DE493239C - Process for the production of wood screws of various thread lengths and pitches on a thread cutting machine with a rotating, gear-like cutting tool - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM
6. MÄRZ 1930ISSUED ON
MARCH 6, 1930

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

JVl 493 KLASSE 49 e GRUPPE JVl 493 CLASS 49 e GROUP

Leonhard Kohlbauer in Mettmann, RhId.Leonhard Kohlbauer in Mettmann, RhId.

SchneidwerkzeugCutting tool

Patentiert im Deutschen Reiche vom Ϊ. Dezember 1928 abPatented in the German Empire from Ϊ. December 1928

Holzschraubengewinde auf Maschinen herzustellen, welche mit einem zahnradähnlichen Schneidwerkzeug arbeiten, ist bekannt. Jedoch mußten bisher für jede Gewindelänge und Gewindesteigung sowohl die die zu schneidende Gewindelange bestimmenden Kurvenscheiben ausgewechselt als auch die Übersetzungsverhältnisse für das Zahnradgetriebe zwischen der Arbeits- und der WerkzeugwelleManufacture wood screw threads on machines that use a gear-like Cutting tool work is known. However, up to now you had to do this for each thread length and thread pitch as well as the cams that determine the thread length to be cut exchanged as well as the transmission ratios for the gear transmission between the working shaft and the tool shaft

to geändert werden.to be changed.

Ein Verfahren ist allerdings neuerdings bekannt geworden, nach dem für alle vorkommenden Gewindelängen und Gewindesteigungen nur die Kurvenscheiben ausgewechseltHowever, one method has recently become known, according to the one that occurs for all Thread lengths and pitches only changed the cam disks

•5 werden, welche durch die Höhe des Kurvenscheibenhubes die Länge des Gewindes bestimmen, sofern zugleich die Zahl der Umdrehungen des Werkzeuges, die zur Herstellung der Gewindelängen erforderlich ist, in• 5, which is determined by the height of the cam disc stroke determine the length of the thread, provided that the number of revolutions at the same time of the tool required to produce the thread lengths in

ao passender Weise geändert wird. Die Höhe der Kurmischeiben wird dabei auf einfache Weise rechnerisch ermittelt, so daß die Kurvenscheiben nur dem vorhandenen Vorrat entnommen und in die Maschine eingesetzt |ao is changed appropriately. The height of the Kurmischeiben is simple Way determined mathematically, so that the cams only the existing supply removed and inserted into the machine |

zu werden brauchen.need to become.

Gemäß der Erfindung kann auch jede gewünschte Gewindelänge ohne Auswechseln der Kurvenscheiben geschnitten werden da- ! durch, daß die die Gewindelängen bestimmenden Kurvenscheiben zeitweise ausgeschaltet werden, so daß deren Hub nicht zur vollen Wirksamkeit gelangt.According to the invention, any desired thread length can also be used without replacement of the cam disks are cut! by that the determining the thread lengths Cam disks are temporarily switched off so that their stroke does not reach the full Effectiveness reached.

Zur Regelung der zugehörigen Umdrehungszahlen der Werkzeugwelle wird ferner die Steuerwelle für den Verlauf einer Umdrehung mit der Arbeitswelle gekuppelt.To regulate the associated number of revolutions of the tool shaft is also the control shaft is coupled to the output shaft for one revolution.

Zur Veranschaulichung des neuen Verfahrens und zur Erläuterung seiner Vorteile dienen die Zeichnungen.To illustrate the new process and to explain its advantages the painting.

Abb. ι zeigt die Gewindeschneidmaschine in Vorderansicht,Fig. Ι shows the thread cutting machine in front view,

Abb. 2 einen Schnitt nach Linie A-B der Abb. ι in Richtung der Pfeile gesehen.Fig. 2 is a section along line AB of Fig. Ι seen in the direction of the arrows.

Abb. 3 zeigt die Maschinensteuerwelle und die Hilfswelle mit ihren Kupplungen und die Hebel, welche die Steuerwelle und die Kurventrommel beeinflussen, in vergrößertem Maßstab.Fig. 3 shows the machine control shaft and the auxiliary shaft with their couplings and the Levers, which influence the control shaft and the cam drum, in an enlarged view Scale.

Abb. 4 zeigt den zur Kurventrommel gehörigen Kupplungsteil.Fig. 4 shows the coupling part belonging to the cam drum.

Abb. 5 zeigt die Kurventrommel mit Einstellnocken, Zeiger und Maßeinteilung. Fig. 5 shows the cam drum with setting cams, pointer and graduations.

Abb. 6 zeigt die Kurvenabwicklung mit Maßeinteilung und den Einstellnocken mit Zeiger.Fig. 6 shows the curve development with graduation and the setting cams with Pointer.

Der Antrieb der Maschine erfolgt durch die Arbeitswelle α über die einzelnen Rädergruppen der Gesamtübersetzung u nach den einzelnen Wellen b, h und w. Die Arbeitswelle α sowie die Steuerwelle b, die Hilfs- welle h und die Werkzeugwelle w sind im Maschinengestell m (Abb. 1) gelagert. Die Steuerwelle b ist mit ihren Antriebsrädergruppen durch eine Kupplung c, d verbunden.The machine is driven by the working shaft α via the individual gear groups of the overall gear ratio u to the individual shafts b, h and w. The working shaft α as well as the control shaft b, the auxiliary shaft h and the tool shaft w are located in the machine frame m (Fig. 1) stored. The control shaft b is connected to its drive wheel groups by a clutch c, d .

Der Antrieb der Steuerwelle b erfolgt seitens der Arbeitswelle α also über die Kupplung c, d. In die Kurventrommel k ist ein Hohlkegel eingedreht. Die Kurventrommel k kann daher mittels des auf der Hilfswelle h aufgekeilten Kupplungsteil g mit der Arbeitswelle α verbunden werden. Der gesamte Hub der Kurventrommel k ist mindestens gleich der größten zu schneidenden Gewindelänge L_max. The drive of the control shaft b takes place on the part of the working shaft α via the clutch c, d. A hollow cone is screwed into the cam drum k. The cam drum k can therefore be connected to the working shaft α by means of the coupling part g keyed onto the auxiliary shaft h. The entire stroke of the cam drum k is at least equal to the largest thread length to be cut L _max .

Die Übersetzung zwischen Arbeitswelle a und der Kurventrommel k ist so gewählt, daß die Kurventrommel k in gekuppeltem Zustand für die größte zu schneidende Gewindelänge L_max eine Umdrehung; benötigt. Die jeweils gewünschten Gewindelängen L_v,L_x,L_maX (s. Abb. 6) werden durch das im geeigneten Zeitpunkte erfolgende Abschalten der Kurventrommel k von ihrem Antrieb hergestellt. Ist die Kurventrommel k ausgeschaltet, so wird sie mittels Gewichtszug Q in ihre Anfangsstellung zurückgedreht.The translation between the working shaft a and the cam drum k is chosen so that the cam drum k in the coupled state for the largest thread length to be cut L _max one revolution; needed. The respectively desired thread lengths L _v , L _x , L max (see Fig. 6) are produced by switching off the _{cam drum} k from its drive at a suitable point in time. If the cam drum k is switched off, it is turned back into its starting position by means of a weight pull Q.

Die Übersetzung zwischen Arbeitswelle α und Steuerwelle b ist so gewählt, daß die Steuerwelle b bei der Herstellung der kleinsten Gewindelängen L_min fast ständig umläuft. Sollen nun längere Gewinde, etwa von der Länge L_x, L_y, L_max geschnitten werden, dann reicht die Umdrehungszahl η der Werkzeugwelle w nicht aus.The translation between the working shaft α and the control shaft b is chosen so that the control shaft b rotates almost continuously during the production of the smallest thread lengths L _min. If longer threads, for example of the length L _x , L _y , L _{max are to be} cut, then the number of revolutions η of the tool shaft w is not sufficient.

Die Regelung des Vorschubes des Schneidwerkzeuges und der jeweils erforderlichen Umdrehungszahl η der Werkzeugwelle w wird dann dadurch bewirkt, daß die Steuerwelle b bei der Herstellung jeder Schraube zeitweilig für den Verlauf einer Umdrehung mit der Arbeitswelle α gekuppelt wird.The control of the advance of the cutting tool and the required number of revolutions η of the tool shaft w is then effected in that the control shaft b is temporarily coupled to the working shaft α for the course of one revolution during the manufacture of each screw.

Um dieses zeitweilige zum passenden Zeitpunkt erfolgende Einschalten der Steuerwelle b behufs Regelung des Vorschubes des Werkzeuges und der Werkzeugwellen-Umdrehungszahl η zu bewirken, ist auf dem mit einer Teilung versehenen Umfang der Kurventrommel k ein Einstellnocken e mit Zeiger s (Abb. S und 6) verstellbar angeordnet. Die Zeigerlänge entspricht der Zeit, die vom Einschalten der Steuerwelle b an bis zum Stillsetzen der Kurventrommel k vergeht. Um eine bestimmte Gewindelänge herzustellen, wird der Einstellnocken e so eingestellt, daß der Zeigern mit seiner Spitze auf den Teilstrich für die gewünschte Gewindelänge zu liegen kommt. Ist nun beim Gewindeschneiden die erforderliche Umdrehungszahl η der Werkzeugwelle für die jeweils eingestellte Gewindelänge nahezu erreicht, dann wird durch den auf den Hebel ν wirkenden Einstellnocken e die Steuerwellenkupplung d, c eingerückt. Die Steuerwelle b beginnt da-So durch ihre einmalige Umdrehung und schaltet im geeigneten Zeitpunkt durch ihre Kurvenscheibe 0 und den Hebel t die Kurventrommel k aus, welche sogleich nach ihrer Ausschaltung mittels des Gewichtszuges Q in ihre Ursprungslage zurückgedreht wird. Gleichzeitig wird der Werkzeugträger i mit seiner Steuerstange p durch eine Federung zurückgeschoben. Die Steuerwelle b regelt während ihrer einmaligen Umdrehung zugleich alle übrigen Vorgänge, wie Schneiden der Schraubenspitze, Aussetzen und Einsetzen der Werkstücke, Anschneiden des Gewindes.In order to bring about this temporary switching on of the control shaft b at the appropriate time for the purpose of regulating the feed rate of the tool and the number of tool shaft revolutions η , an adjusting cam e with pointer s (Fig. S and 6) is provided on the circumference of the cam drum k, which is provided with a graduation. adjustable arranged. The pointer length corresponds to the time that elapses from switching on the control shaft b to the stopping of the cam drum k. In order to produce a certain thread length, the adjusting cam e is set so that the pointer comes to rest with its tip on the graduation for the desired thread length. If the required number of revolutions η of the tool shaft for the respectively set thread length is almost reached during thread cutting, then the control shaft clutch d, c is engaged by the adjusting cam e acting on the lever ν. The control shaft b begins da-So with its single rotation and switches off the cam drum k at the appropriate point in time through its cam 0 and the lever t, which is rotated back to its original position immediately after it has been switched off by means of the weight pull Q. At the same time, the tool holder i with its control rod p is pushed back by a suspension. During its single revolution, the control shaft b controls all other processes at the same time, such as cutting the screw tip, exposing and inserting the workpieces, cutting the thread.

Sobald die Kurventrommel k in ihre Anfangsstellung wieder zurückgedreht ist, wird auch der Hebel r wieder frei, fällt zurück und setzt die Steuerwelle b nach ihrer einmaligen Umdrehung wieder so lange still, bis die Werkzeugwelle w für das neue Gewinde die erforderliche Umdrehungszahl η von neuem gemacht hat und der Einstellnocken e den Hebelr wieder anhebt zum Einschalten der Steuerwelle b. Weil die Steuerwelle b zur Begrenzung der Umdrehungszahl η der Werkzeugwelle w nur zeitweilig eingeschaltet wird, so ist die Zeitlänge des Stillstandes der Steuerwelle b veränderlich. Sie ist beim Schneiden der größten vorkommenden Gewindelängen am größten und bildet beim Schneiden der kleinsten Gewindelängen den unteren Grenzwert Null. Der Hebel r kommt beim Schneiden der kleinsten Gewindelängen nicht mehr dazu, die Steuerwelle stillzusetzen, sondern gibt sie sofort wieder frei.As soon as the cam drum k is turned back to its starting position, the lever r is released again, falls back and, after its one revolution, stops the control shaft b until the tool shaft w has made the required number of revolutions η again for the new thread and the adjusting cam e raises the lever again to switch on the control shaft b. Because the control shaft b is only switched on temporarily to limit the number of revolutions η of the tool shaft w , the length of time that the control shaft b is at a standstill is variable. It is greatest when cutting the largest occurring thread lengths and forms the lower limit value zero when cutting the smallest thread lengths. The lever r no longer comes to the cutting of the smallest thread lengths to stop the control shaft, but releases it again immediately.

DieUmdrehungsgeschwindigkeit der Steuerwelle b ist bei der Maschine gemäß der Erfindung beim Schneiden aller Gewindelängen die gleiche. Damit ist auch der Leerlauf immer der gleiche für das durch die Steuerwelle b während ihres einmaligen Umlaufes zu bewirkende Einsetzen und Entfernen der Werkstücke. Die Zeit dieses Leerlaufs beträgt bei der Erzeugung der kleinsten Gewindelängen ein Sechstel der Gesamtarbeitszeit für eine Schraube. Geht man nun zur Erzeugung größter Gewindelängen, die ζ. B\ dreimal so groß sein mögen wie die kleinsten, über, so fällt die Leerlaufzeit auf ein Drittel dieses Sechstels herab, also auf ein Achtzehntel der Gesamtarbeitszeit für eine Schraube. Bei den nach dem bekannten Verfahren arbeitenden Maschinen beträgt dieser Leerlauf für alle Gewindelängen immer ein Sechstel der Gesamtarbeitszeit für eine Schraube.The speed of rotation of the control shaft b is the same in the machine according to the invention when cutting all thread lengths. The idling is therefore always the same for the insertion and removal of the workpieces to be effected by the control shaft b during its one-time revolution. When producing the smallest thread lengths, this idling time is one sixth of the total working time for a screw. If you now go to the generation of the largest thread lengths, the ζ. B \ may be three times as large as the smallest, over, the idle time falls to a third of this sixth, i.e. to an eighteenth of the total working time for a screw. In the machines operating according to the known method, this idling is always one sixth of the total working time for a screw for all thread lengths.

Nimmt man beispielsweise zum Schneiden maximaler Gewindelängen für eine Schraube der Einfachheit halber 100 Umdrehungen der Arbeitswelle an, so kommt nach dem alten Verfahren für den Leerlauf noch ein Sechstel, das sind 16,66 Umdrehungen der Arbeitswelle hinzu. Es sind dies 16,66 °/o- Beim Ge- windeschneiden nach dem neuen Arbeitsverfahren kommt jedoch nur ein AchtzehntelTake, for example, to cut maximum thread lengths for a screw for the sake of simplicity, 100 revolutions of the output shaft are added, so comes after the old one Procedure for idling another sixth, that is 16.66 revolutions of the output shaft. This is 16.66 per cent. However, only an eighteenth of this is achieved using the new working method

— Sj 5 S Umdrehungen hinzu, somit nur 5,55 0/0. Es ergibt sich daher beim Schneiden von Holzschraubengewinden nach dem neuen Arbeitsverfahren für alle Gewinde, welche länger als die geringste Länge sind, eine Steigerung der Leistung. Diese Leistungssteigerung erreicht beim Schneiden größter Gewindelängen ihren Grenzwert. Dieser ist beispielsweise nach obiger Gegenüberstellung: 16,66% — 5>55 7o=ii,"7o-- Sj 5 S turns added, so only 5.55 0/0. Therefore, when cutting wood screw threads according to the new working method, all threads are longer than are the least length, an increase in performance. This increase in performance reaches its limit value when cutting the largest thread lengths. This is for example according to the comparison above: 16.66% - 5> 55 7o = ii, "7o-

Der Zeitaufwand für alle nicht unmittelbar zum Gewindeschneiden zählenden Arbeitsvorgänge ist stets der gleiche und ist beim Schneiden der kleinsten Gewindelängen ebenso groß wie beim Schneiden der größten Gewindelängen. Er hängt von dem Zeitaufwand für die kleinste zu schneidende Gewindelänge ab, und nicht wie bei dem bekannten Verfahren immer von der GesamtumdrehungszahlThe time required for all work processes that are not directly related to thread cutting is always the same and is just as large when cutting the smallest thread lengths as when cutting the largest thread lengths. It depends on the time required for the smallest thread length to be cut, and not as in the known method always from the total number of revolutions

ao für ein Werkstück.ao for a workpiece.

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: ι . Verfahren zur Herstellung von HoIzschrauben verschiedener Gewindelängen und Gewindesteigungen auf einer Gewindeschneidmaschine mit sich drehendem, zahnradähnlichem Schneidwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß bei unveränderter Zähnezahl des Werkzeuges und unverändertem Übersetzungsverhältnis zwischen Arbeitswelle und WerkzeugweUie die den Vorschub des Werkzeugträgers (i) bewirkende Kurventrommel (k), deren Hub bei ihrer einmaligen Umdrehung gleich der größten zu schneidenden Gewindelänge ist, zur Erzielung beliebiger kleinerer Gewindelängen selbsttätig und _.. zeitweilig von der Arbeitswelle (a) abgeschaltet wird, so daß ein Auswechseln der Kurventrommel bei der Herstellung verschiedener Gewindelängen sich erübrigt.ι. Process for the production of wood screws of different thread lengths and thread pitches on a thread cutting machine with a rotating, gear-like cutting tool, characterized in that, with the number of teeth of the tool and the transmission ratio between the working shaft and the tool unit unchanged, the cam drum (k) causing the advance of the tool carrier (i ), its Stroke in its single revolution is equal to the largest thread length to be cut, to achieve any smaller thread lengths automatically and _ .. is temporarily switched off by the working shaft (a) , so that there is no need to change the cam drum when producing different thread lengths. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß beim Stillstand der Steuerwelle (b) das Gewinde auf dem Schraubenschaft aufgeschnitten wird und daß, nachdem die für die jeweilige Länge des Schaftgewindes erforderliche Umdrehungszahl der Werkzeugwelle (w) erreicht ist, durch einen Nocken (e), der auf der mit Teilung zum Einstellen der Gewindelänge versehenen Kurventrommel (k) verstellbar angeordnet ist, die Steuerwelle (&) eingeschaltet wird, bei deren .einmaligem, bei jeder Gewindelänge sich mit unveränderter Geschwindigkeit vollziehendem Umlauf das Schneiden der Schraubenspitze, das Einsetzen und Entfernen der Werkstücke und das Anschneiden des Gewindes bewirkt wird.2. The method according to claim i, characterized in that when the control shaft (b) is at a standstill, the thread on the screw shaft is cut and that, after the number of revolutions of the tool shaft (w) required for the respective length of the shaft thread is reached, by a cam ( e), which is adjustably arranged on the cam drum (k) provided with a graduation for adjusting the thread length, the control shaft (&) is switched on, with its .one rotation, which takes place at an unchanged speed for each thread length, the cutting of the screw tip, the insertion and causing removal of the workpieces and tapping of the thread. Hierzu ι Blatt ZeichnungenFor this purpose ι sheet of drawings