DE356867C - Gewindeschneidkopf - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 3. AUGUST 1922

REICH S PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- JVr 356867 KLASSE 49 c GRUPPE 9

(Sch 52157 I\4qc)

Deutsche Waffen- und Munitionsfabriken in Berlin-Borsigwalde.

Gewindeschneidkopf. Patentiert im Deutschen Reiche vom 8. November 1917 ab.

Gewindeschneidkopf e gehören zu 'den stärkst beanspruchten Werkzeugen, von denen gleichwohl ein dauernd genaues Arbeiten verlangt wird. Bei der Massenherstellung von Schrauben sind vielfach gleichartige Gewinde in außerordentlich großer Anzahl hintereinander zu schneiden, und es besteht dabei die Aufgabe, daß auch bei ausgedehntester Betriebsdauer aller Gewinde gleichmäßig ausfallen (Lehrenrecht). Es soll dabei die von Zeit zu Zeit notwendig! werdende Auswechselung der Schneidbacken durch ungelernte Kräfte mög-

liehst schnell vor sich gehen, damit die teure Maschine nur möglichst kurze Zeit zum Stillstand kommt. Um eine möglichst gewinnbringende Fabrikation zu erzielen, ist es dringend erforderlich, daß die Schneidbacken einfach, klein und billig ausfallen. Andererseits muß ein Gewindeschneidkopf aber auch den Anforderungen entsprechen, die sich in Maschinenfabriken, Schiffswerften usw. ergeben; ίο in solchen Betrieben sind nicht, wie in Schraubenfabriken, von einer Maschine fast durchgängig gleichartige Gewinde zu schneiden, sondern die Gewindestärke wechselt. Hieraus folgt die Aufgabe, nicht nur jedes in Frage : kommende Gewinde absolut genau herzustellen, sondern auch die Umstellung der ar- i beitenden Teile mit großer Geschwindigkeit ^: und in einfacher Art vornehmen zu können.

Die genannten Bedingungen werden von den bekannten Schneidköpfen nicht erfüllt. Insbesondere ist auf die Notwendigkeit, die empfindlichen Teile vor dem Eindringen von ^: Schlamm und Spänen zu schützen, nicht aus- ' reichend Rücksicht genommen, und weiter ist auch die Führung der stark beanspruchten Teile keine für eine große Lebensdauer aus- ! reichende. Man hat zwar bereits vorgeschla- j gen, die Schneidbackenträger sich gegenseitig \ übergreifen zu lassen, um sie tunlichst groß und kräftig ausbilden zu können. Das hat ■ man bisher aber nur- so erreicht, daß die i Schneidbackenträger rahmenartig ausgeführt '■ wurden, wobei sie gegenseitig durcheinander ' greifen. i

Der neue Gewindeschneidkopf ist so aus- ! gebildet, daß das Getriebe innerhalb eines geschlossenen Gehäuses sitzt. Das Gehäuse ist von einer kräftig ausbildbaren äußeren Stirnfläche abgeschlossen, durch deren Schlitze die Zapfen der Backenträger hindurchgreifen. Die Backenträger von einfacher Form bewegen sich mit ihren unteren Flächen auf der glatten j Gehäusestirnwand, und sie werden getragen j von innerhalb des Gehäuses angeordneten Hal- j tem, die schuppenartig ausgebildet sind, so [ daß sie sich gegenseitig übergreifen. Die in | der Grundrißgestalt segmentförmigen Halter I sind derart stufenförmig durchgebildet, daß : immer die Oberstufe eines Halters auf der Unterstufe des benachbarten Halters aufliegt. Dadurch werden große Flächen geschaffen, und es liegen nunmehr die Halter einmal ! gegeneinander mit solchen Flächen an, anderseits führen sie sich mit ihren großen Flächen teils an dem ebenen Gehäuseboden, teils an der ebenen Deckelwand des Gehäuses. Die Schneidbacken sind in radialer Stellung in ihren Trägern befestigt, wobei infolge der Anordnung der Backenträger auf ihren ■ segmentförmigen Haltern die vom Schneiden j herrührende Beanspruchung der Trägerdreh- | ' zapfen annähernd in die radiale Richtung fällt, wobei diese Richtung bei den verschiedenen Backeneinstellungen für die verschiedenartigen zu bearbeitenden Gewinde annähernd immer die gleiche bleibt.

Läßt man nunmehr die Verstellvorrichtung für die Schneidbacken an den freien Enden der segmentförmigen Träger angreifen, so erhält man einmal für den Angriff der Verstellkraft sehr günstige Hebelverhältnisse, und es kommen andererseits auf die Verstellmechanismen, welche während des Schneidens die Segmentträger in der Arbeitsstellung festhalten, auch deswegen nur geringe Kräfte zur Wirkung, weil, wie schon erwähnt, die Hauptbeanspruchung durch den Drehzapfen jedes Trägers geleitet wird. Je geringer die Beanspruchung der Verstellmechanismen ist, um so geringer ist naturgemäß auch der Verschleiß dieser empfindlichen und für die Genauigkeit des Arbeiters bedeutungsvollen Teile.

Der neue Schneidkopf ist auf der Zeichnung beispielsweise dargestellt.

Abb. ι zeigt eine Stirnansicht auf die Schneidbackenfläche,

Abb. 2 einen Längsschnitt. Abb. 3 zeigt einen Schnitt nach der Linie x-x der Abb. 2. so

Abb. 4 zeigt einen Schneidbackenträger mit den zugehörigen Teilen herausgezeichnet. Abb. 5 bis 8 zeigen Einzelheiten. Auf der Spindel 1 sitzt der kapselartige Kopf, dessen Bodenteil 2 und Mantel 3 aus einem Stück bestehen. Die Kapsel wirdi durch den Deckel 4 verschlossen, der durch Schrauben 5 an dem Mantelteil 3 befestigt ist. Eine innere Büchse 51, deren Innendurchmesser das größte zu bearbeitende Gewinde etwas übersteigt, ist von einem Abstandrohr 6 umgeben, welches eine weitere Stütze für den Deckel 4 bildet. Die vier Schneidbackenträger 7 sind mit ihren Zapfen 8 mittels Steilgewinde 9 in den innerhalb der Kapsel gelagerten segmentartigen Haltern befestigt. Die Zapfen 8 fassen durch Langlöcher 10 der Deckelplatte 4 hindurch.

Aus der Schnittabb. 3 erkennt man die Ausbildung und Lagerung der segmentartigen Schneidbackenhalter in dem Kopf. Jedes der vier Segmente 12 ist so groß gehalten, daß sein Drehzapfen 13 und der von ihm getragene SchnaMbackenhalter 7 (in dem Schnitt der Abb. 3 zeigt sich der Gewindezapfen 9) zu der geometrischen Achse des Kopfes annähernd! einen rechten Winkel bilden. Die Schnittabb. 4 verdeutlicht die abgesetzte Form der Segmenthalter. Jeder dieser Teile besteht aus einem Teil 12', der auf der Grundplatte 2 der Kapsel aufliegt und aus einem Teil 12", der mit seiner oberen Fläche unter dem Kap-

seldeckel 4 anliegt. Aus Abb. 2 geht hervor, wie immer ein Teil 12" den Teil 12' des benachbarten Backenträgers übergreift.

In Abb. 3 ist eine Schneidbacke 15 punktiert eingezeichnet, und zwar solche, weichte für das kleinste zu schneidende Gewinde in Betracht kommt. Für die anderen stärkeren Gewinde werden andere entsprechend kürzere Schneidbacken eingesetzt, so daß die Segmentträger 12 beim Bearbeiten aller Gewinde die gleiche Stellung beibehalten. Die Größe X entspricht ungefähr dem Unterschied zwischen dem kleinsten und dem größten zu schneidenden Gewinde und gleichzeitig ungefähr dem Öffnungsweg der Schneidbacken beim Auswechseln des Werkstückes.

Jedes Segment 12 ist am freien Ende m/üt einer Verzahnung 16 versehen, in welche ein Zahntrieb 17 des Stellwerkes eingreift. Die eingetragenen Maße L¹ und L² zeigen die Hebellängen, die für die Schneidbeanspruchung und für die Beanspruchung an dem Trieb 17 auftreten. Die Hebelarme stehen annähernd im Verhältnis von 1 zu 2, so daß schon auf Grund dieser Anordnung nur eine kleine Beanspruchung auf den Trieb 17 kommt, welche für die Schonung und Erhaltung des eigentlichen Stellwerkes sehr wichtig ist und ein spielend leichtes Öffnen und Schließen der vier Backen bedingt.

In Abb. 5 ist die Befestigung des Schneidbackenträgers 7 an dem Segmentträger 12 in einem Schnitt herausgezeichnet. Der Zapfen 8 ist zunächst von einer Büchse 18 umgeben, welche mit Rücksicht auf das für dli'e Querbewegung des Zapfens 8 im Kapseldeckel 4 vorhandene Langloch mit einem verhältnismäßig breiten, sich auf die obere Deckelfläche 4 auflegenden Flansch 19 versehen ist.

Beim Einsetzen des Sdineidbackenträgers wird zunächst die- Büchse 18 an dem Halter 12 durch eine Kopf schraube 20 befestigt, dann wird der Teil 7 mit seinem Schraubzapfen 9 in den Halter 12 eingeschraubt, und zwar mit erheblicher Kraftaufwendung, so daß die abstandsichernde Büchse 18, 19 zwischen die Teile 12 und 7 äußerst festgepreßt wird. Für das Steilgewinde 9 wird dabei eine solche Steigung gewählt, daß gerade noch Selbsthemmung auftritt. Je steiler das Gewinde, um so größer ist die Sicherheit der Zapfenbefestigung gegenüber der beim Gewindeschneiden an der Backe 15 (Abb. 3) auftretenden Beanspruchung auf Drehung. Zur weiteren Erhöhung der Sicherheit wird] der Backenträger 7 noch durch zwei konisiche Paßschrauben 21 mit der durch eine Kopfschraube 20 gesicherten Büchse i8, 19 verbunden.

Die eine Oberansicht eines Schneidbackenträgers 7 zeigende Abb. 6 läßt erkennen, wie die Schneidbacken an ihren Trägern auswechselbar befestigt sind. Die keilförmige Schneidbacke 15 wird in einer entsprechenden Aussparung des Teiles 7 von einem keilförmigen Verschluß stück 22 gehalten, das durch eine Schraube 23 radial beweglich ist. Bei geringer Lösung des Preßstückes 22 läßt sich die Schneidbacke 15 nach der Stirnseite ihres Trägers herausheben und auswechseln. Eine geringe Einwärtsbewegung des Teiles 22 : sichert die Backe dann wieder in ihrer Lage. Die einzelnen Triebe 17, welche zum Ver- : stellen der Schneidbackenträger 7 dienen, sitzen auf je einer Welle 25 (Abb. 4), welche mit abgesetzten Zapfen 26 und 27 in der Deck-■ platte 4 und in der Grundplatte 2 gelagert ist. : Auf eine etwas verjüngte Verlängerung 28 ! ist eine Hülse 29 aufgeschoben, die sich mit : einem trichterförmigen Teil 30 gegen einen : konischen Ring 31 anlegt, der sich seinerseits gegen die Stirnringfläche des Zapfens 27 stützt. Durch die mit Feingewinde ; versehene Schraube 32 des Teiles 28 und die Mutter 33 kann die Hülse 29 so fest auf den gegen Drehung in gebräuchlicher Weise gesicherten Ring 31 gepreßt werden, daß jede ] Drehung zwischen ihr und dem Teil 28 bzw. der Welle 25 mit dem Trieb 17 ausgeschlossen ist.

! Zur einmaligen Genaueinstellung zwischen 28 und 29 dient eine Schraube 34 (Abb. 7). , Auf einem Seitenzapfen der Hülse 29 sitzt eine Rolle 35, mittels welcher die Welle 25, 28 für den Betrieb zu verdrehen ist.

Die Hülse 29 ist im oberen Teil kapselförnnig ausgebildet. In dem entstandenen Raum ist eine nach Art einer Uhrfeder ausgebildete Spiralfeder 36 untergebracht, die bei 37 mit dem Kapselboden 2 und bei 38 mit der Hülse 29 verbunden ist. Diese wichtige Feder wird nur mit einem kleinen Bruchteil ihrer Federkraft beansprucht, kann also nicht erschlaffen; außerdem liegt sie vollkommen unzugänglich und während des Betriebes gegen Staub und Späne geschützt. Sie hält die Rolle 35 in der Anlage an den Stellkonus, um in an sich bekannter Weise die Ein- und Auswärtsbewegung der Schneidbacken zu vermitteln.

Der Stellkonus 38, dessen Vorderansicht in Abb. 8 herausgezeichnet ist, sitzt auf einer Hülse 39 (Abb. 2), die ihrerseits in bekannter Weise längsbeweglich, aber gegen Drehung gesichert auf der Hohlspindel 1 ruht. Das Ein- und Ausrücken der Schneidbacken erfolgt durch Hin- und Herschieben der Hülse 39. Der zweiteilige Stellkonus 38 ist durch eine Schraube 40, die mittels Schlüssels zu drehen ist, auf der Hülse 39 zu verdrehen. Aus der Vorderansicht der Abb. 8 sind die

gebräuchlichen vier als Schraubengangteila | ausgebildeten Schräganlaufflächen des Stellkonus 38 ersichtlich, welche auf die Rollen 35 (Abb. 4 und 7) zur Verdrehung der Stellspindeln 25, 28, die die Backenträgerhalter 12 einstellen, einzuwirken haben. Durch eine Verdrehung des Stellkonus 38 wirken verschieden hohe Teile seiner keilförmigen Anlaufflächen auf die genannten Rollen 35 ein, wodurch jederzeit einfach und schnell eine : Feinstellung bzw. Nachstellung der Segment- ! halter 12 und damit der Schneidbackenträger 7 vorzunehmen ist. Zu dieser Ver- ; stellung durch den Einstellkonus 38 kommt !

noch die bereits erläuterte Einzelverstellbar- j keit der Schneidbackenträger durch die Stell- I schrauben 34 (Abb. 7) hinzu.

Wie aus den Abb. 1 und 2 der Zeichnung hervorgeht, läßt sich der neue Schneidkopf so '■ ausbilden, daß weder scharfe Ecken noch vor- \ stehende Schrauben o. dgl. auftreten. Aus der glatten zylindrischen Kapsel treten nach vorn hin lediglich die für sich wiederum zylindrischen Schneidbackenträger heraus, welche die radial nach innen gerichteten Schneidbacken einschließen. Beim Arbeiten mit älteren Schneid'köpfen ergaben sich bekanntlich stets sehr viele Fingerverletzungen, die infolge des Vorangeführten bei dem neuen Schneidkopf vermieden werden. Das neue Werkzeug eignet sich infolgedessen auch besonders für die Bedienung durch erblindete Arbeiter. Für solche besteht nicht nur praktisch keine \"erletzungsgefahr, sondern es sind auch für das An- und Abstellen usw. so einfache Handgriffe auszuführen, daß ein nicht sehender Mann sie in der kürzesten Zeit mit Sicherheit auszuführen lernt.

Claims (7)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Gewindeschneidkopf mit sich gegenseitig überschneidenden Backenhaltern, dadurch gekennzeichnet, daß die an der glatten äußeren Stirnfläche des geschlossenen Gehäuses (2, 3, 4) in Schlitzen (10) geführten Backenträger (7) von sich schuppenartig übergreifenden segmentförmigen Haltern (12) getragen werden, welche sich mit ihren Flächen teils aneinander, teils an der Boden- und an der Deckelfläche des Gehäuses-führen.
2. 2. Gewindeschneidkopf nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schneidbackenträger (7) in seinen Halter (12) mit Steilgewindezapfen (9) eingesetzt und in seiner Lage durch eine Büchse (18, 19) gesichert wird, die ihrerseits durch Keilschraube (20) an dem Segmentkörper (12) festgehalten wird, während der Schneidbackenträger (7) durch Stellschrauben (21) -unverrückbar mit der Büchse verbunden ist.
3. 3. Gewindeschneidkopf nach den Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schneidbackenträger (7) derart in mittlerer Lage zwischen dem Drehzapfen (13) und dem Verstelltrieb (17) auf seinem segmentförmigen Halter (12) angeordnet ist, daß die von der mit Radialschnitt wirkenden Schneidbacke ausgehende Beanspruchung größtenteils in radialer oder annähernd radialer Richtung durch den Drehzapfen (13) geleitet wird.
4. 4. Gewindeschneidkopf nach den Ansprüchen ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidbacke (15) keilförmig gestaltet ist und in ihrem Halter (7) durch ein radial bewegliches Keilstück (22) befestigt wird.
5. 5. Gewindeschneidkopf nach den An-Sprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle (25,28) des Triebes (17) eine durch Konusring (31) festzustellende Büchse (29) mit Rolle (35) sitzt, welche einen kapselartigen Raum für die die Anlage der Rolle (35) am Verstellkonus (38) sichernde Feder (36) bietet.
6. 6. Gewindeschneidkopf nach den Ansprüchen 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (25,28) gegenüber der Buchse (29) verdrehbar und durch eine Feinstellschraube (34) einstellbar ist.
7. 7. Gewindeschneidkopf nach den Ansprüchen ι bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der längsverschiebbare Verstellkonus (38) auf der längsbeweglichen, jedoch nicht drehbaren Buchse (39) verdrehbar angeordnet ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.