DE10062307A1

DE10062307A1 - Bearbeitungskopf einer Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE10062307A1
Application number: DE2000162307
Authority: DE
Inventors: Samuel Deuschle; Klaus Heim
Original assignee: Deuschle Technologie & Co GmbH
Current assignee: Deuschle Technologie & Co GmbH
Priority date: 2000-12-14
Filing date: 2000-12-14
Publication date: 2002-07-04

Abstract

Bei einem Bearbeitungskopf (2) einer Werkzeugmaschine mit einem Grundkörper (3) und mit Kontaktelementen (12, 19) zum Anschluss der Arbeitsspindel (1) an die Zuleitungen der zum Betrieb der Arbeitsspindel (1) erforderlichen Medien erfolgt der Anschluss automatisch bei der Befestigung der Arbeitsspindel (1). Die Kontaktelemente sind im Wesentlichen quer zur Richtung der Spindelachse (4) ausgerichtet. In den Grundkörper (3) sind die Zuleitungen der zum Betrieb der Arbeitsspindel (1) erforderlichen Medien integriert.

Description

Technisches Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die lösbare Anbringung einer Arbeitsspindel, vorzugsweise einer Bohr- oder Frässpindel, an einem Bearbeitungskopf, vorzugsweise an einem Bohrkopf oder einem Fräskopf, einer Werkzeugmaschine. Mit der Anbringung verbunden ist in der Regel auch die Kontaktierung der Arbeitsspindel mit den zum Betrieb der Arbeitsspindel notwendigen Medien, wie elektrischem Strom, Kühlwasser, Hydrauliköl, usw. .

Stand der Technik zur Erfindung

Bekannt sind beispielsweise Bearbeitungsköpfe mit einer zweiarmigen Halterung der Arbeitsspindel, bei der die Arbeitsspindel in Richtung der Spindelachse an einer quer zur Spindelachse ausgerichteten Befestigungsfläche des Bearbeitungskopfes montiert wird. Die Kontaktierung der Arbeitsspindel mit den zum Betrieb der Arbeitsspindel notwendigen Medien gestaltet sich recht aufwendig, so dass ein schneller Austausch der Arbeitsspindel gegen eine andere nicht immer schnell und problemlos möglich ist.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kontaktierung bzw. den Anschluss der Arbeitsspindel an die Zuleitungen der zum Betrieb der Arbeitsspindel erforderlichen Medien am Bearbeitungskopf zu verbessern.

Gegenstand und Vorteile der Erfindung

Die vorgenannte Aufgabe wird durch einen Bearbeitungskopf einer Werkzeugmaschine mit einem Grundkörper und mit Kontaktelementen zum Anschluss an die Zuleitungen gelöst, wobei der Anschluss an die Zuleitungen automatisch bei der Befestigung der Arbeitsspindel erfolgt, und wobei die Kontaktelemente im wesentlichen quer zur Richtung der Spindelachse ausgerichtet sind. Beim Einbau der Arbeitsspindel wird diese quer zur Richtung der Spindelachse in Richtung auf eine Befestigungsfläche des Grundkörpers geführt und angeflanscht. Diese Befestigungsfläche ist leicht zugänglich. Die Anschlüsse der Arbeitsspindel an die Zuleitungen der zum Betrieb der Arbeitsspindel erforderlichen Medien sind in die Befestigungsfläche integriert. Mit der mechanischen Befestigung erfolgt gleichzeitig eine Kontaktierung der Arbeitsspindel an die Zuleitung der Medien, wie ein Stromanschluss, ein Kühlwasseranschluss, ein Hydraulikölanschluss usw. .

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Aufnahmeplatte zur Anbringung zur Befestigung der Arbeitsspindel und zum automatischen Anschluss an die Zuleitungen vorgesehen. Die Aufnahmeplatte unterstützt eine Verwendung von Arbeitsspindeln mit unterschiedlichen geometrischen Konturen und Abmessungen, beispielsweise die Nutzung von Laserschneideinrichtungen, Messeinrichtungen usw. . Die Aufnahmeplatte erfüllt die Aufgabe eines Adapters an verschiedene Arbeitsspindeln oder vergleichbare Bauteile einer Werkzeugmaschine.

Vorzugsweise ist der Grundkörper einarmig ausgebildet. Dies verbessert weiter die Zugänglichkeit des Einbauraums für die Arbeitsspindel. Damit werden größere Freiheitsgrade und eine höhere Flexibilität für die Bearbeitung geschaffen.

Es können Spannelemente zur Befestigung der Arbeitsspindel vorgesehen sein. Hierdurch wird eine schnelle zeitsparende Montage erreicht.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bearbeitungskopfes einer Werkzeugmaschine ist in der schematischen Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung erläutert.

Fig. 1 eine dreidimensionale Darstellung des Bearbeitungskopfes mit befestigter Arbeitsspindel;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Arbeitsspindel nach Fig. 1 mit montierter Aufnahmeplatte;

Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie III-III gemäß Fig. 2;

Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Arbeitsspindel nach Fig. 1 mit gelöster Aufnahmeplatte;

Fig. 5 einen Querschnitt durch die Arbeitsspindel nach Fig. 4 längs der Linie V-V.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Aus der Fig. 1 ist ersichtlich, dass eine Arbeitsspindel 1, eine HSC-Spindel (High Speed Cutting), mit einem Arbeitskopf 2, einem Bohr- oder Fräskopf, einer in der Figur nicht gezeigten Werkzeugmaschine lösbar verbunden ist. Der Arbeitskopf 2 weist einen Grundkörper 3 in Gestalt einer einarmigen Schwinge zur Halterung der Arbeitsspindel 1 auf. Die Arbeitsspindel 1 ist über eine parallel zur Spindelachse 4 angeordnete Aufnahmeplatte 6 an einer ebenfalls parallel ausgerichteten Befestigungsfläche 3a des Grundkörpers 3 montiert, wobei die Aufnahmeplatte 6 mit einer Anschlußseite 5 der Arbeitsspindel 1 lösbar verbunden ist. Dabei wird eine Außenumfangsfläche der Arbeitsspindel 1 von einer Klammer umgegriffen, die an der Aufnahmeplatte 6 fixiert ist. Es erfolgt eine Befestigung in radialer Richtung.

Der Grundkörper 3 ist um eine Schwenkachse 7 mit einem Schwenkbereich von +/-110° an einem weiteren Bauteil 8 der Werkzeugmaschine gelagert. Über eine Adaptionsplatte 9 kann der Arbeitskopf 2 einenends an der Werkzeugmaschine angeflanscht werden, wobei eine weitere Schwenkachse 10 ausgebildet wird, um die Arbeitsspindel 1 in einem Schwenkbereich von +/-200° in Position zu drehen. Anderenends am der Adaptionsplatte 9 abgewandten Ende ist an der Arbeitsspindel 1 eine Aufnahme für ein Werkzeug vorgesehen.

Bei der Durchführung der Verbindung von Arbeitsspindel 1 und Grundkörper 3 mit Hilfe von zu betätigenden Spannelementen findet gleichzeitig zur mechanischen form- und kraftschlüssigen Verbindung eine automatische Kontaktierung der Arbeitsspindel 1 an die notwendigen hydraulischen und elektrischen Anschlüsse statt. Die Aufnahmeplatte 6 übernimmt die Funktion der Adaption an die hydraulischen und elektrischen Zuleitungen bei unterschiedlichen Arbeitsspindeln 1.

In der Fig. 2 ist näher dargestellt, wie die sämtlichen benötigten Medien, beispielsweise Motorstrom, Wasser, Öl und Luftleitungen über Anschlüsse und Kupplungen nach dem Zusammenfügen der Arbeitsspindel 1 und der Aufnahmeplatte 6 an die Arbeitsspindel 1 weitergeleitet und zugeführt werden. Die Anschlüsse sind in den Grundkörper 3 integriert, um einen automatischen Anschluss an die entsprechenden Medien zu bewirken. Die Fig. 2 zeigt einen Kabelkanal 11 und ein Oberteil 12 sowie ein Unterteil 13 der Elektrokupplung.

Gemäß Fig. 3 ist am Spindelgehäuse 14 eine Aufnahme 15 für ein Steckelement 16 der Aufnahmeplatte 6 ausgebildet. Aufnahme 15 und Steckelement 16 bilden Schnell-Spannelemente zur form- und kraftschlüssigen Halterung der Arbeitsspindel.

Durch die Fig. 4 und 5 wird noch deutlicher, welche quer zur Spindelachse 4 angeordneten Elemente bei der Verbindung von Arbeitsspindel 1 und Aufnahmeplatte 6 ineinander greifen. Zentrierstifte 17 erleichtern dabei die Justierung. Kupplungen 18 für Kühlwasser und Hydrauliköl, elektrische Kupplungen 19 für ein Sensorkabel und elektrische Kupplungen 12 für ein Motorkabel dienen der Ankopplung der Arbeitsspindel.

Für den Kern der Erfindung nicht relevante Teile der Arbeitsspindel, beispielsweise eine Spindelwelle 20, eine Löseeinheit für die Werkzeugaufnahme oder der Elektromotor 21 wurden aus diesem Grund nicht näher beschrieben und können in bekannter Weise ausgebildet sein.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Arbeitsspindel

2

Bearbeitungskopf

3

Grundkörper

3

a Befestigungsfläche

4

Spindelachse

5

Anschlußseite

6

Aufnahmeplatte

7

Erste Schwenkachse

8

Bauteil der Werkzeugmaschine

9

Adaptionsplatte

10

Zweite Schwenkachse

11

Kabelkanal

12

Oberteil der Elektrokupplung

13

Unterteil der Elektrokupplung

14

Spindelgehäuse

15

Aufnahme

16

Steckelement

17

Zentrierstift

18

Kupplung für Wasser und Hydrauliköl

19

Sensorkupplung

20

Spindelwelle

21

Elektromotor

Claims

1. Bearbeitungskopf (2) einer Werkzeugmaschine mit einem Grundkörper (3), an dem eine Arbeitsspindel (1) lösbar befestigbar ist, und mit an der Arbeitsspindel (1) ausgebildeten Kontaktelementen (12, 19) zum Anschluss der Arbeitsspindel (1) an die am Grundkörper (3) ausgebildeten Zuleitungen der zum Betrieb der Arbeitsspindel (1) erforderlichen Medien, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Befestigung der Arbeitsspindel (1) automatisch auch der Anschluss an die Zuleitungen erfolgt, und dass die Kontaktelemente (12, 19) im wesentlichen quer zur Richtung der Spindelachse (4) ausgerichtet sind.

2. Bearbeitungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufnahmeplatte (6) zur Befestigung der Arbeitsspindel (1) und zum automatischen Anschluss an die Zuleitungen vorgesehen ist.

3. Bearbeitungskopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (3) einarmig ausgebildet ist.

4. Bearbeitungskopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Spannelemente zur Befestigung der Arbeitsspindel (1) vorgesehen sind.