DE3730561C1 - Werkzeugrevolver - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkzeugrevolver.

Von auf Werzeugmaschinen, insbesondere Drehmaschinen, herzustellenden Werkstücken werden immer komplexere Formen gefordert, was es im allgemeinen notwendig macht, einen Werkzeugrevolver mit mehreren angetriebenen Werkzeugen bestücken zu können. Diese sollten sich aber auch vollautomatisch wechseln lassen können, um einen vollautomatischen Produktionsablauf zu ermöglichen; ein automatischer Werkzeugwechsel setzt aber eine ganz bestimmte Drehwinkelposition der betreffenden Werkzeugspindel für den Werkzeugwechsel voraus, beispielsweise um mit einem an einem Werkzeugwechsler vorgesehenen Schrauber eine an der Werkzeugspindel vorhandene Spannschraube betätigen zu können.

Bei Werkzeugrevolvern mit mehreren Werkzeugspindeln ist es üblich, letztere sämtlich durch eine zentral angeordnete Antriebswelle anzutreiben, welche ein als Kegelrad ausgebildetes Zentralzahnrad besitzt, das mit an den Werkzeugspindeln befestigten Kegelrädern kämmt. Ein solcher zentraler, gleichzeitiger Antrieb aller Werkzeugspindeln bringt aber eine ganze Reihe von Nachteilen mit sich: Die Standzeit der Spindellager wird unnötig verkürzt, die mitlaufenden, aber nicht arbeitenden Werkzeugspindeln führen zu einer unnötigen Erwärmung des Werkzeugrevolvers und zu einer Verringerung des Wirkungsgrads, und bei einem Werkzeugrevolver mit vielen Werkzeugspindeln lassen sich diese nur mit verhältnismäßig geringen Drehmomenten antreiben.

Man hat deshalb schon Werkzeugrevolver mit mehreren Werkzeugspindeln konstruiert, bei denen immer nur eine, nämlich die sich gerade in Arbeitsstellung befindliche Werkzeugspindel, angetrieben wird. Einen solchen Werkzeugrevolver zeigt die GB 21 26 134A. Bei diesem bekannten Werkzeugrevolver läßt sich ein gegenüber einem stationären Revolverkörper um eine zentrale Schaltachse drehbarer Revolverkopf durch einen Druckmittelzylinder in Richtung der Schaltachse vom Revolverkörper abheben. Dann ist der Revolverkopf entriegelt und kann gegenüber dem Revolverkörper gedreht werden, während er durch ineinandergreifende Stirnverzahnungen gegen ein Verdrehen gesichert ist, wenn er am Revolverkörper anliegt. Zur Drehwinkelüberwachung des Revolverkopfs ist letzterer mit einem zur Schaltachse konzentrischen Schaft verbunden, auf dem ein Drehwinkelgeber sitzt. Für jede der im Revolverkopf drehbar gelagerten Werkzeugspindeln ist im Revolverkopf eine zur Schaltachse parallele Welle gelagert, die auf ihrer von der zugeorndeten Werkzeugspindel abgekehrten Seite ein Zahnrad trägt, welches im folgenden als Spindelzahnrad bezeichnet werden wird. Im Revolverkörper ist in radialem Abstand von der Schaltachse eine Antriebswelle gelagert, die sich parallel zur Schaltachse erstreckt und in Längsrichtung verschoben werden kann; an ihrem dem Revolverkopf zugewandten Ende trägt sie ein Antriebszahnrad, das durch Verschieben der Antriebswelle entweder mit dem Spindelzahnrad der sich in Arbeitsstellung befindlichen Werkzeugspindel oder mit einem Zahnkranz des Revolverkopfs in Eingriff gebracht werden kann. Die durch einen Motor angetriebene Antriebswelle bildet also gleichzeitig eine schaltbare Kupplung, so daß sich mit dem einen Motor sowohl der Revolverkopf um die zentrale Schaltachse drehen als auch die sich gerade in Arbeitsstellung befindliche Werkzeugspindel antreiben läßt.

Bei diesem bekannten Werkzeugrevolver können sich die gerade nicht mit dem Motor gekuppelten Werkzeugspindeln durch die im Betrieb einer Werkzeugmaschine auftretenden Erschütterungen drehen und verlieren so ihre für einen automatischen Werkzeugwechsel erforderliche Drehwinkelposition; dies gilt während des Schaltens des Revolverkopfs aber für alle Werkzeugspindeln, denn während der Revolverkopf gedreht wird, ist keine der Werkzeugspindeln mit der Antriebwelle gekuppelt. Des weiteren benötigt man in diesem bekannten Werkzeugrevolver zwei Hydraulikzylinder, nämlich den bereits erwähnten zum Verschieben des Revolverkopfs sowie einen zweiten zum Verschieben der Antriebswelle. Der bekannte Werkzeugrevolver erweist sich für einen automatischen Werkzeugwechsel als wenig geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Werkzeugrevolver mit mehreren antreibbaren Werkzeugspindeln für eine Werkzeugmaschine zu schaffen, bei dem wegen der obenerwähnten Nachteile nicht alle Werkzeugspindeln gleichzeitig angetrieben werden, der sich aber dennoch für einen vollautomatischen Werkzeugwechsel eignet.

Ausgehend von einem Werkzeugrevolver der in der GB 21 26 134A gezeigten Art, d. h. von einem Werkzeugrevolver mit einem Revolverkörper und einem diesem gegenüber um eine Schaltachse drehbaren Revolverkopf, der längs der Schaltachse aus einer Arbeitsstellung, in der er unverdrehbar am Revolverkörper gehalten ist, in eine Schaltstellung, in der er um die Schaltachse drehbar ist, verschiebbar ist und in dem mehrere, jeweils mit einem Spindelzahnrad in Drehantriebsverbindung stehende Spindeln drehbar gelagert sind, deren jede durch Drehen des Revolverkopfs in eine Arbeitsstellung bringbar ist, sowie mit einem im Revolverkörper drehbar gelagerten und mit einem Drehwinkelgeber in Verbindung stehenden Antriebselement zum Antrieb einer schaltbaren Kupplung für den Schaltantrieb des Revolverkopfs und zum Antrieb einer Antriebswelle, die im Revolverkörpers in radialem Abstand von der Schaltachse angeordnet und drehbar gelagert ist sowie ein mit dem Spindelzahnrad einer in Arbeitsstellung befindlichen Spindel in Eingriff bringbares Antriebszahnrad besitzt, läßt sich diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch lösen, daß jeweils das Spindelzahnrad der sich in Arbeitsstellung befindlichen Spindel durch Verschieben des Revolverkopfs zwischen dessen Schalt- und Arbeitsstellung mit dem Antriebszahnrad der Antriebswelle in bzw. außer Eingriff bringbar ist, daß für jede Spindel eine schaltbare Blockiervorrichtung vorgesehen ist und daß am Revolverkörper eine durch Verschieben des Revolverkopfs in dessen Arbeitsstellung aktivierbare Lösevorrichtung zum Lösen der Blockiervorrichtung der in Arbeitsstellung befindlichen Werkzeugspindel vorgesehen ist. Dabei gibt sich aus dem Vorstehenden, daß die Spindelzahnräder nicht unmittelbar an den Werkzeugspindeln befestigt sein müssen. Bei dem erfindungsgemäßen Werkzeugrevolver kann unter dem Antriebselement jedes angetriebene Element verstanden werden, welches im Antriebsstrang vor der Antriebswelle liegt.

Der erfindungsgemäße Werkzeugrevolver bringt eine ganze Reihe von Vorteilen mit sich: Eine für den automatischen Werkzeugwechsel drehwinkelmäßig richtig positionnierte Spindel (Werkzeugspindel) bleibt in dieser Drehwinkelposition verriegelt, solange sie und der Revolverkopf sich nicht in ihren Arbeitsstellungen befinden, d. h. eine sich nicht in Arbeitsstellung befindliche Werkzeugspindel kann weder durch Schalten des Revolverkopfs, noch durch im Betrieb der Werkzeugmaschine auftretende Erschüttungen unbeabsichtigt verdreht werden, und zur drehwinkelmäßigen Positionierung der Werkzeugspindeln kann ein für das Schalten des Revolverkopfs ohnehin vorhandener Drehwinkelgeber verwendet werden. Das Ent- bzw. Verriegeln des Revolverkopfs am Revolverkörper und das Aus- bzw. Einkuppeln der sich in Arbeitsstellung befindlichen Werkzeugspindel an der Antriebswelle läßt sich mit ein und derselben Betätigung durchführen, d. h. zum Beispiel mit einem einzigen Druckmittelzylinder, da beim Verschieben des Revolverkopfs in Richtung der Schaltachse gleichzeitig der Revolverkopf gegenüber dem Revolverkörper entriegelt und das Spindelzahnrad der sich in Arbeitsstellung befindlichen Werkzeugspindel vom Antriebszahnrad der Antriebswelle gelöst wird. Gleichzeitig werden alle Vorteile des geschilderten bekannten Werkzeugrevolvers erreicht, d. h., es ist nur ein Antriebsmotor zum Schalten des Revolverkopfs und für den Antrieb der Werkzeugspindeln erforderlich und nur die im Einsatz befindliche Werkzeugspindel wird angetrieben, so daß sich die einzelnen Werkzeuge mit unterschiedlichen, werkzeugspezifischen Drehzahlen antreiben lassen, ohne daß eine Beschränkung der maximal zulässigen Drehzahlen erfolgt, und da man das von der Antriebswelle und dem jeweiligen Spindelzahnrad gebildete Getriebe in relativ großem radialem Abstand von der zentralen Schaltachse anordnen kann, können selbst bei einem Werkzeugrevolver mit 12 Werkzeugstationen nicht nur alle Werkzeuge angetrieben werden, sondern sie lassen sich auch mit größeren Drehmomenten antreiben, da der größere Abstand größere Zahnräder erlaubt. Da alle Werkzeugspindeln in dem Augenblick, in dem sie aus der Arbeitsstellung herausbewegt werden, auch verriegelt werden, kann man schließlich einen Werkzeugwechsel auch an einer anderen Stelle als in der Arbeitsposition eines Werkzeugs vornehmen, so daß z. B. ein Werkzeug gewechselt werden kann, nachdem es durch Drehen des Revolverkopfs um 90° weitergeschaltet worden ist.

Ein angetriebenes Werkzeug eines Werkzeugrevolvers dadurch an einen Werkzeugantrieb anzukuppeln bzw. von diesem zu lösen, daß der Revolverkopf vom Revolverkörper abgehoben und dabei gleichzeitig entriegelt wird, ist an sich bereits bekannt (DE-PS 20 44 187), jedoch ist bei dieser bekannten Konstruktion zum einen ein separater Motor allein zum Antrieb des Werkzeugs vorgesehen und zum anderen kann sich das vom Antriebsmotor abgekuppelte Werkzeug unbeabsichtigt verdrehen, da es nicht blockiert ist.

Da bei dem erfindungsgemäßen Werkzeugrevolver die dem Antrieb einer sich in Arbeitsstellung befindlichen Werkzeugspindel dienende Antriebswelle nicht auch noch die Funktion einer Kupplung übernehmen muß, läßt sie sich, wie dies bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugrevolvers der Fall ist, im Revolverkörper unverschiebbar lagern.

Da der erfindungsgemäße Werkzeugrevolver keine zentrale Antriebswelle benötigt, sondern ein dem Schalten des Revolverkopfs und dem Antrieb der Werkzeugspindeln dienender Motor außermittig im Revolverkörper angeordnet werden kann, ermöglicht es die erfindungsgemäße Konstruktion, ohne nennenswerten Mehraufwand auch noch eine zweite Werkzeugspindel anzutreiben, und zwar insbesondere auf der der sich gerade in Arbeitsstellung befindlichen Werkzeugspindel gegenüberliegenden Seite des Werkzeugrevolvers, weil man letztlich nur die Welle des Antriebsmotors verlängern muß, um mit ihr eine zweite Antriebswelle für eine zweite Spindel zu schaffen. Deshalb ist bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugrevolvers im Revolverkörper, der ersten Antriebswelle bzw. der Schaltachse ungefähr gegenüberliegend, eine zweite Antriebswelle vorgesehen, bei der es sich in der Regel um die Motorwelle bzw. eine Verlängerung derselben handeln wird und die mit der ersten Antriebswelle in Drehantriebsverbindung steht und gleichfalls ein Antriebszahnrad trägt, welches bei sich in Arbeitsstellung befindlichem Revolverkopf mit dem Spindelzahnrad einer Werkzeugspindel kämmt, die der sich in Arbeitsstellung befindlichen Werkzeugspindel bezüglich der Schaltachse ungefähr gegenüber liegt. Bei dieser zweiten antreibbaren Werkzeugspindel kann es sich aber auch um eine sogenannte Synchronspindel handeln, d. h. um eine mit einer Werkstück-Spannvorrichtung bestückbaren Spindel. Es ist dann nur erforderlich, auch für diese zweite antreibbare Spindel am Revolverkörper eine Lösevorrichtung vorzusehen, um auch diese Spindel beim Verriegeln des Revolverkopfs am Revolverkörper zu entriegeln.

Gerade dann, wenn der Antrieb sich an einer bezüglich der Schaltachse der Antriebswelle ungefähr gegenüberliegenden Stelle des Revolverkörpers befindet, empfiehlt sich eine Konstruktion, bei der im Revolverkörper ein zur Schaltachse konzentrisches Zentralzahnrad drehbar gelagert ist, welches mit einem Zahnrad der Antriebswelle kämmt und über die schaltbare Kupplung mit dem Revolverkopf verbindbar ist, denn ein solches Zentralzahnrad kann ohne weiteres als Ringrad ausgebildet werden, so daß das Zentrum des Werkzeugrevolvers frei bleibt für die Durchführung von Hydraulik- und Kühlmittelleitungen sowie für die Meßwertübertragung einer Werkstück- und/oder Werkzeug-Vermessung. Wenn der Werkzeugrevolver dann zwei Antriebswellen besitzt, ist es das einfachste, dieses Zentralzahnrad mit Zahnrädern beider Antriebswellen kämmen zu lassen.

Bei einer Konstruktion mit einem solchen Zentralzahnrad kann dieses von einem mit dem Revolverkopf fest verbundenen und zur Schaltachse konzentrischen Schaft durchsetzt werden, der mit Hilfe eines Druckmittel-betätigten Kolbens relativ zum Revolverkörper verschiebbar ist, wobei dieser Schaft auch hohl ausgebildet werden kann, um die erwähnten Leitungsdurchführungen beibehalten zu können. Über diesen Schaft läßt sich dann der Revolverkopf auch besonders einfach weiterschalten, wenn man nämlich die eine Hälfte der Kupplung mit dem Zentralzahnrad und die andere Hälfte mit dem Schaft drehfest verbindet.

Damit beim Verriegeln des Revolverkopfs am Revolverkörper automatisch die sich in Arbeitsstellung befindliche Werkzeugspindel freigegeben, d. h. entriegelt wird, alle anderen Spindeln (gegebenenfalls mit Ausnahme der vorstehend erwähnten weiteren antreibbaren Spindel) aber verriegelt bleiben und sich dies auf einfache mechanische Weise erreichen läßt, weisen bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugrevolvers die Blockiervorrichtungen jeweils ein federbelastetes, in eine Aussparung der zugeordneten Spindel einrückbares Rastelement sowie ein dieses lüftendes Ausrückelement auf, und im Revolverkörper ist ein Vorsprung vorgesehen, gegen den das Ausrückelement einer sich in Arbeitsstellung befindlichen Spindel beim Verschieben des Revolverkopfs von dessen Schalt- in seine Arbeitsstellung anläuft und dadurch die in Arbeitsstellung befindliche Werkzeugspindel entriegelt.

In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß es bereits einen bekannten Werkzeugrevolver mit antreibbaren Werkzeugspindeln gibt (DE-OS 36 30 966), bei dem der Revolverkörper an einer Stelle, die einer sich in Arbeitsstellung befindlichen Werkzeugspindel gegenüber liegt, einen Vorsprung besitzt, gegen den beim Verschieben des Revolverkopfs von dessen Schalt- in seine Arbeitsstellung ein im Revolverkopf in axialer Richtung verschiebbar geführter, gefederter Bolzen anläuft, der dazu dient, eine Kupplung der sich in Arbeitsstellung befindlichen Werkzeugspindel einzurücken. Bei diesem bekannten Werkzeugrevolver sind alle Werkzeugspindeln mit einer solchen Kupplung versehen, die zwei Spindelhälften miteinander verbindet, deren innen liegende mit einem Kegelrad versehen ist, das mit einem Kegelrad einer zentralen Antriebswelle ständig kämmt. Allein durch Betätigen dieser Kupplung wird es bei diesem bekannten Werkzeugrevolver ermöglicht, daß nur eine, nämlich die sich in Arbeitsstellung befindliche Werkzeugspindel, angetrieben wird. Bei dieser bekannten Konstruktion ist aber nicht nur die große, der Zahl der Werkzeugspindeln entsprechende Anzahl von schaltbaren Kupplungen ungünstig, sondern auch der Umstand, daß alle inneren Hälften der Werkzeugspindeln ständig mit der zentralen Antriebswelle in Drehantriebsverbindung stehen; außerdem benötigt diese Konstruktion das Zentrum des Werkzeugrevolvers für die Antriebswelle, und schließlich sind die gerade nicht angetriebenen Werkzeugspindeln gegen ein unbeabsichtigtes Verdrehen nicht gesichert.

Bei dem erfindungsgemäßen Werkzeugrevolver kann man mit einem einzigen Drehwinkelgeber auskommen, den man aus Platzgründen am einfachsten auf die Antriebswelle setzt. Es kann aber natürlich noch ein zweiter Drehwinkelgeber zur Überwachung der Schaltbewegungen des Revolverkopfs vorgesehen werden, obwohl dies bei dem erfindungsgemäßen Werkzeugrevolver einen unnötigen Aufwand darstellt.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Werkzeugrevolvers sind in den übrigen Unteransprüchen gekennzeichnet.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung dreier besonders vorteilhafter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Werkzeugrevolvers; in der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen axialen Schnitt durch die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugrevolvers, und zwar bei sich in Arbeitsstellung befindlichem Revolverkopf;

Fig. 2 die Blockier- und die Lösevorrichtung im Schnitt senkrecht zur Achse der sich gerade in Arbeitsstellung befindlichen Werkzeugspindel, und zwar im entriegelten Zustand;

Fig. 3 einen Schnitt durch die Blockiervorrichtung einer sich nicht in Arbeitsstellung befindlichen Werkzeugspindel, wiederum senkrecht zur Spindelachse;

Fig. 4 einen Teil eines axialen Schnitts durch die zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugrevolvers, wobei der Antrieb einer zweiten Spindel, die eine Werkzeug- oder eine Werkstück-Spindel bilden kann und einer sich in Arbeitsposition befindlichen Werkzeugspindel diametral gegenüber liegt, dargestellt ist, und

Fig. 5 eine der Fig. 4 entsprechende Darstellung der dritten Ausführungsform, bei der die beiden Spindeln mit unterschiedlichen Drehzahlen angetrieben werden.

Die Fig. 1 zeigt einen gehäuseförmigen Revolverkörper 10, in dem ein wellenförmiger Revolverschaft 12 in nicht dargestellter Weise um eine zentrale Schaltachse 14 drehbar gelagert ist. Dieser Schaft besitzt einen Längskanal 16 zum Durchführen von Kabeln, Kühlmittel- und anderen Leitungen, welcher in einen Hohlraum 18 eines Revolverkopfs 20 mündet, in den ein den Hohlraum verschließender Deckel 22 eingesetzt ist. Der Revolverkopf 20 ist mittels Schrauben 24 am Schaft 12 befestigt und an seiner Rückseite mit einer Stirnverzahnung 26 versehen, die in der in Fig. 1 gezeigten Position des Revolverkopfs 20 in eine Stirnverzahnung 28 des Revolverkörpers 10 eingreift, so daß sich der Revolverkopf gegenüber dem Revolverkörper nicht verdrehen läßt. Die Fig. 1 zeigt den Revolverkopf 20 also in seiner Arbeitsstellung.

Im Revolverkörper 10 ist ein Antriebsmotor 30 untergebracht, dessen Welle 32 ein Zahnrad 34 trägt. Dieses befindet sich in ständigem Eingriff mit einem als Ringrad ausgebildeten Zentralzahnrad 36, welches koaxial zur Schaltachse 14 angeordnet, mittels Lagern 38 im Revolverkörper 10 drehbar und axial unverschiebbar gelagert ist und den Revolverschaft 12 umgibt. An einer der Arbeitsposition angetriebener, vom Werkzeugrevolver getragener Werkzeuge zugeordneten Stelle des Revolverkörpers 10 ist in diesem eine Antriebswelle 40 drehbar und axial unverschiebbar gelagert; auf ihr sind zwei Zahnräder befestigt, nämlich ein im Inneren des Revolverkörpers 10 liegendes Zahnrad 42, welches sich in ständigem Eingriff mit dem Zentralzahnrad 36 befindet und bei der bevorzugten Ausführungsform dieselbe Zähnezahl wie das Zahnrad 34 besitzt, sowie ein an der vorderen Stirnseite des Revolverkörpers 10 angeordnetes und als Kegelrad ausgebildetes Antriebszahnrad 44. Mit der Antriebswelle drehfest verbunden ist außerdem ein Drehwinkelgeber 46, mit dem sich die Drehwinkelpositionen der Antriebswelle 40 und, wie sich später noch zeigen wird, des Revolverkopfs 20 überwachen und steuern lassen.

Zwischen einer am Revolverschaft 12 ausgebildeten Anschlagschulter 48 und einer auf den Revolverschaft aufgeschraubten Mutter 50 sind auf dem Revolverschaft axial unverschiebbar folgende Elemente angeordnet: Ein Kupplungsring 52, der mittels eines Keils 54 drehfest mit einem Revolverschaft 12 verbunden ist, ein Axiallager 56 und ein den Revolverschaft umgebender Ringkolben 58, der zusammen mit einem im Revolverkörper 10 ausgebildeten Zylinderraum 60 einen doppelt wirkenden Hydraulikzylinder bildet und im Revolverkörper in axialer Richtung verschiebbar geführt ist. Die zum Zylinderraum 60 führenden Hydraulikölbohrungen wurden in der Zeichnung der Einfachheit halber weggelassen. Mit Hilfe des Ringkolbens 58 läßt sich also der Revolverschaft 12 samt Kupplungsring 52 und Revolverkopf 20 in axialer Richtung verschieben, und zwar aus der in Fig. 1 dargestellten Arbeitsstellung des Revolverkopfs nach links in eine nicht dargestellte Schaltstellung des Revolverkopfs, wobei die am Revolverkopf vorgesehene Stirnverzahnung 26 aus der am Revolverkörper vorgesehenen Stirnverzahnung 28 ausgehoben wird, so daß sich in der Schaltstellung des Revolverkopfs 20 dieser gegenüber dem Revolverkörper 10 um die Schaltachse 14 drehen läßt.

Erfindungsgemäß sind nun das Zentralzahnrad 36 und der Kupplungsring 52 auf ihren einander zugewandten Stirnseiten mit Kupplungsklauen 62 und 64 versehen - das Zentralzahnrad 36 und der Kupplungsring 52 bilden also zusammen eine als ganzes mit 66 bezeichnete Kupplung, die zum Eingriff kommt, wenn der Ringkolben 58 über den Kupplungsring 52 und den Revolverschaft 12 den Revolverkopf 20 von seiner in Fig. 1 gezeigten Arbeitsstellung nach links in seine nicht dargestellte Schaltstellung verschiebt, denn dann werden die Kupplungsklauen 64 zwischen die Kupplungsklauen 62 eingeschoben. Da dabei die Stirnverzahnung 26 aus der Stirnverzahnung 28 ausgehoben, d. h. der Revolverkopf entriegelt wird, läßt sich in diesem Zustand der Revolverkopf mit Hilfe des Antriebsmotors 30 um die Schaltachse 14 drehen, und diese Drehbewegung wird durch den Drehwinkelgeber 46 überwacht.

Im Revolverkopf 20 sind mehrere Werkzeugspindeln 70 drehbar gelagert; auf ihnen können in bekannter Weise auswechselbare Werkzeugköpfe befestigt werden. Bei der dargestellten Ausführungsform ist auf jeder Werkzeugspindel ein als Kegelrad ausgebildetes Spindelzahnrad 72 befestigt, welches, wenn sich die betreffende Werkzeugspindel in Arbeitsstellung befindet und der Revolverkopf 20 am Revolverkörper 10 verriegelt ist, mit dem Antriebszahnrad 44 der Antriebwelle 40 kämmt - dies ist in Fig. 1 bei der obenliegenden Werkzeugspindel 70 der Fall. Wird der Revolverkopf 20 jedoch mit Hilfe des Ringkolbens 58 nach links in seine Schaltstellung geschoben, erfolgt nicht nur das Abkuppeln des Revolverkopfs vom Antrieb, sondern gleichzeitig wird das Spindelzahnrad 72 der sich in Arbeitsstellung befindlichen Werkzeugspindel 70 vom Antriebszahnrad 44 getrennt.

Bei der dargestellten Ausführungsform bilden die Zahnräder 44 und 72 ein Winkelgetriebe; die Werkzeugspindeln könnten aber auch axial ausgerichtet sein und über ein Stirnradgetriebe angetrieben werden.

Anhand der Fig. 1 bis 3 soll nun die Verriegelung aller sich nicht in Arbeitsstellung befindlichen Spindeln und die Freigabe der sich in Arbeitsstellung befindlichen Spindeln beim Verriegeln des Revolverkopfs am Revolverkörper erläutert werden.

Für jede Spindel 70 ist in einer entsprechenden Ausnehmung 76 (siehe Fig. 1) des Revolverkopfs 20 ein Führungskörper 78 eingesetzt, in dem mittels einer Führungsbohrung 80 ein Rastbolzen 82 verschiebbar geführt ist. Dieser wird normalerweise mittels einer Druckfeder 84 in eine Rastaussparung 86 am Umfang der betreffenden Spindel 70 gedrückt und verriegelt die Spindel so gegen unbeabsichtigtes Verdrehen. Auf den Rastbolzen ist jedoch eine Übertragungsplatte 88 aufgesetzt, die gegen eine am Rastbolzen 82 ausgebildete Schulter 90 anliegt und an der ein Ausrückbolzen 92 befestigt ist, welcher in einer Führungsbohrung des Revolverkopfs 20 in Längsrichtung verschiebbar geführt ist.

Erfindungsgemäß ist nun der Arbeitsstellung der Werkzeugspindeln ein am Revolverkörper 10 befestigter Anschlag 94 zugeordnet, der dem Ausrückbolzen 92 einer sich in Arbeitsstellung befindlichen Spindel 70 gegenüberliegt und auf den der Ausrückbolzen 92 aufläuft, wenn der Revolverkopf gemäß Fig. 1 von links nach rechts aus seiner Schaltstellung in seine Arbeitsstellung verschoben wird. Dann drückt der Ausrückbolzen den Rastbolzen 82 aus seiner unten in Fig. 1 sowie in Fig. 3 gezeigten wirksamen Stellung in seine oben in Fig. 1 sowie in Fig. 2 gezeigte unwirksame Stellung, in der er die sich in Arbeitsstellung befindliche Spindel 70 freigibt, so daß sich diese über die Antriebswelle 40 vom Antriebsmotor 30 antreiben läßt, während alle anderen, sich nicht in Arbeitsstellung befindlichen Spindeln 70 verriegelt bleiben, weil deren Stellungen am Revolverkörper 10 kein Anschlag 94 zugeordnet ist.

Wie die Fig. 4 erkennen läßt, ist es ohne nennenswerten Mehraufwand möglich, eine der sich in Arbeitsstellung befindlichen Spindel 70 z. B. diametral gegenüberliegende Spindel 70′ mit demselben Motor 30 anzutreiben, mit dem auch die sich in Arbeitsstellung befindliche Spindel 70 angetrieben und der Revolverkopf 20 geschaltet wird. Zu diesem Zweck ist es lediglich erforderlich, die Motorwelle 32 zu verlängern oder mit ihr eine zweite Antriebswelle 40′ zu verbinden und diese mit einem zweiten Antriebszahnrad 44′ zu versehen. Außerdem muß dann der Revolverkörper 10 natürlich auch an dieser, der Spindel 70′ benachbarten Stelle mit einem Anschlag 94 versehen werden, um die Spindel 70′ zu entriegeln. Die Fig. 4 läßt auch erkennen, daß es sich bei den Spindeln 70 bzw. 70′ nicht immer um Werkzeugspindeln handeln muß, sondern daß z. B. eine der Spindeln, wie die Spindel 70′, auch als Werkzeugstückspindel ausgebildet sein kann, um ein Werkstück, welches rückseitig bearbeitet werden soll, in einer angetriebenen Spindel des Werkzeugrevolvers zu halten.

Die Fig. 1 läßt deutlich erkennen, daß bei der erfindungsgemäßen Konstruktion der radiale Abstand der Antriebswellen 40 bzw. 40′ von der Schaltachse 14 größer oder kleiner gewählt werden kann, was es nicht nur erlaubt, gegebenenfalls größere Drehmomente auf die Spindeln 70 bzw. 70′ zu übertragen, sondern auch einen Werkzeugrevolver mit vielen Stationen, z. B. einen 12-Stationen-Werkzeugrevolver, mit mehreren antreibbaren Spindeln zu versehen, da die die Spindeln antreibenden Getriebeelemente sich in relativ großem radialem Abstand von der Schaltachse 14 anordnen lassen, so daß die üblichen Beschränkungen hinsichtlich der Dimensionierung der Getriebeelemente durch die erfindungsgemäße Konstruktion weitgehend beseitigt werden.

Wie sich aus obiger Beschreibung ergibt, kann jede der Werkzeugspindeln durch eine Werkzeugstückspindel ersetzt werden.

Die dritte, in Fig. 5 gezeigte Ausführungsform läßt erkennen, daß es die Erfindung ermöglicht, ohne Verwendung eines Schaltgetriebes ein und dieselbe Spindel an verschiedenen Stationen des Werkzeugrevolvers mit unterschiedlichen Drehzahlen anzutreiben - bei der Ausführungsform nach Fig. 4 werden die beiden Spindeln 70 und 70′ zwar gleichzeitig, aber auch mit gleicher Drehzahl angetrieben.

Die Fig. 5 zeigt wiederum nur den Bereich des erfindungsgemäßen Werkzeugrevolvers, der zwischen dem Motor 30 und der zweiten angetriebenen Spindel 70′ liegt, und die dritte, in Fig. 5 gezeigte Ausführungsform soll nur insoweit beschrieben werden, als sie von der zweiten Ausführungsform nach Fig. 4 abweicht.

Wie die Fig. 5 erkennen läßt, ist auf der das Antriebselement im Sinne der Ansprüche bildenden Antriebswelle 32 des Motors 30 wiederum ein Zahnrad 34 befestigt, welches mit dem Zentralzahnrad 36 kämmt, jedoch mit einem zweiten Zahnrad 134 fest verbunden ist, welches dem Antrieb einer Zwischenwelle 137 dient. Diese ist auf einem im Revolverkörper 10 befestigten Zapfen 136 drehbar gelagert und besitzt ein erstes, mit dem Zahnrad 134 kämmendes Zahnrad 138 sowie ein zweites, mit einem Zahnrad 142 einer zweiten Antriebswelle 40′′ kämmendes Zahnrad 140, wobei die Zähnezahl jeweils so gewählt ist, daß erfindungsgemäß die Zahnräder 134 und 138 eine erste und die Zahnräder 140 und 142 eine zweite Untersetzungsstufe bilden und infolgedessen die Spindel 70′ mit wesentlich geringerer Drehzahl angetrieben wird als die andere, in Fig. 5 nicht gezeigte, sich in Arbeitsstellung befindliche Spindel 70 (siehe Fig. 1).

Die Ausführungsform nach Fig. 5 hat mehrere Vorteile: Eine sich in der Schaltposition der Spindel 70′ befindliche Spindel kann mit wesentlich höherem Drehmoment angetrieben werden als eine sich in Position der Spindel 70 (siehe Fig. 1) befindliche Spindel, was vorteilhaft ist, wenn man die Spindel 70′ als Werkstückspindel verwendet - bei der Außenbearbeitung eines Werkstücks, z. B. mit Hilfe eines Drehstahls, sind höhere Antriebsdrehmomente erforderlich als für angetriebene Werkzeuge. Soll aber mit der Spindel 70′ ein von der Hauptarbeitsspindel einer Drehmaschine gehaltenes Werkstück zum Zwecke des Abstechens übernommen werden, so wird die Spindel 70′ in die in Fig. 1 gezeigte Position der Spindel 70 geschaltet, so daß sie mit derselben hohen Drehazahl angetrieben werden kann wie die Hauptarbeitsspindel der Drehmaschine und infolgedessen ein vorn fertigbearbeitetes Werkstück von einer auch am freien Ende gehaltenen Materialstange abgestochen werden kann. Soll das abgestochene Werkstück dann an seiner Abstichseite weiterbearbeitet werden, wird die Werkstückspindel in die in Fig. 5 gezeigte Schaltstellung gebracht, in der sich dann mit einer für eine Außenbearbeitung des Werkstücks besser geeigneten, niedereren Drehzahl antreiben läßt.

Claims (14)

1. Werkzeugrevolver mit einem Revolverkörper und einem diesem gegenüber um eine Schaltachse drehbaren Revolerkopf, der längs der Schaltachse aus einer Arbeitsstellung, in der er unverdrehbar am Revolverkörper gehalten ist, in eine Schaltstellung, in der er um die Schaltachse drehbar ist, verschiebbar ist und in dem mehrere, jeweils mit einem Spindelzahnrad in Drehantriebsverbindung stehende Spindeln drehbar gelagert sind, deren jede durch Drehen des Revolverkopfs in eine Arbeitsstellung bringbar ist, sowie mit einem im Revolverkörper drehbar gelagerten und mit einem Drehwinkelgeber in Verbindung stehenden Antriebselement zum Antrieb einer schaltbaren Kupplung für den Schaltantrieb des Revolverkopfs und zum Antrieb einer Antriebswelle, die im Revolverkörper in radialem Abstand von der Schaltachse angeordnet und drehbar gelagert ist sowie ein mit dem Spindelzahnrad einer in Arbeitsstellung befindlichen Spindel in Eingriff bringbares Antriebszahnrad besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils das Spindelzahnrad (72) der sich in Arbeitsstellung befindlichen Spindel (70) durch Verschieben des Revolverkopfs (20) zwischen dessen Schalt- und Arbeitsstellung mit dem Antriebszahnrad (44) der Antriebswelle (40) in bzw. außer Eingriff bringbar ist, daß für jede Spindel (70, 70′) eine schaltbare Blockiervorrichtung (82) vorgesehen ist und daß am Revolverkörper (10) eine durch Verschieben des Revolverkopfs (20) in dessen Arbeitsstellung aktivierbare Lösevorrichtung (94) zum Lösen der Blockiervorrichtung (82) der in Arbeitsstellung befindliche Spindel (70) vorgesehen ist.

2. Werkzeugrevolver nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (40) unverschiebbar im Revolverkörper gelagert ist.

3. Werkzeugrevolver nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockiervorrichtung (82) im Revolverkopf (20) angeordnet sind.

4. Werkzeugrevolver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Revolverkörper (10), der ersten Antriebswelle (40) bezüglich der Schaltachse (14) ungefähr gegenüberliegend, eine zweite Antriebswelle (40′) vorgesehen ist, die mit der ersten Antriebswelle (40) in Drehantriebsverbindung steht und gleichfalls ein Antriebszahnrad (44′) trägt, welches bei sich in Arbeitsstellung befindlichem Revolverkopf (20) mit dem Spindelzahnrad (72) einer Werkzeug- bzw. Werkstück-Spindel (70′) kämmt, die der sich in Arbeitsstellung befindlichen Spindel (70) bezüglich der Schaltachse (14) ungefähr gegenüberliegt.

5. Werkzeugrevolver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Revolverkörper (10) ein zur Schaltachse (14) konzentrisches Zentralzahnrad (36) drehbar gelagert ist, welches mit einem Zahnrad (42) der Antriebswelle (40) kämmt und über die schaltbare Kupplung (66) mit dem Revolverkopf (20) verbindbar ist.

6. Werkzeugrevolver nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentralzahnrad (36) mit Zahnrädern (42, 34) beider Antriebswellen (40, 40′) kämmt.

7. Werkzeugrevolver nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Revolverkopf (20) mit einem zur Schaltachse (14) konzentrischen Schaft (12) fest verbunden ist, welcher das Zentralzahnrad (36) durchsetzt und mittels eines Druckmittel-betätigten Kolbens (58) relativ zum Revolverkörper (10) verschiebbar ist.

8. Werkzeugrevolver nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (58) als den Schaft umgebender Ringkolben ausgebildet und in einem als Ringkammer gestalteten Zylinderraum (60) des Revolverkörpers (10) angeordnet ist.

9. Werkzeugrevolver nach den Ansprüchen 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Hälfte (62) der Kupplung (66) mit dem Zentralzahnrad (36) und die andere Hälfe (64) mit dem Schaft (12) drehfest verbunden ist.

10. Werkzeugrevolver nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockiervorrichtungen jeweils ein federbelastetes, in eine Aussparung (86) der zugeordneten Spindel (70) einrückbares Rastelement (82) sowie ein dieses lüftendes Ausrückelement (92) aufweisen und daß im Revolverkörper (10) ein Vorsprung (94) vorgesehen ist, gegen den das Ausrückelement (92) einer sich in Arbeitsstellung befindlichen Spindel (70) beim Verschieben des Revolverkopfs (20) von dessen Schalt- in seine Arbeitsstellung anläuft und dadurch die in Arbeitsstellung befindliche Spindel (70) entriegelt.

11. Werkzeugrevolver nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Spindelzahnrad (72) der in Arbeitsstellung befindlichen Spindel (70) auf letzterer befestigt ist und mit dem Antriebszahnrad (44) der Antriebswelle (40) ein Kegelrad-Winkelgetriebe bildet.

12. Werkzeugrevolver nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehwinkelgeber (46) auf der Antriebswelle (40) sitzt.

13. Werkzeugrevolver nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Antriebselement (32) und den beiden Antriebswellen (40, 40′′) zwei Getriebezüge (34, 36, 42; 134, 138, 140, 142) unterschiedlicher Übersetzung vorgesehen sind, so daß die beiden Antriebswellen durch das Antriebselement gleichzeitig mit unterschiedlichen Drehzahlen antreibbar sind.

14. Werkzeugrevolver nach den Ansprüchen 5 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (32) über Zahnräder (34, 134) einerseits mit dem Zentralzahnrad (36) und andererseits mit einer Zwischenwelle (137) in Antriebsverbindung steht und daß ein Zahnrad (140) der Zwischenwelle mit einem Zahnrad (142) der zweiten Antriebswelle (40′′) kämmt.