DE2000779A1 - Werkzeugmaschine - Google Patents

Description

• W e r k z e u g m a s c h i n e Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugmaschine mit einer Antriebsspindel und mehreren in einem @agazin angeordneten, mit der Antriebsspindel in Eingriff bringbaren Werkzeugen.
• Bei bekannten Werkzeugmaschinen nach der DOS 1 477 478 besteht das Magazin aus einer kreisrunden Scheibe, die um ihren Mittelpunkt drehbar ist und auf der auf einem Kreisring konzentrisch zur @mfangsfläche die Werkzeuge verteilt angeordnet befestigt sind. Die bekannten Werkzeugmaschinen haben den Rachteil, daß auf dem scheibenförmigen Magazin nur eine begrenzte Anzahl von Werkzeugen befestigt werden kann. Je mehr Werkzeuge auf dem scheibenförmigen Magazin vorzuschen sind, desto größer muß der Durchmesser des scheibenförmigen Magazins gewählt werden. Das scheibenförmige Magazin kann jedoch nicht einen beliebig großen Durchmesser aufweisen, da dann zum einen das scheibenförmige Magazin sehr schwer wird und damit konstruktive Probleme auftreten. Zum anderem tritt bei großer werdendem Durchmesser das Magazin weit über das Maschinengehäuse hinaus und b3an sprucht damit verhältnismäßig viel zusätzlichen Raum.
• D.s die Drehachsen der Werkzeuge sehr genau auf einem zur Drehachse des scheibenförmigen Magazins konzentrischen reis angeordnet sein müssen, damit jedes Werkzeng mit der Antriebsspindel in Eingriff bringbar ist, bedingt die bekannte Konstruktion eine äußerst genaue Fertigung, bei der nur sehr kleine Toleranzen zugelassen werden können.
• Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile der bekannten Werkzeugmaschinen zu vermeiden. Gelöst wird die Aufgabe gCtiiß der Erfindung dadurch, daß die Werkzeuge in Aufnahmen lösbar befestigt sind, die kettenartig aneinandergoreiht sind, und daß die Aufnahmen vor das arbeitsseitige Ende der Antriebsspindel bewenbar sind.
• Auf diese Weise kann die Werkzeugmaschine mit nahezu beliebig vielen Werkzeugen bestückt werden. Ein weiterer Vorteil be:>teht darin, daß die kettenartig aneinandergereihten Aufnahmen in der Umgebung der Antriebsspindel beliebig angeordnet und geführt werden können und damit vorzugsweise an solchen Stellen der Werkzeugmaschine, an denen sie keinen den Umfang, die Linie oder die Breite der Werkzeugmaschine vergrößernden Raum einnehmen. Es besteht lediglich die Bedin Blg, daß jeweils eine Aufnahme vor das arbeitsseitige Ende der Antriebsapindel zu liegen kommt, wobei es gleichsultig ist, aus welcher Richtung bzw. in welcher Richtung die nachfolgende Aufnahme komat bznv. die vorhergehende Aufnahme läuft0 Dadurch kann die Anordnung der kettenartig aneinandergereihten Aufnahmen am Werkzeugmaschinenblock mit verhältnismäßig großen Toleranzen erfolgen.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Aufnahmen zu einer endlosen Gliederkette miteinander verbunden. Eine derartige Gliederkette kann verhältnismäßig lang gemacht werden und beliebig am Liaschinenkörper angeordnet und geführt werden beispielsweise den gesamten Maschinenkörper umgeben. Die Gliederkette kann aber auch, wie es bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht ist, in der Form eines Ovales geführt sein.
• Um die zwischen den Aufnahmen angeordneten Kettenglieder verhältnismäßig einfach ausbilden zu können, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Ebene der Gliederkette senkrecht zu der Achse der Antriebsspindel, also in der Regel horizontal angeordnet, so daß die Kettenglieder keine allzu großen Zugkräfte aufnehmen müssen.
• Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß jederzeit alle Werkzeuge bequem zugänglich sind.
• Für den Antrieb der Kette sind ein kltriebskettenrad und ein an ortsfesten Beststellschrauben in Richtung der Längsachse des Ovales verschiebbar geführtes Spanilkettenrad vprgesehen, wobei diese Räder an den Außenflächen der Aufnahmen eingreifen. Um diese Kette in einfacher Weise spalulen zu können, können dabei die Feststellschrauben in Langlöchern einer mit dem Spannkettenrad verbundenen Platte geführt sein, wobei eine in einem ortsfesten Iachstellbock geführte Justierschraube vorgesehen ist, deren Ende an einer Stirnfläche der Platte anliegt.
• Um die kettenartig aneinanderhängenden Aufnahmen an jeder Stelle des Kettenweges in ihrer horizontalen Lage auf zuhängen und zu führen, sind bei einer Ausführungsform der Erfindung an den Längs seiten der ovalen Form zu beiden seiten der Kettenglieder Führungsschienen angeordnet.
• Die Aufnahmen können dabei einen Flansch aufweisen, der in die Führungsschienen eingreift und gegebenenfalls auf den Armen der Kettenräder aufliegt. Die Führungsschiene muß dabei das Gewicht der Aufnahme plus Werkzeug aufnehmen und kann als Gleitführung ausgebildet seih. Damit die Aufnahmen jedoch auf der Führungsschiene mit möglichst geringem Reibungswiderstand gleitet, können an der Führungsschiene Wälzlager angeordnet sein, auf denen die Flansche geführt sind. Um die Letzte auch in ihrer Ebene quer zur Bewegungsrichtung führen zu können, weisen in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die I1ührungsschienen senkrecht zur Kettenebene verlaufende Pal3flachan auf, die seitlich <in der Aufnahme angreifen.
• Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Aufnahme hülsenartig ausgebildet, wobei der Innendurchiaesser der Ifülse dem Außendurchmesser einer die Antriebs spindel enthaltenden Pinole entspricht. Am werkzeugseitigen Ende der Aufnahme ist dabei eine Rastvorrichtung für einen Werkzeughalter vorgeschen. Der Werkzeughalter ist damit in seiner Ruhestellung stets in der Aufnahme gehalten und kann nur durch die ;ntriebsspindel herausgedrückt werden, die mit hilfe ihrer Pinole geführt und in die Aufnahme eingeführt wird. Die Rastvorrichtung ;-tai£n dabei gegen Federwirkung radial verschiebbare Kugeln aufweisen, die in all einer Innenstirnfläche der Aufnahme am Umfang verteilt angeordnete, radiale Sackbohrungen verschiebbar geführt sind, wobei der Werkzeughalter einen mit Schrägflächen versehenen radialen Flansch aufweist, der die Kugelraste hintergreift. Diese Hast-Vorrichtung weist eine sehr einfache und preisgünstige, dabei aber sehr betriebssichere Konstruktion auf, die allen Anforderungen gerecht wird. Damit der Werkzeughalter beim Zurückziehen in die Aufnahme nur bis kurz hinter die Kugelraste hochgezogen wird, weist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Bohrung der Aufnahme eine stufenförmige Erweiterung auf, an deren Ringstirnfläche eine Flache des Flansches des Werkzeughalters zur Anlage kommt. Diese Anordnung läßt sich leicht so ausbilden, daß der Werkzeughalter ohne zu großes Spiel fest zwischen Kugelraste und stufenförmiger Erweitorung gehalten ist.
• Die Übertragung dcs Drehmomentes von der Antriebs spindel auf den Werkzeughalter kann beispielsweise über Scheiben mit schrcig verzahnten Stirnflächen erfolgen. Bei einer Ausführungsform der Brfindung jedoch weist der Werkzeughalter einen Zahnkranz mit Außenverzahnung auf, der mit einem Zahnkranz mit Innenverzahnung der Antriebsspindel in Eingriff bringbar ist. Damit dann, wenn beim Aufsctzen der Antriebsspindel auf den Werkzeughalter die Zähne des Zahnkranzes der Antriebsspinde@ und die des Zahnkranzes des Werkzeughalters übereinandersteher, die @äl de des Zaliiikränze nicht beschädigt werden oå-i gar ausbrechen, ist in weiterer Aussestaltung der Erfindung der Zahnkranz der Antriebsspindel gegen Federwirkung in axialer Richtung verschiebbar gelagert. Damit die beiden Zahnkränze ineinandergreifen können, wird die hntriebsspindel zunächst mit einer Einweisdrehzahl betrieben, die wesentlich geringer als die Betriebsdrehzahl ist, so daß die beiden Zahnkränze schon nach einer geringen Drehung ineinandergreifen. Um das Ineinandergreifen der beiden Zahnkränze zu erleichtern, können die Zähne der Zahnkränze an ihren gegenüberliegenden Stirnflächen mit Schrägflächen versehen sein. Zur Übertragung des Drehmomentes von der Antriebsspindel auf den verschiebbar gelagerten Zahnkranz können dabei zwischen Zahnkranz und Antriebsspindel am Umfang verteilte, in Nuten von Zahnkranz und Antriebsspindel eingreifende Mitnehmersteine vorgesehen sein.
• Zur genauen Zentrierung des Werkzeughalters in der Antriebs spindel beim Aufsetzen der Antriebsspindel auf den Werkzeughalter weist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Werkzeughalter an seinem der Antriebsspindel zugewandten Ende eine konische Paßfläche auf, die in eine konische Paßbohrung der Antriebsspindel eingreift. Damit ist in einfacher Weise eine genaue Selbstzentrierung erreicht.
• Der Vierkzeughalter muß in Betriebsstellung an der Antriebsspindel verschiebefest gehalten sein und nach Einrasten in die Rastvorrichtung der Aufnahme, d.h. in seiner Ruhestellung, von der Antriebsspindel lösbar sein. Dies wird dadurch erreicht, daß in der Antriebsspindel eine Vorrichtung zur lösbaren axialen Befestigung des Werkzeughalters angeordnet ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält dazu die Befestigungsvorrichtung einen im werlczeugseitigen Ende der Antriebsspindel begrenzt axial verschiebbaren Sperrschieber, dessen Helativbewegung gegenüber der Spindel von seinem Auffahren gegen einen Anschlag des Werkzeughalters abgeleitet ist. In dem Schieber sind ferner radial verschiebbare Sperrelemente angeordnet, deren Bewegung von der Axialbewegung des Sperrschiebers abgeleitet ist und die in Sperrstellung einen radialen Flansch des Werkzeughalters hintergreifen. Auf diese Weise ist eine einfache mechanische Vorrichtung zur lösbaren$ axialen Befestigung des Werkzeughalters an der Antriebsspindel geschaffen, die ohne zusätzliche Handgriffe des Bedienenden funktionsfähig ist und die ohne elektrische oder hydraulische Hilfsmittel auskommt. Eine derartige Vorrichtung ist auch sehr betriebssicher.
• Damit bei einem Werkzeugwechsel die Kette so angehalten wird, daß die gewünschte Aufnahme genau vor dem arbeitsseitigen Ende der Antriebsspindel steht, weist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Werkzeugmaschine eine Feststellvorrichtung zur Grwbjustierung auf. Diese Vorrichtwlg kann einen Zylinder mit Kolben und beidseitig beaufschlagbar geführter Kolbenstange aufweisen, deren vorderes, mit runden Flächen abgesetztes Ende zwischen zwei benachbarte Aufnahmen eingreift.
• Zum Feinausgleich von Toleranzen beim Zuführen einer Aufnahme vor das arbeitsseitige Ende der Antriebsspindel weist bei einer Ausführungsform der Erfindung die Aufnahme an der Innenfläche ihres spindelseitigen Endes eine Einlaufschräge und die die Antriebs spindel umgebende Pinole an der Außenfläche ihres werkzeughalterseitigen Endes ebenfalls eine Einweisschräge auf.
• Dadurch erfolgt in einfacher Weise eine Zentrierung zwischen Werkzeughalter und Antriebsspindel.
• Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert wird. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können bei anderen Ausführungsformen der Erfindung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden. Es zeigen Fig. 1 einen Schnitt längs der Linie I-I der Fig. a der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine,.
• Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 runden Schnitt längs der Linie 111-111 der Fig. 1 bei in die Aufnahme eingerastetem Werkzeughalter und eingeflhrener Antriebsspindel, wobei jedoch die Längsachse einer Aufnahme in der Schnittebene liegt, und Fig. 4 einen Teilschnitt entsprechend i. 3, jedoch bei ganz ausgefahrener und sich in Betriebsstellung befindender Antriebsspindel mit einem an der Antriebsspindel befestigten Werkzeughalter, in vergrößertem Maßstab.
• Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine weist ein Kettenmagazin 1 auf, dessen Ebene horizontal verläuft und das an einer Grundplatte 2 hängend angeordnet ist. Die Grundplatte 2, die sich über den größten Teil der Länge undsüber die gesamte Breite des Kettenmagazins 1 erstreckt, wiederum ist mittels an ihrer Längsseite angeordneter Schrauben 3 an einer Stelle eines nicht dargestellten Gehäuses der Werkzeugmaschine befestigt.
• Wie insbesondere aus Fig. 1 erpichtlich, weist das Kettenmagazin 1 Aufnahmen 5 auf, die mittels 1kettenglieder 6 zu einer endlosen Gliederkette 7 verbunden sind. Die Gliederkette 7 ist in der Form eines Ovales geführt und ihre Ebene ist horizontal angbordnet. Die Bezeichnung "oval" soll auch die dargestellte Form mit umfassen, also eine Form, bei der zwei parallele, gleichlange Strecken an ihren Enden durch Kreisbögen miteinander verbunden sind.
• Innerhalb der oval geführten Gliederkette 7 sind ein Antriebskettenrad 8 und ein Spannkettenrad 9 angeordnet, deren Zähne 10 am Umfang der Aufnahmen 5 angreifen und zwischen zwei aufeinanderfolgende Aufnahmen 5 eingreifen.
• Die Kettenräder 8 und 9 bestehen, wie insbesondere aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, aus zwei Kettenradscheiben 11 und 12, die durch ein mit einer zentralen Bohrung 20 versehenes Distanzstück 13 in einem Abstand voneiiiander gehalten und die durch Schrauben 14 befestigt und mittels Paßstifte 15 zentriert sind. Im Bereich der Zähne 10 sind zwischen den Kettenscheiben 11 und 12 Abstandslialter 16 angeordnett deren Zapfen 17 in Bohrungen 18 der Kettenscheiben 11 und 12 eingreifen. Jeweils zwischen in radialer Riecht iurt ys t@reinanderliegender Schraube 14 und Abstandshalter 16 sind @@@@f@schrauben 19 angeordnet, die durch eine Bohrung der Kettence@ he 11 hindurch6esteckt und in einer Gewindebohrung der Ketten-Scheibe 12 eingeschraubt sind. In der Bohrung 10 des Distanzstückes 13 des Antriebskettenrades 8 ist eine Antriebswelle 21 durch einen Keil 25 befestigt, die einen auf dem Diatanzatück 13 aufliegenden Flansch 22 aufweist und deren aus dem Distanzstück 13 herausragendes Ende als Gewindezapfen 23 ausgebildet ist, auf den eine Mutter 24 aufgeschraubt ist, die an der Stirnfläche des Distanastückes 13 anliegt. Das aus dem Distrnsstück 13 herauaragende Ende der Antriebswelle 21 ist in einem an der Grundplatte 2 befestigten Gehäuse 26 mittels axialer und radialer Rollenlager 28 bzw. 27 gefühyty und mit einem nicht dargestellten Antrieb verbunden.
• Durch die Bohrung 20 des Distanzstückes 13 des Bpannkettenrades 9 greift ein Zapfen 31 hindurch, der an einer Platte 32 befestigt ist und der in dem Distanzstück 13 des Spannkettenrades 9 mittels radialer und axialer Rollenlager 33 bzw. 34 gelagert ist. Die Rollenlager 33 und 34 sind zwischen einem in die Bohrung 20 ragenden, ringförmigen Flansch 35 und einem unterhalb der Platte 32 angeordneten, mit einer Bohrung versehenen und am Distanzstück 13 befestigten Deckel 37 einerseits und einer Mutter 38 andererseits gehalten, die auf einem am Ende des Zapfens 31 angeordneten Gewinde zapfen aufgeschraubt ist. Auf der der Platte 32 abgewandten Stiraseite des Distanzstückes 13 des Spannkettenrades 9 ist ein beckel 39 aufgeschraubt.
• An der Grundplatte 2 sind im Bereich des Spannkettenrades 9 vier Feststellschrauben 42 befestigt, in denen die Platte 32 eingehangt ist. Die Platte 32, die im Bereich ihrer Ränder an der Grundplatte 2 anliegt, weist vier verteilt angeordnete, vom Rand der Platte 32 ausgehende und in Richtung der Längsachse des Ovaler der Gliederkette 7 angeordnete Langlöcher 40 auf, die an der dem Spannkettenrad 9 zugewandten Seite der Platte 32 eine Führungsnut 41 aufweisen, in denen der Kopf der Schrauben 44 gleiten kann. An der Grundplatte 2 ist ferner ein mit einer Gewindebohrung versehener Nachstellbock 43 befestigt, in den eine in Richtung der Längsachse des Ovales der Gliederkette 7 angeordnete, mit einer Feststellmutter 45 versehene Justierschraube 44 eingeschraubt ist, die sich an einer Stirnfläche 46 der Platte 32 mit ihrem gewindeseitigen Ende abstützt. Auf diese Weise drückt die Justierschraube 44 gegen die Stirnfläche 46 der Platte 32, die über die Langlöcher 40 in den Schrauben 42 verschiebbar geführt ist.
• Die Gliederkette 7, die im Bereich ihrer Krümmung von den Kettenrädern 8 und 9 gehalten und geführt ist, ist, wie aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich, an ihren Längsseiten in Führungsschienen 50 und 51 geführt, die mittels Schrauben 52 und 53 an der Grundplatte 2 befestigt sind. Die Führungsochienen 50 erstrecken sich außen längs der gerade verlaufenden Trume der ovalen Gliederkette 7 und die Führungsschienen 51 längs der Innenkante der Gliederkette 7 im Bereich zwischen den beiden Kettenrädern 8 und 9. Die Führungsschienen 50 und 51 weisen einen L-förmigen Querschnitt auf, deren einer Schenkel 54 parallel zu der Achse der Aufnahmen 5 angeordnet ist, während die dazu senkrechte Leiste 55 die mit einer Führungsfläche 56 versehen ist an dem Umfang der Aufnahmen 5 zur Anlage kommt. Zwischen den Flächen 56 einander gegenüberliegender Schienen 50 und 51 werden die Aufnahmen genau geführt. Die Aufnahmen 5 sind über an ihnen angeformte ringföriaige Flansche 57 und 58 an den Schienen 50 und 51 aufgehängt. Diese Flansche 57 und 58 sind in einem Abstand von den Stirnflächen 63 und 70 der Aufnahmen 5 angeordnet. An der den Stirnflächen 63 und 70 der Aufnahmen 5 zugewandten Seite der Flansche 57 und 58 liegen jeweils zwei Kettenglieder 6 aufeinandergeschichtet an, die die betreffende Aufnahme mit der vorhergehenden bzw. der nachfolgenden Aufnahme verbinden und die mit Hilfe eines Sprengringes 59 und eines Überwurfringes 65 in ihrer Lage gehalten und an den Aufnahmen 5 schwenkbar befestigt sind. Im Bereich der Krümmung der ovalen Gliederkette 7 greifen zwischen die Flansche 57 und 58 die Zähne 10 der Kettenscheiben 11 und 12 ein, deren Abstand voneinander dem lichten Abstand der beidon Flansche 57 und 58 entspricht. Im Bereich der Geraden der ovalen Gliederkette 7 dagegen hintergreift die Leiste 55 der Führungsschienen 50 und 51 den Flansch 57. In der Leiste 55 der Führungsschienen 50 und 51 sind Rollen 60 gelagert, auf denen der Flansch 57 der Aufnahmen 5 aufliegt. Diese Rollen nehmen das Gewicht der Gliederkette und der daran befestigten Werkzeuge auf.
• An einer Stelle der ovalen Gliederkette 7 sind zwei weitere, parallel zueinander angeordnete, sich nur über die Länge einerAufnahme 5 erstreckenden Leisten 61 bei dem dargestellten Äusführungsbeispiel im Bereich zwischen einer der Führungoschienen 51 und dem Spannkettenrad 9 angeordnet. 61e sind mittels Schrauben 62 an der Grundplatte 2 derart befestigt, daß die der Grundplatte 2 zugewandte Stirnfläche 63 der Aufnahmen 5 an der der Grundplatte 2 abgewandten Paßfläche 47 dieser Leisten 61 elliegen. Im Bereich dieser Leisten 61 weist die Grundplatte 2 eine große Bohrung 64 auf, dieetwa dem Innendurchmeser der Aufnahmen 5 entspricht. An dieser Stelle greift eine die Antriebsspindel 101 enthaltende Pinole 102 (Fig. 4) in die Aufnahme 5 ein.
• Auf der der Grundplatte 2 abgewandten Stirnfläche 70 der Aufnahmen 5 ist der Uberwurfring 65, zwischen dem und dem Flansch 58 die Kettenglieder 6 angeordnet sind, mittels am Umfang verteilt angeordneter Schrauben 72 an den Aufnahmen 5 befestigt. Er weist am Umfang verteilt angeordnete radiale Bohrungen 73 auf, in die Rastkugeln 74 eingesetzt sind, die sich über Bedern 75 an einem die Bohrungen außen abschließenden Ring 76 abstützen. Biit Hilfe dieser aus den Kugeln 74 und Federn 75 gebildeten Kugelrasten 77 werden .erkzeughalter 78 in den Aufnahmen 5 gehalten.
• Ein Werkzoughalter 78 weist, wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich, einen Kegel 80 auf, an den sich ein Zahnkranz 81 mit Außenverzahnung anschliebt, dessen Zähne an ihrer dem Kegel 80 zugewandten beite abgeschrägte Flächen 82 aufweisen. An den Zahnkranz 81 schließt sich ein Flansch 83 mit größerem Durchmesser an, zwischen dem und dem Zahnkranz 81 der Werkzeughalter 78 eine Ilohlkehle aufvJeizt. Die dem Kegel 80 abgewandte Stirnfläche 84 des Flansches 83, an der mittels in Bohrungen 85 eingreifender bchrauben ein Werkzeug beliebiger Art befestigt werden kann, ist als Paßfläche ausgebildet.
• An dem Umfang 88 des Flansches 83 ist ein Ring 86 über Kugellager 87 drehbar gelagert Der Ring 86 ist dadurch iu axialer Richtung festgehalten, daß an seiner Innenflüche eine Nut vorgesehen ist, in die ein Sprengring 89 eingreift, der an einer der Stirnfläche 84 gegenüberliegenden Stirnflache des Teiles 83 des Werkzeughalters 78 anliegt. Der Ring 86 dreht sich also bei einer Drehung des Werkzeughalters 78 nicht mit. Der Ring 86 weist ferner an seinem Umfang einen Flansch 90 auf, der den größten Durchmesser des Werkzeughalters 78 bildet und dessen Flanken mit Schrägflächen 91 und 92 versehen sind, durch die ein Ein und Ausrasten in die Kugelrauten 77 ermöglicht wird. Der Ring 86 weist ferner einen axialen, ringförmigen+ in Richtung des Kegels 80 vorstehenden Vorsprung 93 auf, dessen Stirnfläche 94 an einer Imienringstirnfläche 95 einer Stufe 96 der Aufnahmen 5 zumindest beim Ablegen des Werkzeughalters 78 in der Aufnahme zur Anlage kommt.
• Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine weist ferner, wie insbesondere aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich, eine Antriebsspindel 101 auf, die in einer Pinole 102 gelagert ist. Durch eine geeignete Steuerung der Gliederkette 7 wird jeweils eine Aufnahme 5 mit dem gewünschten Werkzeug vor die Antriebsspindel 101 gefahren. Zur einigerm;l3en genauen Positionierung einer Aufnahme 5 unter die Antriebsspindel 101 ist an der Grundplatte 2 eine Feststellvorrichtung 103 befestigt, die einen Zylinder 104 aufweist, in dem ein Kolben 105 mit einer Kolbenstange 106 beidseitig beaufschlagbar geführt ist. Am vorderen Ende der Kolbens tange 106 ist ein mit runden Flächen abgesetzter Bolzen 107 befestigt, der dann, wenn der Antrieb für das Antriebskettenrad 8 abgeschaltet ist, zwischen zwei benachbarte Aufnahmen 5 eingreift, um die Gliederkette 7 genau unter die Antriebsspindel 101 zu bringen.
• Die Antriebsspindel 101, die mit einem nicht dargestellten Antrieb verbunden ist, weist an ihrem der Gliederkette 7 zugewandten Ende einen Zentrierkonus 110 auf, in den der Kegel 80 des Werkzeughalters 78 paßt.
• Beim Einfahren der Antriebsspindel 101 in den (erkzeughalter 78 wird damit eine Selbstzentrierung des llerkzeughalters 78 in der Antriebsspindel 101 erreicht. Die Antriebsspindel 101 weist ferner an ihrem dem Werkzeughalter 78 zugewandten Ende einen Zahiikranz 111 mit Innenverzahnung 112 auf, dessen Zähne ebenso wie die des Zahiikranzes 81 des Werkzeughalters 78 an ihrem dem Werkzeughalter 78 zugewandten Ende mit Schrägflächen 113 versehen sind, die den Eingriff der beiden Zahnkränze 81 bzw. 111 erleichtern. Der Zahnkranz 111 ist in der Antriebs spindel 101 austauschbar befestigt und gegen die Wirkung einer Feder 114 axial verschiebbar angeordnet.
• Der Zahiikranz 111 wird durch die Feder 114 an einen Innenflansch 115 eines Ringes 120 angedrückt, der mittels am Umfang verteilt angeordneter Schrauben 116 an der die Antriebsspindel 101 umgebenden Pinole 102 befestigt ist, deren Außendurchmesser gleich dem Innendurohmesser der Aufnahmen 5 ist.
• Die Ubertragung des Drehmomentes von der Antriebs spindel 101 auf den Zahnkranz 111 erfolgt über in Nuten der Antriebsspindel 101 und des Zahnkranzes 111 eingreifende, am Umfang verteilt angeordnete Mitnehmersteinen 117. Der Zahnkranz 81 des Werkzeughalters 78 ist etwas kürzer als der Zahnkrahz 111 der Antriebsspindel 101. Stehen beim Auffahren der Antriebsspindel 101 auf den Werkzeughalter 78 die Zähne der beiden Zahnkränze 81 und 111 aufeinander, so kann der Zahnkranz 111 nach oben ausweichen, so daß die Zähne nicht beschädigt werden oder gar ausbrechen. Damit in einem derartigen Fall die Zahnkränze 81 und 111 mit Sicherheit ineinander in Eingriff kommen, wird die Antriebsspindel 101 durch eine geeignete, nicht dargestellte Steuerung beim Einschalten zunächst mit einer Einweisdrehzahl angetrieben, die wesentlich geringer ist als die Arbeitsdrehzahl. Während der Zeit, in der die Antriebs spindel 101 mit der Einweisdrehzahl angetrieben ist, führt die Antriebsspindel 101 etwa eine Umdrehung aus.
• Um ein sicheres Einfahren der Pinole 102 in eine Aufnahme 5 zu gewährleisten, weist die Pinole 102 an der Außenjläche ihres werkzeughalterseitigen Endes eine Einweisschräge 118 und die Aufnahmen 5 an der Innenfläche ihres spindelseitigen Endes eine Einlaufschräge 119 auf, so daß eine genaue Positionierung der jeweiligen Aufnahme erfolgt.
• Die Antrieb<spiiidel 101 weist ferner eine Vorrichtung zur losbctren axialen Befestigung des Werkzeughalters 78 auf.
• Zu diesem Zweck weist die Antriebsspindel am inneren Ende des Zentrierkonus 110 eine zylindrische Bohrung 121 auf, in der ein hülsenförmiger Sperrschieber 122 axial verschiebbar geführt istfi der an seinem dem Werkzeughalter 78 zugewandten Ende eine radiale Bohrung 123 aufweist, in die radial verschiebbare, kugelförmige Sperrelemente 124 eingesetzt sind. Der Sperrschieber 122 weist ferner am Umfang verteilt angeordnete axiale Langlöcher 125 auf durch die Jeweils ein Stift 131 zur starren Verbinduiig eines axialen Bolzens 130 mit der Antriebsspindel 101 hindurchgreift. Unterhalb der Langlöcher 125 ist auf dem Sperrochieber 122 eine Anschlaghaube 126 starr befestigt, die in einer Erweiterung 127 der zylindrischen Bohrung 121 der Antriebsspindel 101 angeordnet ist und die an ihrem den Sperrelementen 124 zugewandten Ende einen radialen Flansch 128 aufwei.
• An der Haube 126 und damit an dem Sperrschieber 122 greift eine Druckfeder 129 an, deren anderes Ende sich an einer Innenstirnfläche der Erweiterung 127 der zylindrischen Bohrung 121 abstützt.
• Der Bolzen 130 verjüngt sich an seinem dem IJerkzeughalter 78 zugewandten Ende über Schrägflächen 132. Der Kegel 80 des Werkzeughalters 78 weist eine entsprechende zentrale, axiale Bohrung 134 auf, deren Durchmesser dem des Sperrschiebers 122 entspricht und die in ihrer liitte mit einer radialen Hinterschneidung 135 versehen ist, die der Form der kugelförmigen Sperrelemente 124 angepaßt ist.
• Bei der in Fig. 3 dargestellten Betriebsstellung ist der Werkzeughalter 78 von der Antriebsspindel 101 [,etrenllt.
• Die leder 123 drückt den Sperrscllieber 122 nach unten, so daß die Kugeln 124 im Bereich des verjüngten unteren Endes des Bolzens 130 stehen. Die Kugeln 124 sind in den Bohrungen 123 so gehalten, daß sie nicht (:anz aus den Bohrungen 123 nach außen herausfallen können, beispivlsweise können sich die Bohrungen 123 nach außen verjüngen. Tritt nun die Pinole 102 in die Aufnahme 5 ein, so führt die Innenfläche 136 der Bohrung 134 die Kugeln 124 nach Innen, Im weiteren Verlauf der Axialbewegung der Pinole setzt der Flansch 128 auf der Stirnfläche 137 des Kegels 80 auf, so daß entgegen der Wirkung der Feder 12 der Sperrschieber 122 relativ zu der Antriebsspindel 101 bei der weiteren Absatzbewegung der I>inole axial nach oben geschoben wird. Durch diese Relativbewegung zwischen dem Bolzen 130 und dem Schieber 122 werden die kugeln 124 durch die Schrägfläche 132 radial nach außen gedrückt, so daß sie in die Hinterschneidung 135 eingedrückt werden.
• Zugleich kommen die beiden Zahnkränze 81 und 111 miteinander in Eingriff. Bei der weiteren Abwärtsbewegung der Pinole 102 rastet der Werkzeughalter 78 aus der Aufnahme 5 aus, die Pinole schiebt sich durch die Aufnahme 5 hindurch und das am Werkzeughalter 78 befestigte Werkzeug führt an den Werkstück einen Arbeitsvorgang aus. Während dieser Bewegung ist der Sperrschieber 123 durch eine nicht geneichnete Vorrichtung in der Stellung arretiert, in der er die Kugeln 124 in der in Fig. 4 gezeichneten Stellung halt. Zu diesem Zweck ist der Sperrschieber 122 innerhalb der axialen Bohrung 101 in Fig. 4 nach oben verlängert.
• Beim Zurückziehen des Werkzeuges rastet zunächst der Werkzeughalter 78 in seiner in den Kugelrasten 77 der Aufnahme 5 wieder ein. Dann wird die Verriegelung zwischen den Sperrschieber 122 und der Antriebsspindel 101 aufgehoben, so daß beim weiteren Zurückziehen der Pinole 102 der Sperrschieber 122 zunächst unter Wirkung dyF Feder 129 auf der Stirnfläche 137 des Kegels 80 steenbleibt, während der Bolzen 130 sich zusammen mit der Antriebsspindel 101 weiter nach oben bewegt. Dadurch kommen wieder die Schrägflächen 132 und das verjüngte Ende des Bolzens 130 in den Bereich der Kugeln 124, so daß die Kugeln aus der liintersclmeidung 135 sich radial nach innen bewegen können und damit die axiale Verbindung zwischen der Antriebsspindel 101 und dem Werkzeughalter 78 gelöst wird.
• Wenn auch spezielle Ausführungsformen der Erfindung im einzelnen beschrieben wurden, versteht es sich, daß zahlreiche Abwandlungen gegenüber den dargestellten Ausführung.(3beispielen möglich sind, ohne den durch die Ansprüche gesteckten Rahmen der Erfindung zu verlassen. So kann insbesondere die Gliederkette Jede beliebige Form aufweisen und sie kann beispielsweise um das gesamte Maschinengehäuse herumgeführt sein.

Claims (22)

Patent ansprüche

1. iJerkzeugmaschine mit einer Antriebsspindel und mehreren in einem Magazin angeordneten, mit der Antriebsspindel in Eingriff bringbaren Werkzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge in Aufnahmen (5) lösbar befestigt sind, die kettenartig aneinandergereiht sind, und daß die Aufnahmen (5) vor das arbeitsseitige Ende der Antriebsspindel (101) bewegbar sind.

2. erkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmen (5) zu einer endlosen Gliederkette (7) miteinander verbunden sind.

3. Werkzeurnaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gliederkette (7) in der Form eines Ovales geführt ist.

4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekemlzeichnets daß die Ebene der Gliederkette (7) horizontal angeordnet ist.

5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzei('hneb, daß ein Antriebskettenrad (8) und ein an ortsfesten Feststellschrauben (36) in Richtung der Längsachse des Ovales verschiebbar geführtes Spannkettenrad (9) vorgesehen sind, wobei diese Räder an den Aul3enflächen der Aufnahmen (5) eingreifen.

6. Werkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Feststellschrauben (36) eine Platte (32) mit Hilfe von Langlöchern (40) geführt ist, daß all der Platte (32) ein Spannkettenrad (9) gelagert ist und daß eine in einem ortsfesten I[achstellbock (43) geführte Justierschraube (44) vorgesehen ist, deren Ende an einer Stirnfläche (46) der Platte (32) anliegt.

7. Ilerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Längsseiten der ovalen Form zu beiden Seiten der Kettenglieder (6) Führungsschienen (50, 51) angeordnet sind.

8. Werkzeugmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmen (5) einen Flansch (57, 58) aufweisen, der in die Führungsschienen (50, 51) eingreift.

9. Werkzeugmaschine nach Anspruch 8, dadurch gelcennzeichnet, daß an der Führungsschiene (50) Wälzlager (60) angeordnet sind, auf denen die Flansche (57) geführt sind.

10. Werkzeugmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschienen (50) senkrecht zur Kettenebene verlaufende Paßflächen (63) aufweisen, die seitlich an der Aufnahme angreifen.

11. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansirüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (5) hülsenartig ausgebildet ist, wobei der Innendurchmesser der ilülse dem Außendurchmesser einer die Antriebsspindel (101) enthaltenden Pinole (102) entspricht, und daß am werkzeugseitigen Ende der Aufnahme (5) eine Rastvorrichtung (77) für einen Werkzeughalter (78) vorgesehen ist.

12. Werkzeugmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichllet, daß die Rastvorrichtung (77) gegen Federwirkwlg radial verschiebbare Kugeln (74) aufweist, die in an einer Innenstirnfläche der Aufnahme (5) am Umfang verteilt angeordnete, radiale Sackbohrungen (73) verschiebbar geführt sind und daß der Werkzeughalter (78) einen mit Schrägflächen (91, 92) versehenen radialen Flansch (90) aufweist, der die Kugelraste (77) hintergreift.

13. Werkzeugmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung der Aufnahme (5) eine stufenförmige Erweiterung (96) aufweist, in deren Ringstrinfläche eine Fläche (95) des Flansches (90) des Werkzeughalters (78) zur Anlage kommt.

14. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter (78) einen Zahnkranz (81) mit Außenverzahnung aufweist, der mit einem Zahnkranz (111) mit Innenverzahnung der Antriebsapindel (101) in Eingriff bringbar ist.

15. Werkzeugmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichiiet, daß der Zahnkranz (111) der Antriebsspindel (101) gegen Federnvirkung in axialer Richtung verschiebbar gelagert ist.

16. Werkzeugmaschine nach Ansüruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Zahnkranz (111) und Antriebsspindel (101) am Unfang verteilte, in Nuten von Zahnkranz (111) ulld Antriebsspindel (101) eingreifende Mitnehmersteine (117) vorgesehen sind.

17. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß. der Werkzeughalter (78) an seinem der Antriebsspindel (101) zugewandten Ende eine konische Paßfläche (80) aufvreist, die in eine konische Paßbohrung (110) der Antriebsspindel (101) eingreift.

18. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Antriebsspindel (101) eine Vorrichtung zur lösbaren axialen Befestigung des Werkzeughalters (78) angeordnet ist.

19. Werkzeugmaschine nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n -zeichnet, daß die i3efestigung.vorrichtung einen im werkzeugseitizen Lnde der Antriebsspindel (101) begrenzt axisl verschiebbaren Sperrschieber (122> enthält, dessen Relativbewegung gegenüber der Spindel (101) von seinem Auffahren gegen einen Anschlag dee Werkzeughalters (78) abgeleitet ist, und daO in dem Sperrschieber (122) radial verschiebbare Sperrelemente (124) angeordnet sind, deren Bewegung von der Axialbewegung des Sperrschiebers (122) abgeleitet ist und die in Sperrstellung einen radialen Flansch des Werkzeughalters (78) hintergreifen.

20. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekeimzeiciuiet, daß sie eine Feststellvorrichtung (103) zur Grobjustierung aufweist.

21. Werkzeugmaschine nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellvorrichtung (103) einen Zylinder (104) mit Kolben (105) und beidseitig bea@fschlagbar geführter Kolbenstange (106) aufweist, deren vorderes, mit runden Flächen abgesetztes Ende (107) zwischen zwei benachbarte Aufnahmen (5) eingreift.

22. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (5) an der Innenfläche ihres spindelseitigen Endes eine Einlauf schräge (119) und die die Antriebsspindel (101) umgebende Pinole (102) an der Außenfläche ihres werkzeughalterseitigen Endes ebenfalls eine Einweisschräge (118) aufweist.