DE1552324A1

DE1552324A1 - Werkzeugmaschine mit automatischem Werkzeugwechsel

Info

Publication number: DE1552324A1
Application number: DE19661552324
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Gebrueder Heller Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Gebrueder Heller Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 1966-07-13
Filing date: 1966-07-13
Publication date: 1970-01-15
Also published as: SE354600B; CH463237A; SE354217B; JPS5019796B1; CH465362A; GB1188800A; CH465361A; SE351583B; DE1552326A1; DE1552326B2; DE1552324B2; DE1552324C3; SE354216B; CH465363A

Description

- Patentanwalt Dr. CLAUS RBINLuKnoer PATENTANWALT

DIPL-ING. H. KLAUS BERNHARDT

8000 MÖNCHEN 23 · MAINZERSTR.5 EB P4 J)

Gebro Heller

Maschinenfabrik GmbH.

Nürtingen

Werkz eugmas ch ine
mit automatischem Werkzeugwechsel

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit automatischem Werkzeugwechsel und mit der Werkzeugspindel auf einem gemeinsamen Schlitten angeordnetem Magazin, wie sie in der älteren Anmeldung H 55 5"16 Ib/49^a der Anmelderin beschrieben ist.

Die Werkzeugmaschine nach dem älteren Vorschlag ist mit wenigstens zwei um 180 versetzt, gegebenenfalls zusammen mit weiteren in einem Revolverkopf angeordneten Spindeln ausgestattet, von denen jeweils eine dem Werkstück zuweist. Ein Revolverkopf kann aus praktischen Gründen nicht beliebig gross gemacht werden, und deshalb sind sowohl dem grössten axialen Abstand der Spindellager als auch dem maximalen Bohrdurchmesser vergleichsweise enge Grenzen gesetzt.

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Durch die Erfindung soll deshalb eine Werkzeugmaschine der eingangs genannten . , Art verfügbar gemacht werden, bei der diese Beschränkungen nicht bestehen, und bei der insbesondere zur Erzielung höchster Präzision auch mit str-.rk ausladendem Werkzeu/j gearbeitet v/erden kann. Dazu i3t zunächst eine solche Lage und·

Form der Führungen, der Angriffspunkte der Vorachubkräfte und der Anordnung¹

der Antriebselemente zu wählen, dass ein Optimum an Lage- und Verschiebe-' i

I genauigkeit gewährleistet wird. |

Urfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, das.i 'lex die Werkzeugspindel

und das Werkzeugmagazin tragende Schlitten zwischen zwoi Ständern mit mit : Ritzeln am Schlitten kämir.enden Zahnstangen versehenen Führungen in der Höhe (y-Richtung) verschiebbar geführt ist, die Werkzeugspindel in einer in Richtung der Zustellbewegung (z—Richtung) verschiebbaren Pinole gelagert iat, und die beiden Ständer auf einer in waagerechter Richtung (x-Richtung) verschiebbaren

Verachiebeplatte angeordnet sind. '

Wenn damit zu rechnen ist, dass weit zurückliegende Flächen der. Werkstücke j bearbeitet werden müssen, muss mit grosser Ausladung der Werkzeuge gerechnet werden, und dann kommt es s'ehr auf eine auf die Dauer lagengenaue Bewegung ,der Schlitteneinheit in senkrechter Richtung an. Diese lässt sich gemäsb einer

weiteren Ausbildung der Erfindung am zuverlässigsten dadurch erreichen, dass zusätzlich zu den beiden, beispielsweise vorn angeordneten Zahnstangen wenigstens eine beispielsweise hinten angeordnete Zahnstange und ein entsprechendes Ritzel vorgesehen sind» Dadurch wird erreicht, dass der Schwerpunkt des < Schlittens zwischen die Zahnstangen gelegt werden kann, vorzugsweise natürlich in gleichen Abständen von allen Zahnstangen, so dass alle Zahnstangen möglichst gleichmässig belastet werden. Vorzugsweise ist die Anordnung ausserdem so | £etroffen, dass je zwei mit einer Zahnstange kämmende Ritzel auf einer gemeinsamen, vorn bzw. hinten angeordneten Welle sitzen und beide Wellen mit je einem

Schneckenrad ausgestattet sind, die beide mit einer g^emei^nsamen> ^vom y-Vorschubantrieb angetriebenen Schneckenwelle kämmen.. , ,

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Zur lagegenauen Verschiebung gehört auch, dass die Führungen und insbesondere, die Antriebe gegen die bei der Bearbeitung zwangsläufig auftretenden Späne, aber auch sonst gegen Verschmutzung weitgehend g'esohützt sind. Gemäss einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird

das dadurch erreicht, dass der 1^:

aum zwischen den Säulen wenigstens

Unterhalb des Schlittens wenigstens auf der Vorderseite mit Teleskopblechen abgedeckt ist.'

Bei Werkzeugen mit oehr. grosser Ausladung lässt es sich praktiüch nicht vermeiden, dass die Spindel oder sogar ein Teil deü Schlittens durch die einseitige Belastung geringfügig verformt worden, und diese geringfügigen Verformungen wirken sich in einer Lageabweickung der Werkzeugspitze aus, da die Werkzeugausladung nur in z-Hichtung liegt, ergibt sich selbstverständlich nur eine Abweichung in der y-hiohtun.¹·, wenn die a-Hichtung waagerecht liegt. In weiterer Aus ti IiUn₁T der Erfindung ist deshalb der Schlitten mit einer Justiereinrichtung für exakt waagerechte Lage in z-Hichtung ausgestattet. Diene Justiereinrichtung kann grundsätzlich manuell gesteuert werden, uir. einen bei uiner Hasch ine mit automatischem Werkzeugwechsel doch angestrebten vollautomatischen Betrieb zu erreichen, wird vorzugsweise die Justiereinrichtung mit einer elektronischen Wasserwaage automatisch gesteuert.

Wenn die Werkzeugmaschine mit einer gemeinsamen Schneckenwelle für· den y-Vorschub ausgestattet ist, beeinflusst die Justiereinrichtung zweckinässig diese Schneckenwelle. Zu diesen. Zweck kann die Schneckenwelle beispielsweise innerhalt der Justiereinrichtung geteilt sein, so dass eine Relativverdrehung der beiden Schiieckenvellenteile innerhalb ier

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gebotenen Grenzen möglich iste Ein zu starkes Verkanten des Schlittens würde ja dazu führen, dass dieser sich in seinen Führungen verkeilt

und diese eventuell beschädigt,

hs ist bereits eine Werkzeugmaschine- der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen worden, bei der das Werkzeugmagazin über der Spindel angeordnet ist und die Werkzeuge senkrecht zur Spindelachse hält, und ein iie Werkzeuge in die Spindelachse schwenkender Greifermechanismus vorgesehen ist (Patentanmeldung H 56 821 Ib/49a). Zumindest für die in grcsserer Auswahl vorzusehenden Werkzeuge, wie die verschiedenen Bohrertypen und kleine Fräser, wird zweckmässigerweise auch bei einer erfindun^sgenässen Werkzeugmaschine eine solche Anordnung gewählt»

Bei ier älteren Werkzeugmaschine ist ein Greifermechanismus vorgesehen, der parallel zur Spindelachse gerichtete Translationsbewegungen ausführt. bolche Bewegungen erfordern, dass genügend itaum zwischen dem Werkzeugpia Xz im Magazin und der Werkzeugaufnahme der Spindel zur Verfügung steht, der Werkzeugplatz in Magazin muss also verhältnismässig weit jurüok liegen, so lass ein erheblicher Teil des Raumes über der Spindel nicht für die Unterbringung des Werkzeugmagazins ausgenützt werden kann. Ger-äss einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist deshalb ein eine reine Schwenkbewegung ausführender Greifer vorgesehen, der mit einem der Werkz&ugaufnahse i~ Lag&zin zugeordneten festen Nocken und einem ier Werkzeugsufr.ahme i"er Spindel zugeordneter, zurückziehbaren, vorzugsweise hydraulisch gesteuerten Nocken zum Öffnen ier federrrl in die Schliesstellung gedrängten Greifertacken zusammenwirkt.

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Der mit federnd in die Schliesstellung gedrängten Greiferbacken ausgestattete Greifer nach dem erwähnten älteren Vorschlag ist in Art einer Zange ausgebildet. Zum Einschieben der geöffneten Zange wird vergleichsweise viel Raum zwischen den Werkzeugen benötigt, so dass auf einer gegebenen Länge, sei es in Richtung des TJmfanges einer als Werkzeugmagazin dienenden Scheibe oder in Längsrichtung einer als Werkzeugmagazin dienenden Kette, nur eine begrenzte Anzahl Werkzeuge untergebracht werden können·

Gemäss einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird der Raumbedarf zum Erfassen der Werkzeuge dadurch verringert und damit die mögliche Anzahl an Werkzeugen auf eine vorgegebene Länge erhöht₉ dass der Greifer aus zwei in Richtung der Werkzeugachse gegeneinander verschiebbaren Backen besteht, die beide eine dem Werkzeughalterdurchmesser entsprechende Radialöffnung aufweisen, der Werkzeughalter mit einem unterhalb des Magazins bzw. ausserhalb der Spindel liegenden Flansch versehen ist und eine der beiden Backen dem Flansch entsprechend ausgedreht ist.

Der Greifermechanismus nach dem älteren Torschlag arbeitet auf eine in Ruhestellung befindliche Spindel, während eine andere, in Arbeitsstellung befindliche Spindel auf das Werkstück arbeitet. Bei der Maschine nach dem älteren Vorschlag fällt also die Wechselzeit in die

Arbeitszeit, so dass es auf besondere Geschwindigkeit des Wechselvorgangs normalerweise nicht ankommt.

Bei einer erfindungsgemässen Einspindelmaschine muss die Werkzeugauswechslung jedoch zwischen zwei Arbeitsgängen vorgenommen werden,

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so dass der Auswechselvorgang so schnell wie nur irgendmöglich abgewickelt werden muss.

Zum schnellen Auswechseln von Werkzeugen ist bereits ein Doppelgreifer bekannt, der gleichzeitig das in der Spindel befindliche Werkzeug und das neu benötigte Werkzeug im Magazin erfasst und diese gegeneinander auswechselt. (US-Patentschrift 3 0p2 011). Bei diesem bekannten Doppelgreifer ist ein Verschwenken der Werkzeuge im Magazin vor dem Auswechselvorgang erforderlich, vor allem aber wechselt dort ein Werkzeug laufend seinen Platz im Magazin, so dass das Werkzeug selbst gekennzeichnet werden muss. Diese beiden Nachteile werden bei einer anderen Doppelgreiferkonstruktion vermieden, bei der der Doppelgreifer das Werkzeug axial aus dem Magazin zieht, zur Werkzeugaufnahme in der Spindel vorläuft und dann die Werkzeuge gegeneinander auswechselt. (US-Patentschrift 5 129 506). Dafür tritt jedoch bei diesem bekannten Wechselmechanismus der bereits erörterte Nachteil auf, dass das Werkzeugmagazin hinter dein Spindelkopf angeordnet sein muss, und zwar in diesem Falle sogar entsprechend der Ausladung des längsten zu erwartenden Werkzeuges. Ls geht dadurch erheblich mehr kostbarer Raum über der Spindel verloren als bei einer Werkzeugmaschine gemäss dem bereits erwähnten älteren Torschlag.

Gemäss einer weiteren Ausbildung der Erfindung werden deshalb zur Vermeidung aller dieser Nachteile zwei auf die gleiche Spindelwerkzeugaufnahme arbeitende Greifer vorgesehen, die auf ihrem Weg vom Magazin zur Spindel bzw» zurück aneinander passieren. Zum Auswechseln ergreift •dabei ein Greifer das Werkzeug in der Spindel, und der andere Greifer das Werkzeug im Magazin, beide laufen aneinander vorbei und setzen das Werkzeug im Magazin bzw· in der Spindel ab.

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Beim Passieren müssen die Greifer sich gegenseitig Platz machen, d.h. einander ausweichen. Vorzugsweise geschieht dieses Ausweichen dadurch, dass die beiden Greifer beim Passieren auseinander schwenken» Dabei können sie um eine zur Werkzeugachse parallele Achse oder um eine zur Werkzeugachse senkrechte Achse schwenken. Der letztere Fall ist vorzuziehen, wenn zu erwarten ist, dass Werkzeuge ausgewechselt werden müssen, die über die doch ziemlich schmal gehaltenen Greiferbacken seitlich vorstehen» wie beispielsweise Fräser.

Es wurde mehrfach .betont, dass der Platz für ein Werkzeug im Magazin verhältnismässig klein gehalten werden muss, um die erforderliche Vielzahl von Werkzeugen, insbesondere Bohrern verschiedenen Typs und Durchmessers unterbringen zu können. Wenn der Platz für ein einzelnes Werkzeug im Magazin beschränkt ist, kennen raumaufwendige Werkzeuge nicht gut im Magazin untergebracht werden, das gilt auch fur Sonderverkzeuge, die meist einen beträchtlichen Raumbedarf habe::. Un tr raumaufwendigen Werkzeugen werden dabei vor allem sohwex^-e Fräserköpfe verstanden, weil diese seitlioh sehr viel Platz beanspruchen, extrem lange Bohrstangen können aber ebenfalls Schwierigkeiten bereiten. Unter Sonderwerkzeugen werden beispielsweise Vielspindelbohrköpfe oder Winkelbohrköpfe ver-^ standen.

Zur Unterbringung von solchen ausgefallenen Werkzeugen wird ge^äss einer weiteren Ausbildung der Erfindung ein"zusätzliches Werkzeugmagazin vorgesehen.

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Solche spezielle Werkzeuge werden normalerweise nur in kleiner Anzahl benötigt, machen aber beim Erfassen mit einem Greifer « schon wegen ihres Gewichtes und ihrer meist sperrigen Form groese Sohwi··* rigkeiten. Gemäss einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird deshalb ein solches Werkzeugmagazin für spezielle Werkzeuge unterhalb der Spindel angeordnet, und weiter sind die Werkzeuge parallel sur Spindel» achse gehaltert und unmittelbar vom Magazin in die Spindel einsetzbar. Werkzeugauswechslung mit zur Spindelachse parallel gelagerten Werkzeugen, die unmittelbar vom Magazin in die Spindel einsetzbar sind» ist bekannt (Schweizerische Patentschriften 258 358, 548 594 und US-Patentiohrift 3 074 147).

Wenn damit zu rechnen ist, dass ausschliesslich solche speziellen Werk«· zeuge zur Bearbeitung der Werkstücke benötigt werden, genügt es selbst* verständlich, wenn ein solches Magazin vorgesehen ist, dann kann d*e \ über der Spindel angeordnete Magazin für "normale" Werkzeuge weggelassen.

werden.

Wie bereits erwähnt, gibt es verschiedene bekannte Ausführungsformen für ein zusätzliches Magazin mit zur Spindelachse paralleler Lagerung der Werkzeuge. Als für eine erfindungsgemässe Werkzeugmaschine besondere geeignet hat sich jedoch eine neuartige Konstruktion erwiesen, bei der das Werkzeugmagazin eine um eine zur Spindelach.se parallele Achse drehbare und in Richtung dieser Achse verschiebbare, mit achsenparallel verlaufenden Halterungsnuten versehene Trommel ist; diese Halterungsnuten sind dabei vorzugsweise T-Nuten oder Schwalbenschwanznuten· Wenn dieses Magazin, wie hauptsächlich vorgesehen, als zusätzliches Magazin

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für spezielle Werkzeuge vorgesehen ist, muss die Trommel entweder so gross gestaltet werden, dass die Werkzeugspindel bei- Arbeit mit einem "normalen." Werkzeug aus dem Hauptmagazin zwischen den einzelnen Werkzeugen hindurchtreten kann, oder, was im allgemeinen günstiger ist, es muss für das zusätzliche Magazin eine Leerstellung· vorgesehen werden, in der die Spindel ohne Behinderung durch ein spezielles Werkzeug im zusätzlichen Magazin in z-Richtung verfahren kann.

Zur Lagerung der Werkzeuge in den Halterungsnuten sind die Werkzeuge zweckmässigerweise jeweils drehbar in einem Halter gelagert, der mit einem der Halterungsnut entsprechenden Halterungszapfen versehen und auf der Pinole festsetzbar ist. Bei Sonderwerkzeugen, wie Vielspindelbohrköpfen oder Winkelbohrköpfen wird natürlich der Kopf als ein solcher Halter ausgebildet} aber auch bei anderen Werkzeugen wie schweren Fräsköpfen oder dergleichen wird zweckmässigerweise der Halter in dieser Form ausgebildet, so dass er zur einwandfreien Festlegung des Werkzeuges im Magazin geeignet ist, aber trotz der dadurch zwangsläufig gegebenen Unwucht des Halters beim Rundlauf störungsfrei mit der Spindel zusammenarbeiten kann. Selbst bei symmetrischer Anordnung von zwei oder mehr Haltern dürfte es praktisch nur schwer möglich sein, einen garantiert unwuchtfreien Aufbau bei Verwendung der Halter zu erreichen.

Die Halterungsnuten sind nur dazu geeignet, die Werkzeuge in radialer und tangentialer Richtung auf dem Magazin festzulegen} gegen eine Verschiebung in axialer Richtung sollen sie keinen merklichen Widerstand aufweisen, damit das Einsetzen der Werkzeuge in die Spindel bzw. das Zurückbringen in das Magazin leicht und schnell vonstatten gehen kann. Trotzdem ist es erwünscht, das Werkzeug auoh in axialer Riohtung im

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Magazin zu sichern, und dazu wird gemäss einer weiteren Ausbildung der Erfindung im Halterungszapfen ein Rollenbolzen vorgesehen, der mit einer an ihrem höchsten Punkt eine Aufnahmekerbe aufweisenden Kurve im Nutengrund zusammenwirkt.

Bei Sonderwerkzeugen kommt es zur Einhaltung der erforderlichen Bearbeitungspräzision darauf an, das Werkzeug, mit anderen Worten also den Halter, so auf der tinole festzulegen, dass die tatsächliche Lage von der vorgesehenen Lage auch bezüglich einer Verdrehung um die Spindelachse nur um extrem kleine Winkel abweicht» Um eine solche präzise Lage zu gewährleisten, weist zweckmässigerweise der Halter zwei federbelastete Indexbolzen und die Pinole zwei diesen entsprechende Passbohrungen auf. Beim automatischen Auswechseln der Werkzeuge können die Indexbolzen über eine schiefe Ebene auseinander gedrückt werden, wenn der Halterungszapfen mit einem Rollenbolzen versehen istf wie oben beschrieben, steht jedoch geaiäss einer weiteren Ausbildung der Erfindung jeder Indexbolzen mit einem Winkelhebel in Eingriff, dessen anderer freier Arm mit dem Rollenbolzen in Eingriff steht. Damit wird automatisch beim Übergeben des Werkzeuges vom Magazin zur Spindel bzw. zurück gewährleistet, dass die Indexbolzen zum exakt richtigen Zeitpunkt in die Passbohrungen einfallen bzw. aus diesen herausgezogen werden, ohne dass eine mehr oder weniger aufwendige Steuerung hierfür erforderlich ist.

Wenn unter, gegebenenfalls auch über der Spindel kein Platz für ein zusätzliches Werkzeugmagazin vorhanden ist, kann statt dessen vor der Spindeleinheit neben dem Werkstücktisch ein Standmagazin angeordnet

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werden, da» in an sich bekannter Weise die Werkzeuge der Spindel dar-■ bietet (französische Patentschrift 1 2?6 328). Der Werkzeughalter und die damit zusammenhängende Konstruktion kann wie bei einem unter der Spindel angeordneten zusätzlichen Magazin ausgebildet sein; wenn aber xu einem solchen Standmagazin gegriffen wird, und besonders lange Werkeeuge darin untergebracht werden sollen, so werden gem'äss einer „ »eiteren Ausbildung der Erfindung besser für ein Werkzeug jeweils ein &&he der Spindel angeordneter und in radialer Sichtung offener Halter und ein des? Spindel ferner und das Werkzeug umfassender Halter vorgesehen*

Wenn der Aueweoheelvorgang, der durch das jeweilige Verfahren der ^:-J5gind«l au» Standrnagazin sowieso verhältnismassig zeitaufwendig wird, - ir«?kÜfflBt werden soll» indem nicht die doch verhältnismässig grosse ~ $pi]id*l!RSft·*« sondern nur die im Vergleich dazu im allgemeinen kleine ¥erk*eugmasse bewegt werden soll, kann gemäss oiner weiteren Ausbildung der Erfindung das Standmagazin für ein Werkzeug jeweils einen" parallel zur Achse verschiebbaren Halter aufweisen, der mit einem

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in der ladestellung angeordneten und einer mit einem radialen Vorsprung des Halters in Eingriff kommenden Aussparung versehenen Schieber zusammenwirkt, der zweokmässig mit einem hydraulischen kolben betätigt wird»

Die Verwendung eines Standmagazins empfiehlt sich insbesondere, wenn ι gemafss einer weiteren Ausbildung der Erfindung unterhalt der Werkzeugspindel eine Planscheibe mit numerisch gesteuerter. Plans cn ie "be r angeordnet is t.

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Wenn der Schlitten so konstruiert ist, dass unter der Werkzeugspindel ein zusätzliches Werkzeugmagazin angeordnet werden kann, das um eine * zur Werkzeugspindel parallele Achse drehbar ist, d.h. eine entsprechende Bohrung im Schlitten vorgesehen ist, so kann die Planscheibe auch statt dieses zusätzlichen Werkzeugmagazins in dieser Bohrung untergebracht werden. Die Anpassungsfähigkeit der erfindungsgemässen Werkzeugmaschine an die verschiedensten Anforderungen wird durch eine solche Konstruktion wesentlich verbessert»

Je nach den gestellten Anforderungen muss auch eine Planscheibe mit verschiedenen Werkzeugen bestückt werden. Um eine wirklich vollautomatische Arbeitsweise zu erreichen, wird deshalb gemäss einer weiteren Ausbildung der Erfindung der Planschieber für automatischen Werkzeugwechsel eingerichtet.

Ua das Werkzeug in der Planscheibe üblicherweise feststeht, kann an sich ein Werkzeugwechselmechanismus vorgesehen werden, wie er für eine Stanze bereits bekannt ist. (US-Patentschrift 2 563 208). Vorzugsweise wird jedoch gemäss einer weiteren Ausbildung der Erfindung im Planschieber eine Werkzeugaufnahme mit zentraler Anzugsschraube und eine Verdrehsperre für das eingespannte Werkzeug vorgesehen. Es ergibt sich dann der Vorteil, dass die Auswechslung grundsätzlich in der gleichen Weise vor eich geht wie beim Auswechseln eines Werkzeuges in der Hauptspindel j zweckmässigerweise wird deshalb die Werkzeugaufnahme als Innenkegel Bit einem Zahnkranz als Verdrehsperre ausgebildet, der mit einem korrespondierenden Zahnkranz am Werkzeug bzw. Werkzeughalter zusammenarbeitet, wie bereite

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für die Werkzeugaufnahme einer Werkzeugspindel, also für rotierende Werkzeuge, vorgeschlagen worden ist (Patentanmeldung H 55 560 Ib/49a).

Statt dessen, oder bei Werkzeugen mit vergleichsweise grosser radialer Ausdehnung auch zusätzlich, kann die Werkzeugaufnahme gemäss einer weiteren Ausbildung der Erfindung ein axial vorstehender Planach sein, der in ein· entsprechende Aussparung im Werkzeughalter passt.

Zum Auswechseln des Werkzeuges in der Flanscheibe ist es natürlich erford'erlioh, dass die Planscheibe ein· genau vorherbestiemt* Stellung einnimnt, ,fans abgesehen davon, dass natürlich auch der Plantohieber eine genau vorherbestimmte Hadial ate llung einnehmen »use, wa· «Harding· durch die numerische Steuerung ohne weiter·· zu erreichen ist. Zur Festlegung einer bestimmten Verdreheteilung der Planscheibe wird zweckmässigerweise ein Indexierstift verwendet; statt diesen, wie normalerweise üblioh, in eine Passbohrung im Umfang der Flanscheibe einfallen zu lassen, wird dieser jedoch gemäss einer weiteren Ausbildung der Erfindung hinter der Planscheibe angeordnet, so dass er hydraulisch in eine Fassbohrung auf der Rückseite der Planscheibe einsohiebbar ist. Damit wird erreicht, dass die Planscheibe einen sehr grossen Durchmesser haben kann, ohne dass der in radialer Richtung erforderliche Raum noch durch den Raum für den Indexierstift vergrössert wird.

Ein hinter der Planscheibe angeordneter und in eine Passbohrung auf der Rückseite eintretender Indexierstift kann aber ausserdem gemäss einer weiteren Ausbildung der Erfindung mittels eines Antriebes verdrehbar sein und an seinem in die Planscheibe eintretenden Ende einen Mehrkantkopf tragen, der in eine entsprechende Ausaparung der Anzugssehraubθ

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unter Herstellung einer drehfesten Verbindung einsetzbar ist. Damit wird erreicht, dass keine gesonderte Betätigung für die zentrale Anzugsschraube zum Festspannen des Werkzeuges erforderlich ist, so dass der Aufwand für das Pestspannen verhältnismässig klein gehalten werden kann.

Bei Verwendung einer Werkzeugaufnahme mit zentraler Anzugsachraube, und insbesondere bei Verwendung einer Passbohrung auf der Rückseite der Planscheibe muss der Planschieber von hinten zugänglich sein» In der allgemein erwünschten Angriffabteilung, der Mitte des Planschiebers, ist dieser jedoch bei den üblichen Planscheiben-Konstruktionen nicht zugänglich» weil dort die Verstell-Gevindespindel angeordnet ist» Um die Mitte der Rückseite des Planschieber· zugänglich zu nach en, wird deshalb gemüse einer weiteren Au·- Bildung dir Erfindung der Planechieber auf zwti e*windespindeln geführt, die beidMit· der zentralen Anzug«schraub· angeordnet sind.

Der Plansohieber stellt, vor allem in der Extremeteilung auf grösstem Drehdurchxesaer, eine merKliche Unwucht für die Planscheibe dar, und wenn mit höherer Schnittgeschwindigkeit, insbesondere auch gröseren Drehdurchmessern gearbeitet werden soll, muss diese Unwucht ausgeglichen werden» Gemäss einer weiteren Ausbildung der Erfindung werden deshalb beidseits des Planschiebers Gewindespindeln angeordnet, auf denen Ausgleichsgewichte für den Planschieber geführt sind, die gegenläufig zum Planschieber verstellbar sind. Vorzugsweise werden dabei zwei Ausgleichsgewicht-Gewindespindeln vorgesehen, die in der Ebene des flansehiebers liegen.

Die Erfindung soll anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden; es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemässe Werkzeugmaschine; Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. Ί; Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 1; Fig. 4 eine Aufsicht auf das teilweise geschnittene Werkzeugmagazin mit dem darunter befindlichen ebenfalls teilweise geschnittenen Werkzeugwechselmechanismusj

Figo 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 iⁿ Fig. 4? Fig. β schematisch die beiden erfindungsgemäss vorgesehenen Greifer beim Passiaren}'

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Fig. 7 die obere Greiferbacke von unten gesehen? Fig. 8 schematisch eine Abwicklung der C-^iferve-:;D; - . Fig. 9 einen Teil^ohnitt entsprechend der Linie S¹-9 ir. Fije 1; " "

Fig.1,0 ein zusätzliches Werkzeugmagazin-mit 3oh-n.itt a'uroh ^ir.3n Werkzeug-• halter; ·

■ Fig» ti einen Teilschnitt entsprechend der Linie 11-11 in Fig. 1; Fig* 12 einen Schnitt entsprechend der Linie 12-12 in Fig. 11;

■ Fijg«13 eine Vorderansicht eines- erfindungsgemässen Stsninagazinp; und Fig. 14 einen Schnitt lanj-s der Linie 13-13 in Fig. 1J.

Die in der Zeichnung dargestellte Werkzeugmaschine besteht aus einer auf einem Maschinenbett 20 in horizontaler, d.h. x-Richtun-, verschiebbaren Verschiebeplatte 21, auf der zwei Ständer 22 und 23 befestigt sind, die jeder zwei Führungen wie 24 und zwei Zahnstangen 25 tragen, die.vertikal gerichtet sind» und einem in diesen Führungen geführten und- dadurch vertikal auf- und abfcewegbaren Schlitten .26». der ein Werkzeugmagazin 27 und eine Werkzeugspindel 28 trägt. Der Schlitten 26 ist auf der Vorder- und Jtückseite mit je einer Antriebswelle 29 bzw. 30 ausgestattet, auf der 'je .zwei Ritzel 3I bzw. 32 sitzen» die jeweils mit einer der Zahnstangen 25 kän::r:en.- Ausserdem träfen die beiden Wellen 29 und 30 je' ein Schneckenrad 33-bzw. ;>4, ias mit einer gemeinsamen Schneckenwelle kämnt, die durch ihre Mittellinie 35 schematisch angedeutet ist» Diese Welle ,55 endet in einem Antrie cskasten 3" und zwar dort im y-Vorechubantrieb.

ZWisohen den beiden .Schneckenrädern 33 ^un<i 34 läuft tie Welle Yz> durch eine

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^- Juetiereinrichtung 37, aie mit einer beksi.uten, nicht π r-r dargestellter.

elektronischen Wasserwaage susemcenarbeitet. Innerhalb der Justiereinrichtung 37 ist die Welle 35 geteilt, se dass die beiden Wellenteile geringfügig • ..■ gegeneinender verdreht Λί-erclen können. :

Zur Einstellung einer gewünschten-Lage i:: y-Hichtun^ wird der y-Vorschub in Betrieb gesetzt, die Welle 5p dreht sich, aer.entsprechend drehen sich exak^gleichmässig die beiden Wellen 29 und %, und Kittels der ,Zahnräder 31, 32 und der Zahnstangen 25 wird der Schlitten auf und ab bewegt. - .^v Zur Entlastung der Zahnstangen sind zwei hydraulische Entlastungszylinder 38 bekannter Art in der.Rahe des Schiit tenschverpunktes

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angeordnet. Wird von der elektronischen Wasserwaage gemeldet, dass der Schlitten, d.h» natürlich vor allem die Werkzeugspindel 28, nicht genau waagerecht liegt, beispielsweise durch ein sehr stark ausladendes oder sehr schweres Werkzeug auf der Vorderseite nach unten gezogen ist, so spricht die Justiereinrichtung an und verdreht den vorderen Teil der Welle 35 gegenüber dem hinteren Teil in dem Sinne, dass die Zahnräder 32 den Vorderteil des Schlittens mit Hilfe der Zahnstangen 25 entsprechend anheben. Durch die Meldung der elektronischen Wasserwaage kann natürlich auch die durch das Eigengewicht erfolgte Absenkung der Spitze eines besonders langen Werkzeuges ermittelt werden, und durch stärkere Anhebung der Schlittenvorderseite in der beschriebenen Weise kann eine solche Absenkung kompensiert werden. Diese stärkere Anhebung der Vorderseite kann natürlich nur in gewissen Grenzen erfolgen, damit sich nicht der Schlitten 26 in den Führungen 24 verklemmt und diese oder die Zahnstangen 25 und die damit zusammenwirkenden Zahnräder 31 bzw. 52 beschädigt.

Über dieser y-Verschiebeeinrichtung ist neben der Spindel 2Θ eine bis etwa halbwegs unter aas Magazin 27 reichende z-Vorschubspindel 40 angeordnet, die in Fig. 3 zusätzlich durch ihre Mittellinie angedeutet ist. Diese greift in ütlicher V/eise in die Spindelpinole ein, eine Erläuterung ist deshalb wohl nicht erforderlich. "- . j

Der Raum unterhalb und oberhalb des Schlittens 26 einschliesslich Werkzeugmagazin ist allseits" mit Teleskopblechen 41 abgedeckt, deren Aufbau und Anordnung hier nicht erörtert zu werden braucht.

_vDas oberhalb der Werkzeugspindel 28 angeordnete Werkzeugmagazin 27 besteht in der dargestellten AusYührungsform der Erfindung aus einer Kreisscheibe 45 (Fign. 4 und 5) mit nach aussen offenen Aussparungen zur Aufnahme von Werk-

zeugen wie 46, die auf einer vertikalen Welle 47 drehbar gelagert ist» Die einstellung des Werkzeugmagazins 27 in die gewünschte Stellung erfolgt in '!bücher Weise, braucht also nicht näher erläutert zu werden; die Werkzeuge 40 sind in den nach aus-aen offenen Aussparungen gemäss dem bereits mehrfach erwähnten älteren Vorschlag (Patentanmeldung H 56 821 Ib/49a) gehaltert.

Unterhalb der Magazinseheibe 45 sind auf beiden Seiten der Werkzeugspindel je ein Greifer 48 bzw₀ 49 um eine zur Spindelachse rechtwinklig liegende Achse 50 schwenkbar gelagert. Beide Greifer sind gleichartig aufgebaut, es wird deshalb nur der in Vorschubrichtung rechts liegende, in Pig. 5 vor uer-Spindel 28 liegende Greifer 49 beschrieben.

Der ü-reifer 49 besteht aus einem um die Achae 50 schwenkbaren Tragkörper 51 mit einer Greiferbacke 52 und einer in Längsrichtung des Tragkörpers 5I verschiebbaren zweiten Greiferbacke 531 die mittels einer auf einem Bolzen 5-4 geführten Feder 55 ^auf ^ie untere Backe 52 zu gedrängt isto Der Führungastift 54 ist gleichzeitig als Hollenbolzen ausgebildet und trägt an seiner Unterseite eine Führungsrolle 5°· "

v/ie aus Fig. 7 ersichtlich ist, weist die obere Backen53*^eine nach aussen offene Aufnahmeöffnun.=; 57 auf, deren Maulweite- d,. dem Durchmesser eines Werkzeughalters 58 angepasst ist, d.h. geringfügig grosser ist als dieser, wie in Fig. 7 dargestellt ist. Auf der Unterseite ist konzentrisch zur Öffnung eine Aussparung 59 vorgesehen, deren Durchmesser d_? dem Durchmesser eines Halterflansohes 6ö am Werkzeughalter 58 angepasst ist, d.h. wieder etwas grosser ist als dieser. Die untere Backe 52 ist mit einer glatten Aufnahme-Öffnung entsprechend der Aufnähme öffnung 57 mit gleicher Maulweite versehen.

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Im Weg der beiden Führungsrollen 56 ist in Vorschubrichtung gesehen vor dem über der Spindel befindlichen Werkzeug 46 ein fester Nocken 61 angeordnet, und im ebenfalls gemeinsamen Wegteil der beiden Führungsrollen 56 ist über der Spindel 28 ein zurückziehbarer Nocken 62 angeordnet. Dieser Nocken sitzt an einer Kolbenstange 63 eines hydraulischen Kolbens 64, der mittels einer Feder 65 in die Ruhestellung gedrängt ist, d.h. in die in Fig. 5 dargestellte Lage, in der der Nocken 62 aus den Weg der Rollen 56 gezogen ist. Bei Beaufschlagung des Kolbens 64 mit Druckmittel wird der Nocken 62, wie in Fig. 5 ⁱⁿ unterbrochenen Linien dargestellt, in die Bahn der Rollen ^o vorgeschoben.

Zum Verschwenken des Greifers 49 ist ein hydraulischer Kolben 66 vorgesehen, der eine Zahnstange 67 verschiebt, die mit einem der'Übersichtlichkeit halber nicht dargestellten Ritzel auf der Welle 50 kämmt. In der Welle 50 sitzt ein Schieber 68, der an- einem ünde in einer Führungsnut 69 geführt ist und am anderen Ende bei 70 an den Grundkörper 5I des Greifers 49 angelenkt isto Der Greifer 49 ist bei ¹J¹] um eine zur Welle 50 senkrecht liegende Achse f] schwenkbar; die Schwenkebene sohwenkt selbstverständlich mit Drehung, um die Welle 50.

Die Arbeitsweise der Greifer soll anhand von Fig. 8 erläutert werden, in der der Schwenkweg der beiden Greifer in Abwicklung dargelegt ist, und zwar in Abhängigkeit vom Schwenkwinkel in Winkelgraden. ^!

Es sei angenommen, dass sich der Greifer 48 in der Wartestellung hinter dem Magazin befindet und der Greifer 49 in seiner Wartestellung zwischen Magazin und Spindel. Der Greifer 49 ist dabei durch Verschwenken um die

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Achse 71 aus der geraden Verbindungslinie von der Spindel 28 zum über ihr befindlichen Werkzeugplatz im Magazin 45 heraus gelenkt. In der . Spindel 28 befindet sich ein Werkzeug W1, das gegen ein Werkzeug W2 auegewechselt werden soll. Das Werkzeug W2 ist desKalb durch entspre-

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chende Verdrehung des Magazins 45 auf den Platz über der Spindel 28 und vor dem Greifer 48 gebracht worden.

Ist dir Bearbeitungsvorgang mit dem Werkzeug W1 beendet, so werden die Greifer 48 und 49 gleichzeitig in Bewegung gesetzt, und zwar schwenken sie bei der Darstellung in Fig. 8 nach kleinerem Verdrehwinkel zu, d.h* zur Spindel hin. Dabei erfasst der Greifer 48 das Werkzeug W2, daraufhin läuft der Greifer 48 Über das Ende des Nockens 61 hinweg, so dass der Greifer unter der Wirkung der Feder 55 schliesst und das Werkzeug festhält» Beim Weiterlaufen zieht der Greifer 48 das Werkzeug W2 aus dem Magazin heraus und schwenkt dann um seine Achse 71» bis er die Stelle (Winkel 40 ) erreicht hat, die vorher der Greifer 49 eingenommen hatte, nur dass der Greifer 48 in entgegengesetzter Richtung um seine Achse 71 verschwenkt ist, er also gewissermassen dem Greifer 49 ausgewichen ist (verg-1. Fig. 6).

Der Greifer 49 hingegen wurde auf seinem Weg zur Spindel 28 hin wieder in die gemeinsame, direkte Verbindungsebene eingeschwenkt, so dass er über das Werkzeug Wl kommt und dieses erfassen kann; während dieses Vorganges ist selbstverständlich der Nocken 62 ausgefahren, d.h. liegt in der Bahn der Führungsrolle 56, so dass der Greifer 49 geöffnet wird. Anschliessend wird der Nocken 62 zurückgefahren, und daraufhin läuft auch der Greifer 49 zurück, wobei das Werkzeug W1 diesmal beim Passieren der Stelle des Nockens 62 festgehalten wird. Durch die Führung 69. schwenkt

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der Greifer 49 natürlich wieder um die Achse 71» so dass die beiden Greifer um 20 gegeneinander verschwenkt sind (vergl. Fig. 6), wenn sie bei einer Winkelstellung von 4-0 gemäss Fig. θ einander passieren,* Sobald der Greifer 49 den Winkel 40° erreicht hat, beginnt der Greifer 4Ö aus seiner gestrichelt dargestellten Stellung weiter zur Spindel 28 zu laufen, auf die gleiche Weise, wie das vorher der Greifer 49 gemacht hat. Der Nocken 62 bleibt dabei zunächst zurückgezogen, bis das Werkzeug bei 0° vor der Spindel steht. Die Spindel fährt dann wieder vor, das Werkzeug wi rd gespannt und der Greifer 48 läuft in die 40 - oder Passierstelle, d.h. die in Fig. 8 gestrichelt dargestellte Stellung zurück; dabei ist der Nocken 62 wieder vorgeschoben, so dass sich der Greifer 48 beim Rücklauf öffnet und das soeben eingespannte Werkzeug W2 auch freigibt. In der Zwischenzeit ist das Werkzeugmagazin 45 ^auf den' Platz des vom Greifer 49 nunmehr zurückzubringenden Werkzeuges W1 verdreht worden, so dass der ohne Aufenthalt durchlaufende Greifer 49 mit dem Werkzeug W1 unter Zurückschwenkeh um die Achse 71 das Werkzeug W1 an seinem Magazinplatz absetzen kann. Daran anschliessend läuft der Greifer 49 weiter in die Stellung zurück, die vorher der Greifer 48 eingenommen hat, so dass das Magazin jetzt auf das nächste zur Bearbeitung heranstehende V/erkzeug WJ weiterschwenken kannj wenn dieses in die Spindel eingesetzt werden soll, wiederholen sich die beschriebenen Vorgänge sinngemäss, nur dass jetzt die Bewegungen des Greifers 49 vom Greifer 48 und die des Greifers 48 vom Greifer 49 ausgeführt werden.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, ist unterhalb der Spindel 28 im Schlitten 26 eine weitere Bohrung. 80 vorgesehen, neben der ebenfalls eine Vorschubspindel 81 für Vorschub in ζ-Richtung liegt. Gemäss Fig. 9 iß t in dieser

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Bohrung 80 eine Hohlwelle Ö2 untergebracht, in der die Achse 83 eines Magazins 84 für Sonderwerkzeuge gelagert ist« UnterSonderwerkzeugen werden, wie eingangs bereits erläutert, solche Werkzeuge verstanden, von denen ein Teil auf der Pinole befestigt werden muss, wie das beispielsweise bei Mehrspindelbohrköpfen oder Winkelbohrköpfen der Fall ist; statt der Sonderwerkzeuge können aber auch besonders raumaufwendige Werkzeuge, wie grosse Fräsköpfe, im Magazin 84 untergebracht sein.

Wie am besten in Fig. 10 erkennbar ist, besteht das Magazin 84 aus einer sechseckigen Scheibe mit einem Radialflansch 85, der in der Mitte jeder Sechseckseite eine in axialer Richtung verlaufende T-Nut 86 aufweist« Im Grund jeder T-Nut 86 ist eine Kurve oder Schrägfläche 87 vorgesehen, die auf ihrem höchsten Punkt eine Aufnahmekerbe 88 aufweist.

Der Halter 89 eines auszuwechselnden Sonderwerkzeuges, beispielsweise eines Mehrspindelbohrkopfes 90 gemäss Fig. 9, ist mit einem der T-Nut im Magazin 84 entsprechenden Halterungszapfen 9I ausgestattet, in dem ein Rollenbolzen 92 sitzt. Die Rolle dieses Rollenbolzens 92 arbeitet mit der Kurve 87 und der Aufnahmekerbe 88 zusammen, wie im unteren Teil von Fig. 9 dargestellt ist, um den Halter 89 kraftschlüssig im Magazin 84, d.h. in der T-Nut 86 festzuhalten. " '

Wie in Fig. 10 ersichtlich-ist, greifen in Aussparungen im Rollenbolzen weiterhin je ein Winkelhebel 93 bzw, 94 ein, deren freie Arme in mit Federn 95 bzw» 96 belastete Indexbolzen 97 bzw. 98 eingreifen. In der •Pj-nole 99 der Spindel 28 sind zwei den Indexstiften 97 bzw. 98 ent-

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sprechende Passbohrungen 100 bzw. 101 vorgesehen.

Wenn beispielsweise der in Fig. 9 dargestellte Mehrspindelbohrkopf 90 gegen ein anderes Werkzeug ausgewechselt werden soll, fährt das Magazin 84 aus der dargestellten Stellung in die strichpunktiert dargestellte Stellung 84'. Dabei schiebt die Kurve 87 den Rollenbolzen 92 nach oben, so dass über die Winkelhebel 93 und 94 die Indexbolzen 97 und 98 gegen die Kraft der Federn 95 und 96 aus den Passbohrungen 100 bzw. 101 herausgehoben werden und die Verriegelung des Halters 89 mit der Pinole 99 auf diese Weise gelöst wird. Gleichzeitig fällt dabei der Rollenbolzen in die Aufnähmekerbe 88 ein, so dass ein gewisser Schutz gegen axiale Verschiebung relativ zum Magazin 84 erreicht wird. Das Verspannen des Werkzeuges mit der Spindel 28 ist auf die gleiche Weise erfolgt wie das Verspannen der Werkzeuge aus dem Magazin 45» d.h. mit einem Aus senkegel am Werkzeug und einem Innenkegel in der Spindel sowie einem aussen liegenden Zahnkranz am Werkzeug und einem innen liegenden Zahnkranz an der Spindel» Dieses Verspanne^ist Gegenstand der älteren Anmeldung H 55 516 Ib/49a und braucht deshalb hier nicht näher erläutert zu werden.

Nach dem Lockern wird die Spindel wie bei dem älteren Vorschlag zurückgefahren, so dass das Werkzeugmagazin mit dem nun einwandfrei aufgenemmenen Werkzeug 90 in eine andere Stellung drehen kann, entweder in eine im Magazin vorgesehene Leerstellung 102 (Fig. 10), in der die Spindel,28 frei vorgeschoben werden kann, so dass sie mit Werkzeugen aus dem Magazin 45 arbeiten kann, oder zur Aufnahme eines weiteren Sonderwerkzeuges aus dem Magazin 84· Beim Spannen eines neuen Werkzeuges aus dem Magazin 84 laufen die bereits beschriebenen Vorgänge in umgekehrtem Sinne ab, so dass eine weitere Erläuterung nicht erforderlich sein dürfte.

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Statt eines Magazins 84 für Sonderwerkzeuge kann in der Bohrung 80 aber auch eine Plandrehscheibe 110 untergebracht werden, wie sie in Pign. 11 und 12 dargestellt 1st. Diese besteht aus einer gelagerten Welle 111, der Planscheibe 112 und einem flansch leber 113> eier radial" verstel] t werden kann.

Der Planschieber 113 ist zwischen zwei Gewindespindeln TI4, 115" geführt, die von einem gemeinsamen Ritzel II6 in der gleichen Weise angetrieben werden wie die normalerweise vorhandene einzelne Gewiniespindel eines PlansGhlebers. Damit bleibt die Mitte des Planschiebers II3 frei, so dass die in Verbindung -mit Pig. 11 noch zu erläuternde Konstruktion ausgeführt werden kann.

In der gleichen Ebene wie der Planschieber 113 und die beiden Gewindespindeln 114 und 115 sind in der Planscheibe 1¹2 zwei weitere. 'Gewindespindeln 117_cund 118 gelagert, die über Ritzel gegenläufig'zu den Planschieber-Gewindespindeln 114» 115 angetrieben werden. Auf den Gewindespindel!!. 117» 11 &"Sind Ausgleichsgewichte 11°, 120 geführt, die durch die Gewindespindeln 117» 118 gegenläufig zum Planschieber 11 3 ve rs or.: ben werden. Sie" durchweine Verschiebung des-'Plansoll ie be rs aus der Kitte heraus zwangsläufig herbeigeführte Unwucht der Planscheibe wird lurch diese Ausgleichsgewichte 119» 120 kompensiert, so dass die Plp-nscheice mit verhältnismässig hohen Drehzahlen umlaufen kann, auch wenn, der Planschieber 113 eine üxtrer.- «tellung ßinniinir.t. Die Ausgleichsgewichte 11J, 12C sind so benessen, dass das-Gewicht des Planschiebers mit einer. ::itielschwerenWerkzeug ausgeglichen wird;""bei besonders leichten Werkzeugen ~ritt also eine geringe Unwucht durch die Ausgleichsgewichte auf; bei besonders schweren Werkzeugen eine

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geringe Unwucht durch das Werkzeug selbst. Wenn jedoch überwiegend mit . einem bestimmten Werkzeug oder Werkzeugen eines bestimmten Gewichtes gearbeitet wird, werden die Ausgleichsgewichte zweokmäsgigerweise diesem

entsprechend gewählt.

In der in Pig. 11 dargestellten radialen Extremstellung ^befindet sich eine Bohrung 121 auf der Rückseite des Planschiebers 113 in Übereinstimmung mit ' einer Passbohrung 122 in der Planscheibe 112, die ihrerseits eine solche '^ Drehstellung einnimmt, dass sich die Passbohrung 122 vor einem im Schlitten 26 untergebrachten Indexierstift 123 befindet. Dieser indexlerstf.ft 12J ist Of¹ gleichzeitig als Kolbenstange eines hydraulischen Kolbens 124 Ausgebildet. Weiterhin ist der Indexierstift 123 verschiebbar in einem Schneckenrad,125 ^c gelagert, daß mit einem Sohneckenantrieb 126 in Drehung Vera·tat werden kann, so dass auch der Indexierstift 123 gedreht wird» Auf dem der Planscheibe 112 zuweisenden Ende trägt der Indexierstift 12J einen tiehrkant- ψ kopf 127. *

In der Bohrung 121 des Planschiebers 113 ie/t eine Spannschraube 128 ge- ^r\J\ lagert, die auf der Rückseite eine dem Mehrkantkopf 127 entepreohende *' j Aussparung 129 trägt. Weiter weist der Planachieber 113 in der gleichen Weise wie die Werkzeugspindel 28 einen Innenkegel mit einem Zahnkranz auf, der mit einem korrespondierende.n Aussenkegel mit Zahnkranz am Werkzeug zusammenarbeitet. .

Um ein Werkzeug, beispielsweise einen Drehstahl I30, auszuwechseln» beispielsweise gegen einen schwereren Drehstahlträger 131 (in unterbrochenen Linien dargestellt), wird die Planscheibe 112 mit ihrer Bohrung- 122 vor

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den Indexiers.tift 123 gefahren, gleichzeitig wird der Plansohieber 113 in die. in Pig· 11 dargestellte radiale Extremstellung gefahren· Der Indexierstift 123 wird dann mittels des Kolbens 124 ί*¹ <ü-^e' Passbohrung 122 eingefahren und dabei mittels des Sohneckenantriebes 126 über die Sohnecke langsam gedreht, bis der Mehrkantkopf 127 i^R d-ie Aussparung 129 eingreift. Dann wird der Antrieb 126 in Richtung zum Lösen der Spannsahraube 128 gedreht, so dass das Werkzeug 1'3O- gelöst wird und herausgenommen werden kann. Das Werkzeug 131 wird dann eingesetzt und durch Umkehrung der Drehrichi tung des Schneckenantriebes 126 gespannt; daraufhin wird der Indexierstift 123 aus der Aufnahme. 129 und der Passbohrüttff 122 herausgezogen, indem der Kolben 124 von der anderen Seite mit Druckmittel beaufschlagt wird. Der Planschieber 113 wird dann in die vorgesehene Stellung gefahren und der Bearbeitungsvorgang kann beginnen. i

Zusätzlich zu dem Spannkegel weist der Halter des Werkzeuges I3I eine axiale Aussparung 132 auf, in die ein ax{al.hervorstehender Plansoh 133 des Planschiebers II3 hereinpasst. Dieser dient als Verdrehsicherung;.für das Werkzeug 1-31, entweder zusätzlich zu einem Zahnkranz oder statt ^ines solchen.

Der eben beschriebene Auswechselvorgang des. Werkzeuges I30 gegen ein Werkzeug 13t am Planschieber 113 kann von Hand erfolgen, im Sinne einer vollautomatischen Betriebsweise einer erfindungsgemässen Werkzeugmaschine erfolgt diese Auswechslung aber automatische Zu diesem Zweck ist vor der auf der Verschiebeplatte 21 aufgebauten Jlpindeleinheit und in x-Riohtung um eine Strecke Ä gegen die Hittellage der Spindel 28 versetzt (schematisch iiiFig, 2 angedeutet) ein Standmagazin I40 angeordnet, das in Pign* 13 und

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14 näher dargestellt ist. Wenn nicht «lie Plätze dieses Magazins mit » Werkzeugen für die Flanscheibe ausgenutzt werden, kann dieses Magazin selbstverständlich auch für Werkzeuge für die Hauptspindel 28 benutzt werden, vor allem für sehr lange Bohrstangen sowie Sonderwerkzeuge oder besonders raumaufwendige V/erkzeuge, wie sie für das anstelle der Planscheibe in der Bohrung 80 untergebrachte Magazin 84 beschrieben sind.

Das Standmagazin I40 besteht aus einer Trommel I4I mit einer Anzahl in axialer Richtung verlaufender T-Nuten 142, in denen ein Halter 143 achsenparallel verschiebbar gelagert ist. Die Halter 143 sind entsprechend profilierte Schienen, die jeder wieder eine T-Hut 144 aufweisen, in der die dem Werkzeug angepassten Halterarme wie 145 oder 146 befestigt j sind, 3tatt desspn können die Halter aber auch in ähnlicher Weise in den T-Nuten 144 befestigt werden, wie das für das Magazin 84 in Ver- '-■ bindung mit Fign« 9.und 10 beschrieben worden ist.

Auf der den Hüten 144 abgewandten Seite weisit jeder verschiebbare Halter. 143 einen Vorspr|ing 147 auf ι der mit einem in der Ladestellung I48 vor-

ι
1

gesehenen hydraulischen Schieber 149 in Eingriff kommen kann.

Wenn ein Werkzeug im Magazin I4Ö in eine Werkzeugaufnahme eingesetzt werden soll, sei es die Werkzeugaufnahme der Planscheibe 110 oder /die Werkzeugaufnahme der Hauptspindel 28, so wird diese zunächst vor die Ladestellung 148 des Magazins I40 gefahren, wie für die Spindel 28 in Fig. 14 (vergl. auch Fig. 2) strichpunktiert dargestellt; gleichzeitig

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wird dftβ in die Spindel 28 einzusetzende Werkzeug» beispielsweise eine j Bohretang· 150, ebenfalls in die Ladestellung I48 gebracht, so dass die ■jbeiden Teil· ausgefluchtet sind· Der Schieber 149 wird dann hydraulisch im Sinne des Pfeiles 15I Verschoben, und damit wird das Werkzeug I50 in die Spindel 26 eingesetzt· Das Verspannen erfolgt in der bereits erwähnten Weisel wie dabei üblich, rotiert die Spindel 28 langsam. Nach dem Verspannen fährt der Schieber 149 den Halter 145 gegen den Sinn des Pfeiles 15t zurück1 so dass das vordere Ende der Bohrstange 150 aus dem geschlösse nen Halter 146 freikommt· Sobald das geschehen ist, kann die Spindel 26

t. ■ ·.' '· . ■ ^:· "■■-■-■ '·■■■■

in'Ji-Hiohtung vom Btandmftgazin I40 wegfahren und anschliessend das Werk auch in den übrigen Koordinaten sinngemäHg positionieren. Das.Untder Spiutel erfolgt einngemäoe in umgekehrter Weise» ■'. .

'Ji tfenn das Werkzeug, vie " ein Präßer 152, in axialer Richtung keine groe'se Ausladung hat» kann selbstverständlich auf einen Halter wie 146 vei·- siohtet werdeßi statt dessen genügt ein einfacher Halter I45, dessen Aufnahtoe si'nttgemäse entsprechend der Auf nahine des oberen Greiferbackens

V des Werkzeugweohselgreifers für Werkzeuge 46 aua dem Magazin 45 konstruiert ist·

ι../Patentansprüche

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Claims

DIPL-ING. H. KLAUS BERNHARDT ** ^V *" ™

8000 MÜNCHEN 23 - MAINZERSTRS ΗΘ P4 D.

Patentansprüche

1. Werkzeugmaschine mit automatischem Werkzeugwechsel und mit der Werkzeugspindel auf einem gemeinsamen Schlitten angeordnetem Magazin, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten zwischen zwei Ständernmit mit Ritzeln am Schlitten kämmenden Zahnstangen versehenen Führungen in der Höhe (y-Richtung) verschiebbar geführt ist, die Werkzeugepindel in einer in Richtung der Zustellbewegung (z-Riohtung) verschiebbaren Pinole gelagert ist, und die beiden Ständer auf einer in waagerechter Richtung (x-Richtung). verschiebbaren Verschiebeplatte angeordnet sind.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den beiden beispielsweise vorn angeordneten Zahnstangen wenigstens eine beispielsweise hinten angeordnete Zahnstange und ein entsprechendes Ritzel vorgesehen sind..

J. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass je zwei mit einer'Zahnstange kämmende Ritzel auf einer gemeinsamen,vorn bzw. hinten angeordneten Welle sitzen und beide Wellen mit je einem Schneckenrad ausgestattet sind, die beide mit einer gemeinsamen, vom y-Vorschubantrieb angetriebenen Schneckenwelle kämmen.

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4· .Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, 2 .oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum zwisohen den Säulen wenigstens unterhalb des Schlittens wenigstens auf der Vorderseite mit Teleskopblechen abgedeckt ist;

5. Werkzeugmaschine naoh Anspruch 1, 2, 3 öder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlittenmit einer Justiereinriohtung für exakt waagerechte Lage in ζ-Riohtung ausgestattet ist«

6. Werkzeugmaschine nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, dass die Justiereinrichtung mit einer elektronischen Wasserwaage automatisch gesteuert ist. ■ ■

7. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3 uni 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Justiereinrichtung die Schneckenwelle beeinflusst.

■ - I

8. Werkzeugmaschine nach Anspruch 7» daduroh gekennzeichnet, dass die Sohneckeiiwelle innerhalb der Justiereinriohtung geteilt ist.

9e Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1-8, .dadurch gekennzeichnet, dass in bereits vorgeschlagener Weise das Werkzeugmagazin über der Spindel angeordnet ist und die Werkzeuge senkrecht zur Spindelaohse hält, und ein die Werkzeuge in die Spindelachse schwenkender Greifermeohanismus vorgesehen ist.

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3D

10. Werkzeugmaschine nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, dass ein , eine reine Schwenkbewegung ausführender Sreifer vorgesehen ist, der" mit einem der Werkzeugaufnahme im Magazin zugeordneten festen Nocken und einem der Werkzeugaufnahme der Spindel zugeordneten zurüokziehbaren, vorzugsweise hydraulisch gesteuerten Nocken zum Öffnen der in bereits vorgeschlagener Weise federnd in die Schliesstellung gedrängten Greiferbacken zusammenwirkt.

11. Werkzeugmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer aus zwei in .Richtung der Werkzeugachse gegeneinander verschiebbaren Backen besteht,- die beide eine dem Werkzeughalterdurchmesser entsprechende fladialöffnung aufweisen, der Werkzeughalter mit einem unterhalb des Magazins bzw. ausserhalb der Spindel liegenden , Flansch versehen ist und eine der beiden Backen dem Flansch ent-

sprechend ausgedreht ist.

12. Werkzeugmaschine nach Anspruch 9» 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwei auf die gleiche Spindelwerkzeugnufnähme arbeitende Greifer vorgesehen si4d, die auf ihrem Weg vom Magazin zur Spindel bzw» zurück einander passieren. - ■

13· Werkzeugmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Greifer beim Passieren auseinander schwenken. /

14· Werkzeugmaschine nach Anspruch IJ, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifer beim Passieren um eine zur Werkzeugachse parallele Achse ■ schwenken.

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15» Werkzeugmaschine naoh Anspruch I5, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifer beim Passieren um eine zur Werkzeugachse senkrechte Achse iphwenken. ,

16», Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzliches Werkzeugmagazin, insbesondere für raumaufwendige Λ und/oder Sonderwerkzeuge vorgesehen ist.

17. Wtrk&eugmÄSohiiie naoh einem der Anspräche 1-8 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das gegebenenfalls zusätzliche Werkzeugmagazin Unterhalb der.Spindel angeordnet ist, und dass in an sich bekannter Weise die Werkzeuge parallel zur Spihdelächse gehaltert und .unmittelbar

^J Yölft Mftgäzin in die Spindel einsetzbar sind. " .

1Θ. Warkaeugmaechine naoh Anspruch 17s dadurch gekennzeichnet, dass das iieikEeugmagaziß eine um eine zur Spindelachse parallele Achse drehbare und in·Richtungdieser Achse verschiebbare, mit achsenparallel ver-S₁, lauf enden Halterungsnuten versehene Trommel ist.

19"* Werkzeugmasohine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die - Htilterungsnuten Q?-Kutett oder Schwalbenschwanznuten sind.

Ζ-" 20* Wierkzeuginaschine nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, . dass die Werkzeuge jeweils drehbar in einem Halter gelagert sind,

der mit einem der Halterungsnut, entsprechenden.Halterungszapfen ver-, sehen und auf der Pinole festsetzbar ist. ·

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21. V/erkzeugmaschine nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass im Halterungszapfen ein Rollenbolzen vorgesehen ist, der mit einer an ihrem höchsten Punkt eine Aufnahmekerbe aufweisenden Kurve im Mutengrund zusammenwirkt.

22. V/erkzeugmaschine nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter zwe_#i federbelastete Indexbolzen und die Pinole zwei diesen entsprechende Passbohrungen aufweist.

23· V/erkzeugmaschine ηε-ch Anspruch 21 und 22, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Indexbolzen mit einem Winkelhebel in Eingriff steht, dessen anderer freier Arm mit dem Rollenbolzen in Eingriff steht.

24· werkzeugmaschine nach sinem der Ansprüche 1-6 oder 16-23» dadurch . j6.:era.2e lehnet, dass vor der Sjir.deleinheit neben dein Werkstücktisch ein Dtandrcp.gazin sr. je ordnet ist, das in an sich bekannter Weise die Werk:·:-vrt '-er. Spir.iei larcietet.

.. τΓ.νΖ· v.-,r-RS'j/.ir.e .:.·- "h Anspruch 2*, de.'-^/oh fjeken^Rc-i^bnet, dass im ~*?ϊ.:-.τ.:λγ'-ζ-τ. für ~,ι:. '.\·~?'.'.ζ ;-u.£ jev/eils <*iu r.ar.o der Spindel angecrdntita" ■/:.·;. Lr. τε.ί.ζ.'Ζ. r r.ich^rr.^; offener "f Mcr ^η":πΛ tin dor Bpir.ael ^^"Z'r.'i-.¹ VT-j ' ^'^ V/" '*" zo'j*' "¹J^l ^" 6 s s β xid β r Ι^^Ζ.'^^ ^"r^ir>^T^oceher ?χγι^γ'.

Werk? ■:-_·. ~i.£.s:criin- ..:-er. ^r.sprivj'·: 2~, aai'joroh ^, ekenr.zeichnet, dass das .Ttanisa-.^in für- :-ir. Werkzeug j-s:-;eils e >:;r. parallel zur Achse vsrsohieocaren EaI-:·--:¹ f-ufweist, der r.it ';in<;r i:-. der Ladfestellung ^nge

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ordneten und einer mit einem radialen Vorsprung des Halters in Eingriff kommenden Aussparung' versehenen Schieber zusammenwirkt, der zweokmässig mit einem hydraulischen Kolben betätigt wird.

27· Werkzeugmaschine nach-'einem- der Ansprüche 1-1-6 oder 24-26, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Werkzeugspindel eine Planscheibe mit numerisch gesteuertem Planschieber angeordnet ist.

28. Werkzeugmaschine nach Anspruch 18 und 27» dadurch gekennzeichnet, dass die Planscheibe in der Bohrung für das zusätzliche Werkzeugmagazin an dessen Stelle gelagert ist.

29· Werkzeugmaschine nach Anspruch 24» 25 oder 2o und 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Planschieber für automatischen Werkzeugwechsel eingerichtet ist. ■ .

50. V/erKzeugmaschine nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass im Planschieber eine Werkzeugaufnahme mit zentraler Anzugsschraube und eine Verdrehsperre für das eingespannte Werkzeug· vorgesehen ist»

31.-Werkzeugmaschine nach Anspruch 30» dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugaufnahme ein bereits vorgeschlagener Innenkegel mit einem Zahnkranz als Verdrehsperre ist, der mit einem korrespondierenden Zahnkranz am Werkzeug bzw. Werkzeughalter zusammenarbeitet.

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32. Werkzeugmaschine nach Anspruch ?Q oder 31» dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugaufnähme, gegebenenfalls zusätzlich, ein axial vorstehender Flansch ist, der in eine entsprechende Aussparung im Werkzeughalter passt. ._--, ...

33« Werkzeugmaschine nach einem der Ansprache 29-32, dadurch gekennzeichnet, dass hinter der Planscheibe ein hydraulisch in eine Fassbohrung auf der Rückseite der Planscheibe ei_:nschiebbarer Indexierstift vorgesehen ist.

34· Werkzeugmaschine nach Anspruch 33» dadurch gekennzeichnet, dass aer Indexierstift mittels eines Antriebes verdrehbar ist und an seinem in die Planscheibe eintretenden Ende einen Mehrkantkopf trägt, der in eine entsprechende Aussparung der Anzugsschraube unter Herstellung einer drehfesten Verbindung einsetzbar ist.

35· Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 30-34» dadurch gekennzeichnet, dass der Planschieber auf zwei Gewindespindeln geführt ist, die beidseits der zentralen Anzugsschraube angeordnet sind.

36. Werkzeugmaschine nach Anspruch 35» dadurch gekennzeichnet, dass beidseits des Planschiebers Gewindespindeln angeordnet sind, auf denen Ausgleichsgewichte für den Planschieber geführt sind, die gegenläufig zum Planschieber verstellbar sind.

37» Werkzeugmaschine nach Anspruch 36_t dadurch gekennzeichnet, dass zwei Ausgleichagewicht-Gewindespindeln vorgesehen sind, die in οer Voene .. des Planschiebers liegen.

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