DE1602810B2

DE1602810B2 - Drehmaschine mit einer Werkzeugwechselvorrichtung

Info

Publication number: DE1602810B2
Application number: DE1967H0063709
Authority: DE
Inventors: Herbert 7742 St Georgen Marohn
Original assignee: Gebr Heinemann Ag Werkzeugmaschinenfabrik 7742 St Georgen
Current assignee: Gebr Heinemann Ag Werkzeugmaschinenfabrik 7742 St Georgen
Priority date: 1967-08-25
Filing date: 1967-08-25
Publication date: 1980-04-03
Also published as: AT285284B; SE334525B; GB1204934A; DE1602810C3; DE1602810A1; FR1577595A; CH480110A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf?'ie Drehmaschine mit mehreren Werkzeugen, die mittels einer Wechselvorrichtung aus einem Werkzeugmagazin zu einem Werkzeugschlitten mit Spannteil sowie durch diesen in eine Arbeitslage bringbar sind, wobei gegebenenfalls ein bereits in dieser befindliches Werkzeug durch die Wechselvorrichtung in das Werkzeugmagazin zurückbringbar ist.

Aus der Zeitschrift »Maschinery« vom 19. Aug.ist 1955, Seiten 436 bis 437 ist eine Drehmaschine der eben genannten Art bekannt, bei welcher das Werkzeugmagazin und die Wechselvorrichtung zu einer Baueinheit zusammengefaßt und an der dem Einspannfutter der Drehmaschine abgewandten Seite des Werkzeugschlittens mit diesem auf der gleichen Schiebeführung des Maschinenbetts gelagert sind.

Dadurch ergibt sich der Nachteil, daß die aus Wechselvorrichtung und Werkzeugmagazin bestehende Baueinheit nur begrenzt, lediglich auf den an der vom Einspannfutter abgewandten Seite des Werkzeugschlittens verbleibenden Bereich des Maschinenbetts verschiebbar ist. Das Bearbeiten von Werkstücken großer Axiallänge ist daher nicht möglich und bei der bekannten Drehmaschine auch nicht vorgesehen. Deren Werkzeugmagazin ist außerdem nur zum Aufnehmen von zwei Werkzeugen ausgebildet, die abwechselnd von entgegengesetzten Seiten her quer zur Verschiebungsrichtung des Werkzeugschlittens auf diesen aufschiebbar sind.

Aus der US-PS 32 41 451 ist weiterhin eine Drehmaschine mit selbsttätigem Werkzeugwechsel beschrieben, der jedoch ohne Wechselvorrichtung erfolgt. Das Werkzeugmagazin dieser bekannten Drehmaschine ist durch einen in Längsrichtung mit den Werkzeugen bestückbaren Schlitten gebildet sowie längs einer zum Maschinenbett abstandparallelen Schlittenführung bewegbar. Zum Werkzeugwechsel muß der Werkzeugschlitten bis zum Werkzeugmagazin verschoben werden, worauf während zweier Arbeitsgänge zuerst das eingespannte Werkzeug vom Werkzeugschlitten gelöst und im Werkzeugmagazin arretiert wird, während im anschließenden zweiten Arbeitsgang in umgekehrter Reihenfolge ein Austauschwerkzeug am Werkzeugschlitten eingespannt wird. Dieser während aneinander

>° anschließender Arbeitsgänge erfolgende Werkzeugwechsel bedingt gleichfalls eine unwirtschaftliche Erhöhung der Rüstzeit.

Weiterhin ist aus der FR-PS 14 01 446 eine Drehmaschine bekannt, die derjenigen aus der Zeitschrift »Maschinery« ähnelt. Sie ist gleichfalls mit einer Wechselvorrichtung ausgestattet, die jedoch um eine zum Maschinenbett parallele Achse verdrehbar und ansonsten schiebefest gelagert ist Darüber hinaus ist die Wechselvorrichtung lediglich quer zum Maschinenbett verschiebbar und in seiner Lage gegenüber dem Werkzeugmagazin definiert. Zum Drehen langer Werkstücke muß der Abstand zwischen dem Einspannfutter der Drehmaschine und der Wechselvorrichtung sowie des Werkzeugmagazins entsprechend groß sein, so daß der Werkzeugschlitten zum Wechseln der Werkzeuge im Leergang einen erheblichen Weg zurücklegen muß. Aufgrund dieses Aufbaus ist eine Behinderung der Dreharbeiten durch das Werkzeugmagazin und die Wechselvorrichtung möglich.

^w Der vorliegerden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehmaschine der eingangs genannten Art mit einfachen und konstruktiven Mitteln soweit zu bilden, daß die Rüstzeiten in wirtschaftlicher Weise verkürzt und Behinderungen der Arbeiten vermieden

i' werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Werkzeugmagazin, das in an sich bekannter Weise durch einen mit den Werkzeugen bestückbaren Schlitten gebildet ist, auf einer z:;m Maschinenbett

*·> parallelen Führungsbahn geführt und in verschiedenen Lagen feststellbar ist, wobei das jeweils ausgewählte Werkzeug des Magazins und der Spannteil des Werkzeugschlittens in Reichweite der im Abstand von der Arbeitslage befindlichen Werkzeugwechselvorrich tung liegen.

Die erfindungsgemäße Drehmaschine ist einfach aufgebaut. Bei ihr erfolgt der Werkzeugwechsel in einer zur Arbeitslage abständlichen Wechselstation, so daß das Arbeiten an der Maschine nicht behindert wird. Da sich zum Werkzeugwechsel sowohl der Trägerschlitten als auch das Werkzeugmagazin bzw. die darin aufgenommenen Werkzeuge durch jeweils eigene Schlittenbewegungen einander annähern, werden die Rüstzeiten der Drehmaschine in wirtschaftlicher Weise verkürzt.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. I eine Vorderansicht einer Drehmaschine, wobei die in Fig.2 gezeigten, schräg liegenden Teile der Drehmaschine herausgebrochen und um 30° nach vorn gekippt dargestellt sind,

Fig.2 eine Seitenansicht der in Fig. I gezeigten Drehmaschine, F i g. 3 eine Draufsicht auf eine Werkzeugwechselvor richtung und ein Werkzeugwechselmagazin,

F i g. 4 eine Schnittansicht der Werkzeugwechselvorrichtung,

Fig. 5, 6 und 7 Schnittansichten durch die in Fig. 4

gezeigte Werkzeugwechselvorrichtung gemäß der Linien V-V, VI-VI und VII-VII,

Die in F i g, 1 dargestellte Drehmaschine weist ein Bett 1 für die Lagerung und Verschiebung eines Längsschlittens 2 und eines Reitstockes 3 auf. Auf dem Längsschlitten 2 ist ein Werkzeugschlitten 4 angebracht, der entlang der Werkzeugschlittenführung 5 verschiebbar ist. Der Werkzeugschlitten 4 ist mit Haltemitteln zur Halterung der Werkzeuge in der Arbeitsstation versehen, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem in eine entsprechende Ausnehmung am Werkzeug passenden T-Stück 6 bestehen, das zur Festspannung des Werkzeuges rückziehbar ist Auf die Funktion dieses T-Stückes wird in der Beschreibung zu Fig.3 näher eingegangen. Um die Werkzeuge in der Arbeitsstation in einer definierten Lage einzuspannen, besitzen diese ein Führungslager, das mit einem Spannteil am Werkzeugschlitten 4 zusammenpaßt. Dieses Spannteil besteht bei der dargestellten Drehmaschine aus zwei vorspringenden Prismen 7, die in entsprechende Nuten in jedem Werkzeug passen und bei dem Zurückziehen des T-Stückes 6 ein eingespanntes Werkzeug in eine definierte Lage bringen. Diese Art der Einspannung wird in der Beschreibung zu Fig.3 näher erläutert. In der F i g. 1 ist unter anderem noch das Spannfutter 8 zur Aufnahme des zu bearbeitenden Werkstückes, hier also eines Drehteiles, dargestellt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist jedoch ein Drehteil nicht eingezeichnet.

Oberhalb des Bettes I der Drehmaschine ist das Werkzeugmagazin 9 angebracht, das von einer parallel zu dem Bett der Drehmaschine liegenden Führungsbahn 10 getragen wird. Auf dieser Führungsbahn ist das Werkzeugmagazin als gerader Schlitten verschiebbar. Bei dieser Verschiebung gleitet also das Werkzeugma- J5 gazin 9 an dem Längsschliuen 2 mit dem Werkzeugschlitten 4 vorbei. Das Werkzeugmagazin 9 trägt eine Reihe von Werkzeugen 11 und 20, z. B. Drehstähle, Spiralbohrer und dgl. Unter Werkzeug wird in diesem Zusammenhang eine Einheit verstanden, bestehend aus -to dem eigentlichen Schneidwerkzeug und einem Werkzeughalter mit den Ausnehmungen für dessen jeweiligen Sitz zürn Werkzeugmagazin 9 oder am Werkzeugschlitten 4. Bei der Verschiebung des Werkzeugmagazins 9 werden also diese Werkzeuge II, 20 an dem Längsschlitten 2 und Werkzeugscnlitten 4 vorbeigeführt. Die Führungsbahn 10 des Werkzeugmagazins 9 ruht auf zwei nach oben gerichteten Holmen 12 und 13, die am Bett 1 der Drehmaschine auf deren nicht dargestellter Rückseite üefestigt sind. Auf diese Weise w besteht eine starre Verbindung zwischen Führungsbahn 10 und Bed 1, so daß bei der Verschiebung des Magazins 9 die von ihm gespeicherten Werkzeuge 11 stets in definierter Lage an dem Längsschlitten 2 und Werkzeugschlitten 4 vorübergeführt werden.

An dem Längsschlitlen 2 ist die Werkzeugwechselvorrichtung 14 angebracht, die im wesentlichen aus zwei Armen 15 und 16 besteht, an deren Enden jeweils eine Klaue 17 bzw. 18 angebracht ist, mit der die Werkzeuge gefaßt und von Station zu Station geführt werden. Die M Klaue 17 bzw. 18 paßt in ein entsprechend geformtes Griffstück an jedem Werkzeug, auf das in der Beschreibung zu Fig. 3 näher eingegangen wird. Die beiden Arme 15 und 16 der Werkzeugwechselvorrichtung 14 sind drehbar auf der Schwenksäule 19 gelagert, um die Überführung der Werkzeuge von Station zu Station vornehmen zu können, worauf im einzelnen in der Beschreibung zu F i g. 3 eingegangen wird.

Ein Werkzeugwechsel spielt sich folgendermaßen ab: Zunächst wird das Werkzeugmagazin 9 derart verschoben, daß das gewünschte, von ihm getragene Werkzeug, im Ausführungsbeispiel das Werkzeug 20, in eine Position gelangt, in welcher es von der Klaue 17 am Arm 15 der Werkzeugwechselvorrichtung 14 ergriffen werden kann. Diese Position wird durch die jeweilige Stellung des Längsschlittens bestimmt, an dem wie oben erwähnt, die Werkzeugwechselvorrichtung 14 angebracht ist. Um nun die Überführung eines Werkzeugs von dem Werkzeugmagazin 9 zum Werkzeugschlitten 4 vornehmen zu können, wird der Werkzeugschlitten nach oben in Richtung auf das Werkzeugmagazin 9 verschoben. Es ist dies die Werkzeugwechselstation, in der das betreffende Werkzeug auf dem Werkzeugmagazin 9 dem Werkzeugschlitten 4 gegenüber steht. Sodann wird das Werkzeug 20 von dem Werkzeugmagazin 9 in einer Weise gelöst, auf die in der Beschreibung zu F i g. 3 näher eingegangen wird. Abgesehen von dieser Lösung des Werkzeugs 20 und seiner später...ί Einspannung am werkzeugschlitten 4 spieit sich die We-kzeugüberführung so ab, daß das von der Klaue 17 gehaltene Werkzeug 20 infolge einer Vierteldrehung des Armes 15 um die Schwenksäule 19 herumgeschwenkt wird, Dis es eine Position einnimmt, in der es auf dem Werkzeugschlitten 4 festgespannt werden kann. Die oben erwähnte Verschiebung des Werkzeugschlittens 4 in Richtung auf das Werkzeugmagazin 9 erfolgt daher bis zu einer entsprechend definierten Lagt. Zur Ablage des betreffenden Werkzeugs auf dem Werkzeugschlitten 4 wird dann die Klaue 17 gelöst, woraufhin der Werkzeugschlitten 4 mit dem auf ihm festgespannten Werkzeug in die Arbeitsstation gefahren werden kann, in der es die Bearbeitung eines in dem Futter 8 eingespannten Werkstückes vornimmt.

War nun bereits ein Werkzeug auf dem Werkzeugschlitten 4 festgespannt, was abgesehen von dem Beginn eines Arbeitsprozesses in der Regel der Fall ist, :o wird dieses Werkzeug gleichzeitig mit der vorstehend beschriebenen Überführung vom Werkzeugmagazin 9 zur.i Werkzeugschlitten 4 in umgekehrter Richtung transportiert. Diesen Transport eines Werkzeuges, hier des Werkzeuges 98, übernimmt der Arm 15 mit der an ihm befestigten Klaue 18. Dieser Arm 16 führt die gleiche Vierteldrehung aus, wie vorstehend bescnrieben der Arm 15, jedoch mit umgekehrter Drehrichtung, so daß mit der vorstehend beschriebenen Verschiebung des Werkzeugschlittens 4 in die Werkzeugwechselstation ein auf ihm festgespanntes Werkzeug von dem Arm 16 mit seiner Klaue 18 gefaßt werden kann. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel faßt also die Klaue 18 das Werkzeug 98, das dann nach Lösung seiner Festnnnnung auf dem Werkzeugschlitten 4 mittels des Armes 16 zu dem Werkzeugmagazin 9 transportiert wird, wobei wie ge: agt. der Arm 16 eine Vicrteldrenung wie der Arm 15 ausführt, allerdings mit entgegengesetztem Drehsinn. Das Fassen der Klaue 18 und die Bewegung des Armes 16 erfolgen immer gleichzeitig mit dem Fassen cer Klaue 17 und der Bewegung des Armes 15. Sollte sich beispielsweise zu Beginn eines Arbeitsprozesses kein Werkzeug auf dem Werkzeugschlitten 4 befinden, so führt der Arm 16 dennoch seine Bewegung aus, die in diesem Falle allerdings leer verläuft. Damit sich nun die beiden Arme 15 und 16 bei ihrer gegenläufigen, gleichzeitig stattfindenden Drehung nicht stören, findet diese Drehung in verschiedenen Ebenen statt, worauf insbesondere in der Beschreibung zu den F i g. 3 und 4 näher eingegangen wird.

Bei dieser Anordnung des Werkzeugmagazins 9 und der Werkzeugwechselvorrichtung 14 auf dem Längsschlitten 2 wird jeweils nach Beendigung eines Bearbeitungsvorganges das Werkzeugmagazin 9 mit dem für den nächsten Arbeitsvorgang vorgesehenen Werkzeug in die Werkzeugwechselstation verschoben, die von der betreffenden Stellung des Längsschlittens 2 gegeben ist. Während der Verschiebung des Werkzeugmagazins 9 wird gleichzeitig der Werkzeugschlitten 4 in der oben beschriebenen Weise in Richtung auf das ι ο Werkzeugmagazin gefahren, so daß für die Bewegung des Werkzeugschlittens 4 keine in die Gesamtarbeitszeit eingehende Rüstzeit anfällt. Haben das Werkzeugmagazin 9 und der Werkzeugschlitten 4 die Werkzeugwechselstation erreicht, so wird auf kurzem Wege, r> nämlich mittels der gleichzeitig ausgeführten Viertel drehungen der Arme 15 und 16, der Werkzeugwechsel vollzogen. Nach dem Werkzeugwechsel wird dann der Werkzeugschlitten 4 wieder in die Arbeitsstation für die nächste Bearbeitung gefahren. Zweckmäßig kann man während der sich anschließenden Bearbeitungszeit das Werkzeugmagazin 9 in eine Grundstellung vorschieben, beispielsweise nach links in seine Endlage, aus der es wieder herauszufahren ist, wenn das nächste Werkzeug vom Programm aufgerufen wird. Die für den Werkzeug· 2-> wechsel erforderliche Rüstzeit setzt sich dann insgesamt aus folgenden Zeiten zusammen:

Verschieben des Werkzeugmagazins 9 aus der Grundstellung in die Werkzeugwechsclstation, Werkzeugwechsel durch jeweilige Vierteldrehung der Arme 15 und 16, Rückschieben des Werkzeugschlittens 4 aus der Werkzeugwechselstation in die Arbeitsstation. Eine durch das Hochschieben des Werkzeugschlittens 4 entstehende Zeit fällt also hierbei als Rüstzeit nicht an. Wesentlich ist dabei, daß für den eigentlichen H Werkzeugwechsel in der Werkzeugwechselstation, d. h. das Verschwenken der Arme 15 und 16, nur ein relativ kleiner Bewegungsspielraum benötigt wird, da somit die betreffenden Bewegungen infolge der sich dabei abspielenden nicht ganz einfachen Vorgänge zeitlich besonders ins Gewicht fallen würden. Ermöglicht wird die günstige Bewegung der Arme 15 und 16 dadurch, daß die Werkzeuge 11 und 20 von dem Werkzeugmagazin 9 in einer Lage aufgenommen werden, in der sie rechtwinkelig zu ihrer Lage auf dem Werkzeugschlitten in der Werkzeugwechselstation stehen. Durch die Vorbeiführung des Werkzeugmagazins an dem Längsschlitten 2 in der Werkzeugwechselstation entlang der geraden Führungsbahn 10 ergibt sich in bezug auf die grundsätzliche Konstruktion der zugrundeliegenden Drehmaschine eine raumsparende Anordnung, die mit ihren zusammenwirkenden Bewegungsabläufen zu einer besonders zeitsparenden und einfachen Methode des Werkzeugwechsels führt. Besonders zu beachten ist dabei noch, daß die Werkzeugwechselvorrichtung selbst in keiner Weise dem Bearbeitungsvorgang hinderlich im Wege steht

Aus der F i g. 2, weiche die in der F i g. 1 dargestellte Drehmaschine in Blickrichtung auf die Drehachse zeigt, ist ersichtlich, wie die Vierteldrehung der beiden Arme 15 und 16 der Werkzeugwechselvorrichtung 14 in zwei voneinander abgesetzten Ebenen erfolgt Der Längsschlitten 2 steht mit der an ihm befestigten Werkzeugwechselvorrichtung 14 und mit dem nach oben gefahrenen Werkzeugschlitten 4 in der Werkzeugwechselstation, wobei der Arm 15 dem vom Werkzeugmagazin 9 getragenen Werkzeug 20 und der Arm 16 dem vom Werkzeugschlitten 4 getragenen Werkzeug 918 gegenüberstehen. Durch Senken des Armes 15 in Richtung auf das Magazin 9 kann dann die Klaue 17 an dem Arm 15 das Griffstück an dem Werkzeug 20 ergreifen und letzteres durch Abheben des Armes 15 in Richtung von dem Magazin 9 weg das Werkzeug 20 von letzterem lösen. Durch eine entsprechende Bewegung des Armes 16 wird das Herausnehmen des auf dem Werkzeugschlitten 4 festgespannten Werkzeuges 98 durchgeführt. In der in der F i g. 2 gezeichneten Lage können nun die Arme 16 und 17 gegeneinander um eine Vierteldrehung verdreht werden, wobei sie sich wegen der Drehung in den verschiedenen Ebenen gegenseitig nicht stören. Danach erfolgt dann die Absenkung der Arme 15 und 16 in Richtung auf den Werkzeugschlitten 4 bzw. auf das Werkzeugmagazin 9, wobei dann das jeweilige Werkzeug dem Werkzeugmagazin 9 bzw. der Spannstellc auf dem Werkzeugschlitten 4 zugeführt wird.

In der Fig. 2 ist noch eine besondere Vorrichtung dargestellt, die zur Automatisierung des Verschicbcvorganges des Werkzeugmagazins 9 dient. Es ist dies ein Lesekopf 21, der über einen Tragarm 22 an dem Längsschlitten 2 befestigt ist. Der Lesekopf 21 dient zur Identifizierung von an den Werkzeugen angebrachten individuellen Kodezeichen. Diese Kodezeichen können in bekannter Weise aus einer bestimmten individuellen Nockenkombination pro Werkzeug oder einer entsprechenden magnetischen Markierung am Werkzeug bes. ;hen. Diese Kodezeichen werden von dem Lesekopf 21 gelesen, beispielsweise indem von den Nocken Kontakle betätigt werden, die an dem Lesekopf 21 angebracht sind, oder dadurch, daß der Lesekopf direkt die magnetische Markierung aufnimmt. Dieses vom Lesekopf gelesene individuelle Kodezeichen wird dann von einer nicht dargestellten elektrischen Auswertereinrichtung erkannt, wovon ein Signal abgeleitet wird. das das Magazin 9 in der erreichten Lage festhält. Wenn also die Werkzeuge 11 bzw. 20 mit ihrem individuellen Kodezeichen an dem Lesekopf durch Verschieben des Werkzeugmagazins 9 vorüberfahren, so überträgt der Lesekopf 21 die jeweils ermittelten Kodezeichen zu der elektrischen Auswertereinrichtung, die dann bei Feststellung eines zu einem gewünschten Werkzeug gehörenden Kodezeichens ein Signal abgibt, mit dem das Werkzeugmagazin 9 stillgesetzt wird. Diese letzteren Vorgänge sind bekannt. Das Zusammenwir ken von Antrieb des Werkzeugmagazins und elektrischer Auswertereinrichtung läßt sich in besonders vorteilhafter Weise so ausgestalten, daß das Werkzeugmagazin mit seinen in ihm gespeicherten Werkzeugen zunächst im Eilgang an dem Lesekopf 21 vorbeigeführt wird, bis es bei Identifizierung eines gewünschten Werkzeugs auf einen Schleichgang umschaltet, mit dem dann das Werkzeugmagazin definiert in die Werkzeug wechselstation gebracht wird. Diese Hinführung in die definierte Lage der Werkzeugwechselstation läßt sich beispielsweise dadurch herbeiführen, daß das Werk zeugmagazin 9 und der Lesekopf 21 mit einer Kontaktbetätigungseinrichtung (siehe F i g. 4) versehen sind, die dann, wenn das Magazin 9 definiert die Werkzeugwechselstation erreicht hat schaltet und damit das Werkzeugmagazin 9 stillsetzt. Es ist aber auch möglich, die Herbeiführung der definierten Lage des Werkzeugmagazins durch irgendeine Rasterung in mechanischer Weise herbeizuführen.

Anhand der F i g. 2 sei nunmehr beschrieben, wie die Werkzeuge vom Werkzeugmagazin, von den Armen der Werkzeugwechselvorrichtung und dem Werkzeugschlitten gehalten werden.

In der Fig. 3 ist das Werkzeugmagazin 9 in einer Position dargestellt, in der sich das Werkzeug 23 in der Werkzeugwerhselstation befindet. Der Arm 15 der Werkzeugwechselvorrichtung hat sich auf das Werkzeug 23 eingestellt, wobei in das Griffstück des Werkzeuges 23, dessen Formgebung das entsprechende Griffstück 24 des benachbarten Werkzeuges 25 deutlich zeigt, die an dem Arm 15 befestigte Klaue eingefahren ist. Letztere ist schwalbenschwanzförmig ausgebildet und besteht aus den beiden Hacken 17a und 17b, die durch einen besonderen Mechanismus gespreizt werden können, womit das Werkzeug sicher erfaßt wird.

Dieser Mechanismus enthält einen z. B. pneumatisch betätigten Kolben 25, der gegen eine Feder 27 anläuft, die den Kolben in seine untere Lage drückt. Die Preßluft für den Kolben 26 wird über den Kanal 28 von einer pneumatischen Steuerung zugeleitet. Letztere ist nicht dargestellt, da sie auf bekannte Weise ausgeführt werden kann und mit der brlindung nichts zu tun hat. Im Ruhestand dieses Mechanismus wird der Kolben 26 durch die Feder 27 nach unten gedrückt, wobei dieser über die beiden an ihren Enden in Achsen gelagerten Spreizstücke 29 und 30 die Backen 17a und 17b zusammenzieht. In dieser Lage lassen sie sich in das Griffstück 24 ohne weiteres einführen. Zwecks Festspannung an dem Arm 15 wird dann die Preßluft über den Kanal 28 zugeleitet und preßt den Kolben 26 nach oben, wobei dieser über die beiden Spreizstücke 29 und 30 in die beiden Backen 17a und i7b nach außen drückt, die sich damit in dem Griffstück 24 des Werkzeuges 23 verkeilen. Mittels des Armss 15 kann dann das Werkzeug 23 von dem Werkzeugmagazin 9 abgehoben werden.

Die auf dem Werkzeugmagazin 9 abgelagerten Werkzeuge sind auf diesem lösbar festgespannt. Die Werkzeuge besitzen zu diesem Zweck eine Ausnehmung 31. in die Haltemittel passen, wie sie auch in der Arbeitsstation vorgesehen sind. Diese Haltemittel bestehen aus einem in die Ausnehmung 31 passenden T-Stück 32. das in einem Kolben 33 endet, der durch eine Feder 34 >n Richtung auf das Werkzeug gedruckt wird. Kann der Kolben 33 die Feder 34 nachgeben, so nimmt das T-Stück 32 eine Lage ein, in welcher das betreffende Werkzeug lose auf dem Werkzeugmagazin 9 ruht. Wird jedoch durch die bereits erwähnte nicht dargestellte pneumatische Einrichtung der Kolben 33 entgegengesetzt zur Spannung der Feder 34 gedrückt, so zieht das T-Stück 32 das betreffende Werkzeug in Richtung auf die Aufnahmestücke 35 und 35. die sich dabei in Keilnuten 37 und 38 an das Werkzeug drücken und damit dem Werkzeug eine definierte Lage im auf dem Magazin 9 festgespannten Zustand geben.

Die Festspannung eines Werkzeugs in der Arbeitsstation auf dem Werkzeugschlitten 4 erfolgt in ähnlicher Weise. An dem Werkzeugschlitten 4 ist ein Spannmechanismus vorgesehen, der ein dem T-Stück 32 entsprechendes T-Stück 6 enthält, das zwecks Lockerung des Werkzeugs 39 in Richtung auf dieses verschoben wird, dagegen zwecks Verspannung des Werkzeugs von diesem weggezogen wird. Es werden also für die Halterung der Werkzeuge sowohl am Werkzeugmagazin als auch in der Arbeitsstation gleichartige Haltemittel verwendet Der Mechanismus zum Festspannen eines Werkzeugs in der Arbeitsstation enthält weiterhin einen Kolben 40, der ebenfalls von der nicht dargestellten pneumatischen Einrichtung hin- und hergeschoben wird, wozu über die Kanäle 41 und 42 die Preßluft zu- bzw. abgeleitet wird Zur Festspannung des Werkzeugs 39 wird der Kolben 40 in Richtung auf den Arm 16 gedrückt, wobei er über die beweglich an ihm befestigte Lasche 43 die beiden Spannstücke 44 und 45 ausrichtet. Das SpannstUck 44 ist mit seiner einen Seite drehbar auf der festen Achse 46 gelagert, so daß die Ausrichtung der beiden Spannstücke 45 und 44 in einem Hochschieben des Hebels 47 äußert. Der Hebel 47 ist auf seiner dem Spannstück 45 abgewandten Seite drehbar auf der Achse 48 gelagert, so daß mit der

to Ausrichtung der beiden Spannstücke 44 und 45 und der dadurch verursachten Drehung des Hebels 47 um die Achse 48 das Verbindungsstück 49 hochgezogen wird. Am letzterem hängt jeweils über Achslagerungen das T-Stück 6, so daß bei einer Bewegung des Kolbens 40 in

is Richtung auf den Arm 16 das T-Stück 6 das Werkzeug 39 anzieht. Dieses legt sich dabei mit seinen Keilnuten 50 und 51 gegen die Prismen 7, womit das Werkzeug 39 eine definierte Lage im festgespannten Zustand auf dem Werkzeugschlitten 4 erhält.

Um nun das Werkzeug 39 von dem Werkzeugschlitten 4 abheben zu können, ist der Arm 16 mit dem gleichen Spannmechanismus versehen wie der Arm 15, so daß auf die diesbezügliche Beschreibung verwiesen werden kann. Mit den Backen 18a und 186 wird das

>^r> Werkzeug 39 gefaßt, woraufhin es sich nach Lösung des T-Stückes 6 von dem Werkzeugschlitten abheben läßt. Für diese Abhebevorgänge sowohl von dem Werkzeugmagazin 9 als auch von dem Werkzeugschlitten 4 sind Bewegungen der Arme 15 und 16 erforderlich, die sich in

in Richtung der Achse 19 aus der Zeichenebene heraus erstrecken. Auf diese Bewegungsvorgänge und die Vierteldrehung der Arme 15 und 16 wird nachstehend anhand der F i g. 4 und 7 näher eingegangen.

Die die beiden Arme 16 und 17 tragende Schwenksäu-

Γ) Ie 19 ist in ihrer in der F i g. 4 dargestellten Ruhelage in ihrer axialen Richtung so weit ausgefahren, daß sich sowohl der Werkzeugschlitten 4 (in der F i g. 4 nicht dargestellt) als auch das Werkzeugmagazin 9 ungehindert hinter den Armen 15 und 16 bewegen können.

*it Befinden sich Längsschlitten (in F i g. 4 nicht dargestel¹') mit dem Werkzeugschlitten und Werkzeugmagazin 9 in der Wechselstation, so wird die Schwenksäule 19 axial in Richtung auf das Werkzeugmagazin 9 bzw. den Werkzeugschlitten zu bewegt, so daß die Klauen der Arme 15 und 16, also die in der Fig. 3 dargestellten Backen 17a und 17ftbzw. 18a und 18f> in die Griffstücke der sich im Werkzeugmagazin 9 und auf dem Werkzeugschlitten befindlichen Werkzeuge einfahren können. Nach Entspannung der Werkzeuge, die sich in der anhand der Fig. 3 beschriebenen Weise abspielt, und ihrer Ergreifung durch die Klauen wird die Schwenksäule 19 in entgegengesetzter Richtung ausgefahren, wonach dann die Arme 15 und 16 jeweils in entgegengesetztem Drehsinn eine Vierteldrehung aus führen. Um diese Axialbewegung der Schwenksäule 19 durchzuführen, ist der Kolben 52 vorgesehen. Über die Kanäle 53 und 54 wirkt auf ihn von der pneumatischen Steuereinrichtung herkommend Preßluft ein, die ihn in an sich bekannter Weise entweder in der einen oder der anderen axialen Richtung treibt. In der Fig.4 ist diejenige Lage des Kolbens 52 dargestellt, in der die Verdrehung der Arme 15 und 16 stattfindet In der strichpunktiert gezeichneten Lage des Kolbens 52 sind die Klauen der Arme 15 und 16 in die sich am Werkzeugmagazin 9 bzw. auf dem Werkzeugschlitten befindlichen Werkzeuge eingefahren.

Die gegenläufige Drehbewegung der beiden Arme 15 und 16 wird dadurch ermöglicht, daß der Arm 16 von der

Schwenksäule 19 selbst gedreht wird, während der Arm

15 auf der Hohlwelle SS befestigt ist, die jedoch die axiale Bewegung der Schwenksäule 19 mitmacht, da sie auf Wälzlagern 56 und 57 ruht, die fest auf der Schwenksäule 19 sitzen.

Die beiden Arme 15 und 16 müssen die gleichen Tiefstlagen erreichen können, nämlich dann, wenn sie in die am Werkzsugmagazin 9 bzw. am Querschlitten festgespannten Werkzeuge einfahren, wobei je nach Ausgangsposition der Arme 15 und 16 jeder von ihnen ein Werkzeug sowohl am Werkzeugmagazin als auch am Werkzeugschlitten erfassen kann. Hieraus folgt zwangsläufig, daß die beiden Arme 15 und 16 bei ihrer gegenläufigen Drehbewegung gegeneinander axial verschoben werden müssen, damit sie bei dieser Drehbewegung nicht aneinander anstoßen. Zu der Axialbewegung der .Schwenksäule 19 ist also eine zusätzliche Axialbewegung erforderlich, die von dem Arm ib ausgeführt werden kann. Der Arm i6 sitzt auf einem gegenüber der Schwenksäule 19 axial verschiebbaren Zylinder 58, der an seinen Enden durch jeweils einen Flansch 59 und 60 abgeschlossen ist, so daß innerhalb des Zylinders 58 ein abgeschlossener Raum vorhanden ist. Dieser Raum wird durch einen kolbenartig wirkenden Bund 61 der Schwenksäule 19 unterteilt. Beiderseits dieses Bundes 61 enden Kanäle 62 und 63 für Preßluft. Strömt beispielsweise Preßluft aus dem Kanal 63, so entsteht in dem rechts neben dem Bund 61 befindlichen Raum innerhalb des Zylinders 58 ein Überdruck, der eine Relativbewegung zwischen dem kolbenartig wirkenden Bund 61 und dem Zylinder 58 hervorruft, die sich in diesem Falle in einer axialen Verschiebung des Zylinders 58 nach rechts auswirkt. Eine Verschiebung des Armes 16 in umgekehrter Richtung erfolgt dann, wenn Preßluft aus dem Kanal 62 ausströmt. In der Fig.4 ist eine Stellung des Armes 16 gezeigt, in welcher die beidon Arme 16 und 17 gegeneinander verschwenkt werden können. Um dann das an dem Arm 16 befindliche Werkzeug abzusetzen bzw. in ein solches einzufahren, ist der Arm 16 in der beschriebenen Weise axial nach rechts zu verschieben, wozu also Preßluft aus d^m Kanal 63 gelassen wird. Die Preßluftzuführung erfolgt über einen am Ende der Schwenksäule 19 befindlichen Kopf 64, wo entsprechende Anschlüsse vorzusehen sind.

Die Mitnahme des Armes 16 von der Schwenksäule 19 erfolgt über den Mitnehmer 65, der auf der Schwenksäulc 19 sitzt und gegen Verdrehung durch die Paßfeder 66 gesichert ist. Eine weitere Paßfeder 67, die in eine entsprechende Nut in dem Mitnehmer 65 eingreift, sorgt dafür, daß auch bei axialer Verschiebung des Zylinders 58 dessen Mitnahme durch den Mitnehmer 65 gesichert ist.

Für die gegenläufige Drehbewegung der Arme 15 und

16 ist ein Getriebe vorgesehen, zu dessen Erläuterung nunmehr auch auf die F i g. 5 bis 7 zurückgegriffen sei.

F i g. 7 zeigt den die Drehbewegung verursachenden Antriebsmotor 68, der über die beiden Stirnräder 69 und 70 eine Schnecke 71 antreibt. In diese Schnecke 71 greift das Schneckenrad 72 (F i g. 4) ein, von dem der Antrieb eines unvollständigen Malteserkreuzes abgeleitet wird. Letzteres ist in der Fig.6 dargestellt Mit dem Schneckenrad 72 ist der Treiber 73 des Malteserkreuzes fest verbunden, der durch entsprechende Steuerung des Motors 68 die beiden in der Fig.6 dargestellten Endlagen einnehmen kann, zwischen denen er sich unter Eingriff in die Nut 74 des unvollständigen Malteserkreuzes 75 bewegt Das unvollständige Malteserkreuz 75 nimmt dabei dk in der Fig. 6 ebenfalls dargestellten Endlagen ein, zwischen denen es durch Eingriff des halbkreisförmigen Segmentes 76 in die entsprechenden Ausnehmungen 77 und 78 festgehalten wird. Wie aus der Fig.6 ohne weiteres hervorgeht, führt dabei das unvollständige Malteserkreuz 75 jeweils eine Drehung um 90° aus, die für die Vierteldrehung der beiden Arme 15 und 16 ausgenützt wird.

Das unvollständige Malteserkreuz 75 sitzt zusammen

ίο mit dem Stirnrad 79 fest auf der Achse 80, so daß also die Vierteldrehung des Malteserkreuzes 75 von dem Stirnrad 79 mitgemacht wird. Das Stirnrad 79 treibt ein Stirnrad 81 an, das auf einer Achse mit den beiden Stirnrädern 83 und 84 sitzt. Von hier ab erfolgt nun die

ι") Verzweigung der Drehrichtung. Dies geschieht dadurch, daß das Stirnrad 83 direkt in eine entsprechend*; Verzahnung 85 der Hohlwelle 55 eingreift, während in den von dem Stirnrad 84 ausgehenden Antrieb der Schwenksäuie i9 das Zwischenrad So eingeschaltet ist.

Dieses Zwischenrad 86 greift sowohl in das Stirnrad 84 als auch in das auf der Schwenksäule 19 festgekeilte Stirnrad 97 ein. so daß also durch den Antriebsumweg über das Zwischenrad 86 eine Drehrichtungsumkehr gegenüber der Hohlwelle 55 erfolgt. In der F i g. 4 ist aus

r> Gründen der Übersichtlichkeit das Getriebe auseinandergezogen dargestellt, wobei die beiden Stirnräder 83 und 85 als nicht miteinander kämmend gezeichnet sind, was jedoch nicht der Wirklichkeit entspricht. Die tatsächliche Lage der Stirnräder geht aus der Fig. 5

in hervor. Aus dieser Figur ist ersichtlich, daß ausgehend von dem Stirnrad 79 auf der Achse 80 das Stirnrad 81 auf der Achse 82 angetrieben wird, von wo nunmehr die auf der gleichen Achse sitzenden Stirnräder 83 und 84 die Verzahnung 85 auf der Hohlwelle 55 direkt und das

r. Stirnrad 87 auf dem Umweg über das Zwischenrad 86 angetrieben werden.

Damit nun bei der Bewegung der .Schwenksäule 19 in axialer Richtung die einzelnen Getriebeteile diese Bewegung mitmachen können, sind die Stirnräder 86 und 83/84 verschiebbar, aber gegen Verdrehung gesichert, auf ihren Achsen gelagert. Oie axiale Mitnahme dieser Stirnräder erfolgt durch eine in der F i g. 4 im Schnitt gezeichnete Gabel mit den Zinken 88, 89 und 90. die in entsprechende Nuten der betreffenden

·»■> Stirnräder eingreifen, so daß bei einer axialen Verschiebung des Stirnrades 87 mit der Schwenksäule 19 diese Bewegung über die Gabelzinken 88, 89 und 90 auf die Stirnräder 86 und 84/84 übertragen wird. Auf diese Weise bleiben die Stirnräder auch bei einer axialen

">o Verschiebung der Schwenksäule 19 ständig im Eingriff.

Bei einer Vierteldrehung des unvollständigen Malteserkreuzes 75 ergibt sich somit ebenfalls eine Vierteldrehung sowohl des Stirnrades 87 und damit der Schwenksäuie 19 als auch der Verzahnung 85 und damit der Hohlwelle 55, wobei jedoch die Hohlwelle 55 und die Schwenksäule 19 aufgrund der Wirkung des Zwischenrades 86 gegenläufige Drehbewegungen ausführen. Auf diese Weise ist es möglich, nach dem Herausfahren der Schwenksäule 19 in die in der F i g. 4

μ dargestellten Lage und der zusätzlichen axialen Verschiebung des Armes 16 die von den beiden Armen 15 und 16 gehaltenen Werkzeuge so zu verschwenken, daß das vorher vom Werkzeugmagazin 9 gehaltene Werkzeug nunmehr vor dem Werkzeugschlitten steht

6« bzw. umgekehrt Nach dieser gegenläufigen Verschwenkung der beiden Arme 15 und 16 mit den von ihnen gehaltenen Werkzeugen findet dann die gegenläufige axiale Bewegung der Schwenksäule 19 statt, bei der die

Werkzeuge im Werkzeugmagazin bzw. auf dem Werkzeugschlitten abgelagert werden.

Da die Steuerung der pneumatischen Einrichtung vorzugsweise elektrisch erfolgt, sind noch Endschalter vorgesehen, die das Erreichen der jeweiligen Endlage signalisieren. So dient der Endschalter 91 in Verbindung mit dem Schaltnocken 92 am Zylinder 58 dazu anzuzeigen, daß der Zylinder 58 und mit ihm der Arm 16 die äußerste Lage erreicht hat, in der die gegenläufige Verdrehung der Arme 15 und 16 stattfinden kann, ohne daß sich die beiden Arme gegenseitig stören. Der Endschalter 93 dient in Verbindung mit dem Schaltnok-

ken 94 an der Hohlwelle 55 dazu, zu signalisieren, daß die Schwenksäule 19 die ausgefahrene Endlage erreicht hat. Mittels des Endschalters 95 wird angezeigt, daß ein Werkzeug auf dem Werkzeugschlitten abgelegt ist und schlieülich ist in der F i g. 4 noch die Kontakt anordnung 96 in Verbindung mit dem Mal'.eserkreuzantirieb dargestellt, die bei Erreichen der jeweiligen Endlage des Malteserkreuzantriebs den Antriebsmotor 68 entsprechend schaltet. In Verbindung mit dem Werkzeugmagazin 9 sind zwei weitere Endkontakte 97 und 99 in F i g. 1 gezeichnet, mit denen die Endlagen des Werkzeugmagazins 9 signalisiert werden können.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Drehmaschine mit mehreren Werkzeugen, die mittels einer Wechselvorrichtung aus einem Werkzeugmagazin zu einem Werkzeugschlitten mit Spannteil sowie durch diesen in eine Arbeitslage bringbar sind, wobei gegebenenfalls ein bereits in dieser befindliches Werkzeug durch die Wechselvorrichtung in das Werkzeugmagazin zurückbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeugmagazin (9), das in an sich bekannter Weise durch einen mit den Werkzeugen (H, 20, 23) bestückbaren Schlitten (9) gebildet ist, auf einer zum Maschinenbett (1) parallelen Führungsbahn (10) geführt und in verschiedenen Lagen feststellbar ist, wobei das jeweils ausgewählte Werkzeug des Magazins und der Spannteil (7) des Werkzeugschlittens (4) in Reichweite der im Abstand von der Arbeitslage befindlichen Werkzeugwechselvorrichtung (14} üigen.

2. Drehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugschlitten (4) an einem die Wechselvorrichtung (14) tragenden Längsschlitten (2) angeordnet ist.

3. Drehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahn (10) des Werkzeugmagazins (9) im Bereich der oberen Enden von vom Maschinenbett (1) nach aufwärts ragenden Holmen (12, Ii) angeordnet ist.