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Die Erfindung betrifft eine Werkzeug-Spannvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Werkzeugmaschine zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken mit einer derartigen Werkzeug-Spannvorrichtung. Ferner betrifft die Erfindung ein Werkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 14.
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Aus der
DE 199 37 447 A1 ist eine Werkzeug-Spannvorrichtung bekannt, bei der das zur Bearbeitung eines Werkstücks vorgesehene Werkzeug mit einer in der Werkzeugspindel angeordneten Spanneinheit gehalten wird. Die Spanneinheit ist am vorderen Ende einer durch eine Federanordnung vorgespannten Zugstange angeordnet. Die Spanneinheit enthält mehrere radial bewegliche Spannelemente, durch welche das Werkzeug in der Werkzeugspindel gespannt wird. Zum Lösen des Werkzeugs wird die Zugstange durch eine Kolben-Zylinder-Einheit entgegen der Kraft der Federanordnung axial verschoben, sodass die Spanneinheit mit den Spannelementen geöffnet wird und das Werkzeug freigibt.
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Für die Bearbeitung von großen Werkstücken, wie beispielsweise von Getriebegehäusen für Windräder, werden im Vergleich zu herkömmlichen Werkzeugen vergleichsweise große und schwere Werkzeuge benötigt. Diese Werkzeuge verursachen bei der Werkstückbearbeitung auch entsprechend hohe Bearbeitungskräfte, die von der Werkzeugspindel und der Spanneinheit aufzunehmen sind. Die bekannte Werkzeug-Spannvorrichtung ist hierzu nicht in der Lage.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeug-Spannvorrichtung der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass auch vergleichsweise schwere Werkzeuge zum Bearbeiten von großen Werkstücken spannbar sind.
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Diese Aufgabe wird durch eine Werkzeug-Spannvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Werkzeug-Spannvorrichtung weist zusätzlich zu der üblichen ersten Spanneinheit mehrere zweite Spanneinheiten auf, die an dem Grundkörper der Werkzeugspindel und um die Drehachse der Werkzeugspindel angeordnet sind. Mittels der ersten Spanneinheit kann somit in üblicher Weise ein herkömmliches Werkzeug gespannt und drehangetrieben werden, wohingegen mittels der ersten Spanneinheit und den zweiten Spanneinheiten zusätzlich auch ein vergleichsweise schweres Werkzeug zur Bearbeitung von großen Werkstücken gespannt und dessen Werkzeug-Kopf über die erste Spanneinheit drehangetrieben werden kann. Die bei der Werkstückbearbeitung mit dem schweren Werkzeug auftretenden Bearbeitungskräfte werden insbesondere von den zweiten Spanneinheiten sowie dem Grundkörper, woran diese angeordnet sind, aufgenommen. Als herkömmliches Werkzeug sind hierbei Werkzeuge mit einem Gewicht bis zu 50 kg zu verstehen, wohingegen unter einem schweren Werkzeug solche Werkzeuge zu verstehen sind, die ein Gewicht von mehr als 50 kg, insbesondere von mehr als 100 kg und insbesondere von mehr als 150 kg aufweisen. Mit der erfindungsgemäßen Werkzeug-Spannvorrichtung können schwere Werkzeuge mit einem Gewicht von insbesondere 1000 kg bis 1500 kg gespannt werden. Mit der erfindungsgemäßen Werkzeug-Spannvorrichtung wird somit eine einfache, flexible und effiziente Bearbeitung von großen Werkstücken, wie beispielsweise von Getriebegehäusen für Windräder ermöglicht, da sowohl herkömmliche Werkzeuge als auch schwere Werkzeuge verwendbar und einfach auswechselbar sind.
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Eine Werkzeug-Spannvorrichtung nach Anspruch 2 gewährleistet eine zuverlässige Aufnahme und Spannung von schweren Werkzeugen. Mit zunehmender Anzahl der Spanneinheiten können zunehmend schwere Werkzeuge gespannt werden. Die schweren Werkzeuge weisen insbesondere ein Gewicht von mehr als 200 kg, insbesondere von mehr als 250 kg und insbesondere von mehr als 300 kg auf.
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Eine Werkzeug-Spannvorrichtung nach Anspruch 3 gewährleistet eine gleich verteilte Aufnahme der Bearbeitungskräfte mittels der zweiten Spanneinheiten und eine dementsprechend gleich verteilte Einleitung der Bearbeitungskräfte in den Grundkörper.
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Eine Werkzeug-Spannvorrichtung nach Anspruch 4 gewährleistet eine einfache und robuste Anordnung der zweiten Spanneinheiten an dem Grundkörper, sodass hohe Bearbeitungskräfte aufnehmbar sind. Der Werkzeug-Kopf eines schweren Werkzeugs kann trotz der festen Anordnung der zweiten Spanneinheiten über die erste Spanneinheit drehangetrieben werden.
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Eine Werkzeug-Spannvorrichtung nach Anspruch 5 gewährleistet ein einfaches und zuverlässiges Spannen von schweren Werkzeugen.
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Eine Werkzeug-Spannvorrichtung nach Anspruch 6 ermöglicht eine einfache Montage der zweiten Spanneinheiten.
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Eine Werkzeug-Spannvorrichtung nach Anspruch 7 ermöglicht eine Versorgung des gespannten schweren Werkzeugs mit Kühlmittel. Vorzugsweise ist der Kühlmittelanschluss in das Gehäuse integriert, sodass dieser einfach montierbar ist.
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Eine Werkzeug-Spannvorrichtung nach Anspruch 8 ermöglicht den Betrieb von schweren Werkzeugen, die mittels eines elektrischen Antriebsmotors eine Zusatzfunktion realisieren. Beispielsweise kann mittels des elektrischen Antriebsmotors eine Verstellung des Werkzeug-Kopfes realisiert werden. Vorzugsweise ist der Elektroanschluss in das Gehäuse integriert, sodass dieser einfach montierbar ist.
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Eine Werkzeug-Spannvorrichtung nach Anspruch 9 ermöglicht auf einfache Weise eine Werkzeugidentifikation bei schweren Werkzeugen. Vorzugsweise ist das Identifikationselement in das Gehäuse integriert, sodass dieses einfach montierbar ist.
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Eine Werkzeug-Spannvorrichtung nach Anspruch 10 stellt über die Stützelemente zusätzliche Bereiche zur Aufnahme und Einleitung von Bearbeitungskräften bereit. Dadurch, dass die Stützelemente an der Werkzeugspindel angeordnet sind, können diese sowohl für herkömmliche Werkzeuge als auch für schwere Werkzeuge genutzt werden.
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Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 11 ermöglicht aufgrund der erfindungsgemäßen Werkzeug-Spannvorrichtung eine Bearbeitung von großen Werkstücken, wie beispielsweise von Getriebegehäusen für Windräder mit herkömmlichen und schweren Werkzeugen.
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Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 12 und 13 ermöglicht eine flexible Bearbeitung von großen Werkstücken. Insbesondere kann aufgrund der Schwenkachse der Werkstück-Aufnahme das Werkstück von unterschiedlichen Seiten bearbeitet werden. Vorzugsweise ist das Werkstück um 360° um die Schwenkachse drehbar.
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Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass dieses trotz eines hohen Gewichts sicher in einer zugehörigen Werkzeug-Spannvorrichtung spannbar und zur Bearbeitung von großen Werkstücken einsetzbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Werkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. Das Spannen des schweren Werkzeugs erfolgt einerseits über die erste Gegen-Spanneinheit, die mit der ersten Spanneinheit der erfindungsgemäßen Werkzeug-Spannvorrichtung verbindbar ist, und andererseits mittels der zweiten Gegen-Spanneinheiten, die mit den zweiten Spanneinheiten der erfindungsgemäßen Werkzeug-Spannvorrichtung verbindbar sind. Hierdurch können die während der Bearbeitung von großen Werkstücken auf das schwere Werkzeuge wirkenden Bearbeitungskräfte wirksam von der Werkzeug-Spannvorrichtung aufgenommen werden. Da der Werkzeug-Grundkörper um die Werkzeug-Drehachse drehfest in der Werkzeug-Spannvorrichtung aufgenommen wird, wird der Werkzeug-Kopf relativ zu dem Werkzeug-Grundkörper um die Werkzeug-Drehachse drehangetrieben. Hierzu ist der Werkzeug-Kopf an dem Werkzeug-Grundkörper drehbar gelagert und mit der ersten Gegen-Spanneinheit gekoppelt, die ebenfalls drehbar in dem Werkzeug-Grundkörper gelagert ist. Durch Drehantreiben der ersten Gegen-Spanneinheit mittels der ersten Spanneinheit der erfindungsgemäßen Werkzeug-Spannvorrichtung wird somit der Werkzeug-Kopf drehangetrieben. Der Werkzeug-Kopf kann beispielsweise als Dreh-, Fräs- oder Bohrkopf ausgebildet sein. Das schwere Werkzeug weist ein Gewicht von mehr als 50 kg, insbesondere von mehr als 100 kg, und insbesondere von mehr als 150 kg auf.
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Ein Werkzeug nach Anspruch 15 gewährleistet die Verbindbarkeit des erfindungsgemäßen Werkzeugs mit der erfindungsgemäßen Werkzeug-Spannvorrichtung. Zur Verbindbarkeit müssen die erste Gegen-Spanneinheit entsprechend der ersten Spanneinheit und die zweiten Gegen-Spanneinheiten entsprechend den zweiten Spanneinheiten angeordnet und ausgebildet sein. Im gespannten Zustand des schweren Werkzeugs stimmt die Drehachse der Werkzeug-Spannvorrichtung mit der Werkzeug-Drehachse überein. Dementsprechend gelten die Merkmale der Ansprüche 2 bis 5 in entsprechender Weise für die zweiten Gegen-Spanneinheiten in Bezug auf die Werkzeug-Drehachse und den Werkzeug-Grundkörper. Ferner kann das erfindungsgemäße Werkzeug entsprechend den Ansprüchen 7 bis 10 einen Kühlmittelgegenanschluss, einen Elektrogegenanschluss, ein Identifikationsgegenelement und Stützaufnahmen für die Stützelemente der Werkzeugspindel aufweisen. Der Kühlmittelgegenanschluss, der Elektrogegenanschluss, das Identifikationsgegenelement und die Stützaufnahmen müssen derart ausgebildet und angeordnet sein, dass diese mit dem Kühlmittelanschluss, dem Elektroanschluss, dem Identifikationselement und den Stützelementen verbindbar bzw. funktionell verbindbar sind. Hinsichtlich der hieraus resultierenden Vorteile wird auf die entsprechenden und bereits beschriebenen Vorteile der erfindungsgemäßen Werkzeug-Spannvorrichtung verwiesen.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von großen Werkstücken mit einer Werkzeug-Spannvorrichtung für herkömmliche und schwere Werkzeuge,
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2 eine perspektivische Ansicht der Werkzeug-Spannvorrichtung in 1,
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3 einen Axialschnitt durch die Werkzeug-Spannvorrichtung in 1 mit einem gespannten herkömmlichen Werkzeug,
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4 eine erste perspektivische Rückansicht eines schweren Werkzeugs zum Spannen in der Werkzeug-Spannvorrichtung gemäß 2,
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5 eine zweite perspektivische Rückansicht des schweren Werkzeugs zum Spannen in der Werkzeug-Spannvorrichtung gemäß 2,
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6 einen Axialschnitt durch ein in der Werkzeug-Spannvorrichtung gespanntes schweres Werkzeug im Bereich einer ersten Spanneinheit, und
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7 einen Schnitt durch das in der Werkzeug-Spannvorrichtung gespannte schwere Werkzeug im Bereich einer zweiten Spanneinheit.
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Eine Werkzeugmaschine 1 weist zur Bearbeitung von großen Werkstücken 2, wie beispielsweise von Getriebegehäusen für Windräder, ein Grundgestell 3 auf, das T-förmig ausgebildet ist und einen in einer horizontalen x-Richtung verlaufenden ersten Gestell-Abschnitt 4 und einen senkrecht dazu in einer horizontalen z-Richtung verlaufenden zweiten Gestell-Abschnitt 5 aufweist. An dem ersten Gestell-Abschnitt 4 sind zwei in der x-Richtung verlaufende x-Führungsschienen 6 befestigt, auf denen ein x-Schlitten 7 mittels eines x-Antriebsmotors 8 in der x-Richtung linear verfahrbar angeordnet ist. Auf dem x-Schlitten 7 ist eine Werkstück-Aufnahme 9 angeordnet, die mittels eines Antriebsmotors 10 um eine parallel zu einer vertikalen y-Richtung verlaufende Schwenkachse 11 um 360° verschwenkbar ist. Die Werkstück-Aufnahme 9 ist als Drehteller ausgebildet, auf dem auswechselbar eine Werkstückpalette befestigbar ist. Ein zu bearbeitendes Werkstück 2 ist auf der Werkstück-Aufnahme 9 befestigbar. Die x-, y- und z-Richtungen verlaufen jeweils senkrecht zueinander und bilden ein kartesisches Koordinatensystem.
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An dem zweiten Gestell-Abschnitt 5 sind zwei in der z-Richtung verlaufende z-Führungsschienen 12 befestigt, auf denen ein ständerförmiger z-Schlitten 13 mittels eines z-Antriebsmotors 14 in der z-Richtung linear verfahrbar angeordnet ist. An dem z-Schlitten 13 sind wiederum zwei in der y-Richtung verlaufende y-Führungsschienen 15 befestigt, an denen ein y-Schlitten 16 mittels eines y-Antriebsmotors 17 in der y-Richtung linear verfahrbar gelagert ist.
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An dem y-Schlitten 16 ist horizontal eine Werkzeug-Spannvorrichtung 18 befestigt, die sowohl zum Spannen herkömmlicher Werkzeuge 19 als auch zum Spannen schwerer Werkzeuge 20 dient. Die Werkzeuge 19, 20 sind mittels der Werkzeug-Spannvorrichtung 18 um eine parallel zu der z-Richtung verlaufende Drehachse 21 drehantreibbar.
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Die Werkzeug-Spannvorrichtung 18 und die Werkstück-Aufnahme 9 sind somit in drei Richtungen linear zueinander verfahrbar. Zusätzlich ist die Werkstück-Aufnahme 9 um die Schwenkachse 11 relativ zu der Werkzeug-Spannvorrichtung 18 verschwenkbar.
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Die Werkzeug-Spannvorrichtung 18 weist einen gehäuseartigen Grundkörper 22 auf, an dem eine übliche und bekannte Werkzeugspindel 23 angeordnet ist. Die Werkzeugspindel 23 umfasst eine Antriebseinheit 24 und eine damit gekoppelte erste Spanneinheit 25 zum Spannen und Drehantreiben eines herkömmlichen Werkzeugs 19. Die Antriebseinheit 24 weist einen elektrischen Antriebsmotor 26 auf, mittels dem über eine Zahnradwelle 27 und ein Zahnrad 28 eine Drehhülse 29 um die Drehachse 21 drehantreibbar ist. Die Zahnradwelle 27 und das Zahnrad 28 sind mittels Lagern 30 in einem ersten Grundkörper-Abschnitt 31 drehbar gelagert, wohingegen die Drehhülse 29 mittels Lagern 32 in dem ersten Grundkörper-Abschnitt 31 und einem zweiten Grundkörper-Abschnitt 33 drehbar gelagert ist. Der zweite Grundkörper-Abschnitt 33 ist hohlzylinderförmig ausgebildet und bildet den Spindeltubus. Der zweite Grundkörper-Abschnitt 33 ist dementsprechend nachfolgend als Spindeltubus bezeichnet.
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Die erste Spanneinheit 25 ist in üblicher Weise in die Drehhülse 29 integriert und so mit der Antriebseinheit 24 gekoppelt. Die Spanneinheit 25 weist in üblicher Weise eine Betätigungsstange 34 auf, die konzentrisch zu der Drehachse 21 in der Drehhülse 29 gelagert und relativ zu dieser axial verschiebbar ist. Die Betätigungsstange 34 ist an ihrem dem jeweiligen Werkzeug 19, 20 zugewandten Ende mit einem Spannkonus 35 und zugehörigen Spannelementen 36 gekoppelt, mittels denen das jeweilige Werkzeug 19, 20 spannbar und lösbar ist. Zum Spannen eines Werkzeugs 19, 20 ist die Betätigungsstange 34 gegenüber der Drehhülse 29 mittels Federelementen 37 in einer Spannrichtung 38 vorgespannt. Die Federelemente 37 sind in 3 lediglich angedeutet. Zum Lösen des Werkzeugs 19, 20 ist die Betätigungsstange 34 weiterhin mit einer Kolben-Zylinder-Einheit 39 gekoppelt, mittels der die Betätigungsstange 34 in einer Löserichtung 40 axial verschiebbar ist. Die axiale Stellung der Betätigungsstange 34 wird mittels eines Positionsschalters 41 überwacht. In der Betätigungsstange 34 ist weiterhin ein Kühlmittelkanal 42 ausgebildet, durch den über eine Drehzuführung 43 Kühlmittel zu dem jeweiligen Werkzeug 19, 20 zuführbar ist.
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Zum Spannen von schweren Werkzeugen 20 weist die Werkzeug-Spannvorrichtung 18 weiterhin vier zweite Spanneinheiten 44 bis 47 auf, die in ein an dem Grundkörper 22 befestigtes Gehäuse 48 integriert sind. Das Gehäuse 48 ist kastenförmig ausgebildet und weist eine mittige Durchgangsöffnung 49 für den Spindeltubus 33 auf. Das Gehäuse 48 ist an einer dem Spindeltubus 33 zugewandten Stirnseite 50 des ersten Grundkörper-Abschnitts befestigt, wobei der Spindeltubus 33 durch die Durchgangsöffnung 49 geführt ist. Die zweiten Spanneinheiten 44 bis 47 sind um die Drehachse 21 angeordnet und relativ zu einer Stirnseite 51 des Spindeltubus 33 axial versetzt. Während die erste Spanneinheit 25 um die Drehachse 21 drehantreibbar ist, sind die zweiten Spanneinheiten 44 bis 47 relativ zu dem Grundkörper 22 ortsfest, also nicht um die Drehachse 21 drehbar. Die zweiten Spanneinheiten 44 bis 47 sind polygonförmig bzw. rechtecksförmig bzw. quadratisch um die Drehachse 21 angeordnet.
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Die zweiten Spanneinheiten 44 bis 47 weisen einen üblichen Spannmechanismus auf, der beispielsweise elektromechanisch, hydraulisch oder pneumatisch betätigbar ist. Der Spannmechanismus entspricht beispielsweise dem bereits beschriebenen Spannmechanismus der ersten Spanneinheit 25. Alternativ kann mittels einer doppelt wirkenden Kolben-Zylinder-Einheit ein hülsenartiger Spannkegel axial verschiebbar sein, der bei einer axialen Verschiebung mit Spannelementen zusammenwirkt, die das jeweilige Werkzeug 20 je nach Verschieberichtung spannen und lösen. Dies ist in 7 angedeutet.
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Die Spanneinheiten können zudem selbsthemmend ausgebildet sein. Derartige Spanneinheiten sind bekannt.
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An dem Grundkörper 22 sind außerdem ein separater Kühlmittelanschluss 52, ein separater Elektroanschluss 53 und ein Identifikationselement 54 seitlich neben dem Spindeltubus 33 angeordnet, die ebenfalls in das Gehäuse 48 integriert sind. Der Kühlmittelanschluss 52 dient zur Versorgung der schweren Werkzeuge 20 mit Kühlmittel. Zudem dient der Elektroanschluss 53 zur Versorgung der schweren Werkzeuge 20 mit elektrischer Energie. Das Identifikationselement dient zur automatischen Werkzeugidentifikation der schweren Werkzeuge 20.
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Zur Werkzeugabstützung sind ferner an der Stirnseite 51 der Werkzeugspindel 23 bzw. des Spindeltubus 33 mehrere Stützelemente 55, 56, 57 um die Drehachse 21 angeordnet. Die Stützelemente 55 dienen lediglich zur Werkzeugabstützung, wohingegen die Stützelemente 56 und 57 Zusatzfunktionalitäten realisieren, wie beispielsweise eine Verdrehsicherung bzw. eine Positionskontrolle zur Gewährleistung einer korrekten Positionierung der Werkzeuge 19 bzw. 20.
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Zum Bearbeiten des Werkstücks 2 sind neben herkömmlichen Werkzeugen 19 auch sogenannte schwere Werkzeuge 20 vorgesehen. Als schweres Werkzeug 20 werden Werkzeuge bezeichnet, die ein Gewicht von mehr als 50 kg, insbesondere von mehr als 100 kg und insbesondere von mehr als 150 kg aufweisen.
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Die 4 bis 7 zeigen ein schweres Werkzeug 20. Das schwere Werkzeug 20 weist einen Werkzeug-Grundkörper 58 auf, an dem ein Werkzeug-Kopf 59 zum spanenden Bearbeiten des Werkstücks 2 angeordnet ist. Der Werkzeug-Grundkörper 58 weist einen plattenförmigen ersten Grundkörper-Abschnitt 60 und einen sich ausgehend von diesem erstreckenden hohlzylinderförmigen zweiten Grundkörper-Abschnitt 61 auf. In dem zweiten Grundkörper-Abschnitt 61 ist eine erste Gegen-Spanneinheit 62 um eine Werkzeug-Drehachse 63 drehbar gelagert. Die Gegen-Spanneinheit 62 ist mechanisch mit dem Werkzeug-Kopf 59 gekoppelt, der ebenfalls drehbar an dem zweiten Grundkörper-Abschnitt 61 gelagert und mittels der ersten Gegen-Spanneinheit 62 drehantreibbar ist.
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Der erste Grundkörper-Abschnitt 60 weist im Bereich der ersten Gegen-Spanneinheit 62 eine Ausnehmung 64 für den Spindeltubus 33 auf, sodass die Gegen-Spanneinheit 62 für die Spanneinheit 25 frei zugänglich ist. Die Gegen-Spanneinheit 62 ist derart ausgebildet und angeordnet, dass diese mit der Spanneinheit 25 der Werkzeug-Spannvorrichtung 18 verbindbar und wieder lösbar ist. Zum Zuführen von Kühlmittel zu dem Werkzeug-Kopf 59 ist konzentrisch zu der Werkzeug-Drehachse 63 ein erster Kühlmittelkanal 65 angeordnet. Der Kühlmittelkanal 65 ist mit dem Kühlmittelkanal 42 verbindbar.
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An dem ersten Grundkörper-Abschnitt 60 sind vier zweite Gegen-Spanneinheiten 66 bis 69 befestigt, die derart ausgebildet und angeordnet sind, dass diese mit den zweiten Spanneinheiten 44 bis 47 der Werkzeug-Spannvorrichtung 18 verbindbar und wieder lösbar sind. Hierzu weisen die Gegen-Spanneinheiten 66 bis 69 jeweils ein stiftartiges Spannelement 70 auf, das in der zugehörigen zweiten Spanneinheit 44 bis 47 spannbar ist. Die zweiten Gegen-Spanneinheiten 66 bis 69 sind an einer dem Werkzeug-Kopf 59 abgewandten Stirnseite 71 des ersten Grundkörper-Abschnitts 60 angeordnet. Demgegenüber ist die erste Gegen-Spanneinheit 62 an einer versetzt dazu angeordneten Stirnseite 72 des zweiten Grundkörper-Abschnitts 61 angeordnet.
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An der Stirnseite 71 sind weiterhin ein Kühlmittelgegenanschluss 73, ein Elektrogegenanschluss 74 und ein Identifikationsgegenelement 75 derart angeordnet, dass diese mit dem Kühlmittelanschluss 52, dem Elektroanschluss 53 und dem Identifikationselement 54 verbindbar bzw. funktional verbindbar sind. Ausgehend von dem Kühlmittelgegenanschluss 73 verläuft ein zweiter Kühlmittelkanal 76 zu dem Werkzeug-Kopf 59. Der Elektrogegenanschluss 74 ist mit einem lediglich angedeuteten Antriebsmotor 77 verbunden, der beispielsweise eine zusätzliche Verstellmöglichkeit für den Werkzeug-Kopf 59 ermöglicht.
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An der Stirnseite 72 sind ferner Stützausnehmungen 78, 79, 80 derart ausgebildet und angeordnet, dass in diesen die Stützelemente 55, 56, 57 zum Abstützen des Werkzeugs 20 aufnehmbar sind.
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3 zeigt die erfindungsgemäße Werkzeug-Spannvorrichtung 18 mit einem herkömmlichen Werkzeug 19, das eine Gegen-Spanneinheit 81 und einen daran angeordneten Werkzeug-Kopf 82 aufweist. Das Werkzeug 19 ist in üblicher Weise mittels der ersten Spanneinheit 25 gespannt. Zum Bearbeiten des Werkstücks 2 wird das Werkzeug 19 mittels der Antriebseinheit 24 drehangetrieben. Das Werkzeug 19 wird während der Bearbeitung des Werkstücks 2 – je nach Bedarf – in linearer Richtung verfahren und das Werkstück 2 um die Schwenkachse 11 gedreht. Zum Wechseln des Werkzeugs 19 ist ein nicht näher dargestelltes Werkzeugmagazin mit einem Werkzeugwechsler seitlich neben der Werkzeugmaschine 1 angeordnet.
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Das Lösen des Werkzeugs 19 erfolgt mittels der Kolben-Zylinder-Einheit 39 derart, dass die Betätigungsstange 34 in Löserichtung 40 axial verschoben wird, wobei die Spannelemente 36 das Werkzeug 19 freigeben.
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Die 6 und 7 zeigen die erfindungsgemäße Werkzeug-Spannvorrichtung 18 mit einem gespannten schweren Werkzeug 20. Die erste Gegen-Spanneinheit 62 ist mittels der ersten Spanneinheit 25 gespannt. Zusätzlich sind die zweiten Gegen-Spanneinheiten 66 bis 69 mittels der zugehörigen zweiten Spanneinheiten 44 bis 47 gespannt. Dies ist beispielhaft für die Gegen-Spanneinheit 68 und die zugehörige Spanneinheit 46 in 7 gezeigt. Dadurch, dass das schwere Werkzeug 20 mit insgesamt fünf Spanneinheiten 25, 44 bis 47 in der Werkzeug-Spannvorrichtung 18 gespannt ist, können bei der Bearbeitung des Werkstücks 2 auftretende Bearbeitungskräfte von der Werkzeug-Spannvorrichtung 18 wirkungsvoll aufgenommen werden.
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Zum Bearbeiten des Werkstücks 2 wird der Werkzeug-Kopf 59 mittels der Antriebseinheit 24 über die Spanneinheit 25 und die zugehörige Gegen-Spanneinheit 62 um die Drehachse 21 bzw. die Werkzeug-Drehachse 63 drehangetrieben. Die Betätigungsstange 34 wird mittels der Federelemente 37 in der Spannrichtung 38 mit einer Spannkraft beaufschlagt, sodass die Spannelemente 36 in üblicher Weise die Gegen-Spanneinheit 62 halten. Die Stützelemente 55 bis 57 sind im gespannten Zustand des schweren Werkzeugs 20 in den zugehörigen Stützausnehmungen 78 bis 80 angeordnet und stützen das Werkzeug 20 zusätzlich ab. Das Werkzeug 20 kann beispielsweise als Plandrehkopf, Winkeldrehkopf oder Winkelbohrkopf ausgebildet sein.
