DE19516984A1 - Werkzeugrevolver - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkzeugrevolver mit den Merkmalen des Ober­ begriffs des Anspruches 1.

Ein Werkzeugrevolver der eingangs genannten Art ist aus der DE 40 18 543 C1 bekannt. Auf dessen Werkzeugscheibe ist ein antreibbares Werkzeug montier­ bar, beispielsweise ein Fräser oder ein Bohrer. Über ein Getriebe in dem von der Werkzeugscheibe umfaßten Kopf sowie eine Antriebswelle in der hohlen Säule steht das Werkzeug in Getriebeverbindung mit einem am Revolvergehäu­ se vorgesehenen Antriebsmotor. Eine Kollision des Werkzeuges mit einem Werkstück oder einem Maschinenteil kann zu einer Beschädigung des Werk­ zeugrevolvers führen, weil keine elastischen Mittel vorhanden sind, welche die durch die Kollision bedingte, stoßartige Belastung dämpfen können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Werkzeugrevolver der eingangs genannten Art zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Werkzeugrevolver mit den Merkmalen des Anspruches 1.

Dadurch, daß zwischen der hohlen Säule und dem Kopf und/oder zwischen der hohlen Säule und dem Revolvergehäuse eine Drehmomentüberlast-Siche­ rung vorgesehen ist, verbindet die hohle Säule den Kopf nicht mehr starr mit dem Gehäuse. Wenn der Grenzwert, bei dem die Drehmomentüberlast-Siche­ rung anspricht, so gewählt wird, daß alle betroffenen Teile des Werkzeugrevol­ vers im Kollisionsfall keine unzulässig hohe Belastung erfahren, werden Beschä­ digungen des Werkzeugrevolvers zuverlässig vermieden.

Eine einfache und preisgünstige Ausführung der Drehmomentüberlast-Sicherung ist eine Bolzenbruch-Sicherung. Das Drehmoment wird hierbei durch einen oder mehrere Bolzen, beispielsweise eine Schraube, welche den Kopf mit der hohlen Säule oder diese mit dem Gehäuse verbinden, aufgenommen. Diese Bolzen sind so dimensioniert, daß sie abgeschert werden, wenn der Grenzwert der Belastung erreicht wird. Nach Entfernen der Bruchstücke und Einsetzens neuer Bolzen ist der Werkzeugrevolver wieder betriebsbereit.

Die Drehmomentüberlast-Sicherung kann auch als Reibschluß-Sicherung ausge­ führt sein. Die Kollisionsenergie wird dann zumindest teilweise durch die Reibung zwischen zwei Teilen vernichtet. Dies hat den Vorteil, daß für die Wiederinbetriebnahme des Werkzeugrevolvers diese Teile nur neu ausgerichtet werden müssen, ohne daß irgendwelche Bruchstücke entfernt werden müssen.

Man kann auch beide Arten von Sicherungen kombinieren, wobei zweckmäßi­ gerweise die Reibschluß-Sicherung so eingestellt wird, daß sie vor der Bolzen­ bruch-Sicherung anspricht und letztere nur wirksam wird, wenn die Energieauf­ nahme der Reibschluß-Sicherung nicht ausreichend sein sollte.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine teilweise geschnitten dargestellte Ansicht des ersten Aus­ führungsbeispiels,

Fig. 2 einen Teilausschnitt des ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 3 einen Teilausschnitt des zweiten Ausführungsbeispiels.

Das erste Ausführungsbeispiel betrifft einen als Ganzes mit 1 bezeichneten Werkzeugrevolver mit einer Drehmomentüberlast-Sicherung zwischen seinem Revolvergehäuse 3 und einer hohlen Säule 5, welche in dem Revolvergehäuse 3 untergebracht ist.

An dem einen Ende der zylindrisch ausgebildeten hohlen Säule 5 ist ein zylin­ drischer und konzentrisch zur hohlen Säule 5 angeordneter Kopf 7 vorgesehen, der über das Revolvergehäuse 3 übersteht. Im vorliegenden Ausführungs­ beispiel sind die hohle Säule 5 und der Kopf 7 mittels Schrauben verbunden. Der Kopf 7 ist vollständig in eine an seine Außenabmessungen angepaßte zentrale Ausnehmung einer Werkzeugscheibe 9 eingeführt. Die Werkzeug­ scheibe 9 ist relativ zu dem Kopf 7 drehbar gelagert und trägt an der vom Revolvergehäuse 3 abgewandten Stirnfläche eine Abdeckung 11.

Entlang ihres Umfanges weist die Werkzeugscheibe 9 wenigstens eine Aufnah­ me für einen Spindelkopf 13 mit angetriebenem Werkzeug 15 auf, wobei im Ausführungsbeispiel mehrere Aufnahmen vorgesehen sind, in der Zeichnung jedoch der Übersichtlichkeit halber nur eine dargestellt ist.

In wenigstens einer Arbeitsstellung ist ein Eintriebszapfen 26 des Spindelkopfes 13 mit einer Kupplungswelle 27 des Kopfes 7 verriegelbar. Die Kupplungswelle 27 ist im Kopf 7 um ihre Längsachse 27′ dreh- und verschiebbar gelagert. Der Antrieb der Kupplungswelle 27 erfolgt durch einen Antriebsstrang 29.

An ihrem vom Kopf 7 abgewandten Ende ist die hohle Säule 5 mittels einer im folgenden näher beschriebenen Drehmomentüberlast-Sicherung mit dem Revol­ vergehäuse 3 verbunden. Hierzu weist die hohle Säule 5 einen Flansch 17 auf, welcher in radialer Richtung von der hohlen Säule 5 absteht und sich längs ihres Umfangs erstreckt. Der Flansch 17 ist drehfest mit der hohlen Säule 5 verbunden. Die beiden Stirnseiten des Flansches 17 liegen senkrecht zur Achse der hohlen Säule 5. Mit der näher am Ende der hohlen Säule 5 gelegenen Stirnseite liegt der Flansch 17 flächig an einer ebenen Endplatte 3′ des Revol­ vergehäuses 3 an. Im Flansch 17 sind in Umfangsrichtung gekrümmte Langlö­ cher 19 vorgesehen, welche den Flansch 17 senkrecht zur Anlagefläche zwi­ schen ihm und der Endplatte 3′ durchdringen und deren Längsrichtung konzen­ trisch zur hohlen Säule 5 verläuft.

Auf die Mitte jedes der Langlöcher 19 ausgerichtet und ebenfalls senkrecht zur Anlagefläche zwischen dem Flansch 17 und der Endplatte 3′ verlaufend ist in der Endplatte 3′ je eine Durchgangsbohrung 21 vorgesehen, die von der Außenseite des Revolvergehäuses 3 bis zur Anlagefläche zwischen dem Flansch 17 und der Endplatte 3′ reicht. Die Durchgangsbohrung 21 nimmt eine Schrau­ be 23 auf. Die Schraube 23 hat eine solche Länge, daß sie beim Durchstecken durch die Durchgangsbohrung 21 und das Langloch 19 noch über den Flansch 17 hinausragt. An diesem Ende der Schraube 23 ist eine Mutter 25 vorgesehen, mittels deren und der Schraube 23 der Flansch 17 und die Endplatte 3′ zusam­ mengespannt sind. Die Spannkraft ist so gewählt, daß bei den während eines ordnungsgemäßen Betriebes des Werkzeugrevolvers auftretenden Belastungen eine Bewegung des Flansches 17 relativ zur Endplatte 3′ derart, daß die Schrau­ be 23 von der Mitte des zugehörigen Langloches 19 zu dessen Ende hin ge­ langt, nicht möglich ist. Damit ist also die hohle Säule 5 normalerweise unver­ drehbar mit dem Revolvergehäuse 3 verbunden.

Bei einem nicht ordnungsgemäßen Gebrauch des Werkzeugrevolvers 1 kann es zu einer Kollision des Werkzeuges 15 mit dem zu bearbeitenden Werkstück oder einem Teil der Maschine kommen, die bei dem mit der Kupplungswelle 27 verriegelten Eintriebszapfen 26 des Spindelkopfes 13 zu einem Drehmo­ mentstoß im Sinne einer Drehung des Kopfes 7 führt. Da der Kopf 7 mit der hohlen Säule 5 verschraubt ist, wirkt auf diese der Drehmomentstoß. Je nach Größe des Drehmomentes verhält sich die oben beschriebene Drehmo­ mentüberlast-Sicherung unterschiedlich. Bei einem unter dem Ansprechwert liegenden Drehmoment ist das Reibungsmoment zwischen dem Flansch 17 und der Endplatte 3′ größer als das wirksame Drehmoment. Bei einem den Ansprechwert überschreitenden Drehmoment beginnt unter Überwindung der Reibungskraft der Flansch 17 sich relativ zur Endplatte 3′ zu bewegen, und zwar um die Achse der hohlen Säule 5. Durch die Reibung zwischen dem Flansch 17 und der Endplatte 3′ einerseits und dem Flansch 17 und der Mutter 25 andererseits wird die Kollisionsenergie aufgebraucht. Die Drehmomentüber­ last-Sicherung wirkt somit als Reibschluß-Sicherung. Bei einem noch größeren Drehmoment setzt zunächst die eben beschriebene Bewegung des Flansches 17 ein. Wenn das Ende des Langloches 19 die Schraube 23 erreicht, wird, falls die restliche Energie noch ausreichend groß ist, die Schraube 23 abgeschert. Die Drehmomentüberlast-Sicherung wirkt dann auch als Bolzenbruch-Sicherung.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Werkzeugre­ volver 101 mit einer Drehmomentüberlast-Sicherung zwischen seiner hohlen Säule 105 und dem mit ihr verbundenen Kopf 107. Soweit Einzelheiten des zweiten Ausführungsbeispiels nicht näher beschrieben sind, stimmen diese mit denen des ersten Ausführungsbeispiels oder mit denen des bekannten Werk­ zeugrevolvers gemäß der DE 40 18 543 C1 überein.

An derjenigen Stirnfläche der hohlen Säule 105, die vom in der Zeichnung nicht dargestellten Revolvergehäuse abgewandt ist, liegt der Kopf 107 mit seiner einen Stirnfläche an. Die Achse des Kopfes 107 fluchtet dabei mit der Achse der hohlen Säule 105. Zwischen den beiden Stirnflächen des Kopfes 107 verlaufen parallel zu dessen Achse mindestens zwei Bohrungen 127, von denen in der Zeichnung nur eine dargestellt ist. In Fortsetzung jeder als Stufen­ bohrung ausgeführten Bohrung 127 ist in der Wand der hohlen Säule 105 jeweils ein Sackloch 129 vorgesehen, welches ein Innengewinde trägt. Von der der hohlen Säule 105 abgewandten Stirnseite des Kopfes 107 her ist eine Schraube 131 in die Bohrung 127 eingeführt und in das Gewinde des Sack­ loches 129 eingedreht, wobei der Schraubenkopf an der Stufe anliegt, die am Übergang zwischen den unterschiedlichen Durchmessern der Bohrung 127 gebildet ist. Im Normalfall sind durch die Schrauben 131 die hohle Säule 105 und der Kopf 107 zusammengespannt und unverdrehbar miteinander verbun­ den.

Kommt es aber, wie beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, zu einer Kollision, so wird auf den Kopf 107 ein Drehmoment übertragen. Wenn dieses Drehmoment einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, kommt es zum Bruch der Schrauben 131, ohne daß andere Teile des Werkzeugrevolvers beschädigt werden. Die Drehmomentüberlast-Sicherung ist somit als Bolzen­ bruch-Sicherung geführt.

Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, daß nur an einem Ende der hohlen Säule eine Dremomentüberlast-Sicherung vorgesehen ist. Es kann vielmehr an jedem Ende eine Dremomentüberlast-Sicherung ausgebildet sein. Ebenso kann jede vorgesehene Drehmomentüberlast-Sicherung als Bolzenbruch-Sicherung oder als Reibschluß-Sicherung oder als Kombination der beiden ausgebildet sein.

Ferner ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, daß eine der bisher beschrie­ benen Drehmomentüberlast-Sicherungen Anwendung findet. Es kann vielmehr jede Drehmomentüberlast-Sicherung verwendet werden, die das übertragbare Drehmoment begrenzt.

Claims (3)

1. Werkzeugrevolver mit

• a) einem Revolvergehäuse,
• b) einer hohlen Säule, an deren einem Ende ein Kopf vorgesehen und deren anderes Ende mit dem Revolvergehäuse verbunden ist,
• c) einer relativ zu dem Kopf drehbar gelagerten und mit diesem verrie­ gelbaren Werkzeugscheibe, welche wenigstens eine Aufnahme für ein Werkzeug aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der hohlen Säule (5) und dem Kopf (7) und/oder zwischen der hohlen Säule (5) und dem Revolvergehäu­ se (3) eine Drehmomentüberlast-Sicherung (3′, 17, 19, 23, 25; 127, 129, 131) vorgesehen ist.

2. Werkzeugrevolver nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomentüberlast-Sicherung (3′, 17, 19, 23, 25; 127, 129, 131) als Bolzenbruch-Sicherung ausgebildet ist.

3. Werkzeugrevolver nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomentüberlast-Sicherung (3′, 17, 19, 23, 25) als Reibschluß- Sicherung ausgebildet ist.