DE2364172A1

DE2364172A1 - Revolverkopfschaltvorrichtung an einer werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE2364172A1
Application number: DE2364172A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Vetsch
Original assignee: Warner and Swasey Co
Current assignee: Warner and Swasey Co
Priority date: 1973-01-09
Filing date: 1973-12-21
Publication date: 1974-07-18
Also published as: GB1408350A; IN139906B; BR7310298D0; CH584579A5; JPS4997983A; FR2213126A1; CA1005223A; FR2213126B1; DE2364172C2; GB1408349A; IT1006816B; US3877323A

Description

Revolverkopfschaltvorrichtung an einer Werkzeugmaschine

Die Erfindung betrifft eine Revolverkopfschaltvorrichtung an einer Werkzeugmaschine, die mit einem Revolverkopf ausgestattet ist, der wahlweise so betätigt werden kann, daß ein gewünschtes Werkzeug mehrerer zur Verfügung stehender Werkzeuge in bezug auf ein zu verarbeitendes Werkstück im Betriebszustand gebracht wird, wobei die Revolverkopfschaltvorrichtung auch eine Verriegelungsvorrichtung bildet. -

Werkzeugmaschinen mit Revolverköpfen, die drehbar und axial beweglich sind, sind in der US-Patentanmeldung No. 292 982 sowie der US-Patentschrift No. 2 644 222 beschrieben. Wenn der Revolverkopf einer solchen Werkzeug-

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Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

Oppenauer Büro: PATENTANWALT DR. REI N HOLD SCHMIDT vWHaiNAL

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maschine axial bewegt wird, muB er gegen Drehung gesichert werden. Der Ablauf der aufeinanderfolgenden maschinellen Bearbeitungsvorgänge kann es jedoch erforderlich machen, daß der Revolverkopf um seine Mittelachse gedreht wird, um ein vorher verwendetes Werkzeug aus einer Betriebsstellung zu bringen, und ein . anderes Werkzeug in die Betriebsstellung zu bewegen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine neuartige und verbesserte Schalt- und Verriegelungsvorrichtung für den Revolverkopf einer Werkzeugmaschine zu schaffen, wobei die Schalt- und Verriegelungsvorrichtung eins Kupplungsvorrichtung aufweist, die unter Wirkung von Strömungsmitteldruck zwischen einer Eingriffsstellung und einer AuBereingriffsstellung bstätigbar ist. In der Eingriffsstellung soll ein Revolverkopf von der Kupplungsvorrichtung gegen Drehung gesichert werden. Desweiteren soll die Kupplungsvorrichtung mit 'Kupplungsgliedern ausgestattet sein, die Zahnreihen aufweisen, welche unter der Wirkung von Strömungsmitteldruck, der auf die Oberflächen der Kupplungafeder einwirkt, relativ zueinander bewagt werden können, um dadurch die Kupplungsvorrichtung zwischen der EingriPFsstellung und der Außereingriffsstellung zu betätigen. In diesem Zusammenhang soll die Werkzeugmaschine auch mit einem Revolverkopf ausgestattet sein, dar auf ainsr axial bewaglichen und drehbaren Revolverkopfstange angeordnet ist, dia durch die obige Kupplungsvorrichtung gagen Drahan gesichert wird, wobei ein auf der Revolverkopfstange befindliches Zahnrad mit einem Antriebszahnrad in Eingriff tritt, sobald der Revolverkopf waitergaschaltat werden soll.

Diese Aufgabe wird nun arfindungsgamaB durch sine neuartige und verbesserte Schaltvorrichtung zur Bawsgung des Revolverkopfs einer Werkzeugmaschine und damit zur Positionierung

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von auf dsm Revolverkopf befindlichen Werkzeugen in bezug auf ein zu bearbeitendes Werkstück gelöst, wobei dann, wenn der Revolverkopf weitergeschaltet werden soll, eine Axialantriebsvorrichtung eingeschaltet wird, um ein auf der Revolverkopfstange befindlichesZahnrad mit dem Zahnrad .in Eingriff zu bringen, das von einem Schaltmotor angetrieben wird. Daraufhin wird eine Kupplungsvorrichtung aus einer Eingriffsstellung, in der der Revolverkopf gegen Drehbewegung gesichert ist, in eine AuBereingriffsstellung gebracht, in der der Schaltmotor den Revolverkopf drehen kann, um dadurch ein ausgewähltes Werkzeug auf dem Revolverkopf in bezug auf das zu bearbeitende Werkstück in eine Betriebsstellung zu bringen. Die Kupplungsvorrichtung wird durch Auseinanderbewegen eines Kupplungsgliederpaares außer Eingriff gebracht, wodurch ringförmige Zahnreihen auf den Kupplungsgliedern voneinander getrennt werden.. Nachdem der Revolverkopf in dem gewünschten MaBe gedreht worden ist, werden die auf den Kupplungsgliedern befindlichen Zähne wieder in kämmenden Eingriff gebracht, um den Revolverkopf gegen Drehbewegung zu sichern.

Eine verbesserte hydraulische Antriebsvorrichtung dient zur Betätigung der Kupplungsvorrichtung zwischen der Eingriffsstellung und der AuBereingriffsstellung. Diese hydraulische Antriebsvorrichtung bewirkt eine Bewegung zwischen den Kupplungagliedern, indene sie ein unter Druck stehendes Strömungsmittel auf die Oberflächen einwirken IiBt, die sich auf dem einen oder auf mehreren Kupplungsgliedern befinden. Wenn somit die Kupplungsvorrichtung auBer Eingriff gebracht werden soll, wird der Strömungsmitteldruck auf den nach innen weisenden Oberflächen der beiden Kupplungsglieder zur Einwirkung gebracht, um dadurch die Kupplungsglieder zu trennen. Wenn dann die Kupplungsvorrichtung wieder in Eingriff gebracht wird, wird Strömungsmitteldruck auf der nach aussen weisenden Oberfläche eines der Kupplungsglieder

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zur Einwirkung gebracht, sowie auf der gegenüberliegenden Oberfläche, um dadurch eine Bewegung eines der Kupplungsglieder in Richtung auf das andere Kupplungsglied herbeizuführen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer Werkzeugmaschine, die einen Revolverkopf aufweist, der sich axial bewegen und in bezug auf ein von einer Spindel gehaltenen Werkstück drehen läßt,

Figur 2 eine Schnittansicht der Relativlage zwischen einer verbesserten Kupplungsvorrichtung, die zwischen einer Eingriffsstellung, in der sie den Revolverkopf gegen Drehung sichert, und einer Außereingriffsstellung betätigbar ist, einer Axialantriebsvorrichtung zumjaxialen Bewegen des Revolverkopfes bed in Eingriff befindlicher Kupplungsvorrichtung und einer Schaltvorrichtung zum Drehen des Revolverkopfes bei aiBer Eingriff befindlicher Kupplungsvorrichtung

Figur 3 eine vergrößerte Teilansicht, die den Zusammenhang zwischen der Kupplungsvorrichtung und der Revolverkopfstange darstellt, wobei sich die Kupplungsvorrichtung in der Eingriffsstellung befindet.

Figur 4 eine vergrößerte Teilansicht, die der von Figur 3 ähnlich ist und die die Kupplungsvoxrlchtung in Außereingriffsstellung zeigt,

Figur 5 eine vergrößerte Schnittansicht längs der Linie 5-5 in Figur Z₁, die den Zusammenhang zwischen der

Revolverkopfstange, einer Axialantriebsvorrichtung und einer Querantrisbsvorrichtung darstellt, und

Figur B eine schematische Darstellung des hydraulischen Steuerkreises zur Betätigung der Kupplungsvorrichtung zwischen der Eingriffsstellung und der Außereingriff sstel lung .

Die in der Zeichnung dargestellte Werkzeugmaschine 1o weist einen Revolverkopf 12 auf, der zwischen einer zurückgezogenen Lage, die in Figur 1 in durchgezogenen Linien dargestellt ist, und einer ausgefahrenen Lage, die in Figur in strichpunktierten Linien dargestellt ist, entlang einer X-Achse bewegbar ist, um geeignete Werkzeuge, die auf der Stirnfläche oder Supportflächen 13 angeordnet sind, in bezug auf ein Werkstück zu verschieben, das von einer Spindel 14 gedreht wird. Eine Axialantriebsanordnung 15 (Figur 2) IaBt sich so betätigen, daß dar Revolverkopf 12 axial verfahren wird, wenn sich die Kupplungsvorrichtung 16 in Eingriff sstellung befindet. Sobald der Revolverkopf 12 und die Kupplungsvorrichtung 16 durch die Axialantriebsanordnung in die ausgefahrene Lage bewegt worden sind, die in Figur 2 strichpunktiert dargestellt ist, läßt sich die Kupplungsvorrichtung 16 außer Eingriff bringen und eine Schaltvorrichtung 18 einschalten, um eine Revolverkopfstang e 2o um ihre Mittelachse oder X-Achse zu drehen und dadurch den Revolverkopf 12 in bezug auf"die Spindel 14 weiterzuschalten. Dazu kommt, daß sich eineY-Achsen-Antriebsspindel 22 so betätigen läßt, daß ein Gehäuse 24 längs der Führungen 26 bewegt wird, um dadurch den Revolverkopf in bezug auf die Drehachse der Spindel in einer Weise hin- und herzubewegen, wie sie in der eingangs genannten US-Patentanmeldung beschrieben ist.

Die Kupplungsvorrichtung 16 wird zwischen der Eingriffsstellung der Figuren 2 und 3 und der Außereingriffsstellung von Figur 4 unter der Wirkung von Strömungsmitteldruck be-

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tätigt. Sobald also die Kupplungsvorrichtung 16 außer Eingriff gebracht werden soll, wird Strömungsmitteldruck auf einer ringförmigen inneren Stirnfläche 3o eines Kupplungsglieds zur Einwirkung gebracht, das mit der Revolverkopfstange 3o in fester Verbindung steht. Dazu kommt, daß Strömungsmitteldruck auf eine ringförmige, innere Stirnfläche 36 einwirkt, die sich auf einem zweiten Kupplungsglied 38 befindet, das mit der Axialantriebsanordnung 15 verbunden ist. Da~B Einwirken von Strömungsmitteldruck auf die beiden innerenStirnflachen 3o und 36 bewirkt eine Axialbewegung des Kupplungsgliedes 34 und der Revolverkopfstange 2o aus der in Figur 3 dargestellten Lage in die Lage von Figur 4. Durch diese Axialbewegung des Kupplungsgliedes 34 und der Revolverkopfstange 2o wird eine ringförmige Reihe Zähne 42, die sich auf dem Kupplungsglied 34 befinden,mit einer ringförmigen Reihe Zähne 44 am Kupplungsglied 3B außer Eingriff gebracht. Wenn dies geschieht, erlangt die Kupplungsvorrichtung 16 ihre Außereingriff sstellung, und die Revolverkopfstange 2o läßt sich um ihre Mittelachse drehen, um dadurch den Revolverkopf 12 weiterzuschalten.

Sobald der Revolverkopf 12 in die gewünschte Betriebsstellung weitergeschaltet worden ist, wird die Kupplungsvorrichtung wieder in Eingriff gebracht, um den Revolverkopf 12. in der gewählten Lage festzuhalten. Um die Kupplungsvorrichtung 16 wieder in Eingriff zu bringen, wird Strömungsmitteldruck auf eine ringförmige äußere Stirnfläche 48 zur Einwirkung gebracht, die sich auf dem Kupplungsglied 38, sowie auf eins gegenüberliegende ringförmige Stirnfläche 52 auf der Innenseite einer Hülse 54, die die beiden Kupplungsglieder 34 und 38 umgibt. Die Einwirkung von" Strömungsmitteldruck auf die beiden Stirnflächen 48 und 52 hat zur Folge, daß sich das Kupplungsglied 34 in Richtung auf das Kupplungsglied 38 bewegt, wodurch die beiden Zahnreihen 42 und 44 zurückbewegt werden und wieder in·kammenden Eingriff kommen und damit auch die Kupplungsvorrichtung 16wisdsr in Eingriff bringen»

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Die beiden Zahnreihen 42 und 44 entsprechen dem bekannten Curvic-Typ und wirken dahingehend, daB sie den Revolverkopf" 12 gegen Drehen sichern, sobald sich die Kupplungsvorrichtung 16 in Eingriff befindet.

Die Kupplungsvorrichtung 16 wird in der Eingriffsstellung von Figur 3 unter den Einfluß des auf die beiden Stirnflächen 48 und 52 einwirkenden Strömungsmitteldruckes verriegelt. Dadurch kann die Axialantriebsanordnung 15 den Revolverkopf 12 bezogen auf Figur 2, unter der Wirkung der auf die Revolverkopfstange 2o durch die sich in Eingriffsstellung befindliche Kupplungsvorrichtung 16 übertragenen Kräfte nach rechts bewegen. Somit wird: das Kupplungsglied 38 fest mit einer Antriebsplatte 58 verbunden. Die Platte 58 steht mit einer Kugelmutter 62 in Verbindung, die auf einer drehbaren Spindelwelle 64 durch einen X-Achsen-Antriebsmotor 66 bewegbar ist.

Die Bewegung der Kugelmutter 62 entlang der Spindelwelle 64 in Richtung nach rechts, und zwar bezogen auf diB Figuren 2 und 3, hat zur Folge, daß das Kupplungsglied 38 durch die zwischen dem Kupplungsglied und der Antriebsplatte 58 durch passende Verbindungen 7o übertragene Kräfte in dieselbe Richtung gezogen wird. Wenn kein Strömungsmitteldruck vorhanden wäre, der bestrebt ist, die Stirnflächen 48 und 52 voneinander zu trennen, würde das Kupplungsglied 38 bezogen auf Figur 3 unter dem Einfluß dieser Kräfte auf der Revolverkopfstange 2o solange nach rechts gleiten, bis die Stirnflächen 48 und 52 aneinander liegen, und sich die Kupplungsvorrichtung 16 in der Außereingriffsstellung von Figur 4 befindet. Die auf die ringförmigen Stirnflächen 48 und 52 einwirkenden Strömungsmitteldruckkräfte verhindern jedoch zwischen den Kupplungsgliedern 34 und 38 eine Relativbewegung. Deshalb wird die Kupplungsvorrichtung 16 während der Axialbewegung des Revolverkopfes 12 in Richtung nach rechts in der Eingriffsstellung gehalten.

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Natürlich werden während der Bewegung des Revolverkopfes 12 nach links, und zwar bezogen auf die Figuren 2 und 3 die Kupplungsglieder 34 und 38 zusammengepreßt und sind bestrebt in Eingriff zu bleiben«

Die beiden Kupplungsglieder 34 und 38 arbeiten mit der Hülse 34 in der Weise zusammen» daß. sie ein Paar Kammern bilden,, die Druckmittel aufnehmen und dazu dienen» die Kupplungsvorrichtung 16 zu betätigen„ Somit sind die beiden Kupplungsglieder 34 und 38 ntit einem Paar kreisrunder Dichtungsringe 76 und 78 versehen, die mit einer zylindrischen inneren Oberfläche So der Hülse 54 -in Berührung stehen» um eine stromungsmitteldichte Kammer 84 zu bilden» in. der die ringförmigen Zahnreihen 42und 44 liegen= Eine Strömungsmittelleckage aus der Kammer84 entlang der Revolverkopfstange 2o zwischen dem Kupplungsglied 38 und der Revolverkopfstange wird durch eine dritte Ringdichtung 88 verhinderte Das Kupplungsglied 34 hat eine abgeschrägte innere Oberfläche 9o, die auf einen axial abgeschrägten Teil 92 der Revolverkopfstange 2o gepreßt wird» um sine stromungsmitteldichte Verbindung herzustellen= Da das Kupplungsglied 34 mit der Revolverkopfstange 2a in fester Verbindung steht und sich nicht relativ zu der Revolverkopfstange bewegen kann» ist es erforderlich, zwischen dem Kupplungsglisd 34 und der Revolverkopfstange einen Dichtungsring vorzusehen., Wenn natürlich Strömungsmitteldruck auf die sich in radialer Richtung erstreckenden Oberflächen 3o und 36 der Kammer 84 einwirkt» werden das Kupplungsglied 34 und die Revolverkopfstange in bezug auf das Kupplungsglied 38 axial bewegt,, und die Kammer 84 erweitert sich» wenn die Kupplungsvorrichtung 16 außer Eingriff kommt.

Das Kupplungsglied 33 arbeitet mit der zylindrischen Oberfläche 8o und einer ringförmigen" Stirnfläche 52 auf der Hülse 54 zusammen* um eine zweite Kammer 98 zu bilden» Ein Paar kreisrunder Ringe 1oo ist zwischen der Oberfläche

und dem zylindrischen Körperteil 1o4 des Kupplungsglieds 38 vorgesehen und dient ebenfalls dazu₅ Strömungsmittelleckage aus der Kammer 98 zu verhindern. Wenn die Kupplungsvorrichtung 16 aus der Eingriffsstellung von Figur 3 in die AuBereingriffsstellung von Figur 4 gebracht wird, wird die Kammer 98 an einen AbfluS angeschlossen., Dadurch kann das Strömungsmittel aus der Kammer98 entweichen, wsnnn diese sich verengt und die Kupplungsvorrichtung 16 außer Eingriff kommt« Sobald die Kupplungsvorrichtung 16 aus der AuBereingriff sstellung von Figur 4 in die Eingriffsstellung von Figur 3 gebracht werden soll* wird die Kammer 84 an den AbfluS angeschlossen, und unter Druck stehandes Strömungsmittel wird in die Kammer 98 eingelassen» Das unter einem verhältnismäßig hohen Druck stehende Strömungsmittel in der Kammer98 wirkt auf die beiden ringförmigen Oberflächen 48 und 52 ein, um die Kammer 98 zu erweitern bzw. zu vergrößern und die Kammer 84 zu verengen bzw. zu verkleinern» Dadurch ergibt sich eine Bewegung des Kupplungsgliedes 34 und der Revolverkopfstange 2o nach rechts* und zwar bezogen auf die Figuren 3und 4. Sobald diese Bewegung erfolgt,, treten die Zähne 42 mit den Zähnen 44 in kämmenden Eingriff (Figur 3).

Wenn die Kupplungsvorrichtung 16 aus der Außereingriffsstellung von Figur 4 in die Eingriffsstsllung von Figur 3 gebracht wird, wird der Strömungsmitteldruck auf die gegenüberliegenden Oberflächen 48 und 52 der Kammer 98 zur Einwirkung gebracht, wodurch das Kupplungsglied 34 und die Revolverkopfstange 2o unter dem Einfluß der durch die Hülse 54 auf das Kupplungsglisd 34 übertragenen Kräfte,, bezogen auf Figur 4 nach rechts gezogen wird= Somit wirkt das Kupplungsglied 38 wie ein fester Kolben,, während die Hülse 54 und das Kupplungsglied 34 einen beweglichen Zylindar bzw» ein entsprechendes Gehäuse bilden,, das in bezug auf das Kupplungsglied 38 axial ba^egt wird,, während die Kupplungsvorrichtung 16 zwischen der Eingriffsstsllung und der Außereingriff sstellung betätigt wird₀ Mehrere Führungsstifte sind mit^J der Platte 58 verbunden^ um die Bewegung der Hülse

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in bezug auf die Platte während der Betätigung der Kupplungs vorrichtung 16 zwischen der Eingriffsstellung und der Außereingriffsstellung zu führen,,

Während der maschinellen Bearbeitung wird die Axialan~ triebsanordnung 15 eingeschaltet,, um den Revolverkopf 12 zwischen der ausgefahrenen und dar zurückgezogenen Stellung axial zu bewegen und dadurch die an dem Revolverkopf 12 befindlichen Werkzeuge in bezug auf ein Werkstück zu verschieben,· as von der Spindel 12 gedreht wircL Wenn am Ende eines maschinellen Bearbeitungsvorganges der Revolverkopf 12 sich in der in den Figuren 1 und 2 in durchgehenden Linien dargestellten zurückgezogenen Stellung befindet* und der Revolverkopf gedreht oder weitergsschaltst werden muß„ um ein andres Werkzeug in bezug auf das Werkstück in eine Arbeitsstellung zu bringen;, bevor der nichstonaschinells ,Bearbeitungsvorgang stattfinden kann₀ wird der Revolverkopf 12 in die ausgefahrene Stellung bewegte so daß die auf ihm befindlichen Werkzeuge von dem Markstüok entfernt bevor er gedreht

Um den Revolverkopf 12 aus dar zurückgesogsnsn in die ausgefahrene Stellung zu bewegen,, wird der reversible Kotor 66 eingeschaltete dar die Spindel 64 drehte Di® Drehbewegung der Spindel veranlaßt dia Kugelmutiar B2 dl© Platte 58 bezogen auf Figur 2 nach rechts zu bewegen₀ Während dieser¹ Bewegung der Platts 58 halt das in dar» ECaironsr ^E§ß befindliche Druckmittel dia Kupplungsvorrichtung 16 in der Eingriffsstsllungn so daß über das Kupplungsglied 3B und die Hülse 54 auf das Kupplungsglied 34 von der Platte 58 Kräfte übertragen werden,, wobei das Kupplungsglied 34-mit der Revolverkopf stange 2o in fester Verbindung steht„ Wann, die Revolver·* kopfstange 2o und der Revolverkopf 12 bszogän auf Figur 2 nach rechts bewegt werden,, vsrschiabt sich sin auf der Platte 58 befindlicher Führungs-flansch 114 auf einsr Führungsschisns 11B (Figur 5), und die Revolverkopfstange 2o gleitet in

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axialsr Richtung auf dem zylindrischen Support oder den Lagerflächen 122 und 124 , die mit dem Gehäuse 24 verbunden sind.

Wenn sich der Revolverkopf 12 der ausgefahrenen Stellung nähert, die in Figur 2 strichpunktiert dargestellt ist, bewegt sich ein Zahnrad 12Θ auf dem entgegengesetzten Ende der Revolverkopfstange 2o in Richtung auf einen Zahnkranz 13o,der auf dem Gehäuse 24 drehbar gelagert ist. Während des letzten Teils dieser Bewegung des Revolverkopfes in die ausgefahrene Stellung treten die Zahne des Zahnrades 26 mit den Zähnen des Zahnkranzes 13o in kämmenden Eingriff. Nachdem die Kupplungsvorrichtung 16 außer Eingriff gebracht worden istj wird der Zahnkranz 13o von einem Antriebszahnrad 134 (Figur 2) angetrieben* das mit einem Schaltmotor 136 in Verbindung steht,, Aufgrund des Eingriffs zwischen dem Zahnkranz 13o und dem Zahnrad 126, das mit der Revolverkopfstange'2o in fester Verbindung steht, wird die Revolverkopfstange 2o gedrehte um dadurch den Revolverkopf 12 unter der Wirkung· des Schalmotors 136 weiter zuschalten. Natürlich wird während dieser Drehbewegung der Revolverkopfstange 2o' das -Kupplungsglied 34 in bezug auf die Hülse 34 und das Kupplungsglied 38 gedrehte Sobald der Revolverkopf 12 in die gewünschte Stallung geschaltet worden ist, wird der Schaltmotor "336 abgeschaltet^ die Kupplungsvorrichtung 16 wird wieder in Eingriffsstsllung gebracht, und die Axialantriebsanordnung 15 wird eingeschaltet, um den Revolverkopf in bezug auf das Werkstück zu bewegen.

Wenn der Revolverkopf 12 wcitergesohaltet werden soll, wird die Kupplungsvorrichtung 18 aus der Eingriffseteilung in die Außerein-griffesteilung gebrachte wobei das Zahnrad mit dem Zahnriog 13o in kämmendem Eingriff steht₀ Sobald jedoch die Kupplungsvorrichtung HB sich in der AuBereingriffs· stellung befindete werden das Kupplung^äliad 34 und die

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Revolverkopfstange 2o axial nach hinten bewegt, d.h. bezogen auf Figur 5 nach links. Dadurch gleiten die Zähne 14o auf. dem Zahnrad 128 auf den Zähnen 142 auf dem Zahnkranz 13o, wenn das Zahnrad 128 seine in Figur 4 strichpunktiert dargestellte Stellung verläßt und die in durchgezogenen Linien dargestellte Stellung einnimmt. Die Zähne 142 des Zahnkranzes 13o weisen eine verhältnismäßig große Stirnflächenbreite oder axiale Länge auf, so daß die Revolverkopfstange und das Zahnrad 128 in bezug auf den. Zahnkranz 13o axial verschoben werden kann, ohne daß die Zähne 14o des Zahnrads 128 mit den Zähnen 142 des Zahnkranzes außer kämmenden Eingriff kommen.

Eine Steuervorrichtung 15o zur Betätigung der Kupplungsvorrichtung 16 zwischen der Eingriffsstellung und der Außereingriffsstellung ist in Figur 6 dargestellt. Die Steuervorrichtung 15o weist ein Ventil 152 auf, das normalerweise unter Druck stehendes Strömungsmittel von einer Pumpe 154 durch eine Leitung 156 strömen läßt. Die Leitung 156 ist an die Kammer 98 in der Kupplungsvorrichtung 16 angeschlossen. Daher verriegelt der Strömungsmitteldruck die Kupplungsvorrichtung 16 in der Eingriffsstellung von Figur 3 bzw. hält sie dort fest. Gleichzeitig steht die Kammer 84 über das Ventil 152 und did Leitung 162 mit dem Abfluß oder demReservoir 16o in Verbindung.

Wenn die Kupplungsvorrichtung 16 zuBeginn eines Schaltvorganges außer Eingriff gebracht werden soll, wird eine Magnetspule 166 eingeschaltet, um das Ventil 152 zu betätigen. Das Ventil 152 läßt dann Druckmittel von der Pumpe 154 durch die Leitung 162 zur Kammer 84 strömen. Dazu kommt, daß das betätigte Ventil 152 die Leitung 156 und die Kammer 98 mit dem Abfluß verbindet.

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Aus dem obigen ergibt sich, daß die Werkzeugmaschine eine verbesserte Revolverkopf schalt- und VerriegeLungsanordnung aufweist. Wenn der Revolverkopf 12 weitergeschaltet werden soll, wird die Axialantriebsanordnung eingeschaltet, um den Revolverkopf in die ausgefahrene Stellung zu bewegen. Wenn sich der Revolverkopf 12 der ausgefahrenen Stellung nähert, tritt das Zahnrad 128 an dem abgelegenen Ende der Revolverkopfstange 2o mit den Zahnring 13o in kämmenden Eingriff. Die Kupplungsvorrichtung 16 wird dann aus der Eingriffsstellung in die Außereingriffsstellung gebracht, und zwar unter dem Einfluß des unter Druck stehenden Strömungsmittels, so daß die Revolverkopfstange 2o und der Revolverkopf 12 nach dem Einschalten des Schaltmotors 136 gedreht werden können. Sobald der Revolverkopf 12 in die gewünschte Stellung weitergeschaltet worden ist, wird die Kupplungsvorrichtung 16 wieder in Eingriff gebracht, und die Axialantriebsanordnung bewegt den Revolverkopf 12 in bezug auf ein Werkstück, das von der Spindel 16 getragen wird, um dadurch in an sich bekannter Weise maschinelle Bearbeitungsvorgänge durchzuführen.

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Claims

Patentansprüche

/ 1. fcevolverkopfschaltvorrichtung an einer Werkzeugmaschine zur Bearbeitung eines Werkstücks, die einen Grundkörper, Bine auf diesem drehbar gelagerte Revolverkopfeinrichtung zur Halterung mehrerer Werkzeuge und eine lösbar Kupplungsvorrichtung aufweist, die zwischen einer ersten Betriebsstellung, in der die Revolverkopfeinrichtung in bezug auf den Grundkörper gegen Drehung gesichert ist, und einer zweiten Betriebsstellung, in der die Kupplungsvorrichtung die Revolverkopfeinrichtung für Drehbewegungen in bezug auf den Grundkörper freigibt, betätigbar ist, dadurch gekennzeichreb, daß die Kupplungsvorrichtung (16) ein erstes Kupplungsglied (34) aufweist, das mit dem Grundkörper verbunden ist, ferner eine erste Zahnreihe (42), die auf dem ersten Kupplungsglied (34) angeordnet ist, ein zweites Kupplungsglied (38), das mit der Revolverkopfeinrichtung (12, 2o) in Verbindung steht, und eine zweite Zahnreihe (44), die sich auf dem zweiten Kupplungsglied (3B) befindet, daß die erste und die zweite Zahnraihs (42„ 44) miteinander in kämmenden Eingriff stehen, wenn sich die Kupplungsvorrichtung (16) in der ersten Betrisbsstellung befindet, und mit Abstand nebeneinander liegen, sobald sich die Kupplungsvorrichtung C16) in der zweiten Betriebsstellung befindet, daß eine erste Einrichtung (84) zur Aufbringung eines Strömungsmitteldruckes auf wenigstens eines der Kupplungsglieder (34, 38) vorgesehen ist, um eine Relativbewegung zwischen der ersten Zahnreihe (42) und der zweiten Zahnreihe (44) zu bewirken und damit die Kupplungsvorrichtung (16) aus der ersten Betriabsstellung in die zweite Betriebsstellung zu bringen, und daS eine zweite Vorrichtung (98) zur Aufbringung eines Strömungsmitteldruckes auf. wenigstens ein Kupplungsglied (34, 38) vorhanden ist, um zwischen der ersten und der zweiten Zahnrsihe sine Relativbewegung zu

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bewirken und dadurch die Kupplungsvorrichtung aus der zweiten Betriebsstellung in die erste Betriebsstellung zu bringen.

2. Revolverkopfschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB die erste und die zweite Zahnreihe (42, 44) ringförmig angeordnet· sind, daß das erste Kupplungsglied (34) eine erste Oberfläche (3o) aufweist, die in radialer Richtung innerhalb einer zylindrischen Ebene liegt, welche koaxial zur ersten und zweiten Zahnreihe verläuft, daß daszweite Kupplungsglied (38) eine zweite Oberfläche (36) aufweist, die in radialer Richtung innerhalb der zylindrischen Ebene liegt, und daß die erste Druckaufbringungsvorrichtung (84) mit Mitteln zur Aufbringung des Strömungsmitteldruckes auf die erste und die zweite Oberfläche (3o, 36) versehen ist, um eine Relativbewegung zwischen der ersten und der zweiten Zahnreihe (42, 44) zu bewirken.

3. Revolverkopfschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsvorrichtung (16) eine Oberfläche aufweist, die eine Kammer (84) begrenzt, welche sich vergrößern und verkleinern läßt und in der die erste und dia zweite Zahnreihe (42, 44) angeordnet sind, und daß die erste Druckaufbringungsvorrichtung mit Mitteln versehen ist, durch die unter Druck stehendes Strömungsmittel der Kammer.(84) zuführbar ist, um die Kammer zu vergrößern und dadurch eine Relativbewegung zwischen der ersten und der zweiten Zahnreihe (42, 44) sowie eine Verstellung der Kupplungsvorrichtung (16) aus der ersten Betriebsstellung in die zweite Betriebsstellung zu bewirken.

4. Revolverkopfschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß d,ie Revolverkopfeinrichtung (.12, 2o) einen Revolverkopf(12) aufweist, dermit mehrerern Stirnflächen zur

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Aufnahme von Werkzeugen versehen ist, sowie eine drehbare Revolverkopfstange (2o), daß ferner eine erste Antriebseinrichtung (15) vorgesehen ist, mit der die Revolverkopfstange 02o) in axialer Richtung entlang ihrer Drehachse bewegbar ist, und zwar unter der Wirkung einer auf das erste Kupplungsglied (34) in einer Richtung einwirkenden Kraft, in der das erste Kupplungsglied von dem zweiten Kupplungsglied (35) wegbewegt wird, und eine Betätigung der Kupplungsvorrichtung (16) aus der ersten Betriebsstellung in die zweite Betriebsstellung erreicht wird, und daß die zweite Druckaufbringungsvorrichtung mit Mitteln zur Druckbeaufschlagung eines der Kupplungsglieder(34, 38) während der Axialbewegung der Revolverkopfstange (2o) versehen ist, um dadurch eine Bewegung des ersten Kupplungsgliedes (34) in Richtung von dem zweiten Kupplungsgliedes (38) weg zu bewirken und damit die Kupplungsvorrichtung (16) während der Axialbewegung der Revolverkopfstange (2o) in der ersten Betriebsstellung zu halten.

5. Revolverkopfschaltvorrichtung an einer Werkzeugmaschine zur Bearbaitung eines Werkstücks, die ein-en Grundkörper und eine Revolverkopfeinrichtung aufweist, die auf dem Grundkörper drehbar gelagert ist und dazu dient, mehrere Werkzeuge zur Bearbeitung des Werkstücks zu haltern, dadurch gekennzeichnet, daß die Revolverkopfeinrichtung eine bewegbare Revolverkopfstange (2o), eine Vorrichtung zur Abstützung der Revolverkopfstange bei ihrer Axialbewegung und Drehbewegung in bezug auf den Grundkörper und einen Revolverkopf (12) au-Seist, der mit dem einen Endteil der Revolverkopfstange (2o) verbunden ist, daß eine Kupplungsvorrichtung (16) vorhanden ist, die zwischen einer Eingriffsstellung,, in der die Revolverkopfstange (2o) gegen Drehbewegung relativ zum Grundkörper gesichert ist., und einer Außereingriffsstellung, in der die Revolverkopfstange

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(2o) in bezug auf den Grundkorper drehbar ist, um dadurch den Revolverkopf (12) zu drehen und die Position der Werkzeuge auf dem Revolverkopf in bezug auf ein Werkstück zu verändern, bewegbar ist, daß die Kupplungsvorrichtung C16) ein erstes Kupplungsglied (34) aufweist, das in bezug auf die Revolverkopfstange(2o) bewegbar ist, ferner eine erste Zahnreihe [42), die auf dem ersten Kupplungsglied (34) angeordnet ist, ein zweites Kupplungsglied (38), das mit der Revolverkopfstange (2o) fest verbunden ist und eine zweite Zahnreihe (44) trägt, daß die erste und die zweite Zahnreihe (42, 44) miteinander in kämmenden Eingriff stehen, wenn sich die Kupplungsvorrichtung (16) in der Eingriffsstellung befindet, und mit Abstand nebeneinander liegen, sobald sich die Kupplungsvorrichtung in der Außereingriffsstellung befindet, daß eine erste Antriebsvorrichtung (128, 13o, 136) zur Drehung der Revolverkopfstange (2o) in bezug auf den Grundkörper vorgesehen ist, sobald sich die Kupplungsvorrichtung (16) in der Außereingriffsstellung befindet, daß eine zweite Antriebsvorrichtung (15) mit dem Grundkörper und dem ersten Kupplungsglied (34) verbunden ist, um die Revolverkopfstange (2o) in bezug auf den Grund... körper axial zu verschieben* daß die zweite Antriebsvorrichtung (15) so betätigbar ist, daß sie auf das erste Kupplungsglied (34) in einer Richtung eine Kraft ausübt, in der das erste Kupplungsglied von dem zweiten Kupplungsglied (3B) wegbewegt wird, um dadurch die erste und die zweite Zahnreihe (42, 44) außer Eingriff zu bringen und die Kupplungsvorrichtung (16) während der Axialbewegung der Revolverkopfstange (2o) in der Außereingriffsstellung zu halten, und daß eine Antriebseinrichtung (84, 98) vorgesehen ist, durch die die Kupplungsvorrichtung (16) zwischen der Außereingriffsstellung und der Eingriffsstellung betätigbar ist, und während der Axialbewegung der Revolverkopfstange (2a) unter der Wirkung der zweiten Antriebsvorrichtung (15) in der Eingriffsstellung haltbar ist, wobei die Antriebsvorrichtung eineKammer zur Aufnahme von unter Druck stehendem Strömungsmittel aufweist, um eine

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Relativbewegung zwischen dem ersten Kupplungsglied (34) und dem zweiten Kupplungsglied (38) zu bewirken und die erste Zahnreihe (42) mit der zweiten Zahnreihe (44) in Eingriff zu bringen, so daß die Kupplungsvorrichtung (16) aus der Außereingriffsstellung in die Eingriffsstellung bringbar ist, und um die erste und die zweite Zahnreihe (42, 44) mit Hilfe des unter Druck stehenden Strömungsmittels in Eingriff zu halten und die Kupplungsvorrichtung (16) während der Axialbewegung der Revolverkopfstange (2o) in ihrer Eingriffsstellung zu belassen.

6. Revolverkopfschaltvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Antriebsvorrichtung ein erstes Zahnrad (128) aufweist, das mit einem Endteil der Revolverkopfstange (2o) verbunden, welcher entgegengesetzt zu dem erstgenannten Endteil angeordnet ist, daß ein zweites Zahnrad Cl3a) mit dem Grundlörper verbunden ist, und daß ein Motor C13B) zum Drehen des zweiten Zahnrades vorgesehen ist, wobei die zweite Antriebsvorrichtung so betätigbar ist, daß sie die Revolverkopf 'stange (2o) in axialer Richtung zwischen einer ersten Stellung, in der das erste Zahnrad (128) von dem zweiten Zahnrad Ci3o) mit Abstand getrennt ist, und einer zweiten Stellung, in der das zweite Zahnrad mit dem ersten Zahnrad in kämmendem Eingriff steht, bewegt.

7r Revolverkopf schaltvorrichtung, nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet* daß die Kammer C98) eine erste Stirnfläche C48) aufweist, die sich auf derjenigen Seite de3 einen Kupplungsglieds (38) befindet, die der auf diesem Kupplungsglied angeordneten Zahnreihe (44) entgegengesetzt ist,

B. Revolverkopfschaltvorrichtung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daS die Antriebsvorrichtung ferner eine

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zweite Kammer CB4) zur Aufnahme von unter Druck stehendem Strömungsmittel aufweist, um zwischen dem ersten Kupplungsglied (34) und dem zweiten Kupplungsglied (3B) eine Relativbewegung herbeizuführen, und die erste und die zweite Zahnreihe (42, 44) außer Eingriff zu bringen, um dadurch die Kupplungsvorrichtung (16) aus der Eingriffsstellung in die Außereingriffsstsllung zu führen.

9. Revolverkopfschaltvorrichtung nach Anspruch B, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kammer (B4) eine erste Stirnfläche (3o) aufweist, die sich auf einer Seite des ersten Kupplungsglieds (34) befindet, welche neben der ersten Zahnreihe (42) liegt, sowie eine zweite Oberfläche (36), die auf einer Seite deszweiten Kupplungsgliedes (38) angeordnet ist, welche sich neben der zweiten Zahnreihe (44) befindet.

10. Revolverkopfschaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, gekennzeichnet durch eine Antriebsvorrichtung (15), durch die Kupplungsvorrichtung (16) aus der Eingriffsstellung in die Außereingriffsstellung bringbar ist, sobald das erste Zahnrad (12B) mit dem zweiten Zahnrad (13o) in kämmendem Eingriff steht, wobei die Antriebsvorrichtung eine Einrichtung aufweist, mit der eine Relativbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Kupplungsglied bewirkbar ist, um die erste Zahnreihe (42) mit der zweiten Zahnreihe (44) außer Eingriff zu bringen, während das erste und das zweite Zahnrad (12B, 13o) in kämmendem Eingriff gehalten werden.

11. Revolverkopfschaltvorrichtung nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung (15) eine erste Einrichtung zur Beaufschlagung wenigstens eines der Kupplungsglieder (34, 38) mit einem Strömungsmitteldruck aufweist, um dadurch eine Relativbewegung zwischen der ersten Zahnreihe (42) und der zweiten ZahnrBihe (443 zu bewirken und die Kupplungsvorrichtung (16) aus der Eingriffsstellung in die Außereingriffsstellung zu bringen, und daß die Antriebsvorrichtung (15) ferner eine zweite Einrichtung zur

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Beaufschlagung wenigstens einsa der Kupplungsglieder C34_S 383 mit Strömungsmitteldruck aufweist^ um dadurch zwieohso der sratsn Zahnrsihe C42) und der zwsiten Zahnreihe C44) sine Relatiwbsis/egung zu bewirken- und die Kupplungsvorrichtung C16} aus der AuSsrelngriffs¹-stellung in die E-ingriffeetellung zu bringen,,

12«, Revolverkopfschaltvorrichiungnaoh Anspruch io_g dadurch gekennzeichnet» daß die Antriebsvorrichtung (153 mit" Elementen vsreshsn ist* die line veränderliche Kammer begrsnssn., von d@P tafenigstsna ein Tbü zwischen dem ersten und dam swsitin Kupplungaglied (34, 383 liegt, ynd daB Mittel vorhanden sind, um dieser Kammer unter Druck stehendes Strömungsmittel zuzuführen und dadurch ihrs Vergrößerung zu bewirken und die Kupplungsvorrichtung (16) aus der Eingriffsstellung in die Außsreingriffsstellung zu bringen.

13. Revolverkopfschaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsvorrichtung (16) mit einem dritten Körper (54) versehen ist, dar wenigstens einen Tbü eines der Kupplungsglieder (34) umgibt, daß wenigstens sin Teil der ersten ein variables Volumen aufweisenden Kammer (98) zwischen dem ersten und dem zweiten Kupplungsgliedengsordnst ist, daß die erste ein variables Volumen aufweisende Kammer aus einem verkleinerten Volumen in ein vergrößertes Volumen veränderbar ist, um dadurch eine Trennung der Kupplungsglieder (34, 38) zu bewirken und die Kupplungvorrichturig (16) aus der Eingriffsstellung in die Außereingriffsstellung zu bringen, daß die zweite ein variables Volumen aufweisende Kammer (84) wenigstens mit einem Teil zwischen einem der Kupplungsglieder (34, 38) und dem dritten Glied (54) liegt und aus dem Zustand, in dem sie ein verkleinertes Volumen aufweist, in einen Zustand überführbar ist, in dem sie ein größeres Volumen aufweist, um dadurch die Kupplungs-

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glieder in Eingriff zu bringen und die Kupplungsvorrichtung (16) aus der Außsrsingriffsste-llung in dia Eingriffsstsllung zu überführen»

14o Revolverkopfschaltvorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch sin Ventil C1523 zur Abgabe von unter Druck stehendem Strömungsmittel an die erste ein veränderliches Volymsn aufweisende Kammer (98), um das Volumen dieser Kammer zu vergrößern* sowie zur Abgabgj von unter Druck stehendem Strömungsmittel an die zweite ein veränderliches Volumen aufweisende Kammer(84), um dadurch das Volumen dieser zweiten Kammer zu vergrößern.

15. Revolerkopfschaltvorrichtung nach einem der Anspruchs 1 - 14, dadurch gekennzeichnet, daß dia Antriebsvorrichtung (15) eine erste Oberfläche zur Begrenzung einer ersten Kammer (84) bildet, die eine erste Stirnfläche C3o) aufweist, welche sich auf dem ersten Kupplungsglied (34) befindet, sowie eine zweite Stirnfläche (36), die sich auf dem zweiten Kupplungsglied (38) befindet, daß die Antriebsvorrichtung ferner eine zweite Oberfläche zur Begrenzung einer zweiten Kammer (98) bildet, die eine dritte Stirnfläche (52) hat, die sich auf einem der Kupplungsglieder (34, 38) befindet, sowie eine vierte Stirnfläche (48), die der dritten Stirnfläche (52) gegenüberliegt, daß eine Steuervorrichtung (15a) vorgesehen ist, durch die unter Druck stehendes Strömungsmittel der ersten Kammer 64) zuführbar ist, ujrf. auf die erste und die zweite Stirnfläche (3o, 36) Druck auszuüben und dadurch eine Bewegung eines der Kupplungsglieder in Richtung von dem anderen Kupplungsglied weg zubewirken, wodurch die Kupplungsvorrichtung (16) aus der Eingriffsstellung in die Außereingriffsstellung gelangt, und daß die Steuervorrichtung (15o) ferner unter Druck&tBhendai» Strömungsmittel der zweiten Kammer (98) zuführt, um auf die dritte und vierte Stirnfläche (52, 48) Druck auszuüben und eine Bewegung eines der Kupplungsglieder "

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