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Hintergrund der Erfindung
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Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter, der auf einer Werkzeughalterrevolver einer numerisch gesteuerten Drehmaschine oder eines Dreh-/Fräszentrums befestigbar ist, das mit einem Mehrstation-Revolver versehen ist.
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Insbesondere, jedoch nicht exklusiv, kann die Erfindung für einen Werkzeughalter angewendet werden, der auf einem Werkzeughalterrevolver befestigt ist, um wenigstens eine Werkzeugpositionierachse zu ergänzen.
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Es ist bereits bekannt, dass heutzutage Drehmaschinen veritable Bearbeitungszentren geworden sind, bei denen es möglich ist, Drehen, Bohren, Gewindebohren usw. durchzuführen.
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Es ist ferner den Fachleuten bekannt, dass numerisch gesteuerte Drehmaschinen mit einem oder mehreren motorgetriebenen Werkzeughalterrevolvern ausgestattet sind, die angetrieben werden können, um sich in einem dreidimensionalen Bearbeitungsraum zu bewegen. Unter Bezugnahme auf 1 ist eine numerisch gesteuerte Drehmaschine bekannter Art offenbart, bei der ein Werkzeughalterrevolver, auf dem ein Bearbeitungswerkzeug befestigt wird (nicht dargestellt) angetrieben werden kann, um sich entlang einer axialen Richtung (als Z-Achse bezeichnet) zu bewegen, die normalerweise die Drehachse des Werkstücks ist, entlang einer Richtung, die senkrecht zu der Z-Achse (als X-Achse bezeichnet) ist, was normalerweise die Richtung ist, die radial zu dem Werkstück ist, und entlang einer Richtung, die senkrecht zu der durch die Z- und X-Achsen definierten Ebene (als Y-Achse bezeichnet) ist. Auf diese Weise ist es möglich, in jeder Position eine Bearbeitungsaufgabe an einem Werkstück auszuführen, zum Beispiel ein Loch zu erstellen.
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Im Zusammenhang mit der Erfindung bedeutet die Wortfolge „Durchführen einer Bearbeitungsaufgabe in irgendeiner Position“, dass eine spanabhebende Bearbeitungsaufgabe durchgeführt wird, zum Beispiel ein Bohren an einem Werkstück, das an einer Drehmaschine befestigt ist, wobei die Achse des Lochs nicht in der Z-X-Ebene mit der Drehachse des Werkstücks liegt, oder sich mit der Z-Achse schneidet, um einen Winkel zu bilden, der zwischen 0 und 180 Grad liegt.
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In der Tat ist unter Bezugnahme auf die 2A und 2B beispielhaft ein Loch F an einer Oberfläche eines zylindrischen Werkstücks gezeigt, wobei die Achse des zuvor erwähnten Lochs F in der Lage ist, an einem Punkt des Umfangs angeordnet zu sein, und nicht notwendigerweise auf einer Ebene, die die Drehachse Z des Werkstücks enthält. Auf dieselbe Weise ist ein Loch B gezeigt, das auf der Z-X-Ebene liegt und in Bezug auf die Z-Achse geneigt ist.
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Nichtsdestoweniger sind nicht alle numerisch gesteuerten Drehmaschinen mit wenigstens einem Revolver versehen, der antreibbar ist, um sich in drei Richtungen zu bewegen, und zwar infolge des häufig begrenzten verfügbaren Raumes und wegen der hohen Kosten.
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Aus diesem Grund bezieht sich eine mögliche Lösung, die den Fachleuten bereits bekannt ist und die eine Alternative zu dem bereits Offenbarten ist, auf ein Werkzeughaltermodul, das auf einem Werkzeughalterrevolver ausrichtbar und montierbar ist, der angetrieben werden kann, um sich entlang der X- und Z-Achse (wie zuvor definiert) zu bewegen, wobei das zuvor erwähnte Werkzeughaltermodul einstellbar ist, um eine Positionierachse für ein Schneidwerkzeug bei einer numerisch gesteuerten Drehmaschine hinzuzufügen.
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In diesem Zusammenhang offenbart die Patentveröffentlichung
WO 2015/145345 A1 einen Werkzeughalter gemäß des Oberbegriffs von Anspruch 1.
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Insbesondere offenbart die Patentveröffentlichung ein ausrichtbares Werkzeughaltermodul, das auf einem Werkzeughalterrevolver montierbar ist, wobei das zuvor erwähnte Werkzeughaltermodul einen Stützkörper aufweist, der lösbar an dem Werkzeughalterrevolver befestigbar ist, einen Hauptkörper, der drehbar mit dem Stützkörper verbunden ist, um ein Schneidwerkzeug aufzunehmen, zum Beispiel eine Bohrspitze, und ein Anzeigemittel, das geeignet ist, eine entsprechende winkelmäßige Position zwischen dem Hauptkörper und dem Stützkörper anzuzeigen. Der Stützkörper ist durch Schrauben an dem Werkzeughalterrevolver befestigbar. Das Werkzeughaltermodul ist von angetriebener Art, um mit der Bohrspitze zu rotieren, soweit es mit einer Antriebswelle versehen ist, die lösbar mit einem Antrieb des Werkzeughalterrevolvers verbindbar ist. Der Hauptkörper ist drehbar in Bezug auf den Stützkörper, und zwar um eine Drehachse, die senkrecht zu einer Antriebsachse der Antriebswelle ist. In Gebrauch ist es zur Einstellung der winkelmäßigen Position des Hauptkörpers in Bezug auf den Stützkörper notwendig, die Fixierschrauben zu lösen, den Hauptkörper manuell in Bezug auf den Stützkörper um die Drehachse des zuvor erwähnten Hauptkörpers um einen gewünschten Winkel zu drehen und die Fixierschrauben wieder anzuziehen. Indem die winkelmäßige Position des Hauptkörpers in Bezug auf den Stützkörper eingestellt wird, ist es möglich, eine Bearbeitungsaufgabe in irgendeiner beliebigen Winkelposition der Z-X-Ebene an dem Werkstück durchzuführen.
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Dennoch ist es nicht möglich, die Position des Hauptkörpers in Bezug auf den Stützkörper einfach, schnell und präzise zu verändern. In bestimmten Fällen ist es in der Praxis notwendig, das gesamte Werkzeughaltermodul von dem Revolver abzubauen, was den Betrieb des gesamten Maschinenzentrums unterbricht. Obwohl die Einstellung durch Anzeigemittel unterstützt wird, die eine winkelmäßige Position zwischen dem Hauptkörper und dem Stützkörper anzeigen, ist es immer noch eine manuelle und somit langsame Einstellung.
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Soweit es ferner gewünscht ist, mehrfache Bohraufgaben an der Basisfläche des Werkstücks in verschiedenen Positionen durchzuführen (zum Beispiel zwei oder mehr Löcher, wie in 2A gezeigt), wird es ferner notwendig, den Betrieb der Drehmaschine mehrfach zu unterbrechen, um die winkelmäßige Position des Hauptkörpers in Bezug auf den Stützkörper einzustellen. Die zuvor erwähnten Vorgänge sind langsam und arbeitsaufwändig durchzuführen, d.h. es führt zu verlängerten Maschinenstandzeiten, mit einer entsprechenden Reduktion der Produktivität der Drehmaschine.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Eine Aufgabe der gegenwärtigen Erfindung besteht darin, Werkzeughalter bekannter Art zu verbessern, insbesondere die Werkzeughalter mit einer Einstellung der Position der für das Werkzeug vorgesehenen Aufnahme zu versehen.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Drehwerkzeughalter bereitzustellen, bei dem es möglich ist, eine winkelmäßige Position des für das Bearbeitungswerkzeug vorgesehenen Sitzes auf einfache, schnelle und genaue Weise zu ermöglichen.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Werkzeughalter in einer winkelmäßige Position unabhängig von dem Antrieb eines Bearbeitungswerkzeugs einzustellen, das auf dem zuvor erwähnten Werkzeughalter befestigt ist.
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Ein Vorteil besteht darin, dass es möglich ist, die winkelmäßige Position des Werkzeughalters automatisch ohne eine Intervention einer Bedienungsperson einzustellen.
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Ein Vorteil besteht darin, dass es möglich ist, die winkelmäßige Position des Werkzeughalters automatisch ohne eine verlängerte Maschinenausfallzeit einzustellen.
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Ein Vorteil ist der Antrieb der Einstellung der winkelmäßigen Position des Werkzeughalters unabhängig von dem Antrieb des Bearbeitungswerkzeugs.
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Ein weiterer Vorteil besteht im Antrieb der Einstellung der Winkelposition des Werkzeughalters zu einer beliebigen Zeit, also auch während der Bearbeitung eines anderen Werkzeugs.
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Solche Aufgaben und Vorteile und noch weitere werden durch einen drehbaren/ausrichtbaren Werkzeughalter gemäß einem oder mehreren der hier angegebenen Ansprüche erreicht.
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Bei einer Ausführung ist ein Drehwerkzeughalter auf einem Werkzeughalterrevolver einer numerisch gesteuerten Drehmaschine oder eines Dreh- /Fräszentrums mit einem Stützkörper versehen, der an dem Revolver befestigbar ist, der mit einer Welle versehen ist, die um eine Drehachse und drehbar ist und lösbar mit einem Antrieb des Werkzeughalterrevolvers verbindbar ist.
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Der Werkzeughalter kann ferner einen Hauptkörper aufweisen, der mit dem Stützkörper verbunden ist und der in Bezug auf den Stützkörper um eine Drehachse drehbar ist.
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Auf dem Hauptkörper kann ein Sitz vorgesehen sein, der dazu ausgebildet ist, ein spanabhebens Werkzeug, d.h. ein Schneid-/Bohrwerkzeug aufzunehmen.
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Der Werkzeughalter weist ein motorisiertes Antriebsmittel auf, das antreibbar ist, um den Hauptkörper in Bezug auf den Stützkörper zu drehen, um die Position des zuvor erwähnten Sitzes einzustellen, zum Beispiel einen vorgegebenen Winkelabstand in Bezug auf eine vorgegebene winkelmäßige Referenzposition.
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Das motorgetriebene Antriebsmittel kann den Hauptkörper um die zuvor erwähnte Drehachse autonom und unabhängig von der Drehung der Welle und von äußeren elektrischen Verbindungen einstellen.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird besser verstanden und implementiert unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, die eine Ausführung in der Form eines nicht beschränkenden Beispiels zeigen, wobei:
- 1 eine numerisch gesteuerte Drehmaschine bekannter Art zeigt, bei der ein Werkzeughalterrevolver angetrieben werden kann, um sich entlang von drei Richtungen zu bewegen;
- 2A und 2B ein Beispiel einer Bohrbearbeitungsaufgabe auf einer Basisfläche eines Werkstücks in einer Position in Bezug auf die Drehachse zeigen;
- 3A eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführung eines Werkzeughalters gemäß der Erfindung zeigt;
- 3B eine andere perspektivische Ansicht des Werkzeughalters gemäß 3A zeigt;
- 3C eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführung eines Werkzeughalters gemäß der Erfindung zeigt;
- 4A eine Explosionsansicht des Werkzeughalters gemäß 3A zeigt;
- 4B eine andere Explosionsansicht des Werkzeughalters gemäß 3B zeigt;
- 4C eine Explosionsansicht des Werkzeughalters gemäß 3C zeigt;
- 5 eine teilweise geschnittene vertikale angehobene Ansicht des Werkzeughalters gemäß 3A zeigt;
- 6A, 7A und 8A perspektivische Ansichten von einigen Konfigurationen zeigen, die der Werkzeughalter im Gebrauch einnehmen kann, zum Beispiel eine Ruheposition, eine erste winkelmäßige Endposition und eine zweite winkelmäßige Endposition;
- 6B, 7B und 8B die ebenen Ansichten der Konfigurationen gemäß der 6A, 7A und 8A zeigen;
- 9 eine perspektivische Ansicht des Werkzeughalters gemäß der 3A und 3C zeigen, der auf einer Station eines Werkzeughalterrevolvers eines numerisch gesteuerten Bearbeitungszentrums montiert ist.
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Detaillierte Beschreibung
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In der Beschreibung der Erfindung sollen ähnliche Elemente von unterschiedlichen Ausführungen durch dieselbe numerische Bezugsziffer angedeutet werden.
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Unter Bezugnahme auf die 3A, 3B, 4A, 4B, 5 und 9 ist eine erste Ausführung eines Werkzeughalters 1 der drehenden Art gezeigt, der auf einem revolvierenden Mehrstation-Revolver 2 montierbar ist, zum Beispiel der Art mit zehn Stationen, bei einer numerisch gesteuerten Drehmaschine, die kommerziell bekannt und nicht dargestellt ist. Bei anderen Ausführungen können die Anzahl von Stationen des Revolvers von zehn abweichen.
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Der Werkzeughalter 1 hat geeignete Dimensionen, um auf dem Revolver 2 montierbar zu sein und um auf die Gesamtdimensionen der Drehmaschine angepasst zu sein.
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Der Werkzeughalter 1 kann einen Stützkörper 5 aufweisen, der an dem zuvor erwähnten Revolver 2 festlegbar ist. Der Stützkörper 5 kann eine ebene Stützplatte 4 aufweisen.
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Bei der Ausführung der zuvor erwähnten Figuren kann die Stützplatte 4 eine im Wesentlichen aufgeweitete Form aufweisen, d.h. einen ersten Bereich 4a der Platte, der eine geringere Breite als ein zweiter Bereich 4b der Platte hat. Bei anderen Ausführungen, die nicht dargestellt sind, kann die Stützplatte 4 irgendeine andere Form aufweisen.
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Auf dem ersten Bereich 4a kann ein erstes Durchgangsloch 19 (5) vorgesehen sein, das gemessen ist, eine Welle 6 einzuführen. Die Welle 6 erstreckt sich entlang und dreht sich um eine Drehachse R und weist einen Verbindungsabschnitt 16 auf, der dazu ausgebildet ist, lösbar an einem entsprechenden Antrieb (der nicht dargestellt ist) einer drehbar angetriebenen Welle anzugreifen, die an den Werkzeughalterrevolver 2 vorgesehen ist.
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Die Welle 6 ist drehmäßig an der Stützplatte 4 befestigt und ist zur Drehung durch erste Lager 17 aufgenommen.
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Im Gebrauch wird die Welle 6 durch den Antrieb des Revolveres 2 um die Achse R drehmäßig angetrieben, wenn der Verbindungsabschnitt 16 an dem Antrieb angreift.
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Der zweite Bereich 4b kann eine ebene Form haben, die im Wesentlichen wie ein Kreisabschnittsbereich ist.
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Auch auf dem zweiten Bereich 4b kann ein zweites Durchgangsloch 20 vorgesehen sein, das zur Einführung eines Ritzels 14 eines Antriebsmittels bemessen ist, wie nachfolgend erläutert wird. Das Ritzel 14 ist so eingeschlossen, dass es sich um eine weitere Drehachse R' dreht, die parallel zu der Drehachse R ist. Das Ritzel 14 kann zur Drehung durch zweite Lager 30 aufgenommen sein.
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Der Stützkörper 5 kann ferner ein Anschlagelement 21 aufweisen, das an einem Ende des zweiten Bereichs 4b aufgenommen ist. Das Anschlagelement 21 kann sich in einer Richtung parallel zu der Drehachse R erstrecken. Das Anschlagelement 21 kann eine ebene Form haben, die im Wesentlichen wie ein kreisförmiger Abschnittsbereich ausgebildet ist.
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Das Anschlagelement 21 ist auf einer Fläche der Stützplatte 4 aufgenommen, zum Beispiel kann es an der unteren Fläche der Stützplatte 4 wie in 4A dargestellt montiert sein, insbesondere in einer Position, die der Endposition des zweiten Abschnitts 4b entspricht. Die Bezeichnung „in einer Position entsprechend“ bedeutet, dass dann, wenn die Stützplatte 4 und das Anschlagelement 21 übereinanderliegen, die kreisförmigen Endränder des zweiten Bereichs 4b konzentrisch zu den kreisförmigen Rändern des zuvor erwähnten Anschlagelements 21 sind.
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Unter Bezugnahme auf die Drehachse R ist an der unteren Fläche des ersten Bereichs 4a im Wesentlichen entlang des Profils des Bereichs 4a eine Mehrzahl von Durchgangslöchern vorgesehen, die gemessen sind, um Schrauben oder Stifte zu fixieren, um die Stützplatte 4 an einer Stützfläche einer Station des Revolvers 2 lösbar zu befestigen.
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Entlang des Profils der Fläche des Bereichs 4b kann eine Mehrzahl von Durchgangslöchern vorgesehen sein, die bemessen sind, um weitere Fixierschrauben oder Stifte einzuführen, um einen Kastenkörper 22 an dem Stützkörper 5 lösbar zu befestigen, insbesondere an der unteren Fläche des zweiten Bereichs 4b.
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Der Kastenkörper ist dazu vorgesehen, ein Antriebsmittel aufzunehmen, wie nachfolgend beschrieben wird.
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Der Werkzeughalter 1 kann ferner einen Hauptkörper 7 aufweisen, der mit dem Stützkörper 5 verbunden ist. Der Hauptkörper kann in Bezug auf den Stützkörper 5 um eine Achse S drehbar sein, die bei dieser Ausführung mit der Drehachse R zusammenfällt.
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Der Hauptkörper 7, der im Wesentlichen Kastenform aufweist, weist ein erstes Element 7a und ein zweites Element 7b auf, das zum Beispiel durch ein gewindemäßiges Verbindungsmittel bekannter Art an dem zuvor erwähnten ersten Element 7a befestigt ist.
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Sowohl das erste Element 7a als auch das zweite Element 7b können eine im Wesentlichen prismatische Form aufweisen, zum Beispiel mit einer rechtwinkligen Basis; jedoch können auch andere Formen verwendet werden, die hier nicht dargestellt sind.
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Unter Bezugnahme auf die Drehachse S kann eine Gehäuseplatte 23 an einer Unterfläche des zweiten Elementes 7b lösbar befestigt sein, zum Beispiel mittels eines Gewindeverbindungsmittels bekannter Art.
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Die Gehäuseplatte 23 ist dazu vorgesehen, einen Zahnbogen 15 aufzunehmen. An der Gehäuseplatte 23 ist eine Öffnung 24 in der Art vorgesehen, die bemessen ist, um den Zahnbogen 15 einzuführen, der dazu vorgesehen ist, an dem Ritzel 14 anzugreifen und damit zu kämmen, wie unten beschrieben wird. Der Zahnbogen 15 kann in der zuvor erwähnten Öffnung 24 mittels Gewindeverbindungsmitteln bekannter Art befestigt werden.
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Bei einer Ausführung, die nicht dargestellt ist, kann die Öffnung 24 direkt an dem Hauptkörper 7a vorgesehen sein, falls der zuvor erwähnte Hauptkörper nicht mit der Gehäuseplatte 23 versehen ist.
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Bei der befestigten Konfiguration kann die Gehäuseplatte 23 an der oberen Fläche des zweiten Bereiches 4b der Stützplatte 4 des Stützkörpers 5 anliegen.
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Bei dem zweiten Element 7b kann ein drittes Durchgangsloch 25 vorgesehen sein und in einer Position sein, die dem ersten Loch 19 entspricht. Die Bezeichnung „in einer Position entsprechend“ bedeutet, dass dann, falls das zweite Element 7b und die Stützplatte 4 übereinanderliegen, die Mitte des ersten Lochs 19 und des dritten Durchgangslochs 25 in einer geraden Linie miteinander ausgerichtet sind, senkrecht zu dem zweiten Element 7b und zu der Aufnahmeplatte 4, d.h. entlang der Achse R ausgerichtet sind.
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Das dritte Durchgangsloch 25 ist auch für die Einführung der Welle 6 bemessen; insbesondere hat das zuvor erwähnte dritte Durchgangsloch 25 einen geeigneten Durchmesser, um die dritten Lager 18 aufzunehmen, um die Welle 6 drehbar zu lagern.
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Ferner ist eine Hülse 26 vorgesehen, die zwischen den ersten Lagern 17 und den dritten Lagern 18 angeordnet ist, die vorgesehen sind, um die Welle 6 während der Drehung zu halten.
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Das erste Element 7a ist wie zuvor erläutert an dem zweiten Element 7b befestigt.
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Auf dem ersten Element 7a ist ein Sitz 3 vorgesehen, der dazu ausgebildet ist, ein Bearbeitungswerkzeug (das nicht dargestellt ist) aufzunehmen.
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Bei dieser Ausführung ist der Sitz 3 in einer Richtung parallel zu der Drehung der Drehachse S (oder R) orientiert. Der Sitz 3 weist in der Tat eine angetriebene Welle 27 auf, die als ein Antrieb für den Verbindungsabschnitt des Werkzeugs (das nicht dargestellt ist) wirkt.
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Im Gebrauch kann dann, wenn die Welle 6 von dem Antrieb der Antriebswelle des Revolvers 2 gedreht wird, die angetriebene Welle 27 durch ein Verbindungsmittel bekannter Art drehen.
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Das Verbindungsmittel kann wie bei diesem Beispiel ein Getriebe, d.h. eine Mehrzahl von Zahnrädern (zylindrisch oder geneigt, mit geraden oder spiralförmigen Zähnen) aufweisen, die miteinander kämmen, so dass die Bewegung des einen eine Bewegung für jedes der anderen bewirkt.
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Bei der in 5 dargestellten Ausführung ist ein erstes Zahnrad auf der Welle 6 befestigt, das mit einem zweiten Zahnrad kämmen kann, das auf einer frei drehbaren Verbindungswelle 28 befestigt ist. Das zweite Zahnrad kann seinerseits mit einem dritten Zahnrad kämmen, das auf der angetriebenen Welle 27 befestigt ist, wodurch sich die Letztere dreht. Die angetriebene Welle 27 wird in Drehrichtung durch vierte Lager 29 aufgenommen.
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Der Werkzeughalter 1 kann ferner ein Antriebsmittel aufweisen, das antreibbar ist, um den Hauptkörper 7 in Bezug auf den Stützkörper 5 zu drehen, um den Sitz 3 in einer gewünschten Position zu positionieren, zum Beispiel in einem vorbestimmten winkelmäßigen Abstand von einer vorbestimmten winkelmäßigen Referenzposition.
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Das Antriebsmittel kann ein motorisiertes Antriebsmittel sein, das zum Beispiel einen Servomotor 11 aufweist, der innerhalb des Kastenkörpers 22 angeordnet ist, wie in 4B dargestellt.
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Der Kastenkörper 22 kann möglicherweise in fluidmäßiger Verbindung mit einem Druckmittel sein, zum Beispiel einem Kompressor oder einem Ventilator kommerziell bekannter Art.
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Das Druckmittel kann dazu ausgebildet sein, ein unter Druck stehendes Fluid anzuwenden, das durch den Kastenkörper 22 gelangt, um zu verhindern, dass in den Kastenkörper 22 Feuchtigkeit, Dreck, Späne, Kühlschmiermittel usw. gelangt.
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Der Servomotor 11 kann von kommerziell bekannter Art sein, d.h. kann einen Elektromotor, geschwindigkeitsreduzierende Elemente, ein Ausgangsritzel 14, ein Elektronikmodul und eine Sensoreinheit aufweisen.
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Wenn der Servomotor 11 angetrieben wird, ist die Sensoreinheit in der Lage, eine Veränderung der winkelmäßigen Position des Ritzels 14 in Bezug auf eine anfängliche Winkelposition zu messen. Die Sensoreinheit ist ferner dazu ausgebildet, die Veränderung der winkelmäßigen Position in Bezug auf die anfängliche Position in ein Positionsveränderungssignal umzusetzen und dann das Positionsveränderungssignal an ein Elektronikmodul zu übertragen, welches das Positionsveränderungssignal verarbeitet. Das Elektronikmodul kann möglicherweise einen Mikroprozessor umfassen, um die anfängliche Winkelposition des Ritzels 14 zu speichern.
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Bei der ersten Ausführung kann der Servomotor 11 mit einem Signalübertragungsmittel verbunden sein, das lösbar auf dem Hauptkörper 7 befestigt ist, insbesondere an dem ersten Element 7a.
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Das zuvor erwähnte Signalübertragungsmittel ist dazu ausgebildet, ein Antriebssignal an den Servomotor 11 zu übertragen. Das Signalübertragungsmittel kann wenigstens ein Übertragermodul 10 bekannter Art aufweisen, das elektrisch mit dem Servomotor 11 verbunden ist.
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Das Übertragermodul 10 ist ferner dazu ausgebildet, mit dem Servomotor 11 zu kommunizieren, d.h. an den zuvor erwähnten Servomotor 11 ein Antriebsstartsignal zu übertragen, um den Hauptkörper 7 in Bezug auf den Stützkörper 5 zu drehen, und um ein Antriebsendsignal von dem zuvor erwähnten Servomotor 11 zu empfangen, wenn die Drehung des Hauptkörpers 7 in Bezug auf den Stützkörper 5 beendet ist.
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Bei der ersten Ausführung kann das Übertragermodul 10 an einem Endbereich des ersten Elements 7a befestigt sein, vorzugsweise an einem Ende gegenüber dem Ende, an dem Sitz 3 befestigt ist. Auf diese Weise wird die Gefahr reduziert, dass das zuvor erwähnte Übertragermodul 10 durch einen Kontakt mit Spänen/Spreißeln zugespant/ruiniert wird, die während der Bearbeitung von dem Werkstück abgelöst werden.
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Das Antriebsstart- und/oder Endsignal wird von dem Übertragermodul 10 an den Servomotor 11 übertragen, oder umgekehrt, unter Verwendung eines Leitungsdrahtes, der innerhalb eines Kabels 8 eingeführt ist, das dazwischen angeordnet ist.
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Das Übertragermodul 10 ist ferner dazu ausgebildet, über ein WLAN-, NFC-, oder Bluetooth-Netzwerk mit einer äußeren Quelle zu kommunizieren, zum Beispiel mit einem Prozessor Computer der numerisch gesteuerten Drehmaschine.
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Bei der ersten Ausführung kann an dem Hauptkörper 7, insbesondere an dem ersten Element 7a ein anderer Sitz 13 vorgesehen sein, der zur Aufnahme des Versorgungsmittels bemessen ist.
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Das Versorgungsmittel ist vorgesehen, um sowohl das Übertragermodul 10 als auch den Servomotor 11 zu versorgen. Das Versorgungsmittel kann, wie bei diesem Beispiel, eine Batterie 12 von kommerziell bekannter Art aufweisen. Insbesondere kann die Batterie 12 mit dem Servomotor 11 über elektrische Versorgungsleitungen verbunden sein, die auch innerhalb des Kabels 8 angeordnet sind. Die Batterie 12 kann so ausgebildet sein, dass sie eine geeignete Lebensdauer aufweist.
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Bei der befestigten Ausführung kann das Ritzel 14 des Servomotors 11 an dem Zahnbogen 15, der an dem Hauptkörper 7 befestigt ist, angreifen und damit kämmen.
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Im Gebrauch dreht das Kämmen zwischen dem Ritzel 14 und dem Zahnbogen 15 den Hauptkörper 7 in Bezug auf den Stützkörper 5 um die Drehachse S zwischen einer Ruheposition und einer ersten winkelmäßigen Endposition und/oder zwischen der Ruheposition und einer zweiten winkelmäßigen Endposition, wie in den 6A - 8B gezeigt.
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Im Gebrauch kann die externe Quelle dazu ausgebildet sein, ein drahtloses Antriebssignal zu dem Übertragermodul 10 zu senden, zum Beispiel, um den Hauptkörper 7 zwischen der Ruheposition und der ersten winkelmäßigen Endposition und/oder zwischen der Ruheposition und der zweiten winkelmäßigen Endposition zu drehen.
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Das Übertragermodul 10, das von der Batterie 12 versorgt ist, kann seinerseits dazu ausgebildet sein, das zuvor erwähnte drahtlose Signal zu verarbeiten und ein (elektrisches) Antriebsstartsignal zu dem Servomotor 11 über einen Leitungsdraht zu übertragen, der in das Kabel 8 eingeführt ist.
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Insbesondere wird eine Folge von elektrischen Niederspannungsimpulsen durch den Leitungsdraht zu dem Elektronikmodul des Servomotors 11 gesandt.
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Der Servomotor 11 kann, sofern er von der Batterie 12 versorgt ist, über (elektrische) Versorgungsdrähte angetrieben sein, die auch innerhalb des Kabels 8 angeordnet sind. Auf diese Weise versorgt das Elektronikmodul die Windungen des Motors mit einer vorbestimmten Sequenz, indem das Ausgangsritzel 14 des Servomotors 11 gedreht wird.
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Indem die Sequenz, mit der die Windungen des Motors versorgt werden, verändert wird, kann die Drehrichtung des Ausgangsritzels 14 umgekehrt werden.
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Die Zähne des Ritzels 14 greifen in die betreffenden Zähne des Zahnbogens 15 ein, der auf diese Weise um einen vorbestimmten Winkelbetrag aus der Ruheposition gedreht werden kann. Nachfolgend dreht sich der Hauptkörper 7 in Bezug auf den Stützkörper 5 um die Drehachse S (oder R) um den vorbestimmten Winkelbetrag, was es erlaubt, dass der zuvor erwähnte Sitz 3 in einem vorbestimmten Winkelabstand in Bezug auf eine vorbestimmte winkelmäßige Referenzposition positioniert wird.
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Während der Drehung des Hauptkörpers 7 in Bezug auf den Stützkörper 5 gleitet die Gehäuseplatte 23 des zweiten Elementes 7b auf dem zweiten Bereich 4b der Aufnahmeplatte 4, die als eine Führung wirkt.
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Wenn der zuvor erwähnte Sitz 3 positioniert wurde, insbesondere in dem gewünschten winkelmäßigen Abstand in Bezug auf die winkelmäßige Referenzposition, wird der Servomotor 11 angehalten. Das Elektronikmodul des Servomotors ist dazu ausgebildet, ein Antriebsendsignal an das Übertragermodul 10 zu senden, und das zuvor erwähnte Übertragermodul 10 ist dazu ausgebildet, ein Feedback-Signal (über WLAN, NFC oder Bluetooth) an den Prozessor/ den Computer der numerisch gesteuerten Drehmaschine zu senden.
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Unter Bezugnahme auf die 3A bis 4B ist die Gehäuseplatte 23 mit einem Schutzmittel 31 versehen, das geeignet ist, um das Einführen von Bearbeitungsabfallmaterial, d.h. Staub, Dreck, Späne und/oder Kühlmittel in die Öffnung 24 (und somit in die Kombination von Zahnbogen 15 / Zahnritzel 14) zu verhindern, das sich auf dem zweiten Bereich 4b der Stützplatte 4 während der Bearbeitung eines Werkstücks ablagert.
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Das Schutzmittel 31 kann ein Schaberelement 32 aufweisen, das eine Form hat, die wenigstens teilweise die Gehäuseplatte 23 umgibt. Zum Beispiel kann das Schaberelement 32 eine ringförmige Form oder einen kreisförmigen Kranzabschnitt aufweisen.
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Unter Bezugnahme auf die Drehachse S ist das Schaberelement 32 mit einer Kante versehen, die im Gebrauch an der oberen Fläche des zweiten Bereichs 4b anliegt und verhindert, dass Späne oder Spreißel von außen eindringen.
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Das Schutzmittel 31 kann ferner einen Dichtungsring (nicht dargestellt, zum Beispiel einen „O-Ring“) aufweisen, der weiter geeignet ist, um den Durchlass von Fluid/Spänen innerhalb der Öffnung 24 zu verhindern. Der O-Ring kann zwischen der Gehäuseplatte 23 und dem Schaberelement 32 derart angeordnet sein, dass ein Spalt zwischen dem Dichtungsring und dem Schaberelement definiert ist.
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Der Spalt kann in fluidmäßiger Verbindung mit einem Druckmittel (nicht dargestellt) zum Beispiel einem Kompressor oder einem Gebläse kommerziell bekannter Art ausgebildet sein.
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Das Druckmittel kann dazu ausgebildet sein, ein unter Druck stehendes Fluid zu applizieren, das beim Passieren durch den Spalt ermöglicht, dass der zuvor erwähnte Spalt sauber gehalten wird, indem mögliche eingedrungene Späne und/oder Kühlmittel entfernt werden.
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Bei der in den zuvor erwähnten Figuren gezeigten Ausführung kann der Werkzeughalter 1 mit einer Parkbremse 33 versehen sein, die geeignet ist, die Drehung des Hauptkörpers 7 in Bezug auf den Stützkörper 5 anzuhalten.
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Die Parkbremse 33 verhindert es, dass das Schneidwerkzeug im Gebrauch von der vorbestimmten Position durch die erzeugten Schneidkräfte weg bewegt wird.
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Die Parkbremse 33 kann auf dem zweiten Element 7b des Hauptkörpers 7 befestigt sein und kann ein Greiferelement aufweisen, das mit einem festen Backen versehen ist, der an einem Endbereich des zweiten Elementes 7b des Hauptkörpers 7 anliegt, und aus einem beweglichen Backen der dazu vorgesehen ist, an einer Fläche des Anschlagelementes 21 des Stützkörpers 5 anzuliegen.
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Die Parkbremse 33 kann angetrieben sein, um sich aus einer geschlossenen Konfiguration in eine offene Konfiguration zu bewegen. Die Bezeichnung geschlossene Konfiguration bedeutet, dass dann, wen die Parkbremse befestigt ist, der feste Backen einen Endbereich des zweiten Elementes 7b des Hauptkörpers 7 verriegelt, während der bewegliche Backen an einer Fläche des Anschlagelementes 21 des Stützkörpers 5 anliegt und damit verriegelt.
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Die Bezeichnung offene Konfiguration bedeutet, dass dann, wenn die Parkbremse befestigt ist, der feste Backen an einem Endbereich des zweiten Elementes 7b des Hauptkörpers 7 verriegelt, während der bewegliche Backen sich von der Fläche des Anschlagelementes 21 löst, und somit erlaubt, dass sich der Hauptkörper 7 in Bezug auf den Stützkörper 5 dreht.
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Vor der Verwendung befindet sich die Parkbremse normalerweise in einer geschlossenen Konfiguration.
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Die Parkbremse 33 kann zum Beispiel pneumatischer Natur sein. Mit anderen Worten kann die Parkbremse 33 in fluidmäßiger Verbindung mit einem Druckmittel (nicht dargestellt) sein, zum Beispiel einem Kompressor oder einem Ventilator kommerziell bekannter Art.
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Im Gebrauch kann das Druckmittel durch einen Druck angetrieben sein, der es erlaubt, dass sich die Parkbremse 33 aus einer geschlossenen Konfiguration in eine offene Konfiguration bewegt.
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Auf dem Werkzeughalter kann alternativ eine Parkbremse 33 in elektrischer oder piezoelektrischer Ausführung vorgesehen sein. Auf diese Weise kann die Parkbremse mit einem Versorgungsmittel verbunden sein, zum Beispiel mit der Batterie 12, die dazu ausgebildet ist, elektrische Energie zuzuführen, um die Bremse von einer geschlossenen Konfiguration in eine offene Konfiguration zu bewegen.
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Bei anderen Ausführungen, die nicht dargestellt sind, kann der Werkzeughalter ohne eine Parkbremse ausgebildet sein. Auf diese Weise ist es möglich, für das Übertragungsmodul, das mit dem Prozessor der numerisch gesteuerten Drehmaschine und mit dem Servomotor kommuniziert, ohne Übertragung, Decodierung und/oder Verarbeitungsverzögerungen zu arbeiten. Dies erlaubt es dem Servomotor, ein Drehmoment zur Werkzeugpositionierung bereitzustellen, das proportional zu und entgegengesetzt zu dem variablen Schneiddrehmoment ist, das von dem Kontakt zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück erzeugt wird. Auf diese Weise wird es verhindert, dass während der Bearbeitung selbst ohne eine Parkbremse sich der Sitz 3 des Werkzeugs unerwünschterweise von der erreichten Position weg bewegt und/oder in einer unerwünschten Weise durch das Werkstück bewegt wird.
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In 9 ist der Werkzeughalter 1 in der befestigten Konfiguration auf einer Station des Revolvers 2 gezeigt. Es sei erwähnt, dass bei der zuvor erwähnte Figur unter Bezugnahme auf die Drehachse S (oder R), der Stützkörper 5 in Bezug auf den Revolver 2 fixiert ist; ferner liegt die untere Fläche des zweiten Abschnitts 4b der Stützplatte 4 nicht an der Stützfläche der Station des Revolvers 2 an.
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Unter Bezugnahme auf die 3C, 4C und 9 ist eine zweite Ausführung des Werkzeughalters 101 von der drehenden Art gezeigt, der auf einem Werkzeughalterrevolver 2 montierbar ist, bei einer gesteuerten Drehmaschine, die kommerziell als numerisch bekannt ist und nicht gezeigt ist. Es sind Elemente zu sehen, die bei den beiden Ausführungen gemeinsam sind, wobei es bei dieser Ausführung zu sehen ist, dass:
- • die Drehachse S, um die der Hauptkörper 7 in Bezug auf den Stützkörper 5 drehbar ist, nicht mit der Achse R zusammenfällt;
- • das Ritzel 14 ist eingeschlossen, um sich um eine weitere Drehachse R' zu drehen, die parallel zu der Drehachse S ist, statt um R;
- • der Sitz 3 ist nicht in einer Richtung parallel zu der Achse R orientiert;
- • das Übertragermodul 10 kann auf dem Stützkörper 5 befestigt sein, anstelle auf dem Hauptkörper 7;
- • der Sitz 13 ist dazu bemessen, das in dem Kastenelement 22 aufgenommene Versorgungsmittel zu halten, das mit dem Stützkörper 5 einstückig ist, anstelle des Hauptkörpers 7.
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Der Werkzeughalterrevolver 2 ist mit einem Antrieb versehen (der nicht dargestellt ist) um die Welle 6 des Werkzeughalters 1, 101 zu drehen. Der Antrieb kann ferner durch Antriebsmittel (nicht dargestellt) angetrieben werden.
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Das weitere Antriebsmittel kann durch ein weiteres Versorgungsmittel (nicht dargestellt) versorgt werden.
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Aus dem oben Offenbarten ist zu sehen, dass es möglich ist, einen Werkzeughalter herzustellen, der in einer winkelmäßige Position unabhängig unabhängig von dem Antrieb eines Schneid-/Bohrwerkzeugs, das hier aufgenommen ist, einzustellen.
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Es ist möglich, infolge eines Werkzeughalters, der ein motorisiertes Antriebsmittel aufweist, das mit einem Versorgungsmittel versehen ist, das autonom und unabhängig von elektrischen Verbindungen arbeitet, und das es erlaubt, dass sich der Hauptkörper des Werkzeughalters in Bezug auf den Stützkörper um die Drehachse S dreht.
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Dies ist ferner infolge eines Werkzeughalters möglich, bei dem ein Antriebsmittel, ein Signalübertragungsmittel und ein Versorgungsmittel in vorbestimmten Positionen angepasst sind und koexistieren, unabhängig von den reduzierten Dimensionen und Größe des Werkzeughalters.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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