DE2526902B2 - Werkzeugwechselvorrichtung - Google Patents

Werkzeugwechselvorrichtung

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DE2526902B2
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Günther Dipl.-Ing. 7381 Gullen-Ravensburg Blum
Gerhard 7311 Notzlingen Stark
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STARK, GERHARD, 7311 NOTZINGEN, DE
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Stama Stark Maschinenfabrik Gotthilf Stark & Co 7311 Schlierbach De GmbH
Stama Stark Maschinenfabrik Gotthilf Stark & Co 7311 Schlierbach GmbH
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • Y10T483/1743Tool having specific mounting or work treating feature including means for angularly orienting tool and spindle

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugwechselvorrichtung mit einer den Vorschub ausführenden Antriebsspindel, die in einer Bohrung ein Halteglied, das am einen aus der Stirnseite der Antriebsspindel herausragenden Ende als Aufnahmeteil ausgebildet ist, axial führt und auf ihrer Stirnseite mit einem Zeritrierelement versehen Ut und mit Werkzeugträgern, die auf ihrer Stirnseite Zentrierelemente tragen und eine durchgehende, im Querschnitt T-förmige Nut aufweisen, mit der sie auf den Aufnahmeteil des Haltegliedes von der Seite her aufschiebbar sind, und das Halteglied unter dem Einfluß eines Kraftelementes steht, das den Werkzeug-
!5 träger gegen die Antriebsspindel zieht, wobei die Auflageflächen des Aufnahmeteiles an Auflageflächen im Bereich der Nut des Werkzeugträgers angreifen und stirnseitige Abstützflächen und die Zentrierelemente gegeneinander pressen.
Solche Werkzeugwechselvorrichtungen sind an sich z.B. aus der DE-OS 16 52 717 bekannt. Bei einer Ausführungsform hat dort die Arbeitsspindel am stirnseitigen Ende Führungen, auf die der Werkzeughalter von der Seite her aufschiebbar ist. Über diese Führungen wird das Drehmoment übertragen, eine Verspannung findet über eine besondere Stoßstange statt, die gleichzeitig als Zentrierbolzen ausgebildet ist. Die Stoßstange drückt den Werkzeughalter von der Arbeitsspindel weg. Hier kann zwar das Drehmoment
sicher übertragen werden, die Zentrierung kann aber den Anforderungen bei Präzisionswerkzeugmaschinen nicht genügen. Bei einer anderen dort angegebenen Ausführungsform wird der Werkzeughalter durch eine Spannstange mit seiner Stirnseite gegen eine Stirnseite
der Spindel gezogen. Für die Zentrierung sind Zentrieransätze vorgesehen, die in konische Ausnehmungen der Spindel eingreifen. Über diese Zentrierelemente wird auch das Drehmoment von der Spindel auf den Werkzeughalter übertragen. Eine solche Drehmo-
mentübertragung über Zentrierteile ist bei hohen Dauerbelastungen ausgeschlossen, durch den nicht vermeidbaren Verschleiß treten in Kürze Ungenauigkeiten auf. Diese bekannten Ausführungen erschweren auch den automatischen Werkzeugwechsel, weil für die Spannelemente besondere Spannimpulse notwendig sind, um die Kupplung bzw. Entkupplung durchzuführen.
In Vermeidung dieser Nachteile liegt der Anmeldung
die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugwechselvorrichtung zu schaffen, die eine formschiüssige und verschleißarme Drehmomentübertragung aufweist, eine exakt zentrische und winkelrichtige Aufnahme des Werkzeugträgers bei großer Steifigkeit gegenüber axialen und radialen Kräften gewährleistet und insbesondere bei automatischen Werkzeugwechslern einen raschen Wechsel bei einfacher Bauart ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Antriebsspindel und das Halteglied in Drehrichtung formschlüssig verbunden sind, das Halteglied mit dem Werkzeugträger zusammenwirkende Drehmomentübertragungsfläcnen aufweist, die Zentrierelemente als zur Antriebsspindel konzentrische Kurzkegel ausgebildet, dem Halteglied auf der dem Aufnahmeteil abgewandten Seite ein Festanschlag zugeordnet ist und das Kraftelement aus einem zwischen Antriebsspindel und Halteglied angeordneten Kraftspeicher besteht. Auf diese Weise wird das Drehmoment von der Antriebsspindel auf den Werkzeugträger über das Halteglied übertragen, das gleichzeitig die Zugkräfte für die Verspannung des Werkzeugträgers mit der Antriebsspindel ausübt. Da weitere Übertragungselemente nicht nötig sind, verbleibt genügend Raum für eine sichere Zentrierung, die durch die Kurzkegel herbeigeführt wird. Die konzentrische Anordnung bringt große Zentrierflächen und nur kleine axiale Wege. Das gegen einen Festanschlag fahrbare Halteglied bringt in der Endlage ei ie feste axiale Position, so daß der Aufnahmeteil des Haltegliedes mit Sicherheit mit der Laufschiene fluchtet und ein störungsfreies seitliches Aufschieben des Werkzeug'rägers gewährleistet ist. Durch das Anfahren gegen den Festanschlag wird zwischen Antriebsspindel und Halteglied eine derartige Stellung erreicht, daß sich der Werkzeugträger gegenüber der Antriebsspindel in der Entkupplungsstellung befindet. Durch die Ausbildung des Kraftelementes als Kraftspeicher wird eine stets konstante Zuspannkraft festgelegt, im Zusammenhang mit dem Festanschlag ergibt sich ein automatisches Öffnen und Schließen der Kupplung, wenn die Antriebsspindel ihre Endposition erreicht oder von dieser weggeht, so daß in der Wechselstellung der Werkzeugträger frei ist und gegen den nächsten ausgetauscht werden kann. Beim Vorschub der Antriebsspindel wird der Werkzeugträger automatisch mit dieser zentrisch unter sicherer Drehmomentübertragung gekuppelt, besondere Schaltimpulse für das Halteglied sind nicht notwendig.
Zweckmäßigerweise besteht der Aufnahmeteil des Haltegliedes aus einem im Querschnitt T-förmigen Querbalken bei ankerförmiger Ausbildung. Damit ergibt sich ein sicheres Einfahren und eine große Angriffsfläche für die Drehmomentübertragung.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Kraftspeicher zwischen der Antriebsspindel und dem Halteglied eingespannt, das Halteglied ist in der Endlage der Antriebsspindel, in der diese einen definierten Abstand zum Festan^chlag hat, durch den Kraftspeicher gegen den FestanNchlag gedrückt. Eine besonders einfache Bauweise ergibt sich dadurch, daß der Kraftspeicher als Tellerfedefpaket ausgebildet ist und das Halteglied einen bolzenförmigen Fortsatz trägt, auf dem die Tellerfedern aufgehotnmen sind, wobei das eine Ende des Tellerfederpaketes an einem Anschlag des Fortsatzes und das andere Ende an einem Absatz der Antriebsspindel zur Anlage kommt.
Die Zentrierung läßt sich dadurch verbessern, daß die
Kurzkegel des Werkzejgträgers in Sektoren aufgeteilt sind. Sie sind von als Kreisringflachen ausgebildeten, senkrecht zur Antriebsspindel- bzw. Werkzeugträgerachse liegenden Abstützfiächen umgeben. Dabei weist der Werkzeugträger elastische Zonen auf, so daß die Sektoren durch die Relativbewegung zwischen Antriebsspindel und Halteglied spreizbar sind, wenn die Abstützflächen von Antriebsspindel und Werkzeugträger aneinander anliegen. Damit kann die Relativbewegung zwischen der Antriebsspindel und dem Halteglied verhältnismäßig kurz sein, bei der Positionierung und Bearbeitung können größere Toleranzen in Kauf genommen werden, es ergibt sich eine feste axiale Position des Werkzeugträgers in der Antriebsspindel, die Abstützfläche des Werkzeugträgers kann als Nullfläche für die Längenvoreinstellung der Einheit: Werkzeugträger, Werkzeughalter und Werkzeug dienen. Die axiale Abstützung und die exakte Zentrierung über die Sektoren liegt immer vor, gleichgültig, ob Grobbearbeitungen oder Feinstbearbeitungen bei unterschiedlichsten Belastungen, Vorschüben und Drehzahlen vorgenommen werden.
Die Vorrichtung ist besonders geeignet für automatischen Werkzeugwechsel mit einem Magazin, in dem die Werkzeugträger auf einer Laufschiene über ein Transportsystem bewegbar gelagert sind und die Laufschiene am Kreuzungspunkt mit der Antriebsspindel und an einer Ladestation unterbrochen ist. Hier ist vorgesehen, daß die Antriebsspindel mit dem Halteglied einer Punktstillsetzung unterliegt und in der einen axialen Endstellurig der Antriebsspindel der Aufnahmeteil des Haltegliedes mit der profilmäßig übereinstimmenden Laufschiene fluchtet. Bildet die Laufschiene im Magazin eine Kreisbahn, so stellt der Querbalken des Haltegliedes einen Kreisbahnabschnitt dar, die Profile der Laufschiene und des Querbalkens stimmen miteinander überein.
Eine beispielsweise Ausführungsform ist nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Ansicht eines Bearbeitungszentrums mit einer Werkzeugwechselvorrichtung von der Seite,
Fig. 2 eine Ansicht dazu von vorn in Richtung des Pfeilesll in Fig. 1,
F i g. 3 eine Draufsicht hierzu in Richtung des Pfeiles III in Fig. 1,
Fig. 4 eiren Schnitt durch die Antriebsspindel mit ihrem Antrieb gemäß der Linie IV-IV in Fig. 3 in schematischerund vergrößerter Darstellung,
Fig. 5 einen Schnitt durch den unteren Teil der Antriebsspindel mit in das Halteglied eingeführtem Werkzeugträger vor der Kupplung, gemäß der Linie V-V in F ig. 6,
Fig.6 einen Querschnitt hierzu gemäß der Linie Vl-Vl in Fig. 5,
Fi g. 7 einen Schnitt hierzu gemäß der Linie VlI-VlI in F i g. 6,
F i g. 8 einen Schnitt entsprechend der Darstellung in Fig. 5 nach der Kupplung von Antriebsspindel und Werkzeugträger ebenfalls in natürlicher Größe,
Fig. 9 eine Ansicht eines Werkzeugträgers mit eingesetztem Werkzeug,
Fig. 10 eine Ansicht eines anderen Werkzeugträgers mit einem anderen Werkzeug.
Die Bearbeitungsstation hat einen Ständer 1, an dem ein Spindelirägerkopf 2 auf- und abbewegbar ist. Ein Tisth 3 mit einer Aufspannfläche von z. B. 1250 χ 600 mm hat eine statische Belastbarkeit von max. 3000 kp, er ist in üblicher Weise in zwei
Koordinaten bewegbar. An der Unterseite des Spindelträgerkopfcs 2 befindet sich ein Magazin 4, in dem z. B. 15 oder 30 Werkzeugträger 5 aufgenommen sind. Die Werkzeugträger 5 hängen in einer eine Kreisbahn abgebenden Laufschiene 6 und sind über ein nicht näher dargestelltes Transportsystem, z. B. ein Malteserkreuz, beliebig in eine Bearbeitungsstation 7 bringbar, nachdem sie in einer Ladestation 8 in das Magazin 4 eingeführt worden sind. In der Bearbeitungsstation 7 sind sie mit einer hydrostatisch und damit verschleißfrei gelagerten Antriebsspindel 9 kuppelbar. Die Aniriebsspindel 9 hat große Rundlaufgenauigkeit und einen großen Drehzahlbereich von z. B. 28 bis 5600 U/min, so daß in jedem Bereich der Produktion eine hohe Feriigungsgcnauigkeit, egal ob beirr. Bohren, Drehen, Gewinden oder Fräsen, erreicht wird.
Die Antriebsspindel 9 arbeitet mit Punktslillsetzung. d. h. in der einen Endstellung (Darstellung in F i g. 4) hat die Spindel 9 zu festen Bezugspunkten immer gleichen Abstand und gleiche Winkelstellung. Die Punktstiilsctzung kann in mannigfacher Weise geschehen, sie ist nicht Gegenstand dieser Erfindung. Sämtliche Maschinenfunktionen werden über eine Drei-Achsen-Numerik funktionssicher gesteuert.
Die Antriebsspindel 9 ist als Hohlspindel ausgeführt, in einer Bohrung 10 (Fig.4) ist ein Halteglied 11 aufgenommen, das in Drehrichtung formschlüssig über eine Nut 12 und eine Feder 13 mit der Spindel 9 verbunden, aber in Richtung der Achse 14 der Spindel 9 bewegbar ist. Das Halteglied 11 hat die Form eines Ankers, an einen Ankerschaft 15, der bis auf die Nut 12 für die Feder 13 Kreisquerschnitt hat. ist als Ankerhaken ein Querbalken 16 angeschlossen, der im Querschnitt ein auf dem Kopf stehendes T-förmiges Profil aufweist und als Aufnahmeteil 17 für einen Werkzeugträger 5 dient. Im Bereich der Bearbeitungsstation 7 ist dieser Aufnahmeteil 17 in der einen Endstellung des Haltegliedes 11 bzw. der Antriebsspindel 9 Bestandteil der Laufschiene 6, d. h. durch die Punktstillsetzung der Antriebsspindel 9 liegt der Aufnahmeteil 17 in gleicher Höhe wie die Laufschiene 6. die Richtungen stimmen überein. Die Punktstillsetzung gewährleistet nicht nur. daß der Aufnahmeteil 17 Laufschienenzwischenstück sein kann, sondern ermöglicht auch einen riefenfreien Rückzug und durch die Bekanntheit der Schneidenstellung des Werkzeuges die Meisterung besonderer Bearbeitungssituationen. Auf der dem Aufnahmeteil 17 gegenüberliegenden Seite ist an das Halteglied 11 ein bolzenförmiger Fortsatz 18 angeschlossen, der in der Endstellung gegen einen axialen Festanschlag 19 fährt, so daß die Höhenanpassung an die Laufschiene 6 stets exakt eingehalten ist. In dieser Endstellung hat die Spindel 9 einen definierten Abstand 20 zum Festanschlag 19. Die axiale Spindelbewegung wird durch einen Elektromotor 21 besorgt der eine Kugelrollspindel 22 antreibt die mit einer mit der Spindel 9 axial fest verbundenen Mutter 23 in bekannter Weise zusammenarbeitet Die Drehbewegung erhält die hydrostatisch gelagerte Antriebsspindel 9 über einen weiteren durch ein Zahnrad 24 schematisch angedeuteten Antrieb. Zwischen das Halteglied 11 und die Antriebsspinde] 9 ist ein Kraftspeicher 25 geschaltet der in vorteilhafter Weise als Tellerfederpaket 26 ausgebildet ist das mit seinem einen Ende an einem Anschlag 27 des bolzenfönnigen Fortsatzes 18 und mit seinem anderen Ende an einem Absatz 28 der Spindel 9 zur Anlage kommt Das Tellerfederpaket 26 hat eine Vorspannung von z.B. 1500kp, d.h. mit dieser Kraft wird das
Halteglied 16 nach innen gezogen, wenn der Fortsatz 18 vom axialen Feslanschlag 19 freikommt.
Der Wei kzeugträger 5 hat ausgehend von seiner oberen Stirnseite 29 eine T-förmige durchgehende Nut 30. die dem Profil des Querbalkens 16 des Aufnahmeteiles 17 des Haltegliedes 11 angepaßt ist, so daß sich der Werkzeugträger 5 von der Seite, also senkrecht zur Antrirbsspindelachse 14 auf den Aufnahmeteil 17 aufschieben läßt. Dabei liegt der Werkzeugträger 5 mit einer Auflagefläche 31 auf einer Auflagefläche 32 des Aufnahmeteiles 17 auf und die Seitenflächen des Aufnahmeteiles 17 geben Drehmomentübertragungsflächen 33 ab, die über entsprechende Drehmomentübertragungsflächen 34 auf den Werkzeugträger 5 einwirken. Damit ist das Halteglied 11 als Drehmomentübertragungsteil 35 ausgebildet, der Kraftfluß für die Drehbewegung geht von der Antriebsspindel 9 über die Nut 12 bzw. die Feder 13 auf das Halteglied 11 und von hier über die Drehmomenlübertragungsflächen 33, 34 auf den Werkzeugträgers.
Die Stirnseite 29 des Werkzeugträgers 5 trägt als Zentrierteil 36 einen Kurzkegel 37 als Außenkegel, daran schließt sich nach außen hin als Abstützfläche 38 eine senkrecht zur Werkzeugträgerachse 39 liegende Kreisringfläche 40 an. Sowohl der Kurzkegel 37 als auch die Kreisringfläche 40 sind durch die Nut 30 unterbrochen, ebenso durch zwei einander gegenüberliegende Aussparungen 41, 42 (Fig.6), so daß der Kurzkegel 37 vier Sektoren 43 bis 46 aufweist.
Die Antriebsspindel 9 ist auf ihrer Stirnseite 47 ebenfalls mit einem entsprechenden Kurzkegel 48 als Zentrierteil 49 versehen, der als Innenkegel ausgebildet ist und an den sich wieder als Abstützfläche 50 eine plane, senkrecht zur Achse 14 gerichtete Kreisringfläche 51 nach außen anschließt.
Der Werkzeugträger 5 kann mit mannigfachen Werkzeugen 52 bestückt werden, seine Oberseite für die Aufnahme im Magazin 4 bzw. Halteglied 11 ist immer gleich ausgebildet, seine Unterseite ist den Gegebenheiten angepaßt. So ist in F i g. 9 ein Werkzeugträger 5 wiedergegeben, an den über einen Werkzeughalter 53 als Werkzeug 52 ein Ausdrehmeißel 54 angeschlossen ist. Dazu trägt der Werkzeugträger 5 auf seiner Unterseite einen Innensteilkegel 55, in den ein Außensteilkegel 56 des Werkzeughalters 53 eingeschoben und über eine Schraube 57 in bekannter Weise festgehalten ist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 trägt der Werkzeugträger 5 unten einen Bolzen 58, auf den als Werkzeug 52 ein Fräser 59 mit einer Bohrung 60 aufgeschoben ist. die axiale Festlegung erfolgt wieder über eine Schraube 61. Das bei diesem Werkzeug erhebliche zu übertragende Drehmoment wird über Steine 62 übertragen. Die Abstützfläche 38 dient als Nullfläche 63. von der aus die Länge der Einheit: Werkzeugträger 5, Werkzeughalter 53 (soweit vorhanden) und Werkzeug 52 in einer Voreinstellung festgelegt wird, so daß beim eingesetzten Werkzeug von vornherein durch die Endlage der Antriebsspindel 9 und deren Länge sowie die Länge 64 von der Nullfläche 63 bis zum Eingriffspunkt 65 des Werkzeuges 52 die Gesamtlänge festgelegt ist und die notwendige Programmierung in der Bewegung des Spindelträgerkopfes 2 bzw. dem Vorschub der Antriebsspindel 9 festlegbar ist Damit entfalten Zeitverluste durch eine nachträgliche Werkzeuglängenkorrektur, so daß Maschinenstftlstandszeiten entscheidend gesenkt werden könnea
Bei der Bearbeitung wird der Werkzeugträger 5 mit dem gewünschten Werkzeug 52 über das Transportsy-
stem in die Bearbeitungsstation 7 gebracht, dabei hat die Antriebsspindel 9 bzw. das Halteglied 11 die in Fig. 4 gezeigte Position, in der der Querbalken 16 mit der Laufschiene 6 winkel- und höhenmäßig fluchtet. Die Antriebsspindel 9 und der Werkzeugträger 5 haben die in F i g. 5 wiedergegebene Position. Beim Ingangsetzen des Eilvorschubes über den Elektromotor 21 und die Kugelrollspindel 22 bewegt sich die Antriebsspindel 9 nach unten, das Halteglied 11 verbleibt zunächst in seiner Position, das Tellerfederpaket 26 entspannt sich iu zum Teil. Schließlich kommt die Abstützfläche 50 auf der Abstützfiäche 38 des am Halteglied 11 hängenden Werkzeugträgers 5 zur Anlage, die Kurzkegel 37, 48 haben dabei noch ein geringfügiges Spiel gegeneinander. Bei der weiteren Nachuntenbewegung der Spindel is S wird der Werkzeugträger 5 und damit das Halteglied 11 mitgenommen, das damit vom axialen Festanschlag 19 freikommt. Jetzt kommt die Vorspannung des Kraftspeichers 25 zur Wirkung, die das Halteglied 11 und über die Auflageflächen 32,31 den Werkzeugträger 5 in der Darstellung nach oben preßt, wobei die Vorspannung die notwendige Größe, z. B. 1500 kp, hat. Da die Abstützflächen 38, 50 bereits aneinander anliegen, führt dies dazu, daß die Sektoren 43 bis 46 des Kurzkegels 37 um angedeutete elastische Zonen 66 aufspreizen, so daß eine völlig exakte Zentrierung mit dem Kurzkegel 48 stattfindet. Die axiale und radiale Steifigkeit der Kupplung ist evident, die Längengenauigkeit exakt. Die Vorschubbewegung ist in üblicher Weise steuerbar, bis die Zerspanung beendet ist. Vor dem Eilrücklauf wird durch eine Tischbewegung im Zusammenhang mit der Punktstillsetzung der Spindel 9 das Werkzeug von der Bearbeitungsfläche weggeführt, damit Rückzugsriefen vermieden werden. Am Ende des Rücklaufes kommt zunächst das Halteglied 11 über seinen Fortsatz 18 am Festanschlag 19 zur Anlage, die Abwärtsbewegung der Spindel 9 wird über den Elektromotor 21 fortgeführt, wobei das Tellerfederpaket 26 zusätzlich gespannt wird und die Zentrierteile 36, 49 voneinander freikommen, bis schließlich die Spindel 9 in ihrer definierten Endlage stehen bleibt, in cer der Querbalken 16 des Aufnahmeteiles 17 wieder mit der Laufschiene 6 fluchtet, so daß der Werkzeugträger 5 über das nicht näher dargestellte Transportsystem aus der Bearbeitungsstation 7 herausgeführt und ein neues Werkzeug 52 mit einem anderen Werkzeugträger 5 eingeführt werden kann. Da sämtliche Totzeiten vermieden sind, kann die eingangs angegebene außerordentlich kurze Wechselzeit erreicht werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand einer automatischen Werkzeugwechselvorrichtung beschrieben worden, sie ist aber in entsprechender Weise auch anwendbar, wenn die Werkzeugträger 5 von Hand auf das Halteglied 11 der Antriebsspindel 9 aufgeschoben werden. Es ist lediglich darauf zu achten, daß die Achsen 14, 39 in etwa miteinander fluchten, eine Vorzentrierung übernehmen dann die Kurzkegel 37,48, die exakte Zentrierung erfolgt durch die Spreizung der Sektoren 43 bis 46.
Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:
1. Werkzeugwechselvorrichtung mit einer den Vorschub ausführenden Antriebsspindel, die in einer Bohrung ein Halteglied, das am einen aus der Stirnseite der Antriebsspindel herausragenden Ende als Aufnahmeteil ausgebildet ist, axial führt und auf ihrer Stirnseite mit einem Zentrierelement versehen ist und mit Werkzeugträgern, die auf ihrer Stirnseite Zentrierelemente tragen und eine durchgehende, im Querschnitt T-förmige Nut aufweisen, mit der sie auf den Aufnahmeteil des Haltegliedes von der Seite her aufschiebbar sind, und das Halteglied unter dem Einfluß eines Kraftelementes steht, das den Werkzeugträger gegen die Antriebsspindel zieht, wobei die Auflageflächen des Aufnahmeteiles an Auflageflächen im Bereich der Nut des Werkzeugträgers angreifen und stirnseitige Abdtützflächen und die Zentrierelemente gegeneinander pressen, dad u rc h g e k e η η ζ e i c h η e t, daß die Antriebsspindel (9) und das Halteglied (11) in Drehrichtung formschlüssig verbunden sind, das Halteglied (11) mit dem Werkzeugträger (5) zusammenwirkende Drehmomentübertragungsfiächen (33) aufweist, die Zentrierelemente als zur Antriebsspindel (9) konzentrische Kurzkegel (37, 48) ausgebildet sind, dem Halteglied (11) auf der dem Aufnahmeteil (17) abgewandten Seite ein Festanschlag (19) zugeordnet ist und das Kraftelement aus einem zwischen Antriebsspindel (9) und Halteglied (11) angeordneten Kraftspeicher (25) besteht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeteil (17) des Haltegliedes (11) aus einem im Querschnitt T-förmigen Querbalken (16) besteht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteglied (11) ankerförmig ausgebildet ist, der Querbalken (16) die Ankerhaken abgibt und der Ankerschaft (15) bis auf die Nut (12) Kreisquerschnitt aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftspeicher (25) zwischen der Antriebsspindel (9) und dem Halteglied (11) eingespannt ist und das Halteglied (11) in der Endlage der Antriebsspindel (9), in der diese einen definierten Abstand (20) zum Festanschlag (19) hat, durch den Kraftspeicher (25) gegen den Festanschlag (19) gedruckt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftspeicher (25) als Tellerfederpaket (26) ausgebildet ist und das Halteglied (U) einen bolzenförmigen Fortsatz (18) trägt, auf dem die Tellerfedern aufgenommen sind und das eine Ende des Tellerfederpaketes (26) an einem Anschlag (27) des Fortsatzes (18) und das andere Ende des Tellerfederpaketes (26) an einem Absatz (28) der Antriebsspindel (9) zur Anlage kommt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ku.zkegel (37) des Werkzeugträgers (5) in Sektoren (43 bis 46) aufgeteilt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzkegel (37, 48) von den als Kreisringflächen ausgebildeten, senkrecht zur Antriebsspindel- bzw. Werkzeugträgerachse (14, 39) liegenden Abstützflächen (38,50) umgeben sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger (5) elastische Zonen (66) aufweist, um die seine Sektoren (43 bis 46) durch die Relativbewegung zwischen Antriebsspindel (9) und Halteglied (11) spreizbar sind, wenn die Abstützflächen (38, 50) von Werkzeugträger (5) und Antriebsspindel (9) aneinander anliegen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 für automatischen Werkzeugwechsel mit einem Magazin, in dem die Werkzeugträger auf einer Laufschiene über ein Transportsystem bewegbar gelagert sind und die Laufschiene am Kreuzungspunkt mit der Antriebsspindel und an einer Ladestation unterbrochen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsspindel (9) mit dem Halteglied (11) einer Punktstillsetzung unterliegt und in der einen axialen Endstellung der Antriebsspindel (9) der Aufnahmeteil (17) des Haltegliedes (11) mit der profilmäßig übereinstimmenden Laufschiene (6) fluchtet
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AT395876A AT343972B (de) 1975-06-16 1976-05-31 Werkzeugwechselvorrichtung
GB22529/76A GB1510589A (en) 1975-06-16 1976-06-01 Apparatus comprising a drive spindle and interchangeable tools each secured to a respective tool-carrier
US05/695,654 US4103405A (en) 1975-06-16 1976-06-14 Tool changing arrangement
DD193364A DD124958A5 (de) 1975-06-16 1976-06-14
CH753376A CH598909A5 (de) 1975-06-16 1976-06-14
DK266776A DK266776A (da) 1975-06-16 1976-06-15 Indretning til udluftning af verktojer
FR7618067A FR2314804A1 (fr) 1975-06-16 1976-06-15 Dispositif de changement d'outil pour machine d'usinage
ES448901A ES448901A1 (es) 1975-06-16 1976-06-15 Dispositivo para el cambio de herramientas.
IT24299/76A IT1081204B (it) 1975-06-16 1976-06-15 Dispositivo cambiautensili per macchine utensili con piu porta utensili accoppiabili ad un mandrino di lavoro
SE7606875A SE7606875L (sv) 1975-06-16 1976-06-16 Verktygsvexlingsanordning
SU762372398A SU928998A3 (ru) 1975-06-16 1976-06-16 Устройство дл автоматической смены инструментов на металлорежущем станке

Applications Claiming Priority (1)

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DE2526902A DE2526902B2 (de) 1975-06-16 1975-06-16 Werkzeugwechselvorrichtung

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Publication Number Publication Date
DE2526902A1 DE2526902A1 (de) 1976-12-23
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SE (1) SE7606875L (de)
SU (1) SU928998A3 (de)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53132874A (en) * 1977-04-25 1978-11-20 Fanuc Ltd Machine tool
DE2936785A1 (de) * 1979-09-12 1981-04-02 Gerhard 7311 Notzingen Stark Werkzeugmaschine
US4356609A (en) * 1980-12-12 1982-11-02 Kearney & Trecker Corporation Spindle keylock
US4521950A (en) * 1981-08-13 1985-06-11 O-M Limited Automatic tool change machine tool
IT1152375B (it) * 1981-08-13 1986-12-31 Om Ltd Macchina utensile con cambio di utensile automatico
US4499650A (en) * 1982-06-24 1985-02-19 Kentner B. Wilson Automatic tool changer
CH649021A5 (fr) * 1982-08-06 1985-04-30 Charmilles Sa Ateliers Machine a usiner par decharges electriques erosives.
EP0293036B1 (de) * 1983-11-15 1994-04-06 Renishaw plc Kupplung für Werkzeugwechselvorrichtung
US4770599A (en) * 1984-01-23 1988-09-13 Dynapert Precima Limited Pick-up head for handling electric components
US4902178A (en) * 1987-11-06 1990-02-20 Guy Neyret Rapid fixation device
DE3918903A1 (de) * 1989-06-09 1990-12-13 Heller Geb Gmbh Maschf Einrichtung zur aufnahme eines werkzeugspindeltraegers an einer antriebseinheit
US5105528A (en) * 1991-01-22 1992-04-21 Universal Instruments Corporation Method and apparatus for supplying and changing tips of a pick and place vacuum spindle
US5433562A (en) * 1993-12-03 1995-07-18 J. D. Phillips Corporation Cutter quick change system
CN109571106A (zh) * 2019-01-23 2019-04-05 江苏兰帕德机械科技有限公司 一种主轴换刀防护装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3413702A (en) * 1965-03-01 1968-12-03 Houdaille Industries Inc Turret machine having tool store
GB1142322A (en) * 1965-03-04 1969-02-05 Richards & Co Ltd George Tool retainer
GB1195371A (en) * 1966-07-28 1970-06-17 Herbert Ltd A Machine Tools with Tool Change Facilities
DE1652717A1 (de) * 1968-01-26 1971-04-08 Salje Ernst Vorrichtung zum Auswechseln von Werkzeugen an Werkzeugmaschinen
US3628231A (en) * 1969-02-28 1971-12-21 Houdaille Industries Inc Machine tool having tool loader and unloader
GB1331054A (en) * 1969-10-09 1973-09-19 Herbert Ltd A Machine tools with automatic tool change facilities
US3893371A (en) * 1972-03-27 1975-07-08 Houdaille Industries Inc Method and means for operating a spindle drive in a machine tool
US3797956A (en) * 1972-12-15 1974-03-19 J Bayer Machine tool holder and driving means
FR2268591A1 (en) * 1974-04-29 1975-11-21 Zahnradfabrik Friedrichshafen Counter sink tool for workpiece spot facing - has drive and cutting force transmission by radial projections mounted on carrier

Also Published As

Publication number Publication date
IT1081204B (it) 1985-05-16
DK266776A (da) 1976-12-17
GB1510589A (en) 1978-05-10
ES448901A1 (es) 1977-07-16
SU928998A3 (ru) 1982-05-15
DD124958A5 (de) 1977-03-23
FR2314804A1 (fr) 1977-01-14
AT343972B (de) 1978-06-26
SE7606875L (sv) 1976-12-17
DE2526902A1 (de) 1976-12-23
FR2314804B1 (de) 1982-10-22
US4103405A (en) 1978-08-01
DE2526902C3 (de) 1982-09-02
ATA395876A (de) 1977-10-15
CH598909A5 (de) 1978-05-12

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