DE19516984A1 - Werkzeugrevolver - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Werkzeugrevolver mit den Merkmalen des Ober
begriffs des Anspruches 1.
Ein Werkzeugrevolver der eingangs genannten Art ist aus der DE 40 18 543 C1
bekannt. Auf dessen Werkzeugscheibe ist ein antreibbares Werkzeug montier
bar, beispielsweise ein Fräser oder ein Bohrer. Über ein Getriebe in dem von
der Werkzeugscheibe umfaßten Kopf sowie eine Antriebswelle in der hohlen
Säule steht das Werkzeug in Getriebeverbindung mit einem am Revolvergehäu
se vorgesehenen Antriebsmotor. Eine Kollision des Werkzeuges mit einem
Werkstück oder einem Maschinenteil kann zu einer Beschädigung des Werk
zeugrevolvers führen, weil keine elastischen Mittel vorhanden sind, welche die
durch die Kollision bedingte, stoßartige Belastung dämpfen können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Werkzeugrevolver der
eingangs genannten Art zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß
gelöst durch einen Werkzeugrevolver mit den Merkmalen des Anspruches 1.
Dadurch, daß zwischen der hohlen Säule und dem Kopf und/oder zwischen
der hohlen Säule und dem Revolvergehäuse eine Drehmomentüberlast-Siche
rung vorgesehen ist, verbindet die hohle Säule den Kopf nicht mehr starr mit
dem Gehäuse. Wenn der Grenzwert, bei dem die Drehmomentüberlast-Siche
rung anspricht, so gewählt wird, daß alle betroffenen Teile des Werkzeugrevol
vers im Kollisionsfall keine unzulässig hohe Belastung erfahren, werden Beschä
digungen des Werkzeugrevolvers zuverlässig vermieden.
Eine einfache und preisgünstige Ausführung der Drehmomentüberlast-Sicherung
ist eine Bolzenbruch-Sicherung. Das Drehmoment wird hierbei durch einen
oder mehrere Bolzen, beispielsweise eine Schraube, welche den Kopf mit der
hohlen Säule oder diese mit dem Gehäuse verbinden, aufgenommen. Diese
Bolzen sind so dimensioniert, daß sie abgeschert werden, wenn der Grenzwert
der Belastung erreicht wird. Nach Entfernen der Bruchstücke und Einsetzens
neuer Bolzen ist der Werkzeugrevolver wieder betriebsbereit.
Die Drehmomentüberlast-Sicherung kann auch als Reibschluß-Sicherung ausge
führt sein. Die Kollisionsenergie wird dann zumindest teilweise durch die
Reibung zwischen zwei Teilen vernichtet. Dies hat den Vorteil, daß für die
Wiederinbetriebnahme des Werkzeugrevolvers diese Teile nur neu ausgerichtet
werden müssen, ohne daß irgendwelche Bruchstücke entfernt werden müssen.
Man kann auch beide Arten von Sicherungen kombinieren, wobei zweckmäßi
gerweise die Reibschluß-Sicherung so eingestellt wird, daß sie vor der Bolzen
bruch-Sicherung anspricht und letztere nur wirksam wird, wenn die Energieauf
nahme der Reibschluß-Sicherung nicht ausreichend sein sollte.
Im folgenden ist die Erfindung an Hand zweier in der Zeichnung dargestellter
Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine teilweise geschnitten dargestellte Ansicht des ersten Aus
führungsbeispiels,
Fig. 2 einen Teilausschnitt des ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 3 einen Teilausschnitt des zweiten Ausführungsbeispiels.
Das erste Ausführungsbeispiel betrifft einen als Ganzes mit 1 bezeichneten
Werkzeugrevolver mit einer Drehmomentüberlast-Sicherung zwischen seinem
Revolvergehäuse 3 und einer hohlen Säule 5, welche in dem Revolvergehäuse
3 untergebracht ist.
An dem einen Ende der zylindrisch ausgebildeten hohlen Säule 5 ist ein zylin
drischer und konzentrisch zur hohlen Säule 5 angeordneter Kopf 7 vorgesehen,
der über das Revolvergehäuse 3 übersteht. Im vorliegenden Ausführungs
beispiel sind die hohle Säule 5 und der Kopf 7 mittels Schrauben verbunden.
Der Kopf 7 ist vollständig in eine an seine Außenabmessungen angepaßte
zentrale Ausnehmung einer Werkzeugscheibe 9 eingeführt. Die Werkzeug
scheibe 9 ist relativ zu dem Kopf 7 drehbar gelagert und trägt an der vom
Revolvergehäuse 3 abgewandten Stirnfläche eine Abdeckung 11.
Entlang ihres Umfanges weist die Werkzeugscheibe 9 wenigstens eine Aufnah
me für einen Spindelkopf 13 mit angetriebenem Werkzeug 15 auf, wobei im
Ausführungsbeispiel mehrere Aufnahmen vorgesehen sind, in der Zeichnung
jedoch der Übersichtlichkeit halber nur eine dargestellt ist.
In wenigstens einer Arbeitsstellung ist ein Eintriebszapfen 26 des Spindelkopfes
13 mit einer Kupplungswelle 27 des Kopfes 7 verriegelbar. Die Kupplungswelle
27 ist im Kopf 7 um ihre Längsachse 27′ dreh- und verschiebbar gelagert. Der
Antrieb der Kupplungswelle 27 erfolgt durch einen Antriebsstrang 29.
An ihrem vom Kopf 7 abgewandten Ende ist die hohle Säule 5 mittels einer im
folgenden näher beschriebenen Drehmomentüberlast-Sicherung mit dem Revol
vergehäuse 3 verbunden. Hierzu weist die hohle Säule 5 einen Flansch 17 auf,
welcher in radialer Richtung von der hohlen Säule 5 absteht und sich längs
ihres Umfangs erstreckt. Der Flansch 17 ist drehfest mit der hohlen Säule 5
verbunden. Die beiden Stirnseiten des Flansches 17 liegen senkrecht zur Achse
der hohlen Säule 5. Mit der näher am Ende der hohlen Säule 5 gelegenen
Stirnseite liegt der Flansch 17 flächig an einer ebenen Endplatte 3′ des Revol
vergehäuses 3 an. Im Flansch 17 sind in Umfangsrichtung gekrümmte Langlö
cher 19 vorgesehen, welche den Flansch 17 senkrecht zur Anlagefläche zwi
schen ihm und der Endplatte 3′ durchdringen und deren Längsrichtung konzen
trisch zur hohlen Säule 5 verläuft.
Auf die Mitte jedes der Langlöcher 19 ausgerichtet und ebenfalls senkrecht zur
Anlagefläche zwischen dem Flansch 17 und der Endplatte 3′ verlaufend ist in
der Endplatte 3′ je eine Durchgangsbohrung 21 vorgesehen, die von der
Außenseite des Revolvergehäuses 3 bis zur Anlagefläche zwischen dem Flansch
17 und der Endplatte 3′ reicht. Die Durchgangsbohrung 21 nimmt eine Schrau
be 23 auf. Die Schraube 23 hat eine solche Länge, daß sie beim Durchstecken
durch die Durchgangsbohrung 21 und das Langloch 19 noch über den Flansch
17 hinausragt. An diesem Ende der Schraube 23 ist eine Mutter 25 vorgesehen,
mittels deren und der Schraube 23 der Flansch 17 und die Endplatte 3′ zusam
mengespannt sind. Die Spannkraft ist so gewählt, daß bei den während eines
ordnungsgemäßen Betriebes des Werkzeugrevolvers auftretenden Belastungen
eine Bewegung des Flansches 17 relativ zur Endplatte 3′ derart, daß die Schrau
be 23 von der Mitte des zugehörigen Langloches 19 zu dessen Ende hin ge
langt, nicht möglich ist. Damit ist also die hohle Säule 5 normalerweise unver
drehbar mit dem Revolvergehäuse 3 verbunden.
Bei einem nicht ordnungsgemäßen Gebrauch des Werkzeugrevolvers 1 kann es
zu einer Kollision des Werkzeuges 15 mit dem zu bearbeitenden Werkstück
oder einem Teil der Maschine kommen, die bei dem mit der Kupplungswelle
27 verriegelten Eintriebszapfen 26 des Spindelkopfes 13 zu einem Drehmo
mentstoß im Sinne einer Drehung des Kopfes 7 führt. Da der Kopf 7 mit der
hohlen Säule 5 verschraubt ist, wirkt auf diese der Drehmomentstoß.
Je nach Größe des Drehmomentes verhält sich die oben beschriebene Drehmo
mentüberlast-Sicherung unterschiedlich. Bei einem unter dem Ansprechwert
liegenden Drehmoment ist das Reibungsmoment zwischen dem Flansch 17 und
der Endplatte 3′ größer als das wirksame Drehmoment. Bei einem den
Ansprechwert überschreitenden Drehmoment beginnt unter Überwindung der
Reibungskraft der Flansch 17 sich relativ zur Endplatte 3′ zu bewegen, und
zwar um die Achse der hohlen Säule 5. Durch die Reibung zwischen dem
Flansch 17 und der Endplatte 3′ einerseits und dem Flansch 17 und der Mutter
25 andererseits wird die Kollisionsenergie aufgebraucht. Die Drehmomentüber
last-Sicherung wirkt somit als Reibschluß-Sicherung. Bei einem noch größeren
Drehmoment setzt zunächst die eben beschriebene Bewegung des Flansches 17
ein. Wenn das Ende des Langloches 19 die Schraube 23 erreicht, wird, falls die
restliche Energie noch ausreichend groß ist, die Schraube 23 abgeschert. Die
Drehmomentüberlast-Sicherung wirkt dann auch als Bolzenbruch-Sicherung.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Werkzeugre
volver 101 mit einer Drehmomentüberlast-Sicherung zwischen seiner hohlen
Säule 105 und dem mit ihr verbundenen Kopf 107. Soweit Einzelheiten des
zweiten Ausführungsbeispiels nicht näher beschrieben sind, stimmen diese mit
denen des ersten Ausführungsbeispiels oder mit denen des bekannten Werk
zeugrevolvers gemäß der DE 40 18 543 C1 überein.
An derjenigen Stirnfläche der hohlen Säule 105, die vom in der Zeichnung
nicht dargestellten Revolvergehäuse abgewandt ist, liegt der Kopf 107 mit
seiner einen Stirnfläche an. Die Achse des Kopfes 107 fluchtet dabei mit der
Achse der hohlen Säule 105. Zwischen den beiden Stirnflächen des Kopfes 107
verlaufen parallel zu dessen Achse mindestens zwei Bohrungen 127, von
denen in der Zeichnung nur eine dargestellt ist. In Fortsetzung jeder als Stufen
bohrung ausgeführten Bohrung 127 ist in der Wand der hohlen Säule 105
jeweils ein Sackloch 129 vorgesehen, welches ein Innengewinde trägt. Von der
der hohlen Säule 105 abgewandten Stirnseite des Kopfes 107 her ist eine
Schraube 131 in die Bohrung 127 eingeführt und in das Gewinde des Sack
loches 129 eingedreht, wobei der Schraubenkopf an der Stufe anliegt, die am
Übergang zwischen den unterschiedlichen Durchmessern der Bohrung 127
gebildet ist. Im Normalfall sind durch die Schrauben 131 die hohle Säule 105
und der Kopf 107 zusammengespannt und unverdrehbar miteinander verbun
den.
Kommt es aber, wie beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, zu einer
Kollision, so wird auf den Kopf 107 ein Drehmoment übertragen. Wenn dieses
Drehmoment einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, kommt es zum
Bruch der Schrauben 131, ohne daß andere Teile des Werkzeugrevolvers
beschädigt werden. Die Drehmomentüberlast-Sicherung ist somit als Bolzen
bruch-Sicherung geführt.
Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, daß nur an einem Ende der hohlen
Säule eine Dremomentüberlast-Sicherung vorgesehen ist. Es kann vielmehr an
jedem Ende eine Dremomentüberlast-Sicherung ausgebildet sein. Ebenso kann
jede vorgesehene Drehmomentüberlast-Sicherung als Bolzenbruch-Sicherung
oder als Reibschluß-Sicherung oder als Kombination der beiden ausgebildet
sein.
Ferner ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, daß eine der bisher beschrie
benen Drehmomentüberlast-Sicherungen Anwendung findet. Es kann vielmehr
jede Drehmomentüberlast-Sicherung verwendet werden, die das übertragbare
Drehmoment begrenzt.
Claims (3)
1. Werkzeugrevolver mit
- a) einem Revolvergehäuse,
- b) einer hohlen Säule, an deren einem Ende ein Kopf vorgesehen und deren anderes Ende mit dem Revolvergehäuse verbunden ist,
- c) einer relativ zu dem Kopf drehbar gelagerten und mit diesem verrie gelbaren Werkzeugscheibe, welche wenigstens eine Aufnahme für ein Werkzeug aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der hohlen Säule (5) und dem Kopf (7) und/oder zwischen der hohlen Säule (5) und dem Revolvergehäu se (3) eine Drehmomentüberlast-Sicherung (3′, 17, 19, 23, 25; 127, 129, 131) vorgesehen ist.
2. Werkzeugrevolver nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Drehmomentüberlast-Sicherung (3′, 17, 19, 23, 25; 127, 129, 131) als
Bolzenbruch-Sicherung ausgebildet ist.
3. Werkzeugrevolver nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Drehmomentüberlast-Sicherung (3′, 17, 19, 23, 25) als Reibschluß-
Sicherung ausgebildet ist.
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