DE3734280A1

DE3734280A1 - Tool-carrier arrangement for rotary broaching machines

Info

Publication number: DE3734280A1
Application number: DE19873734280
Authority: DE
Inventors: Hermann Ing Grad Berbalk
Original assignee: Boehringer Werkzeugmaschinen GmbH
Current assignee: MAG IAS GmbH Eislingen
Priority date: 1987-10-09
Filing date: 1987-10-09
Publication date: 1989-04-20

Abstract

The invention relates to a tool-carrier arrangement for rotary broaching machines, in particular for crankshaft machining, in which at least one basic tool body on which at least one rotary broaching tool segment is arranged sits interchangeably on a tool-carrier shaft. In order to permit a tool change by means of an automatic tool changer, the basic tool body has two clamping surfaces onto which in each case a releasable clamping ring can be axially slipped.

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugträgeranordnung für Drehräummaschinen entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a tool carrier arrangement for broaching machines according to the generic term of claim 1.

Werkzeugträgeranordnungen mit auswechselbaren Werk zeugen, die mittels automatischer Werkzeugwechsler ausgewechselt werden können, sind in verschiedenen Varianten je nach Technologie der betreffenden Arbeits maschine bekannt. Dabei wird immer angestrebt, bei möglichst kurzen Maschinenstillstandzeiten einen schnellen und problemlosen Werkzeugwechsel zu erreichen.Tool carrier arrangements with interchangeable movement testify by means of automatic tool changers can be replaced in different Variants depending on the technology of the work concerned machine known. It is always aimed at machine downtimes as short as possible quick and easy tool changes to reach.

Bei Drehräummaschinen ist es bekannt, einen oder mehrere Werkzeuggrundkörper durch Bolzen auf der Werkzeugträgerwelle zu befestigen. Bei dieser Aus bildung ist zwar grundsätzlich ein Werkzeugwechsel möglich, jedoch nicht mittels automatischer Werk zeugwechsler.In rotary broaching machines, it is known, one or several tool bodies by bolts on the To fasten the tool carrier shaft. With this out education is basically a tool change possible, but not by means of an automatic movement tool changer.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Werkzeugträgeranordnung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ein Werkzeugwechsel mittels eines automatischen Werkzeugwechslers möglich ist.The invention is therefore based on the object the tool carrier arrangement of the aforementioned Kind in such a way that a tool change by means of an automatic tool changer is possible.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ange gebenen Merkmale. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is achieved according to the invention by in the characterizing part of claim 1 given characteristics. Appropriate configurations of the Invention result from the subclaims.

Durch die vorgeschlagene Ausbildung kann ein Werk zeuggrundkörper, der in Umfangsrichtung verlaufende, gegebenenfalls auswechselbare Werkzeugsegmente trägt, mittels eines automatischen Werkzeugwechslers auf die Werzeugträgerwelle aufgesetzt werden. The proposed training can be a work basic tool body, the circumferential interchangeable tool segments if necessary, by means of an automatic tool changer Tool carrier shaft are placed.

Sobald der Werkzeuggrundkörper auf der Welle aufsitzt, kann er mittels der Klemmringe festgeklemmt werden.As soon as the tool body sits on the shaft, it can be clamped using the clamping rings.

Zweckmäßigerweise hat die Werkzeugträgeranordnung zwei einander diametral gegenüberliegende Werkzeug grundkörper, die schalenförmig ausgebildet sind. In diesem Falle ist für jeden Werkzeuggrundköper zu sätzlich eine Ärretiereinrichtung vorgesehen. Mittels dieser Arretiereinrichtung wird ein Werkzeuggrund körper nach dem Aufsetzen auf die Werkzeugträgerwelle zunächst arretiert; anschließend wird der Werkzeug grundkörper mittels der Trägerwelle nach unten gedreht. Nun wird der zweite Werkzeuggrundkörper auf die Träger welle aufgesetzt und beide Werkzeuggrundkörper können nun mittels der Klemmringe gleichzeitig festgeklemmt werden. Die Klemmwirkung kann noch durch die Arretier einrichtung unterstützt werden.The tool carrier arrangement expediently has two diametrically opposed tools basic bodies that are bowl-shaped. In this is the case for every basic tool body In addition, a locking device is provided. Means this locking device becomes a tool base body after placing on the tool carrier shaft initially locked; then the tool base body rotated downwards by means of the carrier shaft. Now the second tool body is placed on the carrier shaft and both tool base bodies can now clamped at the same time using the clamping rings will. The locking effect can still be achieved by the locking device institution are supported.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Fig. 1 bis 6 beispielsweise erläutert.The invention is explained below with reference to FIGS. 1 to 6, for example.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 einen Axialschnitt der Werkzeugträgeran ordnung, Fig. 1 shows an axial section of the order Werkzeugträgeran,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie E-F in Fig. 1, Fig. 2 shows a section along the line EF in FIG. 1,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie X-Y in Fig. 2, Fig. 3 is a section taken along line XY in Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie A-B in Fig. 1 Fig. 4 shows a section along the line AB in Fig. 1

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie C-D in Fig. 1 und Fig. 5 is a section along the line CD in Fig. 1 and

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie G-H in Fig. 1. Fig. 6 shows a section along the line GH in FIG. 1.

Die Werkzeugträgerwelle der in Fig. 1 gezeigten Werkzeugträgeranordnung weist einen Abschnitt 32 mit größerem Durchmesser auf. Auf dem Abschnitt 32 sind zwei einander diametral gegenüberliegende, als Halbschalen ausgebildete Werkzeuggrundkörper 1, 2 aufgesetzt. Die Werkzeuggrundkörper 1, 2 haben an den bei den axialen Enden innenliegende Klemmflächen 31, die mit jeweils einem Klemmring 7 bzw. 8 zu sammenwirken. Mit den radial innenliegenden Enden liegen die Werkzeuggrundkörper 1, 2 auf Sitzflächen 9, 10 der Werkzeugträgerwelle 3 auf. Die Werkzeug grundkörper 1, 2 haben außerdem eine Paßfeder 4, die in eine Nut 35 am Abschnitt 32 der Trägerwelle 3 eingreift.The tool carrier shaft of the tool carrier arrangement shown in FIG. 1 has a section 32 with a larger diameter. On the section 32 two diametrically opposed tool base bodies 1 , 2 formed as half shells are placed. The tool body 1 , 2 have at the inner clamping surfaces 31 at the axial ends, which cooperate with a clamping ring 7 and 8 , respectively. With the radially inner ends, the tool base bodies 1 , 2 rest on seating surfaces 9 , 10 of the tool carrier shaft 3 . The tool base body 1 , 2 also have a feather key 4 which engages in a groove 35 on section 32 of the carrier shaft 3 .

Die Klemmringe 7, 8 sind innerhalb des Abschnittes 32 der Werkzeugträgerwelle 3 axial verschiebbar ge lagert. In Fig. 1 ist der rechte Klemmring 7 im geklemmten Zustand, und der linke Klemmring 8 im gelösten Zustand gezeigt. Die Klemmringe 7, 8 sind durch Steuerkolben 26 betätigbar. Die Steuerkolben sitzen in axialen Bohrungen 34 der Werkzeugträger welle 3 und sind mit diesen durch Mitnehmerbolzen 27 verbunden. Wie aus den Fig. 2 bis 6 hervorgeht, sind jedem Werkzeugträger 1, 2 jeweils vier Steuer kolben 26 zugeordnet, von denen sich jeweils zwei axial gegenüberliegen. Zwischen zwei sich gegenüber liegenden Steuerkolben 26 sind durch ein Distanzstück 38 getrennte Druckfedern 25 angeordnet. Die Steuer kolben 26 sind hydraulisch betätigbar, wie durch Hydraulikkanäle 28, 30 angegeben ist.The clamping rings 7 , 8 are axially displaceable within the section 32 of the tool carrier shaft 3 ge. In Fig. 1, the right clamping ring 7 is shown in the clamped state, and the left clamping ring 8 in the released state. The clamping rings 7 , 8 can be actuated by control pistons 26 . The control pistons are seated in axial bores 34 of the tool carrier shaft 3 and are connected to them by driver bolts 27 . As is apparent from FIGS. 2 to 6, each tool carrier 1 , 2 are each assigned four control pistons 26 , two of which are axially opposite each other. Between two opposing control pistons 26 separate compression springs 25 are arranged by a spacer 38 . The control piston 26 are hydraulically actuated, as indicated by hydraulic channels 28 , 30 .

Wie Fig. 3 zeigt, sind die Werkzeuggrundkörper 1, 2 durch Füllstücke 5, 6 voneinander getrennt. Auf diesen Füllstücken liegen sie mittels Sitzflächen 19 bis 22 auf, so daß sich in Zusammenwirkung mit den vorge nannten Sitzflächen 9, 10, der Paßfeder 4 und der Nut 35 eine exakte Positionierung der Werkzeuggrundkörper 1, 2 ergibt.As FIG. 3 shows, the basic tool bodies 1 , 2 are separated from one another by fillers 5 , 6 . On these filler pieces they rest by means of seating surfaces 19 to 22 , so that in cooperation with the aforementioned seating surfaces 9 , 10 , the feather key 4 and the groove 35 there is an exact positioning of the tool base body 1 , 2 .

Zusätzlich zu der beschriebenen Klemmeinrichtung hat die Werkzeugträgeranordnung eine Arretiereinrichtung, die die Fig. 2 und 3 im einzelnen zeigen. Diese Klemmeinrichtung ist im wesentlichen in den Füllstücken 5 und 6 angeordnet. In den Füllstücken 5, 6 befinden sich jeweils zwei axiale Bohrungen 36, in denen axial verschiebbare, hydraulisch betätigbare Steuerkolben 17 gelagert sind. Wie im Falle der Klemmeinrichtung liegen auch hier jeweils zwei Steuerkolben 26 einander gegen über und sind durch eine Druckfeder 39 voneinander getrennt. In den Steuerkolben 26 sind schrägliegende Arretierbolzen 13 bis 16 verschiebbar gelagert. Die Bolzen sind in schrägliegenden Bohrungen 11, 12 ange ordnet, die sowohl in den Werkzeuggrundkörpern 1, 2 als auch in den Füllstücken 5, 6 ausgebildet sind. Wie Fig. 2 zeigt, schneiden sich die inneren Enden der linksseitigen und der rechtsseitigen Bohrungen 11, 12. Die Betätigung der Arretierbolzen 13 bis 16 erfolgt über Hydraulikkanäle 23 und 24.In addition to the described clamping device, the tool carrier arrangement has a locking device, which is shown in FIGS . 2 and 3 in detail. This clamping device is essentially arranged in the filler pieces 5 and 6 . In the filler pieces 5 , 6 there are two axial bores 36 , in which axially displaceable, hydraulically actuatable control pistons 17 are mounted. As in the case of the clamping device, two control pistons 26 also lie opposite one another and are separated from one another by a compression spring 39 . In the control piston 26 inclined locking bolts 13 to 16 are slidably mounted. The bolts are arranged in oblique bores 11 , 12 , which are formed both in the basic tool bodies 1 , 2 and in the filler pieces 5 , 6 . As shown in FIG. 2, the inner ends of the left-hand and right-hand bores 11 , 12 intersect. The locking bolts 13 to 16 are actuated via hydraulic channels 23 and 24 .

Beim Werkzeugwechsel wird in der folgenden Weise ver fahren:When changing tools, the following procedure is used drive:

Wenn die noch unbestückte Trägerwelle 3 mit Werkzeugen ausgerüstet werden soll, wird z.B. der Werkzeuggrund körper 1 mittels eines automatischen Werkzeugwechslers auf die Werkzeugträgerwelle 3 aufgesetzt. Dabei wird durch die zuvor beschriebenen Einrichtungen auto matisch eine genaue Positionierung erreicht. Um auf der Werkzeugträgerwelle 3 eine Ablagerung von Fremd stoffpartikeln im Bereich der Sitzflächen 9, 10 zu ver meiden, mündet in diesen ein Hydraulikkanal 29, der mit den übrigen Hydraulikkanälen in Verbindung stehen kann. Das aus dem Hydraulikkanal 29 austretende Medium wird bei der Annäherung des Werkzeuggrundkörpers 1 so umgelenkt, daß eine Reinigung der gesamten Sitz flächen erreicht wird. Außerdem kann durch Messung der Strömungsgeschwindigkeit des Mediums festgestellt werden, ob der Werkzeuggrundkörper 1 genau aufsitzt, da bei richtigem Sitz kein Medium mehr ausströmt.If the still bare support shaft 3 is to be equipped with tools for example, is mounted to the tool body 1 by means of an automatic tool changer to the tool carrier wave. 3 A precise positioning is achieved automatically by the devices described above. In order to avoid a deposition of foreign matter particles in the area of the seat surfaces 9 , 10 on the tool carrier shaft 3, a hydraulic channel 29 , which can be connected to the other hydraulic channels, opens into the latter. The medium emerging from the hydraulic channel 29 is deflected when the tool body 1 approaches so that cleaning of the entire seat surfaces is achieved. In addition, it can be determined by measuring the flow velocity of the medium whether the tool base body 1 is seated exactly, since no medium flows out when it is seated correctly.

Soweit der Werkzeuggrundkörper 1 richtig aufsitzt, wird die in den Fig. 2 und 3 gezeigte Arretier einrichtung betätigt. Hierzu werden die Steuerkolben 17 nach außen geschoben. Jener Steuerkolben 17 hat eine schrägliegende Nut 18, in die ein am zuge hörigen Arretierbolzen 13 bis 16 sitzender, nicht gezeigter Stift eingreift. Durch diese Verbindung werden die Arretierbolzen nach außen geschoben und greifen dadurch in den Werkzeuggrundkörper 1 ein, so daß dieser arretiert wird. Bei diesem Vorgang werden selbstverständlich zunächst nur die Innenfiguren 1 bis 3 obenliegenden Arretierbolzen betätigt.As far as the tool body 1 is properly seated, the locking device shown in FIGS. 2 and 3 is actuated. For this purpose, the control pistons 17 are pushed outwards. That control piston 17 has an inclined groove 18 into which a seated on the locking bolt 13 to 16 engages, not shown pin. Through this connection, the locking bolts are pushed outwards and thereby engage in the tool body 1 , so that it is locked. In this process, of course, only the inner figures 1 to 3 above locking bolts are actuated.

Nun kann die Trägerwelle 3 soweit gedreht werden, daß der Werkzeuggrundkörper unten zu liegen kommt. Nun kann der zweite Werkzeuggrundkörper aufgesetzt werden. Beide Grundkörper befinden sich nun in der Lage, in der sie mittels der Klemmringe 7, 8 festgeklemmt werden können. Die ausgeübte Klemmwirkung wird durch die auf die Klemmringe wirkenden Druckfedern 25 noch unter stützt. Im geklemmten Zustand brauchen die Steuer kolben 26 nicht mehr mit Druck beaufschlagt zu werden. In diesem Zustand kann der nun obenliegende Werkzeug grundkörper ebenfalls durch die Arretiereinrichtung der Fig. 2 und 3 zusätzlich arretiert werden. Wie bei der vorherigen Arretierung, braucht diese nicht durch auf die Arretierbolzen ausgeübten Hydraulik druck bewirkt zu werden, hierfür genügt die Kraft der Federn 39.Now the carrier shaft 3 can be rotated so far that the tool body comes to rest below. Now the second tool body can be put on. Both base bodies are now in the position in which they can be clamped by means of the clamping rings 7 , 8 . The exerted clamping action is still supported by the compression springs 25 acting on the clamping rings. In the clamped state, the control pistons 26 no longer need to be pressurized. In this state, the tool body, which is now on top, can also be additionally locked by the locking device of FIGS . 2 and 3. As with the previous locking device, this need not be brought about by hydraulic pressure exerted on the locking pins; the force of the springs 39 is sufficient for this.

Claims

1. Werkzeugträgeranordnung für Drehräummaschinen, insbesondere zur Kurbelwellenbearbeitung, bei der wenigstens ein Werkzeuggrundkörper, auf dem wenigstens ein Drehräumwerkzeugsegment angeordnet ist, aus wechselbar auf einer Werkzeugträgerwelle sitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeuggrundkörper (1, 2) zwei Klemmflächen (31) aufweist, auf die jeweils ein lösbarer Klemmring (7, 8) axial aufschiebbar ist.1. Tool carrier arrangement for broaching machines, in particular for machining crankshafts, in which at least one tool base body, on which at least one turning broaching tool segment is arranged, is replaceably seated on a tool carrier shaft, characterized in that the tool base body ( 1 , 2 ) has two clamping surfaces ( 31 ) each of which a releasable clamping ring ( 7 , 8 ) can be axially pushed on.

2. Werkzeugträgeranordnung für Drehräummaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Werkzeuggrundkörper (1, 2) in Umfangsrichtung der Werkzeugträgerwelle (3) seit lich begrenzende Füllstücke (5, 6) aufweist, in denen schrägliegende Arretierbolzen (13 bis 16) verschieb bar gelagert sind, die zur Arretierung des Werk zeuggrundkörpers in entsprechende schrägliegende Bohrungen (11, 12) des Werkzeuggrundkörpers eingreifen. 2. Tool carrier arrangement for broaching machines according to claim 1, characterized in that the tool base body ( 1 , 2 ) in the circumferential direction of the tool carrier shaft ( 3 ) since Lich limiting pieces ( 5 , 6 ) in which inclined locking bolts ( 13 to 16 ) can be moved bar are stored, which engage for locking the tool body in corresponding oblique bores ( 11 , 12 ) of the tool body.

3. Werkzeugträgeranordnung für Drehräummaschinen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß der Werkzeuggrund körper (1, 2) schalenförmig ausgebildet ist, und daß die Klemmflächen (31) innenliegend angeordnet sind.3. Tool carrier arrangement for broaching machines according to claim 1 or 2, characterized in that the tool base body ( 1, 2 ) is shell-shaped, and that the clamping surfaces ( 31 ) are arranged on the inside.

4. Werkzeugträgeranordnung für Drehräummaschinen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugträger welle (3) im Bereich des Werkzeuggrundkörpers (1, 2) einen Abschnitt (32) mit größerem Durchmesser auf weist, der seitliche Nuten (33) hat, in denen die Klemmringe (7, 8) axial verschiebbar gelagert sind.4. Tool carrier arrangement for broaching machines according to one of claims 1 to 3, characterized in that the tool carrier shaft ( 3 ) in the region of the tool base body ( 1 , 2 ) has a portion ( 32 ) with a larger diameter, which has lateral grooves ( 33 ) , in which the clamping rings ( 7 , 8 ) are axially displaceably mounted.

5. Werkzeugträgeranordnung für Drehräummaschinen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekenn zeichnet durch axiale Bohrungen (34) in der Werkzeugträgerwelle (3), in dem axial ver schiebbare Steuerkolben (26) zum Verschieben der Klemmringe (8) gelagert sind.5. Tool carrier arrangement for broaching machines according to one of claims 1 to 4, characterized by marked axial bores ( 34 ) in the tool carrier shaft ( 3 ) in which axially displaceable control pistons ( 26 ) for displacing the clamping rings ( 8 ) are mounted.

6. Werkzeugträgeranordnung für Drehräummaschinen nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die Steuerkolben (26) und die Klemm ringe (8) verbindende Mitnehmerbolzen (27).6. Tool carrier arrangement for broaching machines according to claim 5, characterized by the control piston ( 26 ) and the clamping rings ( 8 ) connecting driving pins ( 27 ).

7. Werkzeugträgeranordnung für Drehräummaschinen nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge kennzeichnet, daß die Steuerkolben (26) hydraulisch betätigbar sind.7. Tool carrier arrangement for broaching machines according to claim 5 or 6, characterized in that the control piston ( 26 ) can be actuated hydraulically.

8. Werkzeugträgeranordnung für Drehräummaschinen nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die Steuerkolben (26) durch Druckfedern (25) in der Klemmstellung gehalten werden. 8. Tool carrier arrangement for broaching machines according to claim 7, characterized in that the control piston ( 26 ) are held in the clamping position by compression springs ( 25 ).

9. Werkzeugträgeranordnung für Drehräummaschinen nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Sitzflächen (9, 10) auf der Werkzeug trägerwelle (3), auf denen der schalenförmig aus gebildete Werkzeuggrundkörper (1, 2) aufsitzt.9. Tool carrier arrangement for broaching machines according to claim 3, characterized by seating surfaces ( 9 , 10 ) on the tool carrier shaft ( 3 ) on which the shell-shaped tool body ( 1 , 2 ) is seated.

10. Werkzeugträgeranordnung für Drehräummaschinen nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch in den Sitzflächen (9, 10) mündende Druck luftleitungen zum Reinigen der Sitzflächen (9, 10).10. Tool carrier arrangement for broaching machines according to claim 9, characterized by air lines leading into the seat surfaces ( 9 , 10 ) for cleaning the seat surfaces ( 9 , 10 ).

11. Werkzeugträgeranordnung für Drehräummaschinen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine in Umfangsrichtung der Werkzeugträgerwelle (3) ver laufende Nut (35), in die im montierten Zustand eine Paßfeder (4) des Werkzeuggrundkörpers (1, 2) eingreift.11. Tool carrier arrangement for broaching machines according to one or more of claims 1 to 10, characterized by a in the circumferential direction of the tool carrier shaft ( 3 ) ver running groove ( 35 ) into which a key ( 4 ) of the tool base body ( 1 , 2 ) engages in the assembled state .

12. Werkzeugträgeranordnung für Drehräummaschinen nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 11, gekennzeichnet durch in den Füllstücken (5, 6) gelagerte axiale Steuerkolben (17), in denen die schrägliegenden Arretierbolzen (13 bis 16) verschiebbar gelagert sind.12. Tool carrier arrangement for broaching machines according to one or more of claims 2 to 11, characterized in that in the filler pieces ( 5 , 6 ) mounted axial control piston ( 17 ), in which the inclined locking bolts ( 13 to 16 ) are slidably mounted.

13. Werkzeugträgeranordnung für Drehräummaschinen nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, daß jeder Steuerbolzen (17) eine schrägliegende Nut (18) aufweist, in die ein am zugehörigen Arretierbolzen (13 bis 16) sitzender Stift eingreift. 13. Tool carrier assembly for broaching machines according to claim 12, characterized in that each control pin ( 17 ) has an inclined groove ( 18 ) into which a pin on the associated locking pin ( 13 to 16 ) engages.

14. Werkzeugträgeranordnung für Drehräummaschinen nach Anspruch 12 oder 13, dadurch ge kennzeichnet, daß sich die schräg liegenden Bohrungen (1, 12) in denen die Arretier bolzen (13 bis 16) in den Füllstücken (5, 6) ange ordnet sind, an den inneren Enden schneiden.14. Tool carrier arrangement for broaching machines according to claim 12 or 13, characterized in that the inclined bores ( 1 , 12 ) in which the locking bolts ( 13 to 16 ) in the filler pieces ( 5 , 6 ) are arranged, to the cut inner ends.

15. Werkzeugträgeranordnung für Drehräummaschinen nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Sitzflächen (19 bis 23) am Werkzeuggrund körper (1, 2), die mit den Füllstücken (5, 6) zu sammenwirken.15. Tool carrier arrangement for broaching machines according to claim 2, characterized by seating surfaces ( 19 to 23 ) on the tool base body ( 1 , 2 ) which interact with the filler pieces ( 5 , 6 ).