DE2624775A1

DE2624775A1 - Einrichtung zum automatischen wechseln der spannbacken des spannfutters einer werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE2624775A1
Application number: DE19762624775
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Junike; Klaus Dr Ing Rall; Wolfgang Schaefer; Guenther Ing Grad Twiefel
Original assignee: Gildemeister AG
Current assignee: DMG Mori AG
Priority date: 1976-06-02
Filing date: 1976-06-02
Publication date: 1977-12-15
Also published as: FR2353358A1; GB1573338A; SE7705551L; FR2353358B1; JPS5316978A

Description

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH D-8U00 MÖNCHEN 22

Dipi.-Ing. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße 10

Dr.r.r.nat. W. KÖRBER _ 3'_ ^ ⁽⁰⁸⁹⁾ *²⁹⁶⁶⁸*

Dipl.-Ing. J. SCHMIDT-EVERS 2624775

PATENTANWÄLTE

2. Juni 1976 SE/me

Gildemeister AG
4800 Bielefeld 1

Am Hauptbahnhof

Patentanmeldung

Einrichtung zum automatischen Wechseln der Spannbacken des Spannfutters einer Werkzeugmaschine

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum automatischen Wechseln der Spannbacken des Spannfutters einer Werkzeugmaschine, mit einem Spanribacken-Magazin und einer übertragungsvorrichtung zum überführen der Spannbacken aus dem Magazin in das Spannfutter und umgekehrt.

Das Wechseln von Spannbacken erfolgt, um das Spannfutter an unterschiedlich harte Materialien oder an verschiedene geometrische Formen des zu bearbeitenden Werkstückes anzupassen. Bei herkömmlichen Werkzeugmaschinen erfolgt der Wechsel der Spannbacken des Spannfutters noch von Hand. Dabei werden die zu wechselnden Spannbacken nacheinander aus dem Spannfutter entfernt und auch die neuen Spannbacken nacheinander wieder in das Spannfutter eingesetzt.

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Die zunehmende Automatisierung der Fertigungsmittel hat jedoch zwischenzeitlich auch dazu geführt, Vorrichtungen zum automatischen Wechseln der Spannbacken eines Spannfutters zu konstruieren. So ist beispielsweise nach der DT-PS 2 104 904 eine automatische Wechseleinrichtung bekannt, die mit zv/eiteiligen Spannbacken arbeitet. Jede Spannbacke besteht aus einer in dem Spannfutter verbleibenden und radial verstellbaren Grundbacke sowie einer auswechselbaren Aufsatzbacke. Die Grundbacken und Aufsatzbacken weisen an den einander zugewandten Seiten hinterschnittene Nuten und Vorsprünge auf, die zwecks Verbindung der beiden Backen in Eingriff miteinander gebracht werden können. Die zum Wechseln benötigten Aufsatzbacken-Sätze sind auf Paletten gehalten, die in einem Magazin in Richtung der Spannfutterachse in Reihe

hintereinander angeordnet sind. Das Magazin ist parallel zur Spannfutterachse verschiebbar. Die Übertragungsvorrichtung besteht aus einem schwenkbaren doppelarmigen Greifer, mittels welchem Paletten aus dem Magazin entnommen und zum Wechseln gegen das Spannfutter gefahren werden können. Die bekannte Einrichtung hat den Nachteil, daß mit ihr nur die eigens dafür konstruierten zweiteiligen Spannbacken gewechselt werden können. Das bedeutet, daß die üblichen einteiligen Spannbacken, wie sie beispielsweise in der DT-PS 2 007 509 beschrieben sind, mit einer solchen Einrichtung nicht ausgetauscht werden können. Darüberhinaus ist die bekannte Einrichtung ziemlich aufwendig und teuer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Einrichtung zum automatischen Wechseln der Spannbacken des Spannfutters einer Werkzeugmaschine zu schaffen, mit welcher die üblichen einteiligen Spannbacken ausgetauscht werden können.

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Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spannbacken in dem Magazin in geradlinien Führungen so angeordnet sind, daß - wenn sich Spannfutter und Magazin relativ zueinander in Wechselposition befinden - die Führung für mindestens eine Spannbacke des Spannfutters mit der Führung für mindestens eine Spannbacke des Magazins fluchtet und daß die übertragungsvorrichtung mindestens ein in Richtung der fluchtenden Führungen bewegbares Übertragungselement aufweist.

Das Magazin kann gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung als ein zu dem Spannfutter konzentrisches Ringmagazin ausgebildet sein, in dem die Führungen für die Spannbacken radial zur Achse des Spannfutters verlaufen.

Zweckmäßigerweise gestaltet man die Einrichtung so, daß eine der Zahl der Spannbacken in dem Spannfutter gleicher Anzahl von Führungen für die Spannbacken in dem Ringraagazin mit den Führungen der Spannbacken in dem Spannfutter fluchten. Bs wäre nun denkbar, daß die Übertragungsvorrichtung nur ein Übertragungselement aufweist, welches nacheinander an die Stellen geführt wird, wo Führungen des Spannfutters mit Führungen des Ringmagazines fluchten, um dort die Verschiebung vorzunehmen. Besser ist es jedoch, wenn die Übertragungsvorrichtung eine der Zahl der Spannbacken in dem Spannfutter gleicher Anzahl von Übertragungselementen aufweist, von denen jedes einem Paar von fluchtenden Führungen zugeordnet ist. Wenn das Ringmagazin beispielsweise drei Spannbacken hat, so müßten das Spannfutter und das Ringmagazin relativ zueinander so positionierbar sein, daß die drei Führungen des Spannfutters gleichzeitig mit drei Führungen des Ringmagazines fluchten. Mit drei Übertragungselementen wäre dann der gleichzeitige Austausch aller drei Spannbacken möglich.

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Es ist denkbar, daß das Ringmagazin feststehend ist. Zum Wechseln müßte dann das Spannfutter in die Wechselposition gedreht werden. Ausserdem müßte die Übertragungsvorrichtung beweglich sein, so daß auch das Übertragungselement oder die Übertragungselemente in eine Stellung gebracht werden, in der sie die zur Übertragung erforderliche Verschiebung der Spannbacken durchführen können. Einfacher ist es jedoch, wenn das Ringmagazin um die Achse des Spannfutters drehbar und in bestimmten, auf eine Grundstellung des Spannfutters ausgerichteten Drehstellungen arretierbar ist. In diesem Fall kann auch die Übertragungsvorrichtung feststehend sein. Das übertragungselement oder die Übertragungselemente können dann ebenfalls auf die Grundstellung des Spannfutters ausgerichtet sein.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann das Magazin ein um eine senkrecht zur Spannfutter-Achse stehende Achse drehbares Trommelmagazin oder Kettenmagazin sein, das an seinem Umfang mit parallel zu der zuletzt genannten Achse verlaufenden Führungen für Spannbacken versehen ist.

Es ist aber auch möglich, daß das Trommel- oder Kettenmagazin neben dem das Spannfutter konzentrisch umgebenden Ringmagazin verwendet wird. In diesem Fall ist die Anordnung so zu wählen, daß eine Führung des Trommel- oder Kettenmagazins mit einer Führung des Ringmagazins zur Flucht gebracht werden kann, und daß eine zusätzliche übertragungsvorrichtung zur übertragung von Spannbacken zwischen den beiden Magazinen vorgesehen ist, welche ein in Richtung der fluchtenden Führungen der beiden Magazine bewegbares Übertragungselement aufweist.

Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung kann das Trommel- oder Kettenmagazin so angeordnet sein, daß - wenn sich das Spannfutter um das Ringmagazin relativ zueinander in Wechselposition befinden - eine Führung des Trommel- oder Kettenmagazins in Flucht mit einem fluchtenden Paar von Führungen

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des Ringmagazins und des Spannfutters gebracht werden kann. Wenn der Verschiebeweg des Übertragungselementes der zusätzlichen Übertragungsvorrichtung entsprechend lang gewählt wird, so kann mit diesem Übertragungselement eine Spannbacke direkt aus dem Trommel- oder Kettenmagazin in das Spannfutter und umgekehrt verschoben werden.

Eine andere Möglichkeit zur Erweiterung der Speicherkapazität für die zu wechselnden Spannfutter kann darin bestehen, daß in dem Ringmagazin mindestens zwei in Achsrichtung des Spannfutters hintereinander angeordnete Reihen von ringförmige angeordneten Führungen für Spannbacken vorgesehen sind, und daß das Ringmagazin axial verschiebbar ist. Durch axiale Verschiebung kann in diesem Fall die jeweils ausgewählte Reihe von Spannbacken in Wechselposition gebracht v/erden. Um das drehbare Ringmagazin in Bezug auf eine Grundstellung des Spannfutters in Wechselposition zu bringen, kann das Ringmagazin mit einem Drehantrieb verbunden sein. Zur Vermeidung eines zusätzlichen Antriebes für die axiale Verschiebung des Ringmagazins zweck Auswahl der entsprechenden Reihe von Spannbacken, kann eine andere Weiterbildung der Erfindung darin bestehen, daß das Ringmagazin mit einer Umsetzvorrichtung versehen ist, welche - wenn das Ringmagazin arretiert ist die von dem Drehantrieb auf das Ringmagazin übertragene Drehenergie in eine Verschiebebewegung des Ringmagazins umsetzt. Das Ringmagazin kann dazu aus einem axial feststehenden Teil und einem wenigstens die Führungen für die Spannbacken enthaltende! axial verschiebbaren IS.1 bestehen, wobei der Drehantrieb auf den axial feststehenden Teil einwirkt und die Umsetzvorrichtung zwischen dem axial feststehenden Teil und dem axial verschiebbaren Teil angeordnet ist.

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Eine praktische Realisierung der Übertragungsvorrichtung kann darin bestehen, daß das Übertragungselement von einer in Fluchtrichtung der Führungen verschiebbaren Stange gebildet ist, die an ihrem der zu verschiebenden Spannbacke zugewandten Ende Kupplungsmittel aufweist, und daß an der Umfangsseite jeder Spannbacke entsprechende Gegenkupplungsmittel vorgesehen sind. Die Kupplungsmittel an der Stange können beispielsweise von einem hinterschnittenen Schlüsselkopf und die Gegenkupplungsmittel von einem hinterschnittenen Schlüsselloch gebildet sein, wobei die Stange um einen begrenzten Winkel um ihre Längsachse drehbar ist, so daß sich die Hinterschneidungen von Schlüsselloch und Schlüsselkopf hintergreifen, wenn der Schlüsselkopf in das Schlüsselloch eingeführt ist. Ferner kann ein Teil der Stange mit Gewinde und ein anderer Teil mit einem unrunden Profil versehen sein, wobei auf dem Gewinde eine von einem ersten Antrieb drehbare, axiale nicht verschiebliche Mutter sitzt. Der mit dem unrunden Profil versehene Teil kann in einer mit einem entsprechenden unrunden Hohlprofil versehenen Führungsbuchse sitzen, die von einem zweiten Antrieb um den begrenzten Winkel drehbar ist.

Zweckmäßiger Weise verwendet man eine der Zahl der Spannbacken in dem Spannfutter gleicher Zahl von Stangen, die entsprechend den Wechselpositionen über den Umfang des Ringmagazins verteilt angeordnet werden. Dabei kann jede der auf den Stangen sitzenden Muttern aussen als Zahnrad ausgebildet sein, wobei sämtliche Zahnrad-Muttern mit einem sich konzentrisch zur Spannfutterachse drehbar angeordneten ersten Zahnring kämmen können, der mit dem ersten Antrieb verbunden ist. In diesem Fall werden also sämtliche Zahnrad-Muttern über den ersten Zahnring von einem einzigen Antrieb aus gedreht, derart, daß sich die Stange mit ihrem Gewinde in der Zahnrad-Mutter vor- oder zurückbewegt.

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In gleicher Weise ist es möglich, bei Verwendung von mehreren Stangen mit einem einzigen Antrieb die Verriegelung von Schlüsselkopf und Schlüsselloch vorzunehmen. Man erreicht dies dadurch, daß jede auf der Stange sitzende Führungsbuchse mit einer Aussenzafanung versehen wird, wobei sämtliche Führungsbuchsen mit ihrer Aussenzahnung mit einem sich konzentrisch zur Spannfutter-Achse drehbar angeordneten Ring direkt oder indirekt verbunden v/erden und der Ring mit dem zweiten Antrieb verbunden wird. Wenn der zweite Antrieb den Ring dreht, so wird die Drehbewegung gleichzeitig auf die Führungsbuchse übertragen, welche sich dann um den erwähnten begrenzten Winkel drehen.

Bei Verwendung von Spannbacken, die an ihren Rückseiten mit einer Vielzahl von Zahnnuten versehen sind, wie dies bei den in der DT-PS 2 007 509 beschriebenen Spannbacken der Fall ist, können die Spannbacken in dem Magazin durch federnd gelagerte

Rastelemente am Platz gehalten werden, welche/die Zahnnuten eingreifen.

Um zu verhindern, daß bei der Bearbeitung des Werkstückes in dem Spannfutter Späne in das Ringmagazin fliegen und dieses verschmutzen, kann zwischen dem Ringmagazin und dem Spannfutter eine zylindrische Abschirmwand angeordnet werden, die sich konzentrisch zur Spannfutter-Achse erstreckt. Diese Abschirmwand muß zumindest an den Stellen Durchbrechungen aufweisen, wo die Spannbacken zum Wechseln zwischen dem Spannfutter und dem Magazin hindurchgeschoben werden sollen. Wenn das Ringmagazin drehbar ist, so kann die Abschirmwand fest an der Maschine angeordnet werden, wobei die Durchbrechungen auf die Grundstellung des Spannfutters auszurichten sind.

Eine praktische Verwirklichung des oben dargelegten Gedankens, die von aem Drehantrieb auf das Ringmagazin übertragene Drehenergie bei Arretierung des Ringrrtagazins in Drehrichtung in eine axiale Verschiebebewegung umzusetzen, kann darin bestehen,

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daß an dem axial feststehenden Teil des Ringmagazins
ein zweiter Zahnring konzentrisch zu der Spannfutter-Achse drehbar gelagert ist, mit dem mindestens ein Zahnrad in Eingriff steht. Jedes Zahnrad kann drehfest mit einer an dem axial feststehenden Teil des Ringmagazins drehbar gelagerten Schraubspindel verbunden sein, v/obei jede Schraubspindel mit einer entsprechenden Gewindebohrung in dem
axial verschiebbaren Teil des Ringmagazins in Eingriff
steht. Der zv/eite Zahnring kann dann mit dem Drehantrieb verbunden werden, v/obei der axial feststehende Teil des Ringmagazins durch eine Indexiermechanismus in bestimmten, den Wechselpositionen entsprechenden Drehstellung arretierbar ist. Die Umsetzvorrichtung besteht also bei dieser praktischen Verwirklichung des dargelegten Gedankens aus der zu dam axial feststehenden Teil des Ringmagazins gehörenden Schraubspindel und aus der zu dem axial verschiebbaren Teil des Ringmagazins gehörenden Gewindebohrung. Der Indexiermachanismus kann beispielsweise von einem vor- und zurückbe*.f3gbaren Indexierstift sowie dazu über den Umfang verteilten passenden Indexierlöchern an dem axial feststehenden Teil des Ringmagazins gebildet sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Drehmaschine mit einem Ringmagazin und einem Trommelmagazin;

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Spannfutters und des Ringmagazins der in Fig. 1 gezeigten Drehmaschine;

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Fig. 3 einen Schnitt III-III durch das Spannfutter und das Ringmagazin in Fig. 2;

Fig. 4 eine vereinfachte schematische Seitenansicht eines Teiles der in Fig. 1 gezeigten Drehmaschine, welche die prinzipielle Anordnung des Spannfutters, des Ringmagazins und des Trommelmagazins erkennen läßt.

Die in Fig. 1 gezeigte Drehmaschine weist ein Schrägbett 2 mit einem Werkzeugrevolver 3 auf. Um ein Spannfutter 4 mit drei Spannbacken 5 ist ein Ringmagazin 6 angeordnet, in dem sich mehrere Spannbacken-Sätze befinden. Der Spannbacken-Wechsel erfolgt durch eine dreiteilige Übertragungsvorrichtung 7, die später noch genauer beschrieben wird. Über dem Ringmagazin 6 ist ein Trommelmagazin 8 mit einer zusätzlichen Übertragungsvorrichtung 9 angeordnet.

Gemäß Fig. 2 befindet sich im Zentrum des Spannfutters 4 ein separat gegenüber dem Spannfutter 4 drehbares Zahnrad 10, welches mit einer Zahnstange 11 kämmt. Die Zahnstange 11 ist mit schrägen geraden Vorsprüngen 12 versehen, die in Eingriff mit entsprechend schrägen geraden Nuten 13 an der Rückseite einer einteiligen Spannbacke 5 stehen. Die Spannbacke 5 ist in hinterschnittene Nuten 29, welche radiale Führungen für die Spannbacke 5 bilden, verschiebbar. Wenn das Zahnrad 10 relativ gegenüber dem Spannfutter 4 gedreht wird, so verschiebt sich die Zahnstange 11 tangential zu dem Zahnrad 10, wodurch die Spannbacke 5 radial nach aussen oder innen bewegt wird. Spannbacken dieser Ausführungsform sowie der entsprechende Verschiebemechanismus sind heute bei Werkzeugmaschinen üblich und genauer in der DT-PS 2 007 509 beschrieben.

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Das Ringmagazin 6 weist eine Vielzahl von radialen Führungen 31 für Spannbacken 5 auf. Der Übersichtlichkeit halber ist in Fig. 2 nur ein Teil der Übertragungsvorrichtung 7 gezeigt. Diese besteht aus einer mit Gewinde 16 versehenen Stange, an deren Ende ein hinterschnittener Schlüsselkopf

15 sitzt. In der Aussenseite jeder Spannbacke 5 befindet sich ein hinterschnittenes Schlüsselloch 14. Der Querschnitt des Schlüssellochs 14 ist an das Querschnitts-Profil des Schlüsselkopfes 15 angepaßt, so daß letzterer in das Schlüsselloch eintauchen kann. Nach einer Drehung der Stange

16 um 90 Grad hintergreifen sich der Schlüsselkopf 15 und das Schlüsselloch 14, so daß die Stange 16 die Spannbacke 5 zum Wechsel radial verschieben kann.

Gemäß Fig. 3 ist in einem Lager des Gehäuses der Maschine 1 eine Welle 17 gelagert, welche das Spannfutter 4 trägt. Die in dem Spannfutter 4 verankerten Spannbacken 5 sind mit einem T-Profil versehen, welches in einem hinterschnittenen T-Profil 29 geführt ist. Auf der Welle 17 sitzt ein Zahnrad 18, welches mit einem nicht dargestellten Antrieb für das Spannfutter 4 verbunden ist.

In dem Ringmagazin 6 sind zwei Reihen von Führungen 29 für Spannbacken 5 vorgesehen. Die Führungen sind nicht erkennbar; es sind jedoch im oberen Teil des Ringmagazins 6 zwei Spannbacken 5 mit ihren hinterschnittenen T-Profilen 21 dargestellt. Die beiden Spannbacken 5 werden in dem Ringmagazin durch Rastelemente 48 gehalten, welche in die Zahnnuten 13 auf der Rückseite der Spannbade en 5 eingreifen. Die Rastelemente 48 werden durch Federn 42 gegen die Spannbacken 5 gedruckt.

Das Ringmagazin 6 ist insgesamt um die Achse des Spannfutters 4 drehbar. Es besteht jedoch aus einem axial feststehenden Teil sowie einem axial verschiebbaren Teil. Der axial fest-

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stehende Teil ist durch ein Wälzlager auf einem maschinenfesten Flanschteil 30 gelagert. Er besteht aus einem Formteil 97 sowie einem Ring 28, die miteinander verschraubt sind. In dem Formteil 27 sitzt eine Hülse 26. Ferner ist auf dem Formteil 27 mittels eines Kugellagers ein Zahnring 38 gelagert, der eine Aussenzahnung und eine Innenzahnung aufweist. Die Aussenzahnung kämmt mit einem Zahnrad 45, welches auf der Antriebswelles eines mashinenfesten Motors 46 sitzt, der den Drehantrieb für das Ringmagazins 6 bildet. Die Innenzahnung des Zahnringes 38 kämmt mit einem Zahnrad 40, welches fest auf einer Spindel 42 sitzt. Die Spindel 42 ist in der Hülse 26 drehbar, jedoch axial nicht verschiebbar gelagert.

Die Spindel 42 ist mit einem Gewindeteil 25 versehen, der mit dem Innengewinde 44 eine Gewindebuchse 23 in Singriff steht. Die Gewindebuchse 23 ist mittels einer Schraube 24 mit einem weiteren Formteil 22 verschraubt. Wenn sich die Spindel 42 dreht, so werden die Gewindebuchse 23 und der v/eitere Formteil 22 axial verschoben. Dementsprechend bilden die Gewindebuchse 23 und der Formteil 22 den axial verschiebbaren Teil des Ringmagazines 6. In diesem axial verschiebbaren Teil befinden sich die Führungen für die Spannbacken 5.

Zwischen dem Ring 28 und dem Formteil 27 ist ein verdickter Absatz 33 eines Anschlagbolzens 34 eingeklemmt. Dieser weist an seinem Ende einen mit einer Schraube 37 befestigten Anschlagkopf 36 auf. Der An-schlagkopf 36 korrespondiert mit einer Anschlagfläche 35 am Boden einer Ausnehmung mit dem Formteil 22.

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Das Ringmagazin 6 kann in bestimmten Drehstellungen gegen ein Verdrehen durch einen Indexiermechanismus arretiert v/erden. Dieser besteht aus einem maschinenfesten Block 49, in dem ein Indexierstift 51 axial verschiebbar gelagert ist. Der Indexierstift 41 ist mit einem Kolben 53 verbunden, der in einem Zylinderraum 52 gelagert ist. Die Kolben-Zylinder-Anordnung des Indexisrmechanisaus kann hydraulisch oder pneumatisch betätigt v/erden. Die Zuleitungen für das pneumatische oder hydraulische Betriebsmittels sind der Einfachheit halber weggelassen. Der Formteil 27 ist mit einer oder mehreren Ausnehmungen 50 versehen, in die der Indexierstift 51 einrasten und das Ringmagazin 6 arretieren kann.

Der hier dargestellte Teil der Übertragungsvorrichtung 7 besteht aus einer Stange 16, die unten mit einem Gewindeteil 16 A und oben mit einem gewindelosen Teil 16 B versehen ist. Der Gewindeteil 16A ist in einer Mutter 56 geführt, die aussen mit einer Zahnung 61 versehen ist. Die Nutter 56 ist drehbar, jedoch axial nicht verschiebbar. Die Aussenzahnung 61 der Kutter 56 kämmt mit einem Zahnring 57, der über ein Kugellager an einem maschinenfesten Ringteil 55 gelagert ist. Der Zahnring 57 kämmt ausserdem mit einem Zahnrad 59, welches auf der Antriebswelle eines Motors 60 sitzt. Dar Motor 60 ist maschinenfest gelagert. Wenn sich der Motor 60 dreht, wird die Mutter 56 über den Zahnring 57 gedreht, wodurch sich die Stange 16 nach oben oder unten verschiebt.

Der obere Teil 16B der Stange ist ohne Gewinde. Er ist jedoch mit zv/ei Rippen 72 versehen, die in entsprechende Nuten einer Führungsbuchse 62 axial verschiebbar gelagert sind. Die Führungsbuchse 62 ist ihrerseits drehbar in dem maschinenfesten Ringteil 55 angeordnet, jedoch axial nicht verschiebbar. Dia Führungsbuchse 62 ist mit einer Aussenzahnun? 19

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versehen, v/elche mit einem Zahnrad 57 kämmt, das ausserdem mit einem Antriebszapfen 66 eines maschinenfesten Motors 65 in Eingriff steht. Mit dem Motor 65 kann alsG die Führungsbuchse 62 und damit auch die Stange 16 gedreht, -wer den. Das Zahnrad 57 sitzt auf einem Wellenzapfen 68, der über einen Schwenkhebel 69 mit einem Ring 70 verbunden ist. An zwei weiteren nicht sichtbaren Stellen sind die Führungsbuchsen 62 für die zwei anderen Stangen 16 in gleicher Weise mit dem Ring 70 verbunden. Die Schwenkhebel 69 lassen nur eine begrenzte Winkelschwenkung zu, da der Ring 70 in beiden Schwenkrichtungen gegen den Wellenzapfen 68 schlägt. Dieser begrenzte Schwenkwinkel definiert einmal die Stellung, in der der Schlüsselkopf 15 in das Schlüsselloch 14 eingeführt werden kann und zum anderen die Stellung, in der das Schlüsselloch und der Schlüsselkopf miteinander verriegelt sind.

Zwischen dem Spannfutter 4 und dem Ringmagazin 6 befindet sich eine zylindrische Abschirmwand 64, die an den maschinenfesten Flanschteil 30 angeschraubt ist. Die Abschirmwand 64 ist an den drei Stellen, wo der Spannbacken-Wechsel erfolgen soll, mit Durchbrüchen 71 versehen. In Figur 2 ist nur einer dieser Durchbrüche erkennbar.

Die Wechseleinrichtung arbeitet wie folgt: Zunächst wird das Spannfutter 4 in einer definierten Grundposition festgesetzt. In dieser Grundposition fluchten die Führungen 29 für die drei Spannbacken mit den Durchbrüchen 71 in der Abschirmwand 64. Danach wird der Motor 46 in Betrieb gesetzt. Da der Indexstift 51 zunächst zurückgezogen ist, werden sowohl der axial feststehende Teil 27,28 als auch der axial verschiebbare Teil 22,23 gedreht. Eine axiale Verschiebung des axial verschiebbaren Teiles erfolgt nicht.

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Wenn die Führungen 31 von drei nicht mit Spannbacken 5 besetzten Positionen in dem Ringmagazin 6 mit den Führungen 29 des Spannfutters 4 fluchten, so liegt vor dem Indexierstift 51 eine Ausnehmung 50. Der Indexierstift 51 wird dann in die Ausnehmung 50 vorgeschoben und arretiert das Ringmagazin 6 ggen Drehung. Gleichzeitig wird der Motor 46 stillgesetzt. Daraufhin wird der Motor 60 in Betrieb gesetzt, wodurch die drei Stangen 16 vorgeschoben werden.

Die Spannbacken 5 sind zuvor in die radial äußerste Stellung gefahren worden, in der kein Eingriff zwischen den Rippen 12 der Zahnstange 11 und den Nuten 13 in den Spannbacken 5 mehr besteht (siehe Figur 2). Nachdem die Schlüsselköpfe 15 in die Schlüssellöcher 14 eingefahren worden sind, wird der Motor 60 stillgesetzt. Daraufhin wird der Motor 65 in Betrieb gesetzt, wodurch die Stangen 16 um den begrenzten Winkel gedreht werden. Dadurch werden die Schlüsselköpfe in den Schlüssellöchern 14 verriegelt.

Danach wird der Motor 60 wieder mit umgekehrter Drehrichtung in Betrieb gesetzt, so daß die drei Stangen 16 mit den daran angekuppelten Spannbacken 5 in die Leerpositionen des Ringmagazins 6 zurückgezogen v/erden.

Es sei nunehr vorausgesetzt, daß ein Spannbacken-Satz aus der hinteren Reihe des Ringmagazins 6 in das Spannfutter 4 eingefahren werden soll. Nachdem der Indexierstift 51 zurückgezogen worden ist, wird nunmehr wieder der Motor 46 in Betrieb gesetzt. Wenn die drei zu wechselnden Spannbacken in einer Ebene mit den leeren Führungen 29 des Spannfutters liegen, wird der Indexierstift 51 wieder in die entsprechende Ausnehmung 50 vorgeschoben. Dadurch wird das Ringmagazin 6 in dieser Drehstellung arretiert. Der Motor 46 wird nun jedoch nicht angehalten, sondern wirkt weiterhin auf den Zahnring ein. Dieser dreht die Spindel 42, wodurch sich der axial ver-

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schiebbare Teil 22,23 des Ringmagazins nach rechts verschiebt. Die Verschiebebewegung wird durch Abschalten des Motors beendet, wenn der Anschlagkopf 36 gegen die Anschlagfläche 35 trifft. Nunmehr können die drei in Wechselpos i tion befindlichen Spannbacken 5 aus der hinteren Reihe in die leeren Führungen 29 des Spannfutters 4 eingestoßen werden. Dies erfolgt in genau umgekehrter Weise wie das zuvor beschriebene Herausziehen von Spannbacken aus dem Spannfutter 4. Die Bezugsziffer 20 in Figur 3 bezeichnet den Speicherhohlraum für die Spannbacken 5.

Aus Figur 4 ist entnehmbar, wie das Trommelmagazin 8 in Bezug auf das Ringmagazin 6 angeordnet ist. Das Trommelmagazin 8 sitzt auf einem Drehantrieb 75 und ist mit Führungen 58 für die Spannbacken 5 versehen. Die auf dem Trommelmagazin 8 angeordnete Übertragungsvorrichtung ist mit einer vorschiebbaren Stange 76 versehen, die an ihrem Ende einen Schlüsselkopf 77 aufweist. Dieser kann, wie zuvor beschrieben, in das Schlüsselloch der betreffenden zu wechselnden Spannbacke eingefahren und dort verriegelt werden. Zur Überbrückung des von dem Drehantrieb 75 benötigten Platzes ist zwischen dem Trommelmagazin 8 und dem Ringmagazin 6 eine Zwischenführung 74 angeordnet. In dem maschinenfesten Teil 55 des Ringmagazins 6 ist eine weitere Führung 73 vorgesehen. Wesentlich ist, daß in Wechselposition eine Führung 58 des Trommelmagazins 8 mit einer Führung 31 in dem Ringmagazin 6 und einer Führung 29 in dem Spannfutter 4 fluchtet, so daß eine Spannbacke 5 direkt aus dem Trommelmagazin 8 über die Führungen 74,73,29 in das Spannfutter 4 eingefahren oder aus diesem herausgezogen werden kann. Das Trommelmagazin braucht nur dann vorgesehen werden, wenn die Kapazität des Ringmagazinas nicht ausreicht.

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Claims

Anspruchs

1) Einrichtung zum automatischen Wechseln der Spannbacken des Spannfutters einer Werkzeugmaschine, mit einem Spannbacken-Hagazin und einer übertragungsvorrichtung zum Überführen der Spannbacken aus dem Magazin in das Spannfutter und umgekehrt, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (5) in dem Magazin (6,8) in geradlinigen Führungen (31,58) so angeordnet sind, daß - wenn sich Spannfutter (4) und Magazin (6,8) relativ zueinander in Wechselposition befinden - die Führung (29) für mindestens eine Spannbacke (5) des Spannfutters (4) mit der Führung (31,53) für mindestens eine Spannbacke (5) des Magazins (6,3) fluchtet, und daß die Übertragungsvorrichtung (7,9) mindestens ein in Richtung der fluchtenden Führungen (22,31,53) bewegbares übertragungselement (16,76) aufweist.

2) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin als ein zu dem Spannfutter (4) konzentrisches Ringmagazin (6) ausgebildet ist, in dem die Führungen (31) für die Spannbacken (5) radial zur Achse des Spannfutters (4) verlauf er...

3) Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Zahl der Spannbacken (5) in dem Spannfutter

(4) gleiche Anzahl von Führungen (31) für die Spannbacken

(5) in dem Ringmagazin (6) mit den Führungen (29) der Spannbacken (5) in dem Spannfutter (4) fluchten.

4) Sinrichbung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die übertragungsvorrichtung (7) eine der Zahl der Spannbacken (5) in de/n Spannfutter (4) gleiche Anzahl

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von Übertragungselementen (16) aufweist, von denen jedes -3inen Paar von fluchtenden Führungen (29,31) zugeordnet

5) Hinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringmagazin (β) um die Achse des Spannfutters (4) drehbar und in bestimmten Drehstellungen arretierbar ist.

6) .Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kagazin ein um eine senkrecht zur Spannfutter-Achse stehende Achse drehbares Trommelmagazin (8) oder Kettenmagazin ist, das an seinem Umfang mit parallel zu dar zuletzt genannten Achse verlaufenden Führungen (58) für die Spannbacken (5) versehen ist.

7) Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, und Anspruch 6, cir.durch gekennzeichnet, daß das Trommel- oder Kettenrnagazin nahen dem das Spannfutter (4) konzentrisch umgabendan Ringmagazin (6) so angeordnet ist, daß eine Führung (53) das Trommel- oder Kettsnmagazins (8) mit einer Führung (31) des Ringmagazins (6) zur Flucht gebracht werden kann, und daß eine zusätzliche Übertragungsvorrichtung (9) zur Übertragung von Spannbacken (5) zwischen den beiden Magazinen (6,8) vorgesehen ist, welche ein in Richtung der fluchtenden Führungen (31,5-3) der beiden Magazine (6,8) bewegbares Übertragungselement (76) aufweist.

8) Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Trommel- oder Kettenmagazin (8) so angeordnet ist, daß - wenn sich das Spannfutter (4) und das Ringmagazin (6) relativ zueinander in "iiechselposition befinden - eine Führung (58) des Trommel- oder Kettenmagazins in Flucht mit einem fluchtenden Paar von Führungen (29,31) des Ringmagazins und des Spannfutters (4) gebracht v/erden kann.

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9) Einrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungselement der zusätzlichen Übertragungsvorrichtung (9) so ausgebildet ist, daß mit ihm eine Spannbacke (5) direkt aus dem Trommel- oder i'sttenmagazin (8) in das Spannfutter (4) und umgekehrt verschiebbar ist.

10) Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ringmagazin (6) mindestens zwei in Achsrichtung des Spannfutters (4) hintereinander angeordnete Reihen von ringförmig angeordneten Führungen (31) für Spannbacken (5) vorgesehen sind, und daß das Ringntagazin (6) axial verschiebbar ist.

11) Einrichtung nach Anspruch 5 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringmagazin (6) mit einem Drehantrieb (46) verbunden ist und eine Umsetzvorrichtung aufweist, welche - wenn das Ringmagazin (6) arretiert ist - die von dem Drehantrieb (46) auf das Ringmagazin (6) übertragene Drehenergie in eine Verschietxbewegung des Ringmagazins (6) umsetzt.

12) Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das insgesamt drehbare Ringraagazin (6) aus einem axial festehenden Teil (26,27,28) und einem wenigstens die Führungen (31) für die Spannbacken (5) enthaltenden axial verschiebbaren Teil (22,23) besteht, daß der Drehantrieb (46) auf den axial feststehenden Teil (26,27,28) einwirkt und daß die Umsetzvorrichtung zwischen dem axial feststehenden Teil (26,27,28) und dem axial verschiebbaren Teil (22,23) angeordnet ist.

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13) Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungselement (16) von einer in Fluchtrichtung der Führungen (22,31) verschiebbaren Stange gebildet ist, die an ihrem der zu verschiebenden Spannbacke (5) zugewandten Ende Kupplungsmittel aufweist, und daß an der Umfangsseite jeder Spannbacke (5) entsprechende Gegenkupplungsmittel vorgesehen sind.

14) Einrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplurgsmittel an der Stange (16) von einem hinterschnittenen Schlüsselkopf (15) und die Gegenkupplungsmittel von einem hinterschnittenen Schlüsselloch (14) gebildet sind, und daß die Stange (16) um einen begrenzten Winkel um ihre Längsachse drehbar ist, so daß sich die Hinterschneidungen von Schlüsselloch (14) und Schlüsselkopf (15) hintergreifen, wenn der Schlüsselkopf (15) in das Schlüsselloch (14) eingeführt ist.

15) Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Teil (16A) der Stange (16) mit Gewinde und ein anderer Teil (16b) mit einem nicht-kreisförmigen Querschnittsprofil versehen ist, daß auf dem Gewinde eine von einem ersten Antrieb (60) drehbare, axial nicht verschiebliche Mutter (56) sitzt, daß der mit dem nicht kreisförmigen Querschnittsprofil versehene Teil (16B) in einer mit einem entsprechenden nicht kreisförmigen Hohlprofil versehenen Führungsbuchse (62) sitzt, und daß de Führungsbuchse (62) von einem zweiten Antrieb (65) um den begrenzten Winkel drehbar ist.

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16) Einrichtung nach Anspruch 4 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Zahl der Spannbacken (5) in dem Spannfutter (4) gleiche Zahl von Stangen (16) entsprechend den Wechselpositionen über dem Umfang des Ringmagazins (6) verteilt angeordnet sind, daß jede der auf den Stangen (16) sitzenden Muttern (56) außen als Zahnrad (61) ausgebildet ist, daß sämtliche Zahnrad-Muttern (56,61) mit einem sich konzentrisch zur Spannfutter-Achse drehbar angeordneten ereten Zahnring (57) kämmen, und daß der erste Zahnring (57) mit dem ersten Antrieb (60) verbunden ist.

17) Einrichtung nach Anspruch 4 und einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Zahl der Spannbacken (5) in dem Futter (4) gleiche Zahl vonS-tangen (16) entsprechend den Wechselpositionen entsprechend über dein Umfang des Ringmagazins (6) verteilt angeordnet sind, daß jede auf der Stange (16) sitzende Führungsbuchse (62) mit einer Außenzahnung (19) versehen ist, daß sämtliche Führungsbuchsen (62) mit ihrer Außenzahnung (19) mit einem sich konzentrisch zur Spannfutter-Achse drehbar angeordneten Ring (70) direkt oder indirekt verbunden sind, und daß der Ring (70) mit dem zweiten Antrieb (65) verbunden ist.

18) Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Spannbacken an ihren Rückseiten mit einer Vielzahl von Zahnnuten versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (5) in dem Magazin (6,8) durch federnd gelagerte Rastelemente (48) am Platz gehalten sind, welche in die Zahnnuten (47) eingreifen.

19) Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen dem Ringmagazins (6) und den Spannfutter (4) eine zylindrische Abschirmwand (64) erstreckt, die konzentrisch zur Spannfutter-Achse angeordnet ist, und daß die Abschirmwand (64) an den Stallen Durchbrechungen (71) auf v/eist, wo Spannbacken zua Wechseln

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zwischen dem Spannfutter (4) und dem Magazin (6,8) hindurchgeschoben werden sollen.

20) Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmwand (64) fest angeordnet ist.

21) Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß an dem axial feststehenden Teil (26,27,28) des Ringmagazins (6) ein zweiter Zahnring (38) konzentrisch zu der Spannfutter-Achse drehbar gelagert ist, daß mit dem zweiten Zahnring (38) mindestens ein Zahnrad (40) in Eingriff steht, daß jedes Zahnrad (40) drehfest mit einer an dem axial feststehenden Teil (26,27,28) des Ringmagazins (6) drehbar gelagerten Schraubspindel (42) verbunden ist, daß sich jede Schraubspindel (42) mit einer entsprechenden Gewindebohrung (44) in dem axail verschiebbaren Teil (22,23) des Ringmagazins (6) in Eingriff steht, daß der zweite Zahnring (38) mit dem Drehantrieb (46) verbunden ist, und daß der axial feststehende Teil (26,27»28) des Ringmagazins (6) durch einen Indexiermechanismus (49-53) in bestimmten, den Wechselpositionen entsprechenden Drehstellungen arretierbar ist.

22) Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Indexiermechanismus (49-53) von einem vor- und zurückbewegbaren Indexierstift (51) sowie dazu über dem Umfang passenden Indexlöchern (50) an dem axial feststehenden Teil (26,27,28) des Ringmagazins (6) gebildet ist.

Patentanwalt

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