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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft einen Werkzeugwechsler, der mit Abdeckungen ausgestattet ist, damit das Eindringen von Fremdmaterial in einen Revolverkopf verhindert wird.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Werkzeugwechsler zum automatischen Wechseln von Werkzeugen, die an einer Spindel einer Werkzeugmaschine montiert sind, sind bekannt und in Gebrauch. Ein derartiger Werkzeugwechsler wird vorab mit einer Anzahl benötigter Bearbeitungswerkzeuge bestückt, damit das an der Spindel der Werkzeugmaschine anzubringende Werkzeug gemäß dem Bearbeitungsstatus automatisch durch ein spezifiziertes Werkzeug ersetzt werden kann.
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In der veröffentlichten japanischen Patentschrift
JP 2010-99 766 A ist eine Werkzeugmaschine offenbart, die mit einem solchen automatischen Werkzeugwechsler versehen ist, damit Werkzeuge automatisch gewechselt werden. Dieser Werkzeugwechsler umfasst einen Revolverkopf, der mit Haltern ausgestattet ist, die Werkzeuge halten.
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Der automatische Werkzeugwechsler umfasst den Revolverkopf, der mit einer Anzahl Werkzeuge bestückt ist, damit der Revolverkopf geschaltet werden kann, um das Werkzeug zu tauschen, das an der Spindel montiert ist. Dadurch kann das Werkzeug sehr rasch und exakt gewechselt werden. Da jedoch die Vorderseite des Revolverkopfs und der Sockel des Revolverkopfs mit einem Abstand zueinander verbunden sind, könnten bei der Bearbeitung erzeugte Späne oder Schneidflüssigkeit in den Revolverkopf eindringen.
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Daher ist der Revolverkopf in manchen Fällen mit einer Abdeckvorrichtung versehen, die verhindert, dass Späne und Schneidflüssigkeit während der Bearbeitung des Werkstücks in den Revolverkopf gelangen. 11 zeigt ein Beispiel einer herkömmlichen Werkzeugmaschine, die mit einem Werkzeugwechsler ausgerüstet ist, der eine solche Abdeckvorrichtung umfasst.
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In 11 umfasst ein automatischer Werkzeugwechsler 2, der an einer Werkzeugmaschine 1 angebracht ist, eine Spindel 3 und einen Spindelmotor 5, der die Spindel 3 antreibt. Ein Werkzeug 4 ist am distalen Endabschnitt der Spindel 3 montiert. Ein Z-Achsen-Motor 11 ist über einen Z-Achsen-Kugelgewindetrieb 10 mit der Spindel 3 verbunden. Der Z-Achsen-Motor 11 kann die Spindel 3 vertikal bewegen. Zudem ist ein Revolverkopf 6 vorhanden, der ein Teil zum Wechseln des Werkzeugs 4 ist.
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Der Revolverkopf 6 umfasst eine Frontabdeckung 61 und eine Rückseitenabdeckung 62, die nachteilige Einwirkungen auf Bestandteile (nicht dargestellt) im Revolverkopf 6 verhindern. Die Frontabdeckung 61 und die Rückseitenabdeckung 62 dienen dazu, das Eindringen von Spänen und Schneidflüssigkeit von der Vorderseite bzw. der Rückseite des Revolverkopfs 6 zu verhindern.
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Abhängig von der Form der Rückseitenabdeckung 62 können sich Späne und Schneidflüssigkeit leicht auf der Oberseite (entspricht dem Bereich A in 11) eines zylindrischen Abschnitts 64 der Rückseitenabdeckung 62 ansammeln. Beim Wechseln des Werkzeugs 4 bewegt der Z-Achsen-Motor 11 die Spindel 3 vertikal. Da die Spindel 3 eine Nase 7 aufweist, wird der Revolverkopf 6 von einem Nockenfolger 8 geschwenkt, der über die Nase 7 läuft, wenn die Spindel 3 in vertikaler Richtung bewegt wird. Durch das Schwenken des Revolverkopfs 6 in dieser Weise bewegen sich auf der Oberseite (Bereich A) des zylindrischen Abschnitts 64 der Rückseitenabdeckung 62 abgeschiedene Späne und Schneidflüssigkeit auf dem Weg B in 11, und sie treten unvermeidbar in den Revolverkopf 6 ein, und zwar durch einen Spalt 65 zwischen der Frontabdeckung 61 und der Rückseitenabdeckung 62. Folglich können die Bestandteile im Revolverkopf 6 beeinträchtigt werden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen Werkzeugwechsler einer Werkzeugmaschine bereitzustellen, der mit Abdeckungen versehen ist, die dafür ausgelegt sind, das Eindringen von Spänen und Schneidflüssigkeit in einen Revolverkopf zu verhindern.
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Ein Werkzeugwechsler der Erfindung ist mit einem Revolverkopf ausgestattet, der eine Mehrzahl von Haltern zum Halten eines Werkzeugs aufweist, wobei der Revolverkopf für den Werkzeugwechsel gedreht wird, um ein gewünschtes Werkzeug zu schalten. Der Werkzeugwechsler umfasst eine Frontabdeckung, die die Vorderseite des Revolverkopfs bedeckt, und eine Rückseitenabdeckung, die die Rückseite des Revolverkopfs bedeckt. Ein Vorsprung oder eine Vertiefung, der bzw. die einen Durchlass für Späne oder Schneidflüssigkeit bestimmt, ist in oder zumindest in einem Teil eines Außenrandbereichs der Frontabdeckung und/oder der Rückseitenabdeckung ausgebildet.
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Gemäß der Erfindung werden während der Werkstückbearbeitung erzeugte Späne und bei der Bearbeitung verwendete Schneidflüssigkeit entlang des Vorsprungs bzw. der Vertiefung auf dem bzw. in dem Außenrandbereich der Rückseitenabdeckung (oder Frontabdeckung) abgeworfen, damit verhindert wird, dass sie durch den Spalt zwischen der Frontabdeckung und der Rückseitenabdeckung in den Revolverkopf gelangen.
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Gemäß der Erfindung kann ein Werkzeugwechsler einer Werkzeugmaschine bereitgestellt werden, der mit Abdeckungen versehen ist, die dafür ausgelegt sind, das Eindringen von Spänen und Schneidflüssigkeit in einen Revolverkopf zu verhindern.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die genannten Aufgaben und Merkmale der Erfindung und weitere Aufgaben und Merkmale gehen aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen hervor.
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Es zeigt:
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1 eine Seitenansichtsskizze einer Werkzeugmaschine, die mit einer ersten Ausführungsform eines Werkzeugwechslers der Erfindung ausgestattet ist;
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2 eine Skizze, die darstellt, wie Schneidflüssigkeit, die auf der Oberseite eines zylindrischen Abschnitts einer Rückseitenabdeckung des Werkzeugwechslers abgelagert ist, in der Richtung der Pfeile C und D fließt;
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3 eine Skizze einer ersten Abwandlung der ersten Ausführungsform (1) des Werkzeugwechslers;
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4 eine Skizze einer zweiten Abwandlung der ersten Ausführungsform (1) des Werkzeugwechslers;
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5 eine Skizze einer dritten Abwandlung der ersten Ausführungsform (1) des Werkzeugwechslers;
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6 eine Skizze eines Beispiels, in dem auch in einem oberen Bereich eines Außenrandbereichs einer Frontabdeckung des Werkzeugwechslers in 4 eine Vertiefung vorhanden ist, der eine Vertiefung im oberen Bereich eines Außenrandbereichs der Rückseitenabdeckung aufweist;
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7 eine Seitenansichtsskizze einer Werkzeugmaschine, die mit einer zweiten Ausführungsform eines Werkzeugwechslers der Erfindung ausgestattet ist;
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8 eine Skizze einer ersten Abwandlung der zweiten Ausführungsform (7) des Werkzeugwechslers;
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9 eine Skizze einer zweiten Abwandlung der zweiten Ausführungsform (7) des Werkzeugwechslers;
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10 eine Skizze einer dritten Abwandlung der zweiten Ausführungsform (7) des Werkzeugwechslers; und
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11 eine Seitenansichtsskizze einer Werkzeugmaschine, die mit einem herkömmlichen Werkzeugwechsler ausgestattet ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Zunächst wird eine erste Ausführungsform eines Werkzeugwechslers der Erfindung anhand von 1 beschrieben.
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Der Werkzeugwechsler dieser Ausführungsform unterscheidet sich vom herkömmlichen Werkzeugwechsler in 11 dadurch, dass eine Vertiefung 66 mit halbkreisförmigem Querschnitt in einem oberen Bereich (entspricht dem Bereich A in 11) eines Außenrandbereichs einer Rückseitenabdeckung 62 vorhanden ist, siehe 1. Damit werden Späne, die beim Bearbeiten eines Werkstücks erzeugt werden, und Schneidflüssigkeit, die beim Bearbeiten eines Werkstücks verwendet wird, links und rechts bezüglich der Frontabdeckung 61 geführt, siehe die Pfeile C und D in 2, so dass verhindert wird, dass sie durch einen Spalt 65, der zwischen der Frontabdeckung 61 und der Rückseitenabdeckung 62 vorhanden ist, in den Revolverkopf 6 gelangen.
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Der Revolverkopf 6 ist mit einer Mehrzahl von Haltern ausgestattet, die Werkzeuge 4 halten.
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Zum Wechseln des Werkzeugs 4 treibt der Z-Achsen-Motor 11 die Spindel 3 so an, dass sie sich in vertikaler Richtung bewegt. Da die Spindel 3 mit einer Nase 7 versehen ist, schwenkt ein Nockenfolger 8, der der Nase 7 nachläuft, den Revolverkopf 6, wenn die Spindel 3 in vertikaler Richtung bewegt wird. Wird der Revolverkopf 6 in dieser Weise geschwenkt, so fließen Späne, die sich auf der Oberseite des Außenrandbereichs der Rückseitenabdeckung 62 abgeschieden haben, und die angesammelte Schneidflüssigkeit entlang der halbkreisförmigen Vertiefung 66 und werden außerhalb der Revolverkopfs 6 abgelagert. Damit kann verhindert werden, dass Späne und Schneidflüssigkeit in den Revolverkopf 6 gelangen und die Bestandteile (nicht dargestellt) im Revolverkopf 6 beeinträchtigen.
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Anhand von 3 bis 5 werden nun einige Abwandlungen der ersten Ausführungsform (1) des Werkzeugwechslers beschrieben.
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Eine erste Abwandlung unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform (1) dadurch, dass der Querschnitt einer Vertiefung 67, die sich im oberen Bereich des Außenrandabschnitts der Rückseitenabdeckung 62 befindet, U-förmig ist, siehe 3. Eine zweite Abwandlung unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass der Querschnitt einer Vertiefung 68, die sich im oberen Bereich des Außenrandabschnitts der Rückseitenabdeckung 62 befindet, V-förmig ist, siehe 4. Eine dritte Abwandlung unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass der Querschnitt einer Vertiefung 69, die sich im oberen Bereich des Außenrandabschnitts der Rückseitenabdeckung 62 befindet, trapezförmig ist, siehe 5.
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In den beschriebenen ersten bis dritten Abwandlungen haben die Vertiefungen 67 bis 69 die gleichen Funktionen wie die Vertiefung 66 in der ersten Ausführungsform. Insbesondere werden bei der Bearbeitung eines Werkstücks erzeugte Späne und bei der Bearbeitung des Werkstücks verwendete Schneidflüssigkeit bezogen auf die Frontabdeckung 61 links und rechts abgeführt, siehe die Pfeile C und D in 2, so dass verhindert wird, dass sie durch den Spalt 65 zwischen der Frontabdeckung 61 und der Rückseitenabdeckung 62 in den Revolverkopf 6 gelangen.
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In der ersten Ausführungsform und ihren Abwandlungen ist wie beschrieben der Querschnitt der Vertiefung, die sich in dem Außenrandbereich der Rückseitenabdeckung 62 (bzw. mindestens dem oberen Teil davon) befindet, halbkreisförmig (1), U-förmig (3), V-förmig (4) oder trapezförmig (5). Der Querschnitt der Vertiefung kann jedoch auch eine beliebige andere Form haben, die es ermöglicht, die Späne, die beim Bearbeiten des Werkstücks erzeugt werden, und die Schneidflüssigkeit, die beim Bearbeiten des Werkstücks verwendet wird, nach links und rechts zu führen (in den Richtungen, die die Pfeile C und D in 2 angeben).
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In der ersten Ausführungsform (1) und ihren Abwandlungen (3 bis 5) ist zudem die Vertiefung nur im oberen Abschnitt des Außenrandbereichs der Rückseitenabdeckung 62 vorhanden. Wahlweise kann die Vertiefung so bereitgestellt werden, dass sie den gesamten Umfang des Außenrandbereichs der Rückseitenabdeckung 62 abdeckt. Ferner, siehe 6, können Vertiefungen jeweils für sich in der Frontabdeckung 61 und dem oberen Abschnitt des Außenrandbereichs der Rückseitenabdeckung 62 vorhanden sein. 6 zeigt ein Beispiel, in dem die Vertiefung 68 im oberen Abschnitt des Außenrandbereichs der Rückseitenabdeckung 62 vorhanden ist, und eine Vertiefung 72 im oberen Abschnitt des Außenrandbereichs der Frontabdeckung 61 vorhanden ist.
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Mit Hilfe von 7 wird nun eine zweite Ausführungsform des Werkzeugwechslers der Erfindung beschrieben.
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Der Werkzeugwechsler dieser Ausführungsform unterscheidet sich vom Werkzeugwechsler der ersten Ausführungsform dadurch, dass ein Vorsprung anstelle der Vertiefung in einem oberen Abschnitt (entspricht dem Bereich A in 11) eines Außenrandbereichs einer Rückseitenabdeckung 62 vorhanden ist.
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In dieser Ausführungsform befindet sich ein Vorsprung 70 mit dreieckigem Querschnitt auf dem oberen Abschnitt des Außenrandbereichs der Rückseitenabdeckung 62. Damit werden bei der Bearbeitung eines Werkstücks erzeugte Späne und bei der Bearbeitung des Werkstücks verwendete Schneidflüssigkeit bezogen auf die Frontabdeckung 61 links und rechts abgeführt, siehe die Pfeile C und D in 2, so dass verhindert wird, dass sie durch den Spalt 65 zwischen der Frontabdeckung 61 und der Rückseitenabdeckung 62 in den Revolverkopf 6 gelangen.
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Zum Wechseln des Werkzeugs 4 treibt der Z-Achsen-Motor 11 die Spindel 3 so an, dass sie sich in vertikaler Richtung bewegt. Da die Spindel 3 mit einer Nase 7 versehen ist, schwenkt ein Nockenfolger 8, der der Nase 7 nachläuft, den Revolverkopf 6, wenn die Spindel 3 in vertikaler Richtung bewegt wird. Wird der Revolverkopf 6 in dieser Weise geschwenkt, so fließen Späne, die sich auf der Oberseite des Außenrandbereichs der Rückseitenabdeckung 62 abgeschieden haben, und die angesammelte Schneidflüssigkeit entlang des dreiecksförmig profilierten Vorsprungs 70 und werden außerhalb der Revolverkopfs 6 abgelagert. Damit kann verhindert werden, dass Späne und Schneidflüssigkeit in den Revolverkopf 6 gelangen und die Bestandteile im Revolverkopf 6 beeinträchtigen.
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Eine Abwandlung der zweiten Ausführungsform (7) des Werkzeugwechslers wird nun anhand von 8 beschrieben.
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Diese Abwandlung unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform (7) dadurch, dass der Querschnitt eines Vorsprungs 71, der sich im oberen Abschnitt der Außenrandbereichs der Rückseitenabdeckung 62 befindet, trapezförmig ist und nicht dreiecksförmig, siehe B.
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In dieser Abwandlung haben die Vorsprünge die gleichen Funktionen wie in der zweiten Ausführungsform. Insbesondere werden bei der Bearbeitung eines Werkstücks erzeugte Späne und bei der Bearbeitung des Werkstücks verwendete Schneidflüssigkeit bezogen auf die Frontabdeckung 61 links und rechts abgeführt, siehe die Pfeile C und D in 2, so dass verhindert wird, dass sie durch den Spalt 65 zwischen der Frontabdeckung 61 und der Rückseitenabdeckung 62 in den Revolverkopf 6 gelangen.
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In der beschriebenen zweiten Ausführungsform und ihrer Abwandlung ist der Querschnitt des Vorsprungs, der sich in dem Außenrandbereich der Rückseitenabdeckung 62 (bzw. mindestens dem oberen Teil davon) befindet, trapezförmig oder dreiecksförmig. Der Querschnitt des Vorsprungs kann jedoch auch eine beliebige andere Form haben, die es ermöglicht, die Späne, die beim Bearbeiten des Werkstücks erzeugt werden, und die Schneidflüssigkeit, die beim Bearbeiten des Werkstücks verwendet wird, nach links und rechts zu führen (in den Richtungen, die die Pfeile C und D in 2 angeben).
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In der zweiten Ausführungsform (7) und ihren Abwandlungen (8) ist zudem der Vorsprung nur im oberen Abschnitt des Außenrandbereichs der Rückseitenabdeckung 62 vorhanden. Wahlweise kann der Vorsprung so bereitgestellt werden, dass er den gesamten Umfang des Außenrandbereichs der Rückseitenabdeckung 62 abdeckt, siehe 9. Anstatt den Vorsprung auf dem Außenrandbereich der Rückseitenabdeckung 62 vorzusehen kann zudem ein Vorsprung auf dem Außenrandbereich der Frontabdeckung 61 bereitgestellt werden, oder es können Vorsprünge jeweils für sich auf den entsprechenden Außenrandbereichen der Frontabdeckung 61 und der Rückseitenabdeckung 62 vorgesehen werden, siehe 10. Alternativ kann weiterhin eine Vertiefung in einem der Außenrandbereiche der Frontabdeckung 61 und der Rückseitenabdeckung 62 vorgesehen werden, und ein Vorsprung auf dem anderen.
