DE102015002232A1 - Werkzeugrevolver - Google Patents

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DE102015002232A1
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Lang Spannwerkzeuge GmbH
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Abstract

Der Werkzeugrevolver hat eine mit Werkzeugen bestückte Trägerscheibe, die mit einem eine Antriebswelle aufweisenden Antrieb um ihre Teilungsachse schwenkbar und indexierbar ist. Die Antriebswelle speist über ein Mehrfreiheitsgrad-Getriebe mit Hilfe einer Schiebekupplung wechselseitig eine innere Abtriebswelle zum Schwenken der Trägerscheibe oder eine äußere hohle Abtriebswelle mit einem sich daran anschließenden Rotations-/Translations-Wandlergetriebe zum teilungsgetreuen Festlegen der Trägerscheibe.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Werkzeugrevolver nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Werkzeugrevolver haben eine Trägerscheibe zur Aufnahme von starren oder angetriebenen Werkzeugen, mit denen Werkstücke bearbeitet, insbesondere zerspant werden. Damit das jeweilige Werkzeug in Arbeitsposition am Werkstück verfügbar wird, ist es erforderlich, die Trägerscheibe entsprechend zu drehen, diese anschließend teilungsgenau auszurichten und zu arretieren. Bislang erfolgt der als „Indexieren” bezeichnete Vorgang des Ausrichtens und Arretierens zumeist ölhydraulisch, so dass zwingend ein separates Hydraulikaggregat zur Druckerzeugung vorhanden sein muss. Abgesehen von den evtl. anfallenden Erwerbskosten einer solchen Zusatzeinrichtung ergeben sich daraus weitere Nachteile im Bereich Wartung, Platzbedarf, Wirkungsgrad, thermischer Stabilität sowie Umweltschutz.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Werkzeugrevolver so auszubilden, dass der Werkzeugwechsel, unter Meidung obiger Nachteile, gänzlich ohne hydraulische Aktoren zustande kommt.
  • Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Werkzeugrevolver erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
  • Der erfindungsgemäße Werkzeugrevolver basiert auf einem platzsparenden elektromechanischen Lösungsansatz, dessen Antriebsquelle ein Elektromotor ist. Dieser speist direkt oder über einen Riemen die zentrisch liegende Antriebswelle eines hoch untersetzenden Umlaufgetriebes, das als Kraftweiche fungiert und zwei Abtriebe besitzt. Der äußere Abtrieb stellt vorzugsweise ein Hohlrad dar, welches mit der äußeren hohlen Abtriebswelle verbunden ist. Der innere Abtrieb erfolgt über einen inneren Getriebeteil, der mit der inneren Abtriebswelle verbunden ist. Damit eine der beiden Abtriebswellen ein Drehmoment übertragen kann, muss die jeweils andere gegen Drehen gesperrt sein, um als Momentenstütze zu agieren. Das jeweilige Festsetzen der Abtriebswellen geschieht hierbei mittels einer sich indirekt am Gehäuse abstützenden Schiebekupplung, die vorteilhaft überlappend eine Abtriebswelle bereits eingekuppelt hat, während sie die andere nach und nach freigibt, so dass stets ein definierter Betriebszustand gewährleistet ist. Die Betätigung der Schiebekupplung erfolgt dabei entweder pneumatisch, elektrisch oder elektromechanisch über ein entsprechendes Stellglied.
  • Wird die Schiebekupplung in Richtung der Antriebswelle verschoben, so ist die äußere hohle Abtriebswelle über ihre axiale Rastnut durch die Schiebekupplung gegen Verdrehen gesichert. Der Kraftfluss verläuft dann von der Antriebswelle über den inneren Getriebeteil zur inneren Abtriebswelle, die fest mit der Trägerscheibe verbunden ist. Eine Drehung der Trägerscheibe bewirkt das Einschwenken eines neuen Werkzeugs in die Arbeitsposition.
  • Um die Werkzeuglage exakt wiederholbar sowie teilungsgenau zu erhalten, muss die Trägerscheibe ausgerichtet und arretiert werden. Hierzu wird die Schiebekupplung in Richtung der Trägerscheibe verschoben, so dass die innere Abtriebswelle mit ihrer einen axialen Rastnut über die Schiebekupplung blockiert ist und der Kraftfluss von der Antriebswelle über das Hohlrad zur äußeren hohlen Abtriebswelle verläuft.
  • Das unmittelbar an der äußeren hohlen Abtriebswelle andockende Rotations-/Translations-Wandlergetriebe setzt die Drehbewegung in eine Längsbewegung um. Es besteht vorteilhaft aus, in der äußeren hohlen Abtriebswelle auf einer gemeinsamen Vertikalebene steckenden, Kurvenrollen und einem Spannring.
  • Der Spannring sitzt rundgeführt auf der äußeren hohlen Abtriebswelle und besitzt lediglich einen Freiheitsgrad in axialer Richtung, da seine Rotation um die äußere hohle Abtriebswelle mit Hilfe zweier gehäusefester Führungsstege, die in eine Längsnut des Spannrings eingreifen, verhindert wird.
  • Weiter weist der Spannring vorteilhaft radiale kulissenförmige Aussparungen, in der Anzahl und Teilung entsprechend den Kurvenrollen, auf.
  • Die kulissenförmigen Aussparungen ähneln einem Bajonettverschluss bzw. zweiseitig wirkenden Trommelkurven, die in ihrer Ausprägung identische Merkmale aufweisen und die Kurvenrollen umschließen. Das Profil der kulissenförmigen Aussparungen geht umfangsbezogen vorteilhaft von einem Plateaubereich in einen steigungsbehafteten Abschnitt über, der schließlich wieder vorteilhaft auf einem Plateaubereich endet. Eine Drehung der äußeren hohlen Abtriebswelle hat demnach eine entsprechend der Kulissenumfangssteigung große axiale Hubbewegung des Spannringes zur Folge. Da die Plateaus in Umfangrichtung steigungsfrei sind, herrscht hier Selbsthemmung, so dass es bei einer Axialkraft auf den Spannring zu keiner Rückkopplung über die Antriebswelle auf den Elektromotor kommt.
  • Über eine vorzugsweise dreiteilige ringförmige Stirnverzahnung, wovon eine erste an der inneren Abtriebswelle ausgebildet, eine zweite gehäusefest sowie eine dritte mit dem Spannring gekoppelt ist, kann die Trägerscheibe verriegelt werden. Die mit dem Spannring gekoppelte Stirnverzahnung richtet bei ihrer Hubbewegung die innere Abtriebswelle und damit auch die Trägerscheibe zur gehäusefesten Stirnverzahnung exakt aus. Nun kann die Zerspanung mit dem auf die Arbeitsposition eingeschwenkten Werkzeug erfolgen.
  • Nach Beendigung der werkzeugspezifischen Bearbeitung wird die formschlüssige Verbindung wieder gelöst. Hierzu verbleibt die Schiebekupplung in ihrer bestehenden Endlage, während die Antriebswelle vom Elektromotor eine Drehrichtungsumkehrung erfährt und dadurch die mit dem Spannring gekoppelte Stirnverzahnung einen zum Hub analogen Rückhub ausführt.
  • Um einen erneuten Werkzeugwechsel auszuführen, wird die Schiebekupplung wieder in Richtung der Antriebswelle gefahren; der Vorgang beginnt von neuem.
  • Um nicht nur eine, sondern alle Werkzeugstationen der Trägerscheibe ausrichten und festlegen zu können, bedarf es mehrerer Rastnuten auf der inneren Abtriebswelle. Jeder Werkzeugstation ist eine Rastnut zugeordnet, die alle auf demselben Teilkreis im gleichen Winkelabstand angeordnet sind.
  • Alle Rastnuten der inneren Abtriebswelle sowie die Rastnut der äußeren hohlen Abtriebswelle sind mit der Schiebekupplung koppelbar. Die Schiebekupplung selbst stützt je nach Endlage das resultierende Haltemoment an der inneren oder äußeren hohlen Abtriebswelle ab.
  • Die bei der Sperrung der äußeren hohlen Abtriebswelle entstehenden Querkräfte werden direkt von der Schiebekupplung über die Führungsstege in das Revolvergehäuse eingeleitet.
  • Die bei der Sperrung der inneren Abtriebswelle entstehenden Querkräfte auf die Schiebekupplung werden vorteilhafterweise über eine Längsnut des gehäusefesten Stirnverzahnungsrings abgeleitet, so dass ebenfalls ein unmittelbarer Kraftfluss gewährleistet werden kann.
  • Damit die Schiebekupplung in die eine Rastnut der inneren Abtriebswelle und gleichzeitig in die Längsnut des gehäusefesten Stirnverzahnungsrings gelangen kann, besitzt der mit dem Spannring verbundene Stirnverzahnungsring in bevorzugter Ausgestaltung eine Aussparung in Form und Lage der Längsnut des Spannrings.
  • Um Platz für einen optionalen internen Antriebsstrang für auf der Trägerscheibe angebrachte, radial angetriebene Werkzeuge zu schaffen, sind die Antriebswelle sowie die innere Abtriebswelle vorteilhaft hohl ausgeführt, so dass der für Drehrevolver übliche radiale Werkzeugantrieb mittels Winkelgetriebe realisiert werden kann. Alternativ oder zusätzlich zu einem optionalen Werkzeugantrieb kann bei hohl ausgeführten Wellen eine konstruktiv einfache, da konzentrisch angeordnete Medienzuführung für Kühlschmierstoff, elektrischer Energie oder Druckluft/öl erhalten werden, die durch die Antriebswelle hindurch bis zu den Werkzeugen ragt.
  • Sollen anstatt oder zusätzlich zu den radialen axial angetriebene Werkzeuge auf dem Werkzeugrevolver Einsatz finden, bietet sich vorzugsweise, aber nicht zwingend, ein außenliegender axialer Werkzeugantrieb an, der parallel zur Schwenkachse auf Höhe der Arbeitsposition verläuft und analog zum radialen Werkzeugantrieb während des Einschwenkens eines neuen Werkzeugs abgekuppelt werden muss.
  • Der Werkzeugantrieb, unabhängig ob für radial oder axial angetriebene Werkzeuge ausgelegt, wird vorteilhaft über einen weiteren, zweiten Elektromotor betrieben. Alternativ hierzu ist auch eine Einmotorentechnik denkbar, bei der sowohl die Antriebswelle als auch der entsprechende Werkzeugantrieb über eine weitere Kupplung von ein und demselben Elektromotor gespeist werden. Hierdurch lässt sich ein kostengünstiger wie auch äußerst platzsparender Werkzeugrevolver realisieren, der mit einem Elektromotor die Trägerscheibe indexiert, die Indexierung wieder löst, schwenkt und zusätzlich den Werkzeugantrieb bedient.
  • Der Anmeldungsgegenstand ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch durch alle in den Zeichnungen und der Beschreibung offenbarten Angaben und Merkmale. Sie werden, auch wenn sie nicht Gegenstand der Ansprüche sind, als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
  • Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen
  • 1 in schematischer Darstellung und im Axialschnitt einen erfindungsgemäßen Werkzeugrevolver im entriegelten Zustand,
  • 2 in einer Darstellung entsprechend 1 einen erfindungsgemäßen Werkzeugrevolver im verriegelten Zustand,
  • 3 einen Schnitt längs der Linie C-C in 1,
  • 4 in vergrößerter Darstellung eine Hilfsansicht in Blickrichtung des Pfeiles D aus 3 bei gedanklich ausgeblendetem Gehäuse,
  • 5 in vergrößerter Darstellung eine Hilfsansicht in Blickrichtung des Pfeiles D aus 3 bei gedanklich ausgeblendetem Gehäuse; hier jedoch im verriegelten Zustand,
  • 6 in vergrößerter Darstellung eine Hilfsansicht in Blickrichtung des Pfeiles E aus 3 bei gedanklich ausgeblendetem Gehäuse.
  • Der hydraulikfreie Werkzeugrevolver hat eine Trägerscheibe 1, an der in bekannter Weise angetriebene Werkzeuge 2, 3 auf Werkzeugköpfen 4 gelagert sind. Sie können, wie für das Werkzeug 2 dargestellt, radial angeordnet, aber auch, wie für das Werkzeug 3 beispielhaft dargestellt, axial an der Trägerscheibe 1 vorgesehen sein. Der Antrieb der Werkezuge 2, 3 erfolgt in bekannter Weise. In 1 ist darum der Antriebsstrang zum Drehantrieb der Werkzeuge 2, 3 nur schematisch dargestellt. Über eine Welle 9 und ein Winkelgetriebe 5 wird eine Welle 6 zur Rotation gebracht, die über eine Werkzeugkupplung 7 wahlweise an die anzutreibende, radial liegende Werkzeugspindel 8 des jeweiligen Werkzeugkopfes 4 angeschlossen werden kann. Für axial angeordnete Werkzeuge 3 ist vorteilhaft, aber nicht zwingend, eine außenliegende Welle 10 vorgesehen, die über eine Werkzeugkupplung 11 wahlweise die anzutreibende Werkzeugspindel 12 des jeweiligen Werkzeugkopfes 4 speist.
  • Ein Elektromotor treibt eine für das Schwenken beziehungsweise für das Indexieren der Trägerscheibe 1 zuständige Antriebswelle 14 an. Sind nur starre oder axial angetriebene Werkzeuge 3 auf der Trägerscheibe 1 vorgesehen, kann der Elektromotor direkt konzentrisch mit der Antriebswelle 14 verbunden werden. Ist ein intern verlaufender Antriebsstrang 5, 6, 7, 8, 9 oder eine zentrische Medienzuführung (nicht dargestellt) angedacht, so wird die in diesem Fall hohl ausgeführte Antriebswelle 14 mit ihrer Außenverzahnung 15 exzentrisch über einen Riementrieb oder eine Zahnradkaskade (beides nicht dargestellt) angetrieben. Die Antriebswelle 14 ist von einem Hohlrad 16 umgeben, welches in einem Gehäuse 13 durch Lager 18, 19, 20 drehbar festgelegt wird. Eine drehfest an das Hohlrad anschließende äußere hohle Abtriebswelle 35 fasst ein weiteres Lager 25, welches zusammen mit einem sich am Gehäuse 13 stützenden Lager 26 eine innere Abtriebswelle 23 trägt. Die bei internem Werkzeugantrieb oder einer zentrischen Medienzufuhr hohl gebohrte innere Abtriebswelle 23 lagert ihrerseits über das Lager 24 zusammen mit einem Lager 17, welches im Hohlrad 16 untergebracht ist, die Antriebswelle 14.
  • Wird kein innerer Antriebsstrang 5, 6, 7, 8, 9 bzw. eine zentrische Medienzuführung (nicht dargestellt) durch den Werkzeugrevolver geführt, so ist die innere Abtriebswelle 23 aus Kostengründen vorteilhaft voll auszuführen.
  • Über Dichtungen 31 und 32 wird der sich innerhalb des Gehäuses 13 befindliche Schmierstoff gegen die Umgebung abgedichtet.
  • Ein auf der Antriebswelle 14 gelagerter innerer Getriebeteil 21 bildet zusammen mit dem Hohlrad 16 ein Umlaufgetriebe 16, 21, welches die innere Abtriebswelle 23 und die äußere hohle Abtriebswelle 35 aufweist. Letztere trägt eine zum Kuppeln geeignete axiale Rastnut 33 und ist, wie in 3 ersichtlich, fest mit drei Kurvenrollen 40 verbunden, die im gleichen Abstand von 120° angeordnet sind und auf derselben Ebene 22 (4 und 5) normal zur Drehachse liegen. Jede Kurvenrolle 40 greift führungstechnisch in eine radiale kulissenförmige Aussparung 36 eines auf der äußeren hohlen Abtriebswelle 35 rundgeführten Spannringes 44 ein. Gemäß den 4 und 5 ähneln die untereinander identischen Aussparungen 36 in ihrer Ausprägung einem Bajonettverschluss, sind beidseitig wirksam und weisen eine Steigung in Umfangsrichtung auf. Die Aussparungen 36 haben jeweils zwei Endbereiche 37, 39, die durch in Umfangsrichtung steigungsfreie und somit selbsthemmende Plateaus gekennzeichnet sind, auf unterschiedlicher Höhe liegen und durch einen in Umfangsrichtung steigungsbehafteten Zwischenabschnitt 38 miteinander verbunden sind. Der Spannring 44 seinerseits ist mit einem Stirnverzahnungsring 41 verbunden, dessen Zähne in Richtung der Trägerscheibe 1 weisen.
  • Um einem Verdrehen des Spannringes 44 vorzubeugen, ist dieser, wie 3 illustriert, mit einer Längsnut 45 ausgeführt, in welche gehäusefeste Führungsstege 46, 47 eingreifen. Zwischen den Führungsstegen 46, 47 ist eine Schiebekupplung 34 angeordnet, die über ihre Seitenflächen eingeleitete Querkräfte an die Führungsstege 46, 47 überträgt. Wie die 1 und 2 zeigen, ragt die Schiebekupplung 34 durch eine Gehäuseöffnung 30 nach außen. Das überstehende Ende der Schiebekupplung 34 ist an einen nicht dargestellten, beliebig ausgestalteten Hubaktor angeschlossen. Die Schiebekupplung 34 hat, wie 3 verdeutlicht, einen rechteckigen Querschnitt, mit dem je nach Schiebestellung mit der axialen Rastnut 33 der äußeren hohlen Abtriebswelle 35 (1) oder mit einer axialen Rastnut 29 der inneren Abtriebswelle 23 (2) gekuppelt werden kann, um so die jeweilige Abtriebswelle gegen Drehen zu blockieren. Die eine Rastnut 29 ist einem speziellen Werkzeugsteckplatz (Station) auf der Trägerscheibe 1 zugeordnet. Die Anzahl der Rastnuten 29 auf der inneren Abtriebswelle 23 entspricht dabei der Anzahl der Werkzeugstationen auf der Trägerscheibe 1.
  • Wie auch die Trägerscheibe 1 eine konstante Teilung zwischen den Stationen aufweist, so sitzen die Rastnuten 29 ebenfalls teilungsgetreu auf einem gemeinsamen Teilkreis der inneren Abtriebswelle 23.
  • Damit die Schiebekupplung 34 in die eine Rastnut 29 der inneren Abtriebswelle 23 eingerückt werden kann, muss der Stirnverzahnungsring 41 eine entsprechende Aussparung 42 gemäß 6 aufweisen.
  • Um einen möglichst direkten Kraftfluss zu gewährleisten, erfolgt die Querkraftabstützung bei Stellung der Schiebekupplung 34 entsprechend 2 vorteilhaft nicht über die Führungsstege 46, 47, sondern über eine Längsnut 28 in einem gehäusefesten Stirnverzahnungsring 27, der die innere Abtriebswelle 23 umgibt.
  • Befindet sich die Schiebekupplung 34 in der in 2 gezeichneten Endlage, so ist die innere Abtriebswelle 23 gegen Drehung blockiert, während die äußere hohle Abtriebswelle 35 freigegeben ist. Wird die Antriebswelle 14 nun angetrieben, untersetzt das Umlaufgetriebe 16, 21 diese Drehung auf das Hohlrad 16, da der innere Getriebeteil 21 gesperrt ist. Aufgrund dessen, dass die äußere hohle Abtriebswelle 35 mit dem Hohlrad 16 drehstarr verbunden ist, beginnt das Rotations-/Translations-Wandlergetriebe 36, 40, 44 zu arbeiten. Der Spannring 44 inkl. Stirnverzahnungsring 41 gleitet entlang seiner Längsnut 45 in Richtung der Trägerscheibe 1. 4 zeigt den Zustand zu Beginn der Rotationseinleitung am Hohlrad und 5 den Zustand nach Erreichen der Indexierung.
  • An der inneren Abtriebswelle 23 ist eine in Richtung Antriebswelle 14 weisende ringförmige Stirnverzahnung 43 ausgebildet. Konzentrisch dazu ist am Gehäuse 13 der auf gleicher axialer Lage sitzende und ebenfalls in Richtung Antriebswelle 14 weisende Stirnverzahnungsring 27 angebracht. Der Stirnverzahnungsring 41 kommt mit seinen Zähnen in Eingriff mit den Zähnen der Stirnverzahnung 43 und des Stirnverzahnungsringes 27. Dadurch wird die innere Abtriebswelle 23 und somit auch die Trägerscheibe 1 in ihrer Position relativ zum Gehäuse 13 eindeutig ausgerichtet und verriegelt. Hiernach kann mit dem Werkzeugrevolver und dem auf der Arbeitsposition befindlichen Werkzeug zerspant werden.
  • Nach erfolgter Bearbeitung wird der Revolver durch eine eingeleitete Drehrichtungsumkehr der Antriebswelle 14 wieder entriegelt, wobei die formschlüssige Verbindung über die ringförmige Stirnverzahnung 43 aufgehoben wird. Dieser Vorgang verläuft, bis auf dass die Drehrichtungen und dementsprechend der Hub des Spannringes 44 umgekehrt werden, analog dem bereits beschriebenen Verriegelungsprozess.
  • Um das nächste Bearbeitungswerkzeug einzuschwenken, muss zunächst die Schiebekupplung 34 in die gegenüberliegende Endlage, d. h. in die Rastnut 33 verbracht werden, wie in 1 dargestellt. Um keinen undefinierten Zwischenzustand herbeizuführen, erfolgt der Kuppelvorgang überlappend, d. h. die innere Abtriebswelle 23 wird zum Drehen der Trägerscheibe 1 erst freigegeben, wenn bereits durch Verlagerung der Schiebekupplung 34 in die Rastnut 33 die äußere hohle Abtriebswelle 35 gegen Drehen gesperrt ist. Wird nun die Antriebswelle 14 wieder zur Rotation gebracht, so stützt sich das Drehmoment am Hohlrad 16 ab, und der innere Getriebeteil 21 untersetzt die Drehung auf die innere Abtriebswelle 23, die fest mit der Trägerscheibe 1 verschraubt ist. Hat diese ihren Solldrehwinkel erreicht, erfolgt erneut die eingangs beschriebene Indexierung, indem zunächst die Schiebekupplung 34 wieder in die um den Drehwinkel der Trägerscheibe 1 benachbarte Rastnut 29 der inneren Abtriebswelle 23 eingerückt wird (vgl. 2).
  • Bei der beschriebenen Ausführungsform werden zum Schwenken der Trägerscheibe 1 sowie zum Indexieren/Lösen der Indexierung einerseits und zum Antrieb der Werkzeuge 2, 3 andererseits zwei Motoren eingesetzt, die vorteilhafterweise Elektromotoren sind. Das Umsteuern zwischen der inneren Abtriebswelle 23 zum Schwenken der Trägerscheibe 1 und der äußeren hohlen Abtriebswelle 35 zum Indexieren/Lösen der Indexierung erfolgt über die elektrisch, elektromechanisch oder pneumatisch betätigte Schiebekupplung 34.
  • Bei einer anderen (nicht dargestellten) Ausführungsform ist zum Schwenken der Trägerscheibe 1, zum Indexieren/Lösen der Indexierung sowie zum Antrieb der Werkzeuge 2, 3 nur ein Motor, vorteilhafterweise ein Elektromotor, vorgesehen. In diesem Falle steuert eine pneumatisch, elektrisch oder elektromechanisch betätigte vorgelagerte Kupplung den Kraftfluss zwischen dem Werkzeugantrieb einerseits und dem Schwenken der Trägerscheibe 1, Indexieren/Lösen der Indexierung andererseits.
  • Ein derart ausgebildeter Werkzeugrevolver vereint den Vorzug einer platzsparenden Bauweise mit einer Kosteneinsparung an elektrischen Komponenten, wie Leistungsteilen, Steuerungskarten und dergleichen.
  • Bei den beschriebenen Ausführungsformen arbeitet der erfindungsgemäße Werkzeugrevolver vollkommen hydraulikfrei, so dass potentielle Leckagen auf das Minimum der druckfreien Sumpfölschmierung reduziert werden können. Weiter eingespart werden Verrohrungen, Hochdruckdichtungen, Hydraulikventile, Ölfilter, Hydrospeicher und gegebenenfalls sogar das Hydraulikaggregat selbst, sofern keine weiteren hydraulischen Verbraucher in der Maschinenperipherie vorgesehen sind. Damit einher geht ein deutlich reduzierter Wartungsaufwand ohne lästige Ölwechselintervalle.
  • Aufgrund nicht vorhandener Leck-, Krümmer-, Rohrreibungs-, Drossel- und Blendenverluste ist mit einem gesteigerten Gesamtwirkungsgrad gegenüber einem Werkzeugrevolver mit ölhydraulischer Indexierung zu rechnen, so dass langfristig eine merkliche Energieeinsparung erzielt werden kann.
  • Da Ölleckagen zu einer Kontamination von Grund und Boden, Hautirritationen sowie u. U. zu Bränden führen können, ist der Betrieb eines hydraulikfreien Werkzeugrevolvers mit einem deutlich eingeschränkteren Gefahrenpotential für den Betreiber verbunden.
  • Ferner lässt sich eine deutlich erhöhte thermische Stabilität des hydraulikfreien Werkzeugrevolvers konstatieren, darin begründet, dass die vom Hydraulikaggregat über den Ölfluss zugeführte Wärme nicht zu thermisch induzierten Dehnungen oder Formabweichungen am Revolver führen kann. Auch steifigkeitstechnisch ist ein hydraulikfreier, rein mechanisch operierender Werkzeugrevolver einem hydraulisch indexierenden Werkzeugrevolver überlegen, da er keine unter Druck stehende Ölsäule aufweist, die die Verriegelung der Trägerscheibe aufrechterhält.

Claims (20)

  1. Werkzeugrevolver mit einer mit Werkzeugen (2, 3) bestückten Trägerscheibe (1), die mit einem eine Antriebswelle (14) aufweisenden Antrieb um ihre Teilungsachse schwenkbar sowie indexierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (14) über ein Mehrfreiheitsgrad-Getriebe (16, 21) mit Hilfe einer Schiebekupplung (34) wechselseitig eine innere Abtriebswelle (23) zum Schwenken der Trägerscheibe (1) oder eine äußere hohle Abtriebswelle (35) mit einem sich daran anschließenden Rotations-/Translations-Wandlergetriebe (36, 40, 44) zum teilungsgetreuen Festlegen der Trägerscheibe (1) speist.
  2. Werkzeugrevolver nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrfreiheitsgrad-Getriebe (16, 21) zur Gattung der Umlaufgetriebe mit zwei Freiheitsgraden gehört und sich aus einem Hohlrad (16), das mit der äußeren hohlen Abtriebswelle (35) drehfest verbunden ist, sowie einem inneren Getriebeteil (21), der mit der inneren Abtriebswelle (23) gekoppelt ist, zusammensetzt.
  3. Werkzeugrevolver nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebekupplung (34) parallel zur Schwenkachse in zwei Endlagen verfahrbar ist, in der sie in der einen Endlage über eine axiale Rastnut (33) die äußere hohle Abtriebswelle (35) und in der anderen Endlage über eine von mehreren axialen Rastnuten (29) die innere Abtriebswelle (23) kuppelt, wobei zwischen den Endlagen stets eine Überlappung der Schiebekupplung (34) mit beiden Rastnuten (29, 33) besteht.
  4. Werkzeugrevolver nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Rastnuten (29) der inneren Abtriebswelle (23) der Anzahl der Werkzeugstationen auf der Trägerscheibe (1) entspricht, und dass die Rastnuten (29) eine gleiche Winkelteilung zueinander aufweisen sowie auf dem gleichen Teilkreis sitzen.
  5. Werkzeugrevolver nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebekupplung (34) zwischen zwei Führungsstegen (46, 47) verläuft, die ortsfest mit dem Gehäuse (13) verbunden sind und zur Aufnahme von Querkräften dienen.
  6. Werkzeugrevolver nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebekupplung (34) mit einem pneumatischen, elektrischen oder elektromechanischen Aktor zur Ausübung seiner Hubbewegung ausgestattet ist.
  7. Werkzeugrevolver nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebekupplung (34) bei Eingriff in die Rastnut (33) die äußere hohle Abtriebswelle (35) blockiert und die innere Abtriebswelle (23) zum Drehen der Trägerscheibe (1) freigibt.
  8. Werkzeugrevolver nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere hohle Abtriebswelle (35) mit mindestens drei radial verlaufenden Kurvenrollen (40) verbunden ist, die zueinander eine gleiche Winkelteilung aufweisen und in derselben Ebene (22), normal zur Längsachse der äußeren hohlen Abtriebswelle (35) liegen.
  9. Werkzeugrevolver nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein ringförmiger Spannring (44) auf der äußeren hohlen Abtriebswelle (35) rundgeführt und längsverschieblich, aber nicht drehbar ist.
  10. Werkzeugrevolver nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannring (44) radiale kulissenförmige Aussparungen (36) in Anzahl und Teilung entsprechend der Kurvenrollen (40) hat und diese umschließt.
  11. Werkzeugrevolver nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die kulissenförmigen Aussparungen (36) in Umfangsrichtung des Spannrings (44) eine identische Steigung besitzen.
  12. Werkzeugrevolver nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die kulissenförmigen Aussparungen (36) nach Art eines Bajonettverschlusses ausgebildet und beidseitig wirksam sind.
  13. Werkzeugrevolver nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebekupplung (34) bei Eingriff in eine der Rastnuten (29) die innere Abtriebswelle (23) gegen Drehen blockiert und die äußere hohle Abtriebswelle (35) zum Verfahren des Spannringes (44) freigibt.
  14. Werkzeugrevolver nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Führungsstege (46, 47) formschlüssig in eine Längsnut (45) des Spannrings (44) eingreifen, um für den Spannring (44) als Momentenstütze zu fungieren.
  15. Werkzeugrevolver nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste, in Richtung Antriebswelle (14) weisende, ringförmige Stirnverzahnung (43) an der inneren Abtriebswelle (23) ausgebildet ist.
  16. Werkzeugrevolver nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter, in Richtung Antriebswelle (14) weisender Stirnverzahnungsring (27) gehäusefest angebracht ist und konzentrisch zur ersten Stirnverzahnung (43) verläuft.
  17. Werkzeugrevolver nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannring (44) mit einem dritten, in Richtung Trägerscheibe (1) weisenden Stirnverzahnungsring (41) verbunden ist, welche die erste Stirnverzahnung (43) zur zweiten Stirnverzahnung (27) durch eine Hubbewegung des Spannringes (44) ausrichtet und festlegt.
  18. Werkzeugrevolver nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Spannring (44) verbundene Stirnverzahnungsring (41) eine Aussparung (42) zur Durchführung der Schiebekupplung (34) aufweist, die in Form und Lage der Längsnut (45) des Spannrings (44) entspricht.
  19. Werkzeugrevolver nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebekupplung (34) nicht nur in die eine Rastnut (29) der inneren Abtriebswelle (23), sondern vorteilhafterweise gleichzeitig in die Längsnut (28) des gehäusefesten Stirnverzahnungsrings (27) eingefahren ist, um die in die Schiebekupplung (34) eingeleiteten Querkräfte möglichst direkt ins Gehäuse (13) abzuleiten.
  20. Werkzeugrevolver nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass optional bei Einsatz einer Medienzuführung oder eines intern verlaufenden Antriebsstranges (5, 6, 7, 8, 9), die Antriebswelle (14) und die innere Abtriebswelle (23) hohl ausgeführt sind.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107322023A (zh) * 2017-08-24 2017-11-07 温岭市三和数控机床设备有限公司 一种温度补偿的动力刀塔结构
CN108942405A (zh) * 2018-09-06 2018-12-07 东莞市联顺机械有限公司 高速水车式分度盘
CN113145881A (zh) * 2021-04-14 2021-07-23 扬州鼎准科技有限责任公司 一种周向分布式径向动力刀杆的转塔式刀架
CN113145880A (zh) * 2021-04-14 2021-07-23 扬州鼎准科技有限责任公司 一种轴向刀杆与径向刀杆复合多工位转塔式动力刀架
CN115846710A (zh) * 2022-11-28 2023-03-28 迈坤机械(江苏)有限公司 一种多工位液压刀塔定位机构
CN117066607A (zh) * 2023-08-22 2023-11-17 安徽马仪科技股份有限公司 一种减压器壳体加工装置
CN118926562A (zh) * 2024-10-12 2024-11-12 浙江瑞宏自动化科技有限公司 一种直驱动力刀塔

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2930965A1 (de) * 1979-07-31 1981-02-05 Sauter Kg Feinmechanik Schaltbarer mehrfachwerkzeughalter fuer werkzeugmaschinen, insbesondere drehmaschinen
DE3134969A1 (de) * 1981-09-04 1983-03-24 Sauter Feinmechanik GmbH, 7430 Metzingen "werkzeugrevolver mit revolverkopf"
DE3817937C2 (de) * 1988-05-26 1990-10-31 Sauter Feinmechanik Gmbh, 7430 Metzingen, De

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2930965A1 (de) * 1979-07-31 1981-02-05 Sauter Kg Feinmechanik Schaltbarer mehrfachwerkzeughalter fuer werkzeugmaschinen, insbesondere drehmaschinen
DE3134969A1 (de) * 1981-09-04 1983-03-24 Sauter Feinmechanik GmbH, 7430 Metzingen "werkzeugrevolver mit revolverkopf"
DE3817937C2 (de) * 1988-05-26 1990-10-31 Sauter Feinmechanik Gmbh, 7430 Metzingen, De

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107322023A (zh) * 2017-08-24 2017-11-07 温岭市三和数控机床设备有限公司 一种温度补偿的动力刀塔结构
CN107322023B (zh) * 2017-08-24 2023-09-15 温岭市三和数控机床设备有限公司 一种温度补偿的动力刀塔结构
CN108942405A (zh) * 2018-09-06 2018-12-07 东莞市联顺机械有限公司 高速水车式分度盘
CN113145881A (zh) * 2021-04-14 2021-07-23 扬州鼎准科技有限责任公司 一种周向分布式径向动力刀杆的转塔式刀架
CN113145880A (zh) * 2021-04-14 2021-07-23 扬州鼎准科技有限责任公司 一种轴向刀杆与径向刀杆复合多工位转塔式动力刀架
CN115846710A (zh) * 2022-11-28 2023-03-28 迈坤机械(江苏)有限公司 一种多工位液压刀塔定位机构
CN117066607A (zh) * 2023-08-22 2023-11-17 安徽马仪科技股份有限公司 一种减压器壳体加工装置
CN118926562A (zh) * 2024-10-12 2024-11-12 浙江瑞宏自动化科技有限公司 一种直驱动力刀塔

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