DE1777294A1 - Werkzeugmaschine - Google Patents
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- DE1777294A1 DE1777294A1 DE19611777294 DE1777294A DE1777294A1 DE 1777294 A1 DE1777294 A1 DE 1777294A1 DE 19611777294 DE19611777294 DE 19611777294 DE 1777294 A DE1777294 A DE 1777294A DE 1777294 A1 DE1777294 A1 DE 1777294A1
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- B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
- B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
- B23Q3/157—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools
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- B23Q3/1572—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle the storage device comprising rotating or circulating storing means
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Description
KüAflii'SY & 1'HEGKi]R CORPORATIOIi, Milwaukee 14, Uisconsin/V.ät.A.
Ausscheidung aus Patent ... (Patentanmeldung P 14 02 985·7)
Werkzeugmaschine'
Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine einschließlich
einer Keilbefestigung zun Befestigen eines Werkzeuges.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine Werkzeugmaschine
mit einer Betriebs st nt ion, einer drehbaren Y/erk zeug spindel,
welche eine v/irksame Antriebseinrichtung, die mit dem Werkzeug in Eingriff steht, und eine das Werkzeug festhaltende
Einrichtung aufweist, mit einer Y/erkzeugspeichereinrichtung,
v/elche lösbar Werkzeuge in einer vorbestimmten Winkelstellung
zum einzelnen Einsetzen in die Werkzeugspindel speichern kann, wobei die Werkzeuge in dieser Speichereinrichtung eine wirksame
Antriebseinrichtung aufweisen, die mit der Antriebseinrichtung komplementär ist, welohe an der Spindel vorgesehen
igt, und mit einer Kraftantriebseinrichtung, welohe die Werkzeurspindel
und das daran befestigte Werkzeug drehen kann.
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Das der Erfindung zugrundeliegende Problem beschäftigt sich mit einein wirksamen Antrieb zwischen den Schneidwerkzeug
und der Spindel in einer Maschine mit einen Werkzeugwechsler· Dies erfordert, daß die Spindel ihre
Drehung immer in einer vorbestimmten winklig orientierten Lage anhält, und daß die Werkzeuge in den Ilagazin
in einer besonderen winkelraäßig orientierten Lage getragen
werden, so daß, wenn das Werkzeug von dem Werkzeugwechselmechanismus aus dem Ilagazin zur Spindel
übertragen worden ist, der v/irksame Bohrer eingreift.
Eine Ausführungsform weist einen Keil in dem Y/erkzeug zum Eingriff mit einer Keilbahn in der Spindel auf, um
den wirksamen Antrieb zu erzielen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine Einrichtung
zum Anhalten der Spindel in einer vorbestimmten Winkelstellung nach Anhalten ihrer Drehung, um ihre wirksame
Antriebseinrichtung mit der komplementären Antriebseinrichtung an dem Werkzeug auszurichten, welches aus der
Werkzeugspeichereinrichtung genommen wird, eine angetriebene Werkzeugwechseleinrichtung, welahe den Obergang
des Werkzeuges aus der Speichereinrichtung und das Einsetzen in die Spindel in der gleichen vorgewählten Y/inkelstellung
bewirkt, in welcher das Werkzeug von der Speichereinrichtung gehalten wurde, so daß die komplementären
Antriebseinrichtungen der Spindel und des eingesetzten Werkzeuges in wirksamen Kämmeingriff gebracht werden,
und durch eine Einrichtung zum Betätigen der Einrichtung zum Befestigen des Werkzeuges, um das eingesetzte \7erkzeug
in wirksamen Eingriff mit der Spindel zu halten·
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Vorzugsweise weist die wirksame Antriebseinrichtung .der Werkzeugspindel bzw. des Werkzeuges, welches zu
ihr übertragen werden soll, einen Keil und damit zusammenwirkende
Keilbahn auf·
Die Anordnung kann auch so getroffen sein, daß eine Anordnungaeinrichtung in der Speichereinrichtung zum
Zurückhalten der wirksamen Antriebseinrichtung des gespeicherten Werkzeuges in vorbestimnter Beziehung
zu der Spindel vorgesehen ist, und daß eine Steuereinrichtung anschließbar ist, um die Spindel in eine
vorbestimmte ringförmige Anordnung zu drehen, um die wirksame Antriebseinrichtung der Spindel in eine Stellung
in vorbestimmter Beziehung zu der Anordnungseinrichtung
in der Speichereinrichtung zu bewegen.
Die Antriebseinrichtung der Spindel und die damit eingreifbare Antriebseinrichtung eines Werkzeuges können
auch zusammenwirkende Anschlagfläclien aufweisen, welche v/ahlweise aneinanderliegend miteinander in Eingriff
stehen, um eine wirksame Antriebsverbindung unabhängig von der Drehrichtung der Spindel zu schaffen.
Die Befestigungseinrichtung umfaßt zweclanäßig eine kraftbetätigte
Werkzeugspannhülse, die von der Werkzeugspindel getragen ist, um fest ein Werkzeug darin festzuklemmen,
wobei die wirksame Antriebseinrichtung des Werkzeuges in
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wirksamen Antriebseingriff mit der Antriebseinrichtung der Spindel steht.
Die Antriebseinrichtung kann auch wahlweise betätigbar sein, um die Spindel in eine vorbestimmte Winkellage
zu drehen, um die Antriebseinrichtung der Spindel in vorbestimmter Beziehung mit der Antriebseinrichtung
eines mit Hilfe des Werkzeugwechselmechanismus dahin zu fördernden Werkzeuges auszurichten, um
den Klemmeingriff dazwischen zu erleichtern.
Zweckmäßig umfaßt die Werkzeugspeichereinrichtung ein
v/ahlweise indexierbares Werkzeugspeichermagazin mit einer Vielzahl von Werkzeugaufnahmesupporten, eine
Vielzahl von einzelnen von den Supporten getragenen gespeicherten Werkzeugen mit einer wirksamen Werkzeugantriebseinriohtung,
eine Anordnungseinrichtung, welche entsprechend mit den in dem Magazin vorgesehenen Supporten
in einer solchen Weise verbunden ist, daß die wirksame Antriebseinrichtung der gespeicherten Werkzeuge in
vorbestimmter entsprechender Beziehung zu dem Magazin gehalten wird und eine Einrichtung zum Indexieren des
Magazins zum Anordnen eines vorgewählten Werkzeuges in einer Stellung, welches zu der Werkzeugspindel tibertragen
werden soll.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigen»
Pig ο 1 perspektivisch eine Werkzeugmaschine mit horizontaler
Spindel, ein Werkzeugspeichermagazin und eine Werkzeugwechselvorrichtung,
Pig. 2 eine Seitenansicht in vergrö'ssertem Maßstab, zum
Teil im Schnitt, auf einen Teil des Werkzeugv/echselmagazina,
die Werkzeugwechselvorrichtung und die zugehörige Spindel zur Aufnahme des Werkzeugs,
i'igo 3 einen vertikalen Teilschnitt durch die Werkzeugwechselvorrichtung,
wobei ein Paar von Werkzeugen in ausgetauschter Stallung gezeigt ist,
i'ige 4 eine vertikale S^lmittansicht durch die Werkzeugwechselvorrichtung
mit einem Antrieb zum Herbeiführen der aufeinanderfolgenden Bewegungen, welche
zum Bewirken der Werkzeugwechselarbeit verwendet v/erden,
i'ig. ρ eine Hückanyicht der Nockensteuerung mi υ dazugehörigen
Endschaltern zum Anzeigen, ob die Werkzeuggroifer
sich in zurückgezogener oder in ausgefahrener Stellung befinden,
Fig. 6 einen Vortiakalachnitt durch die Spindel, wobei die
Übertragungsvorrichtung und die Vorrichtung zum
Leinen der Spannzange gezeigt ist,
bad
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i'igο 6a eine vergrösserte Teilausicht der Werkzeugspindel,
Fis· 7 eine vergrösserte vertikale Schnittansicht durcii
das vordere Ende einer Spindel zusammen mit eine λ
Halter für ein Gewindeschneidewerkzeug,
Fig. 8 ein Strangschema des hydraulischen Kreises zum ' Steuern des Antriebsmotors für die Verkzeugspincel
und die Auslasvorrichtung für die Spannzange,
Fig» 9 scliematisch ein hydraulisches Diagramm, welches die
elektrisch - hydraulische Steuereinrichtung zur
Durchführung eines Werkzeugwechsels zeigt,
Fig.io schematiüch ein elektrisches Sehaltdiagramm, welches
einen Teil des Steuerkreises zeigt,
Figo 11 ein anderes schematicches elektrisches Schaltdiagramm,
welches einen anderen Teil des Steuerkreises } zur Durchführung des V/erkzeugwechsels zeigt,
Fig»12 ein Blockschaltbild, welches den Speisestromkreis
zeigt, der di<j selektive Bewegung der Gleitbewegungen
an der Werkzeugmaschine in Abhängigkeit
von dem Bandeingang bewirkt.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ist in Figo 1 eine Werkzeugmaschine
mit horizontaler Spindel und einen länglichen Grundrahmen 25 jowio einem nach vorn herausragendeii Rahmenteil
26 gezeigt. Eine vertikal stehende Säule 2b ist gloitbar
von dem Rahmen 25 in besonderen, nicht gezeigten (ileit-
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bahnen gehalten, um eine Längsbewegung in irgendeiner
Richtung längs der X-Achse zu bewirken* Die vertikal stehende Säule 2ü v/eist obere und untere Seitenteile 29
und 3o auf, die entsprechend angeordnet sind, um die einander
gegenüberliegenden Enden einer drehbaren Hubspindel
34 au trage tu Die Säule 28 besitzt vertikale Führungen
35 und 36, die so angeordnet sind, daß sie zum Gleiteingriff
mit nicht gezeigten Führungen kommen können, welche sich auf der Innenfläche eines in vertikaler Richtung bewegbaren
Spindelkopfes 37 befinden« Die übliche Wandermutter (nicht
gezeigt) ist in dem Spindelkopf 37 in einer solchen Weise befestigt, daß sie mit der in vertikaler Richtung angelenkten
Hu1Oschraube 34 zusammenwirken kann. Der Spindelkopf
ist zusamme.: mit einer nach vorn herausragenden Verlängerung 39 so angeordnet, daß er eine Werkzeugspindel 4o drehbar
lagern kann, welche äich rückwärts in einer solchen Weise erstreckt, daß sie wahlweise durch eine Kraftübertragung
angetrieben werden kann, welche sich im linieren des Spindelkopf es 37 befindet. V/ie in Fig. 1 gezeigt ist, ist im Inneren
des vorderen Aufnahmeendes der Spindel 4o ein Fräser 43 befestigt.
Die sich nach vorne erstreckende Rahmenverlängerung 26
ist mi υ horizontalen nebeneinander liegenden Bahnflächen 45 versehene Diese im Abstand voneinander angeordneter Bannflüchen
45 si.:d ihrerseits so angeordnet, daß sie einen sattel!"üruige:- Support 4B tragen können, der sich wahlweise
quer zu dem Grundrahmen 25 und der Werkzeugspiddel 4o bewegen
kanne
Spindel 4o ist so gelagert, daß sie sich in vertikaler Richtung und damit auf einer Y-Achse bewegen kann, während
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die Längsbewegung längs der X-Achse relativ zu dem Support 48-erfolgt, der seinerseits in der Querrichtung längs einer
Z-Achse bewegbar ist. Auf seiner Oberseite trägt der Support 48 eine Anzeigetafel 49» die ihrerseits abnehmbar
an der oberen Fläche einer Scheibe 5o für das Werkzeug befestigt ist. Die Scheibe 5o ist abnehmbar an parallel verlaufenden
Führungen angeklemmt, die an der drehbaren Tafel 49 vorgesehen sind und mit Längsführungen 52 einer rechten
Scheibenlagerung 53 und mit Längsführungen 54 an einer linken
W Scheibenstütze 55 fluchten<> Eine weitere Scheibe 57 für das
Werkstück ist gleitbar an den Führungen 54 angeordnet und befindet sich in einer Ladestellung zur Vorbereitung einer
nachfolgenden Bewegung längs den genannten Führungen und in Arbeitsstellung auf der umlaufenden Tafel für den Fall,
daß die Scheibe 5o aus der geschilderten Stellung auf den Führungen in eine Entladestellung bewegt wird. Da der tJbertragungsmechanismus
zum Bewirken der wahlweisen Bewegung der Scheibe 5o in eine Entladestellung nicht Teil der Erfindung
ist, ist diese Struktur und die Steueranordnung nicht beschriebenο
. Während eines Bearbeitungsvorganges wird eine Scheibe,
ZeB. die Werkzeugtragscheibe 5o von der oberen Fläche der rotierenden Tafel 49 festgeklemmt, um mit dieser die anzeigenden
Bewegungen auszuführen und um die selektive Querbewegung mit dem Support 48 längs der Z-Achse auszuführen.
Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß beispielsweise während eines Bohrvorganges ein nioht gezeigter Metallbohrer,
der im Inneren der Werkzeugspindel 4o befestigt ist, in
eine ausgewählte Stellung längs den X- und Y-Aohsen bewegt
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wird ο Der Support 4ö wird längs der Z-Achse um das erforderliche
Stück einwärts bewegt, um dem Bohrvorgang durchzuführen und dann nach aus seil geführt, um das Zurückstellen
der Werlczeugspindel zu ermöglicheno In ähnlicher Weise ergibt
sich, daß auch andere Bearbeitungsvorgänge ausgeführt werden können, wenn man eine Bewegung längs einer anderen
Achse bewirkt.
Einer der wesentlichsten Vorteile der Erfindung ist die
!Tatsache, daß die verschiedenen Werkzeuge, welche gebraucht werden, automatisch in die Spindel 40 für die V/erkzeugaufnahme
eingesetzt werden können, und zwar so, daß eine grosse Anzahl verschiedener -öearbeitungsvorgänge mit einem
Minimum an Zeitaufwand für einen Auswechselvorgang für ein Werkzeug durchgeführt werden kann. Die neue Einrichtung erlaubt
es, die Auswechselung eines Werkzeuges von Hand zu vermeiden, weil die \7erkzeugauswechselung ebenso wie alle
anderen Punktionen und Bewegungen der Werkzeugmaschine von
einera Band aus gesteuert werden, auf welchem die Programmierung der Punktionen der Maschine aufgezeichnet ist.
Wie in Pig. 2 gezeigt ist, ist eine stationäre Stützplatte 139 mit einem erweiterten Ansatz versehen, der eine Gewindeöffiiung
aufweist, in die eine nach aussen schauende Kopf- . schraube 142 eingreift, die ihrerseits eine Welle bildet.
Ein seitwärts herausragender Arm 145 ist an dem Gehäuse 144 des Schaltermechanismus 131 befestigt und weist eine Bohrung
auf, in welche eine Kopfschraube 142 zur Schwenkbewegung
angeordnet ist.
Ein Zylinder 147 zum Zurückziehen des Schalters ist mit
einer Kolbenstange H^ versehen, die an ihrem äusseren Ende
an eiri rechteckiges Vorbindungsstück 149 angeschlossen ist,
das seinereeitii mit einer Bohrung versehen ist, in die eine
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drehbare Y/elle 15o eingreift, welche an dem Gehäuse 144
festgemacht ist. Wie in Pig. 2 gezeigt ist, wird die Kolbenstange normalerweise in ihrer äussersten Grenzlage
der Bewegung von einer Feder 151 gehalten, um die Schalter-• federn 13o in eine solche Stellung zu bringen, daß sie nacheinander
mit den entsprechenden Bunden in Eingriff kommen können, die sich an den verschiedenen Y/erkz eughaltern befinden
und auf einer kreisförmigen Bahn sich relativ zu dem Schaltermechanismus bewegen« Beim Eintreffen eines ausge-"
wähiten Y/erkzeuges an der Einsatzstelle wird der Zylindermechanismus
H7 so betätigt, daß er eine Drehung des Gehäuses 144 im Uhrzeigersinn bewirkt und dieses in dio Stellung
bringt, welche gestrichelt in Fig. 2 angedeutet istj
dadurch werden die Schalterblattfedern 1Jo gegenüber dem
kodierten Bund a^ dem ausgewählten Y/eri.zeug in eine zurückgebogene
Stellung bewegt.
Um den zulässigen Bereich der Drehbewegung des Schaltermochanismus
131 einstelle., zu können, hat der rechteckige
Yerbindungsteil 149 einen sich nach oben erstreckendai Arm,
der damit einstückig ist und von einer Stellöcnrauot 153
eingegriffen wird, die in einen Distaxizblock eingesciiraubt
ist, v/elcher einstückig mit dem Support 139 ißt. Satsächlich
ist dadurch die Drehbewegung des Schalters durch den Xopf der Justierschraube 153 in der einen Richtung begrenzt ist,
um die Schraube in der eingestellten lage zu halten. Das Geliäuse 144 weist einen weiteren sich seitlich erstreckenden
Arm 156 auf, der einen üetätigungsnocke^ 157 trägt, der mit
einem Endschalter 15ö oder einem Endsohalter 159 in Eingriff
kommen kaam, was von der Einotellung des Schaltermochaniamu3
131 abhängt. Es ist veratändlicü, daß der Nocken 157 den
Endschalter 158 immer dann betätigt, v/enn das Gehäuse 144 so
nach aussei! verschoben iut, daß die Schalterf edern in den
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kreiciöriaigcn Weg der kodierten Bunde gela gen« Andererseits
bewegt sich der iiocken 157 im Sinne einer Betätigung
des Endschalter** 159» sobald der Zylinder 147 in Tätigkeit
tritt, um den Schaltermechanismus 131 in seine nach innen
Stellung au drehen.
',,'ic ούύϊ. bereits erwähnt ist, wird der Vorga g der Auswahl
eines Werkzeuges in Abhängigkeit von der kodierten Bandeiiiga.-je
information während der Durchführung einer anderen
vorhergehenden Punktion der Lias chine vorgenommen, die im
allgemeinen ein 3carbeitungsvorga:ig sein wird. Ist also
dieser besondere Bearbeitu-igsvorgaug beendet, dann hat sich
ein ausgewähltes './er^acu^ bereits in die Einsatsstelle
für deu Y/erkzeugwechsel in der u'ähe der Werkzeugwechselvorrichtung
6o bewegt. Pur diesen Zeitpunkt und für den Pail, daß ein Werkzeugwechsel von dem Steuerband her gefördert
wird, wird der Spindelkopf 37 als Ganzes längs den X- un>- Y-Achsen in eine Einsatzstelle auf der anderen
3uite der Werkzeugwechselvorrichtung 6o bewegt, λ/ic dies
in ü'ij« 1 geneigt ist. Gleichzeitig wird die V/erkzeugspindel
4o in eine w'inke 1st ellung in entsprechende Ausrichtung
inix der Keilbahn au der Yorratsbüchse gebracht. Nach Abschluss
diese].1 Vorgänge steht die './erka^ugspindel 4o, wie
dieo in ■'•'ig· 2 gezeigt ist, in der Einsat^stelle für den
■.,"orkzüujwechsel rechts von der V/erkZcUgv/echsölvorrichtung
und in einor Ebene, die etwas tiofer liegt als das von dem
I.lagazin 62 getragene ausgewählte Werkzeug. Unabhängig von der Stellung der ',/'erkzeugspindel während des vorangegangenen
ijoarbeitungsvorgaiiges kehrt diese zu der vorbestimmten Einsatzstelle
für den Werkzeugwechsel zurück, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist.
nie Werkzeugwechselvorrichtung 6o besteht im wesentlichen aus
einem nach vorn herausragenden Jcagglied 64, a.i dessen Un-
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terseite ein Paar einwärts gerichtete Führungen 165 und 164 angeordnet sind, die einen mit Planschen versehenen
Support zur Aufnahme des mit Planschen versehenen oberen Teiles des Schlittens 169 aufweisen· Der Schlitten 169,
wie dies in Pig. 2 gezeigt ist, ist mit einem mit Plansch
versehenen oberen Teil versehen, der mit der Unterseite des Supportes 64 über Führungen 163 und 164 zwangsläufig
verbunden ist, damit er sich wahlweise längs einer Achse parallel zu der Drehachse der Werkzeugspindel 4o hin und
her bewegen kann«. Wie in Fig. 2 und 4 gezeigt ist, ist eine
Werkzeugwechselvorrichtung oder ein Werkzeugwechsler 172 schwenkbar an dem Führungsschlitten 169 befestigt, um eine
selektive axiale Bewegung mit diesem Teil längs den Führungen 163 und 164 zu ermöglichen. Der Werkzeugwechsler 172
besteht im wesentlichen aus einem hohlen Gehäuse 174t &*i
dessen oberer Abschlußfläche ein Paar in Abstand angeordneter und nach oben herausragender Führungsanschlage 177 und
angebracht ist. Beim beginn eines Zyklus eines Werkzeugwechsels
sind die Pülirungsanschlage 177 und 178 normalerweise
in Führungseingriff mit der Unterseite der Führungen 163 und 164, so daß das Gehäuse 174 in einer vorbestimmten Winkellage
gegenüber dem Schlitten 169 gehalten wird. Ausserdem werden beim Beginn eines solchen Zyklus der Schlitten
und der drehbar gelagerte Werkzeugwechsler 172 in ihrer äussersten rückwärtigen Stellung relativ zu den Führungen
und 164 und zu dein Support 64 gehalten, wie dies in Fig. und 4 gezeigt ist ο
Der Werkzeugwechsler 172 weist ein Paar nach entgegengesetzten
Richtungen ausfahrbaren Werkzeuggreifer 1tM und 102 auf. Der
Werkzeugwechsler 172 einschliesslicii der erstreckbaron Vferkzeuggreifer
101 und 182 bilden eine Werkzeugeinrichtung,
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wodurch ein ausgewähltes V/erkzeug zwecks Relativbewegung in wirksamen Antriebseingriff mit der Spindel 4o angeordnet
ist c Die Werkzeuggreifer 181 und 182 sind wahlweise aus einer zurückgezogenen lage innerhalb des Werkzeugwechselgehäuses
174 in die voll ausgefahrene Stellung unter Klemmeingriff mit den Werkzeughaltern bewegbar, welche entsprechend
von dem Speichermagazin 62 und der V/erkzeugspindel
4o getragen sind, wie die3 in Pig. 4 gezeigt ist ο
Um den Werkzeugwechsler 172 als Ganzes drehen und eine: Auswechselung
von Werkzeugen bewirken zu können, besitzt das mit diesem verbundene hohle Gehäuse 174 eine damit einstückige,
sich nach rückwärts erstreckende hohle Welle 186, die durch eine kreisförmige Öffnung 187 in dem Schlitten 169
hindurchgreift ι wie dies in Pig. 4 gezeigt ist. Konzentrisch mit der kreisförmigen Öffnung 187 für den Schlitten sind
ein Paar vergrösserte Ausnehmungen angeordnet, um die äusseren I'ührungsbahnen von Wälzlagern 188, 189 auf annehmen, deren
innere Laufbahnen die hohle Welle 186 tragen. Auf der Rückseite des Lagers 189 ist ein Bund 19o auf die hohle
Welle 1ό6 ausgekeilt und besitzt einen rohrförmigen Ansatz,
der bi.. zu der inneren Laufbahn des Lagers 189 reichte
Wie in Pig.'4 gezeigt ist, ist ein Zylinder 193 zwischen da»
Diatanzstück 19o und einer nach rückwärts im Abstand angeordneten Sehaltertragplatte 155 mit Hilfe von umfangemassig
im Abstand voneinander angeordneten Schrauben (nicht ge2ei{j;t)
befestigt. Auf diese Weise sind der Zylinder 193 und diu
Gchaltertragplatte schwenkbar bei entsprechender Drehung der
ro-'irfü:-;uiü-'jii Well υ M-C bewegbar. Die rohrf örmige Well- U;6
erstreckt uicu durch dun Zylinder 193 und ict mi L einum
rü'j];',/äi.'ti{;u... iinde mit (Jcwinde versehen, uru mit einer entspreoiifj..']'-;n
Go1; -.jnmuttur 19t) in Eingriff zu kommen ο
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Zur Erzielung einer automatischen Schwenkbewegung des Gehäuses 174 zur geeigneten Zeit während eines Werkzeugwechsels
trägt der mittlere rückwärtige Teil des Sohlittens 169 ein Paar damit einstückig ausgebildete
axial fluchtende Zylinder 203 und 204, Die Zylinder 203 und 204 sind mit in axialer Riohtung ausgerichteten
Bohrungen zur Aufnahme von Kolben 207 und 208 versehen, die aneinander gegenüberliegenden Enden einer
Zahnstange 209 befestigt sind·
Die Zahnstange 209 ist so angeordnet, daß sie mit entsprechenden Zähnen 210 am zentralen rückwärtigen Umfang
der Hohlwelle 186 in Eingriff kommen kann· Die einander gegenüberliegenden Zylinder 203 und 204 bestehen
aus einem Stück mit dem Schlitten 169 und sind während eines Werkzeugwechselvorganges auf einer geraden
Linie mit diesem zusammen bewegbar, weil der Zylinder 203 nach oben zwischen den Führungen 163 und I64 in
einem hohlen mittleren Teil des Supports 64 eingreift. Immer wenn die Zahnstange 209 sioh. oberhalb des Supportes
64 befindet, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, sind die Führungsanschläge 177 und 178 an der oberen Fläche
des Gehäuses 174, Fig. 3, so ausgerichtet, daß sie mit
der Unterseite der parallelen Führungen I63 und 164 in Eingriff kommen. Andererseits wird das Gehäuse 174 immer
dann, wenn der Kolben 207 betätigt wird, um die Zahnstange 209 in ihre untere Stellung zu drücken, gegen
den Uhrzeigersinn um 180 Grad verdreht, so daß die Führungsanschläge 211 und 212 auf der Unterseite des Gehäuses
174 mit den Führungen 163 und I64 fluchten, wie dien
in Fig. 2 gezeigt ißt·
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Es ist klar, daß die Drehbewegung des Gehäuses 174 in Abhängigkeit von der selektiven Betätigung der Zahnstange
209 gemäß Pig· 4 nur dann erfolgt, wenn der Schlitten 169 in seine äußerste Lage längs den Führungen
163 und 164 bewegt worden isto Wird der Schlitten 169 aus der Stellung, wie in Figo 4 in ausgezogenen
Linien gezeichnet ist, in seine extreme äußerste Stellung
gebracht, kann das Gehäuse 174 wahlweise entweder im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn gedreht
v/erden, ie nachdem, welcher Drehsinn gewünscht ist, um
eine Auswechslung in der Stellung von Werkzeugen herbeizuführen, die von den Werkzeuggreifern 181 und 182
getragen werden, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist· Wie durch unterbrochene Linien in Figo 4 angedeutet ist,
befindet sioh das Werkzeugwechselgehäuse 174 in einer 90°-Zwischenstellung relativ zu dem Schlitten I69 und
zu den äußeren Enden der Führungen 163 und 164, die von dem Support 64 getragen sind· Es ist verständlich, daß
das Gehäuse 174 zusammen mit den daran befestigten Werkzeugen mit den Enden der Führungen nur dann außer Eingriff
ist, wenn sich der Schlitten 169 in seiner äußersten vorderen Stellung befindet··
Um den Schlitten 169 und das Gehäuse 174 in der rückwärtigen
Stellung in der Nähe der Einsatzstelle für den Werkzeugwechsel zu halten, ist eine hydraulische Antriebsvorrichtung
vorgesehen, welche in Fig. 4 gezeigt ist. Wie dort gezeigt ist, ist ein hydraulischer Zylinder 215 mit
seinem vorderen Ende an einer quer verlaufenden Welle befestigt, die in lagerartigen Ausnehmungen gehalten ist,
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welche sich an entsprechenden Schultern des Supportes 64 befinden. Eine in axiale Richtung bewegbare Kolbenstange
219 an dem Zylinder 215 besitzt ein quadratisches Ende 220, das mit Hilfe einer Welle 221 an dem mittleren
Teil eines Betätigungshebels 223 drehbar befestigt ist· Das untere Ende des Betätigungshebels 223 weist eine
quer verlaufende Bohrung auf, damit es um eine Vieile 224
rotieren kann, die an entgegengesetzten Enden innerhalb
" des Schlittens 169 befestigt ist» An seinem oberen Ende
ist der Betätigungshebel 223 mit Hilfe einer Welle 228 drehbar an einem Gelenk 229 gelagert, damit er durch eine
Welle 23O verstellt werden kann, die in dem vorderen oberen
Teil des hohlen Supports 64 angeordnet ist·.Wird der
Zylinder 215 betätigt, um die Kolbenstange 219 in der in Figo 4 gezeigten Lage festzuhalten, werden die damit verbundenen
Teile einschließlich des drehbar angeschlossenen Gelenkes 229 und des Hebels 223 in eine Richtung gedrüokt,
daß sie den Schlitten 169 und den Werkzeugwechsler 172 in ihren extremen rückwärtigen Stellungen festzuhalten, um die
Werkzeuggreifer 181 und 182, Pig· 2, in ihre Betriebsetel-
) lung in der Nähe der Eineatzsteilen für dön Werkzeugwechsel
zu. erhalten· In der rückwärtigen Stellung kommt ein Anschlag 234 an dem Sohlitten in eine solche Stellung, daß er einen
Endschalter 235 betätigt, der an einer inneren Seitenwand des Supports 64 befestigt ist· Nachdem die Werkzeuggreifer
181 und 182 gemäß Pig. 2 während eines WerkzeugwechselVorganges
in Klemmeingriff mit den entsprechenden Werkzeugen zur Seite bewegt worden sind, wird der Zylinder 215» Pig· 4»
betätigt, um eine axiale Bewegung der Kolbenstange 219 zu bewirken und damit den Schlitten I69 und das Gehäuse 174
in die extreme äußerste Stellung au drücken, wodurch die
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Rückzugsbewegung der Werkzeuge aus den entsprechenden Büchsen in axialer Richtung bewirkt wird» Wird der
Zylinder 215 so betätigt, daß er die Kolbenstange 219 in axialer Richtung nach außen bewegt, um den Schlitten
169 und den Werkzeugwechsler 172 nach außen zu bewegen, dann betätigt der Anschlag 234 einen Schalter
236. Sobald dies geschieht, wird das Gehäuse 174 um 180° gedreht, um die Stellung der Werkzeuge zu wechseln»
Der Zylinder 215 wird wieder betätigt, um die Kolbenstange
219 in umgekehrte Riohtung zu drücken und dadruch
den Schlitten und das Gehäuse 174 in die innerste Stellung zurückzuführen; während dieses Vorganges werden die
ausgewechselten Werkzeuge gleichzeitig in die Büohsen eingesetzt, die sich in dem Magazin bzw. in der Werkzeugspindel
befinden·
Um die Werkzeuggreifer 181 und 182 aus der zurückgezogenen
in Fig. 2 gezeigten Lage in eine ausgefahrene Klemmstellung
gemäß Pig. 3 zu bringen, wird ein Antriebsritzel 238 gegen
den Uhrzeigersinn gedreht. Das Antriebsritzel 238 sitzt auf dem äußeren Ende einer Welle 239, die sich rückwärts
durch eine gebohrte öffnung in der rohrförmigen Hülse 196
erstreckt und an ihrem rückwärtigen Ende ein Zahnrad 240 trägt. Die Welle 239 und das Zahnrad 240 sind von einer Betfitigungszahnstange
241 antreibbar. An ihrem vorderen Ende ist die V/eile drehbar in einem Lager 242 gelagert, dessen
äußere Lagerfläche in einer kreisförmigen Ausnehmung in dem Gehäuse 174 ruht, während an ihrem rückwärtigen Ende
die Lagerung in einem Lager 243 erfolgt, dessen äußere Lagerfläche in einer erweiterten kreisförmigen Ausnehmung
besteht, die in dem rückwärtigen Ende der Hohlwelle 186 aus-
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gespart ist. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist ein längliches
rohrförmiges Ende einer Distanzsoheibe 247 mittels der üblichen Gegenmutter 248 in Anschlag mit der
Innenfläche des Lagers 243 gehalten, die auf das äusserste rückwärtige Ende der Welle 239 aufgeschraubt
ist, wobei eine Dichtung 250 vor dem mit einem Flansoh Tersehenen Ende der Distanzscheibe angebracht ist.
Wie in Fig, 4 und 5 gezeigt ist, ist die rohrförmige
Distanzscheine zwecks Drehen mit der Welle 239 befestigt und weist an ihrer mit Flansch versehenen Kanteeine
Nockenscheibe 253 auf· Bei zurückgezogenen Werkzeuggreifern 181 und 182 nimmt die Y/eile 239 eine solche
lage ein, daß die darauf befestigte Nockenscheibe 253 auf einen Endausschalter 254 trifft, der an der Schaltertragplatte
255 befestigt ist. Die kreisförmige Tragplatte bildet einen Träger für den Schalter 254 und auch für
einen Endausschalter 258, der im Winkel zu diesem angeordnet ist ο Die Supportscheibe 255 ist so angeordnet, daß
sie mit einem rohrförmigen Schirm 260 und einer hinteren Deckplatte 261 ein Gehäuse für den Schaltermechanismus
bildet, einschließlich den Schaltern 254 und 258, die einen Teil der kontinuierlichen Steuervorrichtung für
einen Werkzeugwechselvorgang bilden. Die Schaltertragplatte 255, der Zylinder 193 und der mit Flansch versehene
Bund 190 sind so angeordnet, daß sie zusannen mit der hohlen Welle 186 für die V/erkzeugausv/echsclunc Susannen
gedreht werden können.
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Da der Zylinder 193 so angeordnet ist, daß er sich zusammen mit der Ilohlv/elle 186 drehen kann, wirkt er auch
in dem Sinne, daß er die Steuerwelle 239 für die Erfassung des Werkzeuges in der ausgewählten Winkelstellung
zurückhält. Pur die Bewegung der Welle 239 wird das Getriebe
240 auf der Welle zum Eingriff mit der Zahnstange 241 gebracht, die auf ihren entgegengesetzten Enden mit
Kolben verbunden ist, welche so angeordnet sind, daß sie in axial fluchtenden Bohrungen 237 und 244 in den entgegengesetzten
Enden des Zylinders 193 gleiten können· Wenn sich die Zahnstange 241 in der linken Stellung befindet,
wird die Hockenscheibe 253 in Wirkungseingriff mit dem Endschalter 254 gehalten und zeigt an, daß die entsprechenden
Werkzeuggreifer 181 und 182 in der in Figo 2 gezeigten zurückgezogenen Lage sinde Wenn die Werkzeuggreifer
181 und 182 jedoch nach außen gedrückt werden, um ein Werkzeug erfassen zu können, dann wird die Zahnstange 241»
wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, in ihrer äußersten Stellung rechts gehalten, und die Nockenscheibe 253 bleibt in
Wirkungseingriff mit dem Endschalter 258. Sind die Werkzeuggreifer
181 und 182 zum Klemmeingriff mit den Werkzeughaltern ausgefahren, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist,
wird ein hydraulisches Druckmittel unter überdruck kontinuierlioh in den Zylinder 193» Fig. 4, gedrückt, um die
Zahnstange im Sinne einer Bewegung nach rechts zu verschieben. Auf diese Weise wird ein kontinuierlicher Klemmdruck
auf die Werkzeuggreifer 181 und 182 während einer Werkzeugwechselbewegung ausgeübt.
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Es sei nun angenommen, daß das Magazin für die Werkzeuge und der Spindelkopf 37 die in Fig. 1 und 2 gezeigten Lagen zur Vorbereitung für einen Werkzeugwechsel einnehmen· Es sei weiter angenommen, daß die
Werkzeugklemmvorriohtungen, die in entsprechender Weise jeder einzelnen Speioherbüchse in der Matrix 62
und der Werkzeugspindel 40 zugeordnet sind, gelöst wurden und die Werkzeugspindel 40 winkelmäßig so eingestellt ist, daß die Keilbahn in die richtige Stellung
gegenüber der Keilbann an der Speicherbüohse 84 gebracht ist· Unter diesen Umständen befindet sich die
Zahnstange 241 in_ der linken Stellung und die Werkeeuggreifer 1Θ1 und 182 in der zurückgezogenen. Stellung)
während der Nocken 253 mit dem Schalter 254 in Eingriff steht« In diesem Augenblick wird ein Zyklus für tintn
Werkzeugwechselvorgang von einem Signal aus einem binären Steuersystem eingeleitet· Hierauf wird die Zahnet enge 241 (Fig· 4) naoh rechts bewegt, um die Ausfahrbewegung der Werkzeuggreifer 181 und 182 aus der zurückgezogenen Stellung,Fig· 2, zu bewirken, so daß si· in Eingriff mit den Werkzeugen kommen, die von der Matrix 62
bzw. von der Werkzeugspindel 40 gehalten werden (Fig* 3)·
Sobald dies geschehen ist, wird der hydraulisch· Zylinder 215, Fig. 4, betätigt, um eine gradlinige Vorwärtsbewegung des Schlittens 169 und des Werkzeugwechslers
nach vorn zu bewirken, bis zu der Grenze der Bewegung, die durch die Lage der Phantomlinie in Fig. 4 gegeben 1st· Anschließend wird die'Zahnstange 209 naoh rechts gedrückt,
um eine Drehbewegung der ganzen Werkzeugwechselvorrichtung zusammen mit den auf ihr.angebrachten Werkzeugen um
180° gegen den Uhrzeigersinn zu bewirken, um die Ansohläge
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211 und 212 in annähernd horizontaler Fluchtung mit der Unterseite der Führungen 163 und 164 zu bringen.
Der Zylindermechanismus 215, Fig. 4, wird dann wieder
betätigt, um den Schlitten 169 und den Werkzeugwechsler 172 bis zum Anschlag in der Rückwärtsrichtung zurückzuführen.
Während dieser Rückwärtsbewegung werden
diese Führungsanschläge 211 und 212 in Eingriff mit den Unterseiten der Führungen 163 und 164 bewegt, um
die ausgewechselten Werkzeuge wieder in richtige Fluchtung mit den entsprechenden Speicherbüchsen an dem Magazin
62 und an der Werkzeugspindel 4O zu bringen. Die ausgewechselten Werkzeuge werden in die Speicherbüchsen
eingesetzt, wobei ein Werkzeug 61 in die Werkzeugspindel 40 und ein Werkzeug 43 in eine leere Speicherbüchse
in dem Werkzeugmagazin 62 eingesetzt wird. Die Werkzeuge v/erden dann in den ausgewechselten Stellungen
festgeklemmt und die Zahnstange 241, Fig. 4, wieder in ihre linke Stellung geschoben, um die Werkzeuggreifer
181 und 182 in die zurückgezogene Stellung zur Bereitschaft für den nächsten Werkzeugwechselzy3:lus zurückzuziehen«,
Die eigentliche geradlinige Bewegung des Tragschlittens und des Werkzeugswechslers 172 von der rückwärtigen
In die äußere Stellung ist durch die ausgezogenen Linien und durch die Phantomlinien in Fig. 4 angedeutet,
wie dies oben erwähnt ist. Es ist klar, daß der Werkzeugwechsler 172 sich gegen den Uhrzeigersinn dreht,
um eine Auswechslung während dieses besonderen WerkzeugzykluB
zu bewirken. Nach dem die Werkzeugwechselvorrichtung dafür gesorgt hat, daß die ausgewechselten Werkzeuge
in die gewünschten Stellungen gebracht sind und die Werkzeuggreifer 181 und 182 in ihre zurückgezogene Stellung
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zurückgekehrt sind, ergibt sich, daß der Werkzeugwechsler 172 eine solohe Lage einnimmt, daß die Führungsanschläge
211 und 212 in Führungseingriff mit der Unterseite
der Führungen gehalten werden. Während des nächstfolgenden Werkzeugwechselzyklus ist demzufolge die allgemeine
Folge von Ereignissen identisch mit der soeben beschriebenen mit der einen Ausnahme, daß die Werkzeugwechselvorrichtung
172 um 180° im Uhrzeigersinn gedreht wird, um die Führungsanschläge 177 und I78 in Ausrichtung
mit den Führungen zu bringen. Auf diese Weise hängt die Drehrichtung des Werkzeugwechslers 172 von der Stellung
ab, die er im Augenblick des Beginns des Werkzeugwechselvorganges eingenommen hate Jeder folgende Zyklus
zur Herbeiführung eines Werkzeugwechsels bewirkt eine Drehung der Werkzeugwechselvorrichtung 172 um 180° in
entgegengesetzter Richtung,
Einer der Hauptvorteile der Erfindung ist die Tatsache, daß Schneidwerkzeuge oder Fräser mit verhältnismäßig
großem Durchmesser einwandfrei zwischen Speichermagazin und Werkzeugspindel nacheinander ausgewechselt werden können.
Dies v/ird einerseits durch die neue Art des Ausfahrens der Werkzeuggreifer aus einer zurückgezogenen Stellung
in die ausgefahrene Klemmstellung mit den Werkzeugen
bewirkt. Die Werkzeugwechselvorrichtung 172 ist auch weiterhin so angeordnet, daß sie in keiner Weise mit dem
Werkzeug kollidiert, welches ausgewencselt werden soll» Die Werkzeuggreifer 181 und 182 sind so angeordnet, daß
sie mit den einzelnen die Kodierung tragenden Bunden für die Werkzeugidentifizierung zum Eingriff kommen. In ähnlicher
Weise werden die Werkzeuggreifer in ein Gehäuse kleinsten Ausmaßes so zurückgezogen, daß sioh das ganze
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Gehäuse in einer Stellung zwischen der Vorderfläche der Werkzeugspindelverlängerung 39 und der Rückseite
eines auszuwechselnden Werkzeuges, beispielsweise des
Fräsers 43 nach Fig. 1 befindete
Während eines Werkzeugwechselzyklue, bei dem die gesamte
Vorrichtung 172 um 180° gedreht wird, nehmen die Werkzeuggreifer 181 und 192 eine solche Lage ein, daß
sie die Werkzeuge mit einer genügend großen Kraft erfassen, um eine Winkelvemohiebung der Werkzeuge zu
vermeiden© Es werden daher die Keile an den Werkzeughaltern mit den entsprechenden Keilnuten in den Werkzeugbüchsen
für den Eingriff bereit gestellt* In ähnlicher Weise wird die Keilbahn bei einer Stellung der
Werkzeugspindel so in die richtige Winkellage zu Beginn
eines Werkzeugweohselzyklus gestellt, daß sie den zugehörigen Keil an dem Werkzeughalter des Werkzeugs, das
dort eingesetzt werden soll, erfaßte Während des Werkzeugwechselzyklus wird die Steuervorrichtung für die
Winkeleinstellung der Werkzeugspindel so eingestellt, daß die Spindel zwangsläufig in der vorbestimmten Winkelstellung
gehalten wird· Sobald das ausgewählte Werkzeug dort eingesetzt worden ist, werden die Schrägflächen
des Keils an dem entsprechenden Werkzeughalter zum Eingriff mit der Keilbahn in der Spindel gebracht,
so daß sich eine schwache Winkelbewegung des Werkzeughalters innerhalb des Werkzeuggreifere ergibt. Auf diese
Weise bilden nach Betätigung der Spindelklemmvorriehtung
im Sinne des Festklemmens eines neuen ausgewählten Werkzeuges
auf der Spindel die zusammengehörige Keilbahn und der Keil eine Antriebsverbindung zwischen der Werkzeug-
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spindel 40 und dem ausgewählten Fräserο Obwohl der zwangsläufige
Antrieb zwischen der Werkzeugspindel und dem Fräser für sämtliohe Typen von Schneidwerkzeugen vorteilhaft
ist, ist er besonders vorteilhaft für Präser oder sonstige Schneidwerkzeuge großen Durchmessers wie beispielsweise
für den Fräser 43 in Fig· 1,Es ist hier besonders hervorgehoben, daß der vollständige Werkseugweohselzyklus automatisch
erfolgt, ohne daß irgendeine Einstellung von Hand ψ erforderlich ist· Auf diese Weise kann der Spindelkopf 37
als Ganzes so bewegt werden, daß er den nächstfolgenden Arbeitsvorgang bewirkt, nachdem das ausgewählte Werkzeug
an die Werkzeugspindel angeklemmt ist und der Antriebskeil
in die Keilbahn auf der Spindel eingreift·
Während eines solohen Vorgangs wird das Werkzeugspeichermagazin 62 zusammen mit der Anzeigevorrichtung entsprechend
der binären Steuerung weiterbewegt, um das als näohstes ausgewählte Werkzeug für die Zwecke der Bedienung in
die Nähe der Werkzeugwechselvorrichtung zu bringen.
Die neuen Werkzeuggreifer 181 und 182 werden gleichzeitig in die ausgefahrene Klemmstellung bewegt, nachdem das Zahnrad
238 sich gegen den Uhrzeigersinn gedreht hat, wie dies in Fig. 2 und 3 gezeigt ist. Zwecks Vereinfachung der Beschreibung
wird nachfolgend nur die Wirkungsweise des Werkzeuggreifers 182 im einzelnen beschrieben, da es völlig
klar ist, daß der Werkzeuggreifer auf idtntisohe Weise betätigt wird wie der Werkzeuggreifer 182· Wo es für vorteilhaft
gehalten wurde, sind die entsprechenden Teile,
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die zu dem Werkzeuggreifer 181 gehören* mit derselben
Bezugsziffer versehen wie die zu dem Werkzeuggreifer 182 gehörigen Teile mit der Ausnahme, daß diejenigen
Teile, die zu dem Greifer 181 gehören, mit dem Zusatz "T" versehen sind·
Das Zahnrad 238 kämmt mit einer Zahnstange 263, die
für eine gradlinige Bewegung von dem gabelförmigen unteren Teil eines Werkzeugwechselhebels 268 in wirksamem
Gleit sitz gehalten ist. Wie in I1Ig. 2 und 3 gezeigt
ist, v/eist der vordere obere Teil des Werkzeugwechselhebels 268 eine sich in Längsrichtung erstrekkende
Hut 269 auf, die mit einer einstellbaren Begrenzungsschraube 27O zusammenwirkt, welche in das Gehäuse
174 eingeschraubt ist, um die nach außen gerichtete Ausfahrbewegung
des Werkzeugwechselhebels 268 zu begrenzen. Zwischen den sich abwärts erstreckenden Gabeln an dem
vorderen Abschnitt des Werkzeugwechselhebels 268 ist die Unterseite des vorderen Teils mit einer ebenen Gleitbahn
272 versehen, die gleitbar in eine entsprechende Laufbahn
des vorderen Teiles der Zahnstange 263 eingreift„ Hinter
einer vertikalen Schulter 273, die den oberen Abschnitt des Werkzeugwechselhebels 268 begrenzt, befindet sich eine
in Längsrichtung verlaufende öffnung zwischen den nebeneinanderliegenden
Gabeln oder Armen 275 und 276, die aus einem Stück mit dem Werkzeugwechselhebel 268 bestehen.
Die Unterseite der Zahnstange 263 greift gleitbar in eine ebene Lauffläche an der oberen Fläche eines Zahnstangen-Supportes
278 ein, der fest zwischen den nach unten und !rückwärts ragenden Armen 275 und 276 befestigt ist, väche
mit Hilfe von Stiften 279 mit dem Werkzeugwechselhebel zu einem Teil vereinigt sind.
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Der vordere obere Teil des Werkzeugwechselamres 268
trägt eine halbkreisförmige Fläche 281, die so angeordnet ist, daß sie mit einer entsprechenden komplementären
halbkreisförmigen Ausnehmung 282 an einer Werkzeugwechselklammer 283 zusammenwirken kann, welche
an dem vorderen Teil des Werkzeugwechselhebels 268 angelenkt ist.
Ein Betätigungsstift 288 ist auf entgegengesetzten Enden zwischen den Armen 289 und 290 befestigt, die
mit der drehbaren Werkzeugwechselklammer 283 aus einem Stück besteheno Befindet sich der Werkzeuggreifer
181 in seiner zurückgezogenen Lage, v/ie dies in Fig. 2 gezeigt ist, ist die Anordnung derart, daß
der Betätigungsstift 288, der fest an der bewegbaren Klammer 283 sitzt, in eine Hockenflache 293 eingreift,
die an dem äußersten vorderen Ende der bewegbaren Zahnstange 263 ausgebildet ist. Wenn sich der Werkzeuggreifer
182 in seiner ausgefahrenenen Klemmstellung befindet,
wie dies in Figo 3 gezeigt ist, greift der Betätigungsstift
288 an der bewegbaren V/e rk ζ eugkl amm er 283 in eine halbkreisförmige öffnung 294 ein, welche in den oberen
vorderen Teil der Zahnstange 263 ausgebildet ist und in der Nähe der winkelförmigen Hockenfläche 292 liegt.
Während der Bewegung aus der vollkommen zurückgezogenen Stellung gemäß Fig. 2 in die ausgefahren/le Klemmstellung
gemäß Fig. 3 wird die Zahnstange 263 ein wenig relativ zu dem Werkzeugwechselarm 268 verschoben, wie dies nachfolgend
näher erläutert ist.
c Γ 1 0 9 8 A 7 / 0 5 7 9 bad original
Der Werkzeuggreifer 182 umfaßt eine Anordnung mehrerer bewegbarer Teile einschließlich des Werkzeugwechselarmes
268, des Zahnstangensupports 278, welcher an dem Arm 268 befestigt iet, der Zahnstange 263 und der Werkzeugwechselklammer
283, die an dem Arm 268 angelenkt istc
Die gesamte Anordnung mit dem ausfahrbaren Werkzeuggreifer
182 ist für die gradlinige Gleitbewegung in Bahnen geführt, welche innerhalb des Gehäuses 174 liegen, sowie
in Führungen, die aus einer Deckplatte 296 bestehen, die an dem Gehäuse 174 mit Hilfe von Kopfschrauben 297 befestigt
sind. Wie in Pig· 2 und 3gezeigt ist, weist das Gehäuse 174 obere und untere Führungsbahnen 303 und 304 auf,
welche parallel zueinander angeordnet sind, um den vorderen oberen Teil des Werkeeugweoheelarmes 268 und dessen unteres
Teil aufzunehmen. In ähnlioner Weise haben die einander gegenüberliegenden
Flächen dee Werkzeugwechselarmes 268 für eine wirksame Gleitbewegung eine Bahnfläche 305 in dem
Gehäuse 174 sowie eine dazugehörige Bahnfläche 306, welche sich an der Innenfläche des äußeren Supportdeckels 296 befindet
.
Es ist klar, daß der Eingriff der öffnung 281 mit dem Werkzeughalter
eine weitere Bewegung nach außen des Klemmarmes 268 verhindert. Zu dieser Zeit wird die Zahnstange 263 gegen
den stationären Klemmarm 268 in einer solchen Weise nach außen gedrückt, daß die halbkreisförmige Öffnung 294
in der Zahnstange den BetätigungS3tift 288 eingreift, welcher
von dem schwenkbaren Klemmarm 283 getragen ist. Wenn dieses eintritt, bewirkt eine fortgesetzte Bewegung der
Zahnstange mit dem Bolzen 288, welcher mit der halbkreisförmigen Öffnung 294 in Eingriff steht, eine Schwenkbewegung
des Klemmarmes 283 in Klemmeingriff mit dem Werkzeughalter,
wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Wenn die Klemmbewe-
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gung nun bewirkt ist und eine Feder 310 von einem Anschlag
3O9 zusammengedrückt ist, wird der Klemmdruck
kontinuierlich mit Hilfe des hydraulischen Kolbens aufrecht erhalten, welcher fortfährt, das Zahnrad 238
gegen den Uhrzeigersinn zu drehen.
Bei Abschluß eines Werkzeugwechselzyklus, d.h. nachdem ^ die ausgewechselten Werkzeuge wieder in die Speichermatrix
und Werkzeugspindel eingesetzt worden sind, werden die entsprechenden Werkzeuggreifer 181 und 182 in
die zurückgezogenen Stellungen gemäß Fig. 2 zurückbewegt. Dies erfolgt automatisch aufgrund der Einwärtsbewegung
der Zahnstange 263, wodurch eine Drehung des Zahnrades 238 im Uhrzeigersinn bewirkt wird, um eine linksbewegung
der Zahnstange 263 in die in Fig. 3 gezeigte Stellung zu bewirken. Zu Beg inn wird die halbkreisförmige
Öffnung 281 an dem Werkzeugklemmarm 268 nach der liiilrsbewegung der Zahnstange 263 zum Zurückziehen des
Werkzeuggreifers 182 in der Anschlagstellung mit dem
Werkzeughalter zurückgehalten, und zwar durch die fortdauernde Wirkung der Feder 310 und des Anschlages 309 für
die Zahnstange. Drückt die Feder 310 den Klemmarm 268 nach außen, dann bewirkt eine Bewegung der Zahnstange 263 nach
linies eine Drehung der beweglichen Werkzeugklammer 282 im
Uhrzeigersinn, und diese Bewegung wird fortgesetzt, bis die winklige Nockenfläche 292 an der oberen Fläche der
Zahnstange wieder in das Stück 288 an der bewegbaren Klammer 283 eingreift. Während dieses Zeitraumes wird die
Sperrplatte 312 außer Eingriff mit den Nockenotiften
und 342 gebracht und nachgiebig in die obere Verriegelungostellung
durch Wirkung der Feder 318 und der Muten 535 und
336 vorgespannt. Wenn dies eintritt, greift das linke Ende
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der Zahnstange 263 in einen Anschlag 345 ein, der mit Hilfe von Kopfschrauben an den linken Enden der Arme
275 und 276 befestigt ist. Ist also die nockenscheibe
312 in Sperreingriff zwischen der Zahnstange 263 und dem Werkzeugklemmarm 268, werden diese Teile nach links
in die vollständig zurückgezogene Stellung zurückgezogen, weil die Zahnstange 263 auf den Anschlag 345 trifft.
Die einwärts gerichtete Rückzugbewegung des Y.rerkzeuggreifers
182 ist durch den Eingriff des Anschlages 345 an den rückwärtigen Enden der Arme 275 und 276 mit einer Stellschraube
346 begrenztm welche in eine G-ewindebohrung in einer Y/and des G-ehäuses 174 eingeschraubt isto
Sowohl während der nach außen gerichteten Kleranbev/egung
als auch während der Rück zug sbewegung wirkt der V/erkseuggreifer
181 in gleicher V/eise wie der Greifer 132 und in genau koordiniertem Synchronismus mit diesem. Zwecks Vereinfachung
der Beschreibung und der Zeichnungen sollen jedoch nur die größeren wirksamen Teile dos Vorkzeuggreifers
181 nit den gleichen Bezugsziffern versehen werden, denen
der Buchstabe "T" zugefügt' ist. Der V/erkzeuggreifer 131
besteht im wesentlichen aus einem V/erkzeugklenimarm 268 T
mit einem gabelförmigen Teil, zwischen dem sich ein Zahnstangensupport
278 T befindet. Die übrigen zusammenwirkenden Teile einschließlich der drehboren Sperrplatte 312 T
und der Betätigungsfeder 31C T wirken auf eine V/eise zusammen,
die gleich derjenigen ist, wie sie für den './erk~
zeuggreif er 132 beschrieben worden is!.. Auf ähnliche './eise
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greift eine winkelförmige Iiockenfläche 292 T an der
drehbaren Werkzeugklammer 283 T an und hält diese in der geöffneten Stellung, sobald der Werkzeuggreifer
181 in der vollständig zurückgezogenen Lage gemäß Pig. 2 gehalten wird.
Eine Voraussetzung für einen Werkzeugweohselvorgang ist die Notwendigkeit, die ganze Werkzeugspindel 40
längs der X- und Y-Achsen in die richtige erforderliche Stellung in die ITähe des Werkzeugwechselmechanismus
60 zu bringen, wie dies in Fig. 1 und 2 gezeigt ist. Während dieser Zeitspanne für die Bewegung der
Werkzeugspindel in die erforderliche Stellung für
einen beabsichtigten Werkzeugwechsel ist es weiterhin erforderlich, die Werkzeugspindel in eine vorbestimmte
Winkelsteilung zu drehen, in welcher die an ihr vorgesehene
Ke üb ahn in der richtigen Lage gegenüber der Keilbohn
in der Werkzeugnagazinbüchse steht„ Die Einstellung
zur Herbeiführung der winkelgerechten Stellung der Werkzeugspindel
erfolgt durch einen Synchronmotor 353 (synchro) dessen Rotor immer dann angetrieben werden muß,
wenn sich die Werkzeugspindel zur Herbeiführung eines Bearbeitungsvorganges drehte Der Kraftantrieb zum Drehen
der Werkzeugspindel 40 dient wohl zum Antrieb der Spindel für einen Bearbeitungsvorgang als auch zur Herbeiführung
der erforderlichen Logekontrolle der Spindel in einer bestimmten Winkelet ellung entsprechend dem Lruf
des Synchronmotors 353. Dies wird auf elektrischem Weg erreicht, wobei der Synchronmotor 353 ein ^ehlersignnl
erzeugt, um eine Winkelbewegung der Werkzeugspindel 40 herbeizuführen.
0*e 1098A7/0579 ,
»AO ORIGINAL
177729A
Stun Aufrechterhalten der richtigen Winkelbeziehung zwischen
dem Rotor des Synchronmotor 353 und der Werkzeugspindel
40 ist der Synchronmotor 353 so angeordnet, daß er unmittelbar durch eine direkte Zahnradverbindung angetrieben
werden kann, und zwar unabhängig von dem ausgewählten Betrag der Spindelbewegung. Um dieses zu erzielen,
ist ein Ausgangszahnrad 392 fest an dem rückwärtigen
Ende der Spindelantriebswelle 572 befestigt. Das Zahnrad 392 greift seinerseits in ein Zahnrad 393 ein,
das fest auf den inneren Ende eines V/ellenstumpf es 394
a_bowidnet ist, der seinerseits in dem Lager 395 gelagert
ist, dessen äixßere Begrenzungen in einer Bohrung lii einer Deckplatte 396 befestigt sind, die an dem Spindelkopf
37 eingeschraubt ist«. Der Y/eil en stumpf 394 ist
über eine biegsame Kupplung 401 nit der Rotorwelle des Synchronmotors 353 verbunden, dessen Ständer unmittelbar
iüit einer Tragwand verbunden ist, welche einstückig mit
■.u;d in Abstand hinter der Abdeckplatte 396 ist«, Aus dier.er
Anordnung ergibt sich, daß der Rotor des Synchronmotors 353 über die biegsame Kupplung 4OI, den '.Veil en stumpf
3Γι4 und die Zahnräder 393 und 392 von der 7/eile 372 angetrieben
ist, die ihrerseits direkt über das Zahnrad 309
mit dem Zahnrad 390 verbunden ist, das seinerseits unmittelbar
o.uf der w'erkzeugspindel 40 aufgekeilt ist. Durch
diese Anordnung befindet sich der Rotor des Synchronmotor
353 stets ir. der richtigen Y/inkelstellung zu der Y/erkzeugspindel
40. Ebenso kann die Taktgebereinrichtung einschließ
lich des Synchronmotors 353 unmittelbar dc'druch von der Maschine abgenommen werden, daß die Kopfschrauben 402 abgeschraubt
werden, um die rückwärtige Deckplatte 396 abzunehmen, die ihrerseits die Tragvorrichtung für die miteinander
verbundenen Teile der Taktgebervorrichtung ist.
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Die Werkzeugspindel 40 dreht sich innerhalb des Spind'elkopfes
in einem Paar vorderer Spindellager 405 und einem Paar rückwärtiger Spindellager 406.
Die äußeren Laufkränze des Spindellagers 405 sind in
einer kreisförmigen Öffnung in der Spindelerweiterung
39 untergebracht und dort mit Hilfe eines Lagerhalters 407 befestigt, der sich an dem vorderen Ende der Spindelerweiterung
39 befindet und mit Kopfschrauben 4O8 festgeschraubt ist· Die äußeren Laufkränze der Spindellager
405 sind in dem richtigen axialen Abstand mit Hilfe
eines rohrförmigen Distanzstückes 4O9 gehalten· In
ähnlicher Weise dient eine Schulter, die gegen das vordere Ende der Spindel 40 drückt, zur Anlage der inneren
Laufkränze des Lagers 405, dje durch ein rohrförmiges Distanzstück 411 voneinander getrennt sind· Der Klemmdruck
zum Halten der Spindel 40 in Eingriff mit dem Lager 405 wird von einem hinten gelegenen rohrförmigen Distanzstück
412, der Nabe des Zahnrades 390 und einer Abstandsscheibe 413 ausgeübt 9 während die inneren Laufkränze der
Lager 406 und ein Abstandstück 414 gegen eine Spannmutter 415 drücken, die direkt auf das rückwärtige Ende der Spindel
4P geschraubt ist· Ein mit einem Flansoh versehener Bund 418 ist hinter der einstellbaren Spannmutter 415 auf
die Spindel aufgeschraubt· Auf diese Weise dreht sioh die gesamte Spindelanordnung einschließlioh des Bundes 418 und
der Teile, die vor diesem liegen, als eine einzige Einheit, während sioh das ZWinrad 390 für den Spindelantrieb dreht·
109847/0579 MD own«.
Wie In Pig. 6 und 6 A gezeigt ist, ist auf das vordere Ende der Werkzeugspindel 40 eine kreisförmige Platte
417 gesetzt« Die Platte 417 v/eist eine kreisförmige
Öffnung zur Aufnahme des Schaftes eines Werkzeughalters und eine Keilbahn 419 auf, welche lösbar in den Keil 87
eines Werkzeughalters eingreifen kann, so daß zusammenwirkende Anschlagflächen geschaffen v/erden, um eine wirksame
Antriebsverbindung zwischen dem Werkzeug und der
Werkzeugspindel zu schaffen. Um ein Werkzeug lösbar in Eingriff mit der Spindel 40 zu halten, ist eine betätigte
Werkzeughalteeinrichtung vorgesehen, v/elche in diesem
besonderen Fall eine kraftbetätigte ausdehnbare Spannpatrone 422 ist. Das vordere Ende der Werkzeugspindel ist
hinter der Platte 417 mit einer abgeschrägten Bohrung versehen, welche den komplementären schrägen Umfang 421
der axial bewegbaren Spannpatrone 422 aufnehmen kann. Um eine leichte axiale Vorwärtsbewegung des Teiles 422 in
gelöste Stellung zu erlauben, ist das vordere Ende von der inneren Fläche der Spindelplatte 417 etwas zurückgesetzt«
Wie im folgenden noch näher erläutert wird, ist die Spannpatrone normalerweise nachgiebig in eine innere
Klemmstellung gedrückt. Gegen ihr rückwärtiges Ende zu trägt die Spannpatrone 422 eine Keilbahn, die gleitbar mit
dem inneren Ende einer Kopfschraube 423 in Berührung kommen,
kann, welche in eine radiale Bohrung der Wandung der Werkzeugspindel 40 eingeschraubt ist. Die Spannpatrone 422 wird
sowohl in der nach vorne und in axialer Richtung gelösten Stellung als auch während einer axialen Verschiebung in
irgendeine Richtung mit Hilfe der Kopfschraube 423 gehalten. In der axialen rückwärtigen Klommstellung, wird die
Spannpatrone in fester Winkellage sowohl von der Schraube 422 als auch durch den Klemmeingriff zwischen den entsprechenden
Flächen an der Spannpatrone 422 und der Spindel
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gehalten. Um eine Klemmwirkung zu erzielen, besitzt die Spannpairone eine größere Anzahl von Längsschlitzen
(nicht gezeigt) zur Erzielung einer wirksamen Antriebs verbindung zwischen einem V/erkzeug und der Spindel
40. Während ihrer Drehbewegung ist der Keil 87 an dem Werkzeughalter geeignet, in Eingriff mit der
Keilbahn 419 an der Spindelplatte 4I7 gehalten zu werden,
weil eine Klemmwirkung der Spannpatrone mit dem Schaft des Werkzeughalters besteht. Y/enn also ein Präser
fest auf die Werkzeugspindel geklemmt ist und bedient man sich dabei der Spannpatrone 422, wirkt die
Spindel 40 als wirksamer Antrieb für den Fräser während
eines Bearbeitungsvorganges. Diese Anordnung gibt sowohl ein Zusammenwirken zwischen den konischen zusammengehörigen Flächen an dor Spannpatrone und an der V.'erkzeugspindel
±m Sinne einer konzentrischen Ausrichtung oineo
Werkzeuges mit der Achse der Spind el drehung als auch ein Klemmsitz mit dem Werkzeug, um einen wirksamen Antrieb
mit Hilfe der Keilverbindung aufrecht zu erhalten. Iiit
anderen YVorten bietet diese besondere Anordnung sowohl
die Vorteile einer wirksamen Keilverbindung, als auch die Vorteile der Möglichkeit einer schnellen Demontage
infolge der Verschiebbarkeit der geschlitzten Spannpatrone 422 in axialer Pachtung„
TJm ein Werkzeug vor einem Werkzeugwechsel zu lösen, wird die Spannpatrone 422 in axialer Richtung nach vorne gostoßen,
damit sie sich in der V/eise etwas ausdehnen kann, daß ein Werkzeug in axialer Richtung von der Werkzeugspindel
40 abgezogen werden kann. Nachdem nun ein Werk-
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zeugwechsel vorgenommen ist und das ausgewechselte Werkzeug
in die Spannpatrone eingesetzt ist, wird letztere in axialer Richtung nach hinten gedrückt, so daß das ausgewählte
Werkzeug in Antriebsverbindung mit der Werkzeugspindel
40 gelangt. Unmittelbar vor der rückwärtigen axialen Bewegung der Spannpatrone 422 muß das Werkzeug in
die entspannte Spannpatrone 422 eingesetzt werden· Ist dies geschehen, greift das schräge Innenende des Keiles
87 in die Keilbahn 419 ein, um eine leichte notwendige Winkelausrichtung des Werkzeuges mit dem einen oder anderen
der 'werkzeuggreifer 181 und 182 herbeizuführen, so
daß der Keil 87 in genaue Fluchtung mit der Keilbahn 419 kommt. Sobald dies geschieht, führt die Einsetzbewegung
des Werkzeuges, wie nachfolgend noch näher erläutert wird, in ähnlicher Weise zur Aufhebung der dynamischen Winkeleinstellung
der Synchronvorrichtung 353 für die Spindeletellung·
Hierauf wird die Spannpatrone nach genauer Ausrichtung zwischen Werkzeug und Spindel und nach vollständiger
Einführung in die entspannte Spannpatrone nach rückwärts gestoßen, um die erforderliche Klemmwirkung zu bewirken.
2ur Erzielung einer selektiven axialen Bewegung in einer beliebigen Richtung befindet sich das innere rückwärtige
Ende der Spannpatrone 422 in Gewindeeingriff mit dem vorderen
Ende einer rückwärts ragenden rohrförmigen Einziehütange 426· Die rohrförmige Stange 426 erstreckt sich
durch eine axiale Bohrung in der Spindel 40 und trägt an ihrem rückwärtigen Ende einen Anschlagbund 427 mit einem
Gewinde· Ein nachgiebiger dehnungsfähiger Stapel von
Scheibenfedern 428 befindet sich zv/ischen den Druckstükken
429 und 430, deren entgegengesetzte Enden art den Enden
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dej" Spindel 40 "und der Innenfläche des Anschlagbundes
427 anstoßen« Auf diese V/eise wirken die Federn 428 normalerweise in dem Sinn, daß sie das Drukstüok 430
und das Anschlagstüok 427 rückwärts relativ zu der Spindel 40 drückenf um eine entsprechende einwärts gerichtete
Bewegung der rohrförmigen Spannstange 426 zu bewirken, so daß die Spannpatrone in Klemmeingriff mit
dem Werkzeughalter ist. Um die Spannpatrone zu lösen,
bevor ein Werkzeugwechsel vorgenommen wird, ist es auch erforderlich, das Anschlagstück 427 in axialer Richtung
nach vorne zu schieben, so daß die Soheibenfedern 428
zusammengedrückt werden und eine Vorwärtsbewegung der Spannstange 426 und der Spannpatrone 422 in die entspannte
Stellung herbeiführen. Um eine Beschädigung der Spindellager während einer automatischen Lösung eines Werkzeuges
zu vermeiden, ist ein axial beweglicher Mechanismus 434 vorgesehen, der gleichzeitig den Bund 418 und
den Anschlagbund 427 in diejenigen Richtungen drückt, in denen die Soheibenfedern 428 zusammengedrückt werden·
Um dies, zu erreichen, besitzt der Mechanismus einen Zylinder 437, der zur Ermögliohung einer axialen Bewegung
zwischen den Bohrungen 439 und 440 in Zwischenwänden innerhalb des Spindelkopfes 37 gehalten ist. Der Zylinder
437 kann eine rohrförmige Verlängerung 438 tragen, die ein
nach innen ragendes, mit Flanschen versehenes Ende aufweist, welches den Flansch an dem Bund 418 überdecken kann
An seinem rechten Ende ist der Zylinder 437 mit einer Abdeckung 443 versehen, die mit Hilfe von Kopfschrauben
daran befestigt ist. Der Zylinderdeckel 433 wird naohgiebig
relativ zu einem Endstück 445 nach innen gedrückt, welches mit Hilfe von Kopfschrauben 454 an dem Spindelkopf
37 befestigt ist. Zu diesem Zweok hat jede der am Umfang
voneinander in Abstandpngeordneten Kopfschrauben Führungsstücke,
die in das eine Ende von Federn 453 am Umfang eingreifen, welche an ihren gegenüberliegenden
Enden in kreisförmigen Ausnehmungen in der Endplatte 445 sitzeu. Die Federn drücken normalerweise den Zylinder
nach links, so daß der Plansch der Verlängerung 438 nicht in den mit Flansch versehenen Bund 418 eingreift·
T.7ie bereits oben erwähnt ist, ist der Bund 418 mit Gewinde auf dem rückwärtigen Ende der Werkzeugspindel
befestigt und so angeordnet, daß er mit dieser während eines Bearbeitungsvorganges rotiert, normalerweise
sind daher die Flansche an dem Spindelbund 418 und die
Zylinderverlängerung 438 nicht in direkter Berührung miteinander*
Konzentrisch zu dem Anschlagbund 427 liegt rechter Hand
das linke Ende 446 eines Kolbens 447, der sich axial in einer zylindrischen Bohrung 440 in dem Zylinder 437 bewegen
kann. Ein Bund 449 an den rechten Ende des abgestuften Kolbens 447 trägt eine Betätigungsstange 450, die
sich durch eine Bohrung in der Endplatte 445 nach außen erstreckt, um einen Schalter 451 betätigen zu können. Zum
Lösen der Spannpatrone wird ein hydraulisches Lütt el unter Druck über eXne Leitung 455 zugeführt, um eine Bewegung
des Kolbens 427 nach links zu bewirken und damit eine nach links gerichtete Bewegung seines linken Endes 446 im Sinne
einea Eingriffs mit dem Anschlagbund 427» Sobald dies geschehen ist, führt eine Aufrechterhaltung des Druckes in
der Speiseleitung 455 zu einer Bewegung des Kolbenendes 446 und der Zylinderverlängerung 43ß in entgegengesetzten
Richtungen und damit zum Zusammendrücken des Federstapels 428 und zu einem Druok auf die Spannpatrone 422 in axialer
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Richtung nach außen und damit in die entspannte Stellung. Auf diese Weise bewirkt der Druck in der Leitung 455
während des Lösens der Spannpatrone 422 eine Bewegung des Zylinders 437 nach rechts, um das mit einem Plansch versehene
Ende der Verlängerung zum Anschlag an dem Bund 418 entgegen der nach links gerichteten Bewegung des linken
Endes des Kolbens 447 und entgegen dem Anschlagbund 427 zu bewirken und damit die Federn zusammenzudrücken. Y/ährend
der Lösung der Spannpatrone 422 übt daher v/eder der Kolben 447 noch der Zylinder 437 irgendeinen Enddruok auf
die Spindellager aus. Ilach Vollendung eines V/erkzeugwechselzyklus
und nach Einsetzen des ausgev/echselten Y/erkzeuges in die Spannpatrone 422 v/ird das Druckmittel aus der
Leitung 445 herausgelassen und durch die Leitung 456 geschickt, um eine nach rechts gerichtete Iiückzugbewegung
des rohrförmigen Kolbens zu bewirken, wobei die Scheibenfedern 428 nunmehr in dem Sinne wirken, daß sie die rohrförmige
Stange 426 nach rechts drücken, tun die Spannpatrone
422 wieder festzuklemmen» './enn diessgeschieht, drücken
die Federn 453 den Zylinder 437 als Ganzes nach links entsprechend der Begrenzung durch eine Schulter in der llähe
der Öffnung 439.
Die V/orkzeugspindel 40 kann z. 3„ einen Y/erkzeughalt er
aufnehmen, der einen Fräser oder einen Bohrer trägt, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, und kann außerdem einen Gewindebohrer
aufnehmen. In jedem dieser Fälle befindet sich die rohrförmige Spannstange 426 in nachgiebiger Federspannung
in Klemmeingriff mit einem Werkzeughalter durch die
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Wirkung der. Scheibenfeder]! 428. In ähnlicher Weise kann
der Kolben 447 zwecks Lösung der Spannpatrone vor der Einleitung eines Werkzeugwechsels nach linies bewegt werden,
um eine axiale Verschiebung der rohrförmigen Spannstange 426 nach links zu bewirken.
Wie in Fig. 8 gezeigt is't, ist ein hydraulischer Kreis
zum Betätigen des Motors für die Werkzeugspindel und für dl- T ölvorrichtung für die Spannpatrone vorgesehen. Ein
hydraulisches unter Druck stehendes Mittel wird von einer Pumpe 504» von einem Motor 506 aus einem Sumpf 505 unter
Überdruck in Leitungen 508 und 509 gesaugt. Ein Servo-Steuerventil
512 ist schematisch gezeigt und zwischen der Druckleitung 508 und einer Zuführleitung 513 angeordnet,
welche mit einen hydraulischen LIotor 354 verbunden icte
Eine andere hydraulische Leitung 515 ist zwischen dem Motor 354 über das Servo-Steuerventil 512 mit einer Rückleitung
516 verbunden. Das Servo-Steuerventil 512 arbeitet
in an sich bekannter Weise unter dem Einfluß eines Ilotors 517, um wahlweise die Drehzahl des Spindelmotors 354 zu
ändern« In ähnlicher Weise ist der Motor 517 angeordnet, wie nachfolgend noch näher beschrieben wird, um den Motor
354 mit einer gewählten Geschwindigkeit anzutreiben, wobei ein Fehlersignal angeschlossen ist, um eine im wesentlichen
konstante Geschwindigkeit aufrecht zu erhalten. Von der Punpe 5O4 führt die Leitung 509 das Druckmittel zu der
Einlaßöffnung, die mit einem Steuerventil 518 für den Lösemechaniomus der Spannpatrone verbunden ist. Ein weiterer
Durchlaß des Steuerventils 518 ist über die hydraulische Leitung 519 mit einer Auslaßleitung 516 verbunden.
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Wenn eine Ventilspule 520 des Steuerventils 518 sich
in einer neutralen Mittellage "befindet, wie dies in Pig· gezeigt ist, ist die Druckleitung 509 über einen Durchgang
in der Ventilspule mit einer Ausgangsleitung 522 und mit der Auslaßleitung 519 verbunden. So strömt das
Mittel unter reduziertem Druok aus der Leitung 522 in den Zylinder 448, um den Kolben 447 nach links bezüglich
seines zugehörigen Zylinders 448 zu bewegen, wo- ' bei die Federn 453 den Zylinder 437 nach links drücken·
Die Erregung eines Solenoids 523 bewirkt eine Bewegung
der Ventilspule 520, v/odurch die Druckleitung 509 über eine Ventilbohrung 524 mit einer Druckleitung 525 verbunden
wird. Gleichzeitig ist die hydraulische Leitung 522 über eine andere Bohrung in der Ventilspule mit der
Ausgangsleitung 519 verbunden,' wobei sioh die Ventilspule 520 in einer linken Stellung befindet. Wenn dieser
Zustand herrsoht, bewirkt die Zuführung des Druokmittels
aus der Leitung 525 in den Zylinder 448 eine Bewegung des Kolbens 447 nach links, bis sein äußerstes
linkes Ende an das Druckstüok 427 stößt·
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Danach bewirkt die Aufrechterhaltung des Druckes eine Bewegung des Kolbens 447 und des Zylinders
in entgegengesetzten Richtungen in einer solchen Weise ι daß der Plansch 438 an den Flansch am rückwärtigen
Teil der Werkzeugspindel 4o anstößt. Polglich wird die Peder 428 zusammengedrückt und die
Federbüchse 422 nach links um ein kleines Stück bezüglich der Werkzeugspindel 4o verschoben, um ein
darin befindliches Werkzeug zu lösen. Wenn die Federbüchse wieder festgeklemmt werden soll, um ein
Werkzeug in Eingriff mit der Werkzeugspindel 4o zu brisen, wird das Solenois 423 entregt und ein Solenoid
524 erregt, um die Bewegung der Ventil3pule 52o in ihre äußerste rechte Stellung zu bewirken.
Wenn sich die Ventilspule 52o in einer rechten Stellung befindet, wird das Druckmittel aus dem rechten
Ende des Zylindera 428 über die Leitung 525ι eine
Bihrung in cer nach rechts bewegten Ventilspule 52o in die Hauptauslaßleitung 59o entleert. Gleichzeitig
strömt das Druckmittel aus der Zuführleitung 5o9 durch eine Bohrung 528 in der Ventilspule zu der
Leitung 522, wobei die Druckflüssigkeit durch eine hydraulische Leitung 522 eine Bewegung des Kolbens
447 nach rechts bezüglich des Zylinders 448 bewirkt, um das linke Ende 446 außer Eingriff mit dem Druckstück
427 zu bringen. Wenn dieser Zustand erreicht ist, bewirken die Federn 453 eine leichte Bewegung
des Zylinders 448 naoh links bezüglich des tragenden Spindelkopfes 37 in einer solchen Weise, daß
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die mit Flansch versehene Erstreckung 438 außer Eingriff mit dem Plansch gebracht wird, welcher
an der Spindel 4o befestigt ist. Der Plansch 438 wird normalerweise ausreichend nach links bewegt,
um eine Drehbewegung der Spindel 4o und des daran befestigten Flansches zu erlauben
Wie schematisch in ]£ig. 9 gezeigt ist, ist ein
hydraulischer Steuerkreis zum Betätigen des Werkzeugspeichermagazins vorgesehen, um ein ausgewähltes
Werkzeug in Sfellung zu bringen und auch die Bewegungen in richtiger Reihenfolge der vaschiedenen
Teile des Werkzeugwechselmechanismus 60 zu bewirken. Wie dort gezeigt ist, ist eine von dem
Motor 5o6 angetriebene Pumpe 534 verbunden, um hydraulische Flüssigkeit aus einem Sumpf 535 abzuziehen
und sie unter Druck der Hauptzuführleitung 536 zuzuführen. Ein Druckregelventil 537 ist
zwischen der Pumpe 534 und der leitung 538 in an sich bekannter Art angeschlossen, um die Flüssigkeit
unter einem gleichmäßigen Druck zuzuführen. Gleichzeitig ist eine Auslaßleitung 538 kontinuierlich
angeschlossen, um Flüssigkeit in den Sumpf 535 abzugeben. Zum Bewirken der erforderlichen Drehbewegung
des Werkzeugspeichermagazins steht der Antriebsmotor 118 unter der Steuerung eines solenoidbetätig-
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ten Ventiles 54o. Wenn die Ventilspule 541 des Steuerventils 54o in ihre zentrale neutrale lage
gedrückt worden ist» wie dies gezeigt ist, sind "beide Seiten des Aniriebsmotors 118 über hydraulische Leitungen
542 und 543 durch Bohrungen in der Ventilspule mit der Hauptaüslaßleitung 538 verbunden. Die
Erregung eines Solenoids 545 "bewirkt eine Bewegung r.sch. links der Ventilspule 541» wobei die Druckzuführleitung
536 über eine Ausnehmung in der Ventilspule
mit der Zufuhrleitung 542 verbunden wird. Das Druckmittel strömt dann aus der Leitung 542 über
eine Leitung 546 und ein offenes Ventil 547, um den hydraulischen Motor II8 zu betätigen. Zur
Steuerung der Drehbewegung des Motors 118 wird
das Druckmittel über ein einstellbares Regelventil 548 entleert, welches über die Leitung 543»
eine Bohrung in der Ventilspule 541 zu der Auslaßleitung 538 strömt.
Beim Starten des Motors 118 in jedem Drehsinn strömt
das Druckmittel aus der Leitung 542 durch eine Leitung 549 zu einem Zylinder 55o, wodurch eine Bewegung
eines Kolben 551 gegen eine Feder 552 bewirkt wird. Es ist ^orsorge getroffen, daß die gesamte Flüssigkeit
unter Umgehung des Kolbens 551 nach außen durch
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eine Leitung 554 in einen Sumpf 55 strömt, der in an aioh "bekannter Weise an die Rüokleitung
zu dem gemeinsamen Sumpf 535 angeschlossen ist. Eine Bewegung des Kolbens 551 nach links bewirkt
eine entsprechende Bewegung des äußeren ^ndes eines
Hebels 557 nach links, welcher mit seiner gegenüberliegenden Seite an einer Welle 558 angelenkt
ist, die von dem Stützrahmen 63 getragen ist. Etwa in dem mittleren ^bschnitt ist der Hebel 557
mit einer Nockenrolle 56o vasehen, welche vormalerweise in Eingriff mit einer kreisförmigen
Ausnehmung in Eingriff steht, welche von einer drehbaren Nockenplatte 561 mittels Betätigung
eines Feder 552 dargestellt ist. Die Nockenplatte 561 dreht sich jeweils um 360 , wenn sich das
Werkzeugmagazin um 18° dreht, siehe Fig. 1. Wenn so ein jedes nachfolgendes Werkzeug, das von dem
Magazin getragen ist, sich durch die Stelle fUr den Werkzeugwechsel hindurch bewegt, wird die
von der Nockenplatte 561 gebildete kreisförmige Ausnahmung in eine Stellung bewegt, in welcher
sie mit der nach außen gezogenen Nookenrolle in ^ingriff kommt. Nach Entregung des Solenoids
5451 u111 die Ventilspule 541 in die neutrale lage
zurückzubewegen, sind die MotorzufUhrleitungen 542 und 543 mit dem Auslaß verbunden, um den
Motor 118 anhalten zu können, damit das ausgewählte Werkzeug in naher Nähe an der Werkzeug-
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Wechselstation angeordnet wird. Wenn dies eintritt, da die Leitung 549 nunmehr mit dem Auslaß
verbunden ist, drückt eine Feder 552 den Kolben 551 nach rechts, um die Hockenrolle 56o
in Eingriff mit der kreisförmigen Ausnehmung des Hockens 561 zu drücken, um die abschließende
Anordnung des ausgewählten Werkzeuges in der Werkzeugwechselstation zu bewirken.
Eine Drehung des Motors 118 in der umgekehrten
Richtung oder gegen den Uhrzeigersinn kann durch Erregung eines Solenoid 563 bewirkt werden, was
zur Folge hat, daß sich die Ventilspule 541 nach rechts bewegt und die Druckleitung 536 mit der
Leitung 543 verbindet. Danach tritt der Strom des Druckmittels durch die Leitung 542 in die
Leitung 549 ein, wodurch eine Zurückziehbewegung der Nockenrolle 516 bewirkt wird, und
strömt weiter durch ein offenes Steuerventil 564, um ein umgekehrtes Drehen des Motors 118 zu bewirken.
Die Strömung des zurückfließenden Druckmittels aus dem ^otor 118 erfolgt durch ein Regelventil
5671 die Leitung 542 und dann durch die
nach rechts gedrückte Ventilspule 541 zur Hauptaualaßleitung 538. eine Entregung des Solenoids
563 erlaubt die Bewegung der Ventilspule 541 in die zentrale neutrale Stellung, wodurch beide
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Motorzuführleitungen 542 und 543 mit dem Auslaß
verbunden werden. Die abschließende Stellung des Werkzeugspeichermagazins nach Anhalten des
Motors 118 wird wiederum durch eine Bewegung des Hebels 575 nach rechts bewirkt, wobei die
Nockenrolle 56o in Eingriff mit der Nockenausnehmung
der Nockenplatte 561 kommt.
Vor einem Werkzeugwechsel wird der Schaltermechanismus 1311 welcher durch die Kodierung betätigt
ist, in einer solchen Weise zurückgezogen werden, um die Schalterbetätigungsfedern außer Eingriff
mit den Ringnuten an dem kodierten Bund 126 zu bringen. Wie in Fig. 9 gezeigt ist, wird dies
durch Betätigung des Zylinders 147 durchgeführt, welcher den Schalter zurückzieht und auf die
elektrische Betätigung der solenoidgesteuerten Ventile 58o und 581 anspricht. Wie in Pig. 9 gezeigt
ist, sind beide Enden des Zylinders 147 mit dem Auslaß verbunden, da die Ventilspulen
582 und 583 entsprechend mit den Ventilen 580 und 581 zusamm enwikren und nachgiebi g in ihren
linken Stellungen gehalten werden. Während der Drehbewegung des Werkzeugspeichermagazins wird
der Schaltermechanismus 131 in einer aolchen Weise
nach außen geschwenkt, daß die Sohalterbetätigungs-
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federn 13o» die davon getragen werden, auf den
kreisförmigen Weg der aufeinanderfolgenden kodierten Bunde an jedem einzelnen Werkzeug in dem
Werkzeugmagazin treffen. In diesem Betriebszustand wird ein Solenoid 585 erregt, wodurch eine
Bewegung der Ventilspule 582 nach rechts "bewirkt wird, um die Druckzuführleitung 536 mit einer
hydraulischen Leitung 586 zu verfeinden. Druckflüssigkeit aus der leitung 586 tritt in die Zylinder
147 ein, wodurch eine Bewegung des Korbens 587
nach rechts "bewirkt wird, um die Steuervorrichtung 131 für den kodierten Schalter in ihrer
außen liegenden Betriebsstellung bezüglich den kodierten Bunden zu halten. Es sei erwähnt, daß
während der anfänglichen Bewegung des Kolbens 587 nach rechts das entgegengesetzte Ende des
Zylinders 147 mit der Leitung 59o, der nach links bewegten Ventilspule 583 und dann durch ein einstellbares
Strömungsventil 591 mit der Hauptlaßleitung 538 verbunden ist. Mit dieser Anordnung
ist das Strömungsventil 591 so eingestellt, daß es die Bewegung des Kolbens 587 nach rechts zum Bewegen
des Schaltermechanismus 131 in die äußere Betriebsstellung regelt.
Nach Eintreffen des ausgewählten Werkzeuges in der
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Einsatzstelle für den Werkzeugaustausch wird das Solenoid 585 entregt und erlaubt dadurch die Bewegung
der Ventilspule 582 nach links, wodurch die hydraulische Leitung 586 so angeschlossen
wird, daß sie sich über ein anderen Regelventil 592 antleert. Gleichzeitig damit wird das Solenoid
593 erregt, um eine Bewegung der Ventilspule 583 nach rechts zu bewirken und die Zu
führleitung 536 mit der leitung 59o zu verbinden,
damit der Kolben 587 nach links gedruckt wird, um den Schaltermechanismus aus einer Betriebsstellung zurückzuziehen. Die Rückzugsbewegung
wird durch die verringerte Strömung des Druckmittels aus dem gegenüberliegenden Ende des Zylinders
über eine Rückführleitung 586 und das Strömungsventil 592 zu der Hauptauslaßlaitung
538 reguliert.
Wie in Mg. 9 gezeigt ist, ist der hydraulische
Zylinder 193 zum Steuern der Bewegung der Werkzeuggreifer 181 und 182 so angeordnet, daß er
durch Ventile 617 bzw. 618 betätigt werdenkann.
Die Zylinder 2o3 und 2o4 schwenken in Betrieb den Werkzeugwechsler aus der 0 -Lage zu der
180°-Lage oder lassen den Werkzeugwechsler aus der 180°-Lage in die O°-Lage zurüokkehren.
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Wenn die Werkzeuggreifer 181 und 182 sich
in der in Fig. 9 gezeigten Lage befinden, sind beide Enden des Zylinders 193 mit dem Auslaß
durch die nicht arbeitenden Ventile 617 und 618 verbunden. Wenn sich jedoch die Werkzeuggreifer
in ihrer voll zurückgezogenen Lage innerhalb des Werkzeugwechslers befinden, wird ein Solenoid
619 erregt, um eine Ventilspule 62o gegen die Wirkung einer Feder 621 zu bewegen, wodurch eine
Yerbindungsleitung 536 Über eine Leitung 622,
eine Bohrung in der Ventilspule und von dort über eine Leitung 632 mit dem Zylinder 237 verbunden
wird, um den Zahnstangenkolben nach unten zu drücken, wodurch die Nockenscheibe 253 im
Eingriff mit einem Endschalter 254 kommt. Wenn dieses ursprünglich eintritt, strömt das Druckmittel
aus dem Zylinder 244 über eine Leitung 626, das nicht in Betrieb befindliche Ventil
618, durch ein Regelventil 628 für die Flüssigkeitsströmung in eine gemeinsame Leitung 628,
welche mit der Hauptauslaßleitung 538 verbunden ist.
Eine Bewegung der Werkzeuggreifer I8I und 182 aus
der zurückgezogenen in die ausgedrehte Klemmstellung wird nach Entregung des Solenoids 619 und
Erregung des Solenoids 630 bewirkt, wobeilletzteres dazu dient, die Ventilspule 631 gegen die Kraft
der Feder 632 zu verschieben. Wenn das Ventil
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außer Betrieb ist, wird die Druckflüssigkeit aus der Bohrung 237 über die leitung 623, die naoh
links bewegte Ventilspule 62o, ein Strömungsventil 636 und die Leitung 637, welche mit der
Hauptauslaßleitung 628 verbunden ist, entleert. Zu diesem Zeitpunkt bewirkt die Strömung des
aus dem Zylinder 237 strömenden Druckmittels eine Steuerung der Bewegung der Werkzeuggreifer
181 und 182 in die ausgefahrene Klemmstellung. Dieses geschieht, nachdem das Druckmittel
aus der Hauptzuführleitung 536» Leitung 622, der
nach oben bewegten Ventilspule 63I» des erregten
Yentiles 618 und dann über die Leitung 626 zur Bohrung 244 geströmt ist, wodurch eine Bewegung
des Zahnstangenkolbens und eine Bewegung der Nockenscheibe 253 in Eingriff mit dem G-renzschalter
258 bewirkt ist.
Nach dem die Werkzeuggreifer I81 und I82 in Klemmeingriff
mit den auszuwechselnden Werkzeugen bewegt sind, wird die notwendige Bewegung dee Schlittens
169 naoh außen durch Betätigung des Zylinders 215 bewirkt. Eine innerhalb des Zylinders 215 getragener
Kolben 640 ist in seiner zentralen neutralen Stellung gezeigt, wobei die entgegengesetzten
Enden des Zylinders so verbunden sind, daß sie über die entregten Steuerventile 641 und 642 entleert
werden. Zu Beginn eines Werkzeugwechaelzyklus wird
der Kolben 64o in der reohten Stellung gehalten, weil
die Werkzeug greifer 181 und I82 in Klemmeingriff
mit den entsprechenden Werkzeugen gebraoht worden sind. 109847/0579
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Dieser Betriebszustand wird durch Erregung eines Solenoids 644 erzielt, der eine Bewegung einer
Ventilspule 645 des Ventils 641 gegen die Kraft einer Feder 646 bewirkt, wodurch die Hauptzuführleitung
536 so angeschlossen wird, daß das Druckmittel in eine Leitung 647 strömt, welche mit dem
linken Ende des Zylinders 215 verbunden ist. Gelangt das Druckmittel aus der Leitung 647 in den
Zylinder 215, wird der Kolben 64O in seiner rechten Stellung gehalten, wobei der an dem Schlitten
170 "befestigte liockenanschlag 234 in Eingriff mit
dem Schalter 235 gehalten wird. Y/enn sich der Kolben 64O in seiner rechten Stellung befindet, ist
das rechte Ende des Zylinders 215 über eine Auslaßleitung 64O und dann über das entregte Steuerventil
642 und ein Strömungsventil 651 mit der Auslaßleitung 538 verbunden.
nachdem die Yferkzeuggreifer 181 und 182 in Klemmeingriff
mit den Werkzeugen bewegt sind und der Grenzschalter 258 betätigt ist, wird der Schlitten 169 in
seine äußere Stellung durch entsprechende Abwärtsbewegung des Kolbens 64O bewegt« Um dieses durchzuführen,
wird das Solenoid 644 des Ventiles 651 entregt, und ein Solenoid 652 des Ventiles 64I wird erregt.
Beim entregten Solenoid 644 ist das linke Ende des Zylinders 250 mit dem Auslaß überdie Leitung 647, die
nach links bewegte Ventilspule 645 und Strömungsventil 655 mit den Auslaßleitungen 538 verbunden. Das
Strömungsventil 655 reguliert die Geschwindigkeit, mit
welcher eioh der Kolben 64O nach links bewegt, um den
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Schlitten 169 in seine extreme äußere Stellung zu •bewegen.
Wenn das linke Ende des Zylinders 250 mit dem Auslaß
über die Leitung 647 verbunden ist, vervollständigt die Erregung des Solenoids 652 eine hydraulische
Verbindung von der Hauptzuführleitung 536» Lei-.
tung 659» der nach rechts bewegten Ventilspule 653 " und einer leitung 655» um die Bewegung des Kolbens
nach links zu bewirken· Sobald der Schlitten 169 seine extreme äußere Stellung erreicht hat, welohe
durch die Phantomlinie in Fig. 4 gezeigt ist, greift der am Schlitten 169 befestigte Nooken 234 den Schalter
236 ein« Die Betätigung des Schalters 236 leitet die Schwenkbewegung des Werkzeugwechselgliedes um
180° ein, um die Werkzeuge in ihre Stellung für den Austausch zu bringen.
Y/ie in Fig. 9 gezeigt ist, arbeiten zwei Grenzschalter 662 und 663, um die Schwenketellung des Werkzeugwechslers
174 anzuzeigen. Die Schalten 662 und 663
sind in Abstand von der Vorderfläohe des Schlittens 169 angeordnet, so daß sie von einem Anschlag 664 betätigbar
sind, der an der rückwärtigen Fläche des Werkzeugwechselgehäuses 174 angeordnet ist. Zu Beginn eines
Werkzeugwechselvorganges sei angenommen, daß der Werkzeuggreifer 181 sich in der Nähe des SpeiohermagaBine
und der Werkzeuggreifer 182 sioh in der Nähe einee Werkzeuges
auf der Werkzeugspindel befindet, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. In diesem Betriebszustand kann der
Anschlag 664 den Schalter 662 betätigen. Unter Beeug-
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nähme auf Fig. 9 befindet sich der Werkzeugwechsler
172 in der mittleren neutralen Stellung unter Einfluß des Zahnrades 210, welches einstückig am Umfang
einer rohrförmigen Welle 186 angeordnet ist und in die Zahnstange 209 eingreift«, Die Kolben 2O7 und 208,
welche die Zahnstangenbewegungen steuern, sprechen auf eine Betätigung der Steuerventile 667 bzw. 668 an.
ITimmt das Werkzeugwechselglied und die zugehörigen Werkzeuggreifer die in J?igo 3 gezeigte Stellung an,
v/ird das hydraulische Druckmittel in den Zylinder 204 gedrückt, welcher den Kolben 208, Fig. 9, in einer
solchen Veise nach unten drückt, daß der Anschlag 664 mit dem Grenzschalter 662 in Eingriff kommt. Dieser
Zustand wird durch Erregung eines Solenoids 670 erreicht, um die Ventilspule 67I nach rechts gegen die
Kraft einer Feder 672 zu bewegen, wodurch die Zuführleitung mit einer Leitung 673 verbunden wird. Die Bewegung
des Kolbens 208 nach unten und entsprechend dem Zulauf des Druckmittels aus der Leitung 673 bewirkt
eine Bewegung des Druckmittels im Zylinder 203 nach außen über eine hydraulische Leitung 674. Die Strömung
des aus der Leitung 674 austretenden Druckmittels bleibt bestehen und erfolgt durch die nach links bewegte Ventilspule
677 des Ventils 668 und dann durch ein vorein gestelltes Steuerventil 678 zu den Hauptentleerungslei-•fcungen
538.
109847/0679
Eine Drehung der Werkzeugwechseleinrichtung 172 aus der O°-Stellung in die 180°-Steilung wird durch Entregung
eines Solenoids 670, Fig. 9, und Erregung eines Solenoids 679 bewirkt, Y/'enn die Feder 672 des Ventil es
667 die Ventilspule 671 nach links drückt, ist der Zylinder 204 über die Leitung 673 und' das Steuerventil
680 mit der Auslaßleitung 538 verbundene Gleichzeitig bewirkt die Erregung eines Solenoids 679 eine
Bewegung der Ventilspule 677 nach rechts gegen die 7/irkung einer Feder 681, Darauf strömt das Druckmittel
aus der Zuführleitung 536 durch eine Leitung 682 und
dann durch eine Bohrung in der nach rechts bewegten Ventilspule 677 zu der Leitung 674· V/enn dies eintritt,
strömt das Druckmittel aus der Leitung 674 in den Zylinder 203 und bewirkt eine Bewegung des Kolbens 207
in einer solchen -<7eise, daß sich die rohrförmige V/eile
138 und das w'erkseugv/echselclied 172 gegen den Uhrzeigersinn
drehen, '.'.'enn das Verkzeugwechselglied 172 die
1G0°-Zwischenstellung erreicht, wird der Anschlag 664,
Fig. 9, in Eingriff mit dem Schalter 663 bewegt.
Der Steuerkreis zum Bewirken der Drehbewegung des Y/erkzeugspeichermagazins
62 zum Vorwärtsbewegen eines besonderen ausgewählten Werkzeuges in die Y/erkzeugwechselstelle,
wie dies in Fige 1 gezeigt ist, ist schematisch in Fig. 10 wiedergegeben. Der in Fig. 10 gezeigte Steuerkreis
wird in Fig» 11 fortgesetzt, v/elche eine sohematische
Darstellung eines schematischen Steuerkreises zum
109847/0679
- 55 -
Steuern der Maschine zum Bewirken eines Werkzeugwechsels
ist. Wie in Pig· 10 und 11 gezeigt ist, sind die verschiedenen horizontalen Steuerkreise
entsprechend dem Keil mit 1 - 47 B einschließlich "bezeichnet (Fig· 11) und zwischen den erregten Leitern
687 und 688 angeordnet. Diese erregten Steuerleiter sind angeschlossen, um von einer Energiequelle
durch Betätigung von Sdhaltereinrichtungen (nicht geseigt)
in einer als solchen bekannten Art erregt zu werden« Verschiedene der Grenzsohalter, die in dem
Steuerkreis, Fig, 10 und 11, gezeigt sind, "bewirken einen koordinierten Betrieb der Maschine, wie dies
vorstehend insbesondere unter Bezugnahme auf die hydraulischen Steuerdiagramme in Fig. 8 und 9 erläutert
worden ist· Um die Bewegung der bewegbaren Teile längs den X-, Y- und Z-Achsen zu bewirken, ist ein
-Bandsteuersystem vorgesehen, welches schematisch in Figβ 12 gezeigt ist· Wie dort gezeigt ist, stellt die
Schließung eines Schalters 749 die Verbindung der erregten Leiter 687 und 688 mit den Leitern 750 und 751
her* Die erregten Leiter 750 und 751 sind direkt mit einem Bandableser 752 verbunden, der in an sich bekannter
Weise die Signale von einem kodierten Band (nicht gezeigt) zu einem Ausgangsleiter 754 bewirkt. Der Bandableser 752 kann eine Digitalinformation von dem sich
bewegenden Band (nicht gezeigt), welches ein Lochstreifen sein kann, übertragen, um die Bewegung der größeren
bewegbaren Maschinenteile herbeizuführen bzw. die Signale zu liefern, die erforderlich sind, um die Bewegung
des Werkzeugmagazins, die Auswahl des nächsten Werkzeuges und die Abgabe eines Signals zur Einleitung eines
Werkzeugweohselzyklus herbeizuführen· Wie es bekannt ist,
109847/0579
ist der Bandableser mit einer Anzahl von Schaltern versehen, die in "binärer Kodeform mit Hilfe von
Schaltstangen wirken, welche in entsprechende Löcher in dem Lochstreifen eingreifen, wenn dieser
relativ zum Bandableser mechanisch vorwärts bewegt wird. Von dem Bandableser 752 wird der Leiter 754
wirksam, um einen Kodewandler 755 zu betätigen, der
. seinerseits die Information von dem Bandkode in den
Dezimalkode verwandelt; diese Information wird dann in Registern in der Form von Sinus- und Kosinusspannungen
gespeichert, um die Punktlage an der ausgewählten Stelle vorherzubestimmen; dabei dienen lineare
Spannungsverhältnisse zur Geschwindigkeitsregelung· Zusätzlich dient der Kodewandler 755 zur Umwandlung
und Speicherung von Informationen für die X-, Y- und Z-Achse und zur Speicherung von Informationen in Form
eines binären Kodes, bezogen auf die erforderliche Drehzahl der Werkzeugspindel, ferner für die ausgewählte
Stellung des drehbaren V/erkzeugmagazins zur
Auswahl eines Werkzeugs und zur Einleitung eines Werk-ζ
eugwe ch s elZyklus·
Aus der obigen genauen Erklärung des Betriebes des Werkzeugwechselmechanismus
und der Werkzeugmaschine, die bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind, ist zu
erkennen, daß eine wesentlich verbesserte automatische Maschine in Verbindung mit einem verbesserten Werkzeugwechselmechanismus
geschaffen ist, welcher automatisch wirkt, um ausgewählte Werkzeuge auszuwechseln und in
die Werkzeugspindel einzusetzen.
1098O/0S79
177729A
Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
in ihren Einzelheiten zum Zwecke der Erläuterung beschrieben v/orden sind, ist es für die Fachwelt
klar, daß zweckmäßige Abänderungen vorgenommen werden können, ohne sich jedoch dabei vom Kern der
Erfindung zu entfernen.
109847/0579
Claims (1)
- Patentansprüche1 · Y/erkzeuginaschine mit einer Betriebsstation, einer drehbaren Werkzeugspindel, welche eine v/irksame Antriebseinrichtung, die mit dem Y/erkzeug in Eingriff steht, und eine das Werkzeug festhaltende Einrichtung aufweist, und mit einer Werkzeug-" speichereinrichtung, welche lösbar Y/erkzeuge in einer vorbestimmten Winkelstellung zum einzelnen Einsetzen in die Werkzeugspindel speichern kann, wobei die Werkzeuge in dieser Speichereinrichtung eine wirksame Antriebseinrichtung aufweisen, die mit der Antriebseinrichtung komplementär ist, welche an der Spindel vorgesehen ist, mit einer Kraftantriebseinrichtung, welche die Werkzeugspindel und das daran befestigte Werkzeug drehen kann, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Anhalten der Spindel in einer vorbestimmten Winkelstellung nach Anhalten ihrer Drehung, um ihre wirksame Antriebseinrichtung mit der komplementären Antriebseinrichtung an dem Werfezeug auszurichten, welches aus der Werkzeugspeichereinrichtung genommen wird, eine angetriebene Werkzeugwechseleinrichtung, welche den Übergang des Werkzeuges aus der Speichereinrichtung und das Einsetzen in Stellung in der Spindel in der gleichen vorgewählten Winkelstellung bewirkt, in welcher das Werkzeug von der Speichereinrichtung gehalten wurde, so daß die komplementären Antriebseinrichtungen der Spindel und de3 eingesetzten Werkzeuges in wirksamen Kämmeingriff gebracht werden, und durch eine Einrichtung zum Betätigen der Einrichtung zum Befestigen des Y/erkzeuges, um das eingesetzte Y/erkzeug in wirksamen Eingriff mit der Spindel zu halten.109847/0579BAD ORIGINAL2» Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Antriebseinrichtung der Werkzeugspindel bzw. des Werkzeuges, welches zu ihr übertragen werden soll, einen Keil und damit zusammenwirkende Keilbahn aufweist.3· Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anordnungseinrichtung in der Speichereinrichtung zum Zurückhalten der wirksamen Antriebseinrichtung des gespeicherten Werkzeuges in vorbestimmter Beziehung zu der Spindel vorgesehen ist und daß eine Steuereinrichtung anschließbar ist, um die Spindel in eine vorbestimnrfce ringförmige Anordnung zu drehen, um die wirksame Antriebseinrichtung der Spindel in eine Stellung in vorbestimmter Beziehung zu der Anordnungseinrichtung in der Speichereinrichtung zu bewegen·4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Antriebseinrichtung der Spindel und die damit eingreifbare Antriebseinrichtung eines Werkzeuges zusammenwirkende Anschlagflächen aufweisen, v/elche wahlweise anliegend miteinander in Eingriff stehen, um eine wirksame Antriebsverbindung unabhängig von der Drehrichtung der Spindel zu schaffen·5· Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung eine kraftbetätigte Werkzeugspannhülse umfaßt, die von der Werk-109847/0579zeugspindel getragen ist, um fest ein Werkzeug darin festzuklemmen, wobei die wirksame Antriebseinrichtung des Werkzeuges in wirksamen Antriebseingriff mit der v/irksamen Antriebseinrichtung der Spindel atehte6 β Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung wahlweise betätigbar ist, um die Spindel in eine vorbestimmte Winkellage zu drehen, um die Antriebseinrichtung der Spindel in vorbestimmter Beziehung mit der Antriebseinrichtung eines mit Hilfe des Werkzeugwechselmeohanismua dahin zu fördernden Werkzeuges auszurichten, um den Klemmeingriff dazwischen zu erleichtern«7. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugspeiohereinriohtung ein wahlweise indexierbares Werkzeugspeiohermagazin mit einer Vielzahl von Werkzeugaufnahmesupporten, eine Vielzahl von einzeln von den Supporten getragenen gespeicherten Werkzeugen mit einer wirksamen Werkzeugantriebseinriohtung, einer Anordnungseinriohtung, welohe entsprechend mit den in dem Magazin vorgesehenen Supporten in einer solohen Weise verbunden ist, daß die wirksame Antriebseinrichtung der gespeicherten Werkzeuge in vorbestimmter entsprechender Beziehung zu dem Magazin gehalten wird, und eine Einrichtung zum Indexieren des Magazins sum Anordnen eines vorgewählten Werkzeuges in einer Stellung umfaßt, welches zu der Werkzeugspindel übertragen werden soll.109847/0679Leerseite
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