CH629986A5

CH629986A5 - Device for controlling tool holders on a rotating tool head

Info

Publication number: CH629986A5
Application number: CH894778A
Authority: CH
Inventors: Kurt Jauch
Original assignee: Kurt Jauch
Priority date: 1977-08-25
Filing date: 1978-08-24
Publication date: 1982-05-28
Also published as: DE2738402A1; DE2738402C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern von an einem umlaufenden Werkzeugkopf radial verstellbar angeordneten Werkzeughaltern, mit einer Steuerhülse, die an einer gleichachsig mit dem Werkzeugkopf angeordneten The invention relates to a device for controlling tool holders arranged radially adjustably on a rotating tool head, with a control sleeve, which is arranged on a coaxial with the tool head

Hohlwelle axial verstellbar geführt ist und an ihrer Aussenseite Konusflächen aufweist, und mit zweiarmigen Stellhebeln, von denen jeder auf einer quer zur Hohlwelle am Werkzeugkopf angeordneten Achse schwenkbar gelagert ist, mit seinem vorderen Arm gelenkig an einem der Werkzeughalter angreift und sich mit seinem hinteren Arm an einer der Konusflächen der Steuerhülse abstützt. Hollow shaft is guided axially adjustable and has conical surfaces on the outside, and with two-armed adjusting levers, each of which is pivotally mounted on an axis arranged transversely to the hollow shaft on the tool head, articulates with its front arm on one of the tool holders and engages with its rear arm one of the conical surfaces of the control sleeve is supported.

Als Konusflächen im Sinne der Erfindung wie im Sinne des vorausgesetzten Standes der Technik sind neben Flächen, die in einer Kegelfläche liegen, auch alle anderen Flächen zu verstehen, die sich unter einem Winkel zur Drehachse des Werkzeugkopfes erstrecken, beispielsweise schmale ebene Flächen, die sich im wesentlichen längs einer Mantellinie einer Kegelfläche erstrecken. As conical surfaces in the sense of the invention as in the sense of the prior art, in addition to surfaces that lie in a conical surface, all other surfaces are to be understood that extend at an angle to the axis of rotation of the tool head, for example narrow flat surfaces that extend in the extend substantially along a surface line of a conical surface.

Bei einer bekannten Vorrichtung der beschriebenen Gattung (DE-OS 1 913 377) sind die beiden Arme jedes Stellhebels annähernd gleich gross und in bezug auf die Achse des Stellhebels so angeordnet, dass die bei umlaufendem Werkzeugkopf an den Stellhebeln selbst auftretenden Fliehkräfte sich im wesentlichen drehmomentneutral verhalten, also nicht in nennenswertem Mass bestrebt sind, die Stellhebel zu schwenken. Die an den Werkzeughaltern auftretenden Fliehkräfte sind dagegen nicht im Gleichgewicht; sie erzeugen Momente, die bestrebt sind, die Stellhebel so zu schwenken, dass deren hintere Arme gegen die Konusflächen der Steuerhülse gedrückt werden. So wird in an sich erwünschter Weise verhindert, dass die hinteren Arme der Stellhebel während des Betriebes von den Konusflächen der Steuerhülse abheben; die Fliehkräfte sorgen also für eine spielfreie Umsetzung axialer Bewegungen der Steuerhülse in radiale Bewegungen der Werkzeughalter. Das dabei auftretende Über- oder Untersetzungsverhältnis hängt vom Winkel der Konusflächen der Steuerhülse ab; man hat diesen Winkel kleiner als 45° gewählt, um mit einer entsprechend grossen Axialverstellung der Steuerhülse die Werkzeughalter feinfühlig steuern zu können. Bisher hat man geglaubt, In a known device of the type described (DE-OS 1 913 377), the two arms of each actuating lever are approximately of the same size and are arranged with respect to the axis of the actuating lever in such a way that the centrifugal forces which occur on the actuating levers themselves when the tool head rotates are essentially torque-neutral behave, i.e. do not strive to a significant degree, to pivot the control levers. The centrifugal forces occurring on the tool holders, however, are not in balance; they generate moments that tend to pivot the actuating levers so that their rear arms are pressed against the conical surfaces of the control sleeve. This prevents the rear arms of the actuating levers from lifting off the conical surfaces of the control sleeve during operation in a manner that is desirable per se; the centrifugal forces thus ensure that axial movements of the control sleeve are converted into radial movements of the tool holder without play. The step-up or step-down ratio that occurs depends on the angle of the conical surfaces of the control sleeve; this angle has been chosen to be less than 45 ° in order to be able to control the tool holder sensitively with a correspondingly large axial adjustment of the control sleeve. So far it was believed

durch die Wahl entsprechend kleiner Winkel der Konusflächen auch die im Betrieb auftretenden Kräfte ohne weiteres beherrschen zu können, da die zum Verschieben der Steuerhülse erforderliche Axialkraft bei gegebener Drehzahl des Werkzeugkopfes sowie gegebener träger Masse und Stellung der Werkzeughalter dem Sinus des Winkels der Konusflächen proportional ist, so dass bei einem kleinen Winkel eine entsprechend kleine Axialkraft an der Steuerhülse erforderlich ist. Mit den an den Enden der Steuerhebel auftretenden Flächenpressungen glaubte man durch Verwendung gehärteter Bauteile fertig werden zu können. by choosing correspondingly small angles of the conical surfaces, the forces occurring during operation can also be easily controlled, since the axial force required to move the control sleeve is proportional to the sine of the angle of the conical surfaces at a given speed of the tool head and given inertial mass and position of the tool holder, so that with a small angle a correspondingly small axial force is required on the control sleeve. It was believed that the surface pressures at the ends of the control levers could be dealt with by using hardened components.

Der Erfindung liegt indessen die Erkenntnis zugrunde, dass die beschriebenen Massnahmen nicht genügen, um auch bei grossen Drehzahlen des Werkzeughalters in der Grössenordnung von etwa 2000 bis 6000 Umdrehungen je Minute eine Steuerung zu ermöglichen, die auch nach längerer Benutzungsdauer der Vorrichtung hohen Genauigkeitsanforderungen entspricht. Die an den Werkzeughaltern auftretenden Fliehkräfte drücken nämlich die hinteren Arme der Stellhebel mit solcher Kraft gegen die Konusflächen der Steuerhülse, dass die dort auftretende Reibung allein schon eine erhebliche Kraft zum Verschieben der Steuerhülse erforderlich macht. Hinzu kommt die axiale Kraft, die der Summe der Axialkomponenten der von den hinteren Armen der Stellhebel auf die Steuerhülse übertragenen Kräfte entspricht. Noch nicht eingerechnet sind hierbei diejenigen Kräfte, die als Reaktion auf die radialen Schnittkräfte der an den Werkzeughaltern angeordneten Werkzeuge in jedem Fall, also auch schon bei niedriger Drehzahl des Werkzeugkopfes, auftreten. Die insgesamt erhebliche Axialkraft, die zum Verstellen der Steuerhülse erforderlich ist, führt zu elastischen Verformungen in dem zum Verschieben der Steuer2 However, the invention is based on the knowledge that the measures described are not sufficient to enable control even at high speeds of the tool holder in the order of magnitude of approximately 2000 to 6000 revolutions per minute, which corresponds to high accuracy requirements even after the device has been in use for a long time. The centrifugal forces that occur on the tool holders press the rear arms of the actuating levers against the conical surfaces of the control sleeve with such force that the friction occurring there alone already requires a considerable force to move the control sleeve. Added to this is the axial force, which corresponds to the sum of the axial components of the forces transmitted from the rear arms of the adjusting levers to the control sleeve. The forces that occur in any case in response to the radial cutting forces of the tools arranged on the tool holders, that is to say even at a low speed of the tool head, are not yet included here. The overall considerable axial force that is required to adjust the control sleeve leads to elastic deformations in the to move the Steuer2

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hülse vorgesehenen Antrieb, der in der Praxis aus Platz- und Kostengründen nicht so starr gestaltet werden kann, dass diese Verformungen ohne schädlichen Einfluss auf die Arbeitsgenauigkeit der Werkzeuge blieben. Die Verhältnisse werden noch ungünstiger, wenn die Konusflächen der Steuerhülse infolge der erheblichen, von den hinteren Armen der Stellhebel auf sie ausgeübten Flächenpressung ihre ursprüngliche Oberflächengüte eingebüsst haben. sleeve provided drive, which in practice can not be designed so rigidly for space and cost reasons that these deformations have no harmful influence on the working accuracy of the tools. The situation becomes even more unfavorable if the conical surfaces of the control sleeve have lost their original surface quality as a result of the considerable surface pressure exerted on them by the rear arms of the adjusting levers.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung derart weiterzubilden, dass die Werkzeughalter auch bei hohen Drehzahlen feinfühlig gesteuert werden können. It is therefore an object of the invention to develop a device of the type described in the introduction in such a way that the tool holder can be controlled sensitively even at high speeds.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der hintere Arm jedes Stellhebels mit einem Gegengewicht zum Ausgleich der Fliehkraft des zugehörigen Werkzeughalters verbunden ist. The object is achieved in that the rear arm of each control lever is connected to a counterweight to compensate for the centrifugal force of the associated tool holder.

Damit lässt sich die bei gegebener Drehzahl des umlaufenden Werkzeugkopfes und bei einer mittleren Arbeitsstellung der Stellhebel zwischen deren hinteren Armen und den Konusflächen auftretende Flächenpressung beliebig klein halten. Im allgemeinen wird nicht angestrebt, die Fliehkräfte der Werkzeughalter mit den Gegengewichten vollständig auszugleichen, denn im allgemeinen ist es erwünscht, dass diese Fliehkräfte unabhängig von etwa zusätzlich vorhandenen Federkräften imstande sind, die hinteren Arme der Stellhebel ständig an den Konusflächen der Steuerhülse anliegend zu halten. Die dort auftretenden Berührungskräfte lassen sich aber in jedem Fall so gering halten, dass sie die erforderlichen axialen Bewegungen der Steuerhülse nicht nennenswert behindern und keinesfalls Flächenpressungen hervorrufen, die der Lebensdauer der Steuerhülse abträglich wären. This allows the surface pressure occurring between the rear arms and the cone surfaces to be kept arbitrarily small at a given rotational speed of the rotating tool head and in a medium working position. In general, the aim is not to completely compensate the centrifugal forces of the tool holder with the counterweights, because in general it is desirable that these centrifugal forces are able to keep the rear arms of the actuating levers constantly in contact with the conical surfaces of the control sleeve, regardless of any additional spring forces. In any case, the contact forces occurring there can be kept so low that they do not significantly impede the required axial movements of the control sleeve and in no way cause surface pressures that would be detrimental to the service life of the control sleeve.

Es ist zwar auch schon eine Vorrichtung zum Steuern von an einem umlaufenden Werkzeugkopf radial verschiebbaren Werkzeughaltern bekannt (DE-PS 1 602 689), bei der eine axial verstellbare, topfförmige Steuerhülse mit einer konischen Innenfläche die mit je einer Rolle zum Abrollen auf je einer Mantellinie dieser konischen Innenfläche versehenen radial äusseren Enden der Werkzeughalter umschliesst. Die Werkzeughalter sind durch Stangen mit je einem ihnen in be-zug auf die Drehachse des Werkzeugkopfes diametral gegenüberliegenden Ausgleichsgewicht verbunden. Die an jedem Werkzeughalter einerseits und am zugehörigen Ausgleichsgewicht anderseits auftretenden Fliehkräfte können sich aber nur in einer ganz bestimmten radialen Stellung des Werkzeughalters bis auf eine bestimmte Restkraft aufheben, die erforderlich ist, um die am Werkzeughalter gelagerte Rolle an der Konusfläche der Steuerhülse anliegend zu halten. Jede radial nach aussen gerichtete Auslenkung des Werkzeughalters aus dieser bestimmten Stellung lässt die Fliehkraft, mit der sich seine Rolle an der Konusfläche der Steuerhülse abstützt, je nach Drehzahl des Werkzeugkopfes mehr oder weniger erheblich anwachsen, da sich der Gesamtschwerpunkt der aus dem Werkzeugkopf, dem zugehörigen Gegengewicht und der sie verbindenden Stange bestehenden Baugruppe weiter von der Drehachse des Werkzeugkopfes entfernt. There is already a device for controlling radially displaceable tool holders on a rotating tool head (DE-PS 1 602 689), in which an axially adjustable, pot-shaped control sleeve with a conical inner surface each with a roll for rolling on a surface line this conical inner surface provided radially outer ends of the tool holder. The tool holders are connected by rods to a counterweight diametrically opposite them with respect to the axis of rotation of the tool head. The centrifugal forces that occur on each tool holder on the one hand and on the associated balancing weight on the other hand can only cancel each other out in a very specific radial position of the tool holder to a certain residual force that is required to hold the roller mounted on the tool holder against the conical surface of the control sleeve. Every radially outward deflection of the tool holder from this particular position allows the centrifugal force with which its role is supported on the conical surface of the control sleeve to increase more or less depending on the speed of the tool head, since the overall center of gravity of the tool head, the associated one Counterweight and the existing assembly connecting rod further away from the axis of rotation of the tool head.

Demgegenüber verhält sich die erfindungsgemässe Vorrichtung gegenüber Auslenkungen der Werkzeughalter in erster Näherung neutral, da die Lage des Gesamtschwerpunktes jeder aus einem Werkzeughalter, einem Gegengewicht und dem sie verbindenden Stellhebel bestehenden Baugruppe so angeordnet sein kann, dass er bei Auslenkungen der Werkzeughalter seine Lage nicht oder jedenfalls nicht wesentlich ändert. In contrast, the device according to the invention behaves neutrally to deflections of the tool holder in a first approximation, since the position of the overall center of gravity of each assembly consisting of a tool holder, a counterweight and the connecting lever connecting them can be arranged such that it does not, or at any rate, its position when the tool holder is deflected does not change significantly.

Vorzugsweise liegt deshalb der Gesamtschwerpunkt jeder aus einem Werkzeughalter samt zugehörigem Werkzeug, Stellhebel und Gegengewicht bestehenden Baugruppe zu629 986 Therefore, the total center of gravity of each assembly consisting of a tool holder together with the associated tool, adjusting lever and counterweight is preferably 629,986

mindest annähernd in derjenigen zur Drehachse des Werkzeugkopfes normalen Ebene, in der die Achsen der Stellhebel liegen. at least approximately in the plane normal to the axis of rotation of the tool head, in which the axes of the adjusting levers lie.

Bei gegebener träger Masse jedes Werkzeughalters samt zugehörigem Werkzeug und gegebenen Längen der Hebelarme lässt sich das Gegengewicht beispielsweise so bemessen, dass der erwünschte Fliehkraftausgleich sich dann genau einstellt, wenn die Verbindungslinie zwischen den Schwerpunkten des Werkzeughalters samt Werkzeug einerseits und des Gegengewichts anderseits parallel zur Drehachse des Werkzeugkopfes verläuft. Auslenkungen aus dieser Lage haben zwar zur Folge, dass der Fliehkraftausgleich gestört wird, doch sind diese Störungen im allgemeinen unerheblich. Solche Störungen des Fliehkraftausgleichs treten selbst dann auf, wenn der Gesamtschwerpunkt der betreffenden, aus Werkzeughalter samt Werkzeug, Stellhebel und Gegengewicht bestehenden Baugruppe genau mit der Schwenkachse des Stellhebels übereinstimmt. Ursache ist die bei gegebener Drehzahl auftretende Verminderung der Fliehkraft an derjenigen Masse, die radial nach innen wandert bei gleichzeitiger Zunahme der Fliehkraft an derjenigen Masse, die radial nach aussen wandert. Wenn auch diese Erscheinung im allgemeinen unschädlich ist, so kann sie doch gemäss einer Weiterbildung der Erfindung wenigstens teilweise dadurch ausgeglichen werden, dass der Gesamtschwerpunkt jeder aus einem Werkzeughalter samt zugehörigem Werkzeug, Stellhebel und Gegengewicht bestehenden Baugruppe von der Drehachse des Werkzeugkopfes einen grösseren Abstand hat als die Achse des zugehörigen Stellhebels, und dass jedes Gegengewicht am hinteren Arm des zugehörigen Stellhebels starr befestigt ist. Given the inertial mass of each tool holder including the associated tool and given lengths of the lever arms, the counterweight can be dimensioned, for example, so that the desired centrifugal force compensation is set precisely when the connecting line between the center of gravity of the tool holder including tool on the one hand and the counterweight on the other hand parallel to the axis of rotation of the Tool head runs. Deflections from this position result in the centrifugal force balance being disturbed, but these disturbances are generally negligible. Such disturbances in the centrifugal force compensation occur even if the overall center of gravity of the relevant assembly consisting of tool holder including tool, adjusting lever and counterweight exactly matches the pivot axis of the adjusting lever. The reason for this is the reduction in centrifugal force at the mass that is moving radially inward at a given speed, while the centrifugal force at the mass that is moving radially outward increases at the same time. Although this phenomenon is generally harmless, according to a further development of the invention it can at least partially be compensated for by the fact that the overall center of gravity of each assembly consisting of a tool holder including the associated tool, adjusting lever and counterweight is at a greater distance from the axis of rotation of the tool head than the axis of the associated control lever, and that each counterweight is rigidly attached to the rear arm of the associated control lever.

Dadurch wird verhindert, dass die Gegengewichte die Fliehkräfte der zugehörigen Werkzeughalter in zu starkem Mass überkompensieren. Jede nach aussen gerichtete Bewegung eines Gegengewichts hat bei dieser Ausführungsform der Erfindung nämlich zur Folge, dass sich der wirksame Hebelarm dieses Gegengewichts in bezug auf die Achse des zugehörigen Stellhebels vermindert, wodurch die Zunahme der an diesem Gegengewicht auftretenden Fliehkraft zu einem mehr oder weniger grossen Teil kompensiert wird. Entsprechendes gilt auch für die Werkzeughalter, wenn diese starr am jeweils zugehörigen Stellhebel befestigt sind, was jedoch in all den Fällen nicht durchführbar ist, in denen auf eine exakt radiale Führung der Werkzeughalter Wert gelegt wird. This prevents the counterweights from overcompensating the centrifugal forces of the associated tool holder. Each outward movement of a counterweight in this embodiment of the invention has the consequence that the effective lever arm of this counterweight is reduced in relation to the axis of the associated control lever, as a result of which the increase in the centrifugal force occurring on this counterweight is to a greater or lesser extent is compensated. The same also applies to the tool holder if they are rigidly attached to the respectively associated actuating lever, but this cannot be carried out in all cases in which value is placed on an exact radial guidance of the tool holder.

Alternativ kann jedes Gegengewicht gelenkig mit dem zugehörigen Stellhebel verbunden und in einer mit dem Werkzeugkopf umlaufenden radialen Führung geführt sein. Alternatively, each counterweight can be connected in an articulated manner to the associated actuating lever and can be guided in a radial guide running around the tool head.

In jedem Fall, vor allem aber bei der im Vorstehenden beschriebenen Alternative, ist es vorteilhaft, wenn jedes Gegengewicht einen verstell- und/oder auswechselbaren Ballastkörper enthält. Dadurch ist es möglich, für die im Betrieb am häufigsten auftretende Stellung der Werkzeughalter den Fliehkraftausgleich in jeder gewünschten Genauigkeit einzustellen. In any case, but especially in the alternative described above, it is advantageous if each counterweight contains an adjustable and / or exchangeable ballast body. This makes it possible to set the centrifugal force compensation in any desired accuracy for the position of the tool holder that occurs most frequently during operation.

Für den Fall, dass die Genauigkeit des Fliehkraftausgleichs von der Stellung der Werkzeughalter - und damit auch der Stellhebel und Gegengewichte - weitgehend unabhängig gemacht werden soll, ist gemäss einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung jeder Stellhebel am Werkzeugkopf durch zumindest eine Feder abgestützt, die sich Auslenkungen des Stellhebels aus einer Mittelstellung widersetzt. Im Rahmen dieser Weiterbildung sind die verschiedensten Federgestaltungen und -anordnungen denkbar. In the event that the accuracy of the centrifugal force compensation is to be made largely independent of the position of the tool holder - and thus also the setting lever and counterweights -, according to a particularly advantageous development of the invention, each setting lever on the tool head is supported by at least one spring which deflects itself the control lever from a middle position. A wide variety of spring designs and arrangements are conceivable within the scope of this development.

Eine zweckmässige Ausführung besteht darin, dass zwischen jedem Gegengewicht und einem am Werkzeugkopf befestigten Widerlager eine auf Druck beanspruchte Feder eingespannt ist. An expedient embodiment consists in that a spring under pressure is clamped between each counterweight and an abutment fastened to the tool head.

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Alternativ oder zusätzlich kann zwischen jedem Werkzeughalter und dem Werkzeugkopf eine auf Druck beanspruchte Feder eingespannt sein. Dabei ist die Feder zweckmässigerweise in einem Hohlraum des Werkzeughalters angeordnet, in den ein am Werkzeugkopf befestigtes Widerlager hineinragt. Alternatively or additionally, a spring that is subjected to pressure can be clamped between each tool holder and the tool head. The spring is expediently arranged in a cavity of the tool holder into which an abutment attached to the tool head projects.

In all diesen Fällen ist es vorteilhaft, wenn die Feder eine progressive Kraft-Weg-Kennlinie hat. In all of these cases, it is advantageous if the spring has a progressive force-displacement characteristic.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung erläutert, die einen Axialschnitt durch eine Bearbeitungseinheit mit einer er-findungsgemässen Vorrichtung zum Verstellen von Werkzeughaltern darstellt. An embodiment of the invention is explained below with reference to a schematic drawing, which represents an axial section through a processing unit with an inventive device for adjusting tool holders.

Die dargestellte Bearbeitungseinheit 10 ist in Richtung des Doppelpfeils A in einer Führung 12 verschiebbar geführt; die Führung 12 kann an einem nicht dargestellten Maschinenbett, Drehtisch od. dgl. einer Werkzeugmaschine ausgebildet sein. Zum Verschieben der Bearbeitungseinheit 10 ist parallel zur Führung 12 eine Vorschubspindel 14 angeordnet, die einerseits mit einem Schrittmotor 16 gekuppelt und anderseits in eine Kugelumlaufbüchse 18 eingeschraubt ist, welche in einem Gehäuseteil 20 der Bearbeitungseinheit 10 befestigt ist. The processing unit 10 shown is guided in the direction of the double arrow A in a guide 12; the guide 12 can be formed on a machine bed, rotary table or the like, not shown, of a machine tool. To move the processing unit 10, a feed spindle 14 is arranged parallel to the guide 12, which on the one hand is coupled to a stepper motor 16 and on the other hand is screwed into a recirculating ball bushing 18 which is fastened in a housing part 20 of the processing unit 10.

Die Bearbeitungseinheit 10 weist einen Werkzeugkopf 22 auf, der in bezug auf eine Drehachse B rotationssymmetrisch gestaltet und um diese Achse drehantreibbar ist. Zum Werkzeugkopf 22 gehört eine Hohlwelle 24, die mit zwei Kugellagern 26 im Gehäuseteil 20 gelagert ist und an ihrem vorderen, in der Zeichnung linken Ende einen Flansch 28 aufweist. Am Flansch 28 ist eine Führungsplatte 30 festgeschraubt und mittels eines zylindrischen Ansatzes 32 zentriert. The processing unit 10 has a tool head 22 which is designed to be rotationally symmetrical with respect to an axis of rotation B and can be driven in rotation about this axis. The tool head 22 includes a hollow shaft 24, which is supported by two ball bearings 26 in the housing part 20 and has a flange 28 at its front end, which is on the left in the drawing. A guide plate 30 is screwed onto the flange 28 and centered by means of a cylindrical projection 32.

An der Vorderseite der Führungsplatte 30 sind vier Werkzeughalter 34 um je 90° gegeneinander versetzt angeordnet, so dass sie einander in bezug auf die Drehachse B paarweise gegenüberliegen. Jeder der Werkzeughalter 34 ist an der Führungsplatte 30 radial verschiebbar geführt, was für zwei in der Zeichnungsebene liegende Werkzeughalter durch Doppelpfeile C angedeutet ist. An jedem Werkzeughalter 34 ist ein Drehwerkzeug 36 befestigt, das einen im dargestellten Beispiel draht- oder stangenförmigen Werkstoff D spanabhebend bearbeitet. Anstelle eines solchen Werkstoffs, aus dem einzelne Werkstücke erst durch die Bearbeitung entstehen, können die Drehwerkzeuge 36 auch einzeln zugeführte und von einer nicht dargestellten Spannvorrichtung festgehaltene Werkstücke bearbeiten. On the front side of the guide plate 30, four tool holders 34 are arranged offset from one another by 90 ° each, so that they are opposite one another in pairs with respect to the axis of rotation B. Each of the tool holders 34 is guided in a radially displaceable manner on the guide plate 30, which is indicated by two arrows C for two tool holders lying in the plane of the drawing. A rotary tool 36 is fastened to each tool holder 34 and machines a wire or rod-shaped material D in the example shown. Instead of such a material, from which individual workpieces are only created by machining, the turning tools 36 can also process workpieces individually supplied and held by a clamping device, not shown.

Jedem Werkzeughalter 34 ist einer von vier Stellhebeln 38 zugeordnet, die ebenfalls um je 90° gegeneinander versetzt und einander paarweise in die Drehachse B enthaltenden Ebenen gegenüberliegend auf je einer Achse 40 gelagert sind. Die vier Achsen 40 liegen in einer gemeinsamen, zur Drehachse B normalen Ebene E und kreuzen die Drehachse B in gleichen radialen Abständen. Die Stellhebel 38 sind zweiarmig und erstrecken sich im wesentlichen parallel zur Drehachse B. Jeder Stellhebel 38 greift mit seinem vorderen, in der Zeichnung linken Arm 42 in den zugehörigen Werkzeughalter 34 ein und bildet mit diesem eine Wälzverbindung. Der hintere Arm 44 jedes Stellhebels 38 ist etwa doppelt so lang wie der vordere Arm 42 und stützt sich an einer Steuerhülse 46 ab, die zu diesem Zweck für jeden Stellhebel 38 eine Konusfläche 48 aufweist. Each tool holder 34 is assigned one of four adjusting levers 38, which are likewise offset from one another by 90 ° each and are mounted opposite one another in pairs on the axes containing the axis of rotation B on an axis 40. The four axes 40 lie in a common plane E normal to the axis of rotation B and cross the axis of rotation B at equal radial distances. The actuating levers 38 have two arms and extend essentially parallel to the axis of rotation B. Each actuating lever 38 engages with its front arm 42, which is on the left in the drawing, in the associated tool holder 34 and forms a rolling connection with it. The rear arm 44 of each control lever 38 is approximately twice as long as the front arm 42 and is supported on a control sleeve 46, which has a conical surface 48 for each control lever 38 for this purpose.

Die Konusflächen 48 sind an durch Zwischenräume voneinander getrennten Stegen der Steuerhülse 46 ausgebildet und können sich an je eine oder mehrere achsparallele Steuerflächen anschliessen und/oder durch solche Steuerflächen unterbrochen sein. The conical surfaces 48 are formed on webs of the control sleeve 46 which are separated from one another by gaps and can each connect to one or more axially parallel control surfaces and / or be interrupted by such control surfaces.

Der hintere Arm 44 jedes Stellhebels 38 ist gelenkig mit einem zylindrischen Gegengewicht 54 verbunden, das in bezug auf die Drehachse B radial verschiebbar in einer radialen Führung 55 eines Führungsrings 56 geführt ist, der für die insgesamt vier Gegengewichte 54 vier um je 90° gegeneinander versetzte radiale Führungen aufweist und durch eine Mutter 58 zusammen mit dem Innenring des vorderen Kugellagers 26 auf dem vorderen, im Durchmesser grösseren Abschnitt der Hohlwelle 24 festgespannt ist. In jedes Gegengewicht 54 ist ein Ballastkörper 60 eingeschraubt, der zur Anpassung an Drehwerkzeuge 36 oder sonstige Bearbeitungswerkzeuge unterschiedlicher Masse auswechselbar ist. Zum Auswechseln der Ballastkörper 60 weist das Gehäuseteil 20 eine Öffnung auf, die normalerweise mit einem Stopfen 62 verschlossen ist. The rear arm 44 of each actuating lever 38 is connected in an articulated manner to a cylindrical counterweight 54, which is guided radially displaceably with respect to the axis of rotation B in a radial guide 55 of a guide ring 56, which for the total of four counterweights 54 offset four by 90 ° relative to one another has radial guides and is clamped by a nut 58 together with the inner ring of the front ball bearing 26 on the front, larger diameter section of the hollow shaft 24. A ballast body 60 is screwed into each counterweight 54 and can be exchanged for adaptation to turning tools 36 or other machining tools of different dimensions. To replace the ballast body 60, the housing part 20 has an opening which is normally closed with a plug 62.

Auf dem hinteren, im Durchmesser kleineren Teil der Hohlwelle 24 ist eine Riemenscheibe 64 für den Drehantrieb der Hohlwelle angeordnet und zusammen mit dem inneren Ring des hinteren Kugellagers 26 durch eine Mutter 66 festgespannt. A pulley 64 for rotating the hollow shaft is arranged on the rear part of the hollow shaft 24, which is smaller in diameter, and is clamped together with the inner ring of the rear ball bearing 26 by a nut 66.

Die Steuerhülse 46 ist am vorderen Ende eines Rohrkörpers 68 befestigt, der in der Hohlwelle 24 längs der Drehachse B verschiebbar geführt und durch eine Passfeder 70 mit der Hohlwelle zu gemeinsamer Drehung verbunden ist. Auf dem Rohrkörper 68 ist eine Schiebemuffe 72 mit Nadellagern 74 und Axiallagern 76 drehbar, jedoch axial unverschiebbar gelagert; die Anordnung ist durch eine Mutter 78 zusammengehalten und von einem Gehäuseteil 80 umschlossen, das mit dem Gehäuseteil 20 verschraubt ist. An der Schiebemuffe 72 ist ein zur Drehachse C paralleler Stift 82 befestigt, der in den Gehäuseteilen 20 und 80 verschiebbar geführt ist und die Schiebemuffe am Drehen hindert. The control sleeve 46 is fastened to the front end of a tubular body 68 which is guided in the hollow shaft 24 so as to be displaceable along the axis of rotation B and is connected to the hollow shaft for common rotation by a feather key 70. On the tubular body 68 a sliding sleeve 72 with needle bearings 74 and axial bearings 76 is rotatable, but axially immovable; the arrangement is held together by a nut 78 and enclosed by a housing part 80 which is screwed to the housing part 20. A pin 82, which is parallel to the axis of rotation C and is displaceably guided in the housing parts 20 and 80 and prevents the sliding sleeve from rotating, is fastened to the sliding sleeve 72.

Die Schiebemuffe 72 ist mit einer Kugelumlaufbüchse 84 verschraubt, auf der ein Schneckenrad 86 befestigt ist. Das Schneckenrad 86 ist mit Kugellagern 88 im Gehäuseteil 80 gelagert und kämmt mit einer ebenfalls in diesem Gehäuseteil gelagerten Schnecke 90, die mit einem Schrittmotor 92 gekuppelt ist. The sliding sleeve 72 is screwed to a recirculating ball bushing 84, on which a worm wheel 86 is fastened. The worm wheel 86 is mounted with ball bearings 88 in the housing part 80 and meshes with a worm 90 which is also mounted in this housing part and is coupled to a stepper motor 92.

Im Rohrkörper 68 ist ein Führungsrohr 94 angeordnet, das an seinem vorderen Ende eine den Werkstoff D zentrierende Führungsbüchse 96 enthält. Die Führungsbüchse 96 ist mittels eines im Führungsrohr 94 angeordneten Stellrohrs 98 verstellbar. A guide tube 94 is arranged in the tubular body 68 and contains a guide bushing 96 centering the material D at its front end. The guide sleeve 96 is adjustable by means of an adjusting tube 98 arranged in the guide tube 94.

Jeder Ballastkörper 60 hat eine in bezug auf die Drehachse B radiale und somit in bezug auf den Ballastkörper axiale Aussparung 100, in der eine Feder 102 (als Beispiel ist eine auf Druck beanspruchbare Kegelschraubenfeder dargestellt, also eine Feder mit progressiver Charakteristik) teilweise aufgenommen ist. Die Feder 102 ist zwischen dem Boden der Aussparung 100 und einem scheibenförmigen Widerlager 104 eingespannt, das mit einem Sprengring 106 in der Führung 55 befestigt ist. Each ballast body 60 has a recess 100 which is radial with respect to the axis of rotation B and thus axial with respect to the ballast body, in which a spring 102 (as an example a conical spring which can be subjected to pressure is shown, that is to say a spring with a progressive characteristic) is partially accommodated. The spring 102 is clamped between the bottom of the recess 100 and a disk-shaped abutment 104, which is fastened in the guide 55 with a snap ring 106.

In entsprechender Weise kann jeder Werkzeughalter 34, wie dargestellt, eine Aussparung 110 aufweisen, in der eine Feder 112, beispielsweise eine auf Druck beanspruchbare zylindrische Schraubenfeder, aufgenommen ist. Die Feder 112 ist zwischen dem Boden der Aussparung 110 und einem stift-förmigen Widerlager 114 eingespannt, das an der Führungsplatte 30 befestigt ist und durch einen Schlitz 116 im Werkzeughalter 34 in dessen Aussparung 110 hineinragt. In a corresponding manner, each tool holder 34, as shown, can have a recess 110 in which a spring 112, for example a cylindrical helical spring that can be subjected to pressure, is received. The spring 112 is clamped between the bottom of the recess 110 and a pin-shaped abutment 114 which is fastened to the guide plate 30 and projects into the recess 110 through a slot 116 in the tool holder 34.

Die Steuerhülse 46 ist samt Rohrkörper 68 und Schiebemuffe 72 in einer vorderen Endstellung gezeichnet, in der sie die hinteren Arme 44 der beiden in der Zeichnungsebene liegenden Stellhebel 38 in ihrer radial äussersten Stellung hält, wobei die zugehörigen Werkzeughalter 34 in ihre radial innerste Stellung einnehmen. Dreht die Schnecke 90 das Schneckenrad 86 mit der Kugelumlaufbüchse 84 derart, dass die Schiebemuffe 72 nach hinten, in der Zeichnung nach rechts verschoben wird, so wird der Rohrkörper 68 samt Steuerhülse 46 nach rechts mitgenommen, so dass die in der The control sleeve 46 is drawn together with the tubular body 68 and sliding sleeve 72 in a front end position, in which it holds the rear arms 44 of the two actuating levers 38 lying in the plane of the drawing in their radially outermost position, the associated tool holder 34 taking up its radially innermost position. If the worm 90 rotates the worm wheel 86 with the recirculating ball bushing 84 in such a way that the sliding sleeve 72 is displaced backwards, to the right in the drawing, the tubular body 68 together with the control sleeve 46 is carried along to the right, so that in the

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

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Zeichnungsebene liegenden Stellhebel 38 die Möglichkeit haben, gegensinnige Schwenkungen auszuführen, bei denen die zugehörigen Werkzeughalter 34 sich radial nach aussen bewegen. Dass diese Bewegungen stattfinden, ist dadurch gewährleistet, dass das Drehmoment der Fliehkraft jedes 5 Adjusting levers 38 lying in the drawing plane have the possibility of executing opposite swings in which the associated tool holders 34 move radially outward. The fact that these movements take place is ensured by the fact that the centrifugal torque every 5

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Werkzeughalters 34 samt zugehörigem Drehwerkzeug 36 und vorderem Arm 42 des zugehörigen Stellhebels 38 in bezug auf dessen Achse 40 etwas grösser ist als das Drehmoment der Fliehkraft des hinteren Arms 44 samt zugehörigem Gegengewicht 54. Tool holder 34 together with the associated turning tool 36 and front arm 42 of the associated actuating lever 38 with respect to its axis 40 is somewhat greater than the torque of the centrifugal force of the rear arm 44 together with the associated counterweight 54.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

629,986 PATENT CLAIMS

1.Device for controlling tool holders arranged radially adjustable on a rotating tool head, with a control sleeve which is axially adjustable on a hollow shaft arranged coaxially with the tool head and has conical surfaces on the outside, and with two-armed adjusting levers, each of which is arranged on a cross is pivotally mounted to the hollow shaft on the tool head, is articulated with its front arm on one of the tool holders and is supported with its rear arm on one of the conical surfaces of the control sleeve, characterized in that the rear arm (44) of each actuating lever (38) also a counterweight (54) for compensating the centrifugal force of the associated tool holder (34) is connected.

2. Device according to claim 1, characterized in that the overall center of gravity of each assembly consisting of a tool holder (34) together with the associated tool (36), adjusting lever (38) and counterweight (54) at least approximately in that to the axis of rotation (B) of the tool head ( 22) is normal plane (E), in which the axes (40) of the adjusting lever (38) lie.

3. Device according to claim 2, characterized in that the overall center of gravity of each of said assemblies from the axis of rotation (B) of the tool head (22) has a greater distance than the axis (40) of the associated actuating lever (38), and that each counterweight ( 54) on the rear arm (44) of the associated control lever (38) is rigidly attached.

4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that each counterweight (54) is articulated to the associated actuating lever (38) and is guided in a radial guide (55) which rotates with the tool head (22).

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that each counterweight (54) contains an adjustable and / or exchangeable ballast body (60).

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that each adjusting lever (38) on the tool head (22) is supported by at least one spring (102; 112) which resists deflections of the adjusting lever (38) from a central position.

7. The device according to claim 6, characterized in that between each counterweight (54) and an abutment (104) attached to the tool head (22) is clamped a spring (112) under pressure.

8. The device according to claim 6, characterized in that between each tool holder (34) and the tool head (22) a spring (112) stressed is clamped.

9. The device according to claim 8, characterized in that the spring (112) is arranged in a recess (110) of the tool holder (34) into which an abutment (114) attached to the tool head (22) projects.

10. Device according to one of claims 6 to 9, characterized in that the spring (102; 112) has a progressive force-displacement characteristic.