wird der Drehantrieb für die Steuerwelle 9 ausgekoppelt in der Steiiung A ö, in der sich die beiden Steuerrollen 32 und 33 in dem zwischen B 7 und A 1 gelegenen Abschnitt der Steuerkurven 30 und 31 befinden. Die Steuerwelle 9 wird nun von dem noch umlaufenden Gehäuse I synchron umlaufend mitgenommen.

Soll mit dem Drehstahl 55 eine Gewindebohrung ausgedreht werden, dann geschieht dies in der zurückgezogenen Ruhestellung der Schneidstichel — das ist die Stellung A 0. In dieser Stellung wird das

ίο Werkzeug mit allen seinen Teilen mit gleicher Umdrehungsgeschwindigkeit um die Hauptachse rotierend angetrieben und, bezogen auf die Darstellung aus F i g. 1 bis 4, von oben nach unten in eine koaxiale vorbereitete Gewindebohrung eingeführt, die dann

ΐί durch den den .Schneidsticheln vorauseilenden Drehstahl 55 auf das exakte Maß abgedreht wird. Bei diesem Abdrehvorgang bleiben die Schneidstichel 42, 43, da sie in Stellung A 1 zurückgezogen verharren, unwirksam. In entsprechender Weise werden die Paßbohrungen 48

2(i und 49 nachgedrchi.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Gewindeschneiden mit einem Schneidstichel, dessen Halter zu der mit der Gewindeachse zusammenfallenden Hauptachse der Vorrichtung an einer mit der Hauptachse koaxialen, angetriebenen Stichelhalterwelle radial verstellbar geiagert ist, und mit einer ersten Kurvensteuerung, deren in einem Gehäuse koaxial und mit Differenzgeschwindigkeit zur Stichelhalterwelle umlaufende, hohle Steuerwelle die Stichelhalterwelle mittels Steuerrolle periodisch in Hauptachsrichtung entsprechend der Gewindesteigung vor- und zurückbewegt, sowie mit einer zweiten Steuerung für die radiale Verstellung des Schneidstichelhalters, dadurch gekennzeichnet,