DE102019003392B4

DE102019003392B4 - Werkzeugrevolver

Info

Publication number: DE102019003392B4
Application number: DE102019003392.2A
Authority: DE
Inventors: Matthias Beck; Matthias Staniek; Marius Ewald
Original assignee: Sauter Feinmechanik GmbH
Current assignee: Kolibri Beteiligungs GmbH and Co KGaA
Priority date: 2019-05-14
Filing date: 2019-05-14
Publication date: 2021-10-28
Anticipated expiration: 2039-05-15
Also published as: DE102019003392A1

Abstract

1. Werkzeugrevolver2. Es ist ein Werkzeugrevolver mit einer um eine Schwenkachse gegenüber einem stationären Gehäuse 4 drehbar angeordneten Werkzeugscheibe 6, die eine Vielzahl von Aufnahmen 10 für Werkzeughalter 12 aufweist, die für die Aufnahme von spanenden Bearbeitungswerkzeugen eine antreibbare Spindel 16 aufweisen, die jeweils mittels einer in einer Drehaufnahme 18 dreh- und längsverfahrbar geführten Kupplungseinrichtung 20 in einer Arbeitsstellung 14 mit einer entlang einer Drehachse 22 antreibbaren Antriebswelle 24 eines Elektromotors 26 kuppelbar sind, offenbart, der dadurch gekennzeichnet ist, dass in schalenartiger Übereinanderanordnung eine Drehaufnahme 18 einer entlang der Drehachse 22 zuinnerst liegenden Kupplungseinrichtung 20 und eine Führungseinrichtung 34 der Drehaufnahme 18 folgt, die allesamt in jeder möglichen Stellung der Kupplungseinrichtung 20 durch eine gemeinsamen Ebene quer zur Drehachse 22 geschnitten werden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkzeugrevolver mit einer um eine Schwenkachse gegenüber einem stationären Gehäuse drehbar angeordneten Werkzeugscheibe, die eine Vielzahl von Aufnahmen für Werkzeughalter aufweist, die für die Aufnahme von spanenden Bearbeitungswerkzeugen eine antreibbare Spindel aufweisen, die jeweils mittels einer in einer Drehaufnahme dreh- und längsverfahrbar geführten Kupplungseinrichtung in einer Arbeitsstellung mit einer entlang einer Drehachse antreibbaren Antriebswelle eines Elektromotors kuppelbar sind, wobei durch die Kupplungseinrichtung als Teil der Antriebswelle und durch die jeweils in der Arbeitsstellung befindliche Spindel in einer vorderen, gekuppelten Stellung eine mittels Ventileinrichtungen steuerbare Fluidzufuhr in Richtung des Bearbeitungswerkzeuges erfolgt und in der entgegengesetzt rückwärtigen, entkuppelten Stellung unterbunden ist, wobei mittels einer Lagereinrichtung die Kupplungseinrichtung bezogen auf die Drehaufnahme drehbar geführt ist, die mittels Antriebsmitteln in einer stationär im Gehäuse angeordneten Führungseinrichtung zusammen mit der Kupplungseinrichtung in die jeweils ge- oder entkuppelte Stellung gelangt.
Durch DE 10 2015 003 893 A1 ist ein Werkzeugantrieb bekannt, bestehend aus einem Werkzeughalter mit einer antreibbaren Werkzeugaufnahme für die Aufnahme eines spanenden Werkzeuges, mit einem Antriebsmotor, der mittels einer Kupplungseinrichtung mit der Werkzeugaufnahme für den Antrieb in wiederlösbarer Weise kuppelbar ist und mit einer Kühlmittelversorgung zum Kühlen des Werkzeuges in dessen Betrieb. Ein solcher Werkzeugantrieb lässt sich in vorteilhafter Weise gattungsgemäß bei einem Werkzeugrevolver einsetzen.
Dadurch, dass bei der bekannten Lösung die Kühlmittelversorgung durch die im gekuppelten Zustand befindliche Kupplungseinrichtung hindurchgeführt ist, können die früheren externen Kühlmittel- Zuführungen entfallen und zum einen ist die Kühlmittelführung auf Seiten der Werkzeugaufnahme vereinfacht und zum anderen ist eine optimale Versorgung von der Innenseite der Spindelbohrung her durch den unmittelbaren Zutritt des Kühlmittels, über die sich am Spindelende befindliche Kupplungseinrichtung, ermöglicht.
Durch DE 42 05 273 C1 ist ein Werkzeugrevolver mit einem Werkzeugträger bekannt, der Aufnahmen für antreibbare Werkzeuge aufweist und in unterschiedliche Drehstellungen drehbar ist, in denen je eine der Aufnahmen sich in der Arbeitsposition des in sie eingesetzten Werkzeuges befindet und in denen der Werkzeugträger mit dem Gehäuse des Werkzeugrevolvers verriegelbar ist. Der Werkzeugrevolver weist ferner eine Antriebsvorrichtung für die Werkzeuge auf, die ein antreibbares Kupplungselement aufweist, das mit einem korrespondierenden Kupplungselement des sich in der Arbeitsposition befindenden Werkzeuges durch eine Relativbewegung zwischen den beiden Kupplungselementen in axialer Richtung kuppelbar und von diesem abkuppelbar ist, und mit wenigstens einem Endabschnitt einer Flüssigkeitszufuhrleitung, der flüssigkeitsdicht mit einem Kanal desjenigen antreibbaren Werkzeuges verbunden ist, das sich in der Arbeitsposition befindet und mit der Antriebsvorrichtung gekuppelt ist. Dadurch, dass stets nur dasjenige Werkzeug an die Kühl- oder Schmiermittelversorgung des Werkzeugrevolvers angeschlossen ist, das sich in der Arbeitsposition befindet und deshalb mit der Antriebsvorrichtung gekuppelt ist, wird zum einen ohne Aufwand verhindert, dass den übrigen Werkzeugen kein Kühl- oder Schmiermittel zugeführt wird und des Weiteren kann die Zufuhr problemlos auf den Bedarf des betreffenden Werkzeuges abgestimmt werden.
DE 10 2015 013 134 A1 offenbart ein umlaufendes Mehrebenenrohrmagazin mit mehreren Werkzeugaufnahmeebenen und Werkzeugaufnahmereihen, in dessen Innenraum mehrere Arbeitsspindel in einem werkzeugmaschinenseitig ortsfest angeordneten, formsteifen Zentralblock gelagert sind, wobei eine Arbeitsspindel pro Werkzeugaufnahmeebene vorgesehen ist. Auf dem Zentralblock ist ein Magazinrohrkörper quer verfahrbar und um seine Achse drehbar gelagert. Der Magazinrohrkörper weist pro Werkzeugaufnahmereihe einen Speicherdeckel zur Lagerung mehrere Werkzeugaufnahmen auf. Der Speicherdeckel ist mit den für die Werkstückbearbeitung erforderlichen Werkzeugaufnahmen vor den Arbeitsspindeln sowohl in Umlaufrichtung des Magazinrohrkörpers als auch in Verschieberichtung in eine Arbeitsposition bringbar. Mindestens eine dynamische Werkzeugaufnahme hat eine werkzeugaufnehmende Schnittstelle, die durch Zuschalten oder Zuführen von Fremdenergie öffenbar ist.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannten Lösungen unter Beibehalten ihrer Vorteile weiter zu verbessern.
Eine dahingehende Aufgabe löst ein Werkzeugrevolver mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 in seiner Gesamtheit.
Dabei ist gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß vorgesehen, dass in schalenartiger Übereinanderanordnung die Drehaufnahme der entlang der Drehachse zuinnerst liegenden Kupplungseinrichtung und die Führungseinrichtung der Drehaufnahme folgt, die allesamt in jeder möglichen Stellung der Kupplungseinrichtung durch eine gemeinsamen Ebene quer zur Drehachse geschnitten werden.
Bei der bekannten, gattungsgemäßen Lösung sind die Komponenten der Kupplungseinrichtung nebst der Drehaufnahme mit Führungseinrichtung parallel zur Drehachse der Antriebswelle des Elektromotors in Folge hintereinander angeordnet, was zu einem komplizierten Aufbau mit entsprechender Teilevielfalt führt. Auch ist die mittels den Ventileinrichtungen steuerbare Fluidzufuhr über die genannten Komponenten in kanalartige Abschnitte unterteilt, was einen erhöhten Abdichtungsaufwand mit sich bringt.
Durch die erfindungsgemäße Übereinanderanordnung dieser Komponenten in einer Ebene quer zur Drehachse, lässt sich ausgehend von einem gehäuseseitigen Festlager an einem Rand der Werkzeugscheibe, über das die Einspeisung mit Fluid erfolgt, ein durchgehender abschnittsfreier Kanal für die Fluidzufuhr an die Kupplungseinrichtung respektive im gekuppelten Zustand an die Spindel schaffen, der teilweise von den Komponenten befreit, sich mit geringer Masse und mit geringen Trägheitsmomenten von dem Elektromotor als dessen Antriebsachse antreiben lässt.
Die am gegenüberliegenden Ende zu dem Festlager in Übereinanderanordnung befindlichen Komponenten bilden in platzsparender Weise dann ein Art Loslager aus, das die Führung des Kanals weiter aussteift und mithin einen vibrationsarmen Antrieb für die gekuppelte Spindel garantiert. Im Hinblick auf die geringen anzutreibenden Massen, insbesondere bezogen auf den Fluidkanal, lassen sich bedarfsweise Elektromotoren mit geringer Leistung einsetzen, was für die Gesamtanordnung „Werkzeugscheibe“ Kosten sparen hilft. Auch ist im Bedarfsfall auf Grund der randseitigen Anordnung des Loslagers am Umfang der Werkzeugscheibe eine einfache Wartung und ein Austausch von Komponenten ermöglicht.
Das über den Kanal und mittels den Ventileinrichtungen steuerbare Fluid kann ein übliches Kühlschmiermittel, ein spezielles Kühlmittel, aber auch ein sonstiges Reinigungsfluid, sowie Druckluft sein.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass als Antriebsmittel hydraulisch und/oder federkraftbetätigte Mittel dienen. Hierbei kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Drehaufnahme hydraulisch betätigt die Kupplungseinrichtung entgegen der Kraft einer Druckfeder in ihrer rückwärtigen entkuppelten Stellung hält und dass mit Wegfall der hydraulischen Betätigungskraft die Druckfeder die Kupplungseinrichtung mittels Federkraft in ihre vordere gekuppelte Stellung verfährt. Durch das Vorsehen eines mechanischen Energiespeichers in Form der Druckfeder ist die Kupplungseinrichtung einfach, kostensparend und unabhängig von einer hydraulischen, pneumatischen oder elektrischen Versorgung in die gekuppelte Stellung verfahrbar und dort haltbar.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Kupplungseinrichtung drehbar in einer Lagereinrichtung geführt ist, die mit ihrer jeweils außenliegenden Lagerschale in der ausschließlich längsverschiebbaren Drehaufnahme mitverschiebbar geführt ist. Durch die beiden zwischen der Kupplungseinrichtung und der Drehaufnahme nebeneinander angeordneten Rollenlager wird, beispielsweise durch eine Ansteuerung der Kupplungseinrichtung verursachten, Kippmomenten der Kupplungseinrichtung entgegengewirkt, so dass die Längsachse der Kupplungseinrichtung zur Kupplung mit der Spindel im Wesentlichen der Längsachse der Spindel entspricht, was die Betriebssicherheit des Werkzeugrevolvers erhöht.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die längsverschiebbare Drehaufnahme in einer stationär im Gehäuse angeordneten Führungseinrichtung aufgenommen ist, die mit der Drehaufnahme einen vom Volumen her veränderbaren Hydraulikraum begrenzt und dass die Führungseinrichtung Leitungsabschnitte zum Versorgen des Hydraulikraums mit unter Druck stehendem Fluid oder zum Drucklosmachen des Hydraulikraums aufweist. Durch die Integration der Leitungsabschnitte in die Führungseinrichtung ist der Hydraulikraum auf raumsparende Art und Weise mit Fluid versorgbar.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Führungseinrichtung die Drehaufnahme ringförmig umfasst und mit dieser in der entkuppelten Stellung stirnseitig zu beiden Seiten hin bündig abschließt. Durch das beidseitig bündige Abschließen der Drehaufnahme mit der Führungseinrichtung in der entkuppelten Stellung ist die Kombination aus Kupplungseinrichtung und Drehaufnahme zumindest in dem entkuppelten Zustand der Kupplungseinrichtung besonders bauraumsparend im stationären Teil des Werkzeugrevolvers ausbildbar.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Kupplungseinrichtung längsverschiebbar auf einem Aufnahmeteil eines zentralen Versorgungskanals geführt ist, das von der Druckfeder umfasst und das zusammen mit der Kupplungseinrichtung mittels des Motors antreibbar ist. Hierbei kann vorgesehen sein, dass das Aufnahmeteil des zentralen Versorgungskanals mit seinem einen freien Ende in einer Aufnahme der Kupplungseinrichtung geführt ist und mit seinem anderen freien Ende sich an einer stationär angeordneten Versorgungseinrichtung für das Kühlmittel abstützt.
Der Energiespeicher in Form der Druckfeder kann sich mit seinem einen Ende an einem Aufnahmeteil des, insbesondere zweiteilig ausgebildeten, Versorgungskanals und mit einem anderen Ende an der Kupplungseinrichtung abstützen. Durch den Energiespeicher wird das Aufnahmeteil des Versorgungskanals leckagefrei abdichtend gegen die Kühlmittel-Versorgungseinrichtung vorgespannt. Eine weitere leckagefreie Abdichtung ergibt sich durch die Führung des Versorgungskanals in der Aufnahme der Kupplungseinrichtung.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass in der vollständig entkuppelten, rückwärtigen Stellung der Kupplungseinrichtung die Druckfeder auf Block geht und die Kupplungseinrichtung in stirnseitige Anlage mit dem Aufnahmeteil des Versorgungskanals gerät. Dadurch ist zumindest in der entkuppelten Stellung der Kupplungseinrichtung die Kupplungseinrichtung in Kombination mit dem Versorgungskanal besonders raumsparend in dem stationären Teil des Werkzeugrevolvers ausbildbar.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass in der Kupplungseinrichtung eine erste Ventileinrichtung und in der Spindel eine zweite Ventileinrichtung angeordnet sind.
Hierbei kann vorgesehen sein, dass die erste Ventileinrichtung in einem Ventilgehäuse längsverschiebbar geführt einen ersten Ventilkolben aufweist, der mittels einer Ventilfeder an einem Ventilsitz des Ventilgehäuses in einer geschlossenen Stellung gehalten ist, und der in der gekuppelten Stellung entgegen der Wirkung der Ventilfeder von der zweiten Ventileinrichtung in eine geöffnete Stellung gebracht ist, bei der der erste Ventilkolben vom Ventilsitz abhebt. Dadurch bewirkt die Betätigung der Kupplungseinrichtung selbsttätig das erforderliche Freigeben oder Sperren der Kühlmittelzufuhr durch den Versorgungskanal.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die zweite Ventileinrichtung als federbelastetes Rückschlagventil ausgebildet ist, dessen zweiter Ventilkolben entgegen der Wirkung einer weiteren Ventilfeder von einem weiteren Ventilsitz in einem weiteren Ventilgehäuse in gekuppeltem Zustand unter der Wirkung des Kühlmittels, das über die erste Ventileinrichtung zuströmt, von seiner geschlossenen in die geöffnete Stellung abhebt. Dadurch ist auch seitens der Werkzeugaufnahme ein selbsttätiger Verschluss für die Kühlmittelführung gebildet, so dass im entkuppelten Zustand ein Auslaufen verbliebener Kühlmittelreste aus der Werkezugaufnahme verhindert ist.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der erste Ventilkolben der ersten Ventileinrichtung an seiner freien, der zweiten Ventileinrichtung zugewandten Stirnseite eine Ringdichtung trägt, die in der gekuppelten Stellung in abdichtender Weise in Anlage mit der freien Stirnseite des weiteren Ventilgehäuses der zweiten Ventileinrichtung kommt. Dadurch ist das Kühlmittel in der gekuppelten Stellung der Kupplungseinrichtung leckagefrei von der Kupplungseinrichtung in die Arbeitsspindel leitbar.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Gegenständen der Unteransprüche.
Im Folgenden wird ein erfindungsgemäßer Werkzeugrevolver anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen in nicht maßstäblicher Darstellung die

1 einen schematisch vereinfachten Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Werkzeugrevolvers, dessen Kupplungseinrichtung in der entkuppelten Stellung angeordnet ist;
2 einen schematisch vereinfachten Längsschnitt wesentlicher Teile des Werkzeugrevolvers aus 1;
3 einen schematisch vereinfachten Längsschnitt der wesentlichen Teile aus 2, wobei die Kupplungseinrichtung in der gekuppelten Stellung angeordnet ist;
4 einen gegenüber 2 vergrößerten Teillängsschnitt des in 2 mit IV bezeichneten Bezirks; und
5 einen gegenüber 3 vergrößerten Teillängsschnitt des in 3 mit V bezeichneten Bezirks.

Die DE 10 2015 003 893 A1 beschreibt den grundsätzlichen Aufbau und die Funktion eines aus dem Stand der Technik bekannten Werkzeugrevolvers, der eine Kupplungseinrichtung zum Kuppeln einer Werkzeugaufnahme mit einem Antriebsmotor und eine Kühlmittelversorgung aufweist, die durch die im gekuppelten Zustand befindliche Kupplungseinrichtung hindurchgeführt ist. Sofern von Kühlmittel die Rede ist, schließt dies die allfälligen Kühlschmiermittel oder auch Reinigungsmittel, Druckluft etc. mit ein.
In 1 ist ein schematisch vereinfachter Längsschnitt eines erfindungsmäßen Werkzeugrevolvers 2 dargestellt, mit einem stationären Gehäuse 4 und einer gegenüber dem stationären Gehäuse 4 drehbar gelagerten Werkzeugscheibe 6, in der entlang ihres Umfangsbereiches 8 eine Vielzahl von gleichen Aufnahmen 10 für Werkzeughalter 12 vorgesehen sind, von denen die jeweils ausgewählte Aufnahme 10 durch Drehen der Werkzeugscheibe 6 um das stationäre Gehäuse 4 in ihre Arbeitsposition 14 bringbar ist.
Wie 1 weiter zu entnehmen ist, umfasst ein Werkzeughalter 12 für eine Aufnahme eines in den Figuren nicht dargestellten spanenden Bearbeitungswerkzeuges eine in dem Werkzeughalter 12 drehbar gelagerte, antreibbare Spindel 16, die in ihrer Arbeitsstellung 14 mittels einer in einer Drehaufnahme 18, die am besten den 2 und 3 zu entnehmen ist, drehbar und zwischen zumindest einer entkuppelten (1, 2, 4) und einer gekuppelten (3, 5) Stellung längsverfahrbar geführten Kupplungseinrichtung 20 mit einer entlang einer Drehachse 22 antreibbaren Antriebswelle 24 eines Elektromotors 26 kuppelbar ist. Die Kupplungseinrichtung 20 ist, wie am besten den 2 und 3 zu entnehmen ist, mittels einer Lagereinrichtung 28 in der ausschließlich längsverfahrbaren Drehaufnahme 18 drehbar geführt, die mittels Antriebsmitteln 30, 32 in einer ortsfest im stationären Gehäuse angeordneten Führungseinrichtung 34 zusammen mit der Kupplungseinrichtung 20 in die ge- oder entkuppelte Stellung bringbar ist.
Durch die Kupplungseinrichtung 20 als Teil der Antriebswelle 24 und durch die in der Arbeitsstellung 14 befindliche Spindel 16 erfolgt in einer gekuppelten Stellung der Kupplungseinrichtung 20 eine mittels zumindest einer Ventileinrichtung 36, 38 (4, 5), vorzugsweise zwei Ventileinrichtungen, steuerbare Fluidzufuhr 40 in Richtung des in den Figuren nicht dargestellten Bearbeitungswerkzeuges, die in der entgegengesetzt entkuppelten Stellung unterbunden ist.
Wie den 2 und 3 am besten zu entnehmen ist, ist ausgehend von der Drehachse 22 der Antriebswelle 24 in Richtung deren Normalenvektors senkrecht von der Drehachse 22 weg in schalenartiger Übereinanderanordnung zunächst die zuinnerst liegende Kupplungseinrichtung 20 vorgesehen, die unter Zwischenanordnung der Lagereinrichtung 28 von der darauffolgenden Drehaufnahme 18 umfasst ist, die von der am äußersten liegenden Führungseinrichtung 34 ringförmig umfasst ist, so dass die Drehaufnahme 18 zwischen der zuinnerst liegenden Kupplungseinrichtung 20 und der Führungseinrichtung 34 angeordnet ist. Die Kupplungseinrichtung 20, die Drehaufnahme 18 und die Führungseinrichtung 34 sind dabei in jeder möglichen Verfahrstellung der Kupplungseinrichtung 20 und/oder der Drehaufnahme 18 derart zueinander angeordnet, dass diese von, einer fiktiven Ebene, deren Normalenvektor dem Richtungsvektor der Drehachse 22 entspricht, geschnitten werden.
In der entkuppelten Endstellung der Kupplungseinrichtung 20 schließt die Drehaufnahme 18 mit der Führungseinrichtung 34 zumindest zu einer Seite, vorzugsweise zu beiden Seiten, hin stirnseitig ab und in der gekuppelten Stellung der Kupplungseinrichtung 20 ragen die Drehaufnahme 18 und die Kupplungseinrichtung 20 einseitig in Richtung der Spindel 16 aus der Führungseinrichtung 34 hervor.
Wie in der 2 gezeigt ist, weisen die Antriebsmittel 30, 32 ein hydraulisches Antriebsmittel 30 und ein mechanisches Antriebsmittel 32 in Form eines mechanischen Energiespeichers auf, der als Druckfeder 42 ausgebildet ist. Bei einer Ansteuerung des hydraulischen Antriebsmittels 30, das auf die Drehaufnahme 18 wirkt, verfährt die Kupplungseinrichtung 20, die fest mit der Drehaufnahme 18 verbunden ist, ausgehend von ihrer gekuppelten Stellung in Richtung ihrer entkuppelten Stellung entgegen der Kraft der Druckfeder 42 und wird bei einem Aufrechterhalten der Ansteuerung in der entkuppelten Stellung gehalten. Mit Wegfall der Ansteuerung und damit der hydraulischen Betätigungskraft verfährt die Druckfeder 42 mittels ihrer Federkraft die Kupplungseinrichtung 20, die die Drehaufnahme 18 mitnimmt, in ihre gekuppelte Stellung und wird dort durch die Federkraft so lange gehalten bis die hydraulische Betätigungskraft des hydraulischen Antriebsmittels 30 zumindest die Federkraft der Druckfeder 42 übersteigt.
Wie 2 zeigt, weist das hydraulische Antriebsmittel 30 einen hinsichtlich seines Volumens veränderbaren Hydraulikraum 44 auf, der von der ortsfest im stationären Gehäuse 4 angeordneten Führungseinrichtung 34 und der längsverschiebbaren Drehaufnahme 18 begrenzt ist und der zum Versorgen mit unter Druck stehendem Fluid und/oder zum Drucklosmachen mit Leitungsabschnitten 46 verbunden ist, die sich durch die Führungseinrichtung 34 erstrecken.
Wie aus 2 und 3 am besten hervorgeht, ist die Lagereinrichtung 28, in der die Kupplungseinrichtung 20 drehbar geführt ist, aus zwei nebeneinanderliegenden Rollenlagern 48 gebildet, die mit ihrer jeweils außenliegenden Lagerschale 50 in der ausschließlich längsverfahrbaren Drehaufnahme 18 mitverschiebbar geführt sind.
Wie in 1 bis 3 dargestellt, erfolgt die Fluidzufuhr 40 durch einen in dem stationären Gehäuse 4 drehbar angeordneten, insbesondere zweiteilig ausgebildeten, zentralen Versorgungskanal 52, dessen Aufnahmeteil 54 mit seinem einen freien Ende leckagefrei abdichtend in einer zylindrischen Aufnahme 58 der drehbar und längsverfahrbar geführten Kupplungseinrichtung 20 geführt ist und mit seinem anderen freien Ende sich an einer orts- und drehfest in dem stationären Gehäuse 4 angeordneten Versorgungseinrichtung 62 für das Kühlmittel abstützt. Der Energiespeicher in Form der Druckfeder 42 stützt sich mit seinem einen Ende an dem Aufnahmeteil 54 des Versorgungskanals 52 und mit einem anderen Ende an der Kupplungseinrichtung 20 ab, so dass das Aufnahmeteil 54 des Versorgungskanals 52 leckagefrei abdichtend gegen die Versorgungseinrichtung 62 vorgespannt ist, zwischen denen eine keramische Gleitringdichtung vorgesehen ist. In der vollständig endkuppelten Endstellung der Kupplungseinrichtung 20 ist die Kupplungseinrichtung 20 in stirnseitiger Anlage mit dem Aufnahmeteil 54 des Versorgungskanals 52 und wird die Druckfeder 42 weiter zusammengedrückt, vorzugsweise geht die Druckfeder 42 auf Block.
Wie 1 bis 3 zeigen, ist die Kupplungseinrichtung 20 längsverschiebbar auf dem Aufnahmeteil 54 des zentralen Versorgungskanals 52 geführt, der von der Druckfeder 42 umfasst ist und der zusammen mit der Kupplungseinrichtung 20 mittels des Elektromotors 26 antreibbar ist.
Wie 4 am besten entnehmbar ist, ist in einer Ausnehmung 68 der Kupplungseinrichtung 20, die von der der Spindel 16 zugewandten Stirnseite 70 aus in die Kupplungseinrichtung 20 eingebracht ist, eine erste Ventileinrichtung 36 angeordnet und in einer Ausnehmung 72 der Spindel 16, die von der der Kupplungseinrichtung 20 zugewandten Stirnseite 74 aus in die Spindel 16 eingebracht ist, ist eine zweite Ventileinrichtung 38 angeordnet.
Die erste Ventileinrichtung 36 weist in einem Ventilgehäuse 76, das in der Ausnehmung 68 der Kupplungseinrichtung 20 festgelegt, vorzugsweise in die Ausnehmung 68 eingeschraubt, ist, längsverfahrbar geführt einen ersten Ventilkolben 78 auf. Zumindest in der entkuppelten Endstellung der Kupplungseinrichtung 20 ist der erste Ventilkolben 78 mittels einer Ventilfeder 80, die sich mit ihrem einen Ende an der Kupplungseinrichtung 20 und mit ihrem anderen Ende am ersten Ventilkolben 78 abstützt, an einem Ventilsitz 86 des Ventilgehäuses 76 in einer geschlossenen Stellung gehalten und ist zumindest in der gekuppelten Endstellung der Kupplungseinrichtung 20 entgegen der Wirkung der Ventilfeder 80 von der zweiten Ventileinrichtung 38 in eine geöffnete Stellung gebracht, bei der der erste Ventilkolben 78 vom Ventilsitz 86 abhebt.
Wie 4 und 5 am besten zeigen, weist der erste Ventilkolben 78 einen Längskanal 88 auf, der über einen Querkanal 90 in eine Umfangsnut 91 im ersten Ventilkolben 78 ausmündet, die in der geöffneten Stellung des ersten Ventilkolbens 78 eine Kühlmittelverbindung entlang des Ventilsitzes 86 zu einem die Ventilfeder 80 aufnehmenden Raum 92 herstellt, der von dem Ventilgehäuse 76 und dem ersten Ventilkolben 78 sowie der Kupplungseinrichtung 20 begrenzt wird und der permanent kühlmittelführend mit dem zentralen Versorgungskanal 52 verbunden ist.
Wie den 4 und 5 entnehmbar ist, trägt der erste Ventilkolben 78 an seiner freien, der zweiten Ventileinrichtung 38 zugewandten Stirnseite 94 eine Ringdichtung 96, die in der gekuppelten Stellung der Kupplungseinrichtung 20 in abdichtender Weise in Anlage mit der freien Stirnseite 98 eines weiteren Ventilgehäuses 100 der zweiten Ventileinrichtung 38 kommt.
Wie am besten in 4 und 5 zu erkennen ist, ist die zweite Ventileinrichtung 38 als federbelastetes Rückschlagventil 102 ausgebildet, dessen zweiter Ventilkolben 104 unter der Wirkung einer weiteren Ventilfeder 106 zumindest in der entkuppelten Endstellung (4) der Kupplungseinrichtung 20 an einem weiteren Ventilsitz 108 des in der Ausnehmung 72 der Spindel 16 festgelegten, weiteren Ventilgehäuses 100 abdichtend anliegt. Bei einem Verfahren der Kupplungseinrichtung 20 ausgehend von der entkuppelten Endstellung (4) in Richtung der gekuppelte Endstellung (5) hebt bei in Anlagegelangen des ersten Ventilkolbens 78 an der zweiten Ventileinrichtung 38 zunächst der erste Ventilkolben 78 von seinem Ventilsitz 86 ab und direkt darauffolgend unter der Wirkung, das heißt unter dem Fluiddruck des Kühlmittels, das über die erste Ventileinrichtung 36 zuströmt, der zweite Ventilkolben 104 von seinem weiteren Ventilsitz 108 ab, so dass über die beiden Ventileinrichtungen 36, 38 eine Kühlmittelführende Verbindung von der Kupplungseinrichtung 20 zu der Spindel 16 hergestellt ist.
Dergestalt ist ausschließlich in der gekuppelten Stellung der Kupplungseinrichtung 20, in der die erste 36 und die zweite 38 Ventileinrichtung einen Fluidfluss zulassen, eine fluidführende Verbindung von Kühlmittel von der Kühlmittel-Versorgungseinrichtung 62 ausgehend durch den zentralen Versorgungskanal 52, die Kupplungseinrichtung 20, insbesondere den Raum 92 der Kupplungseinrichtung 20, den Quer- 90 und den Längskanal 88 im ersten Ventilkolben 78, und die Spindel 16, insbesondere die zweite Ventileinrichtung 38, zu dem in den Figuren nicht dargestellten Bearbeitungswerkzeug hin ermöglicht.
Die Kupplungseinrichtung 20 trägt zur Übertragung des Antriebsmomentes von der Kupplungseinrichtung 20 auf die Spindel 16, wie aus den 1, 2 und 4 am besten hervorgeht, in Richtung ihres freien stirnseitigen Endes 70 eine Passverzahnung 110, die in der gekuppelten Stellung der Kupplungseinrichtung 20 in Eingriff mit einer korrespondierend ausgestalteten Außenverzahnung 112 der Spindel 16 ist.

Claims

Werkzeugrevolver mit einer um eine Schwenkachse gegenüber einem stationären Gehäuse (4) drehbar angeordneten Werkzeugscheibe (6), die eine Vielzahl von Aufnahmen (10) für Werkzeughalter (12) aufweist, die für die Aufnahme von spanenden Bearbeitungswerkzeugen eine antreibbare Spindel (16) aufweisen, die jeweils mittels einer in einer Drehaufnahme (18) dreh- und längsverfahrbar geführten Kupplungseinrichtung (20) in einer Arbeitsstellung (14) mit einer entlang einer Drehachse (22) antreibbaren Antriebswelle (24) eines Elektromotors (26) kuppelbar sind, wobei durch die Kupplungseinrichtung (20) als Teil der Antriebswelle (24) und durch die jeweils in der Arbeitsstellung (14) befindliche Spindel (16) in einer vorderen, gekuppelten Stellung eine mittels Ventileinrichtungen (36, 38) steuerbare Fluidzufuhr (40) in Richtung des Bearbeitungswerkzeuges erfolgt und in der entgegengesetzt rückwärtigen, entkuppelten Stellung unterbunden ist, wobei mittels einer Lagereinrichtung (28) die Kupplungseinrichtung (20) bezogen auf die Drehaufnahme (18) drehbar geführt ist, die mittels Antriebsmitteln (30, 32) in einer stationär im Gehäuse (4) angeordneten Führungseinrichtung (34) zusammen mit der Kupplungseinrichtung (20) in die jeweils ge- oder entkuppelte Stellung gelangt, dadurch gekennzeichnet, dass in schalenartiger Übereinanderanordnung die Drehaufnahme (18) der entlang der Drehachse (22) zuinnerst liegenden Kupplungseinrichtung (20) und die Führungseinrichtung (34) der Drehaufnahme (18) folgt, die allesamt in jeder möglichen Stellung der Kupplungseinrichtung (20) durch eine gemeinsamen Ebene quer zur Drehachse (22) geschnitten werden.
Werkzeugrevolver nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Antriebsmittel (30, 32) hydraulisch und/oder federkraftbetätigte Mittel dienen.
Werkzeugrevolver nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehaufnahme (18) hydraulisch betätigt die Kupplungseinrichtung (20) entgegen der Kraft einer Druckfeder (42) in ihrer rückwärtigen entkuppelten Stellung hält und dass mit Wegfall der hydraulischen Betätigungskraft die Druckfeder (42) die Kupplungseinrichtung (20) mittels Federkraft in ihre vordere gekuppelte Stellung verfährt.
Werkzeugrevolver nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung (20) drehbar in der Lagereinrichtung (28) geführt ist, die mit ihrer jeweils außenliegenden Lagerschale (50) in der ausschließlich längsverschiebbaren Drehaufnahme (18) mitverschiebbar geführt ist.
Werkzeugrevolver nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die längsverschiebbare Drehaufnahme (18) in einer stationär im Gehäuse (4) angeordneten Führungseinrichtung (34) aufgenommen ist, die mit der Drehaufnahme (18) einen vom Volumen her veränderbaren Hydraulikraum (44) begrenzt und dass die Führungseinrichtung (34) Leitungsabschnitte (46) zum Versorgen des Hydraulikraums (44) mit unter Druck stehendem Fluid oder zum Drucklosmachen des Hydraulikraums (44) aufweist.
Werkzeugrevolver nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (34) die Drehaufnahme (18) ringförmig umfasst und mit dieser in der entkuppelten Stellung stirnseitig zu beiden Seiten hin bündig abschließt.
Werkzeugrevolver nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung (20) in Richtung ihres freien stirnseitigen Endes (70) eine Passverzahnung (110) trägt, die in der gekuppelten Stellung in Eingriff mit einer korrespondierend ausgestalteten Außenverzahnung (112) der Spindel (16) ist.
Werkzeugrevolver nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung (20) längsverschiebbar auf einem Aufnahmeteil (54) eines zentralen Versorgungskanals (52) geführt ist, das von der Druckfeder (42) umfasst und das zusammen mit der Kupplungseinrichtung (20) mittels des Motors (26) antreibbar ist.
Werkzeugrevolver nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeteil (54) des zentralen Versorgungskanals (52) mit seinem einen freien Ende in einer Aufnahme (58) der Kupplungseinrichtung (20) geführt ist und mit seinem anderen freien Ende sich an einer stationär angeordneten Versorgungseinrichtung (62) für das Kühlmittel abstützt.
Werkzeugrevolver nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der vollständig entkuppelten, rückwärtigen Stellung der Kupplungseinrichtung (20) die Druckfeder (42) auf Block geht und die Kupplungseinrichtung (20) in stirnseitige Anlage mit dem Aufnahmeteil (54) des Versorgungskanals (52) gerät.
Werkzeugrevolver nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kupplungseinrichtung (20) eine erste Ventileinrichtung (36) und in der Spindel (16) eine zweite Ventileinrichtung (38) angeordnet sind.
Werkzeugrevolver nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ventileinrichtung (36) in einem Ventilgehäuse (76) längsverschiebbar geführt einen ersten Ventilkolben (78) aufweist, der mittels einer Ventilfeder (80) an einem Ventilsitz (86) des Ventilgehäuses (76) in einer geschlossenen Stellung gehalten ist, und der in der gekuppelten Stellung entgegen der Wirkung der Ventilfeder (80) von der zweiten Ventileinrichtung (38) in eine geöffnete Stellung gebracht ist, bei der der erste Ventilkolben (78) vom Ventilsitz (86) abhebt.
Werkzeugrevolver nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ventileinrichtung (38) als federbelastetes Rückschlagventil (102) ausgebildet ist, dessen zweiter Ventilkolben (104) entgegen der Wirkung einer weiteren Ventilfeder (106) von einem weiteren Ventilsitz (108) in einem weiteren Ventilgehäuse (100) in gekuppeltem Zustand unter der Wirkung des Kühlmittels, das über die erste Ventileinrichtung (36) zuströmt, von seiner geschlossenen in die geöffnete Stellung abhebt.
Werkzeugrevolver nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ventilkolben (78) der ersten Ventileinrichtung (36) einen Längskanal (88) aufweist, der über einen Querkanal (90) in eine Umfangsnut (91) im ersten Ventilkolben (78) ausmündet, die in der geöffneten Stellung eine Kühlmittelverbindung entlang des Ventilsitzes (86) zu einem Raum (92) des Ventilgehäuses (76) herstellt, in dem die Ventilfeder (80) aufgenommen ist.
Werkzeugrevolver nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum (92) des Ventilgehäuses (76) mit der Ventilfeder (80) permanent kühlmittelführend mit dem zentralen Versorgungskanal (52) verbunden ist.
Werkzeugrevolver nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ventilkolben (78) der ersten Ventileinrichtung (36) an seiner freien, der zweiten Ventileinrichtung zugewandten Stirnseite (94) eine Ringdichtung (96) trägt, die in der gekuppelten Stellung in abdichtender Weise in Anlage mit der freien Stirnseite (98) des weiteren Ventilgehäuses (100) der zweiten Ventileinrichtung (38) kommt.