DE647169C - Gewindeschneidmaschine zum Schneiden von kegeligem Gewinde an Rohrenden - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
29. JUNI 1937

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 49 e GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 27. November 1932 ab

ist in Anspruch genommen.

Die Erfindung bezieht sich auf Gewindeschneidmaschinen zum Schneiden von kegeligen Gewinden an Röhrenden. Solche Maschinen sind an sich bereits vorgeschlagen worden; doch ist es bisher-nicht möglich gewesen, diese Maschinen so auszubilden, daß sie eine wirklich genaue Bearbeitung des Werkstückes ergeben, namentlich wenn es sich um lange Gewinde, wie sie für Hoch-

to druckbehälter gebraucht werden, handelt. Hierfür wurden bisher entweder Schneidkluppen verwendet, die aber weder ein wirklich praktisches noch ein genaues Arbeiten ermöglichen, oder aber es wurden Schneidstähle benutzt, die bereits kegelig geformt sind und daher möglichst lang sein müssen. Diese Werkzeuge sind aber äußerst kostspielig, und wenn das zu schneidende Gewinde noch länger sein soll als die Schneidstähle lang sind, dann muß in mehreren Absätzen gearbeitet werden, wodurch natürlich wieder die Genauigkeit beeinträchtigt wird. Im Grunde genommen arbeiten auch solche Maschinen wie Schneidkluppen; nur ergibt sich hierbei noch der weitere Unterschied, daß diese Werkzeuge sehr teuer sind.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden, die ■ Schneidstähle schwenkbar anzuordnen und dann allmählich immer weiter herumzudrehen. Da die Werkzeuge hierbei aber dauernd ihre Winkelstellung zum Werkstück ändern, muß selbstverständlich auch die Genauigkeit des Schnittes leiden, obwohl sich hiermit schon eine größere Genauigkeit erzielen läßt als bei den vorher erwähnten Maschinen.

Demgegenüber liegt .der Erfindung zugrunde, daß sich nur mit radial geführten Werkzeugen, die allmählich nach außen geführt werden, die Aufgabe wirklich lösen läßt, und daß es weiter hierbei notwendig ist, die Schneidbacken und sämtliche Teile ihrer Verstellvorrichtung zwangsschlüssig zu halten und zu führen, um zu verhindern, daß weder die Werkzeuge noch sonstige Teile der Steuervorrichtungen während des Arbeitens irgendwie ausweichen können.

Es ist an sich zwar auch bekannt, die Schneidbacken in Abhängigkeit von der Längsbewegung des Schneidkopfes gegenüber dem Werkstück radial in einer geradlinigen Führung zu verstellen und die Schneidbacken durch in einer Scheibe vorgesehene Schlitze und damit zusammenarbeitende Gleitkörper der Schneidbackenträger zwangsläufig zu steuern; jedoch läßt sich auch hiermit noch nicht die erforderliche Genauigkeit erreichen. Vielmehr besteht demgegenüber das Hauptmerkmal der Erfindung darin, daß bei einer solchen Maschine die Steuerscheibe ihrerseits zwangsläufig über ein Zahngetriebe und einen damit verbundenen Blockkörper gesteuert

wird, durch den eine zum Schlitten einstellbare Schiene hindurchgeht, so daß eine in allen Teilen zwangsläufige Steuerung entsteht, welche die Schneidbacken während des· Schneidens allmählich und genau entspre^: chend der Bewegung des Schneidkopfes zum" Werkstück radial nach außen führt. Die Stellschiene kann dabei drehbar und durch Klemmschrauben einstellbar auf einer Schiene ίο gelagert sein, die in einer Längsführung des Gehäusekörpers der Schneidbacken verschiebbar ist und deren Bewegung durch am Bett der Maschine einstellbare Anschläge begrenzt werden kann.

Erst wenn in dieser Weise für eine vollkommen zwangsläufige Führung gesorgt wird, läßt sich auch mit einfachen und daher billigen Werkzeugen ein genauer Schnitt des kegeligen Gewindes erzielen. Die Zeichnungen zeigen Ausführungsbeispiele.

Fig. ι ist eine Seitenansicht. Fig. 2 zeigt einen Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. i.

Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig. i.

Fig. 4 zeigt einen Teilschnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 3 und

Fig. 5 einen Teilschnitt nach der Linie 5-5 in Fig. i.

Fig. 6 ist ebenfalls ein Teilschnitt nach der Linie 6-6 in Fig. 7, und

Fig. 7 ist ein Schnitt nach der Linie 7-7 in Fig. i.

Auf dem Bett 1 liegt die Werkstückspindel 3 als Hohlspindel in Lagern 2. Der Antrieb dieser Spindel 3 erfolgt über Geschwindigkeitwechselgetriebe 4, s, die durch Hebel t>, 7 eingestellt werden können. An jedem Ende der Spindel 3 sitzt ein Werkstückhalter 8, 9, die das Werkstück 11 halten. Die Werkstückhalter 8, 9 können gewöhnliche Klemmbackenfutter sein, deren Backen durch Hebel 12 geöffnet und geschlossen werden. Die Hebel 12 sind am Maschinenbett gelenkig gelagert und mit den unteren Enden an Stellringe 13 angeschlossen, die verschiebbar auf der Spindel 3 sitzen. Die Verbindung der Ringe 13 mit den Klemmbacken erfolgt durch gelenkig miteinander verbundene Glieder 14, ¹S (Fi&· 6), von denen das Glied 15 einen Hebel bildet, dessen inneres Ende eine Backe des Futters radial nach innen oder außen bewegt, je nach der Bewegungsrichtung des Stell ringes 13. In dem Werkstückhalter 9 sind die normalen Klemmbacken durch Gleitstücke 17 ersetzt, die je einen Tragarm 18 mit einer radialen Bohrung aufweisen, in welcher ein Kolben 19 mit einer Rolle 21 am Ende'gleitet. Der Kolben 19 steht unter der Wirkung einer Feder 24, welche die Rolle 21 gegen das Werkstück drückt, und zwar derart, daß das Werkstück sich in bezug auf die Schneidwerkzeuge genau einstellen kann. Die ί Hebel 12 werden mit Hilfe einer hydrauli- ;Schen oder sonstigen Antriebsvorrichtung gesteuert.

Die Werkzeuge sitzen an einem auf dem Bett ι durch eine Leitspindel 29 verschiebbaren Schlitten 28. Die Leitspindel 29 wird mit der Spindel 3 zusammen angetrieben; doch kann das Aerhältnis der gegenseitigen Drehzahlen etwa durch ein Getriebe im Kasten 35 (Fig. 1) geändert werden.

Der Schlitten 28 trägt ein Gehäuse 36 (Fig. 2) mit einem Ring 38, dessen öffnung

37 axial zur Spindel 3 liegt. In dem Gehäuse 36 liegen schräge Führungen 39, die mit ihren inneren Enden in eine öffnung 37 münden und zur Aufnahme von Schneidbacken- 8p trägern 41 dienen. Der Ring 38 dient als Halter für eine Kurvenscheibe 43 (Fig. 4), deren Kurven 44 zum Mittelpunkt des Ringes

38 exzentrisch liegen. Die Backenträger 41 sind je mit einem Gleitkörper in Form einer Rolle 45 versehen, die in die Kurvenführungen 44 eingreifen, so daß bei Drehung der Scheibe 43 die Backenträger 41 je nach der Drehrichtung nach außen oder innen verschoben werden.

Zur Einzeleinstellung der Backenträger 41 sind die die Rollen 45 tragenden Zapfen 46 selbst drehbar an den Zapfenträgern gelagert, und jeder Zapfen 46 besitzt flache Absätze, gegen welche Stellschrauben 47 anliegen. Durch Verstellen der Schrauben 47 läßt sich der exzentrisch zur Zapfenachse liegende Zylinderansatz, auf welchem die Rolle 45 läuft, verschieben.

Die Drehung der Scheibe 43 zum Zwecke des Vorschiebens und Zurückziehens der Backenträger 41 erfolgt mittels einer segmentförmigen Verzahnung 49 und einer Zahnstange 51, die in einem Ansatz 53 des Gehäusekörpers 36 gelagert sind. Etwa sich einstellender toter Gang zwischen den Teilen wird durch keilförmige Schuhe 54 ausgeglichen, die einstellbar zwischen den Stangen 51 und 52 liegen.

Am unteren Teil des Ansatzes 53 ist an einem Arm 55 in einer Schwalbenschwanznut eine Schiene 56 geführt, die in der Längsrichtung parallel zur Maschinenachse verschiebbar ist. Mittels einer keilförmigen Leiste 57 kann toter Gang ausgeglichen werden. Auf der Schiene 56 ist eine Stellschiene 58 drehbar und winklig zur Schiene einstellbar gelagert. Dieses Einstellen kann mit Hilfe von Klemmschrauben 59 erfolgen, die durch Schlitze in den Enden der iao Einstellschiene 58 greifen. Durch Skalen und keilförmige Zapfen 61 kann die Einstellung

erleichtert werden. Um die Schiene 58 ist gleitbar ein Blockkörper 62 angeordnet, der durch Schrauben 63 und Zapfen 64 an der Zahnstange 51 befestigt ist. Durch eine Zwischenleiste 65 kann toter Gang ausgeglichen werden.

Werden Schiene 56 und Stellschiene 58 in Längsrichtung bewegt, dann ergibt sich infolge der Winkelstellung der Stellschiene 58 eine Bewegung der Zahnstange 51 und demzufolge eine entsprechende Drehung der Verzahnung 49 mit der Kurvenscheibe 43, und zwar ist die Größe dieser Drehung der Kurvenscheibe 43 abhängig von dem Grad der Winkelverstellung der Schiene 58.

Um die Gewindeschneidbacken 41 auf verschiedene Werkstückdurchmesser einstellen zu können, ist die Kurvenscheibe 43 mit der Verzahnung 49 nicht unmittelbar, sondern über ein Zwischengetriebe verbunden. Dieses besteht aus einer mit der Verzahnung 49 verbundenen Segmentstange 52 und daran angeschlossene Hebel 66, 67 und 68 (s. besonders Fig. 2 und 3), von denen der letzte an die Kurvenscheibe 43 über einen Bolzen 69 angeschlossen ist, der durch einen Schlitz 71 in einem Flansch 72 der Kurvenscheibe 43 hindurchgeht. Nach dem Lösen des Bolzens 69 kann, wie ersichtlich, die Kurvenscheibe 43 unabhängig von der Verzahnung 49 gedreht werden. Durch Senken des Hebels 66 nach der ersten Einstellung und Anziehen des Bolzens 69 kann dann die Einstellung der Werkzeuge an das Werkstück erfolgen, während durch Heben des Hebels 66 die Backen wieder nach außen bewegt werden. Zum Zwecke besonders feiner Einstellung kann der Hebel 68 teleskopartig ausgebildet sein, wobei beide Teile durch eine Mikrometerschraube 73 verbunden sind. Falls mit Vor- und Nachschnitt gearbeitet werden soll, kann an den Hebel 68 noch ein Hebel 75 angeschlossen sein, dessen Auge 76 exzentrisch auf dem Bolzen 69 sitzt. Eine Verdrehung des Hebels 75 aus der Stellung an der einen Sperrnut 77 zur anderen Sperrnut 78 oder umgekehrt ergibt eine entsprechende geringe Verdrehung der Kurvenscheibe 43.

Parallel zu den Führungen für den Schlitten 28 ist eine Schiene 81 mit Schlitzen 82 vorgesehen, auf welcher Klemmteile 83 und 84 gleiten, die je mit einem Sperrzapfen \^rersehen sind, der in die Schlitze 82 eingreifen kann, durch Hebel 85 aber herausgezogen wird. Ferner trägt jeder Klemmteil Schrauben 86 und 87 als Anschläge für die Längsbewegung der Schiene 56.

Die Arbeitsweise ist folgende:

Nach dem Einspannen des Werkstückes wird der Schlitten 28 vom Futter 9 weggeschoben, bis das Ende der Schiene 56 an die Anschlagschraube 86 stößt. Bei weiterer Rückwärtsbewegung, des Schlitten.^ 28 ergibt sich eine gegenseitige Bewegung zwischen der Schiene 56 und dem Schlitten 28, die so lange fortgesetzt wird, bis die Einteilung 88 auf der Schiene 56 die Länge des zu schneidenden Gewindes angibt. Dann wird der Schlitten 28 vorgeschoben, bis seine Schneidbacken am Werkstück anliegen, und dann wird die Klemme 84 verschoben, bis ihre Anschlagschraube gerade das Ende der Schiene 56 berührt. Jetzt kann der Schlitten 28 z. B. mittels des Hebels 89 auf die Leitspindel 29 geschaltet werden, so daß sich der Schlitten 28 gegen das Werkstück mit einer von der Drehzahl der Spindel 3 abhängigen Geschwindigkeit gegen das Werkstück bewegt, um die gewünschte Steigung er erzeugen. Bei dieser Bewegung des Schlittens 28 liegen die ^8<> Schiene 56 und die daran befestigte Stellschiene 58 durch die Anschlagschraube 87 fest, und wenn die volle Gewindelänge geschnitten ist, was durch Erreichen der beiden Nullmarken der Skala 88 angezeigt wird, wird der Hebel 66 nach oben bewegt, wodurch die Backen vom Werkstück abgehoben werden. Der Schlitten 28 wird dann auch wieder von der Leitspindel abgeschaltet.

Es kann auch eine selbsttätige Abschaltvorrichtung gemäß Fig. 5 verwendet werden, bei welcher die Schiene 56 mit einem Nocken 91 versehen ist, während am Schlitten 28 ein Winkelhebel 92 gelagert ist, der an dem einen Ende eine Rolle 93, am anderen Ende eine auf eine Stange 95 wirkende Einstellschraube 94 trägt. Die Stange 95 ist mit dem Hebel 89 oder mit einem anderen Teil der Schließvorrichtung für die Spindelmutter verbunden. Am Ende des Schneidweges läuft die Rolle ¹Q" 93 auf den Nocken 91 auf, dreht den Winkelhebel 92 und dieser stößt die Stange 95 nach rechts, so daß das Mutterschloß geöffnet wird.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Gewindeschneidmaschine zum Schneiden von kegeligem Gewinde an Rohrenden mit mehreren in einem Schneidkopf an- "0 geordneten Schneidbacken, die in Abhängigkeit von der Längsbewegung des Schneidkopfes gegenüber dem Werkstück radial zum Werkstück in einer geradlinigen Führung verstellbar sind und bei der die Schneidbacken unter der zwangsläufigen Steuerung von in einer Scheibe vorgesehenen exzentrischen Schlitzen und an den Schneidbackenträgern befestigten, in die Schlitze eingreifenden Gleitkörpern stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (43) ihrerseits zwangsläufig über

   ein Zahngetriebe (49, 51) und einen damit verbundenen Blockkörper (62) gesteuert wird, durch den eine zurii Schlitten (28) einstellbare Schiene (58) hindurchgeht, so daß eine in allen Teilen zwangsläufige Steuerung entsteht, welche die Schneidbacken während des Schneidens allmählich und genau entsprechend der Bewegung des Schneidkopfes zum Werkstück radial nach außen führt.
2. 2. Gewindeschneidmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellschiene (58) drehbar und durch Klemmschrauben (59) o. dgl. einstellbar auf einer Schiene "(56) gelagert ist, die in einer Längsführung des Gehäusekörpers (36) der Schneidbacken (41) verschiebbar ist, und deren Bewegung durch am Bett (1) der Maschine einstellbare Anschläge (86, 87) begrenzt werden kann. ao

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen