DE622630C - Selbsttaetige Gewindebohrmaschine mit schneller Anstellbewegung und langsamem Arbeitslauf des Werkzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gewindebohrmaschine, bei der die Arbeitsspindel zu Beginn des Arbeitsganges durch eine auf den zum Anschneiden erforderlichen Druck vorgespannte Feder ,schnell an das Werkstück herangeführt, dann, kurz bevor das Werkzeug auf das Werkstück aufsetzt und zum Anschneiden kommt, mit annähernd der Steigung des zu schneidenden Gewindes langsam weiter vorgeschoben und nach' dem Gewindeschneiden zwangsläufig in die Ausgangsstellung zurückbewegt wird.
, Diese Arbeitsweise wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Vorschubbewegung der Gewindeschneidspindel zur Erzielung der Anstellbewegung und des Arbeitsganges des Werkzeugs nacheinander von zwei Anschlagscheiben begrenzt "wird, welche durch zwei Zahnräderpaare mit voneinander abweichender Räderübersetzung derart in Umlauf gesetzt werden, daß die eine mit einer zum schnellen Anstellen des Werkzeugs nötigen Eilgeschwindigkeit und die andere.mit einer annähernd der Steigung des zu schneidenden Gewindes entsprechenden Geschwindigkeit umläuft.

Es sind zwar Gewindebohrmaschinen bekannt, bei welchen das Anstellen durch eine längere, ihre Spannung auf dem Arbeitsweg wenig ändernde Hauptfeder bewirkt wird und das Anschneiden des Gewindes durch eine zweite Hilfsfeder von gleicher Spannung, aber geringer Länge. Durch diese Anordnung soll erreicht werden, daß zum Anschneiden ein sehr großer Vorschubdruck zur Verfügung steht, der aber schon nach einigen Umdrehungen- unwirksam wird. Diese Anordnung kann aber mit Erfolg nur bei Maschinen angewendet werden, bei denen die Arbeitsspindel dauernd in gleicher Richtung umläuft und die mit selbsttätig sich öffnenden Gewindeschneidköpfen arbeiten. Bei Maschinen, die wie diejenige nach der Erfindung mit wechselndem Drehsinn der Arbeitsspindel arbeiten, würde aber bei einer derartigen An-Ordnung der Vorschubfedern der große Anschnittdruck auch beim: Austritt des Gewindeschneidwerkzeugs aus dem Werkstück wieder wirksam werden und zu einer Beschädigung oder gar Zerstörung der ersten Gewindegänge führen.

Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform einer mit der neuen Vorschubeinrichtung atisgestatteten Gewindebohrmaschine beispielsweise dargestellt, bei der der Riehtungswechsel der Arbeitsspindel durch Umpolen des Antriebsmotors erfolgt.

Fig. ι zeigt die Maschine in einem Längsschnitt.

Fig. 2 ist ein Schnitt durch das Vorschubgetriebe.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt, durch die rechte Anschlagscheibe in der Ausgangsstellung.

Fig. 4 zeigt den gleichen Querschnitt während des Eilganges,

Fig. 5 während des normalen Vorschubs,

Fig: 6 in der unteren Endstellung der Arbeitsspindel.

Die Arbeitsspindel 1 ruht mit dem Lager 2

in einer Lagerhülse 3, die in einem Gehäuse 4 längs verschiebbar geführt ist, das in üblicher" Weise auf die Säule 5 eines Tischgestelles 6 auf geklemmt und darauf senkrecht verstellbar '5 ist. Am unteren Ende der Spindel 1 sitzt ein Futter 7 zur Aufnahme eines Gewindebohrers 8.

Das obere Ende der Spindel 1 hat einen verzahnten Zapfen 9, der in einer innen gleichartig verzahnten Bohrung eines Zahnrades 10 geführt wird, so daß die Spindel 1 von diesem Zahnrad gedreht wird, ohne in ihrer axialen Bewegung gehindert zu sein. Das Zahnradio ruht mit Hohlzapfen 11 und 11' und zwei Lagern 12 und 12' einerseits in einem Deckel 13, andererseits im Gehäuse 4. Auf dem Deckel 13 sitzt .ein die Maschine, antreibender Elektromotor 14, auf dessen Welle 15 ein Antriebszahn 16 aufgesetzt ist, der mit dem Rad 10 in Eingriff steht.

In eine Verzahnung 17 der Hülse 3 greift ein Vorschubrad 18 ein, durch das die Lagerhülse 3 verschoben wird. Die Längsverschiebung der Lagerhülse 3 wird begrenzt von einer Zäpfenschraube 19, die durch einen. Schlitz 20 der Hülse 3 in eine Büchse 60 hineinreicht und diese mit dem Gehäuse 4 verbindet.

Die Vorschubbewegung wird abgeleitet von dem unteren verzahnten Ansatz 21 des Zahnrades 10, der als Antriebsrad für den Vorschub dient. Durch ein lose auf einem Zapfen 22 laufendes Zwischenrad 23, das mit dem verzahnten Ansatz 21 in Eingriff steht, wird ein Rad 24 von der Spindel langetrieben, das auf einer Schneckenwelle 25 sitzt, die im Gehäuse 4 gelagert ist und deren Schnecke 26 ein Schneckenrad 27 dreht: Dieses ruht auf dem inneren Ende einer Welle 28 (Fig. 2). Auf dem äußeren Zapfen 61 der Welle 28 befindet sich ein Vorschubwechselrad 29, das mit einem Gegenrad 30 in Eingriff steht. Dieses ist auf dem äußeren Zapfen 31 einer Hohlwelle 32 !angebracht, die ebenfalls im Gehäuse 4 gelagert ist. Auf ihrem mittleren Teil sitzt eine Laufbüchse 33, auf der im Innern des Gehäuses 4 das Vorschubrad 18 aufgekeilt- ist. Auf dem äußeren Zapfen 61 der Schneckenwelle 28 sitzt noch ein Zahnrad 62, das durch ein Ritzel 64 eine Welle 63 antreibt, die in der Hohlwelle 32 läuft. Auf dem Zapfen 65 der Hohlwelle 32 sitzen längs verschiebbar, aber durch eine Gleitfeder 37 gegen Drehung gesichert, zwei Bremsscheiben 66. Auf dem Zapfen 34 der Welle 63 sitzen, in gleicher Weise gegen Verdrehen gesichert, zwei weitere Bremsscheiben 6y. Die beiden Bremsscheibenpaare 66 und 67 umschließen mit Bremsbelägen 68 die inneren Ränder 69 und 70 der Anschlagscheiben 71 bzw. 72; eine Anzahl Druckfedern 42, die in Bohrungen 43 einer Mutter 44 sitzen, pressen die Bremsscheibenpaare 66 und 6y zusammen, wodurch die Anschlagscheiben 71 und 72 mit einer begrenzten Umf angskraf t mitgenommen werden.

Auf den schwalbenschwanzförmig gestalteten Rändern 52 der Anschlagscheiben 71 und 72 sind Anschläge 53^ 53" und 53° verstellbar aufgeklemmt. Von diesen dienen die auf der Anschlagscheibe 72 sitzenden Anschläge 53« und 53^a dazu, den Elektromotor 14 der Maschine mittels eines Umschalters 56 (Fig. 1 und 2) in den Endstellungen der Spindeln 1 • wechselweise von Rechts- auf Linkslauf und umgekehrt umzusteuern. Der andere auf der Anschlagscheibe 71 sitzende Anschlag 53* begrenzt die Drehung der Anschlagscheibe7i, wenn er gegen einen am Gehäuse 4 sitzenden Anschlagstift 73 anläuft.

Die Hohlwelle 33 hat nun außen einen Flansch 50, in welchem ein Mitnehmerzapfen 74 sitzt. Dieser Stift 74 reicht durch einen Bogenschlitz 75 durch den Rand 69 der Anschlagscheibe 71 hindurch bis in die Bewegungsbahn eines Mitnehmerzapfens 76, der am Rand 70 der Anschlagscheibe 72 sitzt. Dadurch kann die Hohlwelle 33 von den Anschlagscheiben 71 und 72 mitgenommen werden (Fig. 2).

Die Lagerhülse 3 und mit ihr die Arbeitsspindel 1 werden durch eine Druckfeder J¹J ständig nach unten gedrückt, die auf den zum Anschneiden erforderlichen Druck vorgespannt ist und die sich nach oben gegen die erwähnte Büchse 60 und nach unten am inneren Rand der Hülse 3 abstützt.

Die Wirkungsweise der Vorschubsteuerung ist in den Fig. 3, 4, 5 und 6 gezeigt.

Der durch den Flansch 50, die Hohlwelle 33, das Vorschubzahnrad 18 und die Verzahnung 17 mit der Lagerhülse 3 gekuppelte Mitnehmerzapfen 74 sucht sich durch die Druckfeder yj ständig in Richtung des Pfeiles P zu drehen. In der Ausgangsstellung (Fig. 3), bei stillstehendem Motor, legt sich der Mitnehmerzapfen 74 gegen den an der Anschlagscheibe 72 sitzenden Mitnehmerzapfen 76 an, wodurch die Spindel 1 in ihrer oberen Grenzstellung festgehalten wird, deren Aufwärtsbewegung noch dadurch begrenzt wird, daß die Hülse 3 mit dem unteren Ende ihres Schlitzes 20 gegen den Zapfen 19 stößt.

Wird nun der Antriebsmotor 14 der Maschine auf Vorlauf geschaltet, etwa durch Drehen eines auf der Schalterwelle 54 sitzenden Steuerhebels 55 in Richtung des Pfeiles V₁ so beginnen sich auch die Anschlagscheiben und 72 in Richtung des Pfeiles P zu drehen. Dadurch wird der Mitnehmerzapfen 74 ' freigegeben, der nun unter Spannung der Druckfeder γγ dem Mitnehmerzapfen 76 folgt (Fig. 4). Dieser sitzt an der Anschlagscheibe

72, die sich schneller dreht als die Anschlagscheibe 71, weil erstere durch das Zahnradpaar 62 und 64 schneller gedreht wird als die Anschlagscheibe 72, die von dem Vorschubwechselräderpaar 29 und 30 mit der verhältnismäßig geringen Vorschubgeschwindigkeit angetrieben wird.

In einer bestimmten Stellung (Fig. 5), in der das Werkzeug bis dicht an das Werkstück vorgeschoben worden ist, beginnt die Anschlagscheibe 72 die Anschlagscheibe 71 zu überholen, wodurch sich der Mitnehmerzapfen 74 gegen das Ende des Bogenschlitzes 75 anlegt und dadurch auf dem weiteren Teil seines Weges der Anschlagscheibe 71 folgen muß, während der Mitnehmerzapfen 76 frei weiterläuft.

Die Lagerhülse 3 wird nun mit Vorschubgeschwindigkeit weiter abwärts bewegt, bis der an der Anschlagscheibe 72 sitzende Umsteueranschlag 53" gegen den Steuerhebel 55 stößt und dadurch auf irgendeine Weise, beispielsweise durch Umlegen des Umschalters 56, die Drehrichtung des Antriebsmotors 14 und damit auch die Richtung des Vorschubs umsteuert. Die Anschlagscheiben 71 und 72 laufen nun entgegengesetzt der Richtung des Pfeiles P rückwärts und ziehen dadurch die Arbeitsspindel 1 gegen die Wirkung der Vorschubfeder 77 zunächst mit der durch die Wechselräder 29 und 30 bestimmten Vorschubgeschwindigkeit bis in die Stellung nach Fig. 5 zurück, in der der Gewindebohrer 8 wieder aus dem Arbeitsstück herausgetreten ist. In dieser Stellung beginnt jetzt der Mitnehmerzapfen 76 an der Anschlagscheibe 72 die Vorschubanschlagscheibe 71 zu überholen und nimmt von da ab den Mitnehmerzapfen 74 mit Eilbewegung mit, bis die Lagerhülse 3 in ihrer oberen Endstellung mit dem unteren Ende ihres Schlitzes 20 gegen die Zapfenschraube 19 anstößt. Dadurch wird auch die Weiterbewegung der Mitnehmerzapfen 74 und 76 begrenzt. Kurz vorher hat der auf der Anschlagscheibe 72 sitzende Ausschaltanschlag 53^a den Steuerhebel 55 auf Leerstellung geschaltet, wodurch der Antriebsmotor 14 zum Stillstand kommt. Während der Auslaufzeit, d. h. bis der Motor völlig zum Stillstand kommt, gleitet die Anschlagscheibe 72 zwischen den Bremsscheiben 67.

Um die Länge des Eilvorschubes zwischen Ausgangslage nach Fig. 3 und Vorschubanfang nach Fig. 5 zu regeln, wird die An- schlagscheibe 71 in einer bestimmten Stellung am Weiterdrehen dadurch gehindert, daß der Anschlag 5 3^e an den ortsfesten Anschlag 73 anläuft. Auf dem Rest des Weges kann die Anschlagscheibe 71 sich gegen die Hohlwelle verdrehen, weil sie zwischen den Bremsbacken 66 gleiten kann.

Ist die Steigung des Gewindebohrers 8 kleiner als der mit den Wechselrädern 29 und eingestellte Vorschub, oder setzt der Gewindebohrer 8 auf ein ungebohrtes Teil oder ein anderes Hindernis auf oder schneidet er nicht an, so bleibt auch der Mitnehmerzapfen hinter der Vorschubanschlagscheibe 71 zurück oder bleibt stehen, wie es in Fig. 6 durch die strichpunktiert gezeichnete Stellung gezeigt ist, während die Anschlagscheiben 71 und 72 sich weiter drehen.

Die Vorschubeinrichtung kann auch so durchgebildet werden, daß ein weiterer Umsteueranschlag an den Flansch 50 angeklemmt wird, so daß das Umsteuern der Drehrichtung bei einer bestimmten Tiefenstellung erfolgt.

Der Eilgang braucht auch nicht in Abhängigkeit von der Spindeldrehzahl zu stehen, wie es bei dem gezeigten Beispiel der Fall ist, sondern könnte auch mit gleichbleibender Geschwindigkeit ausgeführt werden, indem er von der Welle des Antriebsmotors oder einem besonderen Hilfsmotor abgeleitet wird.

Es ist natürlich auch möglich, das Vorschubgetriebe ganz oder zum Teil als Leitspindelgetriebe auszubilden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Selbsttätige Gewindebohrmaschine, deren Arbeitsspindel zur Erzielung der schnellen Anstellbewegung des Werkzeugs und zum Gewindeanschneiden durch eine auf den zum Anschneiden erforderlichen Druck vorgespannte Feder kraftschlüssig gegen das Werkstück vorgeschoben, alsdann während des Gewindeschneidens langsam weiterbewegt und nach dem Gewindeschneiden zwangsläufig in die Ausgangsstellung zurückbewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubbewegung der Arbeitsspindel (1) zur Erzielung der Anstellbewegung und des Arbeitsganges des Werkzeugs (8) nacheinander von zwei Anschlagscheiben (71 und 72) begrenzt wird, welche durch zwei Zahnräderpaare (62, 64 bzw. 29, 30) mit voneinander abweichender Räderübersetzung derart in Umlauf gesetzt werden, daß die eine (72) mit einer zum schnellen Anstellen des Werkzeugs nötigen Eilgeschwindigkeit und die andere (71) mit einer annähernd der Steigung des zu schneidenden Gewindes entsprechenden Geschwindigkeit umläuft.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen