DE2506392A1

DE2506392A1 - Machine tool changing mechanism - has ram units in series driving tool carrier racks

Info

Publication number: DE2506392A1
Application number: DE19752506392
Authority: DE
Inventors: Paul Quack
Original assignee: Scharmann GmbH and Co
Current assignee: Scharmann GmbH and Co
Priority date: 1975-02-15
Filing date: 1975-02-15
Publication date: 1976-08-26

Abstract

The mechanism is for changing tools on an axial and/or circular track from a magazine to a portion of a machine tool and vice versa, having a multi-piston drive with pistons of different strokes to move the tool carrier. The drive comprises two or more ram units one of which slides in the lengthwise direction between the stationary first unit and the moving rack for the tool carrier. The stroke ratio of the ram units can be a whole number, and the ram pistons can be double-acting.

Description

"Vorrichtung zum Werkzeugwechsel an Werkzeu#aschinen11 Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Wechseln von Werkzeugen auf einer axialen und/oder kreisförmigen Bewegungsbahn von einem Magazin zu e einem Werkzeugmaschinenteil und umgekehrt, mit einem Mehrkolbenantrieb mit Kolben unterschiedlicher Hubhöhe für die Bewegung des Werkzeugträgers."Device for changing tools on Werkzeu # aschinen11 The invention relates to a device for changing tools on an axial one and / or circular trajectory from a magazine to a machine tool part and vice versa, with a multi-piston drive with pistons of different stroke heights for the movement of the tool carrier.

Durch die I)T-AS 1.261.373 ist ein Doppelkolbenantrieb mit Kolben unterschiedlicher Hubhöhe für eine Zahnstange bekannt, die mit einem auf der Haltewelle eines Werkzeugwechselarmes einer Werkzeugmaschine drehfest angeordneten Ritzel kämmt.The I) T-AS 1.261.373 is a double piston drive with piston different lifting heights for a rack known that with one on the support shaft a tool changing arm of a machine tool meshes with a pinion arranged in a rotationally fixed manner.

Hierbei sind die beiden Kolben des Antriebes konzentrisch ineinander angeordnet, wobei der äußere Kolben als Büchse oder Ringkolben ausgebildet ist. Die Führung der beiden Kolben erfolgt durch eine Führungshülse, die mit ihrem einen Ende mit dem Deckel des die beiden Kolben aufnehmenden Zylinders verbunden ist. Diese bekannte Äusführungsform eines Doppelkolbenantriebes für Werkzeugwechselarme an Werkzeugmaschinen hat den Nachteil, daß die einzelnen Teile jedes Kolbenantriebes in Sonderanfertigung herzustellen sind, wodurch hohe Bertigungskosten entstehen. Ferner ist die Anordnung von Endlagendämpfern für. die Kolben schwierig und kostspielig; hierbei geht auch ein Anteil der für die Krafterzeugung benötigten Kolben fläche verloren, so daß der bekannte Doppelkolbenantrieb nach der D2-AS 1.261.373 nur für leichtere Werkzeugträger, für nicht zu schwere, durch den Träger zu erfassende Werkzeuge, geeignet ist. Für schwere Wechselarme und Werkzeuge werden die Endlagendämpfer sehr groß. - Letztlich gestaltet sich die Montage und Justage der Einzelteile zeitaufwendig und teuer, um die Endstellung der Kolben genau der gewünschten Lage des Werkzeugträgers anzupassen.The two pistons of the drive are concentric with one another arranged, wherein the outer piston is designed as a sleeve or annular piston. The two pistons are guided by a guide sleeve, which with one of them End is connected to the cover of the cylinder receiving the two pistons. This known embodiment of a double piston drive for tool changing arms on machine tools has the disadvantage that the individual parts of each piston drive in Custom-made products are to be produced, resulting in high maintenance costs develop. Furthermore, the arrangement of end dampers for. the pistons difficult and expensive; this also includes a portion of the amount required for the generation of force Piston area lost, so that the well-known double piston drive according to D2-AS 1.261.373 only for lighter tool carriers, for not too heavy, to be grasped by the carrier Tools, is suitable. The end position dampers are used for heavy exchangeable arms and tools very large. - Ultimately, the assembly and adjustment of the individual parts is time-consuming and expensive, to the end position of the piston exactly the desired position of the tool carrier adapt.

Ein weiteres bekanntes Schubkolbengetriebe für drehbare Werkzeugwechselarme an Werkzeugmaschinen sieht die Anordnung zweier paralleler handelsüblicher Zylinderkolbenaggregate vor, die mit je einer Zahnstange gemeinsam auf ein Ritzel wirken. Bei dieser en Ausführungsform bestehen Schwierigkeiten, um ein/spielfreien Eingriff der beiden Zahnstangen der Kolben in die Verzahnung des Ritzels der Werkzeugträgerwelle, d. h. die Welle des Werkzeugwechselarmes,zu erreichen. Eine solche Spielfreiheit jeder der beiden Zahnstangen ist notwendig, um einerseits die notwendige Genauigkeit der jeweiligen Einstellage des Werkzeugträgers bei der Übergabe eines Werkzeuges in die Arbeitsspindel der Werkzeugmaschine oder in das Magazin der Maschine zu erzielen Hierbei ist das Hebelverhältnis zwischen dem Ritzelradius und dem Radius von Bedeutung, den das äußere Ende des Werkzeugträgers beschreibt, d. h. bei einem Werkzeugwechselarm der Radius, auf dem das Werkzeug bewegt wird.Another known thrust piston gear for rotatable tool changing arms on machine tools sees the arrangement of two parallel, commercially available cylinder-piston units before, which each act together with a rack on a pinion. In this en Embodiment there are difficulties to a / play-free engagement of the two The piston racks in the toothing of the pinion of the tool carrier shaft, d. H. the shaft of the tool change arm to reach. Such freedom of play everyone of the two racks is necessary in order to achieve the necessary accuracy of the one hand respective setting position of the tool carrier when handing over a tool in to achieve the work spindle of the machine tool or in the magazine of the machine The lever ratio between the pinion radius and the radius is important here, the outer end of the tool carrier describes, d. H. at a Tool change arm the radius on which the tool is moved.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen, die aus einfachen handelsüblichen Normteilen erstellt werden kann und dennoch die notwendige Genauigkeit aufweist, um den Werkzeugträger, sei es bei einer Drehung, sei es bei einer axialen Bewegung, genau in die jeweils gewünschte Lage zu bringen. Ferner soll eine zeitsparende Montage und ebenso Justage gegeben sein, wie die Möglichkeiten einer einfachen Anordnung von Endlagendämpfern. Des weiteren soll mit platzsparenden Mitteln die Möglichkeit geschaffen werden, sowohl eine Mehrzahl von Drehstellungen, wie auch eine Mehrzahl von lijalstellungen des Werkseugträgers mit der Vorrichtung nach der Erfindung zu erreichen.The invention is therefore based on the object of providing a device of To create the type described at the beginning, which consists of simple standard parts can be created and yet has the necessary accuracy to the tool carrier, be it with a rotation, be it with an axial movement, exactly in each case to bring the desired location. Furthermore, a time-saving assembly and adjustment should be be given, such as the possibilities of a simple arrangement of end position dampers. Furthermore, with space-saving means, the possibility should be created both a plurality of rotational positions, as well as a plurality of linear positions to achieve the Werkseugträgers with the device according to the invention.

Zur Lösung der.#gestellten Aufgabe sieht die Erfindung bei einer Vorrichtung der genannten Art vor, daß der Mehrkolbenantrieb aus mindestens zwei hintereinander angeordneten Zylinder-Kolbenaggregaten besteht, von denen das eine zwischen dem feststehenden zweiten Aggregat und dem verstellbaren Antriebsteil, z. B.To solve the problem set, the invention provides a device of the type mentioned that the multi-piston drive consists of at least two in a row arranged cylinder-piston units, one of which between the fixed second unit and the adjustable drive part, z. B.

einer Zabzistange, für den Werkzeugträger längsbeweglich angeordnet ist. - Hierbei steht das Hubverhältnis der Zylinder-Kolbenaggregate zueinander vorzugsweise in einem geradzahligen Verhältnis, was der geradzahligen Unterteilung des Verstellweges des Werkzeugträgers entspricht.a Zabzistange, arranged to be longitudinally movable for the tool carrier is. - Here, the stroke ratio of the cylinder-piston units is preferably to one another in an even-numbered ratio, which is the even-numbered subdivision of the adjustment path of the tool carrier.

Die Erfindung bietet die Möglichkeit, handelsübliche Zylinder-Kolbenaggregate gleicher oder ähnlicher Art zu verwenden, bei denen lediglich das Hubverhältnis ein unterschiedliches ist, das jedoch, wie untenstehend näher erläutert wird, einstellbar ist.The invention offers the possibility of using commercially available cylinder-piston units of the same or similar type, where only the stroke ratio is a different one, which, however, as will be explained in more detail below, is adjustable is.

Soll der Werkzeugträger außer seiner Ausgangsstellung in einer Bewegungsrichtung ein bis drei weitere Stellungen erhalten, was im allgemeinen ausreichend ist, so genügt die Anwendung von zwei hintereinander angeordneten Zylinder-Kolbenaggregaten. Soll der Werkzeugträger außer der Ausgangsstellung bis zu sechs weiteren Stellungen einnehmen können, so genügen drei hintereinander angeordnete Zylinder-Kolbenaggregate, von denen eines entsprechend der Lehre der vorliegenden Erfindung feststeht und die beiden anderen Zylinder-Kolbenaggregate verstellbar zwischen diesem feststehenden aggregat und dem beweglichen Antriebsmittel für den Werkzeugträger angeordnet sind. Das Hubverhältnis der Zylinder-Kolbenaggregate bei dieser Ausführungsform steht vorzugsweise im Verhältnis 3:2:1, während bei einer Äusführungsform, bei welcher zwei Zylinder-Kolbenaggregate Anwendung finden, vorzugsweise ein Hubverhältnis 2:1 angewandt wird.Should the tool carrier be in one direction of movement in addition to its starting position get one to three more positions, which is generally sufficient so the use of two cylinder-piston units arranged one behind the other is sufficient. Should the tool carrier have up to six other positions in addition to the starting position can take, so three cylinder-piston units arranged one behind the other are sufficient, one of which is established in accordance with the teachings of the present invention and the other two cylinder-piston units adjustable between this stationary aggregate and the movable drive means for the tool carrier are arranged. The stroke ratio of the cylinder-piston units in this embodiment is fixed preferably in the ratio 3: 2: 1, while in an embodiment in which two cylinder-piston units are used, preferably a stroke ratio of 2: 1 is applied.

Bei der praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zwei Aggregaten ist der Zylinder des längsbeweglichen Zylinder-Kolbenaggregats mit der Kolbenstange des feststehenden Zylinder-Kolbenaggregats und die Kolbens tange des beweglichen Zylinder-Kolbenaggregats mit dem verstellbaren Antriebsteil des Werkzeugträgers verbunden. Bei einer größeren Anzahl von Zylinder-Kolbenaggregaten als zwei, ist eine analoge Verbindung der Kolbenstangen und Zylinder gegeben.In the practical embodiment of the device according to the invention with two units, the cylinder is the longitudinally movable cylinder-piston unit with the piston rod of the fixed cylinder-piston unit and the piston rod of the movable cylinder-piston unit with the adjustable Drive part of the tool carrier connected. With a larger number of cylinder-piston units than two, there is an analogous connection of the piston rods and cylinders.

Der Antriebsteil des drehbaren oder verschieblichen Werkzeugträgers, z. B. eines Werkzeugwechselarmes, ist in bekannter Weise eine Zahnstange, die an dem den Zylinder-Kolbenaggregaten abgekehrten Abschnitt eine Steuer- oder Anzeigeelemente tragende Verlängerung aufweist. Es ergibt sich somit die Möglichkeit, den den Zylinder-Kolbenaggregaten abgekehrten freien Platz an der Vorrichtung zu nutzen. Hierzu können in weiterer Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung die längs der Bewegungsbahn der Steuer- und Anzeigeelemente vfirgesehenen Gegenelemente in einem den Axial- oder den Winkelstellungen des Werkzeugträgers entsprechenden Abstand angeordnet oder auf diesem Abstand einstellbar sein.The drive part of the rotatable or slidable tool carrier, z. B. a tool change arm is in a known manner a rack that is on the section facing away from the cylinder-piston units a control or display element Has load-bearing extension. There is thus the possibility of using the cylinder-piston units to use turned away free space on the device. This can be done in further Formation of the device according to the invention along the path of movement of the control and display elements provided counter elements in one of the axial or angular positions the tool carrier arranged corresponding distance or adjustable on this distance be.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dann, wenn dem Werkzeugträger sowohl eine drehbare als auch eine axial verschiebliche Bewegung mitgeteilt werden soll.A particularly advantageous embodiment of the invention results when the tool carrier has both a rotatable and an axially displaceable one Movement should be communicated.

In einem derartigen Fall ist dem Doppelkolbenantrieb für die Drehbewegung des Werkzeugträgers ein gleicher Doppelkolbenantrieb für die Axialbewegung des Werkzeugträgers zugeordnet.Die beiden Doppelkolbenantrtrbe sind hierbei vorzugsweise parallel nebeneinander angeordnet, wobei die Antriebsteile beider Doppelkolbenantriebe aus zwei gegeneinander gerichteten Zahnstangen bestehen. Es ergibt sich durch diese Anordnung der Vorteil, daß der die Gegenelemente für die Steuer- und Anzeigeelemente des ersten Doppelkolbenantriebs tragende Maschinenteil auch die Gegenelemente des zweiten Doppelkolbenantriebe aufnehmen kann.In such a case, the double piston drive is responsible for the rotary movement of the tool carrier an identical double piston drive for the axial movement of the tool carrier The two double piston drives are preferably parallel side by side arranged, the drive parts of both double piston drives from two against each other directed racks exist. This arrangement has the advantage that the counter elements for the control and display elements of the first double piston drive The load-bearing machine part also accommodates the counter-elements of the second double-piston drive can.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Werkzeugträger an einem auf einer Drehwelle mittel- oder unmittelbar teleskopartig verstellbaren Welle angeordnet.In a further embodiment of the invention, the tool carrier is on a shaft that can be adjusted telescopically or directly on a rotating shaft arranged.

Die Zylinder-Kolbenaggregate der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind vorzugsweise mit einer Vorrichtung zur Endlagendämpfung der Kolben versehen. Da die Stirnseiten bzw. Enden der Zylinder-Kolbenaggregate leicht zugänglich sind, kann dort jeweils eine Dämpfungsvorrichtung vorgesehen sein.The cylinder-piston units of the device according to the invention are preferably provided with a device for cushioning the piston end position. There the end faces or ends of the cylinder-piston units are easily accessible, a damping device can be provided there in each case.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für Vorrichtungen für eine Axial- und für eine Drehbewegung eines Werkzeugwechselarmes an einem Horizontal-Bohr- und Fräswerk dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 eine Frontansicht der Werkzeugmaschine, Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch den waagerecht gestellten Wechselarm und durch die Werkzeugwechselwelle, Fig. 3 im wesentlichen einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2 mit der Ansicht der Zylinder-Kolbenaggregate und den Steuer- oder Anzeigeelementen mit ihren Gegenelementen, Fig. 4 einen Horizontalschnitt längs der Linie IV-IV der Fig.In the drawing is an embodiment of devices for one axial and one rotary movement of a tool change arm on a horizontal drilling and milling machine, namely Fig. 1 shows a front view of the machine tool, Fig. 2 shows a horizontal section through the horizontally placed change arm and through the tool change shaft, Fig. 3 is essentially a section according to the line III-III of FIG. 2 with the view of the cylinder-piston units and the Control or display elements with their counter elements, Fig. 4 is a horizontal section along the line IV-IV of Fig.

3 mit den Ubertragungselementen für die Axialbewegung des Wechselarmes und Fig. 5 die Stellungen des Werkzeugwechselarmes mit den entsprechenden Stellungen der Zylinder, der Kolben und der Zahnstangen. 3 with the transmission elements for the axial movement of the change arm and FIG. 5 shows the positions of the tool changing arm with the corresponding positions the cylinder, the piston and the racks.

Das Horizontal-Bohr- und Fräswerk, bei welchem die erfindungsgemäße Vorrichtung Anwendung findet, weist den Doppelständer 1 auf, der mit nicht dargestellten senkrechten Führungen ftir einen Spindelkasten 2 ausgerüstet ist, in dem die Arbeitsspindel 3 ( in Fig. 1 senkrecht zur Zeichenebene ) verschieblich ist.The horizontal boring and milling machine, in which the inventive Device is used, has the double stand 1, which is not shown with vertical guides for a headstock 2 is equipped in which the work spindle 3 (in Fig. 1 perpendicular to the plane of the drawing) is displaceable.

Der Spindelkasten ist in Richtung des Doppelpfeiles 4 zwischen einer unteren dargestellten Ausgangsstellung und einer oberen Endstellung in entsprechende Zwischenstellungen verfahrbar.The headstock is in the direction of double arrow 4 between one lower starting position shown and an upper end position in corresponding Movable intermediate positions.

Kastenartige Teleskopabdeckungen 5 erstrecken sich zwischen dem Spindelkasten und dem oberen Querhaupt des Doppelstinders, der auf einem nicht dargestellten Bett in Richtung der der Längsachse der Arbeitsspindel 3 verfahrbar ist. Das zu bearbeitende Werkstück wird auf einem Arbeitstisch 6 festgespannt und kann mit diesem eine horizontale Bewegung in Richtung des Doppelpfeiles 7 ausführen.Box-like telescopic covers 5 extend between the headstock and the upper crosshead of the double stinder, which is on a bed, not shown in the direction of the longitudinal axis of the work spindle 3 can be moved. The one to edit Workpiece is clamped on a work table 6 and can use this a horizontal Movement in the direction of the Carry out double arrow 7.

Der Ständer 1 kann auch als feststehender Ständer ausgebildet sein und der Arbeitstisch 6 kann nach zwei Koordinaten verfahren werden.The stand 1 can also be designed as a fixed stand and the work table 6 can be moved according to two coordinates.

Neben dem Ständer 1 ist ein Rahmen 8 angeordnet, über dessen unteres nicht dargestelltes und über dessen oberes Kettenrad 9 eine Endloskette Io geführt ist, in der Werkzeuge 11 gehalten sind. Die Kette-mit den Werkzeugen bildet ein umlaufendes Endlosmagazin, mit dem ein bestimmtes Werkzeug in der Kette auf Höhe einer Übergabevorrichtung 12 gebracht werden kann.In addition to the stand 1, a frame 8 is arranged over the lower not shown and guided over its upper sprocket 9 an endless chain Io is, in the tools 11 are held. The chain-with the tools makes one revolving endless magazine with which a certain tool in the chain is level a transfer device 12 can be brought.

Durch diese wird das ausgewählte Werkzeug in eine wechselgerechte Lage gebracht, aus der es mittels eines Werkzeugwechselarmes 13 auf Höhe der Ärbeitsspindel 3 verbracht und in diese hineingesteckt werden kann, wobei gleichzeitig ein benutztes Werkzeug aus der Spindel 3 gezogen und auf Höhe der Vorrichtung 12 verschwenkt wird. Der Werkzeugwechselarm 13 ist,wie untenstehend noch näher erläutert wird, um seine Achse 14 sowohl im Uhrzeigersinn als auch gegenläufig hierzu schwenkbar wie auch in axialer Richtung seiner Achse hin- und her verstellbar.This transforms the selected tool into a tool that is suitable for changing Brought position from which it is by means of a tool changing arm 13 at the level of the work spindle 3 can be spent and inserted into it, with a used one at the same time The tool is pulled out of the spindle 3 and pivoted at the level of the device 12. The tool change arm 13 is, as will be explained in more detail below, to his Axis 14 both clockwise and counter-clockwise to this pivotable as well adjustable back and forth in the axial direction of its axis.

Zur Ausübung der geschilderten Drehbewegung des Armes 13 dienen die beiden Zylinder-Kolbenaggregate 15, 16, die mit einer Zahnstange zusammenwirken (Fig. 3). Der Zylinder 18 des Zylinder-Kolbenaggregates 15 ist an deren Doppelständer fest angeordnet. Der nicht dargestellte Kolben des Zylinder-Kolbenaggregate 15 wird in seiner Bewegung (in Fig. 3 nach oben) durch die Mutter 19 begrenzt, die in einem Halter 1b am Ständer 1 oder aber an dem Zylinderende verstellbar ist. Nach unten wird die Kolbenbewegung durch einen Anschlag im Zylinder 18 begrenzt, wodurch der Hub des Kolbens einstellbar ist.To exercise the described rotary movement of the arm 13 are used two cylinder-piston units 15, 16, which interact with a rack (Fig. 3). The cylinder 18 of the cylinder-piston unit 15 is on the double column fixed arranged. The piston, not shown, of the cylinder-piston unit 15 is limited in its movement (in Fig. 3 upwards) by the nut 19, the is adjustable in a holder 1b on the stand 1 or on the cylinder end. To below the piston movement is limited by a stop in the cylinder 18, whereby the stroke of the piston is adjustable.

20 Die Kolbenstange/des Zylinder-Kolbenaggregats 15 ist über ein Gelenk 21 mit dem Zylinder 22 des Zylinder-Kolbenaggregats 16 verbunden. Der Hub des Kolbens dieses Zylinder-Kolbenaggregats ist gleichfalls wieder durch eine Mutter 23 einstellbar, so daß das Hubverhältnis der beiden Zylinder-Eolbenaggregate 15, 16 auf das Verhältnis 1:2 und damit auf die gewünschten Winkelstellungen des Armes 13 genau einstellbar ist. 20 The piston rod / cylinder-piston unit 15 is via a Joint 21 is connected to the cylinder 22 of the cylinder-piston unit 16. The hub the piston of this cylinder-piston unit is also back by a nut 23 adjustable so that the stroke ratio of the two cylinder Eolben units 15, 16 to the ratio 1: 2 and thus to the desired angular positions of the arm 13 is precisely adjustable.

Die beiden Zylinder-Kolbenaggregate 15, 16 sind mit geeigneten Endlagendämpfern versehen.The two cylinder-piston units 15, 16 are fitted with suitable end-position dampers Mistake.

Die Kolbenstange 24 des Zylinder-Kolbenaggregats 16 ist mit der Zahnstange 17 verbunden, die in dem Halter Ib des Ständers 1 verschieblich geführt ist, wobei die Verzahnung 25 der Zahnstange 17, die gegen die Achse 14 des Armes 13 gerichtet ist, mit einem Ritzel 26 kämmt, das drehfest auf einer Vielkantwelle 27 aufgebracht ist.The piston rod 24 of the cylinder-piston unit 16 is connected to the rack 17 connected, which is guided displaceably in the holder Ib of the stand 1, wherein the toothing 25 of the rack 17, which is directed against the axis 14 of the arm 13 is, meshes with a pinion 26, which is applied non-rotatably to a polygonal shaft 27 is.

Parallel zu den Zylinder-Kolbenaggregaten 15, 16, die die Drehbewegung des Werkzeugwechselarmes 13 bewirken, sind zwei Zylinder-Kolbenaggregate 28, 29 gleicher Ausbildung wie die Aggregate 15, 16 angeordnet. Der Hub des Kolbens des Zylinder-Kolbenaggregats 28 ist durch eine Mutter 30 ebenso verstellbar wie der Hub des Kolbens des Zylinder-Kolbenaggregats 29 durch die Satter 31. Auch sind Endlagendämpfer wie bei diesen Zylindern 18, 22 vorgesehen. Die Kolbenstange 32 des Zylinder-Kolbenaggregats 29, dessen Hubverhältnis zu dem des Zylinder-Kolbenaggregats 28 ebenfalls 2:1 ist, ist mit einer Zahnstange 33 verbunden, deren Verzahnung 34 der Zahnstange 17 und damit gleichfalls der Achse 14 des Armes 13 zugekehrt ist. Die Verzahnung 34 kämmt mit einem Ritzel 35, das drehfest auf einem in dem Halter Ib des Ständers 1 gelagerten Zapfen 36 angeordnet ist (Fig. 4), dessen Drehbewegung über eine Zwischenwelle 37 auf ein Kegelradpaar 38, 39 übertragen wird. Das Kegelrad 39 steht über einen Wellenzapfen 40 mit einem Ritzel 41 drehfest in Verbindung, das in die Verzahnung 42 einer Traghülse 43 eingreift (Fig. 2 und 3). Diese ist in einer Buchse 44 längsverschieblich, die in dem Ständer 1 gehalten ist.In parallel with the cylinder-piston units 15, 16, the rotary movement of the tool changing arm 13 are two Cylinder-piston units 28, 29 of the same design as the units 15, 16 are arranged. The stroke of the piston of the cylinder-piston unit 28 is adjustable by a nut 30 as well as the stroke of the piston of the cylinder-piston unit 29 through the saddle 31. Also are End position damper as provided for these cylinders 18, 22. The piston rod 32 of the cylinder-piston unit 29, whose stroke ratio to that of the cylinder-piston unit 28 is also 2: 1, is connected to a rack 33, the toothing 34 the rack 17 and thus also the axis 14 of the arm 13 is facing. The toothing 34 meshes with a pinion 35, which rotatably on a in the holder Ib of the stand 1 mounted pin 36 is arranged (Fig. 4), the rotational movement is transmitted via an intermediate shaft 37 to a bevel gear pair 38, 39. The bevel gear 39 is non-rotatably connected to a pinion 41 via a shaft journal 40, which engages in the toothing 42 of a support sleeve 43 (Fig. 2 and 3). This is longitudinally displaceable in a bush 44 which is held in the stand 1.

Auf der Vielkeilwelle 27 ist in Richtung des Doppelpfeiles P die Vielkeilbuchse 45 verschieblich, mit der ein Teleskoprohr 46 drehfest verbunden ist. Dieses ragt in die Traghülse 43, wobei das hintere (rechte Ende) Ende 47 der Werkzeugwechselarmwelle 48 in das vordere Ende (linke Ende in Fig. 2) des Teleskoprohres 46 hineinragt und mit dieser verschweißt oder verschraubt ist.On the splined shaft 27, the splined bushing is in the direction of the double arrow P. 45 displaceable, with which a telescopic tube 46 is non-rotatably connected. This protrudes into the support sleeve 43, the rear (right end) end 47 of the tool change arm shaft 48 protrudes into the front end (left end in Fig. 2) of the telescopic tube 46 and is welded or screwed to this.

Die Werkzeugwechselarmwelle 48 mit ihrer Achse 14 ist durch die Lager 49, 49a in der Traghülse drehbar, dieser gegenüber aber durch die Schulter So unverschieblich. Sie trägt an ihrem vorderen Ende (linken Ende in Fig. 2) eine Schrumpfecheibenver bindung 51, durch die die Bewegung der Werkzeugwechselarmwelle 48 auf eine Flanschbuchse 52 übertragen wird, die mit dem Arm 13 drehfest und längsunverschieblich verbunden ist.The tool change arm shaft 48 with its axis 14 is through the bearings 49, 49a can be rotated in the support sleeve, but cannot be displaced in relation to it due to the shoulder So. It carries a shrink disk at its front end (left end in Fig. 2) binding 51, through which the movement of the tool change arm shaft 48 on a flange bushing 52 is transmitted, which is connected to the arm 13 in a rotationally fixed and longitudinally non-displaceable manner is.

Durch die Vielkeilwelle 27 ist eine Bohrung 53 geführt, die mit einer Druckmittelzuleitung 54 in Verbindung steht und in die ein Rohr 55 mündet, das durch die Stopfbuchse 56 gegen den Innenraum des Teleskoprohres 46 abgedichtet ist. Das Rohr 55 ragt bis auf Höhe der Querleitungen 57 in dem Werkzeugwechselarm 13 und führt Druckmittel zu den Spanneinrichtungen für das bei 58 von den Enden des Werkzeugwechselarmes 13 zu ergreifende Werkzeug.Through the splined shaft 27, a bore 53 is guided with a Pressure medium supply line 54 is in connection and into which a pipe 55 opens, which through the stuffing box 56 is sealed against the interior of the telescopic tube 46. That Tube 55 protrudes up to the level of the cross lines 57 in the tool changing arm 13 and leads pressure medium to the clamping devices for the at 58 of the ends of the tool changing arm 13 tool to be grasped.

Wie Fig. 3 erkennen läßt, sind die beiden Zylinder-Kolbenaggregate 15, 16 und 28, 29 parallel nebeneinander angeordnet und ragen lediglich nach einer Seite über den Halter 1b des Ständers 1 hinaus. Die beiden Zahnstangen 17, 33 tragen hierbei Verlängereungen 17a, 33a, die mit Nocken 60, 61 versehen sind.As shown in FIG. 3, the two cylinder-piston units are 15, 16 and 28, 29 are arranged parallel to one another and only protrude after one Side beyond the holder 1b of the stand 1. The two racks 17, 33 carry here extensions 17a, 33a, which are provided with cams 60, 61.

Jedes dieser beiden Steuer elemente wirkt mit entsprechenden Gegenelementen 62, 63, 64, 65 einerseits und 66, 67, 68 andererseits zusammen. Diese Gegenelemente zeigen die jeweilige Dreh- oder Axialstellung des Armes 13 an. Die Gegenelemente der Steues oder Anzeigeelemente 60, 61 parallelen sind wie aus Fiz. 3 zu erkennen ist, ir zwei/~ethen hintereinander an einem Tragteil derart angeordnet, dass sie nur den sonst freien Platz gegenüber den Zylinder-Kolbenaggregaten 15, 16, 28, 29 in Anspruch nehmen.Each of these two control elements acts with corresponding counter elements 62, 63, 64, 65 on the one hand and 66, 67, 68 on the other hand together. These counter elements indicate the respective rotational or axial position of the arm 13. The counter elements of the control or display elements 60, 61 parallels are like out Fiz. 3 can be seen, ir two ethers arranged one behind the other on a support part in such a way that that they only use the otherwise free space opposite the cylinder-piston units 15, 16, 28, 29 to complete.

In Fig. 5 ist die Stellung des Werkzeugwechselarmes in seinen verschiedenen Axial- und Winkelstellungen wiedergegeben. In Abbildung 5a sind die Teile der Zvlinder-Kolbenaggregate 15, 16 und 28, 29 in ihrer Ausgangslage, die beiden Zahnstangen 17, 33 befinden sich in ihrer Null-Stellung. Der Arm 13 nimmt eine senkrechte Lage ein, wobei das schraffiert gekennzeichnete Armende 59 seine obere Stellung innehat. Durch Verstellen des Kolbens des Zylinder-Kolbenaggregats 29, dessen Verstellweg doppelt so groß ist wie der Verstellt des Kolbens des gleichachsigen Zylinderkolbenaggregats 8, wird die Zahnstange 33 um das Maß 2x bewegt. Der Arm 13 führt hierbei keine Drehbewegung aus. Eine Drehung um 900 wird dem Arm 13 erst durch Verstellen des Kolbens 15 mitgeteilt, wobei dieser nur die Hälfte des Verstellweges des Kolbens des Zylinder-Kolbenaggregats 16 zurücklegt. Der Arm 13 nimmt somit die axiale Stellung 2x und die Winkelstellung 900 nach der Darstellung So ein. In dieser Stellung ergreifen der Arm bzw.In Fig. 5 the position of the tool changing arm is in its various Axial and angular positions shown. In Figure 5a are the parts of the Zvlinder piston units 15, 16 and 28, 29 are in their starting position, the two racks 17, 33 are located themselves in their zero position. The arm 13 assumes a vertical position, the hatched arm end 59 is in its upper position. By adjusting of the piston of the cylinder-piston unit 29, the adjustment path of which is twice as large is like the adjustment of the piston of the coaxial cylinder piston unit 8, the rack 33 is moved by the amount 2x. The arm 13 does not rotate here the end. A rotation of 900 is only communicated to the arm 13 by adjusting the piston 15, this only half of the adjustment path of the piston of the cylinder-piston unit 16 covers. The arm 13 thus takes the axial position 2x and the angular position 900 after the representation So a. In this position, the arm or

die hierfür an ihm vorgesehenen Einrichtungen die beiden Werkzeuge in der Spindel 3 und der Vorrichtung 12. Um beide Werkzeuge aus der Spindel bzw. aus der Vorrichtung 12 herauszuziehen, wird dem Werkzeugwechselarm noch eine weitere Axialbewegung verliehen, die durch den Kolben des Zylinders 28 erfolgt. Der Arm 13 erreicht hierdurch die Axialstellung 3x bei um 90° verschwenkter Lage gemäß Abbildung 5d.the facilities provided for this purpose, the two tools in the spindle 3 and the device 12. To remove both tools from the spindle or Pulling out of the device 12, the tool changing arm is still another Axial movement imparted, which takes place by the piston of the cylinder 28. Of the Arm 13 thereby reaches the axial position 3x with a position pivoted by 90 ° according to FIG Figure 5d.

Nunmehr erfolgt das lagegemäße Wechseln des benutzten Werkzeuges aus der Spindel in die Vorrichtung 12 und des neuen Werkzeuges aus der Vorrichtung 12 in die Spindel 3, wozu der Arm 13 eine Drehbewegung um 1800 gegenüber der Stellung nach Abbildung 5d vollführt, so dass der Arm die Axialstellung 3x und die Winkelstellung 2700 nach Abbildung 5e erreicht. Hierzu wird der Kolben des Zyiinderkolbenaggregats 16 ausgefahren, so dass sämtliche Kolben der Zylinder-Kolbenaggregate 15, 16 und 28, 29 ihre ausgefahrene Lage einnehmen.The tool used is now changed according to its position the spindle into the device 12 and the new tool from the device 12 into the spindle 3, for which the arm 13 rotates through 1800 with respect to the position according to Figure 5d, so that the arm has the axial position 3x and the angular position 2700 reached according to Figure 5e. The piston of the cylinder piston unit is used for this purpose 16 extended so that all pistons of the cylinder-piston units 15, 16 and 28, 29 assume their extended position.

Aus der hierbei gewonnenen Lage müßen die Werkzeugean dem Arm 13 in die Spindel 3 und die Vorrichtung 12 gesteckt werden, wozu der Arm 13 eine Rückwärtsbewegung um das Maß x ausführt, wodurch der Kolben des Zylinder-Kolbenaggregats 28 in seine Ausgangsstellung verfahren wird. Der Arm 13 behält hierbei seine Winkelstellung 2700 bei ( Abbildung 5f ).From the position obtained in this way, the tools on the arm 13 must in the spindle 3 and the device 12 are inserted, including the arm 13 a backward movement by the amount x executes, whereby the piston of the cylinder-piston unit 28 in its Starting position is moved. The arm 13 retains its angular position 2700 at (Figure 5f).

Nach Übergabe der getauschten Werkzeuge an die Spindel 3 bzw.After handing over the exchanged tools to spindle 3 or

an die Vorrichtung 12 wird der Doppelarm um 900 gegen den Uhrzeigersinn in eine Stellung 1800 nach Abbildung 5g gedreht, wozu der Kolben des Zylinder-Kolbenaggregats 15 in seine Ausgangsstellung bewegt wird. Letztlich wird der Kolben des Zylinder-Kolbenaggregats 29 betätigt, so dass nunmehr die Kolben der Zylinder-Kolbenaggregate 15, 28, 29 ihre Ausgangsstellung nach Abbildung 5h und 5a einnehmen, der Kolben des Aggregats 16 dagegen in seiner vorgeschlagenen Stellung und der Arm 13 in seiner 1800 Lage verbleibt.The double arm is attached to the device 12 by 900 counterclockwise rotated to a position 1800 according to Figure 5g, including the piston of the cylinder-piston unit 15 is moved to its starting position. Ultimately, the piston becomes the cylinder-piston unit 29 actuated so that now the pistons of the cylinder-piston units 15, 28, 29 their starting position in accordance with Figure 5h and 5a, take the flask of the unit 16, however, in its proposed position and the arm 13 in its 1800 layer remains.

Bei einem neuen Wechselspiel vollziehen sich die gleichen Bewegungen der Teile mit Ausnahme der Bewegung des Kolbens des Zylinder-Kolbenaggregats 16. Dieses vollführt nämlich bei jedem zweiten Werkzeugwechsel eine rückgängige Bewegung, wodurch der Arm 13 gegen den Uhrzeigersinn ( gestrichelter Pfeil E Abbildung 5e ) verschwenkt wird.With a new interplay, the same movements take place of the parts with the exception of the movement of the piston of the cylinder-piston assembly 16. This is because it performs a reverse movement with every second tool change, whereby the arm 13 counterclockwise (dashed arrow E Figure 5e ) is pivoted.

Claims

Patent claims:

b Device for changing tools on an axial and / or circular trajectory from a thiazine to a machine tool part and conversely with a multi-piston drive with pistons of different stroke heights for the Movement of the tool carrier, characterized in that the multi-piston drive from at least two cylinder-piston units (15, 16, 28, 29), of which one (16, 29) between the fixed second Unit (15, 28) and the adjustable drive part (rack 17, 33) for the Tool carrier is arranged to be longitudinally movable.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the stroke ratio of the cylinder-piston units is in an integer ratio to one another.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the pistons of the cylinder-piston units are pistons that can be acted upon on both sides.

4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that when using two cylinder-piston units (16, 29) with the Piston rod of the stationary cylinder-piston unit (16, 28) and the piston rod (24, 32) of the movable cylinder-piston unit (16, 29) with the adjustable Drive part (rack 17, 33) of the tool carrier are connected when using of more than two cylinder-piston units, these accordingly in series one behind the other are connected.

5. Apparatus according to claim 1 to 4, characterized in that the drive part (rack 17, 33) of the adjusting member (13) in a known manner is a toothed rack facing away from the cylinder-piston units (15, 16, 28, 29) Section has a cam (60, 61) carrying extension (17a, 33a).

6. Apparatus according to claim 1 to 5, characterized in that the cylinder-piston units (15, 16, 28, 29) have an adjustable piston stroke have determining head or bottom part (19, 23, 30, 31).

7. Apparatus according to claim 5, characterized in that the longitudinal the movement path of the cams (6c, 61) provided counter-elements (62, 68) in one the axial or the angular positions of the tool carrier (13) corresponding distance are arranged or can be adjusted to this distance.

8. The device according to claim 1 for rotatable and axially displaceable Werkseugträger, characterized by a double piston drive (15, 16) for the rotary movement the same double piston drive (28, 29) for the axial movement of the # tool carrier.

9, device according to claim 1 to 8, characterized in that the two double piston drives (15, 16, 28, 29) are arranged parallel to one another are and the drive parts (racks 17, 33) of both double piston drives there are two racks facing each other with their teeth.

lo. Device according to Claims 1 to 9, characterized in that the tool carrier (13) on one on a rotating shaft in a telescopic manner, either directly or indirectly adjustable shaft is arranged.

11. The device according to claim 1 to lo, characterized in that the cylinder-piston units (15, 16, 28, 29) with a device for end position damping their pistons are provided.