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Gewindeschnedkopf Die Erfindung betrifft einen Gewindeschneidkopf
mit radial zur Einstellung und Beistellung beweglichen, über Schrägflächen durch
einen axial gegen Federdruck in die Schneidlage verschiebbaren Schließring betätigten
Backenhaltern, wobei der Schließring, der durch einen Stellring zur Bedienung verschoben
wird, über einen durch den Stellring betätigten Sperring mit entsprechend der Beistellung
veränderlichen Abständen gegen einen axial zur Einstellung des Schneiddurchmessers
durch Schraubung verschiebbaren Einstellring anliegt. Derartige Schneidköpfe werden
unter Verwendung der allgemein bekannten Schneidglieder, beispielsweise tangentialen
Schneidbacken mit angeschliffenen Schneiden, im besonderen zum Gewindeschneiden
auf Körpern, wie Stangen, Bolzen, Schrauben, Rohren od. dgl., benutzt.
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Die bisher bekannten Ausführungsformen weisen verschiedene Mängel
auf, die besonders bei längerer Benutzung in Erscheinung treten. Um Gewinde fehlerfrei
und von äußerster Genauigkeit zu schneiden, ist es erforderlich, daß alle Teile,
von denen die Einstellung abhängig ist, auf die Dauer zwangläufig und starr zusammenwirken.
Insbesondere ist dies von einem einwandfreien Zustand und Erhaltung dieses Zustandes
der Führungs- und Auflageflächen bedingt. Die vielfach benutzten Schw albenschwanzführungen
zum Beispiel sind daher unvorteilhaft, da eine Nacharbeitung nur schwer möglich
ist und andererseits ihre Herstellung selbst kostspielig ist.
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Nach der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß Führungsflächen
der radialen Backenhalterung und des Sperringes an auswechselbaren Teilen gegebenenfalls
nachstellbar angeordnet sind. Weiterhin bestehen vorzugsweise die radialen Führungen
der Backenhalter aus Einschnitten mit zur Stirnfläche des Schneidkopfes parallelen
Führungsflächen
und dazu senkrechten seitlichen Führungsflächen,
wobei die der Stirnfläche gegenüberliegende Führungs- und Haltefläche an einer auswechselbaren,
gegebenenfalls nach einer Nachbearbeitung justierbaren Führungsplatte angeordnet
sind. Teile, welche der Abnutzung unterworfen sind, sind daher leicht zugänglich
und können leicht nachgearbeitet oder ausgewechselt werden. Da nur bestimmte, einem
nachteiligen Verschleiß unterworfene Teile aus einem Material hergestellt werden,
das gehärtet und geschliffen werden kann, werden die Anschaffungs- und Erhaltungskosten
wesentlich geringer. Gehärtete und geschliffene Schneidköpfe, die wegen der Führungs-
und Auflageteile insgesamt aus solchem Material hergestellt und entsprechend bearbeitet
werden, waren daher bisher teuer.
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Nach einer weiteren Ausführungsform wird an Stelle eines Sperringes
und Einstellringes als Sperrvorrichtung ein Einstellring mit einer Mehrzahl von
radial unter Federdruck verschiebbaren Sperriegeln verwendet, so daß der Schließring
mit Stirnflächen auf den radial beweglichen, durch den Stellring entsprechend der
Beistellung zu betätigenden Sperrgliedern des Einstellringes anliegt, wobei bei
Drehung des letzteren zur Einstellung verschiedener Schneiddurchmesser die Auflageflächen
über den Umfang des Schließringes veränderlich sind. Hierdurch wird die Abnutzung
verringert und eine starr und zwangläufig zusammenwirkende Einstellung von erhöhter
Dauergenauigkeit erzielt.
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An Hand der Zeichnungen sollen Ausführungsformen der Erfindung sowie
weitere Einzelheiten erläutert werden, und zwar ist Fig. i eine Stirn- oder Endansicht
eines Schneidkopfes, von dem zwei Schneidbackenhalter entfernt worden sind, um Einzelheiten
der Halterführungen in der Stirnfläche des Kopfes freizulegen.
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Fig. 2 ist ein Längsschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. i, wobei die
Teile des Kopfes sich in geschlossener oder Schneidstellung befinden.
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Fig.3 ist ein Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. i und veranschaulicht
die- Federn, mittels deren der Schneidkopf bei Beendigung des Schneidvorganges geöffnet
wird.
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Fig. 4 ist ' ein Schnitt nach der Linie 4-4 der F ig. i und veranschaulicht
die Befestigung und Führung der Backenhalter an dem Kopf.
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Fig. 5 ist ein Schnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 2 und veranschaulicht
Einzelheiten der Sperrvorrichtung.
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Fig. 6 ist ähnlich dem Schnitt der Fig_. 2, zeigt aber die Teile in
der offenen Lage.
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Fig. 7 ist eine der Fig. 3 ähnliche Schnittansicht und veranschaulicht
die Teile in der offenen Stellung. Fig.8 ist ein Schnitt nach der Linie 8-8 der
Fig. 6 und -v=eranschaulicht Einzelheiten der Sperrvorrichtung.
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Fig. 9 ist eine Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform des Einstell-
und Sperringes.
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Fig. io ist ein rechtwinklig zur Fig. 9 gelegter Schnitt, der die
Federbauart und den Schlitz für die Feder in dem Ring veranschaulicht. Fig. i i
ist ein Längsschnitt des Schneidkopfes nach Fig. i bis 8 und veranschaulicht die
Teile in der auseinandergenommenen Lage, und Fig. 12 ist eine Teilseitenansicht
des Schneidkopfes.
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Der Gewindeschneidkopf besteht aus einem Körper 20 in Form eines Hohlschaftes
mit einem verbreiterten Kopf 35 an dem einen Ende zur Aufnahme der Schneidbackenhalter.
Das hintere Ende des Hohlschaftes ist mit einer Einrichtung zur Anbringung des Schneidkopfes
an einer Gewindcschneidmaschine versehen. Diese Einrichtung besteht aus einem Lagerteil
mit einem ringförmigen Flansch 2i (Fig. 2 und 6) an einem mittleren Teil in Gestalt
eines kurzen, rohrartigen Stückes 22, welches passend in der erweiterten Bohrung
23 des Hohlschaftes 2o sitzt. Der Lagerteil ist auf dem Hohlschaft 2o mit Schrauben
28 in Bohrungen 29 des rohrförmigen Stückes 22 befestigt. Die Schrauben 28 bewirken,
daß die Teile in der richtigen Lage zusammengehalten werden, wobei das Ende des
Schaftes 2o in Berührung mit der radialen Fläche des Lagerteiles ist; sie halten
ferner die Teile als eine Einheit gegeneinander unverdrehbar.
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An dem verbreiterten vorderen Teil 35 (Fig. r i und 12) des Hohlschaftes
2o sind die Backenhalterführungen 36, 37, 38, 39 (Fig. i) angeordnet, die mit Gleitflächen
an den Schneidbackenhaltern 4, 42 und den beiden anderen, in Fig. i zur Freilegung
der Bodengleitflächen der Führungen 38; 39 nicht dargestellten gleichen Haltern
zusammenwirken. Der dargestellte Schneidkopf besitzt vier Backenhaltereinrichtungen.
Natürlich kann der Schneidkopf auch leicht für die Verwendung von mehr oder weniger
von solchen Schneidbackeneinrichtungen ausgebildet sein.
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Da alle vier Backenhalter im Grunde genommen gleich sind, soll im
folgenden nur die Bauart der Einrichtung beschrieben werden, die zum Halter 42 gehört.
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Der Backenhalter 42 hat eine Aussparung 45, die zur Aufnahme der Tängentialschneidbacke
5o dient, sowie eine andere Ausnehmung 47, in der ein Klemmstück 52 (Fig. ii) angebracht
ist. Dies Klemmstück 52 wirkt mit einer Klemmschraube 55 zusammen, um die Schneidbacke
5o an denn Halter 42 in der erforderlichen Weise festzuklemmen. Ferner ist eine
Anschlag- oder Einstellschraube 56 (Fig. i) vorgesehen, um die Schneidbacke mit
Bezug auf den Halter in der Längsrichtung einzustellen.
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Die Schneidbackenhaltereinrichtung weist eine Form der Gleitflächenführung
auf, deren Wesen aus F ig. 4 zu ersehen ist. Die Grundfläche 6o des Gleitteiles
59 des Halters 42 befindet sich in fester Auflage der Grundfläche 62 der Gleitführung
37. Die Wandfläche 64 des Halters 42 befindet sich gleichfalls in fester Auflage
mit -der Führungsfläche 65, ebenso die Gleitfläche 67 mit der Gleitfläche 68 (Fig.
4 und 12). Eine Führungsplatte 70 ist in der Ausnehmung 81 an dem vorderen
Teil 35 des Schneidkopfschaftes 2o angebracht. Dieser Führungsplatte entsprechen
die Platten 71, 72, 73 der
anderen Haltereinrichtungen des
Schneidkopfes. Die Ausnehmungen 81, 82, 83, 84 sind so bemessen, daß die Oberfläche
einer jeden darin angebrachten Führungsplatte sich nicht über die Stirnfläche des
Schneidkopfes hinaus erstreckt, auch wenn verschiedene Stärken von Zwischenlegstücken
(nicht dargestellt) zwischen der Platte und dem Boden der zugehörigen Ausnehmung
eingelegt sind. Die Führungsplatten sind an dem vorderen Teil 35 des Schneidkopfschaftes
mittels Kopfschrauben 85 befestigt. Die Fläche 92 des vorderen Teiles 87 der Führungsplatte
70 steht in inniger Berührung mit der Haltergleitfläche 93. Zwischen der
Plattenfläche 95 und der Gleitfläche 96 des Halters ist ein kleines Spiel (in den
Zeichnungen nicht dargestellt) vorgesehen. Außerdem ist ein sehr kleines Spiel (gleichfalls
nicht sichtbar) zwischen der Halterfläche 98 und der Oberfläche 99 des Schneidkopfschaftes
2o vorgesehen.
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Die beschriebene Bauart hat mehrere Vorteile gegenüber den bekannten
Führungen dieser Art. Die Auflageflächen 64 und 65 sind bedeutend breiter und werden
daher besser dem längs gerichteten Schneiddruck widerstehen. Ferner ist es auch
leichter, diese Flächen genau maschinell zu bearbeiten, als dies mit der bisher
verwendeten schwalbenschwanzartigen Form der Fall ist. Die Benutzung der einstellbaren
bzw. nachstellbaren Führungsplatten macht es möglich, den Backenhalter in fester
Auflage mit dem Boden seiner Gleitführung zu halten. Die die Abnutzung aufnehmende
Anordnung gewährleistet eine genaue Halteeinrichtung für den Backenhalter für eine
beträchtliche längere Zeitdauer, als dies bisher möglich war. Es ist daher zu bemerken,
daß die Abnutzung sich nicht auf die Bodenfläche 92 der Platte 70 zu beschränken
sucht, da ja nur während der ersten Zeit des Gewindeschneidens die Halter an die
Fläche des Kopfes angedrückt werden. Die darauffolgende Schraubenwirkung der Tangentialschneidbacken
hat eine ausreichende Größe, um die Halter von der Kopffläche abzuziehen.. Da die
Aufarbeitung der Plattenfläche verhältnismäßig billig ist, ist die vorliegende Anordnung
den bisherigen überlegen, welche schwalbenschwanzartige Führungen benutzen, ohne
Rücksicht darauf, ob diese als Platten ausgebildet sind oder nicht.
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Steuereinrichtungen ioo, die innerhalb eines Schlitzes ioi am Halter
41 angebracht sind, arbeiten mit einem damit zusammenwirkenden Teil, beim Ausführungsbeispiel
einer Nut des Ansatzes io5, zusammen. Dieser Ansatz entspricht den Ansätzen io6,
107, io8 der anderen Halter. Die genannten Ansätze sind einheitliche Teile
des Schließringes i io, der gleitbar auf dem Schneidkopfschaft 2o sitzt. Eine Vorwärtsbewegung
des Schließringes i io bewirkt, daß die Backenhalter durch die mit den :Ansätzen
des Schließringes gebildete Steuervorrichtung radial nach innen verschoben werden.
Eine Zurückbewegung des Ringes ergibt in gleicher Weise, daß die Schneidbackenhalter
radial nach außen bewegt und hierdurch die Schneidbacken von dem Arbeitsstück entfernt
werden. Wie aus den Fig.2, 3 und q. hervorgeht, sind Federn 115 in Bohrungen 116
und 118 angebracht, welche in dem vorderen Teil 35 des Kopfteiles 2o und
in dem Schließring iio vorgesehen sind. Wenn sich der Schneidkopf in geschlossener
oder Schneidstellung befindet, wird die Stirnfläche i i9 des Schließringes iio an
die Fläche i2o der Sperriegel 125 durch die Wirkung dieser Federn angedrückt. Die
Federkraft wird dabei unmittelbar auf den vereinigten Sperr- und Einstellring 130
übertragen, indem ein jeder Sperriegel 125 mit seiner Fläche 132 unmittelbar an
dem Sperring 13o anliegt (Fig. 8). Der Sperring 130 überträgt diese Kraft auf den
Hohlschaft 2o, da der Ring einen mit Gewinde versehenen Teil 133 hat, welcher mit
dem Gewindeteil 134 des Schaftteiles 2o des Schneidkopfes zusammenwirkt. Eine in
den Sperring i3o eingeschraubte Druckschraube 137 wirkt auf einen Druckteil 138
aus weichem Material, welcher auf den mit Gewinde versehenen Teil 134 des Schaftes
20 wirkt (Fig.3) und gewöhnlich den Ring 13o an einer Drehung in bezug auf den Schaft
20 hindert. Wenn somit der Schneidkopf sich in seiner Schneidstellung befindet,
so wirkt der Schließring i io in Wirklichkeit als ein einheitliches Ganzes dies
Hohlschaftes 20 und gewährleistet hierdurch die Herstellung genauer Gewindegänge.
Dies beruht auch darauf, daß die Federn 115 ausreichend stark sind, um jedem gewöhnlichen
Bestreben, den Schließring iio nach vorn und von den Verriegelungsflächen i2o hinweg
zu ziehen, zu widerstehen. Der Kopf erfährt somit keine Ungenauigkeiten infolge
des Auftretens eines Spieles zwischen dem Ring und dem Schaft 20.
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Der Gewindeschneidkopf kann leicht durch Lokkerung der Druckschraube
137 und Drehung des Ringes 130 mit Bezug auf den. Hohlschaft 20 eingestellt werden.
Wenn der Ring 130 gedreht wird, wird er infolge des Zusammenwirkens der mit Gewinde
versehenen Teile 133 und 13,4 axial verschoben. Diese axiale Verschiebung ergibt,
daß der Schließring eine andere Stellung längs der Achse des Schaftes 2o einnimmt,
so daß auch die damit zusammenwirkenden Backenhalter eine andere radiale Lage einnehmen.
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Eine Drehung des Ringes 13o bewirkt, daß die Sperriegel 125, die in
ihm angebracht sind, sich mit Bezug auf den Schließring iio drehen. Die Verriegelungsflächen
i2o gleiten somit auf der vollen Umfangslänge der Schließringfläche i i9, und es
tritt keine örtliche Abnutzung dieser Fläche auf. Die Ringfläche i 19 kann leicht
aufgearbeitet werden, so daß der Gewindeschneidkopf unveränderlich wiederhergestellt
wird, um seine ursprüngliche Genauigkeit mit Bezug auf das Gewindeschneiden aufrechtzuerhalten.
Nachdem eine gewünschte, nach einem Durchmesser erfolgende Einstellung vorgenommen
worden ist, wird die Druckschraube 137 wieder festgezogen, um den Ring i3o in seiner
eingestellten Lage zu verriegeln.
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Der Stellring 15o dient dazu, den Schneidkopf am Ende des Schneidvorganges
zu öffnen. Dieser Stellring wird durch einen Stellbügel (nicht dargestellt
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betätigt, der an der Gewindeschneidmaschine (nicht dargestellt) angebracht ist und
in die Ausnehmung z52 des Stellringes 15o eingreift. Der Bügel dient dazu, den Stellring
i5o längs der Achse des Gewindeschneidkopfes zu verschieben. Während des Gewindeschneidvorganges
wird dieser Stellbügel gewöhnlich festgehalten. Wenn aber der Schneidkopf geöffnet
werden soll, wird mit diesem Stellbügel der Stellring längs der Achse des Kopfes
nach hinten bewegt.
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Fig. 2 und 3 veranschaulichen die Anordnung der verschiedenen Teile
des Schneidkopfes, wenn sich letzterer in seiner Schneidstellung befindet. Der Stellring
150 ist gleitbar auf der äußeren Umfangsfläche des Schließringes i io und auf der
entsprechenden Fläche des Sperringes 13o gelagert. Der Flanschteil 16o des vorderen
Teiles 35 des Schneidkopfes wirkt mit dem vorderen Teil 163 des Stellringes i5o
zur Bildung eines staub- und spänedichten Verschlusses zusammen. Der Stellbügel
bewirkt gewöhnlich, daß die mit einer Ausdrehung versehene Fläche 164 des Stellringes
i5o sich an die Ringfläche i ig des Schließringes no anlegt. Wenn somit der Schneidkopf
für eine bestimmte Größe eingestellt ist, bleibt die Lage des Stellringes i5o mit
Bezug auf die Ringe iio und 130 unverändert.
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Nachdem die gewünschte Gewindelänge geschnitten worden ist, wird der
Stellring i5o nach hinten bewegt. Diese Zurückbewegung des Stellringes i5o hat zur
Folge, daß die Steuer- oder Nockenfläche 171 des Stellringes in Berührung mit den
Steuerflächen 17o der Sperriegel 125 kommt und zusammenwirkt. Diese Sperriegel,
welche durch Federn 178 in ständiger Anlage mit der inneren Bohrung i8o des Sperringes
i5o gehalten werden, werden dabei allmählich und zwangläufig radial nach innen entgegen
der Federspannung bewegt, bis ihre Flächen i2o außer ' Berührung mit der Ringfläche
iig des Schließringes no kommen und dann vor der anschließenden Ringnut stehen.
Wenn dies eintritt, drücken die Federn 115 den Schließring iio nach hinten, bis
dessen Ringfläche i i9 sich auf die Riegelflächen 175 (Fig. 6 und 7) auflegen, während
deren Flächen i2o in die Ringnut einfahren. Der Schneidkopf befindet sich alsdann
in seiner offenen Stellung, da die Zurückbewegung des Schließringes gleichzeitig
bewirkt hat, daß die Backenhalter sich radial nach außen bewegten und dabei die-Schneidbacken
von dem Arbeitsstück freigaben.
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Fig. g und io veranschaulichen eine andere Ausführungsform des Einstell-
und Sperringes, die in dem oben beschriebenen Gewindeschneidkopf angebracht werden
kann. In diesem Falle wird eine Feder 3oo benützt, um die Sperriegel radial nach
außen zu drücken. Diese Feder 300 ist in einer Ringnut 3o2 des Ringes 305
untergebracht; ihre freien Enden 301 wirken auf die Endflächen 311 der Sperriegel
310, um diese radial nach außen zu drücken. Die Gestalt der Sperriegel 310
ist ähnlich der der oben beschriebenen Sperriegelz25. Die Benutzung der zuletzt
beschriebenen Federanordnung ermöglicht aber die Weglassung der aus einem Stück
mit den Riegeln bestehenden Ansätze, auf welche die Schraubenfeder der oben beschriebenen
Bauart sich anlegt. Hierdurch sind geringere Herstellungskosten bedingt, da die
maschinelle Bearbeitung vereinfacht ist.
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Aus der Beschreibung geht hervor, daß der verbesserte Schneidkopf
in seiner Bauart verhältnismäßig einfach und ungewöhnlich starr ist und demzufolge
beim Gewindeschneiden äußerst genau ist, wobei er leicht und wirtschaftlich repariert
werden kann. Er ist auch in gleicher Weise für den Handgebrauch verwendbar.