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Gewindeschneidmaschine Die Erfindung stellt eine Weiterbildung der
den Gegenstand des Patents 917 398 btildenden GewindescIneidmasch.in,e dar, die
eine von der Hauptspindel über ein Wechselrädergetriebe angetriebene Leitspindel
enthält, welche durch ein zwischen ihr und dem Wechselrädergetriebe angeordnetes
Wendegetriebe mit Umkehrkupplung umsteuerbar ist. Bei einer derartigen Ausbildung
muß die Leitspindel eine Steigung haben, die ein Vielfaches derjenigen des zu schneidenden
Gewindes ist, damit der Schneidstahl stets in den gleichen Gewindegang eintritt.
Als weitere Bedingung muß die Umkehrkupplung nur eine einzige Kupplungsklaue besitzen,
d. h., daB sie nur eine einzige Eingrifswinkellage hat. Soll eine nicht aus ganzem.
Zahlen bestehende Gangzahl pro Zoll geschnitten werden, dann muß die Leitspindel
ausgetauscht werden. So ist z. B. eine Leitspindel von 8/s Zoll Steigung erforderlich,
wenn 4i/2 Gänge pro Zoll mit eineue Übersetzungverhältnis von 1 : q. geschnitten
werden. sollen.
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Nach der Erfindung wird die Ausführung nach dem Patent 917 398 durch
den, Einbau eines Übersetzungsgetriebes mit veränderlicher Übersetzung
zwischen
der Austrittswelle der Umkehrkupplung und der Leitspindel verbessert.
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Im Gegensatz zu einer bekannten Einrichtung zum Schneiden und Fangen
von Gewinde, die zwischen dem Wendegetriebe und der Leitspindel zwar auch Wechselräder
vorsieht, bei der aber zwischen der Umkehrkupplung und der Werkstückspindel außer
dem Vorlaufgetriebe auch noch das Rücklaufgetriebe sitzt und außerdem ein Sperrgetriebe
vorgesehen ist, das von der Werkstückspindei betätigt wird und für das Einrücken
der Kupplung in das Abtriebsrad des Vorlaufgetriebes im richtigen Zeitpunkt sorgt,
fehlen bei der Ausführung nach der Erfindung sowohl das Sperrgetriebe als auch die
zwischen der Werkstückspindel und der Kupplung angeordneten Vor- und Rücklaufgetriebe,
die im vorliegenden Falle zwischen der Umkehrkupplung und einer gesonderten Zwischenwelle
liegen.
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Die Erfindung hat den Vorteil, daß jetzt mit der Ausführung nach dem
Hauptpatent 917 398 durch die Anordnung des zwischen der Leitspindel und
der Austrittswelle der Umkehrkupplung liegenden Übersetzungsgetriebes mit derselben
Leitspindel eine größere Anzahl unterschiedlicher Gewindesteigungen geschnitten
werden kann als bisher, wobei ein Sperrgetriebe zur Sicherung der richtigen Stellung
von Werkzeug zum Werkstück beim Beginn des Vorlaufes nicht erforderlich ist und
damit ein einfacherer Kupplungsaufbau gegeben ist als bei der vorstehend erwähnten
bekannten Ausführung.
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Gegenüber der Ausführung nach dem Hauptpatent brauchen ferner wesentlich
weniger unterschiedliche Leitspindeln für den Ein- und Ausbau vorrätig gehalten
zu werden als bisher. Dadurch wird an Kosten gespart. Ferner ergibt sich eine Ersparnis
an Arbeitszeit und Arbeitslohn, bedingt durch den weniger oft erfolgenden Ein- und
Ausbau von Leitspindeln. Die Bedienung wird bequemer, da der Austausch einer Übersetzung
gegen eine andere einfacher ist als der von Leitspindeln.
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Nähere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
der in der Zeichnung wiedergegebenen Beispiele.
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Abb. i stellt die bisher gebräuchliche Anordnung von der Seite gesehen
dar; Abb. 2 ist ein Schnitt durch Abb.. i in Richtung II-Il'; Abb. 3 gibt eine Seitenansicht
eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Antriebes wieder.
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Bei der bekannten Ausführung nach Abb. i und 2 trägt die das. Futter
i aufweisende Antriebs- oder Arbeitsspindel 2 ein Zahnre 3, das unmittelbar in ein
Zahnrad 4 eingreift und durch ein Vorgelegeritzel 5 mit einem Zahnrad 6 gekuppelt
ist. Beide . Zahnräder 4, 6 sitzen lose drehbar auf einer Welle 7, auf der eine
Kupplungsmuffe 8 verschiebbar ist. Die Kupplungsmuffe 8 besitzt auf jeder Stirnseite
einen Zahn, der je nach ihrer Verschieberichtung mit dem auf der zugekehrten Stirnseite
sitzenden Zahn des Zahnrades 4 oder des Zahnrades 6 in Eingriff gelangt. Die beklen
Zahnräder 4, 6 und die Muffe 8 bilden die Umkehrvorrichtung oder Umkehrkupplung.
Die Welle 7 steht über das Vorgelege 9a bis 9d mit der Leitspindel io in Verbindung.
Die Steigung des Leitspindelgewindes hängt von der Steigung des zu schneidenden
Gewindes ab.
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Bei der dargestellten Ausführung hat die Umkehrvorrichtung 4, 6, 8
im wesentlichen dieselbe Umdrehungsgesehwündigkeit wie die Arbeits- oder Antriebsspindel
2, deren Geschwindigkeit verhältnismäßig gering sein muß, weil sonst beim Einrücken
der Umkehrvorrichtung, die die verhältnismäßig große Masse des Vorgeleges 9ä gb
und, der Leitspindel io nebst Werkzeugschlitten mitnehmen mu.ß, die Gefahr besteht,
daß die Umkehrvorrichtung zu Brach geht.
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Im Gegensatz zu der dargestellten Ausführung ist bei dem Antrieb gemäß
Abb. 3 zwischen der das Futter i i tragenden, Arbeits- oder Antriebsspindel 12 ein
Untersetzungsgetriebe igä i9, vorhanden, das über das auf der Spindel 12 sitzende
Zahnrad 13 angetrieben wird. Das Unte:rsetzungsgetriebe treibt über das Zahnrad
i9, die Eintrittswelle 20 der Umkehrvorrichtung, die aus den Zahnrädern 21, 24 und
der dazwischenliegenden Kupplungshülse 23 besteht. Die Umkehrvorrichtung ist genauso
wie die in Abb. i beschriebene als Einzahnkupplung ausgebildet. Das Zahnrad 21 ist
fest mit der Eintrittswelle 2o der Umkehrvorrichtung verbunden. Die Kupplungsmuffe
23 der Umkehrvorrichtung ist auf der koaxial zur Welle 2o liegenden Welle 22 axial
verschiebbar und durch darauf W findliche Gleitrippen oder Gleitkeile gegen Drehung
um diese Welle gesichert.
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Auf der Welle a2 sitzt lose drehbar das Zahnrad 24 der Umkehrvorrichtung,
das von dem Zahnrad 21 über die Zahnräder 25, 26, 27 angetrieben wird. Die Drehbewegung
des Zahnrades 24 ist infolge dieser Anordnung entgegengesetzt derjenigen des Zahnrades
21 und beträgt ein Vielfaches derselben, so daß die Rückbewegung des Werkzeugschlittens
mit erhöhter Geschwindigkeit erfolgt. Auf der Welle 22 sitzt ferner ein Zahnrad
28, das über die Zahnräder 29, 30 finit dem auf der Leitspindel 32 befestigten Zahnrad
31 im Eingriff ist.
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Das Übersetzungsverhältnis der Zahnräder 28 bis 31 kann durch Auswechseln.
eines oder mehrerer Räder gegen solche anderer Abmessungen beliebig geändert werden,
sei -es, daß es vergrößert oder verkleinert wird.
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Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sitzen die Zahnräder 29,
30 fest auf einer gemeinsamen Hülse-und sind lose drehbar auf ihrer Welle
angeordnet. Sie können auch getrennt voneinander sein und dann fest mit ihrer \'G'elle
in Verbindung stehen.
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Bei der beschriebenen Ausführung wird in vielen Fällen, in denen ein
Gewinde anderer Steigung geschnitten werden soll, das Auswechseln der Leitspindel
32 vermieden. Es braucht dann nur die Übersetzung 28 bis 31 durch Auswechseln eines
oder mehrerer Zahnräder geändert zu werden.
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Wenn mehrgängiges Gewinde hergestellt werden soll, dann muß die Übersetzung
so gewählt werden,
daß der Quotient aus. der Steigung des Leitspindelgewindes
32 und derjenigen, des zu schneidenden Gewindes einen Rest ergibt, der gleich der
zu schneidenden Gewindesteigung geteilt durch die Anzahl der Gänge ist.
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Soll z. B. ein zweigängiges Gewinde mit einer Gesamtsteigung von '/4",
d. h mit 1/s" Steigung zwischen den beiden Gewindegängen, hergestellt werden, dann
muß der Quotient aus der fiktiven Teilung des Leitspindelge@windes und der Steigung
des anzufertigenden Gewindes einen Rest von 1/s ergeben. In diesem Falle wird also
ein Leitspindelgewinde von 9/a" benötigt, da 9/8 :1/4 = 4 ,ist und 1/s als Rest
verbleibt. Auf diese Weise wird also das Übersetzungsverhältnis zwischen der Arbeits-
oder Antriebapindel 12 und der Leitspindel 32 auf Grund des vorhandenen Leitspindelgewindes
festgesetzt. Beim ersten Durchgang wird ein Gewinde von 1/4' Steigung geschnitten.
Beim zweiten Durchgang greift der Stahl nicht in den zuerst geschnittenen Gewindegang
ein, sondern schneidet einen neuen, "um 1/s" versetzten Gewindegang von 1/4' Steigung.
Diese Gewindegänge liegen, zwischen dem zuerst geschnittenen Gewindegang von 1/4'
Steigung. Beim nächsten Durchgang wird der Stahl wieder um 1/ä' versetzt und tritt
in den zuerst geschnittenen Gewindegang ein usw. Der Stahl tritt also abwechselnd
einmal in den einen und dann in den anderen Gewindegang ein, bis das mehrgängige
Gewinde fertig ist.
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Soll z. B. ein Gewinde von 1/4' Steigung mit einem Leitspindelgewinde
von i" hergestellt werden, dann müssen die Zahnräder 28 bis 3 1 so
beschaffen sein, daß zwischen der Welle 22 und der Leitspindel 32 ein übzlsetzungsverhältnis
von 9:8 und zwischen der Spindel 12 und der Welle 2o der Umkehrvorrichtung ein übersetzungsverhältnis
von T :4,5 vorhanden ist, so daß das Produkt d,-2r beiden Übersetzungsverhältnisse
eine Gesamtübersetzung ergibt, die der auszuführenden Steigung dividiert durch diejenige
des Leitspindelgewindes ist, damit die gewünschte Werkstückgew in.desteigung erhalten
wird. Im Beispiel ergibt sich also:
Das .entspricht dem Verhältnis zwischen der Steigung des zu schneidenden Gewindes
von 1/4' und der Steigung des Leitspindelgewindes von i"_ Soll ein Gewinde mit zwei
Gängen und einer Steigung von 12 mm, d. h. mit einer Entfernung zwischen den. Gewindegängen
von 12 : 2 mm= 6 mm geschnitten werden, dann ist eine Leitspindel erforderlich,
die ein mehrgängiges Gewinde von i2 mit einem Rest von 6 hat. Zum Beispiel kann
eine Leitspindel mit einer Gewindesteigung von 30 mm (30 = 12 X 2 -I- 6)
verwendet werden.
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Besitzt .die Maschine eine Leitspindel mit einem etwa i" Gewinde (25,6
mm), dann ergibt sich die Steigung des zu schneidenden Gewindes von 30 mm,
wenn das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 28 bis 31 300:254, d. h. 1,50:127,
beträgt. Zwischen der Antriebsspindel 12 und. der Umkehrvorrichtung 2'i, 23, 24
wird dann ein Verhältnis von i :2,5 verwendet. Auf diese Weise ergibt das Produkt
zwischen den beiden übersetzungsverhältnissen ein Gesamtverhältnis, das der auszuführenden
Steigung entspricht, geteilt durch die Steigung des Leitspindelgewindes (25,q. mm).
Es sind also:
Dieses entspricht dem Verhältnis zwischen der Steigung des zu schneidenden: Gewindes
(i2 mm) und der Steigung des Leitspindelgewindes (25,q. mm).
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In der Abb. 3 ist nur ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
das durchaus geändert werden kann, ohne von dein Haupterfindungsgedanken abzuweichen.
So kann z. B. die Anordnung des Übersetzungsgetriebes 28 bis 31 derart sein, daß
die Achse der Leitspindel 32, wie gestrichelt dargestellt, in der Verlängerung der
Achse der Welle 22 liegt.