DE1477222C3 - Schaltnockenanordnung an Werkzeugen zur Steuerung eines Werkzeugmagazins - Google Patents

Description

des Schaltnockenträgers in das normale Werkzeuggewinde eine sehr einfache und besonders vorteilhafte Lösung der Befestigung des Schaltnockenträgers am Werkzeugspannschaft. Die in Verlängerung des Werkzeugspannschaftes befindliche Schaltnockenanordnung ist auf beliebig viele Kombinationsmöglichkeiten erweiterbar, da die Länge der Nockenfelder praktisch nicht begrenzt ist. In der Arbeitsposition befindet sich der Nockenträger im Inneren der hohlen Arbeitsspindel. Deshalb wird auch der Abstand der Werkzeugschneide von der Werkzeugaufnahme durch die Länge des Nockenträgers nicht beeinflußt. Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 eine vorbekannte Einrichtung einer Magazinsteuerung mit einer Anzahl von Koderingen, die in zwei unterschiedlichen Durchmessern ausgeführt sind und als Anschlagnocken wirken,

F i g. 2 die erfindungsgemäße Schaltnockenanordnuhg an dem Einspannschaft eines Werkzeugfutters, F i g. 3 die gleiche Anordnung an dem Einspannschaft eines Werkzeuges,

Fig.4 einen Teil des Magazintellers mit einer in Abtaststellung befindlichen Magazin-Aufnahme mit darin befindlichem Werkzeug und den Abtastmechanismus und

F i g. 5 einen Schnitt in Richtung V-V der F i g. 4. Bei der in F i g. 1 dargestellten bekannten Anschlaganordnung besitzt jedes Werkzeug 100 zehn Koderinge 101 mit zwei voneinander verschiedenen Durchmessern, die in verschiedener Reihenfolge hintereinander zusammengesetzt sind und mit einer Mutter 102 gehalten sind. Die fünf Koderinge der Gruppe 103 stellen die Werkzeugnummern und diejenigen der Gruppe 104 die Werkzeuggruppen dar. Vor dem kegligen Einspannschaft 105 befindet sich der Mitnehmerflansch 106 mit den Mitnahmenuten 107. Bei dem dargestellten Ausbohrwerkzeug ist die Werkzeugschneide mit 108 bezeichnet. Das Werkzeug befindet sich in der Arbeitsposition in der Arbeitsspindel 109, deren Hauptlager mit 110 bezeichnet sind.

Die F i g. 1 veranschaulicht, warum praktisch nur eine begrenzte Anzahl von Koderingen in Hintereinanderanordnung und somit auch nur eine begrenzte Werkzeuganzahl durch die begrenzte Anzahl der Anschlagkombinationen dargestellt werden kann, denn es ist ersichtlich, daß durch die Koderinge 101 der Abstand von der Werkzeugschneide 108 bis zur Werkzeugaufnahme 105 und der Spindellagerung 110 vergrößert wird.

Die Erfindung ist in den nachfolgenden Fig.2 bis 5 dargestellt.

Der Schaltnockenträger 111 besitzt zwei diametral gegenüberliegende Nockenfelder, von denen das obere mit 112 und das untere mit 112 a bezeichnet ist. Der Nockenträger hat einen kreisförmigen Querschnitt, wie es aus F i g. 5 ersichtlich ist, und in diesem sind die Schaltnocken 113 durch in Richtung der Werkzeugachse 114 gestaffelt liegende Quernuten 115 gebildet. Die Breite der Schaltnocken 113 in Werkzeugrichtung und diejenige der Quernuten 115 sowie die Anordnung und Verteilung beider entsprechen der darzustellenden Schaltkombination. Über die ganze Länge der beiden Nockenfelder erfolgt die Abtastung durch beispielsweise zwölf Tasthebel 116 auf jeder Seite (Fig.5). Die in die Quernuten 115 eingefahrenen Tastkuppen 117, die sich an den ge-. kröpften Ansätzen 118 befinden, belassen die Tasthebel 116 in der unbetätigten Stellung, in der die Tasthebel unter der Wirkung von Zugfedern 119 stehend gegen eine Anschlagstange 120 anliegen. Beim Auflaufen der Tastkuppe 117 auf einen Schaltnocken 113 wird der Tasthebel entgegen der Wirkung seiner Zugfeder von der Anschlagstange abgehoben und in die Schaltstellung überführt, in welcher der betreffende Endschalter 121 betätigt wird und einen Schaltimpuls auslöst. Die oberen Tasthebel gehören zu der Endschaltergruppe I und die unteren zu der Endschaltergruppe II. Dementsprechend sind in dem Gehäuserahmen 122 beide Gruppen von Endschaltern und Tasthebeln untergebracht, und letztere sind je Gruppe um einen Lagerbolzen 123 schwenkbar, wozu jeder Tasthebel 116 eine Lagernabe 124 besitzt, die zugleich abstandhaltend für die Tasthebel 116 wirkt. Infolge der Kröpfung der Tasthebelansätze können die Tastkuppen in zwölf verhältnismä-

so ßig engen Zonen angeordnet sein, während die Tasthebel selbst, welche die Stößel 125 der Endschalter beaufschlagen, in dem weiteren Abstand der Endschalter auf den Lagerbolzen 123 gelagert sind. Das Rahmengehäuse 122 ist mit dem Maschinengestell 126 der sonst nicht dargestellten Werkzeugmaschine gestellfest verbunden.

Damit die Schaltnocken 113 bzw. die zwischen diesen befindlichen Quernuten 115 richtig stehen, da ja die Nockenfelder nicht mit einer anderen Endschaltergruppe als der ihrigen zusammenarbeiten können, besitzt beispielsweise das obere Nockenfeld 112 eine Markierung 127.

Die Einstellung der Nockenfelder in Umfangsrichtung erfolgt durch Begrenzung der Einschraubtiefe der Schaltnockenträger 111, die zu diesem Zweck mit einem Gewindeansatz 128 versehen sind, der das gleiche Gewinde aufweist wie das normale Spanngewinde 129 des Einspannschaftes 105. Entweder dient zur Begrenzung der Einschraubtiefe eine Kontermutter 130 gemäß F i g. 2 oder eine Beilagescheibe 131 gemäß Fig. 3, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel gegen einen Bund 132 des Schaltnockenträgers 111 anliegt.

In dem in Fig.2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Einspannschaft 105 der Teil eines Werkzeugspannfutters 133, in welches der glattzylindri- · sehe Schaft eines Werkzeuges 100 eingespannt ist.

In dem Ausführungsbeispiel, welches in der F i g. 3 dargestellt ist, handelt es sich um ein normales Werkzeug, das mit seinem Einspannschaft direkt, ähnlich wie es in F i g. 1 dargestellt ist, in die Arbeitsspindel 109 einsetzbar ist.

Wenn das Werkzeug oder das Werkzeugfutter mit seinem keglig ausgebildeten Einspannschaft in die entsprechend keglig ausgebildete Werkzeugaufnahme der Arbeitsspindel festgezogen werden soll und dafür eine Werkzeug-Spannstange benutzt wird, so ist das der Werkzeugschneide abgewandte Ende des Nokkenträgers 111 entsprechend der nicht dargestellten Spannstange ausgebildet. Gemäß den Fig.2 und3 befindet sich am freien Ende des Schaltnockenträgers ein Ansatz 134, welcher mit einem Vierkeilprofil 135 versehen ist, zu welchem die Werkzeug-Spannstange das entsprechende Gegenprofil aufweist. Selbstverständlich können auch andere Möglichkeiten ausgenutzt werden, um das Ende des Nockenträgers entsprechend der Spannstange auszubilden. Das Werkzeugmagazin besteht aus einem Maga-

zinteller 136, der durch einen nicht dargestellten Antrieb drehbar ist, um beim Werkzeugwechsel, also nach Beendigung der laufenden Arbeitsoperation, das neue gewünschte Werkzeug in die Abgabeposition zu bringen und das im Einsatz gewesene Werkzeug in die frei gewordene Magazinaufnahme 137 durch die nicht dargestellte Greifereinrichtung einzuführen. Die Magazinaufnahmen 137 entsprechen in ihrer Anzahl der Anzahl der maximal in dem Magazin aufzunehmenden Werkzeuge. Alle Magazinaufnahmen liegen mit der Achse des Werkzeuges und des Nockenträgers auf einer konzentrisch zur Lagerung des Magazintellers verlaufenden Kreisbahn 138. Die Quernuten 115 der verschiedenen Schaltnockenträger 111 sind so ausgerichtet, daß sie parallel zu der Kreisbahn 138 liegen, was dann der Fall ist, wenn sie zu den Mitnahmenuten .107 der Mitnehmerflansche 106 ebenfalls ausgerichtet sind. Diese Bestimmung der Lage der Nockenfelder zur Mitnahmenut 107 erfolgt beim Einsetzen des Schaltnockenträgers an dem Einspannschaft des Werkzeuges oder des Werkzeugfutters. Zweckmäßig erhält jedes Werkzeug den für dieses Werkzeug spezifischen Schaltnockenträger. Es ist möglich, die Werkzeuge zu numerieren und die Schaltnockenträger mit den gleichen Nummern wie die der zugehörigen Werkzeuge zu versehen. Dann ist es ohne weiteres möglich, das betreffende Werkzeug durch einfaches Abschrauben des Schaltnockenträgers als normales Werkzeug, also außerhalb der

ίο Magazinsteuerung zu benutzen. Genauso ist es möglich, ein normales Werkzeug für den automatischen Werkzeugwechsel einzurichten und zu verwenden. Der gleiche Vorteil gilt auch für die Werkzeugspannfutter, die entweder im normalen Arbeitsbetrieb oder in Verbindung mit der Magazinsteuerung benutzbar sind.

Der Erfindungsgedanke beschränkt sich nicht auf keglige Einspannschäfte. Auch an Werkzeugen mit zylindrischem Einspannschaft kann der Nockenträger vorteilhaft verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 zahl von Koderingen angebracht werden kann und Patentansprüche: ' somit auch nur eine begrenzte Werkzeuganzahl durch die Anschlagkombination dargestellt werden

1. Schaltnockenanordnung an Werkzeugen zur kann. Auch ist es nicht möglich, Werkzeuge, die in Steuerung eines Werkzeugmagazins, wobei meh- 5 normalen Spannfuttern aufgenommen werden, im rere Schaltnocken in Richtung der Werkzeug- Werkzeugmagazin zu verwenden, denn der Platz vor achse nebeneinander am freien der oder den dem Werkzeug-Mitnehmerflansch wird von dem Werkzeugschneiden abgewandten Ende des kegli- Spannmechanismus eingenommen, der die zusätzgen Einspannschaftes des Werkzeuges bzw. des- liehe Aufreihung von Koderingen unmöglich macht,
sen Werkzeugspannfutters angeordnet sind, d a - io Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die andurch gekennzeichnet, daß die Schalt-' geführten Nachteile zu vermeiden und eine für eine nocken (113) in einem Nockenträger (111) mit Magazinsteuerung verwendbare Schaltnockenanordeinem oder mehreren Nockenfeldern (112, 112 d) nung zu schaffen, die praktisch unbegrenzt für beliezusammengefaßt sind und der Nockenträger big viele Werkzeuge erweiterbar ist, trotzdem an dem (111) auch zum Spannen des Werkzeuges bzw. 15 Werkzeug bzw. an dem Werkzeugspannfutter leicht des Werkzeugspannfutters auf den kegligen Ein- unterbringbar ist, ohne daß das betreffende Werkspannschaft (105) in der Aufnahmebohrung der zeug nur für den automatischen Werkzeugwechsel Arbeitsspindel (109) dient. verwendbar ist, und die das axiale Spannen des

2. Schaltnockenanordnung nach Anspruch 1, Werkzeuges bzw. des Werkzeugspannfutters mittels dadurch gekennzeichnet, daß der Nockenträger 20 einer konzentrischen Werkzeugspannstange zuläßt.
(111) als ein einteiliges Bauelement mit einem Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch geAußengewinde ausgebildet ist, das in ein Spann- löst, daß die Schaltnocken in einem Nockenträger gewinde (129) des Einspannschaftes (105) ein- mit einem oder mehreren Nockenfeldern zusammenschraubbar ist. gefaßt sind und der Nockenträger auch zum Spannen

3. Schaltnockenanordnung nach den Ansprü- 25 des Werkzeuges bzw. des Werkzeugspannfutters auf chen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das den kegligen Einspannschaft in der Aufnahmebohäußere, der Werkzeugschneide (108) abgewandte rung der Arbeitsspindel dient.

Ende des Nockenträgers (111) einen Ansatz Die Abkehr von den Koderingen ermöglicht es,

(134) aufweist, der entsprechend einer Werk- zonenweise Nockenfelder anzuordnen, die unter sich zeug-Spannstange zum Festspannen des Spann- 30 verschieden sind, so daß bei einer verhältnismäßig Werkzeuges ausgebildet ist. geringen Länge des Schaltnockenträgers viele Schalt

kombinationen für eine entsprechend sehr viel grö-

ßere Anzahl von Werkzeugen als bisher möglich

^! sind. Da die Schaltnockenträger auswechselbar sind,

Die Erfindung betrifft eine Schaltnockenanord- 35 so kann das betreffende Werkzeug entweder mit oder nung an Werkzeugen zur Steuerung eines Werkzeug- ohne Nockenträger zum Einsatz gelangen, und jedes magazine, wobei mehrere Schaltnocken in Richtung normale Werkzeug, das mittels Spannstange spannder Werkzeugachse nebeneinander am freien der bar ist, kann auch für den automatischen Werkzeugoder den Werkzeugschneiden abgewandten Ende des wechsel an Magazinsteuerungen eingesetzt werden,
kegligen Einspannschaftes des Werkzeuges bzw. des- 40 Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfinsen Werkzeugspannfutter angeordnet sind. Mit die- dung ist der Nockenträger als einteiliges Bauelement sem Oberbegriff nimmt die Erfindung auf einen mit einem Außengewinde ausgebildet, das in ein Stand der Technik einer Schaltnockenanordnung Be- Spanngewinde des Einspannschaftes einschraubbar zug, wie er in der deutschen Patentschrift 938 577 ist. Dabei weist vorteilhaft das äußere, der Werkbeschrieben ist. Dort wird das Werkzeug mittels 45 zeugschneide, abgewandte Ende. des Nockenträgers einer Einsatzhülse in ein Schnellwechselfutter einge- einen Ansatz auf, der entsprechend einer Werksetzt, wobei die Einsatzhülse einen auswechselbaren zeug-Spannstange zum Festspannen des Spannwerk-Markierungsring für die Bohrspindeldrehzahl und zeuges ausgebildet ist. Demzufolge zeichnet sich die einen weiteren Markierungsring für die Vorschubge- erfindungsgemäße Schaltnockenanordnung weiterhin schwindigkeit trägt, die beide von Taststiften abgeta- 50 dadurch aus, daß der Nockenträger, ohne daß es irstet werden. Eine andere Form der durch die Patent- gendwelcher Veränderungen am Werkzeug bedarf, an schrift bekanntgewordenen Abtastung besteht darin, dem normalen Einspannschaft des Werkzeuges oder daß der Mitnehmerlappen des Werkzeugkegels axial eines Werkzeugfutters ansetzbar ist, indem nämlich gerichtete Bohrungen für Stellschrauben aufweist, die der Nockenträger in das normale Spanngewinde des auf eine bestimmte Tiefe eingeschraubt sind und de- 55 Einspannschaftes einschraubbar; ist. Dabei ist die ren Lage den Einstellwerten entspricht, die markiert Lage des oder der Nockenfelder durch Begrenzung werden sollen. Der mehrfach ausgeübte axiale Tast- der Einschraubtiefe einstellbar. Die Einstellung erdruck auf das Ende des Werkzeugkegels kann dessen folgt in Richtung des Umfanges, so daß das Nocken-Sitz in der Aufnahmebohrung der Arbeitsspindel be- feld eine ganz bestimmte Stellung zu der Mitnahmeeinträchtigen. Es ist auch nicht möglich, das Werk- 60 nut des genormten Mitnehmerflansches am Einzeug mittels einer üblichen Spannstange zu spannen. spannschaft und somit auch zu dem Abtastfeld hat. Die Anordnung von Markierungsringen bzw. Schalt- Der Mitnehmerflansch ist für die Greifereinrichtung nocken an Werkzeugen bzw. deren Spannfuttern zur des Werkzeugmagazins vorhanden, um das ausge-Steuerung eines Werkzeugmagazins ist gemäß den wählte und in Abgabestellung befindliche Werkzeug USA-Patentschriften 3 052 999 und 3 163 291 be- 65 dem Magazin zu entnehmen und das im Einsatz gekannt. Dort sind die Schaltnocken in den als Nok- wesene Werkzeug wieder in die soeben frei geworkenträger ausgebildeten Werkzeughaltern zusammen- dene Magazinaufnahme einzubringen,
gefaßt. Es ist nachteilig, daß nur eine begrenzte An- Weiterhin ist die Möglichkeit des Einschraubens