DE3930121C1 - Turret turntable holding tools - incorporates hydraulic cylinder operating mechanical clamp - Google Patents
Turret turntable holding tools - incorporates hydraulic cylinder operating mechanical clampInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Werkzeugrevolver mit drehbarer Werk zeugscheibe, die mehrere Aufnahmen für Werkzeughalter aufweist, und wenigstens einem als Spindelkopf ausgebildeten Werkzeughalter, der mit einer antreibbaren Spindel versehen ist, mit welcher ein im Betrieb rotierendes Werkzeug mittels einer lösbaren mechanischen Spannvorrichtung verbindbar ist, die im Werkzeughalter angeordnet ist und im betätigten Zustand das Werkzeug mit dem Werkzeughalter verbindet.The invention relates to a tool turret with a rotatable work tool disc, which has several receptacles for tool holders, and at least one tool holder designed as a spindle head, which is provided with a drivable spindle with which a rotating tool during operation by means of a detachable mechanical Is connectable clamping device which is arranged in the tool holder and connects the tool to the tool holder in the actuated state.
Bei bekannten Werkzeugrevolvern dieser Art (DE-PS 8 89 252, Prospekt R51-3000, 1/88, Sauter Werkzeugrevolver mit angetriebenen Werkzeugen, ist ein automatischer Wechsel der rotierenden Werkzeuge praktisch nicht möglich, weil diese Werzeuge nur zusammen mit ihrem Werkzeughalter ausgewechselt werden können und diese Halter, welche auch als Spindelköpfe be zeichnet werden, weder mit den üblichen Greifwerkzeugen gewechselt noch in den üblichen Magazinen abgelegt werden können. Außerdem dauert der Wechsel eines Spindelkopfes dann, wenn eine Auswechslung möglich ist, ein Vielfaches der Zeit, welche für den Werkzeug wechsel von statischen Werkzeugen benötigt wird.In known tool turrets of this type (DE-PS 8 89 252, brochure R51-3000, 1/88, Sauter tool turret with driven tools, is an automatic change of the rotating tools practically impossible because of this Tools only changed together with their tool holder can be and this holder, which can also be used as spindle heads be drawn, not changed with the usual gripping tools can still be filed in the usual magazines. Furthermore the replacement of a spindle head takes place when a replacement is a multiple of the time required for the tool change of static tools is required.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen mit Haltern für antreibbare Werkzeuge bestückbaren Werkzeugrevolver zu schaffen, bei dem auch der Austausch der rotierenden Werkzeuge in ebenso kurzer Zeit möglich ist wie der Austausch der statischen Werk zeuge. Diese Aufgabe löst ein Werkzeugrevolver mit den Merkmalen des Anspruches 1. The invention is therefore based on the object, one with holders to create tool turrets for drivable tools, where also the exchange of the rotating tools in as well short time is possible like the exchange of static work witness. A tool turret with the features solves this task of claim 1.
Es bereitet keine Schwierigkeiten, den Betätigungszylinder an eine Zuleitung für das Hydraulikmittel und gegebenenfalls eine Entlastungsleitung anzuschließen, weil von jeder Aufnahme für einen Spindelkopf an der Scheibe oder in der Scheibe die erfor derlichen Leitungen zur Drehachse der Scheibe geführt werden können, wo eine Verbindung zu Leitungen hergestellt werden kann, die im Inneren der Drehachse verlaufen. Ist der Betätigungszylinder nicht im Spindelkopf, sondern in der Werkzeugscheibe angeordnet, was bei geraden Spindelköpfen eine konstruktiv einfache Lösung dar stellt, dann braucht beim Einsetzen des Spindelkopfes in die ihm zugeordnete Aufnahme keine Hydraulikverbindung hergestellt zu werden. Aber auch dann, wenn der Betätigungszylinder im Spindelkopf angeordnet ist und deshalb beim Einsetzen des Spindelkopfes in die Aufnahme auch eine Hydraulikmittelverbindung hergestellt werden muß, treten keine Probleme auf, da derartige Verbindungen konstruk tiv einfach ausgebildet sein können.There is no problem with the actuating cylinder a supply line for the hydraulic medium and possibly a To connect discharge line because of each recording for a spindle head on the disc or in the disc such lines can be routed to the axis of rotation of the disk, where a connection can be made to lines that are in the Run inside the axis of rotation. If the actuating cylinder is not arranged in the spindle head, but what in the tool disc a straightforward solution for straight spindle heads then needs when inserting the spindle head into it assigned receptacle no hydraulic connection established will. But also when the actuating cylinder is in the spindle head is arranged and therefore when inserting the spindle head in the intake can also be made a hydraulic fluid connection must, no problems arise because such connections construct tiv can be simple.
Zwar ist es bekannt (US 35 95 109), eine in der Werkzeugscheibe eines Werkzeugrevolvers vorgesehene mechanische Spannvorrichtung mittels eines hydraulischen Betätigungszylinders zu schließen und zu öffnen. Diese Spannvorrichtung legt aber nur einen Werkzeughalter für ein statisches Werkzeug in der Aufnahme der Werkzeugscheibe fest.It is known (US 35 95 109), one in the tool disk of a tool turret provided mechanical clamping device to close and open by means of a hydraulic actuating cylinder. However, this clamping device only places a tool holder for static tool in the tool disc holder.
Die Spindel des Spindelkopfes könnte zwar dann, wenn sie in der jenigen Richtung verläuft, in welcher der Spindelkopf in die Auf nahme eingesetzt wird, so ausgebildet sein, daß sie in die Aufnahme eingreifen und dort mit dem Antriebsmotor gekuppelt werden kann. Vorzugsweise ist jedoch eine in die Aufnahme eingreifende Antriebs welle vorgesehen, die über ein Getriebe mit der Spindel in Verbin dung steht. Bei einer geraden Spindeleinheit kann es sich dabei um ein Stirnradgetriebe handeln. Bei einer Winkel-Spindeleinheit wird in der Regel ein Winkelgetriebe, das vorzugsweise als Kegel radgetriebe ausgebildet ist, erforderlich sein.The spindle of the spindle head could be if in the the direction in which the spindle head runs in the up is used to be trained so that it is in the recording intervene and can be coupled there with the drive motor. However, a drive engaging in the receptacle is preferred shaft provided, which is connected via a gearbox to the spindle manure stands. With a straight spindle unit, it can happen act as a spur gear. With an angle spindle unit is usually an angular gear, preferably as a cone wheel gear is formed may be required.
In vielen Fällen wird es genügen, die Aufnahmen der Werkzeugscheibe so auszubilden, daß entweder ein gerader Winkelkopf oder ein Winkel- Spindelkopf eingesetzt werden kann. Für den geraden Spindelkopf kann dabei auf eine Hydraulikmittelverbindung zwischen der Scheibe und dem Spindelkopf verzichtet werden, wenn der Betätigungszylinder in der Scheibe angeordnet ist. Man kann aber auch die Aufnahmen so ausbilden, daß in jede von ihnen wahlweise ein gerader Spindel kopf oder ein Winkel-Spindelkopf eingesetzt werden kann. Es ist dann erforderlich, die Spindelköpfe und die Scheibe so auszubilden, daß, wenn ein Spindelkopf in eine der Aufnahmen eingesetzt ist, auch eine Hydraulikmittelverbindung zu dem im Spindelkopf ange ordneten Betätigungszylinder hergestellt ist.In many cases, it will be sufficient to take the tool disk to be designed so that either a straight angle head or an angle Spindle head can be used. For the straight spindle head can be a hydraulic fluid connection between the disc and the spindle head can be dispensed with when the actuating cylinder is arranged in the disc. But you can also take the pictures train in such a way that a straight spindle is optionally available in each of them head or an angle spindle head can be used. It is then necessary to design the spindle heads and the disk that if a spindle head is inserted into one of the receptacles, also a hydraulic fluid connection to that in the spindle head ordered actuating cylinder is made.
Im folgenden ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung schema tisch dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert. Es zeigtThe invention is based on the schematic in the drawing illustrated embodiments illustrated in detail. It shows
Fig. 1 eine Draufsicht auf die Werkzeugscheibe des Ausführungs beispiels, Fig. 1 is a plan view of the tool disk of the execution example,
Fig. 2 einen Schnitt eines Winkel-Spindelkopfes und eines Teiles der ihn tragenden Werkzeugscheibe, Fig. 2 shows a section of an angle spindle head and a portion of the supporting him tool disc,
Fig. 3 einen Schnitt eines geraden Spindelkopfes und eines Teiles der ihn tragenden Werkzeugscheibe gemäß einer ersten Ausführungsform, Fig. 3 shows a section of a straight part of the spindle head and a tool disk carrying it according to a first embodiment,
Fig. 4 einen Schnitt eines geraden Spindelkopfes und eines Teiles der ihn tragenden Werkzeugscheibe gemäß einer zweiten Ausführungsform. Fig. 4 shows a section of a straight spindle head and a part of the tool disk carrying it according to a second embodiment.
Eine Werkzeugscheibe 1 eines im übrigen nicht dargestellten, weil in bekannter Weise ausgebildeten Werkzeugrevolvers, welche um ihre zentrale Hohlwelle 2 relativ zum Revolvergehäuse gedreht und im Ausführungsbeispiel in zwölf verschiedenen Winkelstellungen mit hoher Genauigkeit mit Hilfe von Zahnkränzen drehfest mit dem Revolvergehäuse verbunden werden kann, weist auf ihrer dem Re volvergehäuse abgewandten Stirnfläche zwölf gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnete Aufnahmen 3 auf. Von diesen Aufnahmen 3 sind im Ausführungsbeispiel zwei diametral zueinander angeord nete Aufnahmen 3 so ausgebildet, daß in sie der Kupplungsteil 4′ eines Winkel-Spindelkopfes 4 beziehungsweise der Kupplungsteil 5′ eines geraden Winkelkopfes 5 eingesetzt werden kann. In die übrigen Aufnahmen 3 können statische Werkzeuge, insbesondere Werkzeug module 6, die je ein statisches Werkzeug tragen, eingesetzt werden. Selbstverständlich wäre es aber auch möglich, eine andere Anzahl und Anordnung von zur Aufnahme je eines Spindelkopfes 4 oder 5 ausgebildeter Aufnahmen 3 und/oder eine andere Anordnung und An zahl von Aufnahmen 3 auf der Werkzeugscheibe 1 vorzusehen.A tool disk 1 of a tool turret, which is otherwise not shown because it is designed in a known manner and which can be rotated about its central hollow shaft 2 relative to the turret housing and, in the exemplary embodiment, can be connected to the turret housing in a rotationally fixed manner in twelve different angular positions with the aid of toothed rims their front face facing away from the revolver housing twelve receptacles 3 arranged uniformly distributed over the circumference. Of these receptacles 3 are two diametrically mutually angeord designated receptacles 3 in the exemplary embodiment so that in them the coupling part 4 'of an angular spindle head 4 or the coupling part 5' of a straight angle head 5 can be used. In the remaining receptacles 3 , static tools, in particular tool modules 6 , each carrying a static tool, can be used. Of course, it would also be possible to provide a different number and arrangement of receptacles 3 or 5 designed for receiving a spindle head 4 and / or a different arrangement and number of receptacles 3 on the tool disk 1 .
Der Winkel-Spindelkopf 4 weist in einem blockförmigen Gehäuse 7, da mit seiner einen Seite an der Frontseite der Werkzeugscheibe 1 anliegt, wenn dieser Spindelkopf 4 mit der Werkzeugscheibe 1 gekuppelt ist, eine drehbar gelagerte Spindel 8 auf. Ihre Wälzlager sind mit 9 bezeichnet. Die Spindel 8, die radial bezüglich der Hohlwelle 2 verläuft, steht über die der Hohlwelle 2 abgewandte Stirnseite des Gehäuses 2 über und bildet mit diesem Endabschnitt eine als Konus 10 dargestellte Werkzeugaufnahme dar. Selbstver ständlich könnte statt des Konus auch eine andere Werkzeugauf nahme vorgesehen sein. In der hohlen Spindel 8 ist eine vorgespannte Feder 11, bei der es sich im Ausführungsbeispiel um ein Teller- Federpaket handelt, angeordnet, die sich einerseits an einer Innen schulter der Spindel 8 und andererseits an einem Federteller ab stützt, der mit einer längsverschiebbar in der Längsachse der Spindel 8 liegenden Stange 12 fest verbunden ist. Die Feder könnte aber auch beispielsweise hinter der Spindel angeordnet sein. Diese Stange 12 betätigt eine nicht dargestellte Spannvorrichtung, in deren Schließstellung das in den Konus 10 eingesetzte Werkzeug fest mit dem Konus 10 verbunden ist. Die Kraft der Feder 11 hält die Sperre in der Schließstellung. Sie gibt aber das Werkzeug frei, wenn die Stange 12 entgegen der Kraft der Feder 11 um den Löseweg verschoben wird.The angular spindle head 4 has a rotatably mounted spindle 8 in a block-shaped housing 7 , since one side bears against the front of the tool disc 1 when this spindle head 4 is coupled to the tool disc 1 . Your roller bearings are designated 9 . Be the spindle 8 radially with respect to runs of the hollow shaft 2, is connected via the hollow shaft 2 remote end of the housing 2 and forms with this end portion of a tool holder shown as a cone 10 represents. Selbstver understandable could take place of the cone, a different toolholders provided . In the hollow spindle 8 is a preloaded spring 11 , which in the exemplary embodiment is a plate and spring assembly, which is supported on the one hand on an inner shoulder of the spindle 8 and on the other hand on a spring plate, which can be moved with a longitudinally in the Longitudinal axis of the spindle 8 lying rod 12 is fixedly connected. The spring could also be arranged, for example, behind the spindle. This rod 12 actuates a clamping device, not shown, in the closed position of which the tool inserted into the cone 10 is firmly connected to the cone 10 . The force of the spring 11 holds the lock in the closed position. But it releases the tool when the rod 12 is moved against the force of the spring 11 by the release path.
Für den Antrieb der Spindel 8 ist auf dieser fest ein erstes Kegel rad 13 angeordnet, das mit einem zweiten Kegelrad 14 kämmt. Letz teres ist fest auf einer Antriebswelle 15 verbunden, die drehbar im Kupplungsteil 4′ gelagert ist und über dessen vom Gehäuse 7 wegweisendes Ende übersteht. Diese Ende wird mit einem nicht dargestellten Antriebsmotor gekuppelt, wenn der Kupplungsteil 4′ in die Aufnahme 3 eingesetzt wird. Im Abstand von dem dem Konus 10 abgewandten Ende der Spindel 8 und der ihm benachbarten Stirnwand des Gehäuses 7 ist in diesem konzentrisch zur Stange 12 ein hy draulischer Betätigungszylinder 16 angeordnet, dessen Kolben 16′ am Ende der Stange 12 anliegt. In den Zylinderraum, welcher von der der Stange 12 abgewandten Stirnfläche des Kolbens 16′ begrenzt wird, mündet eine Hydraulikmittelleitung 17, die dicht an eine in der Werkzeugscheibe 1 vorgesehene Hydraulikmittelleitung 18 angeschlossen ist, wenn das Gehäuse 7 an der Werkzeugscheibe 1 anliegt. In der Wechselstellung der Werkzeugscheibe 1 ist die Hydraulikmittelleitung 18 an einen in die Hohlwelle eingebauten Drehverteiler mit eingebautem Wegeventil angeschlossen, das einer seits mit einer Druckleitung und einer Entlastungsleitung verbunden ist.For driving the spindle 8 , a first bevel gear 13 is fixedly arranged on this, which meshes with a second bevel gear 14 . Last teres is fixedly connected to a drive shaft 15 which is rotatably mounted in the coupling part 4 ' and protrudes beyond its end pointing away from the housing 7 . This end is coupled to a drive motor, not shown, when the coupling part 4 'is inserted into the receptacle 3 . At a distance from the cone 10 facing the end of the spindle 8 and the adjacent end wall of the housing 7 , a hy draulic actuating cylinder 16 is arranged concentrically with the rod 12 , the piston 16 'of which bears against the end of the rod 12 . In the cylinder space, which is delimited by the end face of the piston 12 facing away from the piston 16 ' , opens a hydraulic medium line 17 which is tightly connected to a hydraulic medium line 18 provided in the tool disk 1 when the housing 7 abuts the tool disk 1 . In the changing position of the tool disk 1 , the hydraulic medium line 18 is connected to a rotary distributor built into the hollow shaft with a built-in directional valve, which is connected on the one hand to a pressure line and a relief line.
Wird mittels des Wegeventils die Hydraulikmittelleitung 18 mit der Druckleitung verbunden, dann verschiebt der Kolben 16′ die Stange 12 entgegen der Kraft der Feder 11 in die Freigabestellung. Nunmehr kann mittels eines Greifers das Werkzeug aus dem Konus 10 herausgenommen und durch ein anderes Werkzeug ersetzt werden. Sobald das neue Werkzeug eingesetzt ist, wird die Hydraulikmit telleitung 18 mit der Entlastungsleitung verbunden. Nun schiebt die Feder 11 die Stange 12 und den Kolben 16′ wieder zurück in die Ausgangslage, in welcher die Spannvorrichtung geschlossen ist. Ein Werkzeugwechsel ist also ebenso einfach wie bei statischen Werkzeugen zumal das Wegeventil rasch hydraulisch oder elektro magnetisch betätigt werden kann.If the hydraulic medium line 18 is connected to the pressure line by means of the directional control valve, then the piston 16 ' moves the rod 12 against the force of the spring 11 into the release position. The tool can now be removed from the cone 10 by means of a gripper and replaced by another tool. As soon as the new tool is inserted, the hydraulic line 18 is connected to the relief line. Now the spring 11 pushes the rod 12 and the piston 16 ' back into the starting position in which the clamping device is closed. A tool change is just as easy as with static tools, especially since the directional control valve can be operated quickly hydraulically or electromagnetically.
Im Gehäuse 19 des geraden Spindelkopfes 5 ist eine Spindel 20 drehbar gelagert, welche wie die Spindel 8 ausgebildet ist, aller dings parallel zur Hohlwelle 2 verläuft, wenn der Kupplungsteil 5′ des Spindelkopfes 5 in seine Aufnahme 3 eingesetzt ist. In der hohlen Spindel 20 ist ebenfalls eine vorgespannte Feder 21 in Form eines Teller-Federpaketes angeordnet, die von einer längs verschiebbaren Stange 22 durchdrungen wird, welche die in gleicher Weise wie bei dem Winkel-Spindelkopf 4 ausgebildete Spannvorrichtung öffnet und schließt. Das dem Konus 23 der Spindel 20 abgewandte Ende der Stange 22 liegt in einer Bohrung des Gehäuses 19 frei, welche auf eine Bohrung der Werkzeugscheibe 1 ausgerichtet ist, wenn der Kupplungsteil 5′ in die Aufnahme 3 eingesetzt ist. In der Bohrung der Werkzeugscheibe 1 liegt eine Kolbenstange 24 eines Hydraulikzylinders 25, die andererseits fest mit dessen Kolben 25′ verbunden ist. Das Ende der Stange 22 liegt am freien Ende der Kolbenstange 24 an. Um die Sperrvorrichtung zu öffnen, braucht deshalb nur der Kolben 25′ gegen die Spindel 20 hin verschoben zu werden. Um dies zu ermöglichen, mündet in den Zylinderraum, welcher von der der Spindel 20 abgekehrten Stirnfläche des Kolbens 25′ begrenzt wird, eine Hydraulikmittelleitung 26, die ebenfalls an den Drehverteiler angeschlossen ist.In the housing 19 of the straight spindle head 5 , a spindle 20 is rotatably mounted, which is designed like the spindle 8 , all parallel to the hollow shaft 2 when the coupling part 5 'of the spindle head 5 is inserted into its receptacle 3 . In the hollow spindle 20 there is also a preloaded spring 21 in the form of a plate and spring assembly, which is penetrated by a longitudinally displaceable rod 22 , which opens and closes the clamping device designed in the same way as for the angle spindle head 4 . The cone 23 of the spindle 20 facing away from the end of the rod 22 is exposed in a bore in the housing 19 , which is aligned with a bore in the tool disk 1 when the coupling part 5 ' is inserted into the receptacle 3 . In the bore of the tool disc 1 is a piston rod 24 of a hydraulic cylinder 25 , which on the other hand is firmly connected to the piston 25 ' . The end of the rod 22 abuts the free end of the piston rod 24 . To open the locking device, therefore, only the piston 25 ' needs to be moved against the spindle 20 . To make this possible, a hydraulic medium line 26 opens into the cylinder space, which is delimited by the end face of the piston 25 ' facing away from the spindle 20 , which is also connected to the rotary distributor.
Der Antrieb der Spindel 20 erfolgt über ein auf ihr fest ange ordnetes Stirnzahnrad 27, das mit einem Stirnzahnrad 28 auf einer parallel zur Spindel 20 angeordneten Antriebswelle 29 sitzt. Letztere durchdringt den Kupplungsteil 5′. Ihr über diesen über stehendes Ende ist mit einem nicht dargestellten Antriebsmotor zumindest dann gekuppelt, wenn sich der Spindelkopf 5 in seiner Arbeitsstellung befindet. The spindle 20 is driven via a spur gear 27 which is fixedly arranged on it and which is seated with a spur gear 28 on a drive shaft 29 arranged parallel to the spindle 20 . The latter penetrates the coupling part 5 ' . Your over this over standing end is coupled with a drive motor, not shown, at least when the spindle head 5 is in its working position.
Um wahlweise den Winkel-Spindelkopf 4 oder einer geraden Spindel kopf 105 in ein und dieselbe Aufnahme einsetzen zu können, ist, wie Fig. 4 zeigt, bei dem Spindelkopf 105 der Hydraulikzylinder 125 im Gehäuse 119 des Spindelkopfes 105 angeordnet. Die die Sperr vorrichtung betätigende Stange 122 liegt direkt am Kolben 125′ des Hydraulikzylinders 125 an. Die Betätigung der Stange 122 er folgt also unmittelbar wie bei dem Winkel-Spindelkopf 4. Eine Hydraulikmittelleitung 117 führt vom Hydraulikzylinder 125 zu derjenigen Stelle, an welcher die Hydraulikmittelleitung 18 der Werkzeugscheibe 1 endet. Deshalb ist bei diesem Spindelkopf 105 die Verbindung der Hydraulikmittelleitung 117 mit dem Drehverteiler hergestellt, sobald der Kupplungsteil 105′ des Spindelkopfes 105 in die Aufnahme 3 eingesetzt ist.To selectively angle spindle head 4 or a straight spindle head to be able to use in one and the same support 105, is, as FIG. 4, the hydraulic cylinder 125 disposed at the spindle head 105 in the housing 119 of the spindle head 105. The locking device actuating rod 122 is located directly on the piston 125 'of the hydraulic cylinder 125 . The actuation of the rod 122 follows it directly as with the angle spindle head 4th A hydraulic medium line 117 leads from the hydraulic cylinder 125 to the point at which the hydraulic medium line 18 of the tool disk 1 ends. Therefore, in this spindle head 105, the connection of the hydraulic medium line 117 to the rotary distributor is established as soon as the coupling part 105 'of the spindle head 105 is inserted into the receptacle 3 .
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of patent without earlier publication of application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |