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Verfahren und Vorrichtung zum Schneiden von Gewinde auf einer konischen
Fläche Die Erfindung bezieht sich auf eine Gewindeschneidmaschine, insbesondere
auf das Gewindeschneiden an kegligen und konischen Flächen.
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Bisher erfolgte das Schneiden eines Gewindes an einem Konus od. dgl.
auf einer Drehbank, indem der Reitstock aus der Mitte gebracht und das Werkzeug
zum Schneiden des gewünschten Gewindes eingestellt wurde, oder indem man eine Vorrichtung
zum Konusdrehen verwendete. Für das Fräsen eines Gewindekonus ist es üblich, das
Werkstück zur Erzeugung des Gewindekegels zu versetzen. In beiden Fällen ist eine
ständige Neuausrichtung erforderlich, und selbst bei vorgenommener Nachstellung
ergibt sich ein Gewinde mit unterschiedlicher Tiefe und Steigung. Es entsteht ein
schlechtes Gewinde, bei dem das Bolzengewinde und das Muttergewinde nicht voll übereinstimmen.
Bei Anwendung eines solchen Gewindes an Konen von Rohrverbindungsstücken ist eine
gute Abdichtung nicht erzielbar.
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Zum Schneiden von Gewinden auf einer konischen Fläche eines Werkstücks
ist es ferner bekannt, das Werkstück um seine Achse umlaufen zu lassen und diese
Umlaufachse zu der- Bewegungslinie des Schneidwerkzeugs in einem Winkel zu neigen,
der dem Winkel des Konus in bezug auf die Werkstückachse entspricht. Das Schneiden
des Gewindes erfolgt mit Hilfe eines Einzahnschneidwerkzeugs an einem verschiebbaren
Bettschlitten, wobei der Bett-
Schlitten mit einem -verstellbaren
Leitlineal zum Ausgleich einer Längenverkürzung des Gewindes versehen ist.
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Die Erfindung hat eine verbesserte Anordnung zur Erzielung eines genauen
Gewindes auf Konen u. dgl. zum Gegenstand, so daß sich ein dichter Abschluß zwischen
den verschraubten Teilen erzielen läßt, der jeden Druck bis zur Grenze der mechanischen-Beanspruchung
des Rohres aushält. Gemäß der Erfindung wird das Gewinde auf der konischer' Fläche
mit einem umlaufenden Mehrzahnschneidwerkzeug hergestellt, dessen Berührungslinie
mit der konischen Fläche des Werkstücks parallel zur Bewegungsrichtung liegt. Hierzu
wird das umlaufende Schneidwerkzeug so gelagert, daß die Achse des Werkstücks und
die Achse des Schneidwerkzeugs in einer Ebene liegen, die die konische Fläche des
Werkstücks längs einer zur Bewegungsrichtung befindlichen parallelen Linie schneidet.
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Die Herstellung eines sauberen und genauen Konusgewindes ist erfindungsgemäß
für dichthaltende Rohrverbindungsstücke für Flüssigkeiten vorgesehen. Zu diesem
Zweck wird vorzugsweise ein Schneidwerkzeug von paralleler Gestalt verwendet.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung enthält ein ringförmiges Teil,
das sich axial bewegen kann und eine .Bohrung aufweist,. die zu der Bewegungsachse
in einem Winkel geneigt ist, der dem Konus des mit dem Gewinde zu versehenden Werkstücks
entspricht. Ferner wird eine in der Bohrung drehbare Hülse vorgesehen, die Mittel
zur Aufnahme und zum Festhalten des Werkstücks enthält.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Maschine gemäß: der
Erfindung dargestellt.
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Fig. i zeigt eineAnsicht derGewindefräsmaschine gemäß der Erfindung;
Fig. 2 veranschaulicht einen Schnitt durch einen Teil der Maschine, im größeren
Maßstab; Fig. 3 zeigt eine Stirnansicht auf den Gegenstand der Fig. 2.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird eine Gewindefräsmaschine
benutzt, die ein ringförmiges Gehäuse A aufweist, das,, wie' in Fig. i dargestellt,
an der Maschine befestigt werden kann; nachdem das normale Spannfutter zum Halten
des Werkstücks von der Maschine abgenommen worden ist. Das Gehäuse A wird an der
Maschine mit Hilfe von Paßstiften befestigt; die in Bohrungen P in dem Flansch des
Gehäuses. liegen.
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Das Gehäuse A wird mit einer Mitnehmernut B
versehen,
mit deren Hilfe ein ringförmiges Teil C axial und konzentrisch mit der Maschinenachse
gleitet. Die Bohrung des Teils C ist zu der Achse D der Maschine in einem Winkel
geneigt, der dem Konus, auf dem das Gewinde aufgeschnitten werden soll, entspricht.
Die Achse E der geneigten Bohrung schneidet die Achse D der Maschine in einem Punkt
F (Fig. 2), in dem der Antrieb von der Maschinenwelle auf eine Hülse G übertragen
wird, die innerhalb des ringförmigen Teils C eine umlaufende Einheit bildet und
sich innerhalb diesesTeils drehen kann. Hierbei ist die Hülse mit den anderen Teilen
so verbunden, daß beide Teile sich entlang der Achse 13 zusammen axial bewegen müssen.
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Die inneren und äußeren 'Flächen der Hülse G sind konzentrisch, so
daß diese zu der geneigten Bohrung des ringförmigen Teils C konzentrisch liegt und
ihre Achse mit der Achse E zusammenfällt. Das hintere Ende der Hülse E trägt eineKupplungsplatte
H mit einem ringförmigen Flansch oder einer Schulter 1, die als Anschlagfläche für
eine entsprechende Schulter K des ringförmigen Teils C dient. Das vordere Ende der
Hülse ist ebenfalls mit einem Flansch L versehen, der genau so eine An-Schlagfläche
für das vordere Stirnteil des ringförmigen Teils darstellt.
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Die Platte H ist mit der antreibenden Hülse M
der Maschine
durch eine Universalverbindung N verbunden. Die Querebene, in der diese Verbindung
sich bewegt, schneidet die Maschinenachse D in dem Punkt F, wo die Achse E der geneigten
Bohrung des ringförmigen Teils C die Maschinenachse D schneidet. Die Universalverbindung
wird ihrerseits in einer weiteren Hülse O untergebracht, die in der Antriebshülse
axial frei gleiten kann, so daß bei Auftreten einer Schwingung die Hülse O zur Bewegung
vorwärts und rückwärts in der Antriebshülse frei ist.
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Es wird der normale Antrieb der Maschine verwendet, so daß, da die
Hülse G mit der Welle umläuft, diese auch längs der Achse D sich bewegt. Denn das
ringförmige Teil C wird durch die Antriebshülse M der Maschine nach vorn gedrückt,
wodurch sich eine axiale Bewegung ergibt, die der Steigung des gewünschten Gewindes
entspricht. Das Teil C ist an der Hülse M mit Hilfe eines Ringes L' drehbar befestigt,
der um das Teil C frei umlaufen kann. Die Hülse G ist mit einer Spannbüchse R und
einer überwurfmutter S für die Befestigung des Werkstücks versehen.
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Nach Einspannen des Werkstücks in der Spannbüchse fällt die Achse
des Werkstücks, das beispielsweise ein konisches Rohrverbindungsstück sein kann,
wie in ,gestrichelten Linien bei T dargestellt ist, mit der Achse E der geneigten
Bohrung des Teils C zusammen. Der Neigungswinkel diesesTeils entspricht demjenigen
des Konus in der Bohrung des Arbeitsstücks, so daß eine Linie längs der Konusfläche
des Arbeitsstücks und übertragen zu der Mittellinie des Gehäuses A, wie bei
Y angegeben ist, mit der Achse des Gehäuses parallel ist. Längs dieser Linie
schneidet das Mehrfachschneidwerkzeug X das Gewinde in üblicher Weise. Wenn ein
Gewinde in die innere Konusfläche eines Arbeitsstücks in der beschriebenen Weise
geschnitten wird, ist das Gewinde über seine ganze Länge maßhaltig und paßt mit
einem entsprechenden Schraubbolzen zusammen, auf dem in gleicher Weise das Gewinde,
und zwar auf der konischen Außenfläche, eingeschnitten ist.
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Die meisten Standardgewinde an Rohrverbindungsstücken sind so angeordnet,
daß die Flanken der auf das Rohr geschnittenen Gewindegänge und die innere Fläche
des Verbindungsstücks zu der Rohrachse gleichmäßig geneigt sind. Hierfür werden
die
Zähne des Schneidwerkzeugs mit einem entsprechenden Winkel zur Erzielung dieser
Wirkung versehen.
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Wenn die Flanken des geschnittenen Gewindes gleichmäßig zu der Konuslinie
geneigt sind, kann ein gewöhnlicher Mehrfachfräser verwendet werden, bei dem die
Zahnflanken unter gleichen Winkeln zu der Achse des Schneidwerkzeugs stehen.