Die
Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von Werkstücken
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The
The invention relates to a machine tool for machining workpieces
according to the preamble of claim 1.
Eine
derartige Werkzeugmaschine ist beispielsweise aus der EP 0 568 798 B9 bekannt.
Diese Werkzeugmaschine weist einen Maschinengrundkörper
mit zwei parallel zueinander angeordneten Seitenwänden
auf, auf denen ein Mehrachsschlitten verfahrbar angeordnet ist.
An dem Mehrachsschlitten ist eine vertikal hängende Arbeitsspindel
befestigt, die in vertikaler Richtung verfahrbar ist und zur Aufnahme von
Werkstücken oder Werkzeugen dient. Nachteilig bei dieser
Werkzeugmaschine ist, dass deren Bearbeitungsraum durch die Seitenwände
seitlich begrenzt und dementsprechend bei der Bearbeitung von Werkstücken
nur eine geringe Flexibilität gegeben ist.Such a machine tool is for example from the EP 0 568 798 B9 known. This machine tool has a machine base body with two side walls arranged parallel to one another, on which a multi-axis slide is movably arranged. On the multi-axis slide a vertically suspended work spindle is fixed, which is movable in the vertical direction and serves to accommodate workpieces or tools. A disadvantage of this machine tool that the processing space bounded laterally by the side walls and, accordingly, given in the processing of workpieces only a small degree of flexibility.
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße
Werkzeugmaschine derart weiterzubilden, dass eine hohe Flexibilität
bei der Bearbeitung der Werkstücke gegeben ist.Of the
Invention is therefore based on the object, a generic
Develop machine tool in such a way that a high flexibility
given in the processing of workpieces.
Diese
Aufgabe wird durch eine Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst. Erfindungsgemäß wurde erkannt,
dass eine hohe Flexibilität bei der Bearbeitung von Werkstücken
erzielt wird, wenn der Bearbeitungsraum den Seitenwänden
vorgelagert ist und diese den Bearbeitungsraum somit nicht seitlich
begrenzen. Dies wird dadurch erzielt, dass die Seitenwände
jeweils einen Grundkörper mit einem fluchtend daran angeordneten
Verfahrvorsprung aufweisen, so dass der z-Schlitten an diesen verfahrbar
ist. Der Bearbeitungsraum für die Bearbeitung der Werkstücke
ist in y-Richtung unterhalb der Verfahrvorsprünge vor dem Maschinenbett
und den Seitenwänden ausgebildet. Der Bearbeitungsraum
ist hier durch weder seitlich in x-Richtung noch nach vorne in z-Richtung
begrenzt. Die Verfahrvorsprünge können in ihrer
Länge in z-Richtung derart angepasst werden, dass je nach Bedarf
unterschiedliche Werkstückpositioniereinheiten in dem Bearbeitungsraum
angeordnet werden können, so dass unterschiedlichste Bearbeitungsaufgaben
mit der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine durchführbar
sind. Dabei bleiben die prinzipiellen Vorteile der Portalbauweise
erhalten. Die Werkzeugmaschine weist also einen stabilen, kompakten und
modulartigen Aufbau auf, wobei alle Führungen zum Verfahren
der Schlitten und der Werkzeugspindel außerhalb des Bearbeitungsraums
angeordnet und so vor Verschmutzungen geschützt sind.These
The object is achieved by a machine tool having the features of the claim
1 solved. According to the invention, it has been recognized
that a high flexibility in the machining of workpieces
is achieved when the processing space the side walls
is upstream and thus not the side of the processing space
limit. This is achieved by the side walls
each having a base body with a flush disposed thereon
Have Verfahrvorsprung, so that the z-carriage on this movable
is. The processing room for processing the workpieces
is in the y-direction below the Verfahrvorsprünge in front of the machine bed
and the side walls formed. The editing room
is here by neither laterally in the x-direction nor forward in the z-direction
limited. The Verfahrvorsprünge can in their
Length in z-direction can be adjusted so that as needed
different Werkstückpositioniereinheiten in the processing room
can be arranged so that a wide variety of machining tasks
feasible with the machine tool according to the invention
are. The principle advantages of the gantry design remain
receive. The machine tool thus has a stable, compact and
modular construction, with all guides to the process
the carriage and the tool spindle outside the processing room
arranged and thus protected from contamination.
Eine
Werkzeugmaschine nach Anspruch 2 ermöglicht eine einfache
Montage des z-Schlittens auf den Grundkörpern der Seitenwände
und den zugehörigen Verfahrvorsprüngen.A
Machine tool according to claim 2 allows a simple
Assembly of the z-slide on the base bodies of the side walls
and the associated Verfahrvorsprüngen.
Eine
Werkzeugmaschine nach Anspruch 3 stellt eine Befestigungsmöglichkeit
für ein Teil der Werkzeugpositioniereinheit an der dem
Maschinenbett zugewandten Verfahrvorsprung-Unterseite der Verfahrvorsprünge
bereit. An den Verfahrvorsprung-Unterseiten können beispielsweise
einseitig oder zweiseitig Werkstückaufnahmen hängend
angeordnet werden, so dass der Bearbeitungsraum unterhalb dieser
frei zugänglich bleibt. In dem Bearbeitungsraum unterhalb
der Werkstückaufnahmen können dann beispielsweise
weitere Werkzeuge angeordnet werden.A
Machine tool according to claim 3 provides a mounting option
for a part of the tool positioning unit at the
Machine bed facing Verfahrvorsprung bottom of the Verfahrvorsprünge
ready. For example, at the traverse tab bottoms
one-sided or two-sided hanging workpiece holders
be arranged so that the processing space below this
remains freely accessible. In the editing room below
the workpiece holders can then, for example
further tools are arranged.
Eine
Werkzeugmaschine nach Anspruch 4 weist eine hohe Stabilität
der Seitenwände auf.A
Machine tool according to claim 4 has a high stability
the side walls on.
Eine
Werkzeugmaschine nach Anspruch 5 ermöglicht ein flexibles
Beschicken durch zumindest eine der Seitenwände. Durch
die mindestens eine Beschickungsöffnung können
mittels einer entsprechenden Transporteinrichtung Werkzeuge und/oder Werkstücke
in den Arbeitsraum zwischen den Seitenwänden zu- und/oder
abgeführt werden.A
Machine tool according to claim 5 allows a flexible
Feeding through at least one of the side walls. By
the at least one feed opening can
by means of a corresponding transport device tools and / or workpieces
in the work space between the side walls and / or
be dissipated.
Eine
Werkzeugmaschine nach Anspruch 6 ermöglicht das Durchführen
einer Transporteinrichtung durch den Arbeitsraum zwischen den Seitenwänden.
Somit können Werkzeuge und/oder Werkstücke durch
eine der Seitenwände zu- und durch die andere der Seitenwände
abgeführt werden.A
Machine tool according to claim 6 allows the implementation
a transport device through the working space between the side walls.
Thus, tools and / or workpieces through
one of the side walls and through the other of the side walls
be dissipated.
Eine
Werkzeugmaschine nach Anspruch 7 stellt eine Befestigungsmöglichkeit
für die Werkstückpositioniereinheit auf den Auflagevorsprüngen
bereit. Insbesondere können Teile der Werkstückpositioniereinheit
in den durch die Auflagevorsprünge und die zugehörigen
Verfahrvorsprünge gebildeten Freiräumen angeordnet
werden.A
Machine tool according to claim 7 provides a mounting option
for the workpiece positioning unit on the support projections
ready. In particular, parts of the workpiece positioning unit
in through the support projections and the associated
Moving projections formed formed free spaces
become.
Eine
Werkzeugmaschine nach Anspruch 8 ermöglicht die Herstellung
von sphärischen Werkstück-Oberflächen.
Durch die Ausbildung der Werkstückpositioniereinheit als
Dreh-Schwenk-Brücke wird eine fünfachsige Bearbeitung
der Werkstücke ermöglicht. Die Werkzeugspindel
ist entlang von drei Linearachsen in x-, y- und z-Richtung verfahrbar.
Zusätzlich ist ein auf der Werkstückpositioniereinheit angeordnetes
Werkstück um zwei Rotationsachsen verschwenkbar. Diese
Rotationsachsen werden üblicherweise als A- und B-Achse
bezeichnet. Eine derartige Dreh-Schwenk-Brücke ist grundsätzlich
bekannt. Durch die stehende Anordnung der Brückenantriebe
für die A-Achse in den Freiräumen zwischen den
Auflagevorsprüngen und den Verfahrvorsprüngen
werden die bei der Bearbeitung wirkenden Bearbeitungskräfte
optimal von den Seitenwänden und dem Maschinengestell aufgenommen
und gleichzeitig eine optimale Zugänglichkeit zu den Brückenantrieben
erzielt, da diese nicht zwischen den Seitenwänden angeordnet
sind.A
Machine tool according to claim 8 enables the production
of spherical workpiece surfaces.
By forming the workpiece positioning as
Turn-pivot bridge becomes a five-axis machining
allows the workpieces. The tool spindle
is traversable along three linear axes in the x, y and z directions.
In addition, a disposed on the Werkstückpositioniereinheit
Workpiece pivotable about two axes of rotation. These
Rotational axes are usually called A and B axes
designated. Such a rotary-pivot bridge is basically
known. By the standing arrangement of the bridge drives
for the A-axis in the open spaces between the
Support projections and the Verfahrvorsprüngen
become the machining forces acting during machining
optimally absorbed by the side walls and the machine frame
and at the same time optimum accessibility to the bridge drives
scored because these are not arranged between the side walls
are.
Eine
Werkzeugmaschine nach Anspruch 9 weist eine hohe Steifigkeit der
Auflagevorsprünge auf.A
Machine tool according to claim 9 has a high rigidity of
Support projections on.
Eine
Werkzeugmaschine nach Anspruch 10 ermöglicht eine Bearbeitung
von wellenförmigen Werkstücken. Die zweite Werkstückaufnahme
kann beispielsweise als Reitstock oder als Werkstückspindel
ausgebildet sein. Die wellenförmigen Werkstücke werden
zur Bearbeitung in den Werkstückaufnahmen beidseitig gelagert,
wobei mindestens eine der Werkstückaufnahmen drehantreibbar
ist.A
Machine tool according to claim 10 enables processing
of wavy workpieces. The second workpiece holder
For example, as a tailstock or as a workpiece spindle
be educated. The wavy workpieces are
mounted on both sides for machining in the workpiece holders,
wherein at least one of the workpiece holders rotatably drivable
is.
Eine
Werkzeugmaschine nach Anspruch 11 ermöglicht die Bearbeitung
von wellenförmigen Werkstücken unterschiedlicher
Länge. Die an dem x-Schlitten angeordnete zweite Werkstückspindel kann
in Abhängigkeit der Länge des Werkstückes
in der x-Richtung verfahren werden. Weiterhin können flanschförmige
Werkstücke beidseitig bearbeitet werden. Hierzu wird das
flanschförmige Werkstück zunächst in
der ersten Werkstückspindel aufgenommen und an einer ersten
Seite bearbeitet. Zur Bearbeitung an einer zweiten Seite wird das
Werkstück an die verfahrbare zweite Werkstückspindel übergeben.
Der Bearbeitungsraum stellt für den x-Schlitten ausreichend
Platz zur Verfügung, um diesen in der x-Richtung verfahrbar
an der Maschinenbett-Frontseite anzuordnen.A
Machine tool according to claim 11 enables the processing
of wavy workpieces of different
Length. The arranged on the x-carriage second workpiece spindle can
depending on the length of the workpiece
be moved in the x-direction. Furthermore, flange-shaped
Workpieces are processed on both sides. This is the
flange-shaped workpiece first in
received the first workpiece spindle and at a first
Page edited. For editing on a second page is the
Transfer workpiece to the movable second workpiece spindle.
The processing space is sufficient for the x-slide
Space available to move this in the x-direction
to be arranged on the machine bed front.
Eine
Werkzeugmaschine nach Anspruch 12 erhöht die Flexibilität
bei der Werkstückbearbeitung. Dadurch, dass die erste Werkstückspindel
hängend angeordnet ist, kann der Werkzeugrevolver unter
diese Werkstückspindel verfahren werden, so dass auch eine Übergabe
von flanschförmigen Werkstücken an die zweite
Werkstückspindel durchführbar ist.A
Machine tool according to claim 12 increases the flexibility
during workpiece machining. As a result, the first workpiece spindle
is arranged hanging, the tool turret can under
this workpiece spindle are moved so that a handover
from flange-shaped workpieces to the second
Workpiece spindle is feasible.
Eine
Werkzeugmaschine nach Anspruch 13 ermöglicht eine fünfachsige
Bearbeitung von Werkstücken. Die Werkstückpositioniereinheit
ist als Zwei-Achsen-Tisch ausgebildet, bei dem eine Schwenkachse
in der y-z-Ebene relativ zu der y-Richtung geneigt verläuft.
Durch die Verfahrvorsprünge kann die Werkzeugspindel den
Zwei-Achsen-Tisch in jeder Stellung weit überfahren, so
dass ein darauf aufgespanntes Werkstück in jeder Stellung des
Zwei-Achsen-Tisches bearbeitbar ist.A
Machine tool according to claim 13 allows a five-axis
Machining of workpieces. The workpiece positioning unit
is designed as a two-axis table, in which a pivot axis
is inclined in the y-z plane relative to the y-direction.
Through the Verfahrvorsprünge the tool spindle can
Two-axis table in each position far exceeded, so
that a clamped workpiece in each position of the
Two-axis table is workable.
Eine
Werkzeugmaschine nach Anspruch 14 ermöglicht ein einfaches
Aufsammeln von bei der Bearbeitung anfallender Späne. Der
Bearbeitungsraum stellt ausreichend Platz für die Positionierung
des Spänesammlers unterhalb der Werkstückpositioniereinheit
bereit.A
Machine tool according to claim 14 allows a simple
Collecting chips generated during processing. Of the
Processing space provides sufficient space for positioning
of the chip collector below the workpiece positioning unit
ready.
Eine
Werkzeugmaschine nach Anspruch 15 stellt in kompakter Weise ein
Werkzeugmagazin bereit. Der zwischen den Seitenwänden zur
Verfügung stehende Arbeitsraum kann problemlos für
einen Werkzeugwechsel genutzt werden.A
Machine tool according to claim 15 sets in a compact manner
Tool magazine ready. The between the side walls to the
Available work space can easily be used for
a tool change can be used.
Weitere
Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele.
Es zeigen:Further
Features, advantages and details of the invention will become apparent
the following description of several embodiments.
Show it:
1 eine
perspektivische Ansicht einer Werkzeugmaschine gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel, 1 a perspective view of a machine tool according to a first embodiment,
2 eine
Seitenansicht der Werkzeugmaschine in 1, 2 a side view of the machine tool in 1 .
3 einen
parallel zu den Seitenwänden verlaufenden Längsschnitt
durch die Werkzeugmaschine in 1, 3 a parallel to the side walls extending longitudinal section through the machine tool in 1 .
4 eine
perspektivische Ansicht einer Werkzeugmaschine gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel, 4 a perspective view of a machine tool according to a second embodiment,
5 eine
perspektivische Ansicht einer Werkzeugmaschine gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel, 5 a perspective view of a machine tool according to a third embodiment,
6 eine
Frontansicht einer Werkzeugmaschine gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel, 6 a front view of a machine tool according to a fourth embodiment,
7 eine
perspektivische Ansicht einer Werkzeugmaschine gemäß einem
fünften Ausführungsbeispiel, 7 a perspective view of a machine tool according to a fifth embodiment,
8 einen
parallel zu den Seitenwänden verlaufenden Längsschnitt
durch die Werkzeugmaschine in 7, 8th a parallel to the side walls extending longitudinal section through the machine tool in 7 .
9 eine
perspektivische Ansicht einer Werkzeugmaschine gemäß einem
sechsten Ausführungsbeispiel, 9 a perspective view of a machine tool according to a sixth embodiment,
10 eine
perspektivische Ansicht einer Werkzeugmaschine gemäß einem
siebten Ausführungsbeispiel, 10 a perspective view of a machine tool according to a seventh embodiment,
11 einen
parallel zu den Seitenwänden verlaufenden Längsschnitt
durch die Werkzeugmaschine in 10, und 11 a parallel to the side walls extending longitudinal section through the machine tool in 10 , and
12 eine
perspektivische Ansicht einer Werkzeugmaschine gemäß einem
achten Ausführungsbeispiel. 12 a perspective view of a machine tool according to an eighth embodiment.
Nachfolgend
wird anhand der 1 bis 3 ein erstes
Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Eine Werkzeugmaschine 1 zur
spanenden Bearbeitung von metallischen Werkstücken 2 weist
ein Maschinenbett 3 auf, auf dem eine erste Seitenwand 4 und
eine spiegelsymmetrisch dazu ausgebildete zweite Seitenwand 5 angeordnet
sind. Die Seitenwände 4, 5 sind in einer
horizontalen x-Richtung zueinander beabstandet und verlaufen im Wesentlichen
parallel zu einer y-z-Ebene, die durch eine vertikale y-Richtung
und eine horizontale z-Richtung definiert ist. Die x-, y- und z-Richtung
bilden ein kartesisches Koordinatensystem.The following is based on the 1 to 3 a first embodiment of the invention described. A machine tool 1 for machining of metallic workpieces 2 has a machine bed 3 on, on which a first sidewall 4 and a mirror-symmetrically formed second side wall 5 are arranged. The side walls 4 . 5 are spaced apart in a horizontal x-direction and are substantially parallel to a yz-plane defined by a vertical y-direction and a horizontal z-direction. The x, y, and z directions form a Cartesian coordinate system.
Die
Seitenwände 4, 5 weisen jeweils einen im
Wesentlichen rechteckförmigen Grundkörper 6 auf,
an dem ein Verfahrvorsprung 7, ein Auflagevorsprung 8 und
ein Lagervorsprung 9 einteilig angeformt sind. In 2 ist
beispielhaft der rechteckige Grundkörper 6 der
Seitenwand 4 mit gestrichelten Linien veranschaulicht.
Jede der Seitenwände 4, 5 ist mit ihrer
Seitenwand-Unterseite 10 auf dem Maschinengestell 3 befestigt.
Die Seitenwand-Oberseite 11 liegt jeweils frei. Jede Seitenwand-Oberseite 11 wird durch
die zugehörige Grundkörper-Oberseite 12,
die Verfahrvorsprung-Oberseite 13 und die Lagervorsprung-Oberseite 14 gebildet,
die miteinander fluchten. Die Verfahrvorsprünge 7 sind
an der jeweiligen Grundkörper-Frontseite 15 im
Bereich der Grundkörper-Oberseite 12 angeformt.
Die Verfahrvorsprünge 7 verlaufen ausgehend von
dem jeweiligen Grundkörper 6 in der z-Richtung
keilförmig, so dass deren Verfahrvorsprung-Unterseiten 16 relativ
zu der x-z-Ebene geneigt sind. Die Verfahrvorsprung-Frontseiten 17 verlaufen
im Wesentlichen parallel zu der x-y-Ebene. In entsprechender Weise
sind die Lagervorsprünge 9 an der Grundkörper-Rückseite 18 im Bereich
der Grundkörper-Oberseite 12 angeformt. Die Lagervorsprünge 9 sind
im Wesentlichen rechteckförmig ausgebildet.The side walls 4 . 5 each have a substantially rectangular base body 6 on, on which a Verfahrvorsprung 7 , a circulation lead 8th and a bearing projection 9 are integrally formed. In 2 is an example of the rectangular body 6 the side wall 4 illustrated with dashed lines. Each of the side walls 4 . 5 is with its sidewall bottom 10 on the machine frame 3 attached. The sidewall top 11 is always free. Each sidewall top 11 is through the associated basic body top 12 , the move tab-top 13 and the bearing tab top 14 formed, which are aligned with each other. The traversing projections 7 are at the respective main body front 15 in the area of the main body top 12 formed. The traversing projections 7 starting from the respective body 6 in the z-direction wedge-shaped, so that their Verfahrvorsprung undersides 16 are inclined relative to the xz-plane. The Move tab fronts 17 are essentially parallel to the xy plane. In a similar way, the bearing projections 9 at the base back 18 in the area of the main body top 12 formed. The bearing projections 9 are formed substantially rectangular.
Jede
Seitenwand-Unterseite 10 ist durch die zugehörige
Grundkörper-Unterseite 19 und die Auflagevorsprung-Unterseite 20 gebildet,
die miteinander fluchten. Der Auflagevorsprung 8 jeder
der Seitenwände 4, 5 ist an der Grundkörper-Frontseite 15 im Bereich
der Grundkörper-Unterseite 19 angeformt. Ausgehend
von dem jeweiligen Grundkörper 6 verlaufen die
Auflagenvorsprünge 8 in der z-Richtung keilförmig.
Die Auflagevorsprung-Oberseiten 21 verlaufen dabei parallel
zu der x-z-Ebene, wohingegen die Auflagevorsprung-Unterseiten 20 in
einem den Auflagevorsprung-Frontseiten 22 zugewandten Teilbereich
relativ zu der x-z-Ebene geneigt verlaufen. Die Auflagevorsprung-Frontseiten 22 verlaufen
im Wesentlichen parallel zu der x-y-Ebene.Each sidewall bottom 10 is through the associated base base 19 and the pad tab bottom 20 formed, which are aligned with each other. The overlay projection 8th each of the side walls 4 . 5 is at the main body front 15 in the area of the base body underside 19 formed. Starting from the respective basic body 6 run the overlay projections 8th wedge-shaped in the z-direction. The pad tab tops 21 thereby run parallel to the xz plane, whereas the support projection undersides 20 in a pad tab fronts 22 facing portion inclined relative to the xz plane. The pad tab fronts 22 are essentially parallel to the xy plane.
Auf
den Seitenwand-Oberseiten 11 sind z-Führungsschienen 23 angeordnet,
die sich im Wesentlichen über die gesamte Grundkörper-Oberseite 12 und
die Verfahrvorsprung-Oberseite 13 in der z-Richtung erstrecken.
Auf den Seitenwänden 4, 5 ist ein z-Schlitten 24 nach
Art einer Brücke gelagert und auf den z-Führungsschienen 23 mittels
z-Antriebsmotoren 25 in der z-Richtung verfahrbar. Die
z-Antriebsmotoren 25 sind jeweils auf der Lagervorsprung-Oberseite 14 befestigt.On the sidewall tops 11 are z-guide rails 23 Arranged substantially over the entire base top 12 and the move tab top 13 extend in the z-direction. On the sidewalls 4 . 5 is a z-slide 24 stored in the manner of a bridge and on the z-guide rails 23 by means of z-drive motors 25 movable in the z-direction. The Z drive motors 25 are each on the bearing tab top 14 attached.
An
dem z-Schlitten 24 sind zwei parallel zueinander und in
der x-Richtung verlaufende x-Führungsschienen 26 angeordnet.
Ein x-Schlitten 27 ist auf den x-Führungsschienen 26 gelagert
und mittels eines x-Antriebsmotors 28 in der x-Richtung
verfahrbar.On the z-slide 24 are two parallel to each other and in the x-direction x-guide rails 26 arranged. An x-slide 27 is on the x-guide rails 26 stored and by means of an x drive motor 28 movable in the x-direction.
An
dem x-Schlitten 27 ist vertikal hängend eine Werkzeugspindel 29 angeordnet.
Hierzu ist die Werkzeugspindel 29 mit zwei parallel zueinander
angeordneten und in der y-Richtung verlaufenden y-Führungsschienen 30 an
dem x-Schlitten 27 gelagert und mittels eines y-Antriebsmotors 31 in
der y-Richtung verfahrbar. Die Werkzeugspindel 29 weist zum
Aufnehmen eines Werkzeuges 32 eine Werkzeugaufnahme 33 auf,
die mittels eines Spindelantriebsmotors 34 um eine parallel
zu der y-Richtung verlaufende Spindeldrehachse 35 drehantreibbar
ist.At the x-slide 27 is a tool spindle hanging vertically 29 arranged. For this purpose, the tool spindle 29 with two y-guide rails arranged parallel to each other and extending in the y-direction 30 on the x-slide 27 stored and by means of a y-drive motor 31 movable in the y-direction. The tool spindle 29 points to picking up a tool 32 a tool holder 33 on, by means of a spindle drive motor 34 about a parallel to the y-direction spindle axis 35 is rotary drivable.
Die
in y-Richtung unterhalb der Verfahrvorsprünge 7 liegenden
ersten Freiräume 36 und der zwischen diesen Freiräumen 36 liegende
zweite Freiraum 37 bilden einen Bearbeitungsraum 38 aus.
Der Bearbeitungsraum 38 dient zur Positionierung und Bearbeitung
von Werkstücken 2. In diesem Bearbeitungsraum 38 sind
die Auflagevorsprünge 8 und eine Werkstückpositioniereinheit 39 zum
Positionieren des zu bearbeitenden Werkstückes 2 angeordnet. Die
den Bearbeitungsraum 38 bildenden Freiräume 36 und 37 sind
in 1 veranschaulicht.The in y-direction below the Verfahrvorsprünge 7 lying first free spaces 36 and the one between these free spaces 36 lying second free space 37 form a processing room 38 out. The editing room 38 serves for the positioning and processing of workpieces 2 , In this editing room 38 are the support projections 8th and a workpiece positioning unit 39 for positioning the workpiece to be machined 2 arranged. The the editing room 38 forming open spaces 36 and 37 are in 1 illustrated.
Die
Werkstückpositioniereinheit 39 ist als Dreh-Schwenk-Brücke
ausgebildet und weist eine Schwenkbrücke 40 mit
einem Drehteller 41 sowie zwei Brückenantrieben 42 auf.
Die Brückenantriebe 42 sind auf der Auflagevorsprung-Oberseite 21 des jeweiligen
Auflagevorsprungs 8 befestigt und somit in den ersten Freiräumen 36 angeordnet.
Die Schwenkbrücke 40 ist mit den Brückenantrieben 42 verbunden und
in dem zweiten Freiraum 37 um eine als A-Achse bezeichnete
und parallel zu der x-Richtung verlaufende erste Schwenkachse 43 verschwenkbar
angeordnet. Mittig auf der Schwenkbrücke 40 ist
der Drehteller 41 gelagert. Der Drehteller 41 ist
mittels eines Drehtellerantriebs 44 um eine senkrecht zu
der Schwenkbrücke 40 verlaufende und als B-Achse
bezeichnete zweite Schwenkachse 45 verschwenkbar.The workpiece positioning unit 39 is designed as a rotary-pivot bridge and has a pivot bridge 40 with a turntable 41 as well as two bridge drives 42 on. The bridge drives 42 are on the pad tab-top 21 the respective lead 8th fixed and thus in the first open spaces 36 arranged. The swing bridge 40 is with the bridge drives 42 connected and in the second free space 37 around a designated as A-axis and parallel to the x-direction extending first pivot axis 43 arranged pivotally. In the middle of the swing bridge 40 is the turntable 41 stored. The turntable 41 is by means of a turntable drive 44 around a perpendicular to the swing bridge 40 extending and designated as B-axis second pivot axis 45 pivotable.
Die
Brückenantriebe 42 sind derart auf den Auflagevorsprüngen 8 angeordnet,
dass die erste Schwenkachse 43 im Wesentlichen in der von
den Verfahrvorsprung-Frontseiten 17 gebildeten Ebene liegt.
Die erste Schwenkachse 43 ist somit durch ein entsprechendes
Verfahren des z-Schlittens 24 von der Spindeldrehachse 35 überfahrbar.The bridge drives 42 are so on the support projections 8th arranged that the first pivot axis 43 essentially in that of the traverse tab fronts 17 level formed. The first pivot axis 43 is thus by a corresponding method of the z-slide 24 from the spindle axis of rotation 35 traversable.
Alternativ
könnten die Brückenantriebe 42 an der
Grundkörper-Frontseite 15 oder bei einer entsprechenden
Ausgestaltung der Verfahrvorsprünge 7 an deren
Verfahrvorsprung-Unterseite 16 befestigt werden, wodurch
die Auflagevorsprünge 8 überflüssig
wären.Alternatively, the bridge drives 42 at the base front 15 or in a corresponding embodiment of the Verfahrvorsprünge 7 at their Verfahrvorsprung base 16 fixed become, whereby the support projections 8th would be superfluous.
Die
Grundkörper 6 der Seitenwände 4, 5 begrenzen
zwischen sich im Wesentlichen einen Arbeitsraum 46, der
zum Wechseln von Werkzeugen 32 und/oder Werkstücken 2 nutzbar
ist. Zum Zuführen von Werkstücken 2 und/oder
Werkzeugen 32 in den Arbeitsraum 46 sowie zum
Abführen dieser aus dem Arbeitsraum 46 weisen
die Grundkörper 6 erste Beschickungsöffnungen 47 und
zweite Beschickungsöffnungen 48 auf, die jeweils
fluchtend zueinander ausgebildet sind. Auf dem Maschinenbett 3 ist im
Bereich der Grundkörper-Rückseite 18 ein
als Kettenmagazin ausgebildetes Werkzeugmagazin 49 in dem
Arbeitsraum 46 angeordnet. Das Werkzeugmagazin 49 erstreckt
sich über die Lagervorsprünge 9 hinaus
und dient zur Aufnahme einer Vielzahl von unterschiedlichen Werkzeugen 32.
Das Werkzeugmagazin 49 ist mittels eines Magazinantriebs 50 in
Umfangsrichtung verfahrbar. Zum Werkzeugwechsel ist ein Werkzeugwechsler 51 zwischen
dem Werkzeugmagazin 49 und der Dreh-Schwenk-Brücke 39 angeordnet.
Der Werkzeugwechsler 51 weist einen Wechslerarm 52 auf,
der mittels eines Wechslerantriebs 53 um eine parallel
zu der y-Richtung verlaufende Wechslerachse 54 verschwenkbar
ist. Die ersten Beschickungsöffnungen 47 sind
im Bereich unterhalb des Werkzeugwechslers 51 ange ordnet,
die zweiten Beschickungsöffnungen 48 im Bereich
des Werkzeugmagazins 49.The basic body 6 the side walls 4 . 5 essentially define a workspace between them 46 , for changing tools 32 and / or workpieces 2 is usable. For feeding workpieces 2 and / or tools 32 in the workroom 46 and for removing these from the work space 46 have the main body 6 first loading openings 47 and second feed openings 48 on, which are each aligned with each other. On the machine bed 3 is in the area of the main body back 18 a tool magazine designed as a chain magazine 49 in the workroom 46 arranged. The tool magazine 49 extends over the bearing projections 9 and serves to accommodate a variety of different tools 32 , The tool magazine 49 is by means of a magazine drive 50 movable in the circumferential direction. For tool change is a tool changer 51 between the tool magazine 49 and the swivel-swing bridge 39 arranged. The tool changer 51 has a changer arm 52 on, by means of a changer drive 53 around a changer axis running parallel to the y-direction 54 is pivotable. The first loading openings 47 are in the area below the tool changer 51 arranged, the second feed openings 48 in the area of the tool magazine 49 ,
In
dem Bearbeitungsraum 38 ist unterhalb der Auflagevorsprünge 8 und
der Dreh-Schwenk-Brücke 39 ein separater Spänesammler 55 angeordnet.
Der Spänesammler 55 weist einen Auffangbehälter 56 mit
darin angeordneten und nicht näher dargestellten Späneförderern auf,
so dass bei der Bearbeitung der Werkstücke 2 anfallende
Späne in dem Auffangbehälter 56 aufgefangen
und in der x-Richtung abtransportiert werden können.In the editing room 38 is below the pad tabs 8th and the swivel-swing bridge 39 a separate chip collector 55 arranged. The chip collector 55 has a collection container 56 arranged therein and not shown chip conveyors, so that during the processing of the workpieces 2 accumulating chips in the collecting container 56 can be collected and transported in the x-direction.
Die
Funktionsweise der Werkzeugmaschine 1 ist wie folgt:
Zunächst
wird manuell ein zu bearbeitendes Werkstück 2 auf
dem Drehteller 41 angeordnet und befestigt. Die Werkzeugspindel 29 wird
zu dem Wechslerarm 52 verfahren, der zuvor ein Werkzeug 32 aus dem
Werkzeugmagazin 49 entnommen hat und dieses durch Drehen
um die Wechslerachse 54 der Werkzeugspindel 29 bereitstellt.
Die Werkzeugspindel 29 entnimmt aus dem Wechslerarm 52 das
Werkzeug 32 und beginnt mit der Bearbeitung des Werkstücks 2.
Da die Werkzeugspindel 29 in x-, y- und z-Richtung verfahrbar
ist, stehen für die Bearbeitung des Werkstücks 2 drei
NC-Linearachsen zur Verfügung. Weiterhin stehen als NC-Rotationsachsen
die Schwenkachsen 43 und 45 der Dreh-Schwenk-Brücke 39 für
die Bearbeitung zur Verfügung, so dass eine fünfachsige
Bearbeitung des Werkstücks 2 möglich
ist.The functioning of the machine tool 1 is as follows:
First, a workpiece to be machined manually 2 on the turntable 41 arranged and fastened. The tool spindle 29 becomes the changer arm 52 procedure, previously a tool 32 from the tool magazine 49 has taken and this by turning the changer axis 54 the tool spindle 29 provides. The tool spindle 29 withdraws from the changer arm 52 the tool 32 and begins with the machining of the workpiece 2 , Because the tool spindle 29 can be moved in x-, y- and z-direction, stand for the machining of the workpiece 2 three NC linear axes available. Furthermore, the NC axes of rotation are the swivel axes 43 and 45 the turn-pivot bridge 39 available for machining, allowing a five-axis machining of the workpiece 2 is possible.
Mittels
der Werkzeugmaschine 1 ist sowohl eine Dreh- als auch eine
Fräsbearbeitung des Werkstückes 2 möglich.
Bei einer Drehbearbeitung ist ein Dreh-Werkzeug 32 in der
Werkzeugspindel 29 aufgenommen und um die Spindeldrehachse 35 verklemmt.
Der Drehteller 41 wird mit einer hohen Drehzahl von beispielsweise
1200 U/min betrieben. Durch Zustellen des Dreh-Werkzeuges 32 erfolgt
die Drehbearbeitung. Bei der Fräsbearbeitung wird ein Fräs-Werkzeug 32 in
der Werkzeugspindel 29 aufgenommen, wobei dieses um die
Spindeldrehachse 35 drehangetrieben wird. Die Schwenkbrücke 40 dient zum
Positionieren des Werkstückes 2. Die Brückenantriebe 42 weisen
hierzu eine hohe Positioniergenauigkeit auf und werden mit Drehzahlen
von maximal 35 U/min betrieben.By means of the machine tool 1 is both a turning and a milling of the workpiece 2 possible. In a turning is a turning tool 32 in the tool spindle 29 taken up and around the spindle axis of rotation 35 jammed. The turntable 41 is operated at a high speed of, for example, 1200 rpm. By delivering the turning tool 32 the turning takes place. When milling is a milling tool 32 in the tool spindle 29 recorded, this to the spindle rotation axis 35 is rotated. The swing bridge 40 serves to position the workpiece 2 , The bridge drives 42 have a high positioning accuracy and are operated at speeds of 35 or less.
Aufgrund
der Verfahrvorsprünge 7 kann die Werkzeugspindel 29 derart
in z-Richtung verfahren werden, dass die Spindeldrehachse 35 die
erste Schwenkachse 43 der Dreh-Schwenk-Brücke 39 überfährt.
Hierdurch wird eine hohe Flexibilität bei der Werkstückbearbeitung
bereitgestellt. Die bei der Bearbeitung anfallenden Späne
fallen unmittelbar in den Spänesammler 55 und
werden abtransportiert. Die Führungsschienen 23, 26 und 30 sind
außerhalb des Bearbeitungsraums 38 angeordnet
und somit vor Verschmutzungen, wie beispielsweise vor den Spänen,
geschützt.Due to the movement projections 7 can the tool spindle 29 be moved in the z-direction such that the spindle rotation axis 35 the first pivot axis 43 the turn-pivot bridge 39 overruns. This provides high flexibility in workpiece machining. The chips produced during processing fall directly into the chip collector 55 and are transported away. The guide rails 23 . 26 and 30 are outside the editing room 38 arranged and thus protected against contamination, such as the chips.
Zum
Werkzeugwechsel übergibt die Werkzeugspindel 29 dem
Wechslerarm 52 das nicht mehr benötigte Werkzeug 32.
Gleichzeitig entnimmt der Wechslerarm 52 dem Werkzeugmagazin 49 das neue
Werkzeug 32, das vorher in eine entsprechende Übergabeposition
gebracht wurde. Durch Drehen des Wechslerarms 52 wird das
neue Werkzeug 32 der Werkzeugspindel 29 zur Verfügung
gestellt und das nicht mehr benötigte Werkzeug in das Werkzeugmagazin 49 abgelegt.
Anschließend kann die Bearbeitung des Werkstückes 2 fortgesetzt
werden. Ist die Bearbeitung des Werkstücks 2 beendet,
wird dieses manuell von dem Drehteller 41 entfernt und ein
neues Werkstück 2 darauf angeordnet.The tool spindle transfers to the tool change 29 the changer arm 52 the tool that is no longer needed 32 , At the same time removes the changer arm 52 the tool magazine 49 the new tool 32 , which was previously placed in an appropriate transfer position. By turning the changer arm 52 becomes the new tool 32 the tool spindle 29 provided and the tool no longer needed in the tool magazine 49 stored. Subsequently, the machining of the workpiece 2 to be continued. Is the machining of the workpiece 2 finished, this is done manually from the turntable 41 removed and a new workpiece 2 arranged on it.
Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf 4 ein zweites
Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Konstruktiv
identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei dem ersten
Ausführungsbeispiel, auf dessen Beschreibung hiermit verwiesen
wird. Konstruktiv unterschiedliche, jedoch funktionell gleichartige
Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit einem nachgestellten
a. Die Werkzeugmaschine 1a weist zusätzlich eine
Transporteinrichtung 57 zum Zu- und Abführen von
Werkstücken 2 und/oder Werkzeugen 32 auf.
Die Transporteinrichtung 57 ist als Transportband ausgebildet
und durchquert die ersten Beschickungsöffnungen 47 und
den Arbeitsraum 46. Das Werkzeugmagazin 49a ist
als Scheibenmagazin ausgebildet. Ein Werkzeugwechsler ist nicht
vorgesehen. Zum Greifen der Werkstücke 2 ist seitlich
an der Werkzeugspindel 29 ein Werkstückgreifer
bzw. ein Werkstückwechselarm 58 montiert. Der
Werkstückgreifer 58 kann als Einfach- oder Doppelgreifer
ausgeführt sein. Bei einer Ausführung als Doppelgreifer
kann gleichzeitig ein zu bearbeitendes Werkstück 2 und
ein fertig bearbeitetes Werkstück 2 gegriffen
werden. Hierdurch ist eine Verkürzung der Werkstückwechselzeiten
erzielbar. Durch die seitliche Anordnung an der Werkzeugspindel 29 kann
der Werkstückgreifer 58 über die maschineneigenen
linearen NC-Achsen positioniert werden und benötigt somit
keine eigenen NC-Achsen. Der Werkstückgreifer 58 ist
als Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet und mit einem gewünschten
Hub in y-Richtung in eine Greifposition ausfahrbar. Diese ist in 4 gezeigt.
Die Anordnung des Werkstückgreifers 58 ist derart,
dass dieser nicht in Kollision mit der Werkzeugspindel 29 und/oder
einem Werkzeug 32 gerät.The following is with reference to 4 A second embodiment of the invention described. Structurally identical parts are given the same reference numerals as in the first embodiment, to the description of which reference is hereby made. Structurally different but functionally similar parts receive the same reference numerals with a following a. The machine tool 1a additionally has a transport device 57 for feeding and removing workpieces 2 and / or tools 32 on. The transport device 57 is designed as a conveyor belt and through crosses the first feed openings 47 and the workroom 46 , The tool magazine 49a is designed as a disc magazine. A tool changer is not provided. For gripping the workpieces 2 is on the side of the tool spindle 29 a workpiece gripper or a Werkstückwechselarm 58 assembled. The workpiece gripper 58 can be designed as a single or double gripper. In a design as a double gripper can simultaneously a workpiece to be machined 2 and a finished workpiece 2 be grasped. As a result, a shortening of the workpiece change times can be achieved. Due to the lateral arrangement on the tool spindle 29 can the workpiece gripper 58 be positioned using the machine's own linear NC axes and therefore does not require its own NC axes. The workpiece gripper 58 is designed as a piston-cylinder unit and extendable with a desired stroke in the y-direction in a gripping position. This is in 4 shown. The arrangement of the workpiece gripper 58 is such that it does not collide with the tool spindle 29 and / or a tool 32 device.
Die
zu bearbeitenden Werkstücke 2 werden zunächst
mittels der Transporteinrichtung 57 bis zu einer Werkstückwechselposition
in den Arbeitsraum 46 transportiert und dort vereinzelt.
Die Werkstücke 2 können unmittelbar auf
der Transporteinrichtung 57 oder auf einer Transportpalette
transportiert werden. Ein vereinzeltes Werkstück 2 wird
mittels des in der Greifpo sition befindlichen Werkstückgreifers 58 aufgegriffen,
auf dem Drehteller 41 abgelegt und dort in üblicher
Weise aufgespannt. Da der Werkstückgreifer 58 an
der Werkzeugspindel 29 angeordnet ist, kann dieser in x-,
y- und z-Richtung zusammen mit der Werkzeugspindel 29 verfahren
werden. Die Bearbeitung des Werkstückes 2 erfolgt
entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel. Der Werkstückgreifer 58 ist
während der Bearbeitung in einem eingefahrenen Zustand,
so dass dieser nicht in Kollision mit dem Werkstück 2 oder
dem Werkzeug 32 gerät. Das fertig bearbeitete
Werkstück 2 wird mit dem Werkstückgreifer 58 wieder
aufgegriffen und auf der Transporteinrichtung 57 abgelegt,
die dieses abtransportiert. Ist der Werkstückgreifer 58 als
Doppelgreifer ausgebildet, so kann gleichzeitig von der Transporteinrichtung 57 ein
weiteres zu bearbeitendes Werkstück 2 aufgenommen
und auf dem Drehteller 41 abgelegt werden. Verschlissene
Werkzeuge 32 werden ebenfalls auf der Transporteinrichtung 57 abgelegt
und abtransportiert. Das Werkzeugmagazin 49a kann mit neuen
Werkzeugen 32 bestückt werden, indem diese mittels
der Transporteinrichtung 57 in den Arbeitsraum 46 transportiert
werden und dort von der Werkzeugspindel 29 aufgenommen
und direkt in das Werkzeugmagazin 49a abgelegt werden.
Somit ist eine einfache Pick-up-Werkstück- und Werkzeughandhabung
möglich. Alle Bewegungen der Werkstücke 2 und
der Werkzeuge 32 werden somit mit maschineneigenen NC-Achsen
durchgeführt. Hinsichtlich der weiteren Funktionsweise
wird auf das erste Ausführungsbeispiel verwiesen.The workpieces to be processed 2 be first by means of the transport device 57 up to a workpiece change position in the working space 46 transported and isolated there. The workpieces 2 can be directly on the transport device 57 or transported on a transport pallet. An isolated piece 2 is by means of located in the Greifpo position workpiece gripper 58 picked up, on the turntable 41 filed and spanned there in the usual way. As the workpiece gripper 58 on the tool spindle 29 is arranged, this can in the x-, y- and z-direction together with the tool spindle 29 be moved. The machining of the workpiece 2 takes place according to the first embodiment. The workpiece gripper 58 is in a retracted state during machining so that it does not collide with the workpiece 2 or the tool 32 device. The finished workpiece 2 becomes with the workpiece gripper 58 picked up again and on the transport device 57 filed that removes this. Is the workpiece gripper 58 designed as a double gripper, so can simultaneously from the transport device 57 another workpiece to be machined 2 recorded and on the turntable 41 be filed. Worn tools 32 are also on the transport device 57 stored and transported away. The tool magazine 49a can with new tools 32 be equipped by these by means of the transport device 57 in the workroom 46 be transported and there from the tool spindle 29 taken and directly into the tool magazine 49a be filed. Thus, a simple pick-up workpiece and tool handling is possible. All movements of the workpieces 2 and the tools 32 are thus carried out with machine-specific NC axes. With regard to the further mode of operation, reference is made to the first exemplary embodiment.
Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf 5 ein drittes
Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Konstruktiv
identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei den vorangegangenen
Ausführungsbeispielen, auf deren Beschreibung hiermit verwiesen
wird. Konstruktiv unterschiedliche, jedoch funktionell gleichartige
Teile erhalten dieselben Be zugszeichen mit einem nachgestellten
b. Der Werkstückgreifer 58b ist bei der Werkzeugmaschine 1b als
Gelenkarm ausgebildet. Der Gelenkarm 58b ist um zwei parallel
zu der y-Richtung verlaufende Greiferachsen 59 verschwenkbar
und in der x-Richtung linear verfahrbar. Zur Bereitstellung der
Werkstücke 2 ist seitlich neben der Seitenwand 4 ein
Werkstückmagazin 60 angeordnet. Die Werkstücke 2 werden
durch Verfahren und Verschwenken des Gelenkarms 58b aus
dem Werkstückmagazin 60 entnommen und auf dem
Drehteller 41 angeordnet. Nach der Bearbeitung wird das
Werkstück 2 in entsprechender Weise von dem Drehteller 41 entfernt und
wieder in dem Werkstückmagazin 60 abgelegt. Hinsichtlich
der weiteren Funktionsweise wird auf die vorangegangenen Ausführungsbeispiele
verwiesen.The following is with reference to 5 A third embodiment of the invention described. Structurally identical parts receive the same reference numerals as in the previous embodiments, the description of which reference is hereby made. Structurally different, but functionally similar parts receive the same Be zugszeichen with a trailing b. The workpiece gripper 58b is with the machine tool 1b designed as an articulated arm. The articulated arm 58b is about two parallel to the y-direction gripper axes 59 swiveling and linearly movable in the x-direction. To provide the workpieces 2 is laterally next to the side wall 4 a workpiece magazine 60 arranged. The workpieces 2 be done by moving and pivoting the articulated arm 58b from the workpiece magazine 60 taken and on the turntable 41 arranged. After machining, the workpiece becomes 2 in a similar way from the turntable 41 removed and back in the workpiece magazine 60 stored. With regard to the further mode of operation, reference is made to the preceding embodiments.
Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf 6 ein viertes
Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Identische
Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei den vorangegangenen
Ausführungsbeispielen, auf deren Beschreibung hiermit verwiesen
wird. Konstruktiv unterschiedliche, jedoch funktionell gleichartige
Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit einem nachgestellten
c. Das Werkzeugmagazin 49c der Werkzeugmaschine 1c ist
als Regalmagazin ausgebildet und seitlich neben der Seitenwand 5 angeordnet.
Das Werkzeugmagazin 49c weist eine Werkzeugtransporteinrichtung
mit einem Greifarm 61 auf. Der Greifarm 61 ist
um eine parallel zu der y-Richtung verlaufende Greifarmachse 62 verschwenkbar
und in der y-Richtung verfahrbar an einem Greifarmträger 63 angelenkt.
Im Arbeitsraum 46 ist im Bereich der zweiten Beschickungsöffnung 48 der
Seitenwand 5 eine Werkzeugablage 64 auf dem Maschinenbett 3 angeordnet.
Die Werkzeugablage 64 kann als einzelner Werkzeughalter – wie
in 6 gezeigt – oder als Leerplatz in einem Werkzeugmagazin
ausgebildet sein. Für einen Werkzeugwechsel entnimmt der
Greifarm 61 ein neues Werkzeug 32 aus dem Werkzeugmagazin 49c und transportiert
dieses durch Verdrehen und Verfahren des Greifarms 61 durch
die zweite Beschickungsöffnung 48 zu der Werkzeugablage 64,
wo das Werkzeug 32 abgelegt wird. Die Werkzeugspindel 29 wird zu
der Werkzeugablage 64 verfahren, wo diese das abgelegte
Werkzeug 32 aufnimmt. Anschließend wird mit dem
Werkzeug 32 die Werkstückbearbeitung durchgeführt.
Ein nicht mehr benötigtes Werkzeug 32 wird in
entsprechender Weise wieder in dem Werkzeugmagazin 49c abgelegt.
Die Speicherkapazität des Werkzeugmagazins 49c kann
prinzipiell unbegrenzt vergrößert werden. Das
Greifen der Werkstücke 2 erfolgt mit dem Werkstückgreifer 58,
der entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel seitlich an
der Werkzeugspindel 29 angeordnet ist. Hinsichtlich der
weiteren Funktionsweise wird auf die vorangegangenen Ausführungsbeispiele
verwiesen.The following is with reference to 6 A fourth embodiment of the invention is described. Identical parts are given the same reference numerals as in the previous embodiments, the description of which is hereby incorporated by reference. Structurally different, but functionally similar parts receive the same reference numerals with a c. The tool magazine 49c the machine tool 1c is designed as a shelf magazine and laterally next to the side wall 5 arranged. The tool magazine 49c has a tool transporting device with a gripping arm 61 on. The gripper arm 61 is about a parallel to the y-direction gripper arm axis 62 pivotable and movable in the y-direction on a gripper arm 63 hinged. In the workroom 46 is in the area of the second feed opening 48 the side wall 5 a tool tray 64 on the machine bed 3 arranged. The tool tray 64 can as a single tool holder - as in 6 shown - or be designed as empty space in a tool magazine. The gripper arm removes a tool change 61 a new tool 32 from the tool magazine 49c and transports this by twisting and moving the gripper arm 61 through the second charging port 48 to the tool tray 64 where the tool 32 is filed. The tool spindle 29 becomes the tool tray 64 procedure where this is the stored tool 32 receives. Subsequently, with the tool 32 the workpiece machining performed. A tool that is no longer needed 32 is correspondingly back in the work convincing magazine 49c stored. The storage capacity of the tool magazine 49c can in principle be increased indefinitely. The gripping of the workpieces 2 done with the workpiece gripper 58 , the side of the tool spindle according to the second embodiment 29 is arranged. With regard to the further mode of operation, reference is made to the preceding embodiments.
Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf die 7 und 8 ein
fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei den vorangegangenen
Ausführungsbeispielen, auf dessen Beschreibung hiermit
verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche, jedoch funktionell
gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit einem nachgestellten
d. Die Werkstückpositioniereinheit 39d der Werkzeugmaschine 1d ist
zur Bearbeitung von wellenförmigen und/oder flanschförmigen
Werkstücken 2 ausgelegt. Hierzu ist eine erste
als Werkstückspindel ausgebildete Werkstückaufnahme 65 an
der parallel zu der x-z-Ebene verlaufenden Verfahrvorsprung-Unterseite 16d der
Seitenwand 4d befestigt. Eine zweite als Werkstückspindel
ausgebildete Werkstückaufnahme 66 ist auf einem
zweiten x-Schlitten 67 befestigt. Der x-Schlitten 67 ist
auf zweiten x-Führungsschienen 68 gelagert und
mittels eines zweiten x-Antriebsmotors 69 in der x-Richtung verfahrbar.
Die zweiten x-Führungsschienen 68 sind an einer
Maschinenbett-Frontseite 70 und an den Grundkörper-Frontseiten 15d befestigt,
so dass sich diese über den gesamten Bearbeitungsraum 38 erstrecken.
Die Werkstückspindeln 65, 66 weisen jeweils
einen zugehörigen Werkstückspindelantriebsmotor 71 auf,
so dass ein in den Werkstückspindeln 65, 66 aufgenommenes
Werkstück 2 um die Schwenkachse 43 drehantreibbar
ist. Zusätzlich zu der Werkzeugspindel 29 ist
ein Werkzeugrevolver 72 mit einer Revolverscheibe 73 und
einem Revolverantriebsmotor 74 vorgesehen. Die Revolverscheibe 73 ist
mittels des Revolverantriebsmotors 74 um eine parallel
zu der x-Richtung verlaufende Revolverachse 75 verschwenkbar.
Der Werkzeugrevolver 72 ist auf einem y-Schlitten 76 angeordnet,
der auf zweiten y-Führungsschienen 77 mittels
eines zweiten y-Antriebsmotors 78 in der y-Richtung verfahrbar
ist. Die zweiten y-Führungsschienen 77 sind auf
einem dritten x-Schlitten 79 angeordnet, der auf den zweiten x-Führungsschienen 68 mittels
eines dritten x-Antriebsmotors 80 in der x-Richtung verfahrbar
ist. Der Werkzeugrevolver 72 ist auf der der ersten Werkstückspindel 65 zugewandten
Seite des zweiten x-Schlittens 67 angeordnet.The following is with reference to the 7 and 8th A fifth embodiment of the invention is described. Identical parts are given the same reference numerals as in the previous embodiments, the description of which is hereby incorporated by reference. Structurally different, but functionally similar parts receive the same reference numerals with a d followed. The workpiece positioning unit 39d the machine tool 1d is for machining undulating and / or flange-shaped workpieces 2 designed. For this purpose, a first formed as a workpiece spindle workpiece holder 65 at the parallel to the xz plane extending Verfahrvorsprung underside 16d the side wall 4d attached. A second designed as a workpiece spindle workpiece holder 66 is on a second x-slide 67 attached. The x-slide 67 is on second x-rails 68 stored and by means of a second x-drive motor 69 movable in the x-direction. The second x-guide rails 68 are on a machine bed front 70 and on the main body fronts 15d attached, so that this over the entire processing space 38 extend. The workpiece spindles 65 . 66 each have an associated workpiece spindle drive motor 71 on, leaving one in the workpiece spindles 65 . 66 recorded workpiece 2 around the pivot axis 43 is rotary drivable. In addition to the tool spindle 29 is a tool turret 72 with a revolver disc 73 and a turret drive motor 74 intended. The revolver disc 73 is by means of the turret drive motor 74 about a parallel to the x-direction turret axis 75 pivotable. The tool turret 72 is on a y-sled 76 arranged on second y-rails 77 by means of a second y-drive motor 78 is movable in the y-direction. The second y-rails 77 are on a third x-slide 79 arranged on the second x-guide rails 68 by means of a third x drive motor 80 can be moved in the x-direction. The tool turret 72 is on the first workpiece spindle 65 facing side of the second x-slide 67 arranged.
Das
Zu- und Abführen der Werkstücke 2 erfolgt
manuell. Wellenförmige Werkstücke 2 werden
in beiden Werkstückspindeln 65, 66 aufgenommen
und drehangetrieben. Die Bearbeitung erfolgt mittels der Werkzeugspindel 29 und/oder
des Werkzeugrevolvers 72. Der Werkzeugrevolver 72 ist
hierzu in dem Bearbeitungsraum 38 unterhalb des Werkstücks 2 und
der ersten Werkstückspindel 65 beliebig in x-
und y-Richtung verfahrbar. Durch die verfahrbare zweite Werkstückspindel 66 können
unterschiedlich lange Werkstücke 2 aufgenommen
werden. Der Werkzeugrevolver 72 ist aufgrund seiner kurzen
Hebelarme äußerst steif ausgebildet. Dementsprechend
wird die Drehbearbeitung der wellenförmigen Werkstücke 2 vorzugsweise
mit dem Werkzeugrevolver 72 durchgeführt, da hierdurch
Rundheiten und Koaxialitäten der einzelnen wellenförmigen
Abschnitte mit Toleranzen im Mikrometerbereich erzielbar sind. Zur
Fertigbearbeitung der Werkstücke 2 wird vorzugsweise
die Werkzeugspindel 29 eingesetzt, die über die
drei linearen NC-Achsen in x-, y- und z-Richtung positioniert werden
kann. Ohne eine Neueinspannung des Werkstückes 2 sind
mittels der Werkzeugspindel 29 verschiedene Bohrungs-,
Gewinde- und Fräsbearbeitungen möglich. Darüber
hinaus lassen sich durch die Interpolationsfähigkeit der
drei linearen NC-Achsen in Verbindung mit der Schwenkachse 43 auch komplizierte
prismatische und/oder sphärische Geometrien des Werkstückes 2 herstellen.The feeding and discharging of the workpieces 2 done manually. Wavy workpieces 2 be in both workpiece spindles 65 . 66 taken up and rotationally driven. The machining is done by means of the tool spindle 29 and / or the tool turret 72 , The tool turret 72 is for this purpose in the processing room 38 below the workpiece 2 and the first workpiece spindle 65 freely movable in x- and y-direction. Due to the movable second workpiece spindle 66 can work pieces of different lengths 2 be recorded. The tool turret 72 is extremely stiff due to its short lever arms. Accordingly, the turning operation of the wave-shaped workpieces becomes 2 preferably with the tool turret 72 performed, since this roundness and coaxiality of the individual wave-shaped sections with tolerances in the micrometer range can be achieved. For finishing the workpieces 2 is preferably the tool spindle 29 which can be positioned over the three linear NC axes in the x, y and z directions. Without a relatching of the workpiece 2 are by means of the tool spindle 29 various drilling, threading and milling operations possible. In addition, the interpolation capability of the three linear NC axes in conjunction with the pivot axis 43 also complicated prismatic and / or spherical geometries of the workpiece 2 produce.
Weiterhin
können flanschförmige Werkstücke 2 beidseitig
bearbeitet werden. Hierzu wird das Werkstück 2 zunächst
in die erste Werkstückspindel 65 aufgenommen und
mittels der Werkzeugspindel 29 und/oder des Werkzeugrevolvers 72 bearbeitet. Anschließend
wird die zweite Werkstückspindel 66 zu der ersten
Werkstückspindel 65 verfahren und das Werkstück 2 an
die zweite Werkstückspindel 66 übergeben.
Das Werkstück 2 kann nun mittels der Werkzeugspindel 29 und/oder
des Werkzeugrevolvers 72 an der zuvor eingespannten Seite
bearbeitet werden. Gleichzeitig kann in die erste Werkstückspindel 65 ein
neues Werkstück 2 eingespannt und bearbeitet werden.
Sind in beiden Werkstückspindeln 65, 66 Werkstücke 2 aufgenommen,
so kann die Werkzeugspindel 29 das eine und der Werkzeugrevolver 72 das
andere Werkstück 2 bearbeiten.Furthermore, flange-shaped workpieces 2 be edited on both sides. For this purpose, the workpiece 2 first into the first workpiece spindle 65 picked up and by means of the tool spindle 29 and / or the tool turret 72 processed. Subsequently, the second workpiece spindle 66 to the first workpiece spindle 65 method and the workpiece 2 to the second workpiece spindle 66 to hand over. The workpiece 2 can now by means of the tool spindle 29 and / or the tool turret 72 be edited on the previously clamped page. At the same time, in the first workpiece spindle 65 a new workpiece 2 be clamped and edited. Are in both workpiece spindles 65 . 66 workpieces 2 picked up, so can the tool spindle 29 the one and the tool turret 72 the other workpiece 2 to edit.
Mittels
des Werkzeugrevolvers 72 kann eine Drehbearbeitung der
Werkstücke 2 stattfinden, wohingegen die Werkzeugspindel 29 ein
Werkzeug 2 drehantreiben kann und so an dem feststehenden Werkstück 2 eine
Bohrbearbeitung durchführen kann. Hinsichtlich der weiteren
Funktionsweise wird auf die vorangegangenen Ausführungsbeispiele
verwiesen.By means of the tool turret 72 can be a turning of the workpieces 2 take place, whereas the tool spindle 29 a tool 2 can rotate and so on the fixed workpiece 2 can perform a drilling. With regard to the further mode of operation, reference is made to the preceding embodiments.
Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf 9 ein sechstes
Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Identische
Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei den vorangegangenen Ausführungsbeispielen,
auf deren Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche, jedoch
funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen
mit einem nachgestellten e. Die Werkzeugmaschine 1e weist zusätzlich
zu dem fünften Ausführungsbeispiel ein Werkstückmagazin 60e auf,
das die wellenförmigen Werkstücke 2 durch
die erste Werkstückspindel 65e dieser und der
zweiten Werkstückspindel 66 zuführen
und in entsprechender Weise wieder abführen kann. Das Werkstückmagazin 60e ermöglicht
somit eine automatische Zu- und Abführung von Werkstücken 2.
Die erste Werkstückspindel 65e ist im Unterschied
zu dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel an der Grundkörper-Frontseite 15e befestigt.
Hinsichtlich der weiteren Funktionsweise wird auf die vorangegangenen Ausführungsbeispiele
verwiesen.The following is with reference to 9 a sixth embodiment of the invention described. Identical parts are given the same reference numerals as in the previous embodiments, the description of which is hereby incorporated by reference. Structurally different, but functionally similar parts receive the same reference numerals with a trailing e. The Machine tool 1e has a workpiece magazine in addition to the fifth embodiment 60e on top of that, the wavy workpieces 2 through the first workpiece spindle 65e this and the second workpiece spindle 66 feed and can discharge in a corresponding manner again. The workpiece magazine 60e thus enables automatic feed and removal of workpieces 2 , The first workpiece spindle 65e is in contrast to the previous embodiment of the main body front 15e attached. With regard to the further mode of operation, reference is made to the preceding embodiments.
Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf die 10 und 11 ein
siebtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei den vorangegangenen
Ausführungsbeispielen, auf deren Beschreibung hiermit verwiesen
wird. Konstruktiv unterschiedliche, jedoch funktionell gleichartige
Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit einem nachgestellten
f. Die Werkstückpositioniereinheit 39f der Werkzeugmaschine 1f ist
als Zwei-Achsen-Tisch ausgebildet. Auf dem Maschinenbett 3f ist
ein Schwenkteil 81 derart angeordnet, dass die erste Schwenkachse 43f in
der y-z-Ebene um 45° relativ zu der y-Richtung geneigt
verläuft und sich in den Bearbeitungsraum 38 erstreckt.
Das Verschwenken des Schwenkteils 81 um die erste Schwenkachse 43f erfolgt
mittels eines in dem Maschinenbett 3f integrierten Schwenkantriebs 82.
An dem Schwenkteil 81 ist der Drehteller 41f derart
angeordnet, dass die zweite Schwenkachse 45f mit der ersten
Schwenkachse 43f einen Winkel von 135° einschließt.
In der in 10 gezeigten Stellung verläuft
die zweite Schwenkachse 45f somit parallel zu der y-Richtung.
Der Drehteller 41f ist im Wesentlichen in dem Bearbeitungsraum 38 unterhalb
der Verfahrvorsprünge 7f angeordnet. Der Drehtellerantrieb 44 ist
in das Schwenkteil 81 integriert.The following is with reference to the 10 and 11 A seventh embodiment of the invention is described. Identical parts are given the same reference numerals as in the previous embodiments, the description of which is hereby incorporated by reference. Structurally different, but functionally similar parts receive the same reference numerals with a following f. The workpiece positioning unit 39f the machine tool 1f is designed as a two-axis table. On the machine bed 3f is a swivel part 81 arranged such that the first pivot axis 43f in the yz-plane inclined by 45 ° relative to the y-direction and extends into the processing space 38 extends. The pivoting of the swivel part 81 around the first pivot axis 43f done by means of a machine bed 3f integrated rotary actuator 82 , At the swivel part 81 is the turntable 41f arranged such that the second pivot axis 45f with the first pivot axis 43f an angle of 135 °. In the in 10 shown position extends the second pivot axis 45f thus parallel to the y-direction. The turntable 41f is essentially in the editing room 38 below the traversing projections 7f arranged. The turntable drive 44 is in the swivel part 81 integrated.
Das
Zu- und Abführen von Werkstücken 2 erfolgt
manuell. Bei der Bearbeitung kann das Werkstück 2 nach
Bedarf um die Schwenkachsen 43f und 45f verschwenkt
und mit einem in der Werkzeugspindel 29 aufgenommenen Werkzeug 32 bearbeitet
werden. Dadurch, dass der z-Schlitten 24 bis an das Ende
der Verfahrvorsprünge 7f verfahrbar ist, kann die
Werkzeugspindel 29 mit ihrer Spindeldrehachse 35 die
zweite Schwenkachse 45f bei einer beliebigen Stellung um
die erste Schwenkachse 43f überfahren. Dies gewährleistet
eine hohe Flexibilität bei der Werkstückbearbeitung.
Mit dem Zwei-Achsen-Tisch können auch große Werkstücke 2 mit
einem Durchmesser von 800 mm und mehr bearbeitet werden, da keine
seitliche Begrenzung vorhanden ist. Dadurch, dass sich die Schwenkachsen 43f und 45f im
Mittelpunkt M des Drehtellers 41 treffen, erfolgt das Verschwenken
der Werkstücke 2 mit kurzen Wegen. Die erzielbaren
Beschleunigungen beim Positionieren der Werkstücke 2 sind
darüber hinaus äußerst hoch. Hinsichtlich
der weiteren Funktionsweise wird auf die vorangegangenen Ausführungsbeispiele
verwiesen.The feeding and discharging of workpieces 2 done manually. During machining, the workpiece can 2 as required around the swivel axes 43f and 45f pivoted and with a in the tool spindle 29 recorded tool 32 to be edited. Because of the z-slide 24 to the end of the travel projections 7f can be moved, the tool spindle 29 with its spindle axis of rotation 35 the second pivot axis 45f at any position about the first pivot axis 43f run over. This ensures high flexibility in workpiece machining. The two-axis table can also handle large workpieces 2 with a diameter of 800 mm and more, since there is no lateral boundary. Because of the pivot axes 43f and 45f in the center M of the turntable 41 meet, the pivoting of the workpieces takes place 2 with short ways. The achievable accelerations when positioning the workpieces 2 are also extremely high. With regard to the further mode of operation, reference is made to the preceding embodiments.
Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf 12 ein
achtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Identische
Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei den vorangegangenen
Ausführungsbeispielen, auf deren Beschreibung hiermit verwiesen
wird. Konstruktiv unterschiedliche Teile, jedoch funktionell gleichartige
Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit einem nachgestellten
g. Die Werkzeugmaschine 1g ist doppelspindlig ausgebildet
und weist zwei nebeneinander angeordnete Werkzeugspindeln 29g auf,
die gemeinsam in der y-Richtung verfahrbar sind. Die Werkstückpositioniereinheit 39g ist
entsprechend dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel
als Dreh-Schwenk-Brücke ausgebildet und weist zwei nebeneinander
angeordnete Drehteller 41 auf. Mit der Werkzeugmaschine 1g ist
eine gleichzeitige Bearbeitung von zwei Werkstücken 2 möglich.
Hinsichtlich der weiteren Funktionsweise wird auf die vorangegangenen
Ausführungsbeispiele verwiesen.The following is with reference to 12 an eighth embodiment of the invention described. Identical parts are given the same reference numerals as in the previous embodiments, the description of which is hereby incorporated by reference. Constructively different parts, but functionally similar parts receive the same reference numerals with a following g. The machine tool 1g is formed doppelspindlig and has two juxtaposed tool spindles 29g on, which are movable together in the y-direction. The workpiece positioning unit 39g is formed according to the first to third embodiment as a rotary-pivot bridge and has two juxtaposed turntable 41 on. With the machine tool 1g is a simultaneous machining of two workpieces 2 possible. With regard to the further mode of operation, reference is made to the preceding embodiments.
Prinzipiell
gilt für alle Ausführungsbeispiele, dass die Werkzeugmaschinen 1, 1a bis 1g modular aufgebaut
sind. Die einzelnen Module Maschinenbett 3, 3f,
Seitenwände 4, 4d, 4e, 4f, 5, 5d, 5e, 5f,
Schlitten 24, 27, Werkzeugspindel 29, 29g,
Werkstückpositioniereinheiten 39, 39d, 39e, 39f, 39g,
Werkzeugmagazin 49, 49a bis 49g, Spänesammler 55,
Transporteinrichtung 57 und Werkstückgreifer 58, 58b können
je nach Bedarf beliebig miteinander kombiniert werden. Somit können
die Werkzeugmaschinen 1a bis 1g einfach für
unterschiedliche Bearbeitungsprozesse, beispielsweise Drehen, Fräsen,
Schleifen, Gewindebohren oder Verzahnen, konfiguriert werden. Durch
den Grundaufbau der Werkzeugmaschinen 1, 1a bis 1g mit
einem aus dem Maschinenbett 3, 3f und den Seitenwänden 4, 4d, 4e, 4f, 5, 5d, 5e, 5f gebildeten
Ständer und einer Portalanordnung der Schlitten 24, 27 sowie
der Werkzeugspindel 29, 29g wird eine hohe Stabilität
in Verbindung mit einer hohen Robustheit gegenüber Verschmutzungen
erzielt. Zusätzlich ist mittels der Werkzeugspindel 29, 29g eine
Pick-up-Werkzeughandhabung möglich. Ist ein Werkstückgreifer 58 oder
ein Greifwerkzeug an der Werkzeugspindel 29, 29g angeordnet,
ist zusätzlich eine Pick-up-Werkstückhandhabung
möglich. Das Verfahren der Schlitten 24, 27 und
der Werkzeugspindel 29, 29g kann über
Kugelrollspindeln und/oder Linearantriebe erfolgen. Durch die Verfahrvorsprünge 7, 7d bis 7f wird
ein frei zugänglicher Bearbeitungsraum 38 erzeugt,
der durch Variation der Länge der Verfahrvorsprünge 7, 7d bis 7f in
weiten Grenzen anpassbar ist. In dem Bearbeitungsraum 38 können
je nach Bedarf unterschiedlichste Werkstückpositioniereinheiten 39, 39d, 39e, 39f, 39g angeordnet
werden, wodurch die Werkzeugmaschinen 1, 1a bis 1g für
unterschiedlichste Bearbeitungsaufgaben ausgelegt werden können.In principle, for all embodiments that the machine tools 1 . 1a to 1g are modular. The individual modules machine bed 3 . 3f , Side walls 4 . 4d . 4e . 4f . 5 . 5d . 5e . 5f , Sledges 24 . 27 , Tool spindle 29 . 29g , Workpiece positioning units 39 . 39d . 39e . 39f . 39g , Tool magazine 49 . 49a to 49g , Chip collector 55 , Transport device 57 and workpiece gripper 58 . 58b can be combined with each other as required. Thus, the machine tools 1a to 1g easily configured for different machining processes, such as turning, milling, grinding, tapping or gear cutting. Due to the basic structure of the machine tools 1 . 1a to 1g with one out of the machine bed 3 . 3f and the side walls 4 . 4d . 4e . 4f . 5 . 5d . 5e . 5f formed stand and a portal arrangement of the slide 24 . 27 as well as the tool spindle 29 . 29g a high stability is achieved in conjunction with a high resistance to contamination. In addition, by means of the tool spindle 29 . 29g a pick-up tool handling possible. Is a workpiece gripper 58 or a gripping tool on the tool spindle 29 . 29g arranged, a pick-up workpiece handling is also possible. The process of the carriages 24 . 27 and the tool spindle 29 . 29g Can be done via ball screws and / or linear drives. By the Verfahrvorsprünge 7 . 7d to 7f becomes a freely accessible processing room 38 generated by varying the length of the Verfahrvorsprünge 7 . 7d to 7f is customizable within wide limits. In the editing room 38 Depending on your needs, you can use a wide variety of workpiece positioning units 39 . 39d . 39e . 39f . 39g angeord net, causing the machine tools 1 . 1a to 1g can be designed for a wide variety of machining tasks.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- EP 0568798
B9 [0002] - EP 0568798 B9 [0002]