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Die
Erfindung betrifft ein Werkzeugschwenkaggregat – zum austauschbaren
Einwechseln in einen Wechseladapter eines Werkzeugmaschinenschlittens – mit
einem in einem Gehäuse gelagerten Schwenkkopf, in dem eine
antreib- und drehbare Werkzeugaufnahme angeordnet ist, wobei der Schwenkkopf
im Gehäuse um eine quer zur Verfahrrichtung des Werkzeugmaschinenschlittens
orientierte Schwenkachse um mindestens 100 Winkelgrade schwenkbar
ist.
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Aus
der
DE 10 2004
062 138 B3 ist ein derartiges verstellbares Werkzeugschwenkaggregat
bekannt. Das Werkzeugschwenkaggregat selbst ist um eine C-Achse
schwenkbar am Maschinenschlitten einer Werkzeugmaschine gelagert.
Im Gehäuse des Werkzeugschwenkaggregats sitzt ein um eine A-Achse
schwenkbarer Schwenkkopf. Beide Achsen werden von einem einzigen
Servomotor angetrieben. Die Rotationsbewegung des Servomotors wird über ein
elektrisch schaltbares Getriebe entweder zum Schwenken des Schwenkkopfes
oder für die Rotationsbewegung des Werkzeugschwenkaggregats
um die C-Achse verwendet.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Problemstellung zugrunde, ein Werkzeugschwenkaggregat
zu entwickeln, bei dem mindestens ein schwenkbares Aggregateteil
ohne eigenen Antrieb sicher und auf einfache Weise verschwenkbar
sein soll.
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Diese
Problemstellung wird mit den Merkmalen der Ansprüche 1
und 9 gelöst. Zum einen ist dabei der Schwenkkopf gegenüber
dem Gehäuse mittels eines Getriebes, das eine Linearbewegung
in eine Schwenkkopfrotationsbewegung umsetzt, bewegbar. Das Getriebe
weist einen Linearschlitten auf. Zum Verstellen des Linearschlittens
kontaktiert dieser mindestens einen Anschlag, während das
Gehäuse relativ zu diesem Anschlag mittels des Werkzeugmaschinenschlittens
und/oder des Werkzeugmaschinentisches bewegt wird. Alternativ kontaktiert der
Linearschlitten zum Verstellen mindestens einen motorisch bewegbaren
Anschlag, um von diesem gegenüber dem ortsfest blockierten
Gehäuse linear verstellt zu werden.
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Zum
anderen ist hierbei – bei zwei separaten Schwenkbewegungen
des Werkzeugschwenkaggregats – sowohl das Gehäuse
als auch der Schwenkkopf um seine jeweilige Schwenkachse mittels
eines Getriebes bewegbar. Das jeweilige Getriebe weist einen, mit
einem Zahn- oder einem Rollbogenrad zwangsläufig gekoppelten,
Linearschlitten auf. Zum Verstellen des jeweiligen Linearschlittens
kontaktiert dieser mindestens einen Anschlag, während das
Gehäuse relativ zu diesem Anschlag mittels des Werkzeugmaschinenschlittens
und/oder des Werkzeugmaschinentisches bewegt wird.
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Mit
der Erfindung wird ein Werkzeugschwenkaggregat zur Verfügung
gestellt, dessen rotierende Werkzeugaufnahme um eine oder zwei Schwenkachsen
gegenüber dem tragenden Werkzeugmaschinenschlitten geschwenkt
werden kann, ohne dass das Werkzeugschwenkaggregat einen eigenen
Antrieb für diese Schwenkbewegungen umfasst. Als Antrieb
für diese Schwenkbewegung werden die das Werkzeugschwenkaggregat
tragenden Maschinenschlitten benutzt. Dazu wird das entsprechende Werkzeugschwenkaggregat
z. B. gegen einen auf dem Maschinentisch fixierten Anschlag oder
Indexbolzenträger gefahren, um nach einem ersten Kontakt
z. B. aus dem Werkzeugschwenkaggregat herausragende Getriebeteile,
wie z. B. einen Linearschlitten, durch ein lineares Verfahren des
Werkzeugschwenkaggregats gegenüber diesem zu verschieben.
Die jeweilige Verschiebung des Linearschlittens wird im Inneren
des Werkzeugschwenkaggregats in eine entsprechende – auf
die Werkzeugaufnahme zu übertragende – Schwenkbewegung umgesetzt.
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Es folgen Beschreibungen schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele.
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1:
Werkzeugschwenkaggregat mit Vorschaltschwenkaggregat und einer Zahnstangenabstützverstellung;
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2:
Werkzeugschwenkaggregat mit einer Rollbogenabstützverstellung;
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3:
Rollbogengetriebe von vorn;
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4:
Rollbogengetriebe von hinten;
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5:
Werkzeugschwenkaggregat mit einer Schwenkscheibenabstützverstellung;
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6:
wie zu 5, jedoch mit eingekuppelter Schwenkscheibenabstützverstellung;
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7:
wie zu 6, jedoch mit einem um 45 Winkelgrade geschwenkten
Schwenkkopf;
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8:
wie zu 7, jedoch mit abgekuppelter Schwenkscheibenabstützverstellung;
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9:
Vorschaltschwenkaggregat mit einer Rollbogenabstützverstellung;
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10:
Querschnitt zu 9;
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11:
vergrößerter Teillängsschnitt zu 9.
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Die 1 zeigt
z. B. eine Kombination aus einem Werkzeugmaschinenschlitten (2),
einem Vorschaltschwenkaggregat (110), einem Werkzeugschwenkaggregat
(10) und einem Werkzeug (100).
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Am
Maschinenschlitten (2) der Werkzeugmaschine (1)
ist das Vorschaltschwenkaggregat (110) auswechselbar angeordnet.
Es ist dazu an der unteren Stirnfläche des Maschinenschlittens
(2) gekuppelt. Diese Stirnfläche ist ein Teil
des Wechseladapters (4). Aus dieser Stirnfläche
ragt z. B. vertikal eine Arbeitsspindel (5) heraus.
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Die
Arbeitsspindel (5) wird von einem Flansch (111)
umgeben, an dem ein Servomotor (120) befestigt und eine
Drehscheibe (116) gelagert ist. Die Drehscheibe (116)
ist ein Topf, in dem mindestens ein Wälzlager (114) über
seinen Außenring, z. B. mit Hilfe einer Wellenmutter (115),
fixiert ist. Um die Wellenmutter (115) anziehen zu können,
befinden sich im Flansch (111) hier nicht dargestellte
Längsschlitze.
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Der
Innenring des Wälzlagers (114) ist am Flansch
(111), z. B. mittels einer Wellenmutter (118), spielfrei
angeordnet.
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Die
Mittellinie der Drehscheibe (116) verläuft deckungsgleich
zur Mittellinie der Arbeitsspindel (5). Im Boden der Drehscheibe
(116) befindet sich eine außermittige Indexboh rung
(119). Auf der Außenwandung der Drehscheibe (116)
ist eine Zahnriemenradverzahnung (117) angeformt.
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Der
außen am Flansch (111) sitzende Servomotor (120)
hat eine Getriebeausgangswelle (121), auf der ein Zahnriemenrad
(122) drehfest angeordnet ist. Das Zahnriemenrad (122)
steht mit der Zahnriemenradverzahnung (117) über
einen Zahnriemen (123) in Wirkverbindung. Das Riemengetriebe
ist von unten her mit einem Gehäusedeckel (112)
abgedeckt.
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Unterhalb
des Vorschaltschwenkaggregats (110) ist das Werkzeugschwenkaggregat
(10) angeordnet. Seine Aggregatespindel (13) ist
an der Arbeitsspindel (5) der Werkzeugmaschine (1)
angekuppelt. Am Gehäuse (11) befindet sich z.
B. ein nach oben ragender, formsteifer Indexstift (12),
der nach dem Ankuppeln des Werkzeugschwenkaggregats (10)
an das Vorschaltschwenkaggregat (110) in die dortige Indexbohrung
(119) verdrehsicher eingreift. Mit Hilfe des Servomotors
(120), dessen Drehbewegung beispielsweise mit einem Tachogenerator überwacht
wird, kann das Werkzeugschwenkaggregat (10) über
die Drehscheibe (116) – gegenüber dem Werkzeugmaschinenschlitten
(2) – um nahezu jeden beliebigen Winkel – um
die C-Achse (19) verschwenkt werden.
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Das
Gehäuse (11) des Werkzeugschwenkaggregats (10)
lagert in seinem unteren Bereich einen Schwenkkopf (50),
in dem eine über die Aggregatespindel (13) angetriebene
Werkzeugaufnahme (70) gelagert ist. Die Schwenkachse des
Schwenkkopfes (50) ist hier die A-Achse (52).
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Im
Gehäuse (11) befindet sich zum Antrieb der Werkzeugaufnahme
(70) ein Rädergetriebe (20), vgl. 5.
Es besteht z. B. aus einem Planrad (21), einem Kombirad
(22) und einem Kegelradritzel (25). Das Planrad
(21) sitzt am unteren Ende der Aggre gatespindel (13).
Es kämmt mit dem Kombirad (22), dessen Mittellinie
deckungsgleich mit der A-Achse (52) ist. Das Kombirad (22)
hat zum Kämmen mit dem Planrad (21) eine Stirnradverzahnung
(23). An seiner zur Mittellinie (19) hin orientierten
Stirnseite weist es zusätzlich eine Kegelradverzahnung
(24) auf. Letztere kämmt mit dem Kegelradritzel
(25), dessen Mittellinie auf der Mittellinie (79)
der Werkzeugaufnahme (70) liegt. Das Kegelradritzel (25)
ist drehfest mit der Werkzeugaufnahme (70) verbunden. Die Rotation
der Aggregatespindel (13) wird über dieses Rädergetriebe
(20), ggf. über- oder untersetzt, auf die Werkzeugaufnahme
(70) und somit auf das Werkzeug (100), z. B. einen
Bohrer, Fräser oder eine Kreissägenscheibe, übertragen.
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Während
des Betriebs des Werkzeugschwenkaggregats (10), also während
des Bohrens, Fräsens, Sägens u. s. w. ist der
Schwenkkopf (50) im Gehäuse festgeklemmt. Dazu
befindet sich im Gehäuse (11) eine Klemmvorrichtung
(60), vgl. 9. Die Klemmvorrichtung (60)
besteht aus einem Bremsklotz (64), der während
des Klemmens mittels einer mechanischen Feder oder eines Federsystems gegen
die Schwenkkopfachse (51) oder eine auf ihr befestigten
Scheibe gepresst wird. Zum Lüften der Klemmung wird beispielsweise
eine pneumatisch betriebene Zylinder-Kolben-Einheit (61–63)
verwendet.
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Im
Ausführungsbeispiel liegt während des Klemmens
der Bremsklotz (64) radial an der Schwenkkopfachse (51)
an. An den Bremsklotz (64) ist eine Stange (63)
angeformt, auf der mehrere z. B. wechselweise geschichtete Tellerfedern
(65) gestapelt sind. Die Tellerfedern (65) stützen
sich an einem Gehäusezwischenboden (18) ab. Der
Gehäusezwischenboden (18) hat eine Bohrung, durch
die die Stange (63) in einen Zylinderraum (61)
hineinragt. Dort ist die Stange (63) als Kolbenstange an
einem Kolben (62) befestigt. Zum Lüften des Bremsklotzes (64)
wird über eine Druckluftleitung (66) die Kolbenstangenseite
des Kolbens (62) mit Druckluft beaufschlagt. Dadurch wird
der Bremsklotz (64) gegen die Wirkung der Tellerfedern
(65) von der Schwenkkopfachse (51) abgehoben.
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Um
in den Ausführungsbeispielen den Schwenkkopf (50),
z. B. bei stehender Arbeitsspindel (5) verschwenken zu
können, ist nach 1 und 9 auf
der Schwenkkopfachse (51) ein außen verzahntes
Zahnrad (34) drehfest angeordnet. Das Zahnrad (34)
kämmt mit einer Zahnstange (31), die zugleich
einen Linearschlitten darstellt. Das vorgestellte Zahnstangengetriebe
(30) dient einer Zahnstangenabstützverstellung.
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Zwischen
dem Zahnrad (34) und der Zahnstange (31) können
zum Über- oder Untersetzten der Abrollbewegung mindestens
zwei auf einer Welle sitzende Zahnräder zwischengeschaltet
werden.
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Die
Zahnstange (31) ist parallel zur Mittellinie (19)
angeordnet. An ihr ist ein Kragarm (32) befestigt, der
seitlich aus dem Gehäuse (11) herausragt und an seinem
freien Ende einen nach unten orientierten, z. B. sphärisch
gewölbten Schlittenanschlag (33) trägt. Auf
das obere Ende der Zahnstange (31) wirkt z. B. eine Schraubendruckfeder
(38), die sich am Gehäuse (11) abstützt.
Alternativ kann die Zahnstange (31) von einer Zugfeder
nach unten gezogen werden. Denkbar ist auch eine in Gehäuse
(11) eingehängte Drehfeder, die das Zahnrad (34)
im Uhrzeigersinn zu schwenken versucht.
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Die
verzahnte Länge der Zahnstange (31) ist auf den
maximalen Schwenkwinkel (56) des Schwenkkopfes (50)
abgestimmt. Der Abrollweg entspricht der zum Schwenkwinkel (56)
gehörenden Bogenlänge.
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Nach 1 steht
unterhalb des Werkzeugschwenkaggregats (10) ein z. B. auf
dem Maschinentisch (8) festgeklemmter Magnethal ter (80).
Der Magnethalter (80) trägt hier eine vertikal
nach oben ausgerichtete Anschlagstange (83). Anstelle des
Magnethalters (80) kann die Anschlagstange (83)
auch durch andere formsteife Befestigungshilfsmittel gehalten werden.
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Um
nun den Schwenkkopf (50) – in einer Nebenzeit – verschwenken
zu können, wird im Gehäuse (11) die Klemmvorrichtung
(60) mit Druckluft beaufschlagt, vgl. 9.
Dadurch löst sich der Bremsklotz (64) von der
Schwenkkopfachse (51). In der Folge schwenkt der Schwenkkopf
(50) nach 1 und 9 unter
der Wirkung der Schraubendruckfeder (38) im Uhrzeigersinn
in die Position (59). Die Abwärtsbewegung des
Linearschlittens (31) kann beispielsweise auch mittels
eines pneumatischen, hydraulischen, elektrischen oder elektromechanischen Antriebs
erfolgen. Bei einem pneumatischen Antrieb kann hier die der Klemmvorrichtung
(60) zur Verfügung stehende Druckluft mitverwendet
werden. Ggf. kann sich der Linearschlitten (31) auch gewichtsbelastet
abwärts bewegen.
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In
einem nächsten Schritt werden der Magnethalter (80)
und das Werkzeugschwenkaggregat (10) so gegeneinander positioniert,
dass die obere Stirnfläche (84) der Anschlagstange
(83) direkt unterhalb des Schlittenanschlags (33)
zur Anlage kommt. Der Kragarm (32) befindet sich dazu in
seiner untersten Position. Der Schwenkkopf (50) steht in
der Position (59).
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Nun
werden der Maschinenschlitten (2) und der Maschinentisch
(8) CNC-geregelt aufeinander zubewegt. Für jede
wählbare Winkelstellung des Schwenkkopfes (50)
gibt es hierzu einen passenden Hub des Maschinenschlittens (2)
und/oder des Maschinentischs (8).
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Nach
einem Erreichen der gewählten Winkelstellung wird die Klemmvorrichtung
(60) entlüftet, vgl. 9. Der Schwenkkopf
(50) ist wieder gegenüber dem Gehäuse
(11) arretiert. Das Werkzeugschwenkaggregat (10)
wird vom Magnethalter (80) bzw. der Anschlagstange (83)
weggefahren.
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Um
die Wiederholgenauigkeit der Schwenkbewegung des Schwenkkopfes (50)
zu erhöhen, kann das Zahnrad (34) gleichzeitig
mit zwei nebeneinander geführten Zahnstangen (31)
kämmen. Die beiden Zahnstangen (31) werden hierbei
in Längsrichtung gegeneinander elastisch verspannt, um
ein vorhandenes Zahnflankenspiel zu eliminieren. Alternativ können
auch zwei gegeneinander drehverspannte Zahnräder (34)
auf einer Zahnstange (31) kämmen.
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Zur
Minimierung der erforderlichen Antriebskräfte der Zahnstangenabstützverstellung
kann der Schwenkkopf (50) auf der der Werkzeugaufnahme (70)
abgewandten Seite mit einem Gegengewicht ausgestattet sein.
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In
einer weiteren Variante befindet sich an dem Magnethalter (80)
ein Linearantrieb mit einem Messsystem, der angeschlossen an die
Maschinensteuerung einen Zapfen geregelt ausfährt. Der
Zapfen verschiebt dann über den Schlittenanschlag (33) den
Linearschlitten (31) des Werkzeugschwenkaggregats (10).
In einer Abwandlung dieser Variante kann anstelle des Linearantriebs
ein rotierender Servomotor mit Tachogenerator verwendet werden.
Die Ausgangswelle des Servomotors wird dann in eine spezielle Kupplungsausnehmung
an einer frei zugänglichen Stirnseite der Schwenkkopfachse
(51) des Schwenkkopfes (50) spielfrei eingekuppelt,
um letzten gezielt zu schwenken.
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In 2 ist
ein Werkzeugschwenkaggregat (10) dargestellt, bei dem anstelle
der Zahnstangenabstützverstellung, eine Rollbogenabstützverstellung vorgesehen
ist. Dazu wird das Zahnstangengetriebe (30) durch ein Rollbogengetriebe
(40) ersetzt.
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Das
Rollbogengetriebe (40) besteht aus einem Linearschlitten
(41), z. B. drei Metallbändern (131, 132, 133)
und einer Rollbogenwelle (43), vgl. auch 3 und 4.
Auf der Rollbogenwelle (43) ist ein mittleres, breites
Band (131) in einem Punkt (44) befestigt, das
die Rollbogenwelle (43) im Uhrzeigersinn ca. halb umschlingt
und an der unteren Hälfte des Linearschlittens (41)
tangential zur Rollbogenwelle (43) entlanggeführt
ist. Am unteren Ende des Linearschlittens ist es im Punkt (47)
fixiert. Die Umschlingung der Rollbogenwelle (43) ist in 4 zu
erkennen. Die beiden äußeren Bänder (132, 133)
sind an der Rollbogenwelle (43) in den Punkten (45, 46) befestigt.
Diese Bänder (132, 133) umschlingen im Gegenuhrzeigersinn
die Rollbogenwelle (43) und sind am Linearschlitten (41)
oben in den Punkten (48, 49) fixiert. Alle drei
Bänder (131, 132, 133) sind
straff gespannt, um ein spielfreies Abrollen zu gewährleisten.
Ggf. kann z. B. der Befestigungspunkt (47) gegenüber
dem Linearschlitten (41) in Längsrichtung verspannbar
angeordnet sein, um eine dauerhafte Spielfreiheit zu sichern.
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Das
mittlere Band (131) ist hier doppelt so breit wie eines
der äußeren Bänder (132, 133).
In der Regel benötigt ein Rollbogengetriebe nur zwei Bänder.
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In 2 hat
die Rollbogenwelle (43) die Form einer auf der Schwenkkopfachse
(51) befestigten Zylinderscheibe.
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Der
Kragarm (32) des Linearschlittens (41) trägt
hier einen Kugelkopf (42), der zur Verstellung des Schwenkkopfes
(50) in einen z. B. ortsfesten Rohranschlag (81)
eingespurt wird. Letzterer kann an einem Magnethalter (80)
oder einem ortsfesten Maschinengehäuseteil oder dem Maschinentisch
(8) befestigt sein. Die entsprechende Befestigungsstelle liegt
im Randbereich des Arbeitsraumes der Werkzeugmaschine (1).
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Der
Rohranschlag (81) hat eine konische Bohrung (82)
oder eine Kerbe mit entsprechend geneigten planen Flanken, um eine
spielfreie Anlage des Kugelkopfes (42) – zumindest
in Längsrichtung des Linearschlittens – zu ermöglichen.
Mit dieser Anschlagvariante wird die aus 1 bekannte
Schraubendruckfeder (38) eingespart. Allerdings muss sich hier
die CNC-Steuerung die letzte Winkelstellung des Schwenkkopfes (50)
merken.
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Die 5 bis 8 betreffen
ein weiteres Werkzeugschwenkaggregat – zum austauschbaren Einwechseln
in einen Wechseladapter (4) eines Werkzeugmaschinenschlittens
(2) – mit einem in einem Gehäuse (11)
gelagerten Schwenkkopf (50), in dem eine antreib- und drehbare
Werkzeugaufnahme (70) angeordnet ist, wobei der Schwenkkopf
(50) im Gehäuse (11) um eine quer zur
Verfahrrichtung des Werkzeugmaschinenschlittens (2) orientierte
Achse (52) um mindestens 100 Winkelgrade schwenkbar ist.
Der Schwenkkopf (50) ist gegenüber dem Gehäuse
(11) mittels eines Schwenkrades (53) bewegbar, wobei
das Schwenkrad (53) eine Indexausnehmung (54)
aufweist. Zum Verstellen des Schwenkrades (53) wird dieses
mit seiner Indexausnehmung (54) auf einen um eine Indexbolzenschwenkachse
(85) schwenkbar an einem ortsfesten Träger (80)
gelagerten Indexbolzen (90) geschoben. Das Gehäuse
(11) des Werkzeugschwenkaggregats (10) wird von
mindestens zwei maschinenseitigen Schlitten auf einer Kreisbahn
(9) um die Indexbolzenschwenkachse (85) bewegt.
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Dabei
liegen beim Kuppeln die Mittellinien der Indexausnehmung (54)
und des Indexbolzens (90) in einer Ebene, die jeweils normal
zu den genannten Mittellinien orientiert ist.
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Auf
der aus dem Gehäuse (11) mindestens einseitig
herausragenden Schwenkkopfachse (51) ist das Schwenkrad
(53) drehfest angeordnet. Die beispielsweise konische Indexausnehmung
(54) erstreckt sich bis zur Mitte des Schwenkrades (53).
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Nach
den 7 und 8 ist der Träger (80)
ein Magnethalter, der auf dem Maschinentisch (8), z. B.
am Rand des Arbeitsraumes, fixiert ist. Auf einer Haltestange (94)
sitzt ein Lagerbock (95), der eine z. B. scheibenförmige
Indexbolzenführung (86) einseitig lagert. Die
Indexbolzenführung (86) hat einen drehfesten Lagerzapfen
(91), der in der Bohrung des Lagerbocks (95) gleit-
oder wälzgelagert geführt ist. In 8 ist
ein Schnitt durch ein lagerbockseitiges Reibgehemme gezeigt. Das
Reibgehemme besteht aus einem Hemmklotz (96) und einer
Schraubendruckfeder (97). Letztere presst den Hemmklotz (96),
z. B. radial, gegen den Lagerzapfen (91). Ab einem Drehmoment
größer 2 Nm lässt sich der Lagerzapfen
(91) zusammen mit der Indexbolzenführung (86)
im Lagerbock (95) verdrehen.
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Die
Indexbolzenführung (86) weist nach 5 eine
gestufte Durchgangsbohrung (87) auf, in der vorgespannt
der Indexbolzen (90) geführt ist. Nach 5 stützt
sich der Indexbolzen (90) über eine Schraubendruckfeder
(93) an einem Bohrungsbund (88) der Indexbolzenführung
(86) ab. Gehalten wird der Indexbolzen (90) von
einer in den Indexbolzen eingeschraubten Schraube (92),
die in einer rückseitigen Zylindersenkung (89)
der Durchgangsbohrung (87) anliegt.
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Gemäß 5 ist
das Werkzeugschwenkaggregat (10) so vor der Indexbolzenführung
(86) positioniert, dass die Mittellinien der Indexausnehmung (54)
und des Indexbolzens (90) zueinander fluchten. Das Werkzeugschwenkaggregat
(10) wird nun solange entlang der Mittellinie des Indexbolzens
(90) auf diesen zubewegt, bis der Indexbolzen (90)
zum einen spielfrei in der Indexboh rung (54) sitzt und
zum anderen die A-Achse (52) einen vorgegebenen Abstand (99)
zur Indexbolzenschwenkachse (85) einnimmt, vgl. 6.
Der Kopf der Schraube (92) liegt an der Zylindersenkung
(89) nicht mehr an.
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Nun
wird das Werkzeugschwenkaggregat (10) durch die werkzeugmaschinenseitigen
Schlitten so auf einer Bahnkurve (9) bewegt, dass die A-Achse (52)
in dem festen Abstand (99) um die Indexbolzenschwenkachse
(85) verschwenkt, vgl. 6 und 7.
Die Mittellinie (19) des Werkzeugschwenkaggregats (10)
verschwenkt dabei nicht. Während des Abfahrens der kreisförmigen
Bahnkurve (9) schwenkt der Indexbolzen (90) als
Koppelelement zwangsweise den Schwenkkopf (50) und die
Indexbolzenführung (86).
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Nach
dem Erreichen eines vorgegebenen Schwenkwinkels des Schwenkkopfes
(50) wird das Werkzeugschwenkaggregat (10) von
der Indexbolzenführung (86) weggefahren, vgl. 8.
Bis zum nächsten Verschwenken des Schwenkkopfes (50) verharrt
die Indexbolzenführung (86) in der hier dargestellten
Position. Die CNC-Steuerung merkt sich den Ort und die Winkelstellung
des Indexbolzens (90).
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Die 9 bis 11 zeigen
ein Werkzeugschwenkaggregat (10) mit einem antriebsfreien
Vorschaltschwenkaggregat (110). Hier wird die aus 1 bekannte
Drehscheibe (116) mit einem zu den 3 und 4 beschriebenen
Rollbogenantrieb ausgestattet. Allerdings ist hier die Drehscheibe (116),
die als Rollbogenwelle von den Bändern (131, 132, 133)
umschlungen wird, um ca. 200 bis 360 Winkelgrade schwenkbar. Die
Bänder (131–133) sind beispielsweise
aus Metall.
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Der
Linearschlitten (125) ist hier im z. B. zweiteiligen Gehäusedeckel
(112, 113) wälzgelagert geführt.
Nach 10 und 11 stützen
sich die schmalen Längsseiten (126, 127)
des Linearschlittens (125) an jeweils zwei Wälzlagern
(134) ab. Die Seitenführung übernehmen
ebenfalls zwei im kleineren Gehäusedeckelseitenteil (113)
angeordnete Wälzlager (135). Zwischen ihnen und
der Drehscheibe (116) ist der Linearschlitten (125)
in einer quer zur Mittellinie (19) gelegenen Ebene eingespannt.
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Um
die Drehscheibe (116) gegenüber dem Flansch (111)
zu verschwenken, wird das Vorschaltschwenkaggregat (110)
z. B. mittels des Maschinenschlittens (2) in Längsrichtung
des Linearschlittens (125) verfahren. Am Rand des maschinenseitigen
Arbeitsraumes kontaktiert die jeweilige z. B. plane Stirnfläche
(129) des Linearschlittens (125) einen gegenüber
dem Vorschaltschwenkaggregat (110) ortsfesten z. B. balligen
Anschlag (83). Dadurch dass sich das Vorsatzschwenkaggregat
(110) auf den Anschlag (83) zubewegt, wird der
Linearschlitten (125) über die Bänder
(131–133) an der Drehscheibe (116) abgerollt.
Die Drehscheibe (116) schwenkt hierbei gezielt das Werkzeugschwenkaggregat
(10).
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Um
die Schwenkbewegung rückgängig zu machen, wird
der Maschinenschlitten (2) in die entgegengesetzte Richtung
gefahren, um im gegenüber liegenden Randbereich des Arbeitsraumes
mit dem Linearschlitten (125) an einem weiteren Anschlag
zur Anlage zu kommen und dort den Linearschlitten (125)
an der Drehscheibe (116) bandunterstützt abrollen
zu lassen.
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Anstelle
des Rollbogengetriebes kann auch hier ein Zahnstangengetriebe benutzt
werden. Ferner ist auch die Schwenkscheibenabstützverstellung der 5 bis 8 denkbar.
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Der
Linearschlitten (125) ist in den 9 und 11 verkürzt
dargestellt.
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- 1
- Werkzeugmaschine
- 2
- Maschinenschlitten,
Werkzeugmaschinenschlitten
- 3
- Verfahrrichtung
- 4
- Wechseladapter
- 5
- Arbeitsspindel
- 8
- Maschinentisch
- 9
- Bahnkurve,
Kreisbahn, eben
- 10
- Werkzeugschwenkaggregat
- 11
- Gehäuse,
Aggregateteil
- 12
- Indexstift
- 13
- Aggregatespindel
- 18
- Gehäusezwischenboden
- 19
- Mittellinie,
C-Achse
- 20
- Rädergetriebe
- 21
- Planrad
- 22
- Kombirad
- 23
- Stirnradverzahnung
- 24
- Kegelradverzahnung
- 25
- Kegelrad,
Kegelradritzel
- 30
- Getriebe,
Zahnstangengetriebe
- 31
- Linearschlitten,
Zahnstange
- 32
- Kragarm
- 33
- Schlittenanschlag
- 34
- Zahnrad,
Stirnrad, Getrieberad, Zahnradsegment
- 38
- Druckfeder,
Schraubendruckfeder, Federelement
- 40
- Getriebe,
Rollbogengetriebe
- 41
- Linearschlitten
- 42
- Kugelkopf
- 43
- Rollbogenwelle,
Rollbogensegment, Getrieberad
- 44,
45, 46
- Befestigungspunkte
an (43)
- 47,
48, 49
- Befestigungspunkte
an (41)
- 50
- Schwenkkopf,
Aggregateteil
- 51
- Schwenkkopfachse,
konkret
- 52
- Achse,
A-Achse, Mittellinie
- 53
- Schwenkrad
- 54
- Indexausnehmung
- 56
- Schwenkwinkel
- 57
- Strecklagenposition
- 58
- Position
bei 45°-Schwenkauslenkung
- 59
- Position
bei maximaler Schwenkauslenkung
- 60
- Klemmvorrichtung
- 61
- Zylinderraum
- 62
- Kolben
- 63
- Stange,
Kolbenstange
- 64
- Bremsklotz
- 65
- Tellerfedern
- 66
- Druckluftleitung
- 70
- Werkzeugaufnahme
- 79
- Mittellinie
- 80
- Träger,
ortsfest; Magnethalter
- 81
- Rohranschlag,
mind. zweiseitig
- 82
- Bohrung,
konisch; Kerbe
- 83
- Anschlagstange,
Anschlag
- 84
- Stirnfläche,
oben
- 8–5
- Indexbolzenschwenkachse
- 86
- Indexbolzenführung
- 87
- Durchgangsbohrung
- 88
- Bohrungsbund
- 89
- Zylindersenkung
- 90
- Indexbolzen
- 91
- Lagerzapfen
- 92
- Schraube
- 93
- Schraubendruckfeder
- 94
- Haltestange
- 95
- Lagerbock
- 96
- Hemmklotz
- 97
- Schraubendruckfeder
- 98
- Schwenkwinkel
- 99
- Abstand,
Radius
- 100
- Werkzeug,
Bohrer
- 110
- Vorschaltschwenkaggregat
- 111
- Flansch
- 112
- Gehäusedeckel
- 113
- Gehäusedeckelseitenteil
- 114
- Wälzlager
- 115
- Wellenmutter
- 116
- Drehscheibe
- 117
- Zahnriemenradverzahnung
- 118
- Wellenmutter
- 119
- Indexbohrung
- 120
- Servomotor
(ggf. mit Tachogenerator)
- 121
- Getriebeausgangswelle
- 122
- Zahnriemenrad
- 123
- Zahnriemen
- 125
- Linearschlitten
- 126,
127
- Längsseiten,
schmal
- 129
- Stirnflächen
- 131,
132, 133
- Bänder,
Mitte, außen, außen
- 134
- Wälzlager,
Horizontalführung
- 135
- Wälzlager,
Seitenführung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102004062138
B3 [0002]