DE1602981A1 - Werkzeugwechseleinrichtung,insbesondere fuer Horizontal-Bohr- und Fraeswerke - Google Patents

Description

• "llierkzeugwechseleinrichtunginsbesondere für -Horizontal-:Bobr-und Fräswerke ll Werkzeuge von Hand zwar eine Arbeitserleichterung,, jedoch keine nennenswerte iüebenzeitverkürzung erbringen. Häufig sind Wechsele:inricbtungen nicht nur sehr kostspielig, sondern engen auch den Arbeitsbereich der vderkzeugmaschine ein. Wenn hier vor- und nachstehend von Werkzeugmaschinen gesprochen wird, so beziehen sich die Ausführungen insbesondere auf Horizontal-Bohr- und fräswerke und sind auf Werkzeugmaschinen anwendbar, die aufbau- und arbeitsmäßig Horizontal-@3ohr- und Fräswerken gleich zusetzen sind. Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer jjfechseleinrichtung der eingangs genannten Gattung mit der die gewünschte Verkürzung der Nebenzeiten, d.h. des Werkzeugwechsels in wirksamer Weise erreicht wird; wobei die Vorteile der bisher bekannten Werkzeugmaschinen, nämlich: eine lange.Spindellagerung, achsiale Ausfahrbarkeit der Bohrspindel und große Starrheit der Maschine erreicht wird. und er .Arbeitsbereich bekannter Maschinen nicht begrenzt wird: Zur Erreichung dieses Zieles sieht die Erfindung vor, daß das als runde Scheibe ausgebildete lferkzeugmagazin an einer der beiden Seitendes Spindelkastens an diesem angeordnet ist, vor dessen Stirnseite ein doppelseitiger Wechselarm drehbar und in Richtung seiner zur Bohrspindel parallelen Drehachse verschiebbar ist, und die Greferbacken der Greifer- 1,lechslerarm in seiner Mitte gelagert. Hierbei kann das scbeiben-oder radförmige Wechselmagazin annähernd auf gleicher Höbe wie die Bohrspindel an dem Spindelkasten gelagert sein. Das Werkzeugmagazin kann in der Wechselstellung des zu wechselnden-Werkzeuges gegenüber dem Spindelkasten durch einen Verriegelungsbolzen arretiert werden, wie auch die Drehbewegung des Wechslerdoppeiarmes durch eine längsverstellbare Büchse, die mit einem Anschlag b und die Antriebszahnstange des Wechslerarmes_umfaßtund durch eine gegen die Zahnstangenstirnseite verstellbare Schraube begrenzbar ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung trägt das Werkzeugmagazin schwenkbare, den Schaft je eines Werkzeuges aufnehmende und mit einer Rampe, Kurve oder Kulissenführung versehene Gehäuse, von denen das das zu wechselnde Werkzeug aufnehmende Gehäuse unter lösen der das Werkzeug haltendem Sperre geschwenkt wird. Die Anordnung dieser Sperre ist so getroffen, daß das Einsetzen und Herausnehmen der Werkzeuge in bzw. aus ihren Gehäusen von Hand leicht möglich ist, jedoch auch das Einsetzen und Herausnehmen des Werkzeuges aus dem Gehäuse mit Hilfe: der Greifervoazriebtung an den Enden des Doppelarmes erfolgen kann. -Vorzugsweise-sind die Werkzeuggehäuse des Magazins durch an diesem angeordnete Sperren in ihrer Tage parallel zur Magazindrehachse gehalten, wobei die Sperre des jeweiligen Gehäuses, das das in der Wechselstellung befindliche Werkzeug aufnimmt, durch einen Kolben im Spindelkasten gelöst werden kann. Die Werkzeuggebäuse können hierzu zwei federnd nachgiebige, durch einen gemeinsamen Stössel schwenkbare Sperren tragen, wobei der*.Stössel in der zur Bohrspindel) parallelen Lage des Gehäuses durch einen Kolben im Spindelkasten versehiebbar ist. Der Schaft der Werkzeuge kann eine Codierung tragen, und ein Codeschalter kann an einem mit dem Spindelkasten verbundenen Tragarm auf Höhe der Werkzeugschäfte angeordnet sein. de Verzögerungseinrichtung an dem Sohubbolzen sorgt für einen -entsprechenden zeitlichen Verlauf des Entriegelns durch den Sperriegel und die danach einsetzende Schwenkbewegung der Greif erbacken.
• In der Zeichnung ist ein Aubführungsbeispiel-einer viechseleinrichtung nach der Erfindung an einem Bohr- und I'räswerk in Zentralbauweise dargestellt und zwar zeigen Fig. la und 1b. das Bohrwerk mit der Werkzeugwechseleinrichtung in-zwei Ansichten; Fig. 2 einen Hori.zontalschnittdurch die Wechseleinrichtung und die Spindelindexierung.
• Fig. 3 einen Schnitt durch-die Spindelindexierung quer zur Spindelaehse,-Fig. 4 einen teilweisen Vertikalschnitt durch die Werkzeugwecheeleinriohtung mit Frontansicht des Spindelkastens und Seitenansicht des Magazins, Fig,. 5a, 5b, 5c die Schwenkvorrichtung für die Werkzeuggehäuse im Magazin im Schnitt bzw. in Ansicht, Fi$. 6a, 6b-die Werkzeug-Greifvorriehtung an dem Doppelarm in zwei Schnitten und Fig. ? in den Ansichten- a bis 1 den Ablauf des Werkzeug-Wechsels. Der Spindelkasten Sp beu,.tzt die Bobrspindel B mit dem Werk-. delkasten Sp, an dem der Kulissenstein 19 seitlich aufgeschraubt ist. Damit nicht alle halter/mgewollt (etwa durch Jirkung der Schwerkraft) umschwenken können, ist für jeden Halter ein Riegel 20 an dem Magazin vorgesehen, der um den Bolzen 21 schwenkbar ist und unter Wirkung der.sich gegen den Arretierbolzen 23 abstützenden Schenkelfeder 22 steht. Der Riegel 20 sichert -in seiner durch die Schenkelfeder 22 erzwungenen Stellung den Halter oder das Gehäuse 16 gegen unbeabsichtigtes Verschwenken parallel zurr.Bohrspindel. Soll der Halter mit dem zu wechselnden Werkzeug geschwenkt werden, so sorgt der vorrückende Hydraulikkolben 24 im Spindelkasten Sp für eine Drehung des Riegels 20 in die in gestrichelter Linie gezeigte Stellung, so daß die Schwenkbewegung des Halters oder Gehäuses 16 freigegeben wird. hach vollzogenem Werkzeugwechsel und Zurückschwenken des Halters oder -Gehäuses 16 in die Ausgangslage unterstützt der Hydraulikkolben 25 das Zurückgelangen des Riegels 20 in seine Sperrstellung. . Damit das Werkzeug sicher 3.m Halter oder Gehäuse 1.6 gehalten wird und nicht herausfallen kann, wird es formschlüssig von zwei Klammern 26 und 27, welche in die Nut N hinter dem Steilkegel K des Werkzeuges W (Fig. 5a) eingreifen, gehalten. Die Klammern 26 und 27, stützen: sich über die Blattfedern 28 und 29 gegen das Haltergehäuse 16 ab. Während das Einführen des Werkzeuges W in den Halter 16 ohne Hilfsbewegung erfolgt, weil der nie) an den :@Terkzeugen Vi des %agazins 1 und der l;ohrsuindel vorbei gefahren werden: kann.
• Der Doppelarm 2 kann vom Zylinder 37 in achsialer Richtung und vom Zylinder 38 über die Kolbenstange 39, die ahnstange 40, die Ritzelbuchse 41 und die Vielkeilwelle 42 drehend bewegt werden. Die Drehbewegung läßt sich in den Grenzstellungen. des Doppelarmes nach beiden Seiten feineinstellbar begrenzen. Dies geschieht über den.in das Ende der Zahnstänge 40 engeschraubten Prallbolzen 43, vjelcher in. der untersten Stellung der Zahnstange gegen die feineinstellbare Gewindebuchse 44, in der obersten Stellung gegen die Stellschraube 43 anschlägt. Die in Fig. 6a und 6b dargestellte Greifervorrichtung besteht im wesentlichen aus zwei gegenüberliegend angeordneten Greiferbacken 46, welche im geschlossenen Zustand das Werkzeug an dem vor dem Flansch 9 gelegenen zylindrischen Schaftteil kraftschlüssig erfassen. Die Greiferbacken lassen sich um-die holzen 47 um ca. 900 so schwenken, daß der Doppelarm 2 an dem Werkzeugen des Magazins und an dem Bobrapindelwerkzeug vorbei, fahren kann. Das Schwenken. erfolgt vom Ilydraulikkolben 48 aus über die Schubstange 49, die Doppelzabnetange 50 und die beiden Ritzel 51 auf die beiden Ritzel 52, welche mit den Greiferbacken 46 verbunden. sind. Die kraft-- und formschlüssige Verk,,eilung der beidem Greiferbacken erfolgt jedoch nicht über die titzel, sondern über den Riegel 533 welcher nach dem Schließen der :Backen mit seinen. Seiten keilartig gegen die am hinteren- Aus Fig. 7 ist ein Werkzeugwechselvorgang in den. Bildern a bis 1 nacheinander zu ersehen.. Bild a zeigt berkzeuge und Doppelarm noch in der Ausgangsstellung, nachdem das gewünschte Werkzeug im PIagazin in die Bereitschaftsstellung gebracht und die Bohrspindel in der richtigen Winkelstellung gestoppt und zurückgefahren wurde. Hiernach klappt der Werkzeughalter oder -Gehäuse 16. im =Tviagazin 1' um ,900 in die-Wechselstellung WW um, gleichzeitig bewegt sich der Doppelarm 2 etwa um eine Vierteldrehung rechts herum (Bild B); bis er mit den Werkzeugachsen in einer Linie steht (Bild c). Dann werden die Werkzeuge WW und WB von den Greiferbacken 46 erfaßt (Bild d). Nach dem Lösen der Werkzeuge aus der Spannung in der Bohrspindel bzw. aus der Sicherung im Halter oder Gehäuse 16,-was im Bild-, nicht siebtbar_ist, rückt der Doppelarm in axialer Richtung nach vorne (Bild e). Anschließend dreht er sich um 180o nach links (Bild f), bis die Werkzeuge in die Spindel- und. Halterachse gelangt sind (Bild@g). Nun geht der Doppelarm in axialer Richtung wieder zurück.: (Bild h). Das neue Werkzeug wird in der Spindel gespannt, das bisherige Bohrspindelwerkzeug rastet im Halter oder Gehäuse 16 ein. Nach dem Öffnender Greiferbacken (Bild i). schwenkt der Doppelarm an den Werkzeugen vorbei wieder eine Vierteldrehung zurück nach rechts in die *Ruhelage, während d'er Werkzeughalter oder das -gebäuse in seine Ursprungslage im Pzagazin zurückklappt (Bild 1)b Ist dies geschehen, (Bild l) kann an der Arbeitsspindel der nächste Arbeitsgang beginnen. und im Magazin das nächste Werkzeug während der Hauptzeit bereitgestellt werden.

Claims (1)

1. Pa t entans prüch e stellung- des zu -wechselnden erkzeuges gegenüber dem- Spindelleasten (Sp)-durch -einen Verriegelungsbolzen (14) arretierbar ist. 5. Werkzeugweehseleinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegung des liechslerdoppelarmes (2) durch eine die- mit dem- Anschlag versehene l.n,triebszahnstange (40-) umfassende längsverstellbare Büchse (44) und eine gegen die Zahnstangenstirnseite verstellbare Schraube (45) begrenzbar-ist..-(Fig. 4).. 6. Werkzeugwechseleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeugmagazin (1) :schwenkbare, den Schaft je eines Werkzeuges aufnehmende und mit einer Rampe, kurve oder @Kulissenführung (17) versehene Gehäuse (16) trägt, von denen das das zu wechselnde Werkzeug tragende Gehäuse unter Lösen der das Werkzeug haltenden Sperre (26,27) geschwenkt wird. 7. Werkzeugwechseleinrichtung nach Anspruch 6, dadureh gekennzeichnet, daß die Werkzeuggehäusg (16) durch den dem hägazin (1) angeordneten Sperren (20) in ihrer Lage parallel zum Magazndrehachse gehalten sind, die in der jiechaelstellung des zu wechselnden Werkzeuges durch einen Kolben (24) im äpindelkasten (Sp) gelöst werden. B. Werkzeugwechseleinrichtung nach Anspruch 7, dadurch Bekennzeichnet, daß die Werkzeuggehäuse (16) zwei federnd nachgiebige, durch einen gemeinsamen Stößel (30) schwenkbare Sperren tragen,