DE1477492A1

DE1477492A1 - Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE1477492A1
Application number: DE1964K0052232
Authority: DE
Inventors: Riedel Kurt Albin
Original assignee: Kearney and Trecker Corp
Current assignee: Kearney and Trecker Corp
Priority date: 1963-08-20
Filing date: 1964-02-28
Publication date: 1970-03-12
Also published as: US3292235A; DE1477492B2; GB1002100A; CH427457A; DE1477492C3

Description

U77A92

Patentanwälte Dr.-Ing. HANS RUSCHKE DipWng. HEINZ AGULAR 8 Mönchen 80, Pienzenauerstr. 2 2\\. Ju£ύ IQ G9

P 14 77 492.6
unser Zeichen K 523

Kearney & Trecker Corporation, Milwaukee/Wisconsin

V. St. A.

"Werkzeugmaschine"

Die Erfindung betrifft im allgemeinen Werkzeugmaschinen und insbesondere eine verbesserte Werkzeugmaschine mit einer Anzahl von Dreh-Schneidwerkzeugen unterschiedlicher Arten, welche individuell automatisch betatigbar sind, um eine Anzahl von Maschinenarbeiten an einem einzigen Werkstück oder en einer Anzahl von Werkstücken in schneller Reihenfolge zu arbeiten.

Gemäss der Erfindung ist die verbesserte Werkzeugmaschine mit einem Spindelkopf versehen, der ein Paar diametral gegenüber angeordneter senkrechter Drehspindeln und eine Anzahl von Schneid-

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werkzeugen aufweist, die von den Spindeln für eine Drehung mit den Spindeln zur Ausführung von Bearbeitungsvorgängen aufgenommen werden können. Der Spindelkopf ist drehbar, um seine beiden Spindeln zwischen einer Arbeitsstellung und einer Werkzeugwechselstellung zu bewegen. Die Schneidwerkzeuge werden in einem Magazin so gespeichert, doß sie in einem kreisförmigen Weg bewegt werden können, um ein gewähltes Werkzeug zum Einsetzen in die Spindel anzuordnen, die sich in der Werkzeugwechselstellung befindet.

Wenn die Spindel in der Arbeitsstellung ihren Bearbeitungsvorgang beendet hat, wird der Spindelkopf geschaltet, um die Spindel von der Arbeitsstellung in die Werkzeugwechselstellung zu bewegen. Gleichzeitig wird die Spindel mit einem Werkzeug, welches sich in der Werkzeugwechgelstellung befindet, in die Arbeitsstellung bewegt, so daß sie zwecks Durchführung einer Maschinenoperation betätigbar ist, während das vorher benutzte Werkzeug ausgewechselt wird. Wenn sich die vorher betätigte Spindel in der Werkzeugwechselstellung befindet, wird das Magazin seitlich bewegt, so daß ein leeres Lager des Magazins an das Werkzeug in der Spindel, welche in die Werkzeugwechselstellung bewegt wurden, angreift. Das Magazin bewegt sich denn axial

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nech oben, um des ergriffene vorher verwendete Werkzeug aus der Spindel herauszuziehen und wird in der angehobenen Lege geschaltet, um ein ausgewähltes Werkzeug in eine ausgerichtete Lage mit der Spindel in der Werkzeugwechselstation zu bringen. Darauf wird das Magazin abwärts bewegt, um das ausgewählte neue Werkzeug in die freie Spindel einzusetzen· Hachden das Magazin das neue Werkzeug in die leere Spindel eingeführt hat, wird das Magazin seitlich in eine Bereitschaf tstellung bewegt, wobei das nun leere Lager bereit ist, das Werkzeug aufzunehmen, welches zurzeit von der anderen Spindel zur Ausführung des Bearbeitungevorganges verwendet wird.

nachdem die Spindel in der Arbeitsstellung ihre bestimmte Arbeit beendet hat, wird der Spindelkopf geschaltet, um die Spindel in der Werkzeugwechselstellung mit ihrem neuen Werkzeug in die Arbeitsstellung zu bringen, während die vorher in der Arbeitsstellung angeordnete Spindel in die Werkzeugwechselmaschine bewegt wird, wo sie ein neues Werkzeug erhält, während die andere Spindel arbeitet.

Die obigen und andere Gegenstände der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnungen.

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In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht einer Werkzeugmaschine mit vertikaler Spindel von der linken Seite, wobei die Schneidwerkzeuge in das Werkzeugspeichermagazin und die Spindel in der Werkzeugwechselstation gezeigt sind,

Fig. 2 eine Draufsicht der Werkzeugmaschine nach Fig. 1,

Fig. 3 eine vergrösserte Ansicht von der Rückseite des oberen Teiles der Säule, wobei im Querschnitt die Werkzeugwechseleinrichtung gezeigt ist,

Fig. 4- eine vergrösserte Ansicht der Maschinensäule, wobei Teile weggelassen sind, um den Magazinschaltantrieb zu zeigen,

Fig. 5 eine Schnittansicht gemäss Linie 7-7 in Fig. 4, wobei die Malteserkreuz-SchaItantriebsvorrichtung zum Schalten des Werkzeugspeichermagazins gezeigt ist,

Fig. 6 eine horizontale Schnittansicht durch einen der Werkzeugträger des Werkzeugspeichermagazins ,

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Fig. 7 eine Schnittansicht gemäss der Linie 13-13 in Fig. 3, wobei der Schaltantriebsmechanismus für. den Spindelkopf gezeigt ist,

Fig. 8 eine Maschinenanordnung, wobei die verschiedenen Teile zusammengesetzt sind, um die in Fig. 1 gezeigte Werkzeugmaschine zu bilden, wobei sie auf dem Ständer anders angeordnet sind, um die Maschine in eine Werkzeugmaschine mit horizontaler Spindel umzuwandeln.

Nachfolgend wird auf die Zeichnungen und insbesondere auf Fig. 1 und 2 Bezug genommen, die eine Werkzeugmaschine darstellen, welche die Merkmale der vorliegenden Erfindung aufweist. Die Maschine besteht aus einer Grundplatte mit einem senkrecht aufwärts ragenden hohlen Ständer 21, welcher auf seiner oberen bearbeiteten Stirnfläche eine hohle Säule 22 trägt, die mittels Schrauben entfernbar befestigt ist. Die Säule 22 trägt eine Werkzeugwechseleinheit 24 mit einem Werkzeugspeichermagazin 25, welches axial und seitwärts bewegbar und drehbar ist. Die Säule.22 trägt auf ihrer oberen Vertikalfläche einen schaltbaren Doppelspindelkopf 26, der mit einem Paar diametral gegenüberliegenden Werkzeugspindeln 35 und 36 versehen ist.

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An der Vorderfläche des Ständers 21 ist eine Konsole 41 gleitbar zwecks Vertikalbewegung auf Führungen 42 gestützt, wobei sie mittels herkömmlicher Schrauben und Muttern (nicht gezeigt) einstellbar ist, welche in einem ausziehbaren Gehäuse 44 enthalten sind. Ein Schlitten 46 ist auf Schienen 47 und 48 quer horizontal gegen die Konsole 41 und den Ständer 21 verschiebbar und ein Spanntisch 5o ist darauf auf Schienen 51 und 52 längs verschiebbar.

Das Werkzeugspeichermagazin 25, welches auf der Spitze der Säule 22 getragen ist, kann eine Anzahl von am Umfang in Abstand angeordneten Werkzeugen wie die Schneidwerkzeuge 53 — 63 halten, wie dies in Fig. 1 und 2 gezeigt ist. Jedes Werkzeug 53 - 63 ist in einem zugeordneten Werkzeughalter 53A bis 63A befestigt, wobei letzterer lösbar von dem Magazin 25 getragen wird, um in eine oder in die andere der Spindeln 35 oder J>6 eingesetzt zu werden. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist ein Werkzeug 51 im Betrieb von der Spindel getragen, während die Spindel 36 ein Werkzeug 52 hält. Der Spindelkopf 26 ist in jede der beiden Lagen schaltbar, um die Stellungen der Spindeln 35 und 36 zu vertauschen'. In Fig. 1 ist die Spindel 35 in einer Arbeitsstellung gezeigt, während sich die Spindel 36 in der Werkzeugwechselstellung 75 befindet. Der Spindelkopf 26 kann um 180° geschaltet werden, um die Lage

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dieser beiden Spindeln zu vertauschen. Zwecks Vereinfachung wird der Ausdruck "Werkzeug" verwendet, un sowohl ein Schneidwerkzeug, als auch einen zugeordneten Werkzeugheiter zu bezeichnen.

Das besondere Magazin 25 ist mit zwölf U-förmigen Lagern 65 versehen, welche gleichnässig in Abstand um den Umfang des Magazins 25 angeordnet sind, um die verschiedenen Schneidwerkzeuge aufzunehmen. Die letzteren werden in umgekehrter Stellung getragen, wobei der Schaft des Werkzeughalters von dem Magazin zur Einfuhrung in das nach oben gerichtete Werkzeugaufnehmelager der bestimmten Spindel herabhängt, die sich in der Werkzeugwechselstellung 75 befindet.

Da alle Lager 65 identisch sind, wird nachfolgend nur ein Lager beschrieben. Ir Fig. 6 ist ein Lager 65 im einzelnen gezeigt und weist eine Aussparung 67 auf, welche ein Paar halbkreisförmiger Pinger 68 und 69 aufnimmt, von denen jeder mit einem nach innen gerichteten Vorsprung 7 ο versehen ist, die an der Umfangsflache des Werkzeuges angreifen. Beide Finger 68 und 69 sind euf einem Stift 76 drehbar gelagert, der sowohl als Drehpunkt alr> auch als Einrichtung zum Halten der Pinger in dem Lager in der Arbeitsstellung dient. Jeder Finger ist einwärts vorgespannt mittels eines federnden Kolbens 78 und 79» welche horizontal

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in geeigneten benachbarten Öffnungen angeordnet ist, die in einem kreisförmigen Werkzeugträgerteil 80 vorgesehen sind.

Die Finger 68 und 69 umspannen den Umfang eines Werkzeuges in dem Lager 65 und der auf sie von den Kolben 78 und 79 ausgeübte Druck bewirkt, daß die Finger das Werkzeug in dem Lager 65 zum Speichern nachgebend halten. Das Werkzeug wird seitlich in das Lager hinein und aus diesem Lager 65 herausgeführt und sein Umfang liegt gegen die Vorsprünge 7o, während eines solchen Durchganges an, um die Finger auseinander oder gegen den Druck der Kolben 78 und 79 zu drehen und das Werkzeug in das Leger hinein und aus diesem Lager hinaus zu lassen.

Zum Austausch der Werkzeuge zwischen der Spindel 55 bezw. 36 in der Werkzeugwechselstellung 75 und dem Werkzeugspeichermagazin 25 wird das Magazin 25 zuerst seitlich in Richtung auf die Spindel zu bewegt, bis ein leeres Greifer 65 das Werkzeug 52 in der Spindel 36 erfasst. Nach der seitlichen Bewegung und wenn das Werkzeug fest im Greifer sitzt, wird das Magazin axial nach oben bewegt und das Werkzeug wird aus der Spindel herausgezogen. Wenn das Werkzeug vollständig aus der Spindel herausgezogen ist, wird das Magazin im Uhrzeigersinn gedreht, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Diese Bewegung des

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Magazins 25 im Uhrzeigersinn Örlngt den nächsten benachbarten Greifer mit dem Werkzeug 53 axial mit der ^etzt leeren Spindel 36 in der Lage zum Einsetzen in Fluchtung. Bei Vollendung dieser Bewegung wird das Magazin abwärts bewegt, um das neue Werkzeug 53 in Arbeitsstellung in der Spindel anzuordnen. Nachdem der Werkzeugeinsatz vollendet ist, wird das Magazin 25 seitlich von der Spindel 36 weg in eine nicht störende Ruhelage bewegt. In dieser Ruhe- oder Bereitschaftslage ist das Magazin genügend weit hinter dem Spindelkopf 26 angeordnet und stört so nicht die nachfolgende Bewegung des Spindelkopfes.

Die Werkzeugwechseleinheit 24, welche das Magazin 25 einschliesst, wird in Betrieb auf der Spitze der Säule 22 getragen, wie dies vorher erwähnt ist und ist als eine Einheitsanordnung angeordnet und konstruiert. Wie in Fig. 3» 4 und 5 gezeigt ist, weist die Werkzeugwechseleinheit 24 eine Grundplatte 85 auf, die an der oberen Horizontelflache der Säule 22 ausgebildet ist. Die Grundplatte 85 ißt mit parallelen in Abstand voneinander angeordneten Führungen 87 und 88 versehen, die sich nach vorne zur Vorderfläche der Säule erstrecken. Ein Schlitten 9o mit Führungen 91 und 92, die komplementär zu den Führungen 87 und 88 ausgebildet sind, ist darauf für eine Hin- und Herbewegung aus der Ruhe- oder

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BereitSchaftsstellung, die er in Fig. 1 und 4 einnimmt, in die Werkzeugwechselstation 75 gestützt. Eine solche Hin- und Herbewegung des Schlittens 9o wird mit Hilfe eines Druckmittelantriebes 93 bewirkt, der einen Zylinder 94-umfasst, der horizontal in einem Kanal oder einer Ausnehmung 95 angeordnet ist, die in der oberen Fläche der Säule 22 ausgebildet ist und darin gesichert, so daß er relativ zur Säule stationär ist. Eine Kolbenstange 97 erstreckt sich aus dem Zylinder und ist an ein Gleitteil (nicht gezeigt) angeschlossen, das seinerseits mit dem Schlitten 9o verbunden ist. Wenn sich so die Kolbenstange 97 nach rechts in den Zylinder 94- bewegt, bewegt sich der Schlitten 9o und das zugehörige Speichermagazin 25 auch nach rechts bezüglich der Bodenplatte 95 und Säule 22 in die Werkzeugwechselstation.

Bei der Durchführung eines Werkzeugwechsels wird das Magazin 25 nach vorne in die Werkzeugwechselstellung 75 bewegt, so daß der leere vordere Greifer 65 das Werkzeug ergreift, welches von der nach oben gerichteten Spindel in der Werkzeugwechselstellung dargeboten wird. Nach einem solchen Eingriff wird das Magazin 25 axial aufwärts bewegt, um das Werkzeug aus der Spindel zu ziehen. Danach wird das Magazin 25 geschaltet, um das herausgezogene Werkzeug aus der axialen Fluchtung mit der Spindel zu bewegen und um das nächste be-

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nachbarte Werkzeug in axiale Fluchtung mit der Spindel zu bringen. Venn das neue Werkzeug axial mit der Spindel fluchtet, wird das Magazin 25 abwärts axial bewegt, um das axial fluchtende neue Werkzeug in die Spindel einzusetzen· Wenn das Werkzeug in Arbeitslage mit der Spindel eingesetzt ist, wird das Magazin 25 von der Werkzeugwechselstation in die Bereitschaftsstation bewegt, wobei der leere Greifer bereit für den nächsten Werkzeugwechselzyklus ist. Demzufolge ist es verständlich, daß die genaue Anordnung des Magazine 25 in seiner Vorderlage an der Werkzeugwechselstetion 75 wichtig ist.

Um die vorderste Stellung des Magazins 25 genau einzustellen, ist ein Anschlag vorgesehen, der einstellbar die vordere Grenze festlegt, in welcher der Schlitten 9o vorgerückt werden kann. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, besteht der Anschlag aus einer Stange 1o1, die horizontal im Innern der Grundplatte 85 liegt und ihr vorderes Ende gleitend durch die nach oben stehende vordere Stirnwand 1o2 der Werkzeugwechselgrundplatte 85 erstreckt. Das äussere mit dem Gewinde versehene Ende 1o3 der Stange 1o1 ist durch Gewinde mit einem herabhängenden Schenkel eines Auslegers 1o4 verbunden, der an der Vorderfläche des Schlittens 9o befestigt

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ist. Im Ionern der Grundplatte 85 läuft die Stange 1o1 frei durch einen Anschlagblock 1o5» der sich seitlich von der Innenseitenfläche der Schiene 87 erstreckt. Ein vergrösserter Kopf 1o6 an dem inneren Ende der Stange 1o1 schlägt in der Endstellung an den Anschlagblock 1o5 an, um so die Vorwärtsbewegung des Schlittens 9o zu begrenzen. Durch Einstellung der Stange in axialer Richtung nach links oder nach rechts, wie in Fig. 4· gezeigt ist, werden so die Abstände zwischen dem Stangenkopf 1o6 und der Innenfläche des Anschlagblockes 1o5 verändert, um die Grenze für die Vorwärtsbewegung des Schlittens 9o festzulegen.

Wie vorstehend erwähnt ist,srihliesst die Werkzeugwechseleinheit das Werkzeugspeichermagazin 25 ein, welches von dem Schlitten 85 zwecks Bewegung mit dem Schlitten und auch für unabhängige axiale und Drehbewegung gegen den Schlitten getragen ist. Die nach vorn oder nach rechts gerichtete Bewegung des Schlittens 9o, wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird das Werkzeugspeicherm8gazin 25 so voreilen lassen, daß der vordere leere Greifer 65A das Werkzeug ergreifen wird, welches von einer Spindel in der Werkzeugwechselstation angeboten wird. Das Werkzeugspeichermagazin 25 besteht aus einem glockenförmigen

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Gehäuse 111 mit eiaer axialen Aussparung 112, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Das Gehäuse 111 ist senkrecht anhebbar und drehbar um eine nach oben stehende hohle runde Befestigungssäule 114 gelagert, die mit dem Schlitten 9o aus einem Stuck besteht.

Eine Ringplatte üo, in deren Umfang in gleichem Abstand die Träger 65 angeordnet sind, ist an der Bodenfläche des Glockengehüuses 111 zwecks Bewegung mit diesem Gehäuse befestigt.

Um die axiale Bewegung des Y/erkzeugspeichermagazins 25 zu bewirken, ist eine Kolbenstange 117 koaxial innerhalb der hohlen Befestigungssäule 114 angeordnet und erstreckt sich durch eine axiale Öffnung in der Endkappe 118 nach aussen. Das glockenförmige Gehäuse 111 liegt an einer Schulter am oberen Ende der Kolbenstange 117 auf und ist an dieser mit Hilfe einer Mutter 124 befestigt. Auf diese Y/eise wird eine axiale Bewegung der Kolbenstange 117 eine gleiche Bewegung des Glockengehäuses 111 bewirken.

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Das untere Ende der Kolbenstange 117 liegt verschiebbar in-einer axialen Bonrung 126 in einer Hülse 127, wie dies in j*^lig» 5 gezeigt ist. Sin sicli radial erstreckender kreisförmiger !Flansch. 128, .der mit der Hülse 127 einstückig ist, passt eng in die axiale Öffnung der Säule 114 und dient als untere Stirnkappe, so daß das Innere der Säule ar_ beiden Enden verschlossen ist im als Di'uckmittel-Zylinder 129 dient. Ein KoIber. 131 in des Zylinder 129 ist fest an der Kilbenstange 117 befestigt, um die Axx8,luev,^regutig dieser Stange zu bewirken. Der Kolben 131 und der Zylinder 129 bilden einen Llechai-ismus 13o zur Betätigung des Magazins 25 in seiner senkrechten Bewegung. Die Aufv/ärtsbewegung wird erreicht, indea Druckflüssigkeit durch. eine Flüssigkeitsleitung 133, die mit deia Aussenende eines gebohrten Durchganges 134 in dem Schlitten 9c in Verbindung steht, zugeführt wird; das ^gegenüberliegende läaäe des Durchganges 134 steht in Verbindung Mit einer Kammer 135· Andererseits wird Druck -ir. einer Kammer 136 über den Kolben 131, durch eine Flüssigkeitsleitung 137, die mit dem. äusseren Ende eines in Schlitten gebohrten Durchganges 13£ verbunden ist, dessen anderes Ende uit dem oberen Ende der Kanter 136 in. Verbindung steht, zugeführt und "eine Abwärtsbewegung des Kolbens 131, der Stange 117 und.des Magazins 25 bewirken.

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Die dr^ende Sclialtbewe^unti des LIaga.zi.ns 25 wird mit Hilfe eines IJa^t eserkreuzantriebes erreicht, der in. Pig. 3. und 4 geneigt ist» Bort "bestelrj; der Maltesericreuzantrieb aus einem Schaltzahnrad 151, welches drehbar an einer herabhängenden Habe 152 befestigt ist, die ait. dem Schlitten So eiiistückig ist und konzentriscii zur Befestigungssäule 114 liegt. Das Zahnrad 151 ist so verbunden, daß es die Hülse 127, welche das untere "Ende" der Ilolbenstai^tie 117 trä£;t, mit Hilie einer Aiitriebsliülse 153 antreibt« \7ie in Fi^. 3 gezeigt ist, ist die HlOlBe 153 ψί dem dünneren unteren Abscimitt der .ililae 127. befestigt und für den Antrieb mit dieser durch einen Keil 154 verbunden. Sin nit der liülse 133 aus einen Stück bßoteiior.der 3icr. radial ei'ntreciser.der Icreisförnii^er Plansoll 135 stosst -Je₁JeU die Sxir.iseite der ßchlittennabe 1^2 an und erstreckt sicii ■ aJici: radi&J- so vveio, daß an ihn das ZaIml'ad 151 ceiz^e Arleitssxellu^.^ nit SohrauOer. bexesxii^t ist. Das Schaltcalairad 151 uiiä die Hülse T5J weräe:'. uxi MiIxe einer Arretierlautter 15ό in Arbeitsstellung gellalten, die nit einem ηχτ -3ev;i:ide verselieiien unteren Ende 157 der Stätzhülse 127 in Eingriff steht.

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Der Dreh- Schaltantrieb, der von dem Zahnrad 151 auf die Hülse 153 und dann auf die Hülse 127 durch den Keil 154 aufgebracht wird, wird durch einen Keil 158 an der Kolbenstange 117 übertragen, wobei der Keil von der Kolbenstange 117 und gleitbar in einer verhältnismässig laugen Keilnut 159 in der Wand der axialen Bohrung 126 der Hülse getragen iste Bei der axialen Aufwärtsbewegung der Kolbenstange 117 wird sich der Keil 158 mit der Stange in der Keilnut 159 gleitend bewegen, um die antreibende Verbindung dazwischen aufrechtzuerhalten. Der Schaltantrieb wird weiter auf das glockenförmige lüagazingehäuse 111 durch einen Keil in den verringerten oberen -^nde 119 der Stange 117 Übertrager:, der in einer Keilnut 161 in der Wand der axialen Öffnung 122 des Gehäuses 111

Die Kraft zum Antrieb des \ferkzeugspeichermagazins 25 bei seiner Sehaltbewegung wird von einem Motor 162 geliefert, v/elcher lösbar an der . Oberseite 86 der Säule 22 befestigt ist. V/ie in ]?igt 4 gezeigt ist, trägt ein Schneckenantriebs geliäuse 163 an dem Motorrahmen drehbar eine Schnecke 164, die von der IIotorantriebswelle (nicht gezeigt) auf bekannte Weise angetrieben T/ird. Ein Schneckenrad 165 mit einer

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(niciit gezeigten) Bohrimg mit Keilverzahnung ist drehbar in dem Gehäuse 163 in die Schnecke 164 eingreifend gelagert. Eine verhältnismässig lange Antriebswelle 166 gleitet mit ihrem hinteren, mit Keilverzahnung versehenen Ende 167 in der Bohrung 165« Die Antriebswelle 166 erstreckt sich nach vorn ober nach rechts, in 3?ig. 4 gesehen, und durch eine Öffnung 168 in der hinteren Wand der Grundplatte 85 und ist in einem Schnecicenantriebsgehäuse 172 drehbar gelagert« Das vordere Ende der Antriebswelle 166 erstreckt sich in eine Öffnung in der ITordorwand des G-ehäuses 172 und ist darin drehbar gelagert, jedoch axial mit dem Schlitten bewegbar ο

Vie in I¹Ig. 4 und 5 gezeigt ist, ist das Schneckenantriebsgehäuse 172 an der Bodenfläche des Schlittens 9o befestigt« Das Gehäuse 172 seinerseits nimmt die keilverzahnte Antriebswelle 166 axial mit. Auf Grund der Keilzahn-Streckverbindung zwischen der Welle 166 und dem Schneckenrad 165 wird eine AntriebsVerbindung vom Motor 162 zur Antriebswelle 166 in jeder Axialstellung der Antriebswelle beibehaltene Eine Schnecke 173 auf der Antriebswelle 166 in dem Gehäuse 172 treibt ein Schneckenrad 174 an. Das Schneckenrad 174 sitzt auf einer Yfell'e 176,die im Gehäuse 172

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gelagert ist, und deren äusserstes ün-iie durch eine Keilverzaimung mit einer liabe 177 mit einerliockenseheiue 17o aes LIaIt es erfreue— antriebes verbunden ist. Äux" diese '.ieibe wird eiiie deluiliare Antrieb siib er trajiL-i.j 7cn den Motor 162 suei Maltas erisreusaiitx'ie esneciianisaus hergestellt, und wenü. äa:j Lia^asin 25 aüjgelioten ict, I^oin eine "alilr&iae ScIialtljQv/efurig durcIi^ei'lLirt rrerd3^., uu ^iij. ausgei*/ül:ltes ^T«/erksö^TJ._o in -'-,Ie s/erisou.j'.vec ^uI-steilung 75 2u bringen.

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BADOBiGfMAL 009811/0047

Das llalt'eoerlcreuaschaltrad 151 ist winklig ±u Bezug auf'das IJa^asiii 25 so orientiert_? daß die Winkelstellung j pd er Kerbe 181 des Sciialtradea 151 der Y/iiücelötellung der iDräger 65 eiidsprickt« Weiter ist aas Magazin 25 so angeordnet, daß wenn es stationär ist,. die Aclice des Bewejurxqswe^es durch öen Ilittelpicikt des von» aiiijeord^etci. leeren 'ireii'eriJ 6Li. j^eiit, v;ie dioa in Pig« 2 ^eaoi^t int.

Von:, der leero &reii"er 65A in car ücrci".-saiirjfteetcli'Xi^: steht, v.ie er in !''ic« 2 oonel^t ir-j, ist das So:;al'i:;ahm.*ad 151 ±i. .iler in l'-l_L « ■' jG;:ei.:i;en La^e, vrobei seine Kerbe 1c1A von einer konpleniuntür öebojeneü O^oriTliluha 165 eiil·. ö Yorspruu^oi. 1L-Ü oi^e^rii^o^ ν,-χι-α, uu äaa Senaltrai 1Ϊ51 genau ii: α er ^ev/iü:scriten SeimigsteHuIi₀* '.zu Y.C.Lx-^l. I> <i- Vcrc^riu.i; 1c2 isö a:a der I.oclcenrci.eibe su?ixrj._e : ni"t einem Kurcelunpfen 1^3i aber i:a Α"-·3·^ι;:ά äa-.u befestigt und aie jabojene OberilUciie 1t"5 des Yorsprunges 1c2 vcrlauit iion^^n^riscl·- liit der Drehachse der iicolrensciteice 17& £ür_e eine Zxieatiaenarbeix ni-: i/.e:·. tjocojonon Kerben 151 aux άω Sohalx rr.J 1f1.. " ■

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Um das LIagaziii um ein l¹eilstüOkeweiterzusehalten, wird die Nockenscheibe 178 um 360° gedreht. Wenn dieses eintritt, wird die Oberfläche 185 des Vorsprunges 182 aus der Berührung mit der Kerbe 181A herausbewegt, und das Zahnrad 151 wird für eine SchaItbewegung freigegeben. Die Kreisbalin des Kurbelzapfens 183 bewegt . ihn in einen aus einer Anzahl radialer Antriebsschlitze 184 in dem Schaltrad 151· Die fortgesetzte Bewegung dee Kurbelzapfens

183 bewirkt die Drehung des Zahnrades 151, bis der Kurbelzapfen 183 den radialen Schlitz

184 verlässt, nachdem er das Zahnrad 151 um ein einziges TeilstUok der Schaltbewegung weitergedreht hat. Wenn der Zapfen 183 den Schlitz 184 verlässt, bewegt sich die gebogene Oberfläche 185 des Vorsprunges 182 in Berührung mit der folgenden Kerbe 181B, um das Schaltrad 151 und seinen zugehörigen Mechanismus in der neuen Sehaltstellung zu halten.

Wie vorstehend erwähnt ist, ist die Werkzeugwechselvorrichtung 24 normalerweise in einer Bereitschaftsstellung angeordnet, so daß sie die Schaltbewegung des Spindelkopfes 26 nicht stört. Die von dem Magazin 25 getragenen Werkzeuge sind in den Lagern in umgekehrter Stellung angeordnet, wobei die Schafte der

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Werkzeuge von der lagerplatte 80 herabhängen, wie dies in Hg. 1 gezeigt ist. Bei dieser Anordnung wttrde, wenn das Magazin 25 in die Bereit schaft s st ellung bewegt'ist, die Yferkzeuge wie die \ferkzeug>e 53 und 63-* in Fig. 2, die auf bei Seiten des leeren Greifers 65A angeordnet sind, an die sioh nach vorn erstreckenden Enden der Schienen 87 und 88 anstossen und aus ihren entsprechenden Greifern herausgenommen werden. Um zu ermöglichen, daß in den Greifer» an diesen bestimmten Stellen Werkzeuge untergebracht sind, wie in Jig. 4 gezeigt ist, sind die "Vorder end en der Schienen 87 und 88 mit Aussparungen 2o5 und 2o6 versehen, durch welche dieSchäfte der an diesen Stellen liegenden Werkzeuge durchgehen, wenn sich das Magazin 25 in der Bereitschaftsstellung befindet.Die Vorderenden der Schienen 91 und des Schlittens 9o sind mit halbkreisförmigen. Aussparungen 2o7 und 2o8'versehen, durchweiche die Werkzeuge in den entsprechenden Trägern gehen, wenn oichdas Iiagazin in der Bereitschaf tastellung befindet. Auf ähnliche Weise sind die Durchgänge 211 und 212 in den hinteren Abschnitten dor Schienen 87 und 88 der Grundplatte 85 ausgebildet. Die Durchgänge 211 und 212 aind von ausreichender Länge, um die Bewegung des Schlittens 90 bei der Anordnung des Workzougapeichermagaziiis in der Werkzeug-

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wecli3 els teilung 75 zuzulassen. Die rückwärtigen Enden der Führungsschienen 91 und 92 sind mi-j halbkreisförmigen Aussparungen versehen, von denen nur eine Aussparung 213 der Kihrungsschiene 87 gezeigt ist. Da 3ich das Magazin 25 nach vorn bewegt, ist auch ein Durchgang 214 in der senkrechten Rückwand der Grundplatte 85 ausgebildet, um einen Durchgang eines Werkzeuges 5β zu ermöglichen, welches von dem hint era ten l'i-äger 65 getragen ist.

Der Spindelkopf 26 ist für eine Schalfbewegung gestützt, im die Spindeln35 und 36 in der Uerkzeugwecliselatation 75 und der Ai'boitsstation 74 wahlweise anzuordnen, so daiJ dia eine Spindel ein&i, Arbeitsganj auax'illire:- kann, v/änrer.ct dan V/'erkijeug in der ^o^o^li-orliog en den Spindel ausgev/ochselt wird.

Der Spindelkopf 26 wiÄt durcli einen l.oxr 38o -angetriebe, wie dies in tfig· 3 U-.d I¹Xg. 7 gezeigt ist. De^ L'otor 5^o ist lcsbai· εχ. einen liuckel auf dor re erteil aus s er en Seitenfläche der Säule 22 befestigt. Eine Aujja-_:^- welle 3^1 cles ilotors 32o erstreci-.t cio*; in diu Säule hinein und ist nit ο in er aahnracbvolle 382 gekuppelt, die in einer iDra^viülse 3<-"5 drehbar gelagert ist. Bin Kegelrad 3^4» das

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init dem inneren Endo 302 der Vi*eile auo einen Stück böateht, greift in ein Kegelrad 3^2 ein, welches mit dein Ende einer Spindelkopfantriebcy/ello 3ü6 verkeilt ict. Die Yfelle 3^ int in einer Hülse 3^7 gelagert, die in einer Bohrung in der Befestigungsplatte durch Wälzlager 386 gelagert ist. Auf den Ende der U eile 386 situt ein Zahnrad 3ti9» das in ein Spindelantriebastirnrad 39o eingreift. AIo Ergebnis dieiit die Betätigung des Ilotors 33o dacu, daa Spinäelantriebuotellonrad 33g und damit den Spindelkopf au dreilen.

Die das Yferküeug tragenden Spindeln 35 und 36 kömien nit den werkaeugweehcelniechanismus 24 εο 3UGammenarbeiten_t daß ein in die in der VurkseugwechGelstelluiit; 75 stehende Spindel von dem Ilagasin 2i; eingefiilirtec .\/erküeu;; automatisch in der Spindel arretiert wird, un eiaeii Bearbeituiiusvorgaiig aussu~ fütoen. Auch können die Spindeln automatisch betriebeii werden, un ein \7erl^:eug freiEU-gebo:., so daß das vorher verwendete Yferkceug von dem 1 Ia gas in 25 aus der Spindel heraus- ;Teuo.;en wird»

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VTie oben erwähnt ist, kann jede der Spindeln 35 und 36 wahlweise angetrieben werden, wenn sie sich in der Arbeitsstation 74 befinden. Zu diesem Zweck ist ein Wählgetriebe vorgesehen und als Einheit in der hohlen Säule getragen. Die Kraft zum Antrieb dieses Getriebes kommt von einem Motor 488, der lösbar an der rückwärtigeiiWand der Säule 22 befestigt ist, wie dies in Pig. 1 gezeigt ist. Das tibertragungsgetriebe (nicht ge-

zeigt) ist innerhalb eines Getriebekastens 494 enthalten, welches eine damit einstUckige mit Plansch versehene llontierplatte 495 aufweist, die lösbar an einer geeigneten Llontierfläche befestigt werden kann, die an der Aussenfläche der Säule 22 ausgebildet ist, um das Getriebe in Arbeitslage innerhalb der hohlen Säule 22 zu stutzen. Wie vorher erwähnt ist, ist das Getriebe so angeordnet, daß es die Antriebskraft mit gewählter Ge- · schvd-ndigkeit auf die Spindeln-35 und wahlweise Spindel 36 überträgt.

Pei der in Pig. 1 und 2 gezeigten Vertikalspindelmaschine wird die Schaltbewegung des Spindelkopfes 26 durch den Motor 38o erzielt. Dieser Hotor 38o kann zusammen mit der "zugeordneten

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Uelle3ö2 , den Stirnrad 384 lind der Stützhüloe 5-3> wie in i'ig. 7 gezeigt ist, als eine ülnJicit von der Säule 22 entfernt und für den gleichen Zweck in Verbindung mit der Horisontalspindeliuasdiine verwendet werden.. Dazu wird die eilio Öffnung in der Stäiiderzugangsdeclrplatte 74-2 abdeckende Platte 752 (ffig. 1) entfernt und die tragende Hülse 383 und die Welle 382 mit den daran befestigten Kegelrad 384 wird in die öffnung eingeführt, so daß das Kegelrad 384 in das Kegelrad 385 eingreift, welches·· ειη dor Spindelkopf -fr eibrady/elle 383 befestigt ist,, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist. Die Spindelkopf-Treibradantriebswelle 3^6 zusammen· mit ihren zugeordneten Zahnrädern 3C5 und 3'39 , der Lagerhülse 387 und des lagers 3BO ist als Einheit mit der Befestigungsplatte 221 eiitfex'iibar. Wenn deshalb die Befestigungsplatte 221 in der öffnung 741 des Ständers 21 angeordnet ist, wird die Yielle 386 so angeordnet sein, dai3 .ihre Achse.in einer senkrechten Ebene steht und ihr zugeordnetes Kegelrad eingreifend in das Kegelrad 384 der Antriebswelle 382 des 1,Iotors 3ö8 angeordnete ist, wenn der Motor \/ieder an dem Ständer 21 angeordnet ist.

Un den gesamten Werkzeugweohselmechanismus 24 aufzunehmen, ist die Rtickfläche des Ständers 21 mit einer senkrechten Aussparung 756 vorgesehen, wie dies in I¹Ig-. 8 gezeigt ist.

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Diese Aus a jjarung 756 wird durch oine Doonol^tte 757 abgedichtet, welche an der Rüclrwand derj Ständern befestigt ist, wenn letzterer in der Ilascliinenariord_-ung genL'ss Fig. 1 verwendet wire. 7enn der Verkzoujweohaulaecijanisiiius 24 i... ei.oi· Korizοίνοnlupiiideltiasciiine (Fi₀O o) verwendet werden soll, wird die Abdeckplatte 757 von der rüoL-warzige;!. 7and des Ständers 21 oiLtisri-i;, iu.i ά:ϋϊ üi'fiiuiig 756 freizulegen> JJer '/url:seu.jV/ooiii3olnechanisnuß 24 wird als eine Biiilieit;, die difj

'u'üe o5» iiirea. su^eLöri^oii S öl .IiI; te η i)o, das lia£;asiu 25 sowie deu Sclilittei.^etäti^er _>5, den Lot or 162 und de.s KetVelrexL^ehä von öler ο j er en Fläche der 31IuIe 22 und in die seiikreoiite Aussparung 756 ein.jeLetut, wie dies in IPig· ö gesei.jt ist. Hit der in I?i^. i £jezeigtenAnordnung v/ird der -Sclilitten 3o für eine Bewegung längs einer Achse getragen, die ii^ einer senkrechten Ebeneliegt, Das Llagasin 1ö ict körperlich siisauimeii uci eine Achse drehcar, die . j eist in einer horizontalen Ebene liegt, wobei dioce Bewegung in einer nach links verlaufene;en Pachtung ζuirl Herausziehen eines Werkzeuges aus der Spindel dient, wie dies in. ]?ig. 6 geneigt ist, die in der Y/erkzeugwechselstellung 75 angeordnet ist, während seine Bewegung von der. an der liiiken ■■ Seite liegenden Stellung nach rechts dazu dient, ein neues V/erkzeug in die Spindel einzuführen a

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Die Drehung des· Magazins 253 in einer Schaltbewegung erfolgt um eine in der horizontalen Ebene liegende

Offensichtlich ist die Arbeitsweise des Spindelkopf as 26 und des Werkzeugwechselmechanismus 24» wemi oie auf dem Ständer 21 als Horizontalspindelmaschine angeordnet sind, wie dieο ,in Fig. Ü gezeigt ist, genau die Gleiche und wird die gleichen Zwecke erfüllen, wie bei der Anordnung als Vertikal· Spindelmas diine, ^ wie in Fig. 1 und 2 gezeigt ist.

Aus der obigen, in die Einzelheiten gehenden Beschreibung der gezeigten Ausf ührungBf orm ist ersichtlich, daß eine verbesserte Werkzeugmaschine geschaffen wird, die eine Doppelspindel und einen mechanischen Werkzeugwechsler aufweist, welcher eine Anzahl von Werkzeugen in einen Mindestmass an Raum.trägt und auch ein Werkzeug in der einen Spindel durch ein neues Werkzeug, welches von dom Speicherteil getragen wird, ersetzt, während die andere Spindel einen Arbeitsgang ausführt· Die verschiedenen Bestandteile der JptschinG sind so angeordnet, daß jedes Bestandteil von der Maschine als eine Einheit entfernbar ist, ohne andere liaschineiibestandteile zu stören, und diese Anordnung erleichtert die Wartung der Maschine. \ -

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\7eiter wird mit der vorliegenden Erfindung eine wirksame, in sich abgeschlossene, umwandelbare Werkzeugmaschineneinrichtung von einfacher und verhältnxsmässig billiger Konstruktion geschaffen a

Obwohl die gezeigte Ausführungsform der Erfindung im. Einzelnen beschrieben worden ist, um eine praktisch arbeitende Struktur zu beschreiben, mit dem die Erfindung vorteilhaft durchgeführt werden kann, ist es selbstverständlich, daß die beschriebene Maschine nur erläuternd ist und neue Kennzeichen der Erfindung in anderen Formen eingebaut werden können, ohne sich dabei von ICern der Erfindung zu entfernen.

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BAD ORIGINAL

Claims

Patentansprüche :

1. Werkzeugmaschine, z.B. Bohr- und Iräswerk, mit einer Bearbeitungsatation, an der verschiedene Werkzeuge zum Durchführen verschiedener Arbeiten aufnehrabar sind, und einem Werkzeugspeicher für an der Bearbeitungsstation benötigte Werkzeuge, welche wahlweise an die Werkzeughalterung der Bearbeitungsstation überführbar sind, wobei die Werkzeugmäschine eine Werkzeugspindel aufweist, welche mit dem Werkzeug zwiscnen der Bearbeitungsstation und einer Werkzeugumsetzstellung im Bereich des Werkzeugspeiohers bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugspeicher ein um eine Aohse parallel zur Drehachse der in Uxnsetzstellung liegenden Spindel (36) drehbares Revolvermagazin (25) ist, das am TJrafang^die Werkzeuge (53 - 63) mit freiliegendem Schaft gleichachsig zur Drehachse der Spindel (36) trägt, wobei der Werkzeugspeicher (25) derart parallel zur Drehachse der Spindel (36) und in einer Ebene senkrecht zu dieser Drehachse verschiebbar ist, dass die in der Übertragungssteile am Speicher liegende Halterung (65A) des Speichers in eine Stellung axial fluohtend mit der Drehachse der Spindel und in deren Richtung verschiebbar ist.

Ur,'.Crlagon (Art. 7 § I Abs. 2 Nr. f Satz 3 de*Xndtrurqw*· v. 4, S.ffiE7i

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2. Werkzeugmaschine naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugspeicher auf einem Zapfen (114) drehbar auf einem Schlitten entlang einer Pührung (87,88) auf die Spindel achse zu und von dieser weg verschiebbar ist und dass der am Schlitten liegende Drehzapfen (114) als hydraulischer Zylinder zum Betätigen des Speichers in seiner Hubbewegung gleichachsig zur Drehachse der Arbeitsspindel ausgebildet ist.

3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Malteserkreuzantrieb (151,178) zur schrittweisen Drehung des Magazins (25) mit einer Schritteilung entsprechend der Teilung der Werkzeughalterungen (65).

4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (35, 36) gleichachsig entgegengerichtet am Doppelspindelrevolverkopf (26) angeordnet sind.

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