DE3143983C2

DE3143983C2 -

Info

Publication number: DE3143983C2
Application number: DE3143983A
Authority: DE
Inventors: Michele Busto Arsizio Varese It Nuzzolese
Original assignee: DUPLOMATIC MECCANICA APPLICAZIONI OLEODINAMICHE SpA BUSTO ARSIZIO VARESE IT
Current assignee: DUPLOMATIC S.R.L., BUSTO ARSIZIO, VARESE, IT
Priority date: 1980-11-05
Filing date: 1981-11-05
Publication date: 1987-11-12
Also published as: DE3153388C2; DE3143983A1; IT1134181B; IT8025778A0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Revolverkopf-Werkzeugauf nahme nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Revolverkopf-Werkzeugaufnahmen dieser Art sind bekannt (DE-OS 27 41 907, DE-OS 3 02 586). Sie besitzen einen Werkzeugaufnahme körper, der drehbar an einem auf der Werkzeugmaschine befestigten Grundkörper angebracht ist, um nacheinander in vorbestimmte Winkelstellungen zu fahren und um so die Werkzeuge, die für die Ausführung der gewünschten verschie denartigen Bearbeitungen erforderlich sind, mit dem zu bearbeitenden Werkstück in Eingriff zu bringen.

Bekanntlich müssen bei den Revolverkopf-Werkzeugaufnahmen die ser Art die Werkzeuge mit einer größeren Steifigkeit befestigt werden, um Schrupparbeiten ohne Schwingungen ausführen zu können, und sie müssen daneben mit größerer Genauigkeit positioniert werden, um die gewünschten engen Maßtoleranzen während des Schlichtens zu erreichen.

Diese Revolverköpfe weisen jedoch einen Nachteil auf, der ihre Verwendung einschränkt, und der darin besteht, daß bei diesen Revolverköpfen die Werkzeugaufnahme sich nur in einer Dreh richtung bewegt, zum Beispiel im Gegenuhrzeigersinn. Dies führt dazu, daß, sobald an dem zu bearbeitenden Werkstück ein Werkzeug in Angriff kommen soll, das dem Werkzeug, welches gerade eine Bearbeitung beendet hat, mit begrenztem Winkelab stand vorausgeht, die Werkzeugaufnahme nutzlos eine Drehbewegung im Gegenuhrzeigersinn ausführt, die fast einer kompletten Drehung gleichkommt, anstatt eine Drehbewegung um den begrenzten Winkelabstand nach vorn auszuführen.

Das wirkt sich in einer nutzlosen Verlängerung der für die Drehung der Werkzeugaufnahme erforderlichen Zeit aus, bzw. in einer Verlängerung der Totzeiten und somit in einer unvermeidlichen und unerwünschten Verlängerung der Gesamtbearbeitungszeit.

Ein weiterer Nachteil der oben angeführten bekannten Revolver köpfe ist darin zu sehen, daß die gesamte Werkzeugaufnahme entlang ihrer Drehachse axial verschiebbar ist, und zwar um einen festgelegten Betrag, der für das Einrasten und Ausrasten einer zwischen der Werkzeugaufnahme und dem Grundkörper vorgesehenen Stirnzahnkupplung zum Positionieren erforderlich ist. Nun bringt eine solche Verschiebemöglichkeit eine Reihe konstruktiver und funktioneller Nachteile mit sich; z. B. wird ein entsprechender freier Raum im Innern des Revolverkopfs benötigt und folglich auch ein größerer Platzbedarf für den Betrieb; daneben wird alternativ in den Revolverkopf Luft ange saugt und ausgestoßen, was das Eindringen von Wasser, Spänen und Staub in das Innere des Revolverkopfes erleichtert.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Revolverkopf- Werkzeugaufnahme der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie den Erfordernissen nach Steifigkeit und Genauigkeit genügt, aber geringere Totzeiten bei der Verstellung benötigt. Diese Aufgabe wird bei einem Revolverkopf der im Oberbegriff des An spruches 1 genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Der Revolverkopf entsprechend der Erfindung hat den Vorteil, die Totzeiten auf ein Minimum zu reduzieren, wodurch auch die Gesamtzeiten der Bearbeitung reduziert werden. Die Werkzeugaufnahme kann nämlich eine Drehung in beiden Richtungen ausführen, so daß immer der kürzeste Weg genommen wird beim Übergang von einer Stellung in eine nachfolgende gewünschte Stellung.

Ein weiterer Vorteil des Revolverkopfes entsprechend der Erfindung ergibt sich aus dem geringeren Platzbedarf auf der Werkzeugmaschine und aus der verbesserten Dichtheit gegen das Eindringen von Wasser, Staub und Spänen in das Innere.

Vorteilhaft ist auch, daß der Revolverkopf während der Drehung von einer Stellung in eine andere ohne Überdrehen eventuelle von außen einwirkende störende Drehmomente aufnehmen kann.

Der Revolverkopf entsprechend dieser Erfindung ist außerdem konstruktiv einfach und funktionell zuverlässig.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in den Zeichnungen dargestellt, das im folgenden beschrieben wird. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Revolverkopf entspre chend der Erfindung,

Fig. 2, 3 und 4 schematische Ansichten einer Einheit des Revolverkopfes nach Fig. 1 in verschiedenen Funktionsphasen des Revolverkopfs und

Fig. 5, 6 und 7 eine weitere Einzelheit des Revolverkopfs nach Fig. 1 in verschiedenen Funktionsphasen des Revolverkopfs.

Unter Bezugnahme auf die Figuren ist mit 1 global ein Revolverkopf entsprechend der Erfindung gekennzeichnet, welcher einen Grundkörper 2 besitzt, der mit einer Seiten fläche 2 a an einer senkrechten Fläche 3 a eines Elements 3 einer nicht dargestellten, da konventionellen Werkzeugmaschine befestigt ist. Am Grundkörper 2 ist eine Werkzeugaufnahme 4 montiert, die in bekannter Weise mit Sitzen 4 a für die Auf nahme entsprechender, nicht dargestellter Werkzeuge versehen ist. Die Werkzeugaufnahme 4 ist drehbar um eine senkrechte Achse Z-Z angeordnet und wird axial von gegenüberliegenden Drucklagern 5 und 6 gehalten.

Zwischen dem Grundkörper 2 und der Werkzeugaufnahme 4 ist eine Dichtung 7 vorgesehen, um das Eindringen von Wasser, Spänen und Staub in das Innere des Revolverkopfs 1 zu verhindern. Der Revolverkopf 1 besitzt einen in Richtung Z-Z beweglichen und mit einem aktiven keilförmigen Ende 8 a versehenen Kolben 8, der verschiebbar in einer Gleitführung 9 in der Werkzeugauf nahme 4 angeordnet ist. Der Kolben 8 ist beweglich angeordnet und kann eine erste Stellung einnehmen, in der er mit seinem aktiven Ende 8 a unter Einwirkung federnder Mittel 10 nachein ander im Eingriff ist mit einer Vielzahl entsprechender kegel förmig angesenkter Sitze 11, die in einer oberen Fläche 2 b des Grundkörpers 2 eingearbeitet und in ihrer Anzahl gleich sind der Zahl der Winkelstellungen des Revolverkopfs 1. In einer zweiten Stellung ist der Kolben 8 ausgerastet und sein aktives Ende 8 a ist um einen festgelegten begrenzten Betrag, der mit h (Fig. 4) bezeichnet ist, von der Fläche 2 b abgehoben.

Die Werkzeugaufnahme 4 ist mit einem kegeligen Sitz 4 b ver sehen, der dem Kolben 8 gegenüberliegt. Wenn der Kolben 8 in seiner ersten Stellung ist, ist er mit seinem aktiven Ende 8 a mit dem kegeligen Sitz 4 b im Eingriff und gleichzeitig auch mit einem der kegeligen Sitze 11.

Der Revolverkopf 1 umfaßt weiterhin ein Antriebsorgan 12, welches drehbar um die Achse Z-Z des Grundkörpers 2 und der Werkzeugaufnahme 4 gelagert ist, jeweils aufgenommen von Radiallagern 13 und 14 und axial von gegenüberliegenden Drucklagern 15 und 16 zwischen dem Grundkörper 2 und der Werkzeugaufnahme 4. Das Antriebsorgan 12 wird in beiden Dreh richtungen von einem Antriebsmotor betätigt, der aus einem Getriebemotor 17 besteht und der je nach Bedarf in beiden Richtungen drehen kann. Das Antriebsorgan 12 ist seitlich mit einer Nut 18 in V-Form versehen, bei welcher die Schenkel 18 a und 18 b der V-Form einen zur Horizontalen festgelegten Neigungswinkel α haben. Der Kolben 8 ist mit einem vorste henden Führungszapfen 19 versehen, der in der Nut 18 ge führt ist. Vorzugsweise wird der Winkel a genügend klein gewählt, so daß die Kraft der federnden Mittel 10 keine Querkraftkomponente auf das Antriebsorgan ergeben, die größer ist, als die Reibungskraft des Antriebsorgans selbst.

Der Revolverkopf 1 besitzt weiterhin einen Stellbolzen 20, der zurückziehbar im Grundkörper 2 montiert ist, und unter Einwirkung geeigneter Betätigungsmittel 21 zur Werkzeugauf nahme 4 hin und davon weg bewegt werden kann, um in einer Vielzahl von Aussparungen 22 einzurasten, die in der Werk zeugaufnahme 4 in einer Anzahl eingearbeitet sind, die der Zahl der Winkelstellungen des Revolverkopfs 1 entspricht. Diese Betätigungsmittel 21 bestehen aus einer Feder 23, die zwischen dem Grundkörper 2 und einer Schulter 20 a am Stell bolzen 20 angeordnet ist, um den Stellbolzen 20 zur Werkzeug aufnahme 4 hin zu verschieben, sowie aus einem Elektromag neten 24, der auf den Stellbolzen 20 einwirkt, um diesen gegen die Kraft der Feder 23 zurückziehen.

Nachstehend wird nun die Funktion des Revolverkopfs 1 ent sprechend der Erfindung unter Bezugnahme auf eine in den Fig. 1, 2 und 5 dargestellte Ausgangsstellung beschrie ben, in welcher der Revolverkopf soeben mit einem Werkzeug eine Bearbeitung beendet hat und ein anderes Werkzeug am Werkstück zum Eingriff gebracht werden soll.

Insbesondere befindet sich in dieser Ausgangsstellung die Werkzeugaufnahme 4 in einer bestimmten Winkelstellung. Der Kolben 8 befindet sich in seiner ersten Stellung in gleich zeitigem Eingriff mit einem der kegelig angesenkten Sitze 11 (siehe Fig. 2) und mit Sitz 4 b. Der Führungszapfen 19 befindet sich am Scheitelpunkt der V-förmigen Nut 18 (siehe Fig. 5), und der Stellbolzen 20 ist unter Einwirkung der Feder 23 mit einer Aussparung 22 im Eingriff.

Um die Werkzeugaufnahme 4 in eine neue gewünschte Winkel stellung zu bringen, wird der Elektromagnet 24 erregt, somit der Stellbolzen 20 aus der Aussparung 22 zu rückgezogen und der Motor der Getriebeeinheit 17 in Drehung versetzt in einer solchen vorgewählten Richtung, daß die Winkelverschiebung, die die Werkzeugaufnahme 4 zur Erreichung der neuen gewünschten Stellung ausführen muß, die kürzest mögliche ist, z. B. im Gegenuhrzeigersinn. Das Antriebsorgan 12 dreht sich in derselben Richtung, und die Nut 18 (siehe Fig. 6) verschiebt sich folglich in Richtung des Pfeiles F, wodurch eine Abhebung des Kolbens 8 in Richtung der Achse Z-Z und des Pfeiles G stattfindet. Der Kolben 8 (Fig. 3) wird somit von den kegeligen Sitzen 11 und 4 a abgehoben.

Sobald das Antriebsorgan 12 eine Drehung entsprechend der Länge des ansteigenden Schenkels 18 a der V-förmigen Nut 18 ausgeführt hat, schlägt der Führungszapfen 19 am Ende 18 c des Schenkels 18 a der Nut 18 an. In diesem Augenblick beendet der Kolben 8 seine axiale Bewegung in Richtung des Pfeiles G, und hat damit seine zweite Stellung erreicht. Bei Weiterdre hung nimmt das Antriebsorgan 12 in seiner Drehbewegung in Richtung des Pfeiles H den Kolben 8 seitlich mit, und damit auch die Werkzeugaufnahme 4, bis die Werkzeugaufnahme 4 selbst ihre neue gewünschte Winkelstellung erreicht hat.

Falls die Werkzeugaufnahme 4 während dieser Drehung einem störenden äußeren Drehmoment ausgesetzt werden sollte, das zu einem Überdrehen des Antriebsorgans 12 führt, wird gleich zeitig mit dem Überdrehen der Werkzeugaufnahme 4 der Kolben 8 durch den Eingriff des Führungszapfens 19 in die Nut 18 aus seiner zweiten Stellung in die erste verschoben, wo durch der vorher erwähnte begrenzte Abstandsbetrag h aufge hoben wird. Jedes Überdrehen der Werkzeugaufnahme 4 gegenüber dem Antriebsorgan 12 wird somit praktisch vom Kolben 8 ver hindert.

Sobald die Werkzeugaufnahme 4 die neue gewünschte Winkel stellung erreicht hat, wird der Motor der Getriebeeinheit 17 stillgesetzt und der Elektromagnet 24 stromlos. Hierdurch rastet der Stellbolzen 20 unter Einwirkung der Feder 23 in der der neuen Stellung entsprechenden Aussparung 22 ein. In diesem Augenblick wird der Motor der Getriebeeinheit 17 ver anlaßt, sich in entgegengesetzter Richtung zu drehen, und zwar um einen Winkelbetrag, der der Länge des geneigten Astes 18 a der Nut 18 entspricht. Damit geht der Kolben 8 unter Ein wirkung der federnden Mittel 10 aus seiner zweiten Stellung in die erste Stellung über, in der er gleichzeitig in einem kegeligen Sitz 11 und dem kegeligen Sitz 4 a einrastet, wodurch die Werkzeugaufnahme 4 in der neuen Winkelstellung genau po sitioniert und für eine nachfolgende Bearbeitung bereit ist. In analoger Weise wird die Drehung der Werkzeugaufnahme 4 aus dieser letzten beschriebenen Stellung in irgendeine andere Stellung, sowohl im Uhrzeigersinn, wie auch im Gegenuhrzeiger sinn, je nach den unterschiedlichen Erfordernissen der Bear beitung, erreicht.

Claims

1. Revolverkopf-Werkzeugaufnahme mit mehreren Schaltstel lungen für Werkzeugmaschinen, insbesondere für Drehbänke, bestehend aus einem Grundkörper, einer drehbar am Grundkörper befestigten Werkzeugaufnahme, einem Sperrglied mit einem keilförmigen Ende, das in der Werkzeugaufnahme axial verschieb bar zwischen einer ersten Stellung, in der es unter Einwirkung federnder Mittel nacheinander mit einer Vielzahl entsprechender, in einer Fläche des Grundkörpers eingearbeiteter Sitze im Eingriff ist und einer zweiten Stellung, in der es ausgerastet angeordnet und drehfest damit gekoppelt ist und einem koaxial zu der Werkzeugaufnahme und drehbar am Grundkörper befestigten sowie durch einen Antriebsmotor (17) mit wahlweiser Drehrichtung in eine Drehbewegung in beiden Richtungen versetzbaren Antriebsorgan (12), dadurch gekennzeichnet, daß seitlich im Antriebsorgan (12) eine im wesentlichen V-förmige Nut (18) eingearbeitet ist und daß in der Nut (18) ein vom Sperrglied abstehender Führungszapfen (19) geführt ist, so daß sich das Sperrglied bei Drehung des Antriebsorganes in jeder der beiden Richtungen von einem der keilförmig angesenkten Sitze (11) löst und seitlich in beiden Richtungen mitnehmbar ist, wobei das Sperrglied seinerseits die Werkzeugaufnahme (4) in jeder der beiden Richtungen mitnimmt.

2. Revolverkopf-Werkzeugaufnahme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (18) Schenkelabschnitte (18 a, 18 b) aufweist, die gegenüber einem in der Horizontalen verlaufenden Scheitelabschnitt einen festgelegten Neigungswinkel (α) auf weisen.