DE2919873C2 - Vorrichtung zum selbständigen Werkzeugwechsel bei Wälzfräsmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbständigen Werkzeugwechsel bei Wälzfräsmaschinen, insbesondere solchen, die mit Einrichtungen für einen automatischen Arbeitsablauf für eine beliebige oder vorbestimmbare Anzahl von Bearbeitungszyklen ausgerüstet sind. Zu einem Bearbeitungszyklus sollen dabei gezählt werden das Zuführen und das Spannen des Werkstücks, das Niederfahren des Gegenhalters, die Zustellung des Werkstückschlittens, der eigentliche Fräsvorgang, die Rückstellung des Werkstückschlitten, der Rücklauf des Frässchüttens mit gleichzeitiger Fräserverschiebung (sog. Shiften), das Hochfahren des Gegenhalters, das Lösen der Werkstückspannung und das Entfernen des verzahnten Werkstückes.

ίο Auf Wälzfräsmaschinen, die in der Großserienfertigung eingesetzt sind, werden über lange Zeit hindurch immer gleiche Werkstücke bei gleicher Maschineneinstellung bearbeitet Die Werkstücke werden dabei über Ladeeinrichtungen selbsttätig zugeführt und nach der Bearbeitung wieder entnommen, so daß sich die Bedienung der Maschinen, wenn sie für die Bearbeitung eines bestimmten Werkstücks eingestellt sind, auf das Wechseln abgenutzter Werkzeuge (und ggf. eine Änderung der Einstellung in Abhängigkeit der Abmessungen des neuen Werkzeugs) beschränkt Je nach den Bearbeitungsbedingungen ist ein Werkzeugwechsel nach jeweils 4 bis 8 Stunden notwendig, also nach dem Verzahnen einer vorbestimmbaren Anzahl von Werkstücken. Für die Zeit des Werkzeugwechsels ist es notwendig, die Maschine stillzusetzen, wobei die Stillstandzeit noch langer wird, wenn der Einsteller nicht rechtzeitig zur Stelle ist oder sein kann. Nachteilig wirkt sich ein notwendiger Fräserwechsel u. a. auch dann aus, wenn die Maschine noch über die normale Arbeitszeit hinaus ar beiten soll, aber kein Einsteller verfügbar ist

Ausgehend von diesen Unzulänglichkeiten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum selbständigen Wechseln des Werkzeugs bei Wälzfräsmaschinen zu entwickeln.

Nun sind Einrichtungen zum selbständigen Werkzeugwechsel bei Werkzeugmaschinen bekannt, z. B. bei Fräsmaschinen aus der DE-OS 25 25 364 oder bei Drehmaschinen aus der DE-OS 26 02 930. Eine Übertragung der bekannten Werkzeugwechsels.'-steme auf Wälzfräs maschinen ist aber nicht möglich, da das Aufnehmen und Spannen beim Abwälzfräser auf beiden Seiten erfolgt, mithin also andere Voraussetzungen gegeben sind. Es ist auch eine automatische Werkzeugwechselvorrichtung für Werkzeugmaschinen mit mindestens einer Drehspindel bekannt (DE-OS 19 02 205), bei der als Anwendungsgebiete Maschinen zum Durchführen von Bohrvorgängen, zum Gewindeschneiden, zum Ausbohren, zum Fräsen oder für andere Arbeitsvorgänge genannt sind. Das Wälzfräsen ist nicht genannt, und die

j» bekannte Vorrichtung ist für Wälzfräsmaschinen auch nicht brauchbar: Wälzfräser können nicht wie die dort beschriebenen Werkzeuge mit einem Bund zur Aufnahme in der Werkzeugwechselvorrichtung versehen werden und müssen wegen ihrer beidseitigen Aufnahme- Ansätze auch anders aufgenommen werden. Bedingt durch diese von anderen Fräsern abweichende Bauform und durch ihr — insbesondere bei großen Moduln — enormes Gewicht müssen sie entweder mittig oder beidseitig aufgenommen werden.

Als Lösung der Aufgabe wird eine Vorrichtung vorgestellt, die die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Mit einer derartigen Vorrichtung geht der Fräserwechsel wie folgt vonstatten. Die Greifeinrichtung entnimmt den abgenutzten Abwälzfräser aus dem Arbeitsbereich der Maschine, d. h. von der Frässpindel, führt ihn einem freien Werkzeugaufnehmer auf dem Umfang des Werkzeugträger zu, der daraufhin um eine Teilung weitergedreht wird, so daß die Greif-

einrichtung nunmehr einen neuen Fräser entnehmen und in den Arbeitsbereich der Maschine, d h. zur Frässpindel, schwenken kann, wo er von den Spannelementen aufgenommen wird. Der Fräserwechsel erfolgt zu einer vorbestimmten Zeit z. B. nach einer bestimmten Anzahl von Bearbeitungszyklen. Das Entnehmen der abgenutzten Abwälzfräser aus dem Werkzeugträger " bzw. das Beladen mit neuen kann zu jedem beliebigen Zeitpunkt erfolgen und geschieht von Hand. Mit Rücksicht auf bestehende Sicherheitsvorschriften v.-ird man diese Operation aber bei stillgesetzter Maschine, zweckmäßigerweise beim Werkstückwechsel zwischen zwei Bearbeitungszyklen, ausführen.

Es ist für das selbständige Wechseln des Werkzeugs vorteilhaft, wenn die Maschine, auf der das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wird, über Einrichtungen zur digitalen oder zu einer anderen Dateneingabe verfügt Die nacheinander zum Einsatz gelangenden Fräser haben vielfach nicht die gleichen Abmessungen, insbesondere Durchmesser. Da beim selbständigen Werkzeugwechsel keine entsprechende manuelle Änderung der rv'aschineneinsteüung erfolgt können dann nämlich die vorher gemessenen Werte eingegeben und gespeichert werden um nach dem Fräserwecbsel selbsttätig eine entsprechende korrigierte Zustellbewegung zu erreichen.

Aus der DE-PS 9 31 451 ist eine Ladevorrichtung für Drehbänke bekannt bei der die zylindrischen Werkstücke in einer ähnlichen Greifeinrichtung in Form einer Gabel am freien Ende einer schwenkbaren Stütze liegen. Der Schwenkwinkel ist aber sehr klein, so daß das Werkstück immer in der nach oben offenen Gabel liegen kann. Eine Anwendung dieser Ladeeinrichtung zum Transport eines Abwälzfräsers zwischen der Frässpindel und einer Werkzeugaufnahme in dem erfindungsgemäßen Werkzeugträger ist aus räumlichen Gründen nicht möglich.

Abwälzfräser haben in der Regel beidseitig zylindrische oder dgl. Ansätze. Für die Vorrichtung nach der Erfindung ist deshalb eine Greifeinrichtung besonders geeignet, die aus zwei im Abstand zueinander verschiebbaren, auf einem gemeinsamen Träger angeordneten Greifern besteht die den jeweiliger. Fräser an diesen Ansätzen greifen und haltern (Anspruch 2). Es ist aber ebensogut möglich, Abwälzfräser zu verwenden, die auf einem Spanndorn (z. B nach DE-GBM 76 1 b 406.2) befestigt sind, wobei dann das Greiferpaar an dein beiderseits aus der Zentralbohrung des Fräsers herausragenden Spanndorn die Werkzeugeinheit aufnehmen kann. DieSchwenkbewegung der Greifeinrichtung erfolgt zweckmäßigerweise mit einem hydraulischen Drehkolben oder einem anderen geeigneten Antriebsmittel, z. B. einem Hydraulikmotor (Anspruch 3).

Das selbständige Wechseln des Werkzeugs wird nach Anspruch 4 dadurch vereinfacht daß sowohl der Werkzeugträger und die Greifeinrichtung als auch die tragenden und antreibenden Einrichtungen auf dem Fräskopf der Wälzfräsmaschine angeordnet und mit diesem um eine quer zur Frässpindel gerichtete Achse schwenkbar sind, weil dann das jeweils neue Werkzeug auch bei einer Schrägstellung der Frässpindel, wie sie zum Fräsen von schrägverzahnten Werkstücken erforderlich ist, immer parallel zur Frässpindel steht.

Als sehr zweckmäßig ist eine Ausführung der Greifeinrichtung und der Werkzeugaufnehmer mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 5 anzusehen, wonach der Fräser mit einem Mitnehmernocken in eine entsprechende Ausnehmung eines Greifers ragt, die so angeordnet ist daß der Fräser der Spannvorrichtung stellungsgerecht zugeführt wird, d. h. daß der Mitnehmernocken in eine entsprechende Ausnehmung an der Frässpindel ragt.

Gegenüber dem bekannten und allgemein üblichen Wechseln des Werkzeugs bei Wälzfräsmaschinen von Hand wird mit der Vorrichtung zum selbständigen Werkzeugwechsel nach der Erfindung eine ganze Reihe von Vorteilen erreicht wobei die Reihenfolge keine

ίο Wertung darstellt:

1) Längere Maschinenlaufzeiten bis ein manueller Eingriff erforderlich ist; der Zeitpunkt des manuellen Eingriffs ist in weiten Grenzen frei wählbar: 2) unterschiedliche Fräserdurchmesser können außerhalb der Maschine ermittelt und maschinenseitig berücksichtigt werden;

3) der Austausch der Fräsereinheit im Magazin erfordert weniger Aufwand an fachmännischer Arbeit an der Maschine;

4) die Verletzungsgefahr für das Bedienungspersonal ist geringer, das Austauschen !s* weniger anstrengend;

5) die Gefahr einer Werkzeugbeschädigung beim Werkzeugwechsel ist nahezu ausgeschlossen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, das in den F i g. 1 bis 4 dargestellt ist Es zeigt

F i g. 1 Beispiel einer Wälzfräsmasdrne. mit der Vorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung,

F i g. 3 einen Querschnitt etwa längs der Linie HI-III, F i g. 4 ein stark vereinfachtes Schaltschema.

In F i g. 1 ist eine Zahnrad-Wälzfräsmaschine gezeigt mit einer Vorrichtung zum Fräserwechsel nach der Erfindung. Das Werkstück 1, ein Stirnrad, das mit einem Wälzfräser 2 bearbeitet wird, ist mit Hilfe einer Spannvorrichtung 3 auf der Planscheibe 4 einer Werkstückspindel 5 aufgespannt. Die Werkstückspindel ist auf einer.· im Maschinengestell 6 verschiebbaren Werkstückschlitten drehbar gelagert Sie wird von einem Motor aus über ein Getriebe sowie über eine Übertragungswelle und ein Schneckengetriebe angetrieben. Diese Elemente sind bekannt und, da sie für die Erfindung nicht von Bedeutung sind, nicht gezeichnet mit Ausnahmen der mit 7 bezeichneten Übertragungswelle. Der Wälzfräser 2 ist in einem Shiftschlitten 8 drehbar gelagert. Der dazugehörige Fräskopf 9 ist um die Achse 10 (Fig.2) schwenkbar auf dem Frässchlitten 11 gelagert und zwar so, daß der Wälzfräser auf seine Zahnsteigung und den Schrägungswinkel der Werkstückzähne eingestellt werden kann. Mit Hilfe des Frässchlitten kann der Wälzfräser parallel zur Achse der Werkstückspindel verschoben werden (bei Maschinen mit Differentialgetriebe oder parallel zu den Werkstückzähnen (bei Maschinen, die nach dem sogenannten Grant-Verfahren arbeiten) Die Führung für den Frässchlitten be· findet sich auf deui Maschinengestell. Das Werkstück 1 oder seine Spannvorrichtung oder ein Spanndorn kann mittels eines Reitstockes 14 abgestützt werfen. Der Reitstock ist längsverschieblich antreibbar und festklemmbar auf einem Gegenhalterständer 15 gelagert, der auf einem Werkstückschlitten 16 aufgeschraubt ist oder mit diesem eine Einheit bildet. Zum Festspannen des Werkstücks auf der Planscheibe bzw. Werkstückspindel ist eine antreibbare Spanneinrichtung vorgese-

5 6

hen. Mit dem Werkstückschlitten 16 können der Durch- 2 ist eine Greifeinrichtung 36 auf einer Achse 35 dreh-

messer und die Zahntiefe des Werkstücks gewählt und fest aufgebracht. Die Achse ist parallel zur Frässpindel

eingestellt werden. Das Vorhandensein des Werkstück- 17 angeordnet und in zwei auf dem Fräskopf 9 befestig- ι

Schlittens 16 ist keine Voraussetzung für die Anwen- ten Lagerböcken 33,34 drehbar gelagert,

dung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Vorrich- s Die Greifeinrichtung besteht im wesentlichen aus ;■ ,

tung ist ebenso anwendbar bei Maschinen, bei denen die zwei auf einer Nase 40 längsverschiebbar und feststell-

Werkstückspindel und die Werkstück-Spanneinrichtun- bar, aber nicht für sich drehbar angeordneten Greifern .!

gen nicht quer zur Werkstückspindel 5 auf dem Maschi- 38,39, die in F i g. 2 nur vereinfacht dargestellt sind. In ~j

nengestell 6 verschiebbar sind und bei denen dafür der Trägem 41, 42 sind jeweils ein erstes und ein zweites |

Fräskopf 9 zusätzlich quer zur Werkstückspindel ver- io Maulstück 43,44 auf einer Achse 45 beweglich zueinan-

schiebbar ist Tiefenvorschub, Längsvorschub, Drehung der angebracht. Eine Feder 46 sorgt dafür, daß die bei- U.

des Wälzfräsers und Rotation des Werkstücks werden den Maulstücke 43,44 zum Greifen aufeinander zu ge- |

von einem Antriebsmotor 12 aus über ein im Prinzip drückt werden. Zum öffnen des von den beiden Maul- f,

bekanntes Getriebe angetrieben. Zum Shiften des Wälz- stücken gebildeten Greifers ist ein Hydraulikzylinder 47 ;?'

fräsers ist ein weiterer Elektromotor, ein sogenannter is vorgesehen, der über bekannte und nicht dargestellte ,.

Shiftmotor 13 vorgesehen, der über ein nicht gezeichne- Einrichtungen mit Drücköl versorgt wird. Wird die Zy- %

tes Getriebe und eine ebenfalls nicht gezeichnete linderkammer 48 beaufschlagt, drückt der Kolben 49 die ξ

Schraubenspindel auf den Shiftschlitten einwirkt beiden Maulstücke auseinander und öffnet so den Grei- i Auf dem Fräskopf 9 ist die Vorrichtung zum selbstän- fer. Der beschriebene und in den Figuren mehr schema- I

digen Werkzeugwechsel aufgebaut (F i g. 2 und 3). Auf 20 ti ch dargestellte Aufbau der Greifer ist nicht an diese |

einem Lagerbock 20 od. dgl. ist ein drehbar antreibbarer Ausführung gebunden. Es sind auch alle anderen Arten |

Werkzeugträger 21 angeordnet In der dargestellten von Greifern verwendbar, z. B. solche die zum öffnen Ausführung hat er Tragarme 22 zur Aufnahme von vier und Schließen hydraulisch oder pneumatisch betätigt Abwälzfräsern, es können aber auch mehr oder weniger werden, die von ihrer Bauart her für die Erfindung ge-

sein. Es sind drei neue Wälzfräser 23, 24, 25 in Werk- 25 eignet sind.

zeugaufnehmem 26 eingelegt der vierte, nach unten Die Maulstücke 43,44 sind jeweils so ausgebildet, daß gerichtete Werkzeugaufnehmer 26' ist frei. Die Werk- sie einen Abwälzfräser 2, 23,24, 25 an seitlichen zylinzeugaufnehmer 26,26' sind ungefähr U-förmig ausgebil- drischen Ansätzen oder an zylindrischen Ansätzen 51, det und halten die Wälzfräser durch Klemmung. Bei 52 eines Spanndorns 53 aufnehmen können. Derartige einem radialen Druck auf den jeweiligen Fräser in Rieh- 30 Spanndome sind bekannt und brauchen hier nicht näher , lung der öffnung des U weiten sie sich elastisch auf und beschrieben zu werden. Wenigstens einer der beiden ; geben den Fräser frei. Es können auch hydraulisch betä- Ansätze kann von einem Spanpelement, z. B. einer hytigte Haltevorrichtungen angewendet werden ähnlich draulischen Mutter 54, gebildet sein. An einem Ansatz den noch zu beschreibenden Greifern 38,39. In F i g. 2 ist ein Mitnehmernocken 56 vorhanden. Es wurde besind die Werkzeugaufnehmer 26,26' mit den Tragarmen 35 reits erwähnt daß die Greifer 38, 39 auf der Nabe 40 22 und der Nabe 21' einstückig ausgeführt Um den längsverschiebbar und feststellbar sind. Damit können Werkzeugträger universeller verwenden zu können, sie im Abstand zueinander entsprechend der Breite des können die Werkzeugaufnehmer auch auswechselbar Fräsers oder des Spanndoms und in der Stellung zum zu / ausgeführt und z. B. in entsprechenden Führungen an wechselnden Fräser 2 eingestellt werden. Das Feststelden Tragarmen befestigt sein. Die Achse 27 des Werk- 40 len kann in der einfachsten Form mit einer Klemmzeugträgers 21 verläuft mit radialem Abstand zur Fräs- schraube 55 erfolgen, es sind aber auch alle anderen spindel 17 bzw. zum Fräser 2 und bildet in der Projek- bekannten Mittel wie konische Spannringe usw. antion einen rechten Winkel mit diesem. Ein auf dem La- wendbar. Die Achse 35 und damit die Greifeinrichtung gerbock 20 angeordneter hydraulischer Zylinder 28 be- 36 ist um einen Winkel β und zusätzlich um einen Winwirkt über eine Zahnstange 29 mit freiem Rückhub und as kel α drehbar. Als Antrieb hierfür dient ein Drehkolben ein auf der Achse 27 sitzendes Ritzel 30 eine Drehung 57 oder eine andere geeignete Antriebseinrichtung, ζ. Β. des Werkzeugträgers 21 um jeweils eine Teilung δ der ein Hydromotor, dem ggf. noch ein Getriebe nachge-Werkzeugaufnehmer, im dargestellten Beispiel also um schaltet sein kann. Die Mitnahme der Greifeinrichtung 90°. Zur Sicherstellung des freien Rückhubes ist ein 36 wird mit einer Paßfeder 37 od. dgl. bewerkstelligt. Klemmrollenfreilauf 31 od. dgl. vorgesehen, der das Rit- 50 Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende. Der zel 30 in der Bewegungsrichtung 32 des Werkzeugträ- Abwälzfräser 2 ist zwischen Frässpindel 17 und Cegengers 21 mit der Achse 27 verklemmt beim Rückhub der lager 18 eingespannt zum Bearbeiten von Werkstücken Zahnstange 29 aber das Ritzel 30 von der Achse 27 löst 1. Der Werkzeugaufnehmer 26', der dem Fräser 2 am Eine Führung 20', die ebenfalls am Lagerbock 20 ange- nächsten steht ist frei, die anderen Werkzeugaufnehmer if bracht ist verhindert ein Durchbiegen der Zahnstange. 55 des Werkzeugträgers 21 sind mit neuen Fräsern 23,24, ί

Eine Verriegelungseinrichtung 63 sorgt dafür, daß der 25 bestückt Die Greifeinrichtung 36 befindet sich in Werkzeugträger in der jeweiligen Stellung gehalten einer um den Winkel ec + β vom Fräser 2 entfernten _ wird und nicht etwa durch Reibungskräfte beim Zurück- Ruhestellung 60. Soll nun zu einem vorbestimmten Zeit- * ziehen der Zahnstange 29 wieder zurückgedreht wird punkt der Fräser 2 gewechselt werden, werden zunächst Diese Einrichtung besteht aus einem Hydraulikzylinder, 60 der Fräser und das Werkstück 1 durch Vergrößern des dessen Kolbenstange als Verriegelungsstift 64 in eine Achsabstandes, d h. durch Verschieben des Werkstückentsprechende Aussparung im Werkzeugträger ein- Schlittens 16 außer Eingriff gebracht Dann wird die greift Statt des Hydraulikzylinders ist auch eine Verrie- Greifeinrichtung 36 zum Fräser 2 hingeschwenkt Die gelung mit einem unter Federkraft stehenden Stift mög- beiden Greifer 38,39 werden geöffnet greifen über die lieh, der nur zum Drehen des Werkzeugträgers elektro- 65 zylindrischen Ansätze 51, 52 des Spanndoms 53 oder magnetisch zurückgezogen wird des Fräsers und werden wieder geschlossen. Sobald die Zwischen dem Werkzeugträger 21 und dem im Ar- Fräserspannung zwischen Frässpindel 17 und Gegenlabeitsbereich der Maschinen befindlichen Abwälzfräser ger 18 gelöst ist wird die Greifeinrichtung 26 um den

Winkel β hochgeschwenkt. Sie nimmt dabei den Fräser 2 aus dem Arbeitsbereich heraus und führt ihn dem freien Werkzeugaufnehmer 26' zu, der ihn an den seitlichen Ansätzen 51, 52 aufnimmt. Die beiden Greifer 38, 39 werden geöffnet und die Greifeinrichtung wird um den Winkel α in die Ruhestellung 60 weitergeschwenkt. Jetzt wird der Werkzeugträger 21 wie beschrieben um eine Teilung δ seiner Werkzeugaufnehmer 26 gedreht. Die Greifeinrichtung wird anschließend um den Winkel β + ix zum Arbeitsbereich der Maschine geschwenkt, wobei die Greifer nach einem dem Winkel α entsprechenden Weg den Fräser 23 in seinem Werkzeugaufnehmer greifen und geschlossen werden. Wenn die Greifeinrichtung dann noch den dem Winkel/?entsprechenden Weg zurückgelegt hat, befindet sich der Fräser 23 zwischender Frässpindel 17 und dem Gegenlager 18. Von diesen wird er aufgenommen und nach öffnen der beiden Greifer 38,39 gespannt. Alsdann wird die Greifeinrichtung leer wieder in die Ruhestellung 60 hochgeschwenkt. *"*

Wenn nach einer vorbestimmten Anzahl von Bearbeitungszyklen der dann abgenutzte Fräser 23 ausgewechselt wurden soll, wiederholt sich der ganze Vorgang, wobei statt des Austausches des Fräsers 2 durch den neuen Fräser 23 der jetzt abgenutzte Fräser 23 durch den neuen Fräser 24 ersetzt wird.

Um einen Fräser der Frässpindel 17 so zuführen zu können, daß der Mitnehmernocken 56 stellungsgerecht zu einer entsprechenden Ausnehmung 19 in der Frässpindel steht, ist durch bekannte und deshalb nicht näher gezeichnete Steuereinrichtungen sichergestellt, daß die Frä'.pindel immer in einer bestimmten Stellung stillgesetzt wird. Außerdem ist im Greifer 39 eine entsprechende Ausnehmung 50 zur Aufnahme des Mitnehmernockens 56 eingebracht, die — wenn die Greifeinrichtung nach unten geschwenkt ist — deckungsgleich mit der Ausnehmung 19 in der Frässpindel ist. Entsprechende Ausnehmungen 58 sind auch an den Werkzeughaltern 26 vorhanden.

Um die Zähne des Fräsers möglichst über seine gesamte Länge ausnutzen zu können, sind die den Fräsern 2 antreibend spannenden Elemente wie Frässpindel 17 und Gegenlager 18 in bekannter Weise auf einem Shiftschlittcn 8 angeordnet, dessen Endstellungen 61, 62 in Fig.2 strichpunktiert angedeutet sind. Für ein ordnungsgemäßes Wechseln des Fräsers 2 ist es notwendig, den Shiftschlitten dazu immer in dieselbe Stellung zu bringen. Hierfür ist die Steuerung für die Verstellung des Shiftschlittens entsprechend auszulegen, damit der Shiftschlitten vor dem Fräserwechsel diese Stellung anfährt z. B. die Mittelstellung wie in F i g. 2 dargestellt. Selbstverständlich kann der Fräserwechsel auch in jeder anderen Stellung des Shiftschlittens erfolgen, wenn die Vorrichtung zum Fräserwechsel und die Steuerung des Shiftschlittens entsprechend aufeinander abgestimmt sind.

In Fig.4 ist die Steuerung für den automatischen Fräserwechsel stark vereinfacht dargestellt Bei jedem Werkstückwechsel betätigt der vom Abwälzfräser 2 wegbewegte Werkstückschlitten 16 einen Schalter 65, ω der ein entsprechendes Signal an ein Zählwerk 66 gibt Nach einer vorgegebenen Anzahl von Werkstückwechseln wird die den selbständigen Arbeitsablauf der Maschine steuernde Maschincsteuerung 67 vorübergehend ab- und eine selbständige Ablaufsteuerung 68 für den Werkzeugwechsel eingeschaltet Von dieser Steuerung aus werden in entsprechender Reihenfolge und teilweise mehrmals der Shiftrnotor 13. der Drehkolben 57 für die Schwenkbewegung der Greifeinrichtung 36, die Hydraulikzylinder 47 für das öffnen und Schließen der Greifer-Maulstücke 43, 44, die Spanneinrichtungen 17, 18 für den Fräser, die Verriegelungseinrichtung 63 und der Hydraulikzylinder 28 für das Drehen des Werkzeugträgers 21 betätigt und schließlich die Maschinensteuerung 67 wieder eingeschaltet.

Die nacheinander zum Einsatz gelangenden Fräser haben in der Regel nicht die gleichen Abmessungen, insbesondere Durchmesser. Da beim selbständigen Werkzeugwechsel eine manuelle Änderung der Maschineneinstellung nicht möglich ist, mit der die unterschiedlichen Fräserabmessungen ausgeglichen werden können, sind an der Maschine Einrichtungen für eine digitale oder andersartige Dateneingabe vorgesehen. Die in den Werkzeugträger 21eingelegten neuen Fräser 23,24, 25 werden vorher vermessen. Das Messen erfolgt außerhalb der Maschine. Die ermittelten Werte, d. h. insbesondere die Durchmesser, werden mit den EinrichtiincvAn AQ jn /ji£ MäSChinCnStCÜCrüil** 67 5!n*^TS^fT**^^or* »W/% sie gespeichert werden, um nach dem Fräserwechsel selbständig eine entsprechend korrigierte Werkstuckzustellung zu erreichen. Vom Motor 12 wird über das nur durch ein Zahnrand symbolisch dargestellte Getriebe 70 die Spindel 7 mehr oder weniger lange angetrieben und damit der Werkstückschlitten 16 dem Werkzeug mehr oder weniger weit genähert, um die Differenz des neuen Fräsers 23 gegenüber dem ausgewechselten Fräser 2 auszugleichen.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das in den Figuren z. T. stark vereinfacht dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es sind auch andere Ausführungen denkbar. Diese sollen im Umfang der Ansprüche mit geschützt sein.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum selbständigen Werkzeugwechsel bei Wälzfräsemaschinen, insbesondere solchen, die mit Einrichtungen wie z. B. Nockensteuerungen, Zählwerken, Hydraulikspannern, Shifteinrichtungen usw. ausgerüstet sind, die einen selbständigen Arbeitsablauf für eine beliebige oder eine vorbestimmte Anzahl von Werkstücken ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß ein um eine senkrecht zur Fräserachse und in radialem Abstand zu dieser verlaufende Achse (27) drehbar antreibbarer Werkzeugträger (21) vorhanden ist, der wenigstens zwei, vorzugsweise aber drei bis sechs gleichmäßig an seinem äußeren Umfang verteilte Werkzeugaufnehmer (26) aufweist, wobei die Achsen der von den Werkzeugaufnehmern aufgenommenen Werkzeuge (Wälzfräser 22,23,24) alle in einer Ebene liegen, »nd daß eine ortsfeste, um eine parallel zur Fräseracfe^s schwenkbare Greifeinrichtung (36) dem Werkzeugträger (21) den jeweils auszuwechselnden Abwälzfräser (2) aus dem Arbeitsbereich der Wälzfräsmaschine zuführt und einen neuen Abwälzfräser (23) entnimmt, den sie dem Arbeitsbereich der Maschine zuführt

Z Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifeinrichtung aus zwei zusammengehörenden Greifern (38,39) besteht, die im Abstand zueinander verstellbar auf einer gemeinsamen Nabe (40) angeordnet sind und den jeweiligen Abwälzfräser an seitlichen, zylinderischen Ansätzen oder an einem beiderseits überstehenden, den Abwälzfräser tragenden Spanndorn (53) aufnimmt.

3. Vorrichtung nach Anspri Λ 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifeinrichtung (36) mit bekannten Mitteln, z. B. einem hydraulischen Drehkolben (37) oder einem Hydraulikmotor, um den erforderlichen Schwenkwinkel (λ, β) drehbar und umsteuerbar angetrieben ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Werkzeugträger (21) und die Greifeinrichtung (36) sowie die sie tragenden und antreibenden Einrichtungen auf dem Fräskopf der Wälzfräsmaschine angeordnet und mit diesem um eine quer zur Frässpindel (17) gerichtete Achse (10) schwenkbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Werkzeugaufnehmer (26) und die Greifeinrichtung (36) jeweils wenigstens eine Ausnehmung (50,58) aufweist, in die ein Mitnehmernocken (56) od. dgl. des Abwälzfräsers bei der Aufnahme ragt, wobei diese Ausnehmungen derart angeordnet sind, daß ein neuer Abwälzfräser (23) gleichartigen Ausnehmungen (19) an der Frässpindel il7) stellungsgerecht zugeführt wird bzw. daß ein auszuwechselnder Fräser den Ausnehmungen (58) am Werkzeugaufnehmer (26) stellungsgerecht zugeführt wird.