DE493744C - Einrichtung zum Schneiden und Fangen von Gewinden - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf Leitspindeldrehbänke, selbsttätige Gewindedrehbänke o. dgl., bei denen das Werkstück, auf welches das Gewinde geschnitten werden soll, ständig in der gleichen Richtung umläuft, während die Leitspindel und mit ihr der Werkzeugschlitten zur Abnahme eines neuen Spanes zeitweise umgeschaltet, d. h. zurückbewegt wird. Diese Art von Drehbänken besitzt gegenüber einer zweiten Art, bei denen zwecks Anstellung auf eine neue Spanabnahme sowohl das Werkstück als auch die Leitspindel mit dem Werkzeugschlitten zurückläuft, den Vorteil, daß bei jedesmaliger Umschaltung die zu beschleunigenden und zu verzögernden Massen geringer und stets gleichbleibend sind. Andererseits besitzt aber die erstgenannte Maschinenart bisher gegenüber der zweitgenann-

ao ten folgende Nachteile: Bei der letzten Maschinenart, bei der also bei jedesmaliger Umschaltung Werkzeug und Werkstück gleichzeitig zurücklaufen, nimmt das Werkzeug gegenüber dem Werkstück in jedem Zeitpunkt die richtige Stellung ein, so daß bei Beginn der neuen Spanabnahme sofort der richtige Eingriff in den zu schneidenden Gewindegang vorhanden ist. Bei der erstgenannten Gruppe von Maschinen dagegen, bei denen also die Leitspindel mit dem Werkzeug allein umgeschaltet wird, trifft dies nicht ohne weiteres zu. Die etvvas verwickelten Verhältnisse sollen in folgendem zunächst an Hand der schematischen Abb. 1 und 2 erläutert werden.

Gemäß Abb. 1 wird die Werkstückspindel 1 mit dem Werkstück 2, auf das das Gewinde geschnitten werden soll, von der Riemenscheibe 3 oder einer sonstigen Antriebvorrichtung ständig in der gleichen Drehrichtung in Umlauf gesetzt. Zur Umschaltung der Leitspindel 4 mit ihrem Werkzeugschlitten 5 ist auf der sogenannten Wechselradachse 6 die Muffe 7 einer Einzahnkupplung verschiebbar angeordnet. Die Werkstückspindel 1 versetzt einerseits mittels des Zahnrades 8, andererseits mittels des Zahnrades 9 und des Zwischenrades 10 die beiden Zahnräder 11 und 12, die auf der Wechselradachse 6 lose drehbar sind, in entgegengesetzte Drehung. Je nachdem also die Kupplungsmuffe 7 in das eine oder das andere Zahnrad eingeschaltet wird, dreht sich die Wechselradachse 6 im einen oder anderen Drehsinn, wodurch unter Vermittlung der Wechselräder 13, 14, 15 die Umschaltung der Leitspindel 4 erfolgt. Wenn nun die beiden für den Vorwärtslauf dienenden Zahnräder 8 und 11 gleiche Zähnezahl besitzen, also ihr Übersetzungsverhältnis 1 : 1 beträgt, machen die Spindeln 1 und 6 die gleiche Anzahl Umdrehungen, und die Kupplungsmuffe 7, die nur einen Zahn besitzt, kann bei jeder Winkelstellung der Spindel 1 eingerückt werden mit der Gewähr, daß das Werkzeug den Schneidvorgang stets an demselben Punkte des Werkstückes beginnt.

Bedeutende Schwierigkeiten entstehen jedoch, wenn nach Abb. 2 das Übersetzungsverhältnis der Getrieberäder 8 und 11 nicht 1:1, sondern ein beliebiges von 1 : 1 abweichendes ist und beispielsweise 8 : 1 beträgt, d. h. eine sogenannte Steilgewindeschneideinrichtung verwendet wird, bei der die Wechselradwelle durch das sogenannte Rädervorgelege, z.B. im Spindelstock einer

Drehbank, angetrieben wird. Die Räder 8 und 11 in Abb. 2 geben dies nur schematisch wieder. Da nunmehr die Wechselradachse 6 sich achtmal dreht, während die Werkstückspindel ι nur einmal umläuft, so könnte an sich die Kupplungsmuffe 7 in das Getrieberad τι bei acht verschiedenen Winkelstellungen der Werkstückspindel 1 eingeschaltet werden, von denen aber nur eine, und zwar die erste to Stellung, mit der das Gewindeschneiden begonnen wurde, brauchbar ist. Infolgedessen konnte man bisher die Steilgewindeschneideinrichtung bei nur umsteuerbarer Wechselradachse 6 (also ohne gleichzeitig auch das Werkstück 2 umzusteuern) lediglich bei solchen Maschinen anwenden, die von Hand gesteuert werden, wie Drehbänke, nicht aber bei selbsttätigen Maschinen, wie Gewindedrehbänke. Bei von Hand gesteuerten Maschinen hilft man sich, um die richtige Anfangstellung des Werkzeuges wiederzufinden in der Weise, daß man zwei Merkstriche benutzt, von denen der eine für die Anfangstellung des Werkzeugschlittens und der andere für die zugehörige Stellung der Werkstückspindel gilt. Dieser Vorgang ist bekannt unter der Bezeichnung: Fangen des Gewindes. Der Arbeiter mußte mit großer Aufmerksamkeit genau die Übereinstimmung der beiden Merkstriche abpassen und dann die Kupplungsmuffe 7 in das Rad 11 einschalten. Man hat daher versucht, die Einschaltung des Schlittenantriebes im richtigen Zeitpunkt mittels eines von der Werkstück spindel beeinflußten Sperrgetriebes zu erzwingen. Einrichtungen dieser Art sind bisher nur an Drehbänken bekannt geworden, bei denen die Leitspindel dauernd in gleicher Drehrichtung umläuft, infolgedessen der Werkzeugschlitten nur unter öffnung der Leitspindelmutter von Hand zurückgeführt werden kann und überdies das auf das Werkstück einzuschneidende Gewinde und das Leitspindelgewinde gleichartig sind. An anderen Drehbänken sind die bekannten Einrichtungen aber nicht verwendbar.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine selbsttätige Gewindeschneid- und -fangeinrichtung für beliebige Drehbänke mit stets in gleicher Richtung umlaufender Werkstückspindel zu schaffen. Die Erfindung besteht darin, daß am Ende des beliebig raschen Rücklaufes des Werkzeugschlittens das Werkzeug stets in die richtige Stellung für den Eingriff in den vorgeschrittenen Gewindegang dadurch selbsttätig gebracht wird, daß die selbsttätige oder nicht selbsttätige Einschaltung einer Einzahnkupplung in das auf der Wechselradachse angeordnete, von der Werk-Stückspindel in beliebigem Verhältnis angetriebene Zahnrad jedesmal in dem richtigen Zeitpunkt mittels eines Sperrgetriebes bewirkt wird, das immer nur bei einer einzigen Winkelstellung der Werkstückspindel von dieser eingerückt wird. Die neue Einrichtung hat den Vorteil, daß das zu schneidende Gewinde und das Leitspindelgewinde nicht gleichartig zu sein brauchen, beispielsweise ersteres ein Steilgewinde sein kann, und daß die Leitspindel ihren Drehsinn nicht dauernd beizubehalten braucht, so daß die Zurückführung des Werkzeugschlittens ohne öffnung der Leitspindelmutter, also gegebenenfalls auch selbsttätig erfolgen kann. Weiterhin wird durch die Möglichkeit, einen beliebig kleinen Arbeitsvorschub mit einem beliebig raschen Rücklauf zu kombinieren, ein großer Zeitgewinn erzielt.

In der beiliegenden Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in Abb. 3 bis 5 in einer Ausführungsform schematisch dargestellt. Es zeigen

Abb. 3 den gesamten Spindelstock der Leitspindeldrehbank,

Abb. 4 einen Schnitt nach Linie A-A und Abb. 5 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt nach Linie B-B der Abb. 3.

Gemäß Abb. 3 werden die auf der Wechselradachse 6 lose drehbaren Zahnräder 11 und 12 in ähnlicher Weise wie bei der Drehbank nach Abb. 2 von der stets in gleichem Sinn umlaufenden Werkstückspindel 1 mittels der Zahnräder 8 und 9 im umgekehrten Drehsinn zueinander angetrieben. Zwischen den Zahnrädern 8 und 11 können noch beliebige Räder zwischengeschaltet sein, um jedes erforderliche Übersetzungsverhältnis größer, kleiner oder gleich 1 : 1 zu erhalten. Die Wechselradachse 6 erhält beispielsweise gemäß Abb. 3 bei Einschaltung der Muffe 7 in das Rad 11 eine höhere TJmlaufzahl als die Werkstückspindel i. Um nun zu erreichen, daß die selbsttätige oder nicht selbsttätige Einschaltung der Muffe 7 in das Zahnrad 11 nur bei der richtigen Winkelstellung der Werkstückspindel 1 möglich ist und infolgedessen das auf dem Werkzeugschlitten 5 angebrachte Werkzeug zur Abnahme eines neuen Spanes stets wieder genau in den in das Werkstück 2 einzuschneidenden Gewindegang trifft, dient folgende Einrichtung:

An dem die Muffe 7 verschiebenden Gabelhebel 28, der bei nicht selbsttätigen Maschinen mittels eines beliebigen nicht gezeichneten Gestänges und bei selbsttätigen Maschinen durch Feder oder Gewichtskraft oder auch in anderer mechanischer Weise geschwenkt wird, ist eine Stange 17 angelenkt. Diese arbeitet mit einer Nase 18 einer senkrecht verschiebbaren Sperrstange 19 zusammen. Solange die Nase 18 der Stange 17 im Wege steht, kann die letztere und mit ihr die

Muffe 7 nicht nach links in ihre Endstellung verschoben werden. Infolgedessen ist eine Einschaltung der Muffe 7 in das Zahnrad 11 nicht möglich, auch wenn es die gegenseitige Stellung der beiderseitigen Zähne der Einzahnkupplung zulassen würde. Erst wenn die Nase 18 der Stange 17 nicht mehr im Wege steht, ist eine Einschaltung möglich. Dies tritt aber nur bei einer ganz bestimmten Winkelstellung der Werkstückspindel 1 ein, nämlich dann, wenn die an der Werkstückspindel angebrachte Nockenscheibe 20 den im Punkt 21 (Abb. 4) drehbar gelagerten Hebel 22 abwärts drückt, wodurch auch die an dem letzteren angelenkte Sperrstange 19 entgegen der Wirkung der Feder 23 abwärts bewegt wird. Sobald dies geschieht, ist der Weg für die Stange 17 nach links frei, so daß die Muffe 7 in der oben angegebenen Weise ao selbsttätig oder nicht selbsttätig in das Zahnrad 11 eingeschaltet werden kann. Wenn die Muffe 7 alsdann wieder ausgeschaltet und in das Zahnrad 12 für den Rückwärtsgang eingeschaltet wird, drückt die Feder 23 as die Sperrstange ig wieder nach oben. Hierdurch ist mittels der Nase 18 die Einschaltung der Muffe 7 in das Zahnrad 11 wieder so lange gesperrt, bis in der oben beschriebenen Weise bei der einmal bestimmten Winkelstellung der Werkstückspindel 1 durch die von der letzteren beeinflußte Auslösung des Sperrgetriebes 17, 19, 22 eine Wiedereinschaltung der Muffe 7 möglich ist. Die Nockenscheibe 20 könnte auch auf einer beliebigen anderen - 35 Achse angeordnet sein, es muß nur ihre Drehzahl von der der Werkstückspindel 1 abhängig sein. Die Anzahl der auf der Scheibe 20 angeordneten Nocken ist dann entsprechend der der Nocken scheibenach.se mitgeteilten Geschwindigkeit zu wählen.

Je nach der Wahl der verwendeten Triebräder 8, 11 und 9, 10, 12 werden der Wechselradachse 6 unter Umständen sehr hohe Umlaufzahlen mitgeteilt, so daß bei Umschaltung ⁴S von Vor- auf Rückwärtsgang und umgekehrt die umlaufenden Massen in sehr starkem Maße plötzlich vom einen Drehsinn in den entgegengesetzten beschleunigt werden müssen. Dies verursacht bei der verwendeten Einzahnkupplung Stöße- und Schläge, so daß die Kupplung sowie auch die sonst verwendeten Getriebeteile leiden könnten. Zur Vermeidung dieser Nachteile wird während des Verschiebens der Muffe 7 zur Umschaltung von Vor- auf Rückwärtsgang und umgekehrt mittels eines mit der Muffe 7 in Verbindung stehenden, sogleich zu beschreibenden Getriebes eine Bremse 24, 25 (Abb. 3 und 5),

die auf die Wechselradachse 6 wirkt, angezogen und wieder gelöst. Zu diesem Zwecke 60 ist nämlich an dem freien rechten Ende der an dem Gabelhebel 28 angelenkten Stange 17 eine Nase 26 angebracht, die bei der Verschiebung der Muffe 7 nach rechts oder links für eine kurze Zeit eine an dem Bremsband 24 65 angebrachte Nase 27 abwärts drückt. Infolgedessen wird das Bremsband 24 der auf der Wechselradachse 6 aufgekeilten Bremsscheibe 25 für eine kurze Zeit angezogen, wodurch die umlaufenden Massen abgebremst werden. 70 Wenn nun die Stange 17 bei ihrer weiteren Verschiebung bis zur festen Einschaltung der Muffe 7 in das Zahnrad 12 oder Zahradn die Nase 2¹J wieder freigibt, so können die abgebremsten Massen ohne Auftreten nach- 75 teiliger Schläge o. dgl. im jeweiligen Drehsinn in Umlauf gesetzt werden. Die beschriebene Bremseinrichtung kann bei jeder Maschine angeordnet werden, bei der es darauf ankommt, einen umlaufenden Getriebeteil vom 80 einen Drehsinn in den anderen zu bringen und dabei nachteilige Schläge u. dgl. zu vermeiden.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung zum Schneiden und Fangen von Gewinden, insbesondere Steilgewinden, auf Leitspindel- oder Gewindedrehbänken mit umsteuerbarer Leitspindel, geschlossener oder geschlossen bleibender Leitspindelmutter und stets in gleicher Richtung umlaufender Werkstückspindel, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des beliebig raschen Rücklaufs des Werkzeugschlittens (5) das Werkzeug stets in die richtige Stellung für den Eingriff in den vorgeschnittenen Gewindegang dadurch selbsttätig gebracht wird, daß die selbsttätige oder nicht selbsttätige Einschaltung einer Einzahhkupplung (7,11) in das auf der Wechselradachse (6) angeordnete, von der Werkstückspindel (1) in beliebigem Verhältnis angetriebene Zahnrad (11) jedesmal in dem richtigen Zeitpunkt mittels eines Sperrgetriebes (17, 19, 22) bewirkt wird, das immer nur bei einer einzigen Winkelstellung der Werkstückspindel (1) von dieser eingerückt wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jedesmalige Auslösung der Sperrvorrichtung (17, 19, 22) durch eine Nockenscheibe (20) veranlaßt wird, die in Abhängigkeit von der Drehzahl der Werkstückspindel (1) umläuft.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen