DE10139296B4 - Spannvorrichtung für mehrseitig zu bearbeitende Werkstücke - Google Patents

Spannvorrichtung für mehrseitig zu bearbeitende Werkstücke Download PDF

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Abstract

Spannvorrichtung (28) für mehrseitig zu bearbeitende Werkstücke mit
– einem im Querschnitt polygonalen Werkstückträger (29), der wenigstens zwei parallel zu seine Längsmittelachse (30) verlaufende Aufspannflächen (35) trägt und um seine Längsmittelachse um 360° drehbar gelagert ist,
– einer Anzahl von zur Werkstückaufnahme eingerichteten Drehtischen (36), die jeweils um eine Drehachse (54) drehbar und in vorgegebenen Winkellagen relativ zu dem Werkstückträger (29) ortsfest verriegelbar an diesem drehbar gelagert sind,
– Getriebemitteln (42,43,44,45,46), durch die alle Drehtische (36) miteinander und mit einem Antriebszahnrad (47) gekuppelt sind, wobei die Getriebemittel in Abhängigkeit von einer Drehbewegung des Werkstückträgers (29) um seine Längsmittelachse (30) derart antreibbar sind, dass alle Drehtische (36) um ihre jeweilige Drehachse (54) um einen Drehwinkel verdreht werden, der zumindest näherungsweise in einem festen Verhältnis zu dem Drehwinkel steht um den der Werkstückträger um seine Längsmittelachse gedreht wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
– der Werkstückträger (29) auf jeder...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für mehrseitig zu bearbeitende Werkstücke und eine eine solche Spannvorrichtung enthaltende Werkzeugmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. eine Werkzeugmaschine mit einer Werkstückspannvorrichtung.
  • Aus der DE 198 40 942 C1 ist eine Mehrfach-Spannvorrichtung für mehrseitig zu bearbeitende Werkstücke bekannt, die einen länglichen, im Querschnitt polygonalen Werkstückträger aufweist, der wenigstens zwei parallel zu seiner Längsmittelachse verlaufende Aufspannflächen trägt und an wenigstens einer Seite in ortsfesten Lagermitteln um seine Längsmittelachse um 360° drehbar gelagert ist. Die Spannvorrichtung weist eine Anzahl von zur Werkstückaufnahme eingerichteten Drehtischen auf, die jeweils um eine Drehachse drehbar und in vorgegebenen Winkellagen relativ zu dem Werkstückträger ortsfest verriegelbar an diesen drehbar gelagert sind, wobei auf jeder Aufspannfläche wenigstens zwei Drehtische in einer Reihe nebeneinander angeordnet sind und mit ihren Drehachsen in einer gemeinsamen zu der Längsmittelachse des Werkstückträgers parallelen oder diese enthaltenden Ebene liegen. Die Spannvorrichtung ist mit Getriebemitteln versehen, durch die alle Drehtische miteinander und mit einer gemeinsamen Antriebsquelle formschlüssig gekuppelt sind, derart, dass bei einer Drehbewegung des Werkstückträgers um seine Längsmittelachse alle Drehtische um ihre jeweilige Drehachse um einen Drehwinkel verdreht werden können, der zumindest näherungsweise in einem festen Verhältnis zu dem Drehwinkel steht, um den der Werkstückträger um seine Längsmittelachse gedreht wird. Die gemeinsame Antriebsquelle für die Drehtische weist ein zentrales Antriebszahnrad auf, das relativ zu den Lagermitteln des Werkstückträgers drehfest fixierbar ist, wobei der Werkstückträger relativ zu dem Antriebszahnrad verdrehbar gelagert ist. Dadurch wird erreicht, dass bei einer Verdrehung des Werkstückträgers um seine Längsmittelachse sich bei drehfest fixiertem Antriebszahnrad die entriegelten Drehtische mitdrehen oder aber, dass bei gelöstem Antriebszahnrad und verriegelten Drehtischen, die Drehtische beim Verdrehen des Werkstückträgers um seine Längsmittelachse ihre jeweilige Winkelstellung relativ zu dem Werkstückträger beibehalten.
  • Diese bekannte Mehrfach-Spannvorrichtung zeichnet sich durch eine hohe Präzision der Werkstückspannung aus. Sie wird typischerweise so eingesetzt, dass der verhältnismäßig lange balkenartige Werkstückträger an seinen beiden Enden in Lagermitteln aufgenommen ist, die an dem Maschinengestell der Werkzeugmaschine vorgesehen sind. Dazu muss aber das Maschinengestell für die Aufnahme des Werkstückträgers geeignet sein, was bedeutet, dass besondere Vorkehrungen an dem Maschinengestell getroffen werden müssen. Die Lagerstellen des Werkstückträgers sind dabei ortsfest in den zugeordrieten Wandungsteilen des Maschinengestells angeordnet, mit der Folge, dass sich abhängig von den Abmessungen der bearbeiteten Werkstücke die Arbeitshöhe der Werkzeuge ändert. Da die bekannte Spannvorrichtung pro Aufspannfläche wenigstens zwei Drehtische aufweist, ist sie insbesondere zur Bearbeitung von größeren Serien gleicher Werkstücke geeignet und bestimmt.
  • In der Praxis besteht jedoch ein Bedürfnis nach einer Spannvorrichtung für Werkzeugmaschinen für mehrseitig zu bearbeitende Werkstücke, die auch eine 5-Seiten-Bearbeitung der Werkstücke in einer Aufspannung mit höchster Präzision erlaubt aber gleichzeitig vielseitiger einsetzbar ist.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 19 gelöst.
  • Die neue Spannvorrichtung zeichnet sich durch einen einfachen, kompakten Aufbau aus und gewährleistet höchste Präzision der Werkstückspannung. Sie erlaubt eine einfache Mehrseitenbearbeitung der auf den Drehtischen gespannten Werkstücke ohne Änderung der Aufspannung zwischen den Bearbeitungsschritten. Mit ihren Trägermitteln kann sie als eine einheitliche Baueinheit in Werkzeug- oder allgemein Bearbeitungsmaschinen eingesetzt werden ohne dass dazu ir gendwelche Änderungen an dem Maschinengestell notwendig wären. Vorhandene Maschinen lassen sich einfach und ohne großen Aufwand auf eine Mehrseitenbearbeitung von Werkstücken in Serienfertigung umbauen. Dazu kann die Spannvorrichtung mit ihren Antriebsmitteln nach Art einer Baueinheit einfach auf vorhandene Führungselemente der Werkzeugmaschine bspw, aufgeschraubt werden.
  • Insbesondere erlaubt es die neue Spannvorrichtung ein neues Konzept einer Werkzeugmaschine zur Serienfertigung mehrseitig zu bearbeitender Werkstücke zu schaffen. Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine ist mit einem längs vorgegebener, Achsen horizontal verfahrbaren Spindelkopf und mit Führungsmitteln für in Vertikalrichtung verstellbare Führungselemente ausgebildet, wobei auf den Führungsmitteln eine vorbeschriebene, erfindungsgemäße Werkstückspannvorrichtung mit horizontal ausgerichteter Längsmittelachse des Werkstückträgers und unterhalb des Werkstückträgers befindlichen Antriebsmitteln gelagert ist.
  • Bei dieser Werkzeugmaschine ist der um seine horizontale Längsmittelachse verdrehbare, die Drehtische tragende Werkstückträger vertikal in der Höhe verstellbar, so dass die z-Achse bei der Bearbeitung in dem Werkstück oder parallel zu diesem verläuft. Dadurch kann die Arbeitshöhe unabhängig von der Werkstückgröße (-höhe) eingerichtet werden, was erhebliche ergonometrische Vorteile mit sich bringt. Durch die Anordnung des Werkstückträgers auf einer Seite der Trägermittel, ergeben sich eine ausgezeichnete Zugänglichkeit und gute Übersichtlichkeit der Bearbeitungsstelle, einwandfreie Be- und Entladeverhältnisse für die auf den Drehtischen gespannten Werkstücke und eine unbehinderte Späneabfuhr.
  • Werkzeugmaschinen, insbesondere Bohr- und/oder Fräsmaschinen mit einem längs der x- und der y-Achse horizontal verfahrbaren Spindelkopf und einem längs der z-Achse auf gestellfesten Führungsmitteln vertikal verfahrbarer Bearbeitungstisch zur Aufnahme des jeweils zu bearbeitenden Werkstücks sind an sich bekannt. Ein Beispiel dafür ist in der EP 1 057 582 A1 beschrieben. Diese Maschinen sind jedoch nicht für die Serienfertigung mehrseitig zu bearbeitender Werkstücke bestimmt und eingerichtet.
  • Bei einem aus der DE 32 36 356 C2 bekannten Bearbeitungszentrum mit einer Werkzeugträgereinheit und einem um eine Rotationsachse drehbaren Werkstückrundtisch sind die Werkzeugträgereinheit und Werkstückrundtisch in drei räumlichen Achsen relativ zueinander bewegbar. Der Werkstückrundtisch ist um eine horizontale, seine Rotationsachse schneidende Drehachse drehbar an einem Ständer gelagert, der seinerseits in vertikaler Richtung verstellbar ist. Diese Bearbeitungseinheit arbeitet lediglich mit einem einzigen Werkstückrundtisch, dessen Antrieb in Winkelschritten getaktet oder kontinuierlich drehend erfolgt. Nähere konstruktive Details der Lagerung der Werkzeugträgereinheit sind nicht geoffenbart.
  • Weiterbildungen der neuen Werkzeugspannvorrichtung und der mit dieser ausgerüsteten neuen Werkzeugmaschine sind Gegenstand von Unteransprüchen.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
  • 1 eine Werkzeugmaschine gemäß der Erfindung in schematischer, perspektivischer Darstellung
  • 2 die erfindungsgemäße Werkstückspannvorrichtung der Werkzeugmaschine nach 1 in einer Seitenansicht und einer Schnittdarstellung des Werkstückträgers längs der Linie II-II der 1, unter Veranschaulichung eines Ausschnitts der zugehörigen Führungsmittel der Werkzeugmaschine,
  • 3 die Werkstückspannvorrichtung nach 2 in einer Seitenansicht und einer Schnittdarstellung des Werkstückträgers längs der Linie III-III der 2 unter Veranschaulichung eines Teils der Führungsmittel an der Werkzeugmaschine und
  • 4 den Werkstückträger der Werkstückspannvorrichtung nach 3 in einer entsprechenden Seitenansicht und in einem anderen Maßstab.
  • Die in 1 schematisch dargestellte Werkzeugmaschine dient insbesondere zur Durchführung von Bohr- und Fräsarbeiten. Sie weist ein im Wesentlichen kastenförmiges, typischerweise aus Mineralbeton bestehendes Maschinengestell 1 auf, das auf zwei einander gegenüberliegenden Seitenwänden stirnseitig aufgesetzte, parallele Führungsleisten 2 trägt, auf denen ein erster Schlitten 3 in der durch ein Doppelpfeil 4 angedeuteten x-Richtung horizontal hin- und herverfahrbar gelagert ist. An dem ersten Schlitten 3 sind zwei voneinander beabstandete, parallel zueinander verlaufende Führungsleisten 5 angeordnet, auf denen ein zweiter Schlitten 6 in der durch einen Doppelpfeil 7 angedeuteten y-Richtung horizontal verfahrbar gelagert ist. Der zweite Schlitten 6 trägt einen bei 8 angedeuteten Spindelkopf, in dessen Spindel 11 ein um eine Vertikalachse umlaufendes Werkzeug 9 eingesetzt ist. Die Stellantriebe zum Verfahren des ersten Schlittens 3 in der x-Richtung und des zweiten Schlittens 6 in der y-Richtung sind an sich bekannt und nicht weiter dargestellt. Sie sind generell bei 10 angedeutet. Gleiches gilt für den Antrieb der das Werkzeug 9 aufnehmenden Spindel 11 des Spindelkopfes 8 der bei 12 angedeutet ist.
  • Von den die Führungsschienen 2 tragenden Seitenwänden des Maschinengestells 1 ist die vordere Seitenwand 13 bei 14 ausgeschnitten, so dass in diesem Bereich die hintere Seitenwand 15 in der aus 1 ersichtlichen Weise freisteht. Auf der Innenseite des freistehenden Bereiches der hinteren Seitenwand 15 sind zwei in x-Richtung voneinander beabstandete vertikale Führungsschienen 16 angeordnet, die vertikale Führungsmittel bilden, auf denen je zwei bügelartige Führungsschuhe 17 (2, 3) in der in 1 durch einen Doppelpfeil 18 angedeuteten z-Richtung vertikal verfahrbar gelagert sind. Auf die Führungsschuhe 17 ist eine Flanschplatte 19 mittels Schraubenbolzen 20 aufgeschraubt. Außerdem ist mit den Führungsschuhen 17 ein Verstellantrieb zur Bewegung in der z-Richtung gekuppelt, von dem in 3 eine Gewindeumlaufspindel 21 angedeutet ist, die in eine entsprechende Spindelmutter an einem der Führungsschuhe 17 eingreift und von einem nicht weiter dargestellten Antriebsmotor in Umdrehung versetzt werden kann.
  • Auf der im Wesentlichen rechteckigen, starren Flanschplatte 19 ist ein formstabiles verripptes Gehäuse 22 befestigt, das mit einer im Wesentlichen zwischen den beiden Führungsschuhen 17 liegenden ebenen Auflagefläche 23 satt auf der Flanschplatte 19 aufliegt und im Wesentlichen kastenartig gestaltet ist. Auf seiner Oberseite trägt das Gehäuse 22 ein angeformtes, von der Flanschplatte 19 beabstandetes im Wesentlichen trommelförmiges Gehäuseteil 24, das eine parallel zu der Auflagefläche 23 ausgerichtete Lagerwand 25 aufweist und ein gehäuseartiges Lagerteil bildet. In eine entsprechende zylindrische Bohrung der Lagerwand 25 ist eine zylindrische Lagerachse 26 eingesetzt, die bei 27 mit der Lagerwand 25 verschraubt und auf der der Auflagefläche 23 abgewandten Seite vorragend angeordnet ist und die einen Teil einer Werkstückspannvorrichtung bildet, die allgemein mit 28 bezeichnet ist.
  • Die Werkstückspannvorrichtung 28 weist einen im Querschnitt quadratischen, im Wesentlichen würfelförmigen Werk stückträger 29 auf, der auf der Lagerachse 26 um seine bei 30 angedeutete Längsmittelachse drehbar gelagert ist. Der Werkstückträger 29 ragt mit einem angeformten, im Wesentlichen zylindrischen Ansatz 31 in das trommelförmige Gehäuseteil 24, in dem ein mit ihm bei 32 verschraubtes koaxiales Schneckenrad 33 liegt. Ein bei 34 dargestelltes Axial-Radiallager nimmt an dem Werkstückträger 29 angreifende Axialkräfte auf.
  • Der würfelförmige Werkstückträger 29 weist vier, jeweils paarweise einander gegenüberliegende Aufspannflächen 35 auf, von denen jede einen Drehtisch 36 enthält, der mit nicht weiter dargestellten Einrichtungen zum Spannen von Werkstücken auf seiner ebenen Spannfläche 37 ausgebildet ist. Jeder der Drehtische 36 trägt einen koaxialen Lagerzapfen 38 mit dem er in einem mit dem Werkstückträger 29 fest verbundenen Zylinder 39 begrenzt axial verschieblich und um 360° verdrehbar gelagert ist. Den Zylinder 39 umgibt eine gegen die Zylinderaußenwand abgedichtete koaxiale Büchse 40, die im Zusammenwirken mit einer Ringschulter 41 (4) des Zylinders eine Hubbegrenzung für den Drehtisch 36 liefert. Mit jedem Drehtisch 36 ist ein koaxialer Zahnring 42 verschraubt, der planseitig eine Hirthverzahnung 43 trägt und dem ein mit dem Werkstückträger 29 verschraubter, koaxialer zweiter Zahnring 44 zugeordnet ist, der ebenfalls eine planseitig angeordnete Hirthverzahnung 45 trägt. Die Zahnringe 42, 44 mit ihren Hirthverzahnungen 43, 45 bilden eine Verriegelungseinrichtung durch die die jeweils zugeordneten Drehtische 36 formschlüssig, präzise in einer vorbestimmten Drehwinkellage bezüglich des Werkstückträgers 29 verriegelt werden können.
  • Jeder der mit jeweils einem Drehtisch 36 verschraubten Zahnringe 42 ist mit einer Stirnverzahnung 46 ausgebildet, mit der er mit der Verzahnung eines nach Art eines Kronenrades gestalteten, gemeinsamen zentralen Antriebszahnrades 47 in Eingriff steht. Das Antriebszahnrad 47 ist auf einem auf die Lagerachse 26 stirnseitig aufgesetzten und bei 48 mit diesem verschraubten Lagerteil 49 frei drehbar gelagert. Das Lagerteil 49 enthält eine hydraulisch betätigbare, axial wirkende Klemmvorrichtung 50, die es erlaubt das Antriebszahnrad 47 drehfest mit dem Lagerteil 49 und damit der Lagerachse 26 zu verriegeln.
  • Die insoweit beschriebene Spannvorrichtung 28 arbeitet wie folgt:
    Während der Bearbeitung eines auf einem Drehtisch 36 aufgespannten Werkstückes durch das diesem Drehtisch 36 zugewandte Werkzeug 9 der 1 ist der Drehtisch 36 über die miteinander in Eingriff stehenden Hirthverzahnungen 43, 45 lagefest gegen den Werkzeugträger 29 verriegelt, wie dies in 4 für den oberen Werkzeugtisch 36 dargestellt ist. Der Werkzeugträger 29 selbst ist drehfest bezüglich de Lagerachse 26 gehalten.
  • Um den Werkstückträger 29 bspw. um 90° um seine Längsmittelachse 30 zu drehen und damit ein auf einem benachbarten Drehtisch 36 angeordnetes Werkstück in den Arbeitsbereich des Werkzeugs 9 zu bringen, wird der Zylinderraum 52 der Drehtische 36 über bei 53 angedeutete Hydraulikkanäle mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt, so dass die Drehtische 36 angehoben und deren Hirthverzahnungen 43,45 außer Eingriff gebracht werden, wie dies in 4 für den unten liegenden Drehtisch 36 dargestellt ist. Die Klemmvorrichtung 50 wird angesteuert, so dass sie das Antriebszahnrad 47 drehfest mit der Lagerachse 26 kuppelt. Wird nun über das aus dem Schneckenrad 33 und einer Schnecke 51 bestehende Schneckengetriebe der Werkstückträger 29 um 90° gedreht, so führen die entriegelten Drehtische 36 zwangsläufig eine Drehbewegung um ihre jeweilige Drehachse 54 aus, wobei der zurückgelegte Drehwinkel von der Übersetzung der Stirnverzahnung 46 und der Verzahnung des Antriebsrades 47 abhängt. Nach Erreichen der neuen Arbeitsstellung des Werkstückträgers 29 werden durch entsprechende Ansteuerung der Zylinderräume 52 die Hirthverzahnungen 43, 45 der Drehtische 36 wieder in Eingriff gebracht, so dass die Drehtische 36 exakt drehfest gegen den Werkstückträger 29 verriegelt sind. Ein bei 55 angedeuteter Drehgeber überwacht die ordnungsgemäße Verdrehung des Werkstückträgers 29 um dessen Längsachse 30 und die einwandfreie Verriegelung der Drehtische 36 bevor die Bearbeitung der Werkstücke von Neuem beginnt.
  • Sollen die Drehtische 36 beim Weiterschalten des Werkstückträgers um dessen Längsachse 30 ihre jeweilige Winkelstellung bezüglich des Werkstückträgers 29 beibehalten, so wird die Klemmvorrichtung 50 gelöst während die Hirthverzahnungen 43, 45 der Drehtische 36 während der Drehbewegung des Werkstückträgers 29 in Eingriff gehalten bleiben.
  • Der Antrieb der Schnecke 51 erfolgt über einen in 3 dargestellten Antriebsmotor 56, der in dem Gehäuse 22 untergebracht, unterhalb des Werkstückträgers 29 in unmittelbarer Nähe der Auflagefläche 23 angeordnet ist. Der Antriebsmotor 56 ist mit der Schnecke 51 über einen Zahnriemenantrieb 57 gekoppelt.
  • Dadurch, dass der Antriebsmotor 56 unmittelbar in der Nähe der Auflagefläche 23 im Abstand unterhalb der Lager achse 2b und dem Werkstückträger 29 angeordnet ist, ergibt sich eine günstige Gewichtsverteilung bezüglich der Führungsschuhe 17. Gleichzeitig ist, wie aus den 3 und 4 zu ersehen, der Werkstückträger 29 mit seinen Drehtischen 36 über das Gehäuse 22 und den Antriebsmotor 56 sowie die Getriebemittel 57, 51, 33 einseitig frei vorkragend angeordnet, so dass eine freie allseitige Zugänglichkeit der auf den Drehtischen 36 gespannten Werkstücke und ein unbehinderter Späneabfluss gewährleistet sind. Die einseitige fliegende Lagerung der Lagerachse 26 und der Spannvorrichtung 28 an der Lagerwand 24 begünstigt diese frei vorkragende Anordnung des Werkzeugträgers 29 und der Drehtische 36. Gleichzeitig wird auf diese Weise eine sehr kompakte, leicht abzudichtende Bauweise der Spannvorrichtung erreicht, wie dies augenfällig der 1 zu entnehmen ist. Die innenliegenden Lagerstellen des Werkstückträgers 29 sind stirnseitig durch einen einfachen, aufgesetzten Deckel 58 verschlossen.
  • Um den Werkstückträger 29 bei der Bearbeitung von auf den Drehtischen 36 gespannten Werkstücken spielfrei gegen die Lagerachse 26 zu verriegeln, ist eine hydraulisch betätigte Klemmeinrichtung 59 vorgesehen, die in einer entsprechenden axialen Bohrung des zylindrischen Ansatzes 31 des Werkstückträgers 29 untergebracht ist und auf einem Abschnitt größeren Durchmessers der Lagerachse 26 sitzt. Sie weist ein radial aufweitbare Spannhülse 60 auf, die über Hydraulikkanäle 61 mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt werden kann.
  • Die Flanschplatte 19 bildet eine Adapterplatte mit der die Spannvorrichtung 28, wie beschrieben an den Führungselemente bildenden Führungsschuhen 17 angeschraubt ist, ohne dass dazu Änderungen an der Werkzeugmaschine erforderlich wären. Alternativ könnten aber die Führungsschuhe 17 oder ähnliche Führungselemente unmittelbar an der Flanschplatte 19 oder Teilen des Gehäuses 22 – oder an mit dem Gehäuse 22 verbundenen Teilen – ausgebildet sein. Die Auflagefläche 23 des Gehäuses 22 mit diesem zugeordneten Befestigungsschrauben 62 (2) bilden Befestigungsmittel der Spannvorrichtung. Diese Befestigungsmittel könnten auch anders gestaltet sein, wie es auch denkbar ist auf die Flanschplatte 19 gegebenenfalls zu verzichten. Die ganze Werkstückspannvorrichtung ist als Baueinheit gestaltet, die über die Auflagefläche 23 – oder in deren Bereich angeordnete Führungselemente – auf Führungsmitteln, bspw. den Führungsschienen 16 vertikal verfahrbar gelagert ist.
  • Auf den Drehtischen 36 werden die zu bearbeitenden Werkstücke in der Formgestalt der Werkstücke angepassten Werkstückaufnahmen gespannt, die an sich bekannt und deshalb im Einzelnen nicht dargestellt sind. Das Spannen der Werkstücke in diesen Werkstückaufnahmen kann bspw. über entsprechende Betätigungselemente oder Aktuatoren geschehen, die mit einem geeigneten Druckmedium, d.h. insbesondere hydraulisch oder pneumatisch angesteuert werden. Die Druckmediumsversorgung geschieht über abgedichtete miteinander in Verbindung stehende Druckmediumskanäle 63, 64, 65, die in dem jeweiligen Drehtisch 36, dem Werkstückträger 29 und der Lagerachse 26 ausgebildet sind und die zu einem ortsfesten Druckmediumsanschluss 66 führen, der in dem hinten offenen trommelartigen Gehäuseteil 24 untergebracht ist, wie dies 4 zeigt.
  • Während bei der dargestellten Ausführungsform der Werkstückträger 29 über die Lagerachse 26 lediglich auf einer Seite an dem Trägermittel bildenden Gehäuse 22 drehbar gelagert ist, sind auch Ausführungsformen denkbar, bei denen der Werkstückträger 29 auf zwei gegenüberliegenden Seiten an dem Gehäuse 22 gelagert ist.
  • Dies kann bspw. in der in 3 schematisch angedeuteten Weise geschehen. Dazu ist ein gestrichelt eingezeichneter, im Wesentlichen L-förmiger Bügel 67 vorgesehen, der an dem Gehäuse 22 unterhalb der Längsachse des Werkstückträgers 29 befestigt ist und als Lagermittel eine bei 68 schematisch angedeutete Lagerbuchse trägt, in der bpsw. ein entsprechender Lagerzapfen des Deckels 58 oder ein nicht weiter dargestellter, entsprechend koaxialer, zylindrischer Lagerfortsatz des Werkzeugträgers 29 aufgenommen ist.

Claims (22)

  1. Spannvorrichtung (28) für mehrseitig zu bearbeitende Werkstücke mit – einem im Querschnitt polygonalen Werkstückträger (29), der wenigstens zwei parallel zu seine Längsmittelachse (30) verlaufende Aufspannflächen (35) trägt und um seine Längsmittelachse um 360° drehbar gelagert ist, – einer Anzahl von zur Werkstückaufnahme eingerichteten Drehtischen (36), die jeweils um eine Drehachse (54) drehbar und in vorgegebenen Winkellagen relativ zu dem Werkstückträger (29) ortsfest verriegelbar an diesem drehbar gelagert sind, – Getriebemitteln (42,43,44,45,46), durch die alle Drehtische (36) miteinander und mit einem Antriebszahnrad (47) gekuppelt sind, wobei die Getriebemittel in Abhängigkeit von einer Drehbewegung des Werkstückträgers (29) um seine Längsmittelachse (30) derart antreibbar sind, dass alle Drehtische (36) um ihre jeweilige Drehachse (54) um einen Drehwinkel verdreht werden, der zumindest näherungsweise in einem festen Verhältnis zu dem Drehwinkel steht um den der Werkstückträger um seine Längsmittelachse gedreht wird, dadurch gekennzeichnet, dass – der Werkstückträger (29) auf jeder Aufspannfläche (35) lediglich einen Drehtisch (36) aufweist, – der Werkstückträger (29), um seine Längsmittelachse drehbar auf einer Lagerachse (26) gelagert ist, die mit Trägermitteln (22,25) verbunden ist, die lediglich auf einer Seite des Werkstückträgers (29) angeordnet sind, – auf den Trägermitteln (22, 25) mit dem Werkstückträger (29) getrieblich gekuppelte Antriebsmittel (56, 57) zur Verdrehung des Werkstückträgers (29) um seine Längsmittelachse (30) vorgesehen sind, – der Werkstückträger (29) über die Antriebsmittel (56, 57) einseitig frei vorkragend angeordnet ist und – die Trägermittel mit Einrichtungen (19, 23) zur Befestigung und Führung an einem Maschinenelement ausgebildet oder verbunden sind.
  2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerachse (26) lediglich auf einer Seite mit den Trägermitteln verbunden ist.
  3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerachse (26) auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten auf den Trägermitteln oder einem mit diesen verbundenen Teil gelagert ist.
  4. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägermittel ein starres Gehäuse (22) aufweisen, mit dem eine Lagerachse (26) an einem Ende verbunden ist, und dass die Antriebsmittel (56,57) an oder in dem Gehäuse seitlich neben der Lagerachse (26) angeordnet sind
  5. Spannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägermittel ein starres Gehäuse (22) aufweisen, mit dem Lagermittel (68) verbunden sind und dass die Lagerachse (26) an dem Gehäuse (22) und den Lagermitteln (68) gelagert ist.
  6. Spannvorrichtung nach Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel (56,57) einen in oder an dem Gehäuse (22) angeordneten Antriebsmotor (56) aufweisen, der über ein Getriebe (57;51) mit dem Werkstückträger (29) gekuppelt ist.
  7. Spannvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe ein Schneckengetriebe (51) enthält.
  8. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Lagerachse (26) ein allen Drehtischen (36) gemeinsames Antriebszahnrad (47) gelagert ist, das mit den Getriebemitteln (42,43,44,45,46) der Drehtische in Eingriff steht.
  9. Spannvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Klemmvorrichtung (50) aufweist, durch die das auf der Lagerachse (26) drehbar gelagerte Antriebszahnrad (47) mit der Lagerachse (26) drehfest kuppelbar ist.
  10. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Drehtisch (36) eine formschlüssige Verriegelungseinrichtung (42,44,43,45) an dem Werkstückträger (29) zugeordnet ist, durch die der Drehtisch in einer vorgegebenen Drehwinkelstellung relativ zu dem Werkstückträger lagegenau verriegelbar ist.
  11. Spannvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung zwei Hirthverzahnungen (43,45) aufweist, von denen eine (43) axial begrenzt verstellbar an dem Drehtisch (36) und die andere (45) an dem Werkstückträger (29) angebracht ist.
  12. Spannvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehtische (36) druckmediumsbetätigt verriegelbar ausgebildet sind.
  13. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebszahnrad (47) druckmediumsbetätigt relativ zu der Lagerachse (26) verklemmbar ist.
  14. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Drehtisch (36) eine Druckmediumsanschlusseinrichtung aufweist, deren Druckmediumversorgung durch die Lagerachse (26) verläuft.
  15. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerachse (26) ein die Winkelstellung des Werkstückträgers (29) relativ zu der Lagerachse (26) angebender Drehgeber (55) zugeordnet ist.
  16. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerachse (26) an einem gehäuseartigen Lagerteil (24,25) einseitig befestigt ist, das Teil des Gehäuses (22) oder mit diesem verbunden ist.
  17. Spannvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das gehäuseartige Lagerteil (24,25) in seitlichem Abstand von einem die Befestigungseinrichtung (19,23) enthaltenden Teil des Gehäuses (22) angeordnet ist.
  18. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass bei in der Gebrauchslage horizontaler Ausrichtung der Längsmittelachse (30) des Werkstückträgers (29) die Antriebsmittel (56,57) unterhalb des Werkstückträgers (29) angeordnet sind.
  19. Werkzeugmaschine mit einem längs vorgegebener Achsen (x,y) horizontal verfahrbaren Spindelkopf (8) und mit in Führungsmitteln (16) in Vertikalrichtung verstellbaren Führungselementen (17), bei der auf den Führungsmitteln (16) eine Werkstückspannvorrichtung (28) nach einem der Ansprüche 1 bis 18 mit horizontal ausgerichteter Längsmittelachse (30) des Werkstückträgers (29) und unterhalb des Werkstückträgers (29) befindlichen Antriebsmitteln (56,57) gelagert ist.
  20. Werkzeugmaschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente (17) ein Teil der Trägermittel (22,25) der Spannvorrichtung (28) bilden.
  21. Werkzeugmaschine nach Anspruch 19, dadurch gekenn zeichnet, dass die Trägermittel (22,25) der Spannvorrichtung (28) mit einem vertikal verfahrbaren Schlitten lösbar verbunden sind.
  22. Werkzeugmaschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägermittel (22,25) der Spannvorrichtung (28) mit den Führungselementen (17) lösbar verbunden sind.
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