Gewindeschneideapparat mit selbstöffnendem Schneidkopf Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Ge windeschneideapparat mit selbstöffnendem Schneid kopf, wobei der letztere zusammen mit seinem Schaft und mit einer Nabe des Gewindeschneideapparates im Gehäuse des letzteren drehbar und in der genann ten Nabe, durch eine Gewindepatrone geführt, axial verschiebbar ist, wobei im Schneidkopfgehäuse mit tels einer gegenüber dem letzteren verdrehbaren Kurvensegmentbüchse, Gewindeschneidbacken in der Radialrichtung verschiebbar sind und wobei der Schneidkopf unter der Wirkung eines Federorgans steht, das versucht, den Schneidkopf gegenüber der Kurvensegmentbüchse in der Weise zu verdrehen, dass sich die Schneidbacken in Richtung gegen ihre äusserste Endstellung hin bewegen.
Bei bekannten Konstruktionen von selbstöffnen den Gewindeschneidköpfen werden die Schneidbak- ken zu Beginn des Schnittvorganges an die Stirn seite des Werkstückes herangeführt und vom Zeit punkt an, wo die Backen zu schneiden begonnen haben, erfolgt das axiale Verschieben der Mittel, die das Auslösen der Schneidbacken nach dem Errei chen der gewünschten Gewindelänge bewirken, durch das unmittelbar vorher geschnittene Gewinde selber.
Der erfindungsgemässe Gewindeschneidapparat mit selbstöffnendem Schneidkopf unterscheidet sich von den bekannten Konstruktionen, und er ist da durch gekennzeichnet, dass auf der drehbaren Nabe des Gewindeschneidapparates eine Klinkenbüchse mit einer unter Federwirkung stehenden Klinke fest angeordnet ist, die bei in Arbeitsstellung befindlichem Schneidkopf in eine Nute einer Nutenbüchse ein greift, die auf der Klinkenbüchse drehbar ist und unter Wirkung des genannten Federorgans steht, wobei die Kurvensegmentbüchse über einen die Gewindelänge bestimmenden, einstellbaren Nuten stein, mittels der mit dem Schaft fest verbundenen Gewindepatrone und der zwangläufig die Gewinde steigung bestimmenden Gewindeleitmutter auf der Nutenbüchse schraubenlinienförmig verschiebbar ist.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und es zeigt: Fig. 1 den Gewindeschneidapparat im Vertikal schnitt, Fig. 2 eine Ansicht, teilweise von oben gesehen und teilweise im Horizontalschnitt gezeichnet, Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch den Gewinde schneidkopf nach der Schnittlinie III-III in Fig. 1, Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch den Gewinde schneidkopf nach der Schnittlinie IV-IV in Fig. 1, Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch den Gewinde schneidapparat nach der Schnittlinie V-V der Fig. 1, Fig. 6 Einzelheiten der Backenklemmung, Fig. 7 Einzelheiten aus der Fig. 4.
In Fig. 1 und 2 ist das Gehäuse des Gewinde schneidapparates mit 1, das Gehäuse des Gewinde schneidkopfes mit 2 und der Schaft des letzteren mit 3 bezeichnet. Eine Stirnplatte 28 ist durch nicht dargestellte Mittel auf dem Gewindeschneidkopf- gehäuse 2 befestigt. Eine Radscheibe 49 mit einem innen verzahnten Radkranz 4, dessen dem Gewinde schneidkopf zugekehrte Nabe 5 auf den Schaft 3 aufgeschoben ist, ist in einer axialen Bohrung einer Nabe 48 des Gehäuses 1 drehbar gelagert. Die Rad scheibe 49 liegt stirnseitig gegen die Nabe 48 des Gehäuses 1 an.
Gegen das dem Gewindeschneid kopf zugekehrte Stirnende der Nabe 48 liegt das Stirnende einer auf der Nabe 5 befestigten Klinken büchse 50 an. Drei im Umfang gleichmässig ver teilt angeordnete Zapfenschrauben 54 in der Klin kenbüchse 50 greifen in Löcher 53 der Nabe 5 der Radscheibe 49. Auf der Klinkenbüchse 50 ist eine Nutenbüchse 56 drehbar angeordnet.
Eine Zugfeder 63, die teilweise in eine Ringnute 51 der Klinken- Büchse 50 hineinragt, ist einenends mittels einer Schraube 46 in der Klinkenbüchse 50 und andernends mittels eines Stiftes 47 an der Nutenbüchse 56 be festigt, und sie versucht die letztere gegenüber der stillstehenden Klinkenbüchse 50 im Gegenuhrzeiger sinn zu verdrehen. Wie die Fig. 1 und 7 zeigen, ist in der Klinkenbüchse 50 in einer Aussparung 31 eine Klinke 33 um einen Zapfen 34 verschwenkbar an geordnet. Eine Druckfeder 32 versucht die Klinke 33 im Uhrzeigersinn (Fig. 1) zu verschwenken; beim Übereinstimmen der Aussparung 31 der Klinken büchse 50 mit einer in der Nutenbüchse 56 angeord neten Nute 67 kann die Klinke 33 teilweise in die letztere hineinragen.
In der Nutenbüchse 56 ist ferner eine über die ganze Büchsenlänge reichende, schraubenlinienför- mig angeordnete Aussparung 25 vorgesehen, in der ein Nutenstein 52 längsverschiebbar und festklemm bar ist. Auf der Nutenbüchse 56 ist eine weitere Büchse 57 längsverschieb- und drehbar angeordnet.
Die Büchse 57 ist am vorderen Stirnende als Kurvensegmentbüchse ausgebildet in der Weise, dass an einem stirnseitigen Flansch 58 eine mit den Schneidbacken 60 übereinstimmende Anzahl von stirnseitig vorstehenden, in der Planebene spiralförmig gestalteten, Kurvensegmenten 59 vorgesehen sind, die in Nuten 36 der im Gewindeschneidkopfgehäuse 2 im radialen Sinne in Schlitzen 62 gleitend geführten Gewindeschneidbacken 60 eingreifen, wie dies an und für sich bei Gewindeschneidköpfen allgemein bekannt ist. Der Abstand zwischen den einzelnen Kurven segmenten 59 ist derart bemessen, dass die Schneid backen 60 in radialer Richtung eingeschoben bzw. herausgezogen werden können.
Im Gewindeschneid kopfgehäuse 2 sind, wie Fig. 6 zeigt, jeweils an auf die Schlitze 62 mündenden Stellen abgesetzte Boh rung 61 vorgesehen, in denen je eine Druckfeder 38 und eine Kugel 37 sitzen. Durch leichtes Verstemmen des Endes der Bohrung 61 wird jeweils die Kugel 37 am Herausfallen aus derselben verhindert. Durch die Wirkung der Druckfedern 38 werden die Gewinde schneidbacken 60 leicht gegen die Stirnplatte 28 ge presst und so am Herausfallen verhindert. Der Schneid kopf besteht somit aus den Teilen 2, 3, 26, 27, 28, 37, 38 und 60.
Die Büchse 57 besitzt eine schräg zur Büchsenachse und parallel zur Aussparung 25 ver laufende Nute 41, die von einer im Nutenstein 52 in der Nutenbüchse 56 gehaltenen Klemmschraube 42 durchdrungen ist. Auf der letzteren sitzt eine Klemmplatte 43, die mittels einer auf der Klemm schraube 42 vorgesehenen Mutter 44 gegen den äusseren Umfang der Büchse 57 gepresst werden kann, derart, dass der Nutenstein 52, die Büchse 57 und die Klemmplatte 43 miteinander in starrer Verbin dung stehen. Wird die Mutter 44 gelöst, so können der Nutenstein 52 und die Klemmplatte 43 gegenüber der Büchse 57 verschoben werden.
Um ein Verdrehen der Klemmplatte 43 um die Klemmschraube 42 herum zu verhindern, ist in der Büchse 57 eine par allel zur Nute 41 verlaufende, weitere Nute 40 vor- gesehen, in der ein in der Klemmplatte 43 angeord neter Stift 39 gleiten kann. Im Nutenstein 52 ist eine Auslöseschraube 35 angeordnet, die in die, in der Büchse 56 angeordnete Nute 67 hineinragt. Auf der Büchse 57 sind eine Durchmesserskala 65 und eine Gewindelängenskala 66 vorgesehen. Ein durch Schrauben 27 mit dem Gewindeschneidkopfgehäuse 2 verbundener Haltering 26 gestattet ein gegen seitiges Verdrehen von Gewindeschneidkopf und Büchse 57, 58, 59.
Eine an geeigneter Stelle am Umfang der Nutenbüchse 56 angeordnete Zapfen schraube 68, deren Zapfen in einer dazu passen den Nute 55 der Klinkenbüchse 50 gleiten kann, dient zur Begrenzung des Rückweges der Backen<B>60'</B> beim Öffnen des Gewindeschneidkopfes. Eine am Umfang der Büchse 57 angeordnete Schraube 30 dient dazu, um unter Verwendung eines aufgesetzten, nicht. gezeichneten Steckschlüssels den Schneidkopf wieder in Bereitschaftstellung zu bringen, das heisst die Zugfeder 63 zu spannen.
Der Schaft 3 trägt in Nuten angeordnete Längs keile 6, welche in Längsnuten der Bohrung der Nabe 5 eingreifen, derart, dass ein axiales Verschie ben des Gewindeschneidkopfes, der Büchse 57, der Klemmplatte 43 und der Schraube 42 gegenüber der Nabe 5, der Radscheibe 49 und den Büchsen 50 und 56 erfolgen kann. Auf den an der Rückseite des Gehäuses 1 über den Radkranz 4 hinausragen den Achsteil 7 des drehbaren Schaftes 3 des Ge windeschneidkopfes ist in bekannter Weise eine aus wechselbare Gewindepatrone 8 für das Axialverschie ben und Führen des Schaftes 3 gegenüber der Nabe 5 aufgesteckt. Die Gewindepatrone 8 ist auf dem Achsteil 7 des Schaftes 3 durch einen Keil 8a gegen Drehen gesichert, und eine Gewindeleitmutter 9 ist darauf aufgeschraubt.
Die letztere ist am äusseren Umfang zylindrisch gestaltet, und sie ist in einer zylindrischen Bohrung 64 des Gehäuses 1 abgestützt. Ein am rückwärtigen Ende der Gewindeleitmutter 9 vorgesehener Flansch 10 liegt stirnseitig am Ge häuse 1 an, an welchem auch auf einem Drehzapfen 11 eine Klinke 12 angebracht ist, deren Nase 13 über den Flansch 10' der Gewindeleitmutter 9 greift, der art, dass die letztere in der Axialrichtung gesichert ist. Die Gewindeleitmutter 9 dient sowohl als Füh rung für die Gewindepatrone 8 als auch als radiales Stützlager für den Achsteil 7 des Schaftes 3 des Gewindeschneidkopfes. Die Gewindepatrone 8 ist durch eine Mutter 14, die auf einen mit Gewinde versehenen Achsteil 15 des Schaftes 3 aufgeschraubt ist, in der Axialrichtung gesichert.
Das an den mit Gewinde versehenen Achsteil 15 anschliessende Ende des Schaftes 3 ist als Vierkant 16 ausgebildet, auf welchen, wie Fig. 2 zeigt, die mit Vierkantloch ver sehene Nabe einer teilweise dargestellten Handkurbel 17 aufgeschoben werden kann. Ein Verdrehen der Gewind'eleitmutter 9 gegenüber dem Gehäuse 1 wird dadurch verhindert, dass die Klinke 12 in eine am Flansch 10 der Gewindeleitmutter 9 vorgesehene Nute 18 in Eingriff gebracht ist (Fig. 5). In die Verzahnung des Radkranzes 4 greift ein Ritzel 19, dessen mit ihm starr verbundene Achse 20 am Gehäuse 1 drehbar gelagert ist.
Das über das Gehäuse 1 hinausragende freie Ende der Achse 20 ist als Vierkant 21 ausgebildet, auf welches die Handkurbel 17 aufgeschoben werden kann. Dem Zahnritzel 19 diametral gegenüber greift in die Ver zahnung des Radkranzes 4 ein zweites Ritzel 22, das einen grösseren Durchmesser aufweist als, das Ritzel 19. Die mit dem Ritzel 22 starr verbundene Achse 23 ist im Gehäuse 1 drehbar gelagert. Das über das Gehäuse 1 hinausragende freie Ende der Achse 23 ist als Vierkant 24 ausgebildet, auf welches die Handkurbel 17 aufgeschoben werden kann.
Durch diese getroffene Anordnung kann wahlweise dem Schaft 3 des Gewindeschneidkopfes und den Teilen 4, 49, 5 sowohl von dem gleichachsig mit dem Gewindeschneidkopf angeordneten Vierkant 16 aus als auch über das Zahnrad von den gleichachsig mit den Ritzeln 19, 22 angeordneten Vierkanten 21, 24 aus eine Drehbewegung verliehen werden, wobei ver schieden grosse Drehmomente erzeugt werden, bei jeweils gleichbleibendem Kraftaufwand am Handgriff der Handkurbel 17.
Die Wirkungsweise des dargestellten Gewinde schneidapparates mit selbstöffnendem Schneidkopf ist folgende: Durch gegenseitiges Verdrehen des Gewinde schneidkopfes 2 und der Büchse 57 werden die Kur vensegmente 59 am Flansch 58 der Büchse 57 in die Stellung gebracht, in der die Kurvensegmente 59 nicht mehr in die Schneidbacken 60 eingreifen und die zur Verwendung gelangenden Gewindeschneid backen 60 radial in den Schneidkopf eingeführt wer den können. Dieses nacheinander erfolgende Ein setzen der einzelnen Backen 60 wird erleichtert durch die Druckfedern 38 und Kugeln 37, die die Backen mit leichtem Druck in der eingesetzten Stel lung nachgiebig festhalten, bis die Kurvenleisten 59 in die letzteren eingreifen.
Soll nun auf einem Werkstück, beispielsweise einem Rohrstück, das in einer nicht dargestellten Spannvorrichtung fest eingespannt ist, ein Gewinde geschnitten werden, so müssen vorerst die der ge wünschten Gewindesteigung entsprechende Gewinde patrone 8 und die dazu passende Gewindeleitmutter 9, welche die Steigung des zu schneidenden Gewindes zwangläufig bestimmt eingesetzt werden. Dann wird die Handkurbel 17 auf das für die auszuführende Arbeit geeignetste Vierkant 16 oder 21 oder 24 auf gesteckt.
Mittels eines nicht gezeichneten Steckschlüssels, der auf das Sechskant der Schraube 30 passt, wird bei stillstehendem Gewindeschneidapparat die Büchse 57 zusammen mit der Büchse 56 im Uhrzeigersinn (Fig. 3) so weit verdreht, bis die Klinke 33, die unter der Wirkung der Druckfeder 32 steht, in die Aus sparung 67 der Nutenbüchse 56 einklinkt. Der Schneidkopf befindet sich nun in Arbeitsstellung. Das Einstellen der Gewindebacken 60 auf den ge wünschten Gewindedurchmesser kann erst vor genommen werden, nachdem 33 in 67 eingeklinkt ist und erfolgt durch gegenseitiges Verdrehen des Schneidkopfes und der Büchse 57, was durch Drehen des Schaftes 3 mittels Kurbel 17 erreicht wird; die Durchmesserskala 65 gestattet das Ablesen des ein gestellten Durchmessers.
Die gewünschte Gewinde länge ist an der Längenskala 66 auf der Büchse 57 einstellbar durch axiales Verschieben der Klemm schraube 42 mit dem Nutenstein 52, in dem die Aus löseschraube 35 angeordnet ist.
Beim Drehen an der Handkurbel 17 drehen sich auch der Schaft 3 und die Nabe 5, wobei jedoch der Gewindeschneidkopf und die Büchse 57, gegen über der axial feststehenden Nabe 5 mit der Klinken büchse 50 und der Nutenbüchse 56, eine axiale Ver schiebebewegung nach links ausführen (Fig. 1), die der Steigung der Gewindepatrone 8 entspricht.
Beim Arbeiten verschiebt sich also die Büchse 57 mit dem Nutenstein 52 und der Auslöseschraube 35 nach links (Fig. 1). Infolge der schraubenlinienförmi- gen Aussparung 25 in der axial nicht verschiebbaren Nutenbüchse 56 wird die Kurvensegmentbüchse 57 auf der letzteren schraubenlinienförmig verschoben, wodurch sich die Backen 60 im Schneidkopfgehäuse radial verschieben, so dass am nicht dargestellten Werkstück ein konisches Gewinde entsteht. Beim Er reichen der an der Längenskala 66 eingestellten Ge windelänge gelangt die Auslöseschraube 35 auf die Klinke 33, die bis zu diesem Zeitpunkt in der Nute 67 der Nutenbüchse 56 ruhte.
Wird nun die Klinke 33 durch die Auslöseschraube 35 aus der Nute 67 ge drückt, so verdreht die unter Spannung stehende Zug feder 63 die beiden Büchsen 50 und 56 gegeneinan der, wodurch über die Kurvenleisten 59, die Backen 60 in radialer Richtung vom Werkstück nach aussen in ihre äusserste Endstellung weggezogen werden. Der Verdrehwinkel 29 der Büchsen 50 und 56 zu einander ist bestimmt durch die Nute 55 und die darin gleitende Zapfenschraube 68.
Nachdem das mit Gewinde versehene Werkstück ausgespannt ist, wird mittels der Handkurbel 17 der Schneidkopf mit der Büchse 57 in axialer Richtung wieder in seine Ausgangsstellung zurückgebracht. Mittels eines nicht dargestellten Schlüssels, der auf die Schraube 30 aufsetzbar ist, werden die Schneid backen 60, unter Überwindung der Wirkung der Feder 63, in die zugestellte Stellung verbracht, in der die Klinke 33 in die Nute 67 einschnappt. Damit ist der Gewindeschneidapparat mit dem selbstöffnenden Schneidkopf wieder betriebsbereit.