DE102008045182B4 - Werkzeughaltevorrichtung für eine Werkzeugmaschine - Google Patents

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Abstract

Werkzeughaltervorrichtung für eine Werkzeugmaschine zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken, insbesondere in der Art eines Kopfrevolvers (1) ausgebildet,
– mit einem Außengehäuse (9), insbesondere zur Aufnahme von Werkzeugträgereinrichtungen (19),
– mit einem Schwenkantrieb (51) zum Schwenken des Außengehäuses (9) gegenüber einem Grundkörper (3) in vorgebbare Arbeitsstellungen,
– mit einer Verriegelungseinrichtung (23) zum Verriegeln des Außengehäuses (9) in der jeweiligen Arbeitsstellung, und
– mit einer die Verriegelungseinrichtung (23) betätigenden Ansteuereinrichtung, die mindestens ein Planetenradgetriebe aufweist,
– mit einem antreibbaren Sonnenrad (59), das mit mindestens einem Planetenrad (61) kämmt,
– das wiederum mit zwei in axialer Richtung übereinander angeordneten Hohlrädern (41, 33) kämmt, die voneinander verschiedene Zähnezahlen (Z2, Z3) aufweisen,
– wobei das eine Hohlrad (41) ortsfest am Grundkörper (3) angeordnet eine andere Zähnezahl (Z2) aufweist als das andere, drehbare Hohlrad (33) (Z3), das in seiner einen Drehrichtung das schwenkbare Außengehäuse (9) mit dem Grundkörper...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Werkzeughaltervorrichtung für eine Werkzeugmaschine zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken, insbesondere in der Art eines Kopfrevolvers ausgebildet, mit einem Außengehäuse, insbesondere zur Aufnahme von Werkzeughaltereinrichtungen, mit einem Schwenkantrieb zum Schwenken des Außengehäuses gegenüber einem Grundkörper in vorgebbare Arbeitsstellungen, mit einer Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln des Außengehäuses in der jeweiligen Arbeitsstellung und mit einer die Verriegelungseinrichtung betätigenden Ansteuereinrichtung.
  • Werkzeughaltervorrichtungen, bei denen Werkzeugträgereinrichtungen an einem Revolverelement vorgesehen sind, das mittels eines Schwenkantriebes in eine betreffende Drehposition einstellbar ist, die für eine Bearbeitung mit dem betreffenden, in der Werkzeugträgereinrichtung gehaltenen Bearbeitungswerkzeug vorgesehen ist, sind in verschiedenen Bauformen bekannt. So zeigt beispielsweise das Dokument DE 10 2005 021 202 B3 eine Werkzeugrevolvereinheit, bei der Werkzeugträgereinrichtungen an einer drehbaren Werkzeugscheibe angebracht sind.
  • Beim Betrieb derartiger Einheiten, sei es dass die Revolvereinheit in Form einer Werkzeugscheibe ausgebildet ist oder in Form eines sogenannten Kopfrevolvers, kommt es zu hohen Beanspruchungen mit entsprechend hohen Drehmomenten, die die Werkzeugscheibe oder den Kopfrevolver aus der Sollposition zu verdrehen suchen, wenn Bearbeitungen durchgeführt werden, bei denen am betreffenden Revolverelement feststehende Werkzeuge angebracht sind, beispielsweise Drehmeißel für Dreharbeiten oder Schneidwerkzeuge für mit linearer Arbeitsbewegung erfolgende Stoß- oder Schälvorgänge, wie dies insbesondere beim Betrieb von Kopfrevolvern der Fall ist. Um bei derartigen Beanspruchungen eine hochwertige Bearbeitung sicherzustellen, sind daher besondere Maßnahmen erforderlich, die eine sichere Festlegung der Revolvereinheit in der Soll-Schwenkposition ermöglichen.
  • Bei der erwähnten, bekannten Lösung ist hierfür eine hydraulisch betätigbare Bremseinrichtung vorgesehen, die durch Andrücken eines Bremsbelages an eine Bremsscheibe ein Haltemoment erzeugt. Bei Auftreten hoher Belastungen ist dadurch eine sichere Positionsfestlegung der Revolvereinheit nicht erreichbar.
  • Im Hinblick hierauf ist es bei bewegbaren, Bearbeitungswerkzeuge tragenden Revolvereinheiten auch bereits bekannt, die Lagefestlegung des das Werkzeug tragenden Bauelementes mittels eines formschlüssigen Rasteingriffes von mit einer Hirthverzahnung versehenen Verriegelungselementen sicherzustellen, wobei derartige Festlegeeinrichtungen ebenfalls hydraulisch betätigbar sind, siehe beispielsweise das Dokument DE 39 13 139 C2 .
  • Zwar vermeidet die Benutzung einer Verrastung über mit Hirthverzahnung versehene Elemente die Nachteile, die bei der eingangs genannten bekannten Lösung durch unzureichende Haltemomente der Bremseinrichtung gegeben sind, dafür müssen jedoch bei den bekannten Lösungen mit fluidbetätigten Verzahnungselementen die Nachteile eines hohen Bauaufwandes und eines großen Raumbedarfs für Druckräume, Fluidleitungen, Fluidanschlüsse und dergleichen in Kauf genommen werden.
  • Aus der DE 20 2007 002 442 U1 ist ein drehbarer angetriebener Servo-Werkzeugsupport bekannt geworden, der mehrere Werkzeughalter aufweist, die sich frei um 360° drehen lassen, um ein Werkstück aus verschiedenen Winkeln zu bearbeiten. Der Servo-Werkzeugsupport weist eine Revolverkopfbasis, einen Revolverkopf, wenigstens einen Werkzeughalter, eine Werkzeugdreheinrichtung und eine Werkzeughalterdreheinrichtung auf. Der Revolverkopf ist mit der Revolverkopfbasis durch eine Gelenkwelle verschwenkbar verbunden. Die Gelenkwelle steht mit einem Motor in Verbindung, um den Revolverkopf in Drehung zu versetzen. Die in Befestigungslöchern des Revolverkopfes gelagerten Werkzeughalter können sich jeweils frei in einem verlangten Winkel drehen, und das Werkzeug kann sich ebenfalls frei drehen, um sich dem Werkstück aus verschiedenen Richtungen anzunähern und die Bearbeitung auszuführen.
  • Die DE 696 09 787 T2 offenbart eine Dreh- bzw. Revolverkopfvorrichtung für eine Werkzeugmaschine, umfassend ein Gehäuse, einen Motor, welcher an einer hinteren Oberfläche bzw. Fläche des Gehäuses montiert bzw. festgelegt ist, einen Revolver bzw. Dreh- bzw. Revolverkopf zum Festlegen von Werkzeugen, eine Werkzeugantriebswelle, welche in den Revolver integriert ist, wobei ein erster und ein zweiter Planetengetriebemechanismus in dem Gehäuse integriert sind, wobei der Revolver mit dem Motor durch die ersten und zweiten Planetengetriebemechanismen verbunden ist, und wobei die Werkzeugantriebswelle mit dem Motor durch den ersten Planetengetriebemechanismus verbunden ist. Durch den ersten und zweiten Planetengetriebemechanismus können sowohl der Revolver bzw. Revolverkopf als auch die Werkzeugantriebswelle für ein Drehen durch einen gemeinsamen Motor angetrieben werden. Das Hohlrad des zweiten Planetengetriebemechanismus kann durch eine Kupplung ergriffen bzw. verriegelt oder gelöst bzw. frei gegeben werden, während der Revolver durch ein Verriegeln desselben mit der Kupplung verriegelt oder gelöst werden kann.
  • Im Hinblick hierauf liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeughaltervorrichtung zur Verfügung zu stellen, die bei besonders kompakter Bauweise gleichzeitig eine besonders sichere Positionsfestlegung von an einer Revolvereinheit befindlichen Werkzeugträgereinrichtungen sicherstellt, selbst bei Auftreten hoher Belastungen.
  • Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch eine Werkzeughaltervorrichtung gelöst, die die Merkmale des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit aufweist.
  • Danach besteht eine wesentliche Besonderheit der Erfindung darin, dass die Ansteuereinrichtung, welche die Verriegelungseinrichtung betätigt, ein Planetenradgetriebe aufweist. Bei der bei der Erfindung vorgesehenen Benutzung eines solchen Getriebes kämmt ein antreibbares Sonnenrad mit zumindest einem Planetenrad, das wiederum mit zwei Hohlrädern kämmt, von denen das eine Hohlrad ortsfest am Grundkörper der Werkzeughaltervorrichtung angeordnet ist, während das andere drehbare Hohlrad bei dessen durch den Antrieb des Sonnenrades erzeugten Drehbewegungen in seiner einen Drehrichtung die Verriegelung des schwenkbaren Außengehäuses am Grundkörper bewirkt und in der anderen Drehrichtung die Verriegelung aufhebt. Dadurch, dass anstelle einer Bremseinrichtung eine Verriegelungseinrichtung für das die Werkzeugträgereinrichtungen aufweisende Außengehäuse vorgesehen ist, ergibt sich zum einen der Vorteil, dass im Vergleich zu einer Lagesicherung mittels durch eine Bremseinrichtung erzeugter Haltemomente eine einwandfreie Lagefixierung auch bei hohen Belastungen erreicht wird. Zum anderen ermöglicht die über ein Planetenradgetriebe erfolgende motorische Betätigung der Verriegelungseinrichtung eine wesentlich vereinfachte und äußerst kompakte Bauweise, verglichen mit üblichen, fluidbetätigten Verriegelungseinrichtungen.
  • Ein besonderer Vorteil resultiert aus der Benutzung einer Getriebeeinrichtung der im Anspruch 1 angegebenen Auslegung, weil diese Bauform die Realisierung von sehr hohen Untersetzungen bei Verwendung von wenigen Verzahnungsstufen ermöglicht. Dadurch kann nicht nur die Zahl der verwendeten Bauteile stark reduziert werden, sondern ein solches Getriebe zeichnet sich auch durch eine besonders geringe Getriebebaulänge aus, wodurch ein derartiges Getriebe ohne konstruktive Schwierigkeiten sich innerhalb eines Außengehäuses, insbesondere bei einem Kopfrevolver, einbauen läßt. Die bei derartigen Getrieben realisierbaren Untersetzungen sind durch Wahl der Unterschiede der Zähnezahl der Hohlräder wählbar, wobei sich besonders hohe Untersetzungen ergeben, wenn sich die Zähnezahlen nur um einen geringen Betrag unterscheiden.
  • Was die Ansteuerung der Verriegelungseinrichtung betrifft, ist die Anordnung erfindungsgemäß so getroffen, dass das drehbare Hohlrad ein Steuerteil, insbesondere in Form einer Nockenbahn aufweist, das ein Verriegelungselement der Verriegelungseinrichtung ansteuert, das in der jeweiligen Verriegelungsstellung ein weiteres, zweites, ortsfestes Verriegelungselement mit einem dritten, bewegbaren Verriegelungselement verriegelt.
  • Wenn die jeweiligen Verriegelungselemente aus Verzahnungselementen einer Hirthverzahnung gebildet sind oder aus einzelnen Rampenelementen bestehen, ist die Anordnung vorzugsweise so getroffen, dass die Nockenbahnen Steuerkurven bilden, die Drehbewegungen des bewegbaren Hohlrades in eine axiale Verschiebebewegung des ersten Verriegelungselementes umsetzen.
  • Wenn die jeweiligen Verriegelungselemente aus Verzahnungselementen einer Hirthverzahnung gebildet sind oder aus einzelnen Rampenelementen bestehen, kann der Verriegelungseingriff durch axiales Zusammenfahren der Verzahnungselemente oder Rampenelemente bewirkt werden.
  • Hinsichtlich der Bauweise der aus Verzahnungselementen einer Hirthverzahnung gebildeten Verriegelungseinrichtung kann die Anordnung so getroffen sein, wie dies in der deutschen Patentanmeldung 10 2007 035 030.0 als noch nicht vorveröffentlichter Stand der Technik aufgezeigt ist, wobei das dritte, bewegbare Verriegelungselement mit dem relativ zum Grundkörper schwenkbaren Außengehäuse der Werkzeughaltervorrichtung, namentlich in Form eines Revolverkopfes, verbunden ist.
  • Entsprechend dem nicht vorveröffentlichten Stand der Technik kann hierbei das vom Steuerteil des drehbaren Hohlrades ansteuerbare erste Verriegelungselement Rollen aufweisen, die als Nockentaster dienen und an betreffenden Nockenbahnen des Steuerteiles des bewegbaren Hohlrades bei dessen Drehung ablaufen.
  • Hierbei bildet das erste Verriegelungselement einen ersten, zur Schwenkachse des Außengehäuses konzentrischen Kranz der Hirthverzahnungen, und die Nockenbahnen weisen axiale Vertiefungen auf, wobei bei Drehung des die Nockenbahnen enthaltenden Hohlrades das Auslaufen der Rollen aus den Vertiefungen den ersten Kranz der Hirthverzahnungen axial in Zahneingriff mit einem zweiten Kranz und einem dritten Kranz der Hirthverzahnungen bewegt, die am ortsfesten zweiten bzw. dem bewegbaren, dritten Verriegelungselement vorgesehen sind.
  • Hinsichtlich des Getriebes kann vorgesehen sein, dass das jeweilige Planetenrad in axialer Richtung gesehen mit gleicher Zähnezahl oder verschiedener Zähnezahl mit den beiden übereinander angeordneten Hohlrädern kämmt.
  • Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen ist neben dem Schwenkantrieb ein eigenständiger Drehantrieb für das jeweilige Planetenradgetriebe vorgesehen. Dies eröffnet die Möglichkeit, für Schwenkantrieb und Drehantrieb unterschiedlich ausgelegte, an die jeweiligen verschiedenen Anforderungen angepaßte elektromotorische Antriebe vorzusehen. Bei Benutzung elektromotorischer Antriebe aus Rotor und Stator kann in an sich bekannter Weise eine sensorlose Positionsbestimmung des betreffenden Rotors vorgesehen sein, beispielsweise unter Benutzung von Regeleinrichtungen und -verfahren solcher Art, wie es beispielsweise im Dokument DE 103 33 414 A1 offenbart ist. Hierbei entsteht innerhalb des Gehäuses kein zusätzlicher Platzbedarf. Vielmehr kann die über eine Schnittstelle mit der Maschinensteuerung verbundene Regeleinrichtung außerhalb des Gehäuses angeordnet und mit den betreffenden Motoren im Gehäuse lediglich über dreiphasige Anschlussleitungen verbunden sein.
  • In besonders vorteilhafter Weise kann die Anordnung hierbei so getroffen sein, dass beide Elektromotoren zueinander und zur Achse der Schwenkbewegung des Außengehäuses konzentrisch einer über dem anderen angeordnet sind. Diese koaxiale Anordnung, bezogen auf die Achse der Schwenkbewegung, eröffnet nicht nur die Möglichkeit eines besonders einfachen Direktantriebes für das Sonnenrad des Planetengetriebes und das Außengehäuse, sondern ermöglicht auch eine besonders schlanke Gestaltung des Gehäuses.
  • Nachstehend ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine perspektivische Schrägansicht eines Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Werkzeughaltervorrichtung in Form eines Revolverkopfes;
  • 2 einen gegenüber einer praktischen Ausführungsform etwa in halber Größe dargestellten Längsschnitt des Kopfrevolvers von 1;
  • 3 eine gegenüber 2 vergrößert gezeichnete perspektivische Schrägansicht lediglich des in 2 mit A bezeichneten, die Verriegelungseinrichtung enthaltenden Vorrichtungsabschnittes, ohne Grundkörper und mit abgenommenem Außengehäuse;
  • 4 eine gegenüber 3 weiter vergrößerte perspektivische Darstellung des Hirthverzahnungen und ein zugeordnetes Steuerteil aufweisenden Teilbereiches der Verriegelungseinrichtung und
  • 5 eine der 4 entsprechende Darstellung eines abgewandelten Ausführungsbeispieles.
  • Nachstehend ist die Erfindung am Beispiel eines Kopfrevolvers erläutert. Die 1 zeigt den als Ganzes mit 1 bezeichneten Kopfrevolver, der mit seinem Grundkörper 3 in Form eines plattenartigen Körpers quadratischen Umrisses mit einer nur schematisiert angedeuteten Aufnahme 5 einer Werkzeugmaschine (nicht dargestellt) verbunden ist. Vom Grundkörper 3 ausgehend in Richtung der in 2 mit 7 bezeichneten Hochachse, die eine Schwenkachse 7 der Vorrichtung definiert, schließt sich außenseitig ein Außengehäuse 9 an, gefolgt von einer oberen, das Gesamtgehäuse vervollständigenden Abdeckhaube 11. Das Außengehäuse 9 weist beispielsweise vier einen Rechteckquader umgebende Seitenwände mit je einem unteren, ebenen Wandteil 13 und einem oberen Wandteil 15 mit einer Abschrägung 17 auf. An jeder Abschrägung 17 befinden sich vier Werkzeugträger, jeweils bestehend aus einer Klemmleiste 19 und einer Spannschraube 21. Die Werkzeugträger sind in der Art von Werkzeugspanneinrichtungen ausgebildet und halten die jeweiligen Bearbeitungswerkzeuge mit Hilfe der Werkzeugspannung. In der bei Kopfrevolvern üblichen Art können Bearbeitungswerkzeuge an den Werkzeugträgern festgespannt werden und durch Verdrehen des Außengehäuses 9 um die Schwenkachse 7 relativ zum Grundkörper 3 in die gewünschte Arbeitsposition gebracht werden.
  • Unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 wird ein Ausführungsbeispiel einer Verriegelungseinrichtung näher erläutert, mittels deren das Außengehäuse 9 relativ zum Grundkörper 3 in Schwenk- oder Arbeitspositionen verriegelbar ist. Wesentliche Hauptkomponenten dieser Verriegelungseinrichtung sind drei Verriegelungselemente, an denen sich jeweils ein zur Schwenkachse 7 konzentrischer Kranz mit axial vorstehenden Zähnen einer Hirthverzahnung 23 befindet. Genau gesagt, handelt es sich um ein erstes Verriegelungselement 25 in Form eines Ringkörpers, der zwischen Verriegelungs- und Freigabestellungen axial verschiebbar geführt ist, um ein zweites ortsfestes Verriegelungselement 27, das am Grundkörper 3 mittels Schrauben 28 fest angebracht ist, sowie um ein drittes, bewegbares Verriegelungselement 29, das mit dem Außengehäuse 9 mittels Schrauben 30 verschraubt, also mit diesem um die Achse 7 schwenkbar ist. Die Zähne von zweitem 27 und drittem Verriegelungselement 29 bilden konzentrisch nebeneinanderliegende Zahnkränze, mit denen der Zahnkranz des axial bewegbaren ersten Verriegelungselementes 25 gleichzeitig in Verriegelungseingriff kommen kann, wenn das erste Verriegelungselement 25 axial in die Verriegelungsstellung bewegt ist.
  • Die Ansteuereinrichtung zur Betätigung der Verriegelungseinrichtung, d. h. zum Steuern der Axialbewegungen des ersten Verriegelungselementes 25, weist als Besonderheit ein Planetenradgetriebe auf, das einen elektromotorischen, der Verriegelungseinrichtung eigens zugeordneten Drehantrieb, der vorzugsweise einen Wechselstrom-Servomotor 31 aufweist, mit einem abtriebsseitigen, bewegbaren Hohlrad 33 getrieblich verbindet. Dieses Hohlrad 33 weist einen seine Innenverzahnung 35 umgebenden Rundkörper 37 auf. An die Innenverzahnung 35 des bewegbaren Hohlrades 33 schließt sich koaxial die Innenverzahnung 39 eines ortsfesten, d. h. mit dem Grundkörper 3 verschraubten Hohlrades 41 an. Dieses weist axial nach oben vorspringende, bogenförmige Führungskörper 43 auf, die bogenförmige Schlitzöffnungen 45 im Rundkörper 37 durchgreifen, deren Länge in Um fangsrichtung so bemessen ist, dass Freiräume für Drehbewegungen des bewegbaren Hohlrades 33 in beiden Richtungen innerhalb der durch die Schlitzöffnungen 45 gebildeten Freiräume gebildet sind.
  • Die Führungskörper 43, die integraler Bestandteil des ortsfesten Hohlrades 41 bilden und an ihrem unteren Ende über Schrauben 47 mit dem Grundkörper 3 fest verbunden sind, bilden an ihren oberen, ebenen Endflächen 49 Trägerflächen für den oberen Endteil der Vorrichtung, nämlich die Abdeckhaube 11 des Gehäuses und den darin untergebrachten Schwenkantrieb 51 zum Erzeugen der gewünschten Einstell-Schwenkbewegungen des Außengehäuses 9 relativ zum Grundkörper 3. Elektrischer Antriebsmotor 53, dessen Steuerung sowie das zugehörige Schwenkgetriebe 55, das über eine Verzahnung 57 mit dem Außengehäuse 9 gekoppelt ist, können in geeigneter, dem Stand der Technik entsprechender Weise ausgestaltet sein, so dass sich die nähere Erläuterung dieser Elemente erübrigt.
  • Die Ansteuerung der Verriegelungseinrichtung erfolgt mit Hilfe eines Planetenradgetriebes. Dieses weist ein vom Elektromotor 31 unmittelbar angetriebenes Sonnenrad 59 auf, das mit drei Planetenrädern 61 kämmt. Deren axiale Länge ist so bemessen, dass ihre Außenverzahnung sowohl mit der Innenverzahnung 35 des drehbaren Hohlrades 33 als auch mit der Innenverzahnung 39 des ortsfesten Hohlrades 41 kämmt. Wie bereits erwähnt, weisen die Innenverzahnungen 35 und 39 geringfügig unterschiedliche Zähnezahlen auf, und die Zähnezahl des Sonnenrades 59 ist wesentlich kleiner als diejenige der Planetenräder 61. Letztere kämmen beim vorliegend gezeigten Ausführungsbeispiel in axialer Richtung gesehen mit gleicher Zähnezahl mit den beiden übereinander angeordneten Hohlrädern 41 und 33. Alternativ könnten jedoch die Planetenräder 61 axial voneinander abgesetzte Außenverzahnungen mit unterschiedlicher Zähnezahl aufweisen, also mit unterschiedlichen Zähnezahlen mit den Hohlrädern 41, 33 kämmen.
  • Bei dieser Konfiguration des Planetenradgetriebes ergibt sich für Drehbewegungen des drehbaren Hohlrades 33, bezogen auf die Drehzahl des Sonnenrades 59 ein äußerst hohes Untersetzungsverhältnis, das sich bei der gezeigten Bauweise des Getriebes entsprechend der nachstehend angegebenen Beziehung berechnet:
    Figure 00120001
    worin i das Übersetzungsverhältnis, z1 die Zähnezahl des Sonnenrades, z2 die Zähnezahl des ortsfesten Hohlrades 41, z3 die Zähnezahl des drehbaren Hohlrades 33 und z4 die jeweilige Zähnezahl der Planetenräder 61 bedeuten. Bei einem Beispiel, bei dem für die Zähnezahlen gilt: Sonnenrad z1 = 9, Hohlrad 41 z2 = 60, Hohlrad 33 z3 = 63 und Planetenräder 61 z4 = 25 jeweils, errechnet sich dementsprechend das Übersetzungsverhältnis i = 161. Das bedeutet, dass mit einem klein dimensionierten, für geringes Drehmoment ausgelegten Elektromotor 31 eine betriebssichere Drehbewegung des drehbaren Hohlrades 33 relativ zum ortsfesten Hohlrad 41 erzeugbar ist, so dass dieses mit sicherem Drehmoment, je nach Drehrichtung des Elektromotors 31, in der einen oder anderen Drehrichtung drehbar ist, innerhalb des Drehwinkelbereiches, der durch die Umfangslänge der Schlitzöffnungen 45 begrenzt ist.
  • Wie aus 4 ersichtlich ist, befindet sich an der dem ersten Verriegelungselement 25 zugewandten Unterseite des Rundkörpers 37 des drehbaren Hohlrades 33 eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Nockenbahn 63. Diese weist axiale Vertiefungen 65 in Muldenform auf, an die sich unvertiefte Bereiche 67 anschließen. Bei dem in 4 gezeigten Beispiel sind als Nockentaster, die die durch die Nockenbahn 63 gebildete Steuerkurve abtasten, Rollen 69 vorgesehen, die am ersten Verriegelungselement 25 auf radialen Achszapfen 71 drehbar gelagert sind, wobei die Rollen 69 am Um fang derart verteilt angeordnet sind, dass bei hin- und hergehenden Drehbewegungen des drehbaren Hohlrades 33 die Rollen 69 in Vertiefungen 65 am Rundkörper 37 einlaufen oder auf die nicht vertieften Bereiche 67 auflaufen. Dabei erfolgt eine Axialbewegung des ersten Verriegelungselementes 25 zum Verriegelungseingriff der Hirthverzahnung 23, wie dies in 2 bis 4 gezeigt ist. Wie der 2 entnehmbar ist, ist die Erstreckung des Zahnkranzes der Zähne am axial bewegbaren ersten Verriegelungselement 25 in der Radialebene ausreichend breit, so dass in der gezeigten Verriegelungsstellung das erste Verriegelungselement 25 sowohl in Zahneingriff mit dem ortsfesten zweiten Verriegelungselement 27 ist als auch mit dem dritten Verriegelungselement 29 ist, das seinerseits mit dem schwenkbaren Außengehäuse 9 verbunden ist. Im Verriegelungszustand ist somit das Außengehäuse 9 formschlüssig über das zweite Verriegelungselement 27 relativ zum Grundkörper 3 fixiert. Die Rückdrehung des drehbaren Hohlrades 33 mit dem die Nockenbahn 63 aufweisenden Rundkörper 37 um einen Drehwinkel, bei dem die Nockentasterrollen 69 von den unvertieften Bereichen 67 weg in die Vertiefungen 65 einlaufen, gibt das axial verschiebbare Verriegelungselement 25 für eine Entriegelungsbewegung nach oben frei. Für die entriegelnde Axialbewegung ist ein in den Fig. nicht gezeigtes Rückstellmittel vorhanden, beispielsweise in Form einer oder mehrerer Rückstellfedern.
  • Das in 5 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich lediglich insofern vom ersten Ausführungsbeispiel, als an der Unterseite des Rundkörpers 37 des drehbaren Hohlrades 33 eine Steuerkurve vorhanden ist, die gegenüber der zuvor gezeigten Nockenbahn 63 axial vorstehende Nockenrampen 73 aufweist, die bei entsprechender Drehung des Rundkörpers 37 in Vertiefungen 75 an der Oberseite des axial bewegbaren Verriegelungselementes 25 eintreten, um dessen Axialbewegung aus der in 5 gezeigten Verriegelungsstellung in die Freigabestellung freizugeben.

Claims (9)

  1. Werkzeughaltervorrichtung für eine Werkzeugmaschine zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken, insbesondere in der Art eines Kopfrevolvers (1) ausgebildet, – mit einem Außengehäuse (9), insbesondere zur Aufnahme von Werkzeugträgereinrichtungen (19), – mit einem Schwenkantrieb (51) zum Schwenken des Außengehäuses (9) gegenüber einem Grundkörper (3) in vorgebbare Arbeitsstellungen, – mit einer Verriegelungseinrichtung (23) zum Verriegeln des Außengehäuses (9) in der jeweiligen Arbeitsstellung, und – mit einer die Verriegelungseinrichtung (23) betätigenden Ansteuereinrichtung, die mindestens ein Planetenradgetriebe aufweist, – mit einem antreibbaren Sonnenrad (59), das mit mindestens einem Planetenrad (61) kämmt, – das wiederum mit zwei in axialer Richtung übereinander angeordneten Hohlrädern (41, 33) kämmt, die voneinander verschiedene Zähnezahlen (Z2, Z3) aufweisen, – wobei das eine Hohlrad (41) ortsfest am Grundkörper (3) angeordnet eine andere Zähnezahl (Z2) aufweist als das andere, drehbare Hohlrad (33) (Z3), das in seiner einen Drehrichtung das schwenkbare Außengehäuse (9) mit dem Grundkörper (3) verriegelt und in der anderen Drehrichtung freigibt, – wobei das drehbare Hohlrad (33) ein Steuerteil (37) aufweist, das ein Verriegelungselement (25) der Verriegelungseinrichtung (23) ansteuert, das in der jeweiligen Verriegelungsstellung ein weiteres ortsfestes Verriegelungselement (27) mit einem dritten bewegbaren Verriegelungselement (29) verriegelt, und – wobei das dritte, bewegbare Verriegelungselement (29) mit dem relativ zum Grundkörper (3) schwenkbaren Außengehäuse (9) verbunden ist.
  2. Werkzeughaltervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Verriegelungselemente (25, 27, 29) Verzahnungselemente einer Hirthverzahnung (23) bilden oder aus einzelnen Rampenelementen bestehen.
  3. Werkzeughaltervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das an dem drehbaren Hohlrad (33) vorgesehene Steuerteil (37) eine Nockenbahn (63, 73) aufweist.
  4. Werkzeughaltervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Steuerteil (37) des drehbaren Hohlrades (33) ansteuerbare erste Verriegelungselement (25) Rollen (69) aufweist, die als Nockentaster dienen und an der Nockenbahn (63) des Steuerteiles (37) des bewegbaren Hohlrades (33) bei dessen Drehung ablaufen.
  5. Werkzeughaltervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verriegelungselement (25) einen ersten, zur Schwenkachse (7) des Außengehäuses (9) konzentrischen Kranz der Hirthverzahnungen (23) bildet, dass die Nockenbahnen (63) axiale Vertiefungen (65) enthalten und dass bei Drehung des die Nockenbahnen (63) enthaltenden Hohlrades (33) das Auslaufen der Rollen (69) aus den Vertiefungen (65) den ersten Kranz der Hirthverzahnungen am ersten Verriegelungselement (25) axial in Zahneingriff mit einem zweiten Kranz und einem dritten Kranz der Hirthverzahnungen (23) bewegt, die am ortsfesten zweiten (27) bzw. dem bewegbaren dritten Verriegelungselement (29) vorgesehen sind.
  6. Werkzeughaltervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Planetenrad (61) in axialer Richtung gesehen mit gleicher (Z4) oder verschiedener Zähnezahl (Z4') mit den beiden übereinander angeordneten Hohlrädern (41, 33) kämmt.
  7. Werkzeughaltervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass neben dem Schwenkantrieb (51) ein eigenständiger Drehantrieb (31) für das jeweilige Planetengetriebe vorgesehen ist.
  8. Werkzeughaltervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkantrieb (51) und der Drehantrieb des jeweiligen Planetenradgetriebes jeweils einen Elektromotor (53 bzw. 31) aufweist.
  9. Werkzeughaltervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Motoren (53, 31) des Schwenkantriebes (51) und des Drehantriebes des Planetenradgetriebes jeweils zur Schwenkachse (7) koaxial einer über dem anderen angeordnet sind.
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