DE1933447A1

DE1933447A1 - Device for cutting screw threads coupled to a press

Info

Publication number: DE1933447A1
Application number: DE19691933447
Authority: DE
Inventors: Briand Jacques Henri; Palliere Pierre Jean
Original assignee: La Telemecanique Electrique SA
Current assignee: Telemecanique SA
Priority date: 1968-07-02
Filing date: 1969-07-01
Publication date: 1970-01-08
Also published as: FR1582546A

Description

Mit einer Presse gekuppelte Vorrichtung zum Schneiden von Schraubengewinden Es sind bereits Vorrichtungen mit einer Getriebeanordnung bekannt, welche an dem Stempelhalter einer Presse in der Weise angebracht sein kann, daß die Wechselbewegung des Stößels der Presse gleichzeitig Stanzvorgänge und Gewindeschneidvorgänge durchführen kann. Diese Art von Vorrichtung ist sehr vorteilhaft bei der Großserienfertigung von zeilen, bei denen neben Biegevorgängen, Tiefziehvorgängen und Stanzvorgängen ein oder mehrere Innengewinde oder Außengewinde geschnitten werden muß bzw. müssen, da sie es ermöglicht, alle diese Vorgänge mittels Pressen durchzuführen und Wiederholungen, bzw. Wechsel von einer Maschine au einer anderen vermieden werden. Device for cutting screw threads coupled to a press There are already devices with a gear assembly known which on the Stamp holder of a press can be attached in such a way that the alternating movement of the ram of the press perform punching and threading operations at the same time can. This type of device is very advantageous in high volume production of lines in which, in addition to bending processes, deep-drawing processes and punching processes one or more internal or external threads must be cut, since it enables all these operations to be carried out using presses and repetitions, or switching from one machine to another can be avoided.

Zur Umformung der geradlinigen Wechselbewegung des Stößels in eine Drehbewegung den einen Gewindebohrer oder eine Schneidkluppe tragenden Kopfes wurde entweder eine Zahnstange oder eine Schnecke verwendet, welche an dem festen Teil der Maschine befestigt oder abgestiitzt waren und mit dem Stößel fest verbundene Antriebsritzel in Drehbewegung versetzten, wobei letzterer mit einer Gewindebohrerhalterung versehen war, die mit ihi unter Drehen nach unten oder oben ging. Es ist einfach zu versehen, daß bei derartigen Ausführungsformen unbedingt eine Einrichtung vorgesehen werden muß, welche eine Relativbewegung des Gewindebohrers in der Gewindebohrerhalterung ermöglicht, um übermäßige Kräfte zu vermeiden und vor allem die Vorschubdifferenz zwischen dem Hub des Stößels und dem Hub, bzw. Vorschub des Gewindebohrers zu kompensieren, welcher durch die Steigung des zu schneidenden Gewindes gegeben ist. Zu diesem Zweck wurden Federvorrichtungen oder Vorrichtungen mit schraubenförmigen Gleitflächen vorgesehen, aber auch dabei treten aufgrund vier durch die Presse ausgeüblen großen Kräfte Brüche des Gewindebohrers und großer Verschleiß in den Bewegungsübertragungseinrichtungen auf.For converting the linear alternating movement of the ram into a Rotary movement of the head carrying a tap or a cutting stock either a rack or a worm is used, which on attached or supported to the fixed part of the machine and to the ram set firmly connected drive pinion in rotary motion, the latter with a Tap holder was fitted with ihi while turning down or up went. It is easy to provide that in such embodiments, absolutely a device must be provided, which a relative movement of the tap in the tap holder allows to avoid excessive forces and especially the difference in feed between the stroke of the ram and the stroke or feed of the tap to compensate, which is caused by the slope of the Thread is given. For this purpose spring devices or devices were made provided with helical sliding surfaces, but also occur due to four Great forces exerted by the press, fractures of the tap and great wear in the motion transmission devices.

Es wurde auch schon vorgeschlagen, den Trägerkopf für den Gewindebohrer oder die Schneidkluppe vollständig von dem Stößel der Presse zu trennen und ihm einen unabhängigen Motor zuzuordnen. Bei einer Presse, die mehrere Arbeitsgänge gleichzeitig an einem gleichen Teil oder einer Reihe von Teilen durchführen muß, welche sich entweder unter Bildung eines Bandes, falls sie nicht vollständig getrennt sind, fortbewegen oder in einer kontinuierlichen Folge von einem geeigneten Börderer transportiert werden, ist es offensichtlich erforderlich, den Schneidvorgang der Schraubengewinde mit den benachbarten Biege- oder Stanz- und Fortführungsvorgängen der Teile zu synchronisieren. In diesem Bälle ist eine unabhängige Steuerung wodurch einen Elektromotor zum Gewindeschneiden zwar realisierbar, aDer viel zu kompliziert.It has also been proposed to use the carrier head for the tap or to completely separate the die stock from the ram of the press and him assign an independent motor. In the case of a press that has several operations must perform simultaneously on the same part or a series of parts, which either form a band, if not completely separated are moving or in a continuous sequence from a suitable conveyor are transported, it is obviously necessary to start the cutting process of the Screw thread with the adjacent bending or punching and continuation operations to synchronize the parts. In this ball there is an independent control system An electric motor for thread cutting can be implemented, but it is much too complicated.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beßeitigen.The object of the invention is to overcome these disadvantages.

Die Erfindung ermöglicht es, die Wechselbewegung des Stößels durch eine einfache mechanische Steuerung auszunützen, welche ein flinimum an Verschleiß gewährleistet. Sie kann auch aufeinanderfolgenden Vorgängen auf einer Presse angepaßt werden. Schließlich kann die Drehachse des Werkzeugs, welche das Schneiden des Schraubengewindes gewährleistet, eine willkürliche Richtung bezüglich der Verschiebe- oder 3ewegungsrichtung des Stöße 15 erhalten.The invention makes it possible to carry out the alternating movement of the plunger use a simple mechanical control, which has a minimum of wear and tear guaranteed. It can also be adapted to successive operations on a press will. Finally, the axis of rotation of the tool, which is the cutting of the screw thread ensures an arbitrary direction with respect to the displacement or 3ewegungsrichtung of the thrust 15 received.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung umfaßt einen Mechanismus BXe zur Umformung der geradlinigen Bewegung des Stößels der Presse und am Ende einer verschiebbaren Welle dieses Mechanismus eine Halterung für das Werkzeug zum Gewindeschneiden, wobei diese verschiebbare Welle in Translationsrichtung fest mit dem Gehäuse eines Rädergetriebes verbunden ist, das sie antreibt und dessen Ausgangswelle mit einem Gewinde versehen und in eine nicht drehbare Mutter geschraubt und genen einen elastischen Anschlag abgestützt ist und der Vorschub des Gehäuses und der verschiebbaren Welle aufgrund des Zusammenwirkens der mit Gewinde versehenen Ausgangswelle und der Mutter gleich dem Vorschub ist, der sich aus dem Eingriff des Werkzeugs in das von ihm geschnittene Gewinde ergibt.The device according to the invention comprises a mechanism BXe for Reshaping the rectilinear movement of the ram of the press and at the end of a slidable Shaft of this mechanism a holder for the thread cutting tool, whereby this displaceable shaft in the translation direction fixed to the housing of a gear train is connected, which drives them and whose output shaft is threaded and screwed into a non-rotating nut and have an elastic stop is supported and the advance of the housing and the displaceable shaft due to the interaction of the threaded output shaft and the nut is the same is the feed rate that results from the engagement of the tool with the one it has cut Thread results.

Auf diese Weise wird das auf das Werzeug zum Schneiden der Schraubengewinde übertragene Iloment im wesentlichen für dieses Schneiden ausgenutzt, während die mechanische Axialkraft, welche das axiale Fortschreiten dieses Werkzeugs gewährleistet, nicht eine Folge der Schnittreaktion, sondern des Schubs ist, den dieses Werkzeug von dem Gehäuse erhält Auf diese Weise werden die Kräfte, welche auf das Werkzeug ausgeübt werden, beträchtlich begrenzt und dadurch die Gefahren des Brechens dieses Werkzeugs verringert.This way the tool will be used to cut the screw threads transferred Iloment essentially used for this cutting, while the mechanical axial force, which ensures the axial advancement of this tool, is not a consequence of the cutting reaction but of the thrust given by this tool received from the housing In this way the forces become which be exercised on the tool, considerably limiting the dangers of breaking this tool is reduced.

Wenn jedoch das axiale Fortschreiten des Werkzeugs nicht mehr möglich ist, trifft die Mutter auf ihren elastischen Stützanschlag, wodurch das Brechen des Werkzeugs vermieden wird, und zwar insbesondere dann, wenn die Verbindung dieses Werkzeugs mit der sie tragenden Welle durch ein drehmomentbegrenzendes Organ gewährlei£tet ist.However, if the axial advancement of the tool is no longer possible is, the mother meets her elastic support stop, causing the breakage of the tool is avoided, especially when the connection is this Tool with the shaft carrying it guaranteed by a torque-limiting element is.

Vorzugsweise besitzt die axial bewegbare Mutter eine seitliche Rampe oder Schräge, welche mit einem elektrischen Kontakt zur Steuerung der Presse, insbesondere zum Stillsetzen der Presse zusammenwirkt. Auf diese Weise werden sofort dann, wenn das Zurückweichen der Schraube eine vorgegebene Distanz erreicht, die Presse.The axially movable nut preferably has a side ramp or slope, which with an electrical contact to control the press, in particular cooperates to shut down the press. That way you will be instantly when the receding of the screw reaches a predetermined distance, the press.

und alle ihr zugeordneten Mechanismen in Stillstand gebracht, wodurch das Werkzeug vor Beschädigung geschützt wird.and brought all mechanisms associated with it to a standstill, whereby the tool is protected from damage.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Steigung der mit Gewinde versehenen Welle ein Vielfaches der Steigung des herzustellenden Gewindes, während das Rädergetriebe im umgekehrten Verhältnis untersetzend wirkt.In an advantageous embodiment of the invention, the slope is the threaded shaft is a multiple of the pitch of the one to be manufactured Thread, while the gear train acts in reverse proportion reducing.

Das Fortschreiten des Arbeitswerkzeugs entspricht auf diese Weise der Steigung des auszuführenden Gewindes, aber die Schubreaktionen auf das Gehäuse und folglich der sich daraus ergebende Verschleiß werden proporional zu diesem Verhältnis der Gewindesteigungen verringert.The advancement of the work tool corresponds in this way the pitch of the thread to be executed, but the thrust reactions on the housing and consequently the resulting wear will be proportional to this ratio the thread pitches are reduced.

Der Mechanismus zur Umformung der geradlinigen Bewegung des Stößels in eine Drehbewegung kann von beliebiger Art sein und beispielsweise gebildet werden von Zahnstange und Ritzel, Stangen mit schraubenförmiger Rampe oder Anstiegsfläche sowie einer Trommel, die mit einem aufgerollten Kabel verbunden ist. Vorzugsweise besitzt dieser Mechanismus einerseits eine mit dem Stößel verbuadene Kurbelstange und andererseits einen Kurbelzapfen, welcher eine Kaskade oder Reihe von Übersetzungszahnrädern antreibt.The mechanism for transforming rectilinear motion of The plunger in a rotary movement can be of any type and, for example, formed are made of rack and pinion, rods with a helical ramp or rising surface and a drum connected to a coiled cable. Preferably this mechanism has on the one hand a connecting rod connected to the plunger and on the other hand a crank pin which is a cascade or series of transmission gears drives.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden in folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung erläutert; in dieaer zeigt: Fig. 1 eine Seitenansicht einer gemäß der Erfindung ausgerüsteten Presse, Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht entsprechend der Linie II-II der Fig, 1, Fig. 3 eine Längsschnittansicht der das Gewindeschneid-Werkzeug tragenden Vorrichtung, und Fig. 4 eine Schnittansicht entsprechend der LInie IV-IV der Fig. 3.Further details and advantages of the invention are provided in the following for example explained with reference to the drawing; in which: Fig. 1 shows a side view a press equipped according to the invention, FIG. 2 is an enlarged sectional view corresponding to the line II-II of FIGS. 1, 3 is a longitudinal sectional view of the The device carrying the thread cutting tool, and FIG. 4 shows a sectional view accordingly the line IV-IV of FIG. 3.

Die in Fig. 1 dargestellte Presse besitzt einen Stößel 3, der in einem Rahmen 1, welcher den Matri@zenträgertisch, bzw. die Schneidplatte 2 trägt, vertikal bewegbar ist.The press shown in Fig. 1 has a ram 3, which is in a Frame 1, which carries the Matri @ center support table or the cutting insert 2, vertically is movable.

Eine mit diesem Stößel fest verbundene Verlängerung mg greift zwischen die Führungen 5 ein, welche durch die vertikalen Platten 6 und 7 getragen werden, die zusammen verbunden mit der parallelen Platte 8 und mit dieser durch Bolzen und der Grundplatte 21 das Chassis des Mechanismus zur Umformung der vertikalen Translationsbewegung des Stößels in eine Drehbewegung bilden.An extension mg firmly connected to this ram engages between the guides 5, which are carried by the vertical plates 6 and 7, which are connected together with the parallel plate 8 and with it by bolts and the base plate 21 form the chassis of the mechanism for converting the vertical translational movement of the plunger into rotary movement.

Dieser Mechanismus (Fig. 2) umfaßt eine Kurbelstange g, die an der Verlängerung 4 durch die achse 10 und an dem Zahn sektor 12, welcher auf der zwischen den Platten b und 7 angebrachten Welle schwenkbar ist, durch den Kurbelzapfen 11 angelenkt ist. Der Sektor 12 kämmt mit einem mit der Welle 15 fest verbundenen Ritzel 14, wobei die durch die Platte 7 geführte Welle 15 mit einem sich zwischen den Platten 7 und 8 drehenden Ritzel 16 fest verbunden ist.This mechanism (Fig. 2) comprises a connecting rod g, which is attached to the Extension 4 through the axis 10 and on the tooth sector 12, which is on the between the shaft attached to the plates b and 7 is pivotable by the crank pin 11 is hinged. The sector 12 meshes with a pinion fixedly connected to the shaft 15 14, whereby the shaft 15 guided through the plate 7 with a itself between the plates 7 and 8 rotating pinion 16 is firmly connected.

Das Ritzel 16 treibt seinerseits eine Bolge von Ubersetzungszahnrädern (im einzelnen nicht dargestellt) an, deren letztes 23 (Fig. 3) auf der Hohlwelle 24 verkeilt ist, welche sich in dem Kugellager 25 dreht, das in dem Block 26 angebracht ist, welcher durch die Mutter 27 an der Aussenseite der Platte 8 befestigt ist. Der Block 26 weist eine zur Welle 24 koaxiale Bohrung 28 auf, welche das Gleiten der Hülse 29 ermöglicht, die der Welle 30 als Lager dient, welche in der Welle 24 verschiebbar verkeilt ist.The pinion 16 in turn drives a bolt of transmission gears (not shown in detail), the last 23 (Fig. 3) on the hollow shaft 24 which rotates in the ball bearing 25 mounted in the block 26 which is fastened to the outside of the plate 8 by the nut 27. The block 26 has a bore 28 which is coaxial with the shaft 24 and facilitates the sliding the sleeve 29, which serves as a bearing for the shaft 30, which is in the shaft 24 slidably wedged.

Ln freie Ende der Welle 30 ist mit einem topf 31 versehen, in dem der Gewindebohrer 32 angebracht ist. Dieser Kopf besitzt vorteilhafterweise einen Drehmomentbegrenzer.Ln free end of the shaft 30 is provided with a pot 31 in which the tap 32 is attached. This head advantageously has one Torque limiter.

Die Hülse 29 ist mit einem Gehäuse 33 fest verbunden, das das mit der Welle 30 fest verbundene Getriebe 34 und das aufgrund der Klemmutter 37 mit der mit Gewinde versehen Welle 36 fest verbundene Getriebe 35 enthält.The sleeve 29 is fixedly connected to a housing 33, which with the shaft 30 firmly connected gear 34 and due to the clamping nut 37 with the threaded shaft 36 includes fixedly connected gears 35.

Die Welle 36 schraubt sich in die Nutter 38, die in der Bohrung 39 des Blocks 26 gleitet, wobei ein Drehen der PIutter durch den Finger 40 verhindert wird, der in die Nut 41 dieser Mutter eingreift.The shaft 36 screws into the nut 38 which is in the bore 39 of the block 26 slides, rotating the PIutter through your finger 40 is prevented from engaging in the groove 41 of this nut.

Die Mutter 38 ist gegen den von der Feder 42 gebildeten elastischen Anschlag abgestützt und wird in der Bohrung 39 durch den Schraubdeckel 43 gehalten. Die Mutter 38 besitzt an ihrem Innenende (Fig. 4) eine Rampe oder Schrägfläche 45, gegen die der Stößel 46 gedrückt wird, welcher auf den am Block 26 befestigten Schalter 47 einwirkt. Dieser Schalter kann eine Alarmvorrichtung oder direkt die Stromzufuhr zur Presse steuern.The nut 38 is against the elastic formed by the spring 42 The stop is supported and held in the bore 39 by the screw cap 43. The nut 38 has at its inner end (Fig. 4) a ramp or inclined surface 45, against which the plunger 46 is pressed, which on the switch attached to the block 26 47 acts. This switch can be an alarm device or directly the power supply steer to the press.

Bei einer derartigen usführungsform hat das Übersetzungsverhältnis der Zahnräder 34 und 35 zur Polge, daß sich die Welle 36 viel langsamer dreht als die Wellen 24 und 30, aber die Gewindesteigung der Welle 36 ist im uingekehrten Verhältnis größer als die Gewindesteigung des Gewindebohrers 32. In der dargestellten Äusführuiigsform ist das Ubersetzungsverhältnis der Getrieberäder 34 und 35 gleich 1/2, wahrend die Gewindesteigung der Welle 36 doppelt so groß wie die des Gewindebohrers 32 ist.In such an embodiment, the transmission ratio the gears 34 and 35 to the pole that the shaft 36 rotates much slower than shafts 24 and 30, but the thread pitch of shaft 36 is reversed Ratio greater than the thread pitch of the tap 32. In the illustrated In an embodiment, the transmission ratio of the gears 34 and 35 is the same 1/2, while the thread pitch of the shaft 36 is twice that of the tap 32 is.

Wenn auf diese Weise aufgrund des Schneidens des Schraubengewindes der Gewindebohrer 32 in ein mit Gewinde zu ver-' sehendes Teil vorgeschoben wird, d.h. sich in dieses Teil arbeitet, wird dieser Gewindebohrer durch den Vorschub des Gehäuse's 33 und der Hülse 29 begleitet, wodurch die auf den Gewindebohrer wirkenden anormalen axialkräfte vermieden werden.If this way due to the cutting of the screw thread the tap 32 is advanced into a part to be threaded, i.e. working its way into this part, this tap is fed by the feed of the housing 33 and the sleeve 29 accompanied, whereby the acting on the tap abnormal axial forces are avoided.

Es kann trotzdem geschehen, daß der Gewiclebohrer beispielsweise aufgrund einer fehlerhaften Vorbohrung nicht in das mit Gewinde zu versehende Teil eingreifen kann oder beim Bingreifen in dieses Teil verklemmt. In den zwei Fällen dreht sich die Welle 30 und somit die Welle 36 weiter, aber aufgrund der Unmöglichkeit des Vorschubs des Gehäuses 33 hat dies iur Folgen daß die Mutter 41 gegen die Feder 42 gedrückt wird und somit der Schalter 47 nach einem kurzen Zurückstoßen dieser Mutter ausgelöst wird.It can still happen that the Gewiclebohrer for example due to a faulty pilot hole, do not intervene in the part to be threaded may or jammed when biting into this part. In the two cases rotates the shaft 30 and thus the shaft 36 further, but because of the impossibility of the advance of the housing 33 this has the consequence that the nut 41 against the spring 42 is pressed and thus the switch 47 after briefly pushing it back Mother is raised.

In dem Falle der Verklemmung des Gewindebohrers verhindert der in dem Kopf 31 vorgesehene Drehmomentbegrenzer außerdem ein Brechen des Gewindebohrers aufgrund der Torsion.In the event of the tap jamming, the in The torque limiter provided for the head 31 also prevents the tap from breaking due to the torsion.

In der beschriebenen Ausführungsform ist der GewLndebohrer 32 horizontal gerichtet.In the embodiment described, the tap 32 is horizontal directed.

Durch Anbringen eines oder mehrerer Winkel-Zwischengetriebe in der Zahnradübertragung zwischen der Welle 15 und der Welle 24 kann diese Richtung willkürlich gewählt werden. Insbesondere könnte der Gewindebohrer vertikal nach oben oder nach unten gerichtet sein.By attaching one or more angular intermediate gears in the Gear transmission between shaft 15 and shaft 24 can have this direction arbitrarily to get voted. In particular, the tap could move vertically upwards or downwards be directed downwards.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist in Stirnansicht gleichermaßen die von den zwei Platten 50 und 51, welche auf des Träger 52 angebracht sind, gebildete Führung gezeigt, in der die mit Gewinde zu versehenen Teile 53, vorzugsweise in einer kontinuierlichen Folge, angebracht werden. Das Teileband wird vorteilhafterweise am Ende der Bearbeitung zerschntten, um die Teile voneinander zu trennen.In the embodiment shown in Fig. 1 is in front view likewise that of the two plates 50 and 51 which are mounted on the carrier 52 are shown formed guide in which the threaded parts 53, preferably in a continuous sequence. The parts conveyor will advantageously cut up at the end of machining to separate the parts from each other to separate.

- Patentansprüche - - patent claims -

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Device coupled to a press for cutting screw threads, which is a mechanism for reshaping the rectilinear movement of the press ram and at the end of a sliding shaft this mechanism has a holder for the tapping tool, thereby it is noted that the displaceable shaft (30) is fixed in a translatory manner is connected to the housing (33) of a gear train (34,35) that drives it and its output shaft (36) threaded and fitted with a nut (41) in Engagement is non-rotatable and supported against an elastic stop (42) being the one of the cooperation of the threaded output shaft and the mother-derived feed of the housing and the displaceable while equal is the feed that results from the engagement of the tool (32) in it cut threads in the part to be machined.

2 Apparatus according to claim 1, characterized in that it is not t that the axially movable nut (41) has a lateral ramp or inclined surface, which cooperates with an electrical contact (47) to control the press.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that g e k e a n -X e i c h n e t that the thread pitch of the threaded shaft (36) is a multiple the thread pitch of the thread to be produced, while the gear train (34,35) has an inverse ratio.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the mechanism for converting the movement of the plunger (3) into a rotary movement a piston rod (9) having one end on the plunger and with the other is hinged to a crank pin (11), which is a series of gears (12, 14.16 ... 23) drives.

5. Apparatus according to claim I, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the sequence of gears (12, 14,16 ... 23) at least between a pair flat plates (6,7) is included, which are parallel to the direction of displacement of the ram (3) of the press.

L e r s e i t e