DE2536671A1

DE2536671A1 - Werkzeugmaschine mit einer spindel und einer werkzeugwechseleinrichtung

Info

Publication number: DE2536671A1
Application number: DE19752536671
Authority: DE
Inventors: Robert Zabriskie Hague; George James Loos; Matthew Francis Marsicano
Original assignee: Textron Inc
Current assignee: Textron Inc
Priority date: 1974-08-30
Filing date: 1975-08-18
Publication date: 1976-03-11
Also published as: US4008518A; GB1516405A; BR7504814A; DE2559904C2; FR2301332B1; IT1041357B; JPS591130A; ES440582A1; FR2290992A1; FR2301332A1; GB1516406A; JPS5915780B2; JPS5150077A; JPS5964242A; GB1516407A; FR2296493A1; FR2296493B1; FR2290992B1

Description

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TEXTRON ING., Providence, Rhode Island / USA

Werkzeugmaschine mit einer Spindel und einer Werkzeugvechseleinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einer Spindel und eine automatische Werkzeugwechseleinrichtung zum Auswechseln eines Werkzeughalters mit Werkzeug in der Spindel.

Bs ist bekannt, Werkzeugmaschinen mit Spindeln zu versehen, in denen ein Werkzeughalteende der Spindel an ihrer Spit«- ze ein konisches Spannfutter aufweist, in das ein mit einem Paßstück versehener Werkzeughalter einführbar und in der Haltemuffe festlegbar ist, wobei das Paßstück mit Mitnehmern wie Spannhaken einer Spannstange in Eingriff gelangt, so daß der Werkzeughalter fest in das Spannfutter eingezogen wird, wenn er von den Mitnehmern ergriffen und die Spannstange mittels einer starken Feder nach innen gezogen wird. Um den Werkzeughalter zur Abnahme von der Spindel wieder freizugeben, ist es dabei erforderlich, die Arbeitsschritte zum Spannen in der umgekehrten Reihenfolge zu wiederholen und die Spannstange über eine erhebliche Wegstrecke gegen die Kraft der Spannfeder wieder nach außen zu drücken, was erhebliche Kraft bzw. Energie erfordert.

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Dieser zusätzliche Energie- oder Kraftbedarf wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung dadurch vermieden, daß die Spannstange nur soweit bewegt wird, daß der Spanndruck zwischen den Mitnehmern oder Spannhaken und dem Paßstück abgebaut wird, und daß eine Zusatzeinrichtung zur Überführung der Spannhaken in eine Freigabestellung für das Paßstück vorgesehen ist, so daß der Werkzeughalter aus der Spindel herausgenommen werden kann. Die Rückzugseinrichtung für die Spannhaken weist erfindungsgemäß eine Einrichtung zur Verriegelung der Spannhaken in ihrer Angriffsstellung am Paßstück und eine Einrichtung zur Entriegelung der Spannhaken auf, wenn der Werkzeughalter von der Spindel abgenommen werden soll.

Ein weiterer, mit der vorliegenden Erfindung erzielbarer Vorteil ergibt sich daraus, daß die Spannhaken in ihrer Angriffsstellung am Einsatzstück mittels einer unabhängig von der Spannstange bewegbaren Einrichtung verriegelbar sind.

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die nachstehend näher erläutert wird, wird zunächst der Druck zwischen den Anlageflächen der Spannhaken und der Gegenfläche des Paßstückes für den Werkzeughalter mittels einer Pneuraatikeinrichtung abgebaut, welche die Spannstange nur geringfügig bewegt, nämlich nur soweit bewegt, daß der Druck an den Anlageflächen abgebaut wird. Wenn dies geschehen ist, so wird eine weitere pneumatisch betriebene Einrichtung betätigt, um die Haken aus ihrer Riegelstellung auszuheben und sie soweit abzuspreizen, daß sie die Gegenfläche des Paßstückes freigeben und der Werkzeughalter aus der Spindel herausgenommen werden kann. Mit Vorteil ,wirkt die Rückzugs- und Verriegelungseinrichtung auch auf die stirnseitige Endfläche des Werkzeughalters, wobei der Werkzeughalter einen Schlag wie mit einem Hammer erhält, dessen

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Intensität ausreicht, jegliche Haftreibung zwischen der steil leonischen Oberfläche des Werkzeughalters und der Spindel zu überwinden und so den Werkzeughalter zu lockern.

Für eine sichere Mitnahme des Werkzeuges durch die Spindel ist es bekannt, sowohl am Ende der Spindel als auch an einem benachbarten Abschnitt des Werkzeughalters miteinander zusammenarbeitende Antriebselemente anzuordnen. Wenn diese Antriebselemente in einem Sitz aneinander anliegen, so ist eine Einrichtung vorgesehen, welche den Werkzeughalter gegenüber der Spindel ausrichtet.

Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß eine Resolver- oder Ausrichteinrichtung vorgesehen, die mit einer drehbar an der Hülse gelagerten Büchse verbunden ist und in an sich bekannter Weise die Drehung der Spindel bei der Rückkehr in die Werkzeugwechselstellung in einer bestimmten Winkelausrichtung zum Winkelgehäuse unterbricht, in der die zusammenarbeitenden Antriebselemente zur Ermöglichung eines freien Gleiteingriffes miteinander fluchten.

Erfindungsgemäß ist weiterhin eine Einrichtung zur Entlastung der Hohlwelle und der Hohlwellenmutter von übermäßigen Kräften vorgesehen, die auf die Spindel aufgebracht würden, wenn die Spannstange zum Druckabbau an den Spannhaken am Einsatzstück in Vorbereitung des Rückzugs der Spannhaken von dem Paßstück bewegt wird.

Erfindungsgemäß ist weiterhin eine Einrichtung zur Aufbringung eines Schlages auf eine Schubstange vorgesehen, wobei die Schlageinwirkung auf die Schubstange dazu führt, daß das andere Ende der Schubstange auf die stirnseitige Endfläche des Paßstückes schlägt und den Werkzeughalter aus seinem Sitz in der Spindelspitze abhebt.

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Erfindungsgemäß ist weiterhin eine verbesserte Einrichtung zum pneumatischen Betrieb einer Schalteinrichtung für das Getriebe und eine automatisch betriebene Einrichtung zur Verriegelung der Schalteinrichtung in der gewählten Einstellung gegen unbeabsichtigte Bewegung vorgesehen.

Weiterhin ist erfindungsgemäß eine verbesserte, automatisch betätigbare Auswurf- und Halteeinrichtung für die Werkzeuge vorgesehen, so daß die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine mit einer Werkzeugwechseleinrichtung zusammenarbeiten kann, die einen Speicher zur Speicherung einer Mehrzahl von Werkstücke wie in einem Gestell und eine Ubergabeeinrichtung zur Auswechselung bestimmter, durch eine geeignete Programmiereinrichtung angewählter Werkzeuge in vorbestimmter Reihenfolge an der Spindel aufweist.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Einrichtung zum automatischen Einsetzen eines Werkzeughalters in die Spindel einer Werkzeugmaschine, zur Entfernung des Werkzeughalters aus der Maschine und zu seinem Ersatz durch einen ausgewählten Werkzeughalter aus einer Mehrzahl, in einem Werkzeughaltergestell gelagerter Werkzeughalter,

Es ist zwar bereits eine Vielzahl von automatischen Werkzeugwechseleinrichtungen für Werkzeugmaschinen wie Bohrmaschinen oder Präsmaschinen bekannt, jedoch sind diese Werkzeugwechseleinrichtungen vergleichsweise kompliziert aufgebaut und umständlich in der Montage und im Gebrauch. Darüberhinaus sind einige der bekannten Werkzeugwechseleinrichtungen auch vergleichsweise teuer in der Herstellung und in der Wartung.

Eine wesentliche Zielsetzung der Erfindung besteht daher darin, eine automatisch arbeitende Einrichtung zur Speiche-

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rung, Auswahl und Übergabe von Werkzeugen zu schaffen, die einfach im Aufbau und einfach an einem Maschinengestellständer zu montieren ist, sowie weiterhin auch einfach in der Einstellung und in der Wartung und wirtschaftlich in der Herstellung ist. Darüberhinaus schafft die vorliegende Erfindung, eine automatische Werkzeugwechseleinrichtung, die mit hoher Geschwindigkeit arbeitet und daher erhebliche Rüstzeit einspart, die anfällt, um ein benutztes Werkzeug aus der Spindel zurück zum Speichergestell zu befördern, aus dem es vorher entnommen wurde, das Speichergestell weiterzutakten, ein anderes Werkzeug aus dem Speichergestell zu entnehmen und es in die Spindel zu überführen.

Die erfindungsgemäße Werkzeugwechseleinrichtung kann dabei an bestehende Fräs- oder Bohrmaschinen angepaßt werden und erfordert keine Änderungen im Werkzeug- oder Hohlwellenantrieb derzeitiger Bohr- oder Fräsmaschinen.

Erfindungsgemäß wird eine automatische Werkzeugwechseleinrichtung geschaffen, in der sämtliche Teile der Werkzeugwechseleinrichtung in großem Abstand von der Spindel, dem Werkstücksupport und dem zu bearbeitenden Werkstück angeordnet sind, wenn das Werkzeug im Einsatz ist, so daß der normale Arbeitsraum zwischen der Spitze der Spindel und dem Werkstücktisch ungehindert zugänglich ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Werkzeugspeicher als kreisförmiger Drehtisch ausgebildet, der an seinem Umfangsrand Lagerfassungen aufweist, in denen eine erhebliche Anzahl von Werkzeughaltern lösbar aufgenommen und festgehalten wird; weiterhin ist eine Programmiereinrichtung vorgesehen, die die Werkzeughalter jeweils einzeln in einer vorbestimmten Reihenfolge einem Schlitten mit einer mechanischen Greifhand für die Werkzeughalter übergibt, der das Werkzeug zwischen dem Drehtisch und der Spindel der

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Werkzeugmaschine befördert.

Erfindungsgemäß ist veiterhin eine verbesserte Einrichtung zur Drehung des speichernden Werkzeugständers vorgesehen, welche das Speichergestell bzw. den Drehtisch automatisch gegen unbeabsichtigte Bewegung verriegelt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eine verbesserte Ubergabeeinrichtung für die Werkzeughalter vorgesehen, mit einem Arm in der Form einer langgestreckten Schlittenschiene, die in einer oberhalb des Bodens des Spindelgestelles liegenden Ebene liegt, um nicht die Zugänglichkeit der Spindel mit der Hand zu beeinträchtigen, wobei der Schlitten am Arm nach unten hängend gelagert ist und eine sich nach vorne erstreckende mechanische Greifhand aufweist, die derart angeordnet ist, daß sie einen Werkzeughalter unterhalb der Haltemuffe oder Spannöffnung in der Spindelspitze aufgibt, wobei der Arm an seinem Aufgabenende auf- und abbeweglich gelagert ist, um den Werkzeughalter in die Spannöffnung der Spindel einzusetzen. In der weiterhin angehobenen Stellung des Armes wird sodann die Greifhand von der Spindel abgezogen und in den freien Platz oberhalb der Schienenführung zurückgeführt, wo sie eine hohe Stellung einnimmt, in der sie beim Betrieb der Werkzeugmaschine nicht stört.

Erfindungsgemäß wird auch ein verbessertes Verfahren zum Wechseln von Werkzeugen in einer Werkzeugmaschine geschaffen, bei dem Werkzeughalter, die mit den Werkzeugen bestückt sind, einzeln aus einem Speichergestell zu und von der Spindel einer Werkzeugmaschine transportiert werden, wobei das Verfahren sich dadurch auszeichnet, daß zunächst eine leere Greifhand für die Werkzeughalter aus einer Ruhestellung im Abstand von der Spindel in eine Nachbarstellung

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zur Spindel der Werkzeugmaschine überführt wird und dort den Werkzeughalter in der Spindel ergreift, worauf eine vertikale Relativbewegung zwischen der mechanischen Greifhand und der Spindel erzeugt wird, um den Werkzeughalter aus der Spindel herauszuziehen, wonach die mechanische Greifhand mit dem Werkzeughalter zurück zu einem Speichergestell für die Werkzeughalter transportiert wird und dort den Werkzeughalter an seinem vorherigen Platz einstellt, wobei alle diese Arbeitsschritte kontinuierlich ablaufen, worauf das Speichergestell für die Werkzeughalter weitergeschaltet wird, um das nächste, einzusetzende Werkzeug vor die Greifhand zu bringen, und wonach schließlich in einem weiteren kontinuierlichen Arbeitsgang die Greifhand vorgeschoben wird und den ausgewählten Werkzeughalter im Speichergestell erfaßt, die Hand zurückgeführt wird zur leeren Spindel, eine Relativbewegung zwischen der Hand und der Spindel erzeugt wird, um den Werkzeughalter in der Spindel abzusetzen, und die leere Greifhand zum Speichergestell in eine im Abstand von der Spindel liegende Ruhestellung zurückgeführt wird.

Bei der Durchführung des oben erläuterten Verfahrens ist die mechanische Greifhand für die Werkzeughalter mit Vorteil auf einem Schlitten gelagert, der an der Schienenführung eines Armes geführt ist, welcher sich zwischen einer oberhalb des Werkzeugspeichers oder -magazins befindlichen Stelle bis zu einer in der Nachbarschaft der Spindel liegenden Stelle erstreckt, und wird die Relativbewegung, mit der der Werkzeughalter in die Spindel eingesetzt und aus der Spindel herausgenommen wird durch ein Anheben und Absenken des in der Nachbarschaft der Spindel liegenden Abschnittes des Armes erzeugt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden die Ar-

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beitsschritte des Herausnehmens des Werkzeughalters aus der Spindel und des Einsetzens eines neuen Werkzeughalters in die Spindel mittels eines umsteuerbaren Elektromotors und ohne Verwendung eines Umkehrgetriebes durchgeführt. Die Drehrichtung des Motors wird umgesteuert, wenn die leere Greifhand für die Werkzeughalter über dem Werkzeugmagazin zum Stillstand kommt, nachdem der benutzte Werkzeughalter im Magazin abgesetzt ist.

Erfindungsgemäß ist weiterhin eine verbesserte Folgesteuereinrichtung mit elektrisch geschalteten Bauteilen zur Steuerung und zum Betrieb der Spindel, des Schlittens und des Drehmagazins in vorbestimmter Arbeitsfolge und in Abhängigkeit von der Beendigung vorangehender Arbeitsschritte vorgesehen.

Zur Vermeidung wiederholter Definitionen einiger der Bauteile der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine bzw. Werkzeugwechseleinrichtung wird nachfolgend die Bedeutung einiger im vorliegenden Zusammenhang benutzter Bezeichnungen näher erläutert:

Die Bezeichnung "Schlitten" steht für jede geeignete Einrichtung zum Transport eines Werkzeughalters zwischen dem Magazin und der Spindel der Werkzeugmaschine.

Die Bezeichnung "Greifhand" dient zur Umschreibung jeder geeigneten Einrichtung auf dem Schlitten mit Fingern oder entsprechenden Greifteilen, mit denen ein Werkzeughalter erfaßt und bei der Beförderung zwischen dem Magazin und der Spindel sicher gehalten werden kann.

Die Bezeichnung "Arm" steht für jede geeignete Auslegerkonstruktion, die sich zwischen dem Werkzeugmagazin und der Nachbarschaft der Spindel erstreckt und auf der der Schlitten und die Greifhand zwischen dem Magazin und der Spindel hin- und herbeweglich sind.

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Die Bezeichnung "Gleichzeitig¹* dient zur Umschreibung des Umstandes, daß zwei Vorgänge im selben Arbeitstakt oder im Rahmen desselben Arbeitsschrittes ablaufen, jedoch nicht zwangsläufig tatsächlich auch zu sich exakt überdeckenden Zeiten.

Die Bezeichnung "Werkzeughalter" schließlich bezeichnet sowohl das die Bearbeitung ausführende Werkzeug selbst als auch die Vorrichtung zum Einpassen des Werkzeuges in die Spindel, sofern sich aus dem Zusammenhang nicht eindeutig ergibt, daß hiermit nur die Halterung des Werkzeuges selbst gemeint ist.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung, insbesondere in Verbindung mit den Ansprüchen.
Es zeigt

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch das Gestell einer Spindeleinheit einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine, wobei die Spindel in ihrer oberen Hubendlage und der Antrieb mit mit dem Antriebsrad kämmendem Vorgelegerad in Seitenansicht dargestellt sind,

Fig. 2 einen Schnitt durch den oberen Bereich der Spindel und ihres Antriebes,

Fig. 2a eine Einzeldarstellung des oberen Endschalters und der in betätigenden Scheibe in der Hohlwelle,

Fig. 3 eine Fig. 2 entsprechende Ansicht des unteren Abschnittes der Spindel,

Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch den Drehantrieb der Spindel, wobei die Antriebsbüchse und das Rückwärt s-Antriebsrad in der Hochgeschwindigkeits-Antriebsstellung in ausgezogenen Linien dargestellt ist,

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Fig. 5 einen Vertikalschnitt gemäß Linie 5-5 aus Fig. 4 mit einer Darstellung des Rotors der Ausrichtoder Resolvereinrichtung und des Luftdruckzylinders zur Betätigung der Schalteinrichtung für die Spindel,

Fig. 6 eine Stirnansicht der Spindel der erfindungsgeraäßen Werkzeugmaschine, worin der Spindelantrieb und der Hohlwellenantrieb und die Motore der Antriebe dargestellt sind,

Fig. 7 eine Draufsicht auf die-Grundfläche des Haubenabschnittes der Spindel mit einer Darstellung der Riegelplatte für die Spindel, die zuweilen auch als Grundebenen-Platte bezeichnet wird, und der Betätigungseinrichtung hierfür unter Einschluß der durch die Platte und die Hauptmembranplatte betätigten Schalter,

Fig. 8 einen Vertikalschnitt durch den mit Spannfingern als Mitnehmern versehenen Abschnitt der Spannstange, einen Abschnitt des Werkzeughalters und eines Abschnittes der Schub- oder Stoßstange sowie der diran vorgesehenen Einrichtung zur Verriegelung der Spannfinger in Angriff an dem Paßstück des Werkzeughalters ,

Fig. 9 in zwei zusammenpassenden, nebeneinandergesetzten Schnittdarstellungen in vergrößerter Darstellung die oberen und unteren Abschnitte der Spindel, wobei die Spannstange geringfügig vorgeschoben is.t, um den Druck der Spannhaken am Paßstück abzubauen,

Fig. 10 einen Horizontalschnitt gemäß Linie 10-10 aus Fig. mit einer Darstellung des unteren Endes der Schuboder Stoßstange und der Spannfinger der Spannstange im Schnitt,

Fig. 11 teilweise im Schnitt eine Seitenansicht des Riegel-

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ringes für die Spannfinger,

Fig. 12 eine Fig. 8 entsprechende Darstellung, bei der jedoch die Spannhaken an den Enden der Spannstangenfinger das Paßstück des Werkzeughalters freigeben, vie im Falle der Darstellung gemäß Fig. 9, jedoch wobei auch der Verriegelungsring außer Eingriff mit den Enden der Spannhaken ist,

Fig. 13 eine nebeneinander gesetzte Darstellung gemäß Fig. 9, worin jedoch die Spannhaken der Spannstan-• genfinger entriegelt und die Spannhaken vom Kopf des Paßstückes abgespreizt sind und dieses freigeben,

Fig. 14 einen Vertikalschnitt durch das Oberteil der Spindel bzw. des Spindelgehäuses mit einer Schnittdarstellung der Membraneinrichtung zur Betätigung der Zugstange und der Einrichtung zur Betätigung der Schub- oder Stoßstange, die ihrerseits die Freigabeeinrichtung für die Spannhaken betätigt,

Fig. 14a eine Draufsicht auf die große Membran mit einer Darstellung der Einrichtung zum Hochhalten des Schubstangenstiftes bis zur Beaufschlagung durch die Nebenmembran,

Fig. 14b in vergrößerter Darstellung einen Schnitt durch die Einrichtung zum Hochhalten des Schubstangenstiftes bis zur Einwirkung der Nebenmembran,

Fig. 15 eine Seitenansicht der Einrichtung zur Steuerung des Betriebes und der Verriegelung der Schalteinrichtung für das Getriebe in einer der drei Stellungen, die eine Schneilaufstellung, eine Langsamlaufstellung und eine neutrale Leerlaufsteilung umfassen,

Fig. 16 einen Schnitt gemäß Linie 16-16 aus Fig. 15t

Fig. 17 einen Schnitt durch eine abgewandelte Ausführungs-

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form des Haubenabschnittes der Spindel gemäß Fig. 1, bei welchem die Nebenmembran einen großen Metallblock trägt_f der bei der Betätigung der Nebenmembran der Schub- oder Stoßstange einen hammerartigen Schlag versetzt,

Fig. 18 scheiaatisch vereinfacht einen Schnitt durch die Membran zur Betätigung der Spannstange und der Schuboder Stoßstange mit einer Darstellung der Einrichtung zur Absorbierung des auf die Spindel und die Hohlwelle aufgebrachten Stoßes, wenn die Membranplatte auf die Spannstange und die Spindel auftrifft,

Fig. 19 eine Schaltungsdarstellung der elektrischen und pneumatischen Bauteile zur Betätigung der Spannstange und der Schub- oder Stoßstange,

Fig. 20 eine schematische Darstellung der Verbindung zwischen den Endschaltern, dem Antriebsmotor für die Spindel und dem Schrittmotor für die Hohlwelle,

Fig. 21 ein Schaltbild mit den elektrischen und pneumatischen Bauteilen des Antriebsmotors für die Spindel und der Steuereinrichtung für das Getriebe sowie der Schalteinrichtung des Getriebes,

Fig. 22 eine Seitenansicht der Speicher- und Übergabeeinrichtung für die Werkzeughalter mit teilweise ausgebrochenen Stellen zur Veranschaulichung der Anordnung gegenüber der Spindel der Werkzeugmaschine,

Fig.22a eine Seitenansicht der Rasteinrichtung zur Verhinderung eines Rückpralles des Schlittens bei seiner Rückkehr in seine Ruhestellung oberhalb des Magazins,

Fig. 23 einen Vertikalschnitt gemäß Linie 23-23 aus Fig. 22 mit der Lagerung des Armes und des Ritzels,

Fig. 24 eine Draufsicht auf einen Teil des den Werkzeug-

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speicher bildenden Magazindrehtisches, des Antriebes für den Werkzeugübergabeschlitten und einen Abschnitt des die Schienenführung für den Schlitten bildenden Armes,

Fig. 25 einen Vertikalschnitt gemäß Linie 25-25 in Fig. 24,

Fig. 26 eine perspektivische Darstellung eines erfindungs— gemäß verwendbaren Werkzeughalters,

Fig. 27 eine Seitenansicht des äußeren Endabschnittes des Armes, der sich zwischen der Spindel der Werkzeugmaschine und dem Werkzeugmagazin erstreckt, wobei der Werkzeugübergabeschlitten mit der daran befestigten mechanischen Greifhand in der Stellung dargestellt ist, in der er einen Werkzeughalter in der Spindel ergreift, wobei das Spindelgestell der Werkzeugmaschine im Schnitt dargestellt ist,

Fig. 28 eine Draufsicht auf den Arm und die Greifhand in der Stellung gemäß Fig. 27,

Fig. 29 eine Draufsicht auf das Ende der Greifhand mit dem daran befestigten Werkzeughalter,

Fig. 30 eine Schnittdarstellung gemäß Linie 30-30 aus Fig. 27,

Fig. 31 eine Vorderansicht des Werkzeugübergabeschlittens und der Greifhand gemäß Fig. 27 und 28,

Fig. 32 eine Seitenansicht des Endabschnittes der Schienenführung und des Werkzeugübergabeschlittens, wobei Teile der Greifhand im Schnitt dargestellt sind, um die Einrichtung zur Betätigung der Greiffinger der Greifhand zu veranschaulichen,

Fig. 33 eine Ansicht des Schlittens von unten mit abgenommener Bodenplatte gemäß Pfeilen 33-33 in Fig. 32, wobei die Greiffinger der Greifhand in Greifstellung dargestellt sind,

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Fig. 34 bis 41 schematisch vereinfachte Darstellungen eines Teiles der Einrichtung zur Hin- und Herbewegung des Werkzeugübergabeschlittens und der Einrichtung zur Anhebung und Absenkung des äußeren Endes der Schienenführung zum Einsetzen des Werkzeughalters in die Spindel der Werkzeugmaschine und zur Entnahme des Werkzeughalters aus der Spindel,

Fig. 42 einen Vertikalschnitt durch die Drehtischlagerung des Magazines und der Index- oder Schrittschalteinrichtung und der damit bewegbaren Nocken zur Steuerung von binären Schaltkreisen zur Positionierung des Magazindrehtisches mittels einer Programmiereinrichtung in der Stellung, in der ein angewählter Werkzeughalter durch die Greifhand entnommen werden kann,

Fig. 43 eine Horizontalschnitt gemäß Linie 43-43 in Fig. mit einer Darstellung eines Teiles des Drehtisches und der Index- oder Schrittschalteinrichtung hierfür, wobei ein Teil des Drehtisches weggebrochen ist, um die Nocken und Schalter der Schrittschalteinrichtung darzustellen,

Fig. 44 eine Seitenansicht, in der in ausgezogenen Linien das äußere Ende des Armes mit dem daran befestigten Schlitten in abgesenkter Stellung dargestellt ist, unmittelbar bevor der Schlitten zum Einsetzen eines Werkzeughalters in das Spannfutter der Spindel angehoben wird,

Fig. 45 ein Schaltbild mit den verschiedenen Schaltkreisen und Bauteilen zur Steuerung der von Hand oder durch eine Programmiereinrichtung gesteuerten Arbeitsschritte der Werkzeugwechseleinrichtung und der Antriebseinrichtung für die Spindel und den Werktisch einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine,

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Pig* 46 eine schematische Darstellung der Wechselwirkung zwischen der Werkzeugwachseleinrichtung und der Spindel der Werkzeugmaschine,

Fig. 47 eine Draufsicht auf einen ümfaiigsabschnitt auf eine abgewandelte Ausführungsform eines Werkzeugmagazines mit Federfingern zur Halterung der Werkzeughalter in den Lagerfassungen und

Fig. 48 eine Ansicht eines Abschnittes dieses Werkzeugmagazins von unten mit einer Darstellung der Federn zur Halterung der Werkzeughalter in den Lagerfassungen.

Zur Verbesserung der Übersichtlichkeit werden weiter unten einzelne, wesentliche Baugruppen einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine in in sich im wesentlichen abgeschlossenen Abschnitten erläutert. Wie sich dabei im einzelnen zeigen wird, weist eine erfindungsgemäße Werkzeugmaschine eine Maschinenspindel mit einer federbetätigten Spannstange auf, die Spannhaken zur Einspannung des Paßstückes eines Werkzeughalters unter Zug in ein konisches Spannfutter an der Spitze der Spindel besitzt. Dabei ist eine Einrichtung zur Verriegelung der Spannfinger in ihrer Spannstellung am Paßstück des Werkzeughalters und eine automatisch betätigte Einrichtung zum Abbau des Druckes der Spannhaken gegen das Paßstück des Werkzeughalters sowie eine Schub- oder Stoßstange zum Abspreizen der Spannfinger vom Paßstück und zum Aufbringen einer Kraft auf den Werkzeughalter vorgesehen, so daß dieser mit dem daran befestigten Werkzeug aus dem Spannfutter der Spindel herausgenommen werden kann. Der Drehantrieb der Spindel erfolgt über ein Wechselgetriebe mit einer kerbverzahnten Antriebsbüchse, die axial gleitbeweglich in der Spindel gelagert ist, und über eine Getriebeschaltbüchse, die mit der Antriebsbüchse gleitbeweglich ist und ein Treibrad aufweist, welches in einer Stellung mit einem Antriebsritzel eines Antriebsmotors kämmt und in

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einer anderen axialen Stellung einen Eingriff eines Kupplungsteiles mit einem Gegenteil bewirkt, welches mit einer ebenfalls vom Antriebsmotor aus angetriebenen Riemenscheibe verbunden ist. Weiterhin ist eine pneumatische Antriebseinrichtung zur Bewegung der Büchse in dem Sinne vorgesehen, daß das Treibrad vom Antriebsritzel freikommt, um die Spindel für eine unabhängige Drehung von Hand freizusetzen, wenn von Hand ein Einrichten oder Einstellen erfolgen soll. Die Antriebseinrichtung für die Spindel weist eine Getriebeschalteinrichtung auf, mit welcher die Antriebsbüchse und die Spindel wahlweise im Schnellgang oder im Langsamgang angetrieben oder im Leerlauf gehalten werden können. Die Spindel wird mittels einer Hohlwelle auf das Werkstück zu und von dem Werkstück wegbewegt, wozu die Hohlwelle mit einer schraubenförmigen Nut versehen ist, in die Kugeln einer Kugelmutter eingreifen, welche ihrerseits in Baueinheit mit einer Riemenscheibe ausgeführt ist, welche von einem Steuerzahnriemen angetrieben ist. Der Steuerzahnriemen wird seinerseits von einer Riemenscheibe auf der Welle eines Schrittmotores angetrieben, wobei der Bewegungsweg der Spindel von der Anzahl der Schrittschaltungen des Schrittmotors abhängt. Eine Voreinstelleinrichtung steuert die Drehstellung der Spindel in ihrer Ausrichtung beim Auswerfen oder Festspannen eines Werkzeughalters. Zur Steuerung der Arbeitsfolge der Spindel ist eine geeignete Schaltung vorgesehen.

Weiterhin ist eine Einrichtung zur Entlastung der Hohlwelle und der Hohlwellenmutter sowie der Spindellager von übermäßigen Krafteinwirkungen vorgesehen, die auf die Spindel einwirken würden, wenn das Ende der Spindel zu einem Druckabbau der Spannhaken am Paßstück des Werkzeughalters beaufschlagt wird.

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Weiterhin ist eine Werkzeugwechseleinrichtung mit einem als Drehtisch ausgebildeten Werkzeugmagazin vorgesehen, wobei der Drehtisch des Magazines eine Mehrzahl von radialen Umfangsschlitzen aufweist, die Lagerfassungen zur Aufnahme und Halterung von Werkzeughaltern aufweist. Das Magazin ist drehbeweglich an einem am Maschinenständer befestigten Gestell gelagert und mit Abstand von der Maschinenspindel vorgesehen, wobei sich ein horizontaler Arm, der eine Schienenführung oder Laufbahn bildet, zwischen dem Werkzeugmagazin und der Spindel erstreckt. Der Übergabearm trägt eine mechanische Greifhand mit einem gegabelten Ende, an dem die Greifhand ein angewähltes, an einem Werkzeughalter befestigtes Werkzeug aus dem Magazin aufnehmen und halten sowie zwischen dem Magazin und der Spindel hin- und herbewegen kann. Wenn gerade ein Werkzeughalter in der Spindel eingesetzt ist und die mit dem daran befestigten Werkzeug auszuführende Bearbeitung beendet ist, so wird die leere Greifhand zur Spindel bewegt, wo sie ohne vertikale Bewegungen des Armes den Werkzeughalter in der Spindel greift, worauf die Spindel den Werkzeughalter freigibt. Danach wird der übergabearm mit der Greifhand abgesenkt, um den Werkzeughalter aus der Spindel herauszunehmen. Wenn der Werkzeughalter aus dem Spindelbereich herausgezogen ist, so wird der Übergabearm wieder angehoben und läuft der Schlitten zurück zum Werkzeugmagazin, wo er den Werkzeughalter in der Lagerfassung absetzt, aus der er zuvor entnommen worden ist. Danach wartet die leere Greifhand auf die Anwahl des nächsten, für die Bearbeitung benötigten Werkzeuges. Das Drehmaga-zin wird weitergeschaltet, um das nächste benötigte Werkzeug vor die Greifhand zu bringen. Wenn die Greifhand das angewählte Werkzeug ergriffen hat, so läuft sie wieder in Richtung auf die Spindel, wird der Übergabearm abgesenkt und wieder angehoben, wenn der Werkzeughalter im wesentlichen in vertikaler Fluchtrichtung

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unterhalb der Spindel angekommen ist, wodurch der Werkzeughalter in die Spindel der Werkzeugmaschine eingesetzt wird, wo er durch die Spannfinger der Spannstange der Spindel erfaßt und im Spannfutter verspannt wird. Darauf wird die leere Hand, ohne daß der Übergabearm abgesenkt wird, vom Werkzeughalter weggezogen und zum Magazin zurückgeführt, wo sie auf ein Steuersignal wartet, daß die Bearbeitung mit dem eingesetzten Werkzeug beendet ist und die Spindel in ihre Anfangsstellung zurückgekehrt ist. Der Übergabearm und die Greifhand werden mittels eines umkehrbaren Motors angetrieben, wobei die oben erläuterten Arbeitsschritte in zwei aufeinanderfolgenden, kontinuierlichen Schrittfolgen durchgeführt werden, wobei die zweite Schrittfolge die Umkehrung der ersten Schrittfolge darstellt, was durch eine einfache Umkehrung der Antriebsrichtung des Motors zwischen den beiden Schrittfolgen bewirkt wird. Der Werkzeugspeicher ist mit binären Schaltern versehen, die mit geeigneten numerischen Steuerkreisen in einer Programmiereinheit verbunden sind, um so die Reihenfolge zu steuern, in der die Werkzeuge vor die Greifhand geschaltet werden.

Grundaufbau der Maschinenspindel

Wie insbesondere in Fig. 1 veranschaulicht ist, weist die Spindel einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine ein Spindelgehäuse mit einer oberen Abdeckplatte 10 und einer unteren Platte 11 auf, die durch Schrauben 11a miteinander verbunden sind und einen Haubenabschnitt 11b bilden. Das Gehäuse weist eine Mehrzahl übereinandergesetzter Einheiten mit horizontalen Lagerwänden 12, 13, 14, 15 und 16 auf, an denen verschiedene Bauteile der Maschine gelagert sind; weiterhin ist ein vertikaler Hauptsupport 17 vorgesehen, Der Hauben-

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abschnitt lib veist einen in Baueinheit ausgebildeten aufrechten Umfangsflansch 18 auf, durch den hindurch sich Schrauben 19 erstrecken, die in der oberen Lagerwand 12 eingeschraubt sind und an ihren oberen Enden Federn 19b und Kontermuttern 19a aufweisen, um den Haubenabschnitt 11b federnd auf der unteren Lagerplatte 11 zu halten, wie dies weiter unten noch näher erläutert wird.

In einem an den Lagerwänden 15 und 16 (vgl. auch Fig. 3) gehaltenen Lager 20 ist eine Hohlwelle 21 gelagert, die sich nach oben erstreckt und eine öffnung in einer Platte 22 durchsetzt, die zusammen mit dem Lager 20, die Hohlwelle in vertikaler Richtung lagesichert. Am oberen Ende der Hohlwelle 21 ist eine Querplatte 21a mit einem Schlitz 21b befestigt, der eine vertikale Stange 21c umgreift. Die vertikale Stange 21c ist in der Lagerwand 14 und der Platte gelagert und hindert die Platte 21a an einer Drehbewegung, gestattet jedoch vertikale Bewegungen.

Die Hohlwelle 21 ist rohrförmig ausgebildet und lagert über Kugellager 23 drehbeweglich eine Spindel 24, die an ihrer Spitze ein konisches Spannfutter 25 zur lösbaren Aufnahme eines konischen Werkzeughalters 26 und zu dessen drehfester Lagerung aufweist, wenn das Werkzeug T in Arbeitsstellung ist. Die Lager 23 für die Spindel 24 sind so angeordnet, daß die Spindel 24 in der Hohlwelle 21 zwar drehen kann, sich jedoch in Axialrichtung mit der Hohlwelle bewegt, um Zustellbewegungen des Werkzeuges T gegenüber dem Werkstück zu ermöglichen.

Um die Spindel 24 zuzustellen und zurückzuziehen ist die Hohlwelle 21 mit einer schraubenförmigen Nut 27 versehen, die Kugeln 28 aufnimmt, welche in entsprechenden Gegennuten 29 einer Kugelmutter 30 gehalten sind. Die Kugelmut-

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ter 30 ist drehbeweglich in Lagern 31 eines Gehäuses 32 gelagert, welches in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise gegen die Stütz- oder Lagerwand 15 festgelegt ist. Der äußere Bereich der Mutter 30 bildet eine Riemenscheibe 33, die über einen Zahnriemen 34 von einer Antriebsscheibe 36 eines Schrittmotors 37 (vgl. Fig. 1 und 6) angetrieben ist, so daß bei einer Drehung des Motors 37 in einer Richtung die Hohlwelle 21 das Werkzeug T in Richtung auf das Werkstück zustellt, während bei einer Drehung des Motors 37 in der Gegenrichtung das Werkzeug T vom Werkstück zurückgezogen wird. Der Bewegungsweg der Hohlwelle 21 und damit des Werkzeuges T kann für jedes Werkzeug durch eine Bedienungsperson oder eine Programmiereinrichtung 38 bestimmt werden, wobei von weiter unten näher erläuterten oberen und unteren Endschaltern Gebrauch gemacht wird.

Spindelantrieb

Zum Antrieb der Spindel 24 und damit des Werkzeughalters mit dem darin befestigten Werkzeug T ist eine Antriebsbüchse 39 vorgesehen, welche die Spindel 24 umgibt und eine Mehrzahl von Rippen 40 aufweist, die gleitbeweglich an Seiten von langgestreckten Nuten 41 an der Außenfläche der Spindel 24 anliegen (vgl. Fig. 3 und 4), so daß die Antriebsbüchse 39 und die Spindel 24 sich unabhängig voneinander in Vertikalrichtung bewegen können, jedoch drehfest gegeneinander festgelegt sind.

Die Antriebsbüchse 39 ist in Kugellagern 42 einer Schaltbüchse 43 für das Getriebe gelagert, wobei die Schaltbüchse 43 in vertikaler Richtung gleitbeweglich in einem Lager der Stütz- oder Lagerwand 14 gehalten ist. Das obere Ende der Schaltbüchse 43 weist einen Flansch 45 auf (vgl. Fig. und 4) der mit einem Ring 46 zusammenarbeitet, der seiner-

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seits von einer Mehrzahl von Federn 47 beaufschlagt ist, die in Ausnehmungen des Lagers 44 gelagert sind. Führungsstifte 48 in den Federn 47 führen die Federwindungen beim Durchlaufen des Federweges.

Unter dem Einfluß der Federn 47 wirl die Schaltbüchse 43 normalerweise nach oben gedruckt und bringt dadurch Zähne 49 der Antriebsbüchse 39 in Eingriff mit Zähnen 50 (vgl. Fig. 1,4 und 20) einer Büchse 51» die Lagern 52 der Stütz- oder Lagerwände 12 und 13 drehbeweglich gelagert ist.

An der Büchse 51 ist eine Riemenscheibe 53 befestigt, die durch einen Zahnriemen 54(vgl. Fig. 1, 2 und 6) angetrieben ist, der über eine Riemenscheibe 55 auf einer Welle zu einer Antriebsscheibe 57 auf einer Welle 58 eines Gleichstrommotors 59 zum Antrieb der Spindel mit variablen Geschwindigkeiten geführt ist. Wenn der Motor 59 läuft, so drehen die Antriebsbüchse 39 und die Spindel 24 in derselben Drehrichtung wie der Motor und in derselben Drehgeschwindigkeit, wenn wie beim dargestellten Ausführungsbeispiel, die Riemenscheiben 53 und 57 gleichen Durchmesser aufweisen.

Um das auf die Spindel 24 aufgebrachte Drehmoment zu erhöhen, wird die relative Drehgeschwindigkeit der Spindel gemäß der Steuerung durch die Progranuni er einheit 38 in der weiter unten erläuterten Weise vermindert, wozu die Antriebsbüchse 39 einen Flansch 60 aufweist, an dem ein Vorgelegerad befestigt ist, das mit einem Treibrad 62 kämmen kann, welches auf der Welle 56 der Riemenscheibe 55 befestigt ist und so von dieser aus angetrieben werden kann. Wenn dieselbe Drehrichtung der Spindel bei einer über das Vorgelegerad 61 erfolgenden Geschwindigkeitsänderung beibehalten werden soll, so wird auch die Antriebsrichtung des Mo-

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tors 59 gewechselt, vie dies weiter unten noch näher erläutert wird.

Getriebeschaltung

Um die Schaltbüchse 43 in die Langsamlaufstellung zu überführen, ist am unteren Ende der Schaltbüchse 43 eine Platte 63 vorgesehen (vgl. Fig. 4), die ein Paar von Druckluftzylindern 64 (vgl. Fig. 5) trägt, deren Kolbenstangen 65 gegen Schultern 66 an der Unterseite des Lagers 44 anliegen. Die Zylinder 64 weisen eine solche Länge auf, daß sie beim Ausfahren die Schaltbüchse 43 nach unten gegen den Druck der Federn 47 über eine solche Wegstrecke bewegen, daß die Büchse 43 aus ihrer Schnellgangsteilung in eine in Fig. 2 in vollen Linien veranschaulichte Langsamgangstellung gelangen, in der das kleine Treibrad 62 in das große Vorgelegerad 61 eingreift.

Um aus weiter unten noch näher erläuterten Gründen die Spindel 24 vom Motor 59 abkuppeln zu können, ist ein weiteres Paar von Luftdruckzylindern 68 vorgesehen, die ebenfalls an der Platte 63 gelagert sind und deren Kolbenstangen 69 an Schultern 70 an der Unterseite des Lagers 44 anliegen. Die Zylinder 68 weisen eine solche Länge auf, daß beim Ausfahren der Zylinder die Schaltbüchse 43 nach unten gegen den Druck der Federn 47 aus der Schnellgangstellung in eine Leerlaufstellung gelangt, in welcher das Vorgelegerad 61 nicht mit dem Treibrad 62 kämmt und die Zähne 49 und 50 außer Eingriff sind. Eine solche Schaltstellung, in der die Spindel von ihrem Antriebsmotor abgekuppelt ist, wenn Teile der Spindel hinsichtlich ihrer Stellungen eingestellt oder einjustiert werden sollen. Zur Steuerung der Zylinder 64 und 68 von Hand oder automatisch

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ist eine geeignete Ventileinrichtung vorgesehen, wie dies weiter unten im Zusammenhang der Erläuterung des Steuersystemes gemäß Fig. 21 noch näher erläutert wird.

Die Paare der Zylinder 64 und 68 liegen sich jeweils diametral gegenüber, wie dies in Fig. 5 veranschaulicht ist, so daß der eine Zylinder die Schaltbüchst. 43 jeweils gegen die Kraft des anderen Zylinders im Gleichgewicht hält.

Die drei Schaltstellungen der Schaltbüchse 43 werden automatisch mittels einer in den Fig. 2, 15, 16 und 21 veranschaulichten Einrichtung angesteuert, wozu die Schaltbüchse 43 mit einer Schaltstange 71 versehen ist, die mit einem Schaltrad 72 auf einer Welle 73 kämmt, die auch mit einer Riegelscheibe 74, die in den Fig. 15 und 16 dargestellt ist, fest verbunden ist. Die Riegelscheibe 74 ist mit radialen Einschnitten 75, 76 und 77 versehen, die im Abstand am Umfang der Scheibe 74 liegen und den Riegelvorsprung 78 einer Sperrklinke 79 aufnehmen können, welche bei 80 schwenkbeweglich gelagert ist und an eine Kolbenstange 81 eines Luftdruckzylinders 82 angelenkt ist, der seinerseits mittels eines elektromagnetisch betätigten Steuerorganes 83 gemäß Fig. 15, 16 und 21 steuerbar ist.

Wenn die Schaltbüchse 43 in der Leerlaufstellung ist, so greift der Sperrzahn oder Riegelvorsprung 78 der Sperrklinke 79 in den Einschnitt 76 der Riegelscheibe 74 ein und verriegelt die Welle 73 gegen Drehungen und damit auch die Schaltbüchse 43 gegen eine Bewegung. Wenn die Schaltbüchse 43 in der Schnellgangstellung ist, so greift der Riegelvorsprung 78 der Sperrklinke 79 in den Einschnitt ein, während er bei in der Langsamgangstellung stehender Schaltbüchse 43 in den Einschnitt 77 eingreift, wobei die Sperrklinke 79 mittels der Kolbenstange 81 des Luftdruck-

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Zylinders 82 aus ihrer Sperrstellung an der Riegelscheibe 74 aushebbar ist, während die Schaltbüchse 43 mittels der Zylinder 64 oder 68 oder der Federn 47 bewegt wird, wie dies weiter unten im Zusammenhang mit Fig. 21 näher erläutert ist.

Um die Schaltbewegung der Schaltbüchse 43 mit den anderen Arbeitsschritten der Spindel, wie sie weiter unten noch näher erläutert werden, zu koordinieren, ist an der Welle 73 eine Nockenscheibe 84 vorgesehen, die mit einer Rastausnehmung 85 an ihrem Umfang versehen ist, in die Tastrollen von Schaltern P, N und M einfallen können, von denen jeder in seine Offenstellung belastet ist, die bei einem Einfall der zugehörigen Tastrolle in die Rastausnehmung 85 der Nockenscheibe 84 erzielt wird. Die Schalter P, N und M sind so geschaltet, daß sie ein Signal abgeben, welches jeweils anzeigt, daß die Schaltbüchse 43 nicht in der Schnellgangstellung, nicht in der Leerlaufstellung und nicht in der Langsamiaufsteilung ist.

Wenn die Schaltbüchse 43 in der neutralen Leerlaufstellung ist, so fällt die Tastrolle des Schalters N in die Rastausnehmung 85 der Nockenscheibe 84 ein, wie dies in Fig. veranschaulicht ist, und kann der Schalter N einen in Fig. veranschaulichten Steuerkreis mit einer Leitung 89 (vgl. Fig. 21) öffnen; wenn jedoch die Nockenscheibe 84 sich entweder nach links oder nach rechts bewegt, was bei einer Überführung der Schaltbüchse 43 entweder in die Schnellgang- oder die Langsamgangstellung der Fall ist, so wird der Schalter N geschlossen und erzeugt im Steuerkreis ein Signal, das anzeigt, daß die Schaltbüchse 43 nicht in der Leerlaufstellung ist, wie dies im Zusammenhang mit Fig. 21 weiter unten noch näher erläutert wird.

Um die Stellung der Sperrklinke 79 zu erfassen und zu be-

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stimmen, ob die Steuerwelle 73 verriegelt oder frei ist, * ist ein Schalter R vorgesehen (vgl. Fig. 15 und 21), der
von der Kolbenstange 81 freigegeben wird, wenn die Sperrklinke entriegelt ist und dabei in der weiter unten näher erläuterten Weise einen Steuerkreis 91 schließt.

Schaltung des Spindelgetriebes

In Fig. 21, welche ein Schaltbild mit kombinierten mechanischen, elektrischen, pneumatischen und logischen Kontrollschaltungen darstellt, sind das Vorgelegerad 61, die durch die Zähne 49 und 50 gebildete Kupplung, das Treibrad 62, die Schaltbüchse 43, die Platte 63, die Zylinder und 68 zur Bewegung der Schaltbüchse 43 und damit des Vorgelegerades 61 aus einer Schnellgangstellung, die in Fig. mit ausgezogenen Linien veranschaulicht ist und durch die Federn 47 gesichert wird, in eine Langsamgangstellung und eine Leerlaufstellung dargestellt. Schematisch vereinfacht ebenfalls dargestellt sind die Zahnstange 71 an der Schaltbüchse 43, das Schaltrad 72, die Schaltwelle 73, die Riegelscheibe 74 und die Nockenscheibe 84 mit der Sperrklinke 79 sowie der Klinkenschalter M. Zusätzlich zu diesen
Bauteilen weisen die in Fig. 21 dargestellten Steuerkreise einen Dekodierungskreis 92 für die Geschwindigkeitssteuerung, ein Eingabegerät 93 für die Handschalterkodierung,
ein Eingabegerät 94 für eine Eingabe vom Bandlesegerät aus, ein Drucktastensteuerpult 95 mit einer Drucktaste 96 zur
Ermöglichung einer Einstellung der Maschine und einer Drucktaste 97 zur Überführung des Getriebes in die Leerlaufstellung, ein Ist-Wert Eingabegerät 98 für die Motorgeschwindigkeit, einen Steuerungskreis 99 für den Hauptantrieb,
einen Zeitschalter 100 und Leitungen zur Verbindung der
einzelnen Bauteile auf, die weiter unten im einzelnen er-

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läutert werden.

Die Schrittfolge der Steuerung für einen Wechsel der Übersetzung des Getriebes entweder in den Schnellgang oder in
den Langsamgang kann entweder von Hand durch Eingabe einer Geschwindigkeitskode, die einen Gangwechsel erfordert, oder durch einen Steuerbefehl von einem Band aus eingeleitet
werden.

Schrittfolge für die Umschaltung in den Langsamgang

Es sei angenommen, daß das Vorgelegerad 61 in der Schnellgang- oder Leerlaufstellung steht und ein Steuerbefehl
"in Langsamgang¹¹ erfolgt, der durch das Eingabegerät 95
für Bandbefehle über den Dekodierungskreis 92 für die
Geschwindigkeitssteuerung eingegeben wird; dieser Steuerbefehl bewirkt eine Absenkung der Geschwindigkeit des
Hauptantriebsmotores 59 auf 30 U/rain und eine Weiterarbeit bei dieser Geschwindigkeit während des Ubersetzungswechsels. Das Signal wird durch eine UND-Schaltung 101,
eine Leitung 102 und eine UND-Schaltung 103 einem elektromagnetisch betätigtem Steuerschieber S-8 aufgegeben, der
über eine Leitung 105 den Zylinder 64 mit Druck beaufschlagt, welcher wiederum die Schaltbüchse 43 nach unten bewegt, um das Vorgelegerad 61 in Eingriff mit dem Treibrad 62 zu bringen.

Bevor jedoch der Steuerbefehl in der geschilderten Weise
ausgeführt wird, muß die UND-Schaltung 101 durch Zuführung ihres Komplementärsignales auf Durchlaß geschaltet werden, wobei das Komplementärsignal für die UND-Schaltung 101 ein Signal des Schalters M ist, welches über die Leitung 88a
zugeführt wird und bedeutet, daß das Vorgelegerad 61 nicht

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in der Langsamgangstellung ist. Weiterhin muß auch die UND-Schaltung 103 auf Durchlaß geschaltet werden. Dies wird durch ein Signal erreicht, welches von der UND-Schaltung 101 an die ODER-Schaltung 106, die Leitung 107 und die UND-Schaltung 108' gelegt wird, die dann auf Durchlaß geschaltet ist, wenn ein Signal durch die Leitung 109 aus dem IST-Wert-Eingabegerät für die Motorgeschwindigkeit anzeigt, daß die Geschwindigkeit des Motors auf 30 u/min vermindert worden ist. Der Ausgang der UND-Schaltung 108 liegt über eine Leitung 110 an einer ODER-Schaltung 111 an, die einen elektromagnetisch betätigbaren Steuerschieber S-6 schaltet, der über eine Leitung 112 den Zylinder unter Druck setzt, der nunmehr die Sperrklinke 79 von der Riegelscheibe 74 abhebt und eine Bewegung der Schaltbüchse 43 ermöglicht.

Wenn die Sperrklinke 79 ausgehoben ist, so schließt der Schalter R selbsttätig und gibt über eine Leitung 91 und eine Leitung 113 ein Signal an die UND-Schaltung 114, die durch ein Komplementärsignal, das über die Leitung 112a von der UND-Schaltung 108 auf Durchlaß geschaltet wird, wobei die UND-Schaltung 108 in der weiter oben bereits erläuterten Weise auf Durchlaß geschaltet wurde. Nach der Schaltung der UND-Schaltung 114 auf Durchlaß gelangt der Signalimpuls aus der UNDi-Schaltung 114 über die Leitung an die Schaltzunge 116 des Zeitschalters 100. Die Schaltzunge 116 bewegt sich zwischen den Kontakten 118 und 119.

Wenn die Schaltzunge 116 am Kontakt 118 anliegt, so wird die UND-Schaltung 103 leitend und erregt den Elektromagneten des Steuerschiebers S-8, so daß Druckluft in die Zylinder 64 einströmt, die das Vorgelegerad 61 in die Langsamgangstellung überführen. Wenn bei der Druckbeaufschlagung der Zylinder 64 und bei richtigem Eingriff der

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Zähne des Vorgelegerades 61 in die Zähne des Treibrades die Rastausnehmung 85 am Umfang der Nockenscheibe 84 ein öffnen des Schalters M gestattet, so daß das die Nicht-Langsamgang-Stellung anzeigende Signal unterbrochen wird, so wird die UND-Schaltung 101 nichtleitend gemacht, was dazu führt, daß die Elektromagnete der Steuerschieber S-6 und S-8 wieder aberregt werden und die Sperrklinke 79 in den Einschnitt 75 eingreifen und die Schaltbüchse 43 in der Langsamgangstellung verriegeln kann.

Sollten die Zähne des Vorgelegerades 61 und des Treibrades 62 nicht fluchten und nach etwa zwei Sekunden nicht voll im Eingriff stehen, so erfolgt eine Schaltung der Schaltzunge 116, die dabei den Kontakt 118 freigibt. Dies führt dann ebenfalls zu einer Aberregung des Elektromagneten des Steuerschiebers S-8 mit einer folgenden Entlüftung der Zylinder 64. Nunmehr liegt die Schaltzunge am Kontakt 119 an. Dadurch wird der Elektromagnet des Steuerschiebers S-7 für die Leerlaufstellung erregt und über die Zylinder 68 erfolgt eine Trennung der Zähne des Vorgelegerades 61 und des Treibrades 62, die dabei infolge der weiteren langsamen Drehung des Motors 59 eine unterschiedliche Relativstellung bzw. unterschiedliche Fluchtungsstellung erhalten. Nachdem die Getrieberäder für eine Sekunde außer Eingriff gehalten worden sind, wird die Schaltzunge 116 zurück zum Kontakt 118 geschaltet und über den Steuerschieber S-8 und die Zylinder 64 ein weiterer Versuch unternommen, die Zähne der Räder 61 und 62 miteinander in Eingriff zu bringen.

Dieser Anlage- und Abhebezyklus wird in der oben geschilderten Weise in jeweils drei Sekunden widerholt, während das Vorgelegerad 61 langsam gedreht wird, bis die Zähne der Getrieberäder in Eingriff gelangen, was durch eine Betätigung des Schalters M angezeigt wird, der in der

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oben erläuterten Weise das Ende der Schrittfolge bei der Schaltung in die Langsamlaufsteilung anzeigt.

Schrittfolge bei der Schaltung in den Schnellgang

Da die Schaltbüchse 43 normalerweise in die Schnellgangstellung gedruckt ist, in der die Zähne 49 und 50 mittels der Federn 47 in Eingriff gehalten sind, ist es lediglich erforderlich, den Zylinder 82 unter Druck zu setzen, damit die Sperrklinke von der Riegelscheibe 74 abhebt und ein Anheben des Vorgelegerades 61 in die Schnellgangsteilung durch die Federn 47 gestattet.

Zum Ausheben der Sperrklinke 79 wird über die Umschaltleitung 125b für die Umschaltung in den Schnellgang ein Signal an die UND-Schaltung 126 gelegt, die dadurch leitend ist, daß der Schalter P geschlossen ist, wenn die Schaltbüchse 43 nicht in der Schnellgangstellung ist. Im leitenden Zustand läuft das Signal durch die UND-Schaltung 126 weiter zur ODER-Schaltung 106 und über die Leitung 107 zur UND-Schaltung 108. Die UND-Schaltung 108 wird über die Leitung 109 leitend gemacht, die von der IST-Wert-Eingabe 98 für die Motorgeschwindigkeit kommt, wonach das durch die UNDtSchaltung 108 durchgelassene Signal durch die Leitung 110 zur ODER-Schaltung 111 und zum Elektromagneten des Steuerschiebers S-6 gelangt, der Druckluft in den Zylinder 82 einläßt, um die Sperrklinke 79 auszuheben und eine Rückführung der Schaltbüchse 43 in die Schnellgangstellung zu ermöglichen.

Zur gleichen Zeit, in welcher der Signalimpuls von der UND-Schaltung 108 zur ODER-Schaltung 111 läuft, um die Sperrklinke 79 auszuheben, wird ein Signalimpuls von der

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UND-Schaltung 108 aus über die Leitungen 112a und die · Schaltung 114 zum Zeitschalter 100 geleitet. Die Schaltung 114 wird über ein an der Leitung 91 ankommende Signal leitend gemacht, wenn der Schalter R durch das Ausheben der Sperrklinke 79 geschlossen ist.

Sollten die Zähne 49 und 50 nicht fluchten und nach etwa zwei Sekunden nicht in vollem Eingriff sein, so wird der Magnet des Steuerschiebers S-7 für die Überführung in die Leerlaufstellung erregt, wenn die Schaltzunge 116 des Zeitschalters 100 an den Kontakt 119 angelegt wird. Dies führt zu einer Druckbeaufschlagung der Zylinder 68, wodurch die Zähne 69 und 50 getrennt werden und eine unterschiedliche Relativstellung oder eine unterschiedliche Pluchtungsstellung einnehmen, wenn die Zähne langsam weitergedreht werden. Diese Entkupplung dauert etwa eine Sekunde, wonach der Magnet des Steuerschiebers S-7 wiederum aberregt wird, so daß die Zähne der Klauenkupplung erneut aufeinandertreffen und ineinander eingreifen können.

Dieser Anlege- und Abhebezyklus wird alle zwei Sekunden wiederholt, wie dies weiter oben beschrieben ist, bis die Zähne 49 und 50 in Eingriff gelangen, was dadurch angezeigt wird, daß durch Öffnung des Schalters P das Signal unterbrochen wird, welches anzeigt, daß die Getrieberäder nicht in Schnellgangstellung sind. Dabei wird der Betätigungszylinder 82 für die Sperrklinke 79 entlüftet und kann die Sperrklinke 79 in den Einschnitt 75 der Riegelscheibe 84 einfallen, so daß die Schaltbüchse 43 in der Schnellgangstellung verriegelt ist. Gleichzeitig wird der von der Sperrklinke betätigte Schalter R in seine Offenstellung überführt und zeigt so das Ende der Schrittfolge der Schaltung des Getriebes an.

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Schrittfolge bei Schaltung in den Leerlauf

Es sei angenommen, daß das Vorgelegerad 61 in der Langsamgang- oder Schnellgangstellung ist und ein Steuersignal für den Übergang in die Leerlaufstellung gegeben wird. Dieses Signal wird dadurch erzeugt, daß zunächst die Drucktaste 96 "EINSTELLEN¹¹ und sodann die Drucktaste 97 ••SPINDELLEERLAUF¹¹ am Drucktastensteuerpult 95 gedrückt wird. In diesem Falle wird der Antriebsmotor 59 für die Spindel durch die Betätigung der Drucktaste 96 gestoppt, welche einen Schaltkreis für die Steuerung des Hauptantriebes mit der Leitung 124 unterbricht. Die Betätigung der Drucktaste 97 erzeugt ein Signal, welches über eine UND-Schaltung 117, eine Leitung 117a zur UND-Schaltung läuft, die über die Leitung 89 leitend gemacht ist, wenn der Schalter N die Nicht-Leerlaufstellung des Getriebes anzeigt; von der UND-Schaltung 129 gelangt das Signal über eine Leitung 130 zu der ODER-Schaltung 111, welche den Magneten des Steuerschiebers S-8 betätigt, so daß Druckluft in den Zylinder 82 einströmt und die Sperrklinke von der Riegelscheibe 74 abhebt, so daß die Schaltbüchse 43 entriegelt wird. Gleichzeitig wird über eine Leitung 131, die von der Leitung 117a abzweigt, die UND-Schaltung 125, die Leitung 125a und die ODER-Schaltung 127 der Elektromagnet des Steuerschiebers S-7 erregt, so daß Druckluft in die Zylinder 68 einströmt, welche die Aufwärtsbewegung der Schaltbüchse 43 unter dem Einfluß der Federn begrenzt, wenn das Vorgelegerad 61 in der Langsamgangstellung war, oder aber das Vorgelegerad 61 in die Leerlaufstellung zurückführt, wenn das Vorgelegerad in der Schnellgangstellung war. Wenn das Vorgelegerad 61 in der Leerlaufstellung ist, so wird der Schalter N geöffnet, der in seiner Schließstellung das Nichtvorliegen der Leerlaufstellung anzeigt. Dadurch wird die UND-Schaltung 129 nichtleitend, der

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Elektromagnet des Steuerschiebers S-6 für das Ausheben der Sperrklinke 79 aberregt und so der Sperrklinke 79 ermöglicht, in den Einschnitt 76 der Riegelscheibe 74 einzufallen um die Schaltbüchse 43 in der Leerlaufstellung zu verriegeln. Wenn die Sperrklinke 79 eingefallen ist, so öffnet der Klinkenschalter R, was zu einer Aberregung des Elektromagneten des Steuerschiebers S-7 für den Leerlauf führt und das Ende der Schrittfolge der Getriebeschaltung anzeigt.

Spannstange

Bei bekannten Lösungen für das Problem der Festlegung und des Auswurfes der Werkzeuge bei einer automatischen Werkzeugmaschine ist ein konisch zulaufender Werkzeughalter vorgesehen, der durch Haken am Ende einer Zugstange, welche ein Paßstück am Werkzeughalter erfassen, fest in ein konisches Spannfutter einer Spindel hineingezogen wird, und daß eine Nockeneinrichtung vorgesehen ist, die durch die Bewegung der Zugstange gegenüber der Spindel zur überführung der Haken in eine Freigabestellung bezüglich des Paßstückes und zur Ermöglichung einer Entnahme des Werkzeughalters aus dem Spannfutter betätigbar ist. Diese bekannten Lösung^eBrfordern ein Paßstück von spezieller Ausgestaltung und erfordern weiterhin, daß die Zug- oder Spannstange einen außerordentlich langen Hub aufweist. Daher ist die Maximalkraft der Spannfeder begrenzt und ist nur ein geringerer Anteil dieser ohnehin begrenzten Spannoder Einzugskraft für die eigentliche Funktion der Spannstange einsetzbar, nämlich den konischen Werkzeughalter in dem konischen Spannfutter zu halten.

Diese Nachteile sind durch die vorliegende Erfindung im wesentlichen dadurch beseitigt, daß der Rückzug der Spann-

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haken vom Paßstück unabhängig von der Zugkraft der Spannstange erfolgt, so daß es lediglich erforderlich ist, die Spannstange geringfügig zu bewegen, um den Druck der Spannhaken vom Paßstück zu nehmen, wonach die Haken durch eine gesonderte Einrichtung vom Paßstück abgespreizt werden können, wobei der Betrieb dieser zusätzlichen gesonderten Einrichtung mit verglexchsweise geringen Kraftbedarf erfolgt.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist hierzu im Inneren der Spindel 24 eine Spannstange 140 gelagert, deren unteres, verbreitertes Ende 141 in eine Ausnehmung 142 im unteren Ende derjSpindel 24 paßt, in welche sich ein Werkzeughalter 26 mit einem Paßstück 143 erstreckt, wenn der Werkzeughalter 26 in dem konischen Spannfutter 25 sitzt. Das untere Ende 141 der Spannstange 140 weist in der aus Fig. ersichtlichen Weise langgestreckte Schlitze 144 auf, die Spannfinger 145 bilden, die je eine Einkerbung aufweisen, die einen Spannhaken 146 bildet, der einen Kopf 147 des Paßstückes 143 an dem oberen Ende des konischen Werkzeughalters 26 aufnehmen und von außen her erfassen können, venn der Werkzeughalter 26 in das konische Spannfutter 25 am Ende der Spindel eingesetzt ist.

Die Spannfinger 145 sind federnd nachgiebig ausgebildet und werden nach innen gedrängt, so daß die Spannhaken 146 sich in eine ringförmige Nut 146a des Paßstückes erstrecken, welche eine Ringschulter 148 auf dem Paßstück bildet, die von den Spannhaken 146 der Spannfinger 145 in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise hintergriffen wird. Nachdem der Werkzeughalter 146 in das Spannfutter 25 eingesetzt ist, wird eine weiter unten näher erläuterte Steuereinrichtung betätigt, welche die Spannstange 140 in das Innere der Spindel einzieht, wobei diese Bewegung den Werkzeug-

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halter spiel- und schlupffrei in die Spitze der Spindel einsetzt»

Hierzu ist eine starke Spannfeder 149 vorgesehen, die beispielsveise als Stapel von Tellerfedern ausgebildet ist und im Inneren einer Verlängerungshülse 150 der Spindel am Umfang der Spannstange 140 angeordnet ist. Ein Ende der Feder 149 liegt am oberen Ende 151 der Spindel selbst an, vährend das gegenüberliegende Ende an einer Mutter 151 a anliegt, die auf die Spannstange 140 aufgeschraubt ist und die Spannstange kräftig nach oben zieht.

Wie bereits veiter oben erläutert ist, ist es bekannt, die Verriegelung der Haken der Spannstange am Paßstück des Werkzeughalters als Folge der Bewegung der Spannstange in einer Richtung vorzunehmen, vährend die Entriegelung und der Abzug der Haken der Spannstange durch eine Bewegung der Spannstange in der entgegengesetzten Richtung erfolgt. Eine derartige Steuerung der Spannhaken erfordert jedoch einen erheblichen Bewegungsweg der Spannstange gegen die Kraft der kräftigen Spannfeder um den Anpreßdruck und die dadurch erzeugte Reibung der Haken am Paßstück zu übervinden und erfordert überdies eine weitere Bewegung der Spannstange, um die Haken von der Schulter 148 des Paßstükkes abzuspreizen.

Somit ist an der bekannten Lösung eine ganz erhebliche Bevegung der Zugstange erforderlich, um zunächst den Griff der Spannhaken am Paßstück zu lösen und sodann eine zusätzliche Verschiebung zu erzeugen, um die Spannhaken durch eine Steuerkurvenartige Nockenbetätigung abzuspreizen, so daß der Werkzeughalter aus der Spindel entnommen verden kann. Ein grundsätzliches Merkmal von Fräsmaschinen mit einer vertikalen Hohlvelle für die Zustellung ist es jedoch,

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daß der Platz für die Spannfedern sowohl hinsichtlich der Länge als auch hinsichtlich des Radius begrenzt ist. Dies begrenzt die Menge an Federwerkstoff und die in der Spannfeder speicherbare Energie, wenn eine größtmögliche Kompression erfolgt. Die in einem typischen Tellerfederstapel gespeicherte Energie ist proportional dem aus dem unbelasteten Zustand zurückgelegten Federweg, multipliziert mit der maximalen Federkraft. Wenn daher die Menge an Federwerkstoff durch den beengten Bauraum begrenzt ist, so ist die maximal erzielbare Federkraft des Federstapels um so größer, je kürzer der hierzu erforderliche Hub bzw. Federveg ist.

Mit der vorliegenden Erfindung wird der maximale Zug der Spannfeder für das Zurückhalten des Werkzeughalters im konischen Spannfutter dadurch ausgenutzt, daß das Abspreizen der Spannhaken 146 vom Paßstück 143 unabhängig von der Zugkraft an der Spannstange 140 erfolgt, so daß es lediglich erforderlich ist, die Spannstange um ein ganz geringes Stück zu bewegen, um den Druck von den Spannhaken 146 am Paßstück 143 wegzunehmen, wonach die Spannhaken 146 durch eine gesonderte Einrichtung vom Paßstück abgespreizt werden, die vergleichsweise wenig Kraft erfordert.

Nach der vorliegenden Erfindung wird die zur Bewegung der Spannstange 140 gegen die Kraft der Spannfeder 149 erforderliche Kraft oder Energie aus Druckluft gewonnen, die durch eine elektromagnetisch betätigten Steuerschieber S-2 zugeführt wird und auf eine Hauptmembran 152 wirkt, die eine Membranplatte 153 besitzt, deren Gewicht durch eine Stützfeder 154 ausgeglichen wird. Die Membranplatte 153 ist bevorzugt konzentrisch zu dem oberen Ende 155 der Spannstange 140 ausgebildet und direkt oberhalb des Endes angeordnet, und weist ein mit einem Flansch 156 (vgl. Fig. 9)

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versehenes Lagerfutter auf, welches, wenn die Membran 152 niedergedrückt ist, eine Kraft auf das obere Ende der Spannstange 140 ausübt, um diese nach unten gegen die Iraft der starken Feder 154 zu bewegen, bis der Plansch 156 am oberen Ende 157 der Spindel aufliegt. Die Zugstange 140 wird gerade weit genug bewegt, um die Spannfinger 146 von der Ringschulter 148 des Paßstückes abzuheben und so den Druck zwischen den Spannhaken und dem Paßstück abzubauen, vgl. Fig. 2, 9, 12 und 13.

Um zu vermeiden, daß der Druck auf die Zugstange 140 die Spindellager belastet und zu einer Abwärtsbewegung der Spindel 24 führt, ohne die gewünschte Relativbewegung zwischen der Spannstange und der Spindel zu erzeugen, ist das obere Ende 157 der Spindel, welches über die Stütz- oder Lagerwand 11 hinausragt, mit einer Ringnut 158 versehen, und ist eine die Spndel haltende Grundebenenplatte, die nachfolgend als Riegelplatte 159 bezeichnet ist, drehbeweglich an der horizontalen Lagerwand 11 des Gehäuses abgestützt und weist ein gebogenes Langloch 160 auf, dessen Ränder die Schulter der Nut 158 untergreifen, wenn die Riegelplatte 159 in die Ringnut 158 der Spindel eingeschwenkt ist und so die Spindel 24 gegen eine Abwärtsbewegung verriegelt. Eine kreisförmige Ausnehmung 161 (vgl. Fig. 7) in der Riegelplatte 159 ist groß genug, um das obere Ende 157 der Spindel 24 durch die Riegelplatte 159 hindurchtreten zu lassen, wenn die Spindel von ihrer oberen Hubendsteilung aus zugestellt oder wieder in die obere Endstellung zurückbewegt wird.

Die Riegelplatte 159 wird in der aus den Fig. 7 und 19 ersichtlichen Weise mittels einer Arbeitszylinderanordnung S-betätigt, die durch eine Werkzeugauswurfeinrichtung in der veiter unten näher erläuterten Weise gesteuert wird. Das

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Ausmaß der möglichen Abwärtsbewegung der Riegelplatte 159 und der Spindel 24 wird durch ein Axiallager 153a in der Stütz- oder Lagerwand 11 begrenzt, welches mit hoher Genauigkeit hergestellt ist, um die Riegelplatte 59 und damit auch die" Spindel gegenüber den zugehörigen Bauteilen im Spindelgehäuse axial auszurichten.

Wenn die Hauptmembran 153 durch Druckluft beaufschlagt wird, die durch den elektromagnetisch betätigbaren Steuerschieber S-2 eingeleitet wird, so wird die Spannstange 140 um einen geringen Betrag nach unten gedruckt, der nach der vorliegenden Erfindung nur dazu ausreichen muß, den Druck der Spannhaken 146 vom Kopf 147 des Paßstückes 143 abzunehmen, wie dies in Pig. 12 veranschaulicht ist; diese Bewegung der Spannstange kann erfindungsgemäß in der Größenordnung von 2,5 Millimetern (0,100") liegen und ist in Fig. 9 zur Veranschaulichtung weit übertrieben dargestellt.

Danach wird eine zweite Membranplatte 163, die von einer Nebenmembran 164 gehalten ist, welche an der Membranplatte 153 befestigt und gelagert ist, mittels eines elektromagnetisch betätigbaren Steuerschiebers S-3 über ein Zuleitungsrohr 163a unter Druck gesetzt, so daß sie sich nach unten bewegt und einen gleitbeweglich im Lagerfutter der Membranplatte 153 gelagerten Stift 165 an die Oberseite einer Schubstange 166 anlegt und diese nach unten drückt. Die Schubstange 166 erstreckt sich durch die Spannstange hindurch in eine Ausnehmung 167 am unteren Ende der Spannstange 140.

Das untere Ende 168 der Schubstange 166 trägt einen Riegel- und Freigabekopf 169 für die Spannfinger, der in den Fig. und 11 näher veranschaulicht ist, und mittels dessen die das Paßstück greifenden Fingerhaken 146 am Paßstück verriegelt oder freigegeben werden können.

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Der Stift 165 betätigt die Schubstange 166 gegen die Kraft einer vergleichsweise leichten Schraubenfeder 170, welche an einer Riegelmutter 171 an der Spannstange 140 anliegt und deren anderes Ende an einem Kragen 172 anliegt, der gleitbeveglich an der Spannstange gelagert ist und in Eingriff mit einem in der Schubstange 166 gelagerten Querstift 173 steht. Die Spannstange weist einen Querschnitt auf, der die erforderliche Längsbeweglichkeit des Querstiftes 173 gegenüber der Spannstange sicherstellt.

Der Riegel- und Freigabekopf 169 an der Schubstange 166 weist vier nach unten abgehende VerlängerungsStege 175 (vgl. Fig. 10 und 11) auf, die in den Schlitzen 144 zwischen den Spannfingern 145 der Spannstange angeordnet sind. An ihren unteren Enden sind die Verlängerungsstege 175 mit einem Ring 176 verbunden. Oberhalb des Ringes 176 erstreckt sich ein Riegelring 177 mit einer einwärts geneigten Stirnfläche 178, die an entsprechenden geneigten Gegenflächen der Spannfinger 145 zur Anlage gelangen, um die Spannfinger 145 in der in den Fig. 3 und 8 gezeigten Weise gegen eine Vegbewegung vom Paßstück und gegen eine Freigabe des Paßstückes 143 zu sichern. In dieser Riegelstellung der Spannfinger am Paßstück ist die Spindel fertig für einen Arbeitsgang.

Zusätzlich zum Riegel- und Freigabekopf 169, der den Riegelring 177 trägt, weist die Schubstange 166 ein als Kopf ausgebildetes Kurvenstück 180 auf, welches in einem Raum zwischen den Spannfingern 145 liegt und eine nach unten konisch zulaufende Oberfläche 180¹ besitzt, die derart angeordnet ist, daß sie bei herabgedrückter Schubstange an Kurvenflächen 181 der Spannfinger 145 anliegt und so die Spannfinger nach außen abspreizt, wenn die Spannstange in die in Fig. 13 veranschaulichte Stellung zurückkehrt, in

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der die Spannhaken 146 mit Abstand von der Schulter 148 des Paßstückes liegen. Das Kurvenstück 180 weist einen konzentrischen bzw. zylindrischen Abschnitt 183 auf, der die Spannfinger in abgespreizter Stellung hält, bis die Schubstange in der in Fig. 13 gezeigten Weise wieder zurückgezogen wird.

Um zu vermeiden, daß das konisch zulaufende Ende des Werkzeughalters 26 auch bei einer Freigabe durch die Spannha— ken in dem konischen Spannfutter festhängt, ist der Hub der Schubstange 166 so bemessen, daß ein Teil des Kopfes 169 der Schubstange oder das Ende der Schubstange auf die Stirnfläche des Kopfes 147 des Paßstückes 143 aufschlägt und den Werkzeughalter lockert oder gewissermaßen abklopft, so daß er aus dem Spannfutter herausfällt.

Werkzeugwechsel

Ein Wechsel der Werkzeuge in der Spindel erfordert, gleichgültig ob er von Hand vorgenommen oder automatisch gesteuert wird, daß die Spindel 24 in ihrer vollzurückgezogenen Hubendstellung steht, die durch einen oberen Endschalter 124 bestimmt wird, der von einer Platte 122 an der Hohlwelle 21 betätigt wird. Der Endschalter 121 unterbricht, abgesehen von weiteren Funktionen, den Antrieb der Spindel mittels des Antriebsmotors 59 und den Antrieb der Hohlwelle mittels des Schrittmotores 37, wie weiter unten erläutert wird. Unterhalb des Endschalters 121 ist ein Verzögerungsschalter 121a vorgesehen, der eine Geschwindigkeitsverminderung des Schrittschaltmotors 37 herbeiführt, wenn die Hohlwelle sich dem oberen Ende ihres Hubes nähert,

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Werkz eugauswurf

Es sei angenommen, daß die Spindel 24 einen Werkzeughalter trägt und daß die Hohlwelle 21 und die Spindel 24 in ihren obersten Endstellungen sind (vgl. Fig. 19 und 20) in denen der obere Endschalter 121 durch Anlage der Platte 122 der Hohlwelle geschlossen ist und dadurch einen eine Gleichstromquelle V aufweisenden Gleichstromkreis mit beispielsweise 24 Volt schließt, und daß ein Schalter B geschlossen worden ist, als der Antriebsmotor 59 für die Spindel gestoppt wurde. Wenn der Werkzeugauswurfschalter TR geschlossen ist, so fließt Strom vom Flußpol der Gleichstromquelle V durch die Leitung L₁ und erregt dabei den Elektromagneten des Steuerschiebers S-1, der mittels einer Leitung L₂ mit einer EUckführleitung N mit dem Minuspol der Gleichstromquelle V verbunden ist. Dadurch wird mittels des Kolbens 162 im Zylinder 162a die Grundebenen-Riegelplatte 159 in Riegelstellung überführt, in der sie die Spindel 24 in ihrer oberen Endstellung verriegelt. Wenn die Riegelplatte 159 in die Riegelstellung überführt wird, so schließt ein durch eine Leitung L- mit der Leitung L₁ verbundener Schalter C einen Stromkreis mit einer Leitung L₄, einer Diode D und einer Leitung L₁-, von der aus über den Elektromagneten des Steuerschiebers S-2 und eine Leitung L₆ eine Verbindung zur Rückführleitung N hergestellt ist. Dadurch wird der Elektromagnet des Steuerschiebers S-2 erregt, der über den Einlaß 152a Druckluft zur Platte 153 der Membran 152 führt, welche die Spannstange 140 geringfügig (in der Größenordnung von etwa 2,5 Millimetern) gegen die Kraft der Spannfeder 149 bewegt, um den Druck der Spannhaken 146 von der Schulter 148 des Paßstückes 143 des Werkstückhalters in der weiter oben erläuterten Weise zu nehmen.

Wenn die Membranplatte 153 auf diese Weise betätigt worden

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ist, so betätigt in der aus den Fig. 7» 14a und 19 ersichtlichen Weise ein daran befestigtes Schaltstück 133 einen Schalter D, der mit der Leitung L. verbunden ist und einen Stromkreis mit einer Leitung L„ zum Elektromagneten des Steuerschiebers S-3 schließt, der Druckluft durch die gleitbevegliche Rohrleitung 163a (vgl. etwa Fig. 2) zur zveiten Membranplatte 163 strömen läßt. Die derart unter Druck gesetzte zweite Membranplatte 163 betätigt die Schubstange 166, um die Spannfinger 145 der Spannstange zu entriegeln und sie vom Paßstück am Werkzeughalter abzuspreizen und auf die Oberseite des Paßstückes einen Schlag auszuüben, um den Werkzeughalter aus der Spindel zu befreien, so daß er in die Hand einer Bedienungsperson fallen kann oder von einer mechanischen Greifhand entnommen werden kann, venn die Spindel von einer Werkzeugwechseleinrichtung aus bedient wird.

Am Anfang des Hubes der zweiten Membranplatte 163 wird ein Schalter E umgelegt, der an der Lagerwand 11 befestigt ist und einen Haltestromkreis mit einer positiven Leitung Lg einer Leitung L₉, der Leitung L₅ zum Elektromagneten des Steuerschiebers S-2 und einer Leitung L₆ schließt, die mit der negativen Rückführleitung N verbunden ist, so daß der Elektromagnet des Steuerschiebers S-2 erregt bleibt und die Hauptmembranplatte 153 niedergedrückt bleibt, bis der Raum über der zweiten Membranplatte 163 entlüftet und die Schubstange 166 erneut in ihre Verriegelstellung bezüglich der Spannfinger gegenüber der Spannstange zurückbewegt wird. Dies stellt sicher, daß die Spannhaken 146 um den Werkzeughalter des nächsten Werkzeuges herum geschlossen sind, bevor die Zugkraft der Tellerfedern 149 mittels der Spannstange und der Spannhaken erneut auf den Werkzeughalter aufgebracht wird.

An dieser Stelle ist anzumerken, daß der Schalter E direkt

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an der Lagerwand 11 befestigt ist (vgl. Fig. 14) und einen Schwenkhebel 137 aufweist, der von einem Stift 139, der sich durch eine öffnung in der Hauptmembranplatte 153 hindurch erstreckt, mitgenommen werden kann. Der Stift 139 ist an einem Federblatt 139a gelagert, welches auf der Membranplatte 153 befestigt ist. Der Stift 139 ist so angeordnet, daß er den Hebel 137 des Schalters E (vgl. Fig. 14) nicht mitnimmt, wenn die Platte 153 nach unten bewegt wird, sondern vielmehr in der dargestellten oberen Stellung gehalten wird, wenn die Platte 153 nach unten gedrückt wird, da die Blattfeder 139a durch eine Schulter des Stiftes 165 abgestützt wird, der gleichzeitig an die Schubstange 166 angelegt wird und infolgedessen von der Schubstange 166 abgestützt wird, wenn die Membranplatte 153 weiter abgesenkt wird.

Wenn die zweite Membran 164 mit Druck beaufschlagt wird und die Membranplatte 163 abgesenkt wird, so bewegt sich auch der Stift 165 nach unten und gestattet eine Absenkung des Federblattes 139a, wodurch der Stift 139 an den Schwenkhebel 137 angelegt wird und diesen in die Schließstellung des Schalters E bewegt.

In der erläuterten Stellung verbleiben die Bauteile der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine mit geschlossenem Haltekreis E¹ und mit abgespreizten Spannfingern 146 der Haltestange, wie dies in Fig. 13 dargestellt ist, bis der Speisestrom für den Schalter E unterbrochen ist, wenn beispielsweise die Maschine stillgesetzt wird oder wenn ein neues Werkzeug in die Spindel eingesetzt wird und der Elektromagnet des Steuerschiebers S-3 aberregt wird, um die Nebenmembran zu entspannen, wobei die Schubstange 166 angehoben wird und einen Angriff der Spannhaken erlaubt, wonach der Stift 165 das Federblatt 139a anhebt. Gleichzeitig öffnet der Schalter E den Haltekreis mit der Leitung L₉ zum Elektromagneten

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des Steuerschiebers S-2 für die Hauptmembran 152, wodurch die Spannstange angehoben und das Werkzeug in die Spindel eingezogen werden kann. Gleichzeitig wird der den Elektromagneten des Steuerschiebers S-I enthaltende Stromkreis geöffnet und dadurch der Zylinder 162 entlüftet, so daß die wie ein Riegelhebel wirkende Grundebenen-Riegelscheibe 159 die Spindel freigibt und den Schalter F schließt.

Der Schalter F wird durch die Riegelplatte 159 betätigt, wenn diese ganz von der Spindel 24 zurückgezogen ist, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist, und schließt die zum Motor 59 der Spindel und zum Schrittmotor 37 der Hohlwelle führenden Stromkreise. Der Schalter F dient auch zur Anzeige des Umstandes, daß ein Werkzeugwechsel vollendet ist und daß die kraftbetätigte Spannstange in ihrer Spannstellung für das Werkzeug ist.

Schrittfolge für die Werkzeugeinspannung

Bevor ein Werkzeughalter in die Spindel 24 eingesetzt verden kann, muß die Mechanik unter Einschluß des Kippschalters TR in Auswurfsteilung sein, in der die Spannhaken 146 das Paßstück des Werkzeughalters fassen können. Der Werkzeughalter wird in die Spitze der Spindel eingesetzt und dort fest abgestützt. Sonach wird der Kippschalter TR in die Einsρannungsstellung umgelegt (vgl. Fig. 19), in der er die Stromkreise der Elektromagnete der Steuerschieber S-1 und S-3 öffnet und so die Steuerschieber in ihre Entlüftungsstellung überführt. Der Steuerschieber S-1 entlüftet dabei den Zylinder 162a, der die Spindel 24 an der Grundebenen-Riegelplatte 159 verriegelt hält, wobei dieser Riegeleingriff jedoch bestehen bleibt, da er durch Reibschluß infolge des an der Hauptmembran 152 und der Platte 153 liegenden Druckes aufrechterhalten wird. Der

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Steuerschieber S-3 entlastet die Nebenmembran 164, so daß die Schubstange 166 angehoben werden kann und die Spannhaken 146 freigibt, so daß sie nach innen federn und das Paßstück des neuen Werkzeughalters erfassen können, wonach die Schubstange 166 bei ihrer Weiterbewegung nach oben den Riegelring 177 mitnimmt und dabei die Spannfinger 145 in der in Fig. 8 veranschaulichten Greifstellung am Paßstück verriegelt.

Wenn die Spannhaken 146 voll in Eingriff mit dem Werkzeughalter stehen, so ist die Schubstange 166 in ihre ursprüngliche Stellung zurückgekehrt und öffnet den Schalter E₁ vas zu einer Aberregung des Elektromagneten des Steuerschiebers S-2 führt, wodurch der Druck von der Hauptmembran 152 genommen wird. Dadurch gerät die Spannstange unter die Schubeinwirkung der sich ausdehnenden Tellerfedern 149, wodurch die Spannstange den Werkzeughalter ins Innere der Spindel hineinzieht und dort fest hält.

Wenn die Kraft der Tellerfedern 149 auf den Werkzeughalter aufgebracht wird, wird die Riegelplatte 159 für die Spindel von dieser Kraft entlastet und kann dann mittels einer Rückholfeder 159a in ihre Freigabestellung zurückgeführt werden, in welcher der Schalter F geschlossen wird und an Leitungen L₁₀ und L₁₁ ein Signal anlegt, welches die Vollendung der Arbeitsschrittfolge beim Einspannen des Werkzeuges anzeigt (vgl. Fig. 19).

Wenn die Spindel von einer automatischen Werkzeugwechseleinrichtung der weiter unten erläuterten Art beschickt wird, so liegt der Schalter F (vgl. Fig. 19) in einem Strom- oder Signalkreis, der anzeigt, daß der Werkzeugwechsel beendet ist und der die erneute Betätigung der Spindel einleitet.

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Wenn die Spindel in einer solchen erfxndungsgemäßen Werkzeugmaschine eingesetzt ist, in der die Werkzeughalter von Hand eingesetzt und entnommen werden, so können beim Schließen des Schalters F Stromkreise geschaltet werden, welche in der weiter unten erläuterten Weise die Motore 59 zur Drehung des Werkzeuges und 57 zur Drehung der Hohlspindel vieder in Betrieb setzen.

Zweckmäßig werden die Schalter C, D₁ E und P an der Stützoder Lagerwand 11 des Haubenabschnittes unterhalb der Membranplatte 153 angeordnet, wie dies in Fig. 7 veranschaulicht ist. Der Schalter D wird von einem Schaltstück 133 auf der Membranplatte 153 aus betätigt, während die Schalter C und F von der Grundebenen-Riegelplatte 159 aus betätigt werden. Die Betätigung des Schalters E ist weiter oben bereits im einzelnen erläutert worden.

Werkzeugspeicherung und Werkzeugwechsel

Wie insbesondere in den Fig. 22, 24 und 25 veranschaulicht ist, veist die Werkzeugspeicher- und Werkzeugwechselvorrichtung der vorliegenden Erfindung ein Gestell 210 auf, welches auf dem Boden der Werkhalle stehen kann, jedoch bevorzugt am Ständer 211 der zugehörigen Werkzeugmaschine, vie beispielsweise einer Bohr- oder Fräsmaschine mit einer vertikalen Spindel 24 (vgl. Fig. 1, 2, 3, 22 und 27) befestigt ist. Die Spindel 24 der Werkzeugmaschine ist in einem Spindelgehäuse gelagert und mit einer Spitze 213 versehen, die ein konisches Spannfutter zur Aufnahme und Halterung eines konischen Werkzeughalters 26 des Arbeitswerkzeuges T aufweist.

Das Hauptgestell 210 weist einen Abschnitt 217 (vgl. Fig. 22)

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zur Halterung einer Werkzeugspeichereinrichtung auf, die im vorliegenden Zusammenhang als Werkzeugmagazin 218 bezeichnet vird und als Lagergestell ausgebildet ist, welches an sich von jeder geeigneten bekannten Ausbildung sein kann. Vorzugsweise ist das Werkzeugmagazin 218 jedoch als im wesentlichen kreisförmigen Drehtisch 219 ausgebildet, der in einer Horizontalebene drehbeweglich an Lagern 220 des Lagerabschnittes 217 des Gestelles gelagert ist (vgl. auch Fig. 42).

Das Werkzeugmagazin 218 weist an seinem Umfangsrand eine Mehrzahl von in gleichen Abständen liegenden U-förmigen Ausnehmungen auf, die Lagerfassungen 221 zur Aufnahme und zur Halterung des Werkzeughalters 26 eines speziellen Arbeitswerkzeuges T bilden. Der Drehtisch 219 des Magazins wird durch eine Schrittschalteinrichtung 222 gedreht, deren Steuerung von einer Programmiereinheit aus weiter unten noch näher erläutert wird.

Am Hauptgestell 210 gelagert ist ein langgestreckter Arm 2231 der sich vom Magazin 218 in die unmittelbare Nachbarschaft der Spindel 24 erstreckt. Der Arm 223 weist eine vertikale bzw. hochkantstehende Schiene 224 auf, die an einer horizontalen Platte 225 befestigt ist, welche Laufschienen 226 zur Lagerung und Führung eines Ubergabeschlittens 227 für die Werkzeughalter 26 aufweist. Der Schlitten 227 ist mit Rädern 228 versehen, welche an der Oberseite der Platte 225 anliegen, sowie mit Rädern 229, die an der Unterseite der Platte 225 anliegen, während Rollen 229' an den Seitenkanten der Platte 225 laufen, so daß der Übergabeschlitten am Arm 223 hängt, dabei aber nicht am Arm schwingen oder Seitenbewegungen gegenüber dem Arm ausführen kann.

Der Arm 223 erstreckt sich horizontal vom Werkzeugmagazin

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aus.in Richtung auf das Spindelgehäuse 21Oa der Werkzeugmaschine, vie dies in Fig. 22 veranschaulicht ist, und zwar in einer im wesentlichen oberhalb der Spitze 213 der Spindel liegenden Höhenlage, so daiJ der Arm 223 den Betrieb der Werkzeugmaschine nicht stört. Aus demselben Grund ist auch das Abgabeende 223a des Armes 223 horizontal im Abstand vom Spindelgehäuse 21Oa vorgesehen und weist der Schlitten 227 eine horizontale mechanische Greifhand 230 auf, die sich nach vorne erstreckt und in den Bereich unterhalb der Spindel 24 gelangt, wenn der Arm 223 und der Schlitten 227 in der Stellung zur Entfernung eines Werkzeughalters aus der Spindel und zur Zuführung eines anderen Werkzeughalters der Spindel ist.

Die vertikale Spindel 224 des Armes 223 ist mit einer daran befestigten Konsole 224a versehen (vgl. Fig. 22 und 24), die an einer drehbar in Lagern 231a des Hauptgestelles 210 gelagerten Welle 231 befestigt ist. Von einem Ende der Konsole 224a aus erstreckt sich eine Platte 232, die eine in einer Nut 234 laufende Rolle 233 trägt. Die Nut 234 ist Teil einer Steuerkurveneinrichtung 235, die an einem drehbar im Hauptrahmen 210 (vgl. Fig. 24) gelagerten Welle 236 befestigt und durch einen umkehrbaren Elektromotor AM über ein Ritzel 236a auf der Motorwelle 236b, eine Zahnkette 236c und ein Antriebsrad 236d auf der Welle 236 sowie über eine veiter unten noch näher erläuterte Rutschkupplung antreibbar ist.

Wenn die Tastrolle 233 in dem konzentrischen Abschnitt 237 der Nut 234 läuft, so wird der Arm 223 durch die Steuerkurveneinrichtung 235 im wesentlichen horizontal gehalten, wenn jedoch die Tastrolle 233 in den radial einwärts-verlaufenden Abschnitt 238 und den radial auswärtsverlaufenden Abschnitt 239 der Nut gelangt, so wird die Platte 232, der Arm 223 und der Ubergabeschlitten 227 am Arm 223 zusammen

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mit der horizontalen Welle 231 geschwenkt, so daß das äußere Ende 223a des Armes 223 nach unten und danach nach oben schwenkt, um in der weiter unten noch im einzelnen erläuterten Weise einen Werkzeughalter 26 in das Spannfutter 25 der Spindel 24 einzusetzen.

Das Werkzeugmagazin 218 weist eine Mehrzahl von in gleichen Abständen .liegenden, U-förmigen Lagerfassungen 221 auf, in denen Werkzeughalter 26 aufgenommen und in vertikaler Stellung gehalten werden können, wobei die Flansche 260 der Werkzeughalter auf den Randbereichen 221a der Lagerfassungen 221 aufliegen. In der in Fig. 24 veranschaulichten Weise ist an jeder Seite jeder Lagerfassung 221 ein Haltezapfen 260a vorgesehen, über den in der weiter unten erläuterten Weise der Werkzeughalter gehoben wird und der am Flansch 260 des Werkzeughalters anliegt und diesen in der Lagerfassung hält, um eine lösbare Lagerung der Werkzeughalter 26 in den Lagerfassungen 221 zu erzielen und zu verhinern, daß die Werkzeughalter 26 unbeabsichtigt aus den Lagerfassungen herausgleiten können, etwa unter der Einwirkung der Zentrifugalkräfte, wenn das Werkzeugmagazin 218 für die Werkzeugwahl gedreht wird.

Um den Schlitten 227 entlang des Armes 223 aus seiner Ruhestellung über dem Werkzeugmagazin 218 zur Spindel 24 und zurück zum Werkzeugmagazin 218 zu bewegen, ist der Schlitten 227 mit einer endlosen Zahnkette 241 verbunden, die um ein Zahnrad 242 herum, unter einem frei mitlaufenden und drehbar an der Schiene 224 des Armes 223 gelagerten Zahnrad 243 hindurch und sodann um ein Zahnrad 244 herum verläuft, welches drehbar am äußeren Ende 223a des Armes gelagert ist. Vom Zahnrad 244 aus verläuft die Zahnkette zurück zum Schlitten 227, an dem sie bei 245 befestigt ist, und sodann zurück zum Zahnrad 242, welches auf einer Welle 246 befestigt ist, die drehbar in der Konsole 224a der

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vertikalen Schiene 224 des Armes 223 gelagert ist.

Um das Zahnrad 242 in entgegengesetzten Richtungen anzutreiben und so den Schlitten ohne ein Wechselgetriebe nach vorne und wieder zurückzufahren, sowie um die Geschwindigkeit des Schlittens 227 im Bereich seiner Endstellungen auf dem Arm223 beschleunigend zu erhöhen und verzögernd zu vermindern, ist das Kettenrad 242 mit einem Antriebsritzel 248 verbunden, welches mit einer Zahnstange 249 in Eingriff steht, deren eines Ende mit einem Lager 249a schwenkbeweglich mit einem Kurbelarm 250 verbunden ist, der mit der über die Welle 236 umsteuerbaren Motor AM angetriebenen Steuerkurveneinrichtung 235 fest verbunden ist. Der Eingriff der Zahnstange 249 mit dem Ritzel 248 ist über eine Zwangsführung 241 gesichert, die schwenkbeweglich auf der Welle 246 gelagert ist und ein Paar von im Abstand voneinander liegenden Führungsrollen 254 aufweist, die an der ebenen Rückseite 253 der Zahnstange 249 anliegen.

Wie insbesondere aus den Fig. 22, 25 und 27 hervorgeht, weist der Schlitten 227 einen nach unten herabhängenden Teil 254 auf, von dem aus sich die mechanische Greifhand horizontal erstreckt. Das Vorderende der Greifhand 230 veist ein U-förmiges Greiffutter 256 auf, dessen Randbereiche 257 im Abstand voneinander liegen und in eine Ringnut 258 zwischen Flanschen 259 und 260 des Werkzeughalters 26 eingreifen können. Die Randbereiche 257 weisen abgeschrägte Enden 257a auf, deren Spitzen 257b verjüngt zulaufen, um den Werkzeughalter in das Greiffutter 256 sicher einzuführen.

Wie insbesondere anhand der Fig. 32 und 33 sichtbar ist, sind an der Unterseite der Greifhand 230 Greiffinger 261 bei 262 schwenkbeweglich gelagert, die an Gelenkhebeln angelenkt sind, welche ihrerseits mit einem bei 265a schwenk·

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beweglich gelagerten Kniehebel 265 schwenkbeweglich verbunden sind. An den Gelenkhebeln 263 greifen Federn 266 an, welche die hakenförmigen Enden 267 der Greiffinger 261 gegeneinander zu drücken suchen. Bei ihrem Eingriff in die Ringnut 258 des Werkzeughalters 26 liegen die Enden der Greiffinger 261 am Grund der Nut 258 an Stellen an, die jenseits des Druchmessers des Schaftes der Werkzeughalter liegen, diesen also hint ergreifen, und halten so den Werkzeughalter im Greiffutter 256. Der Kniehebel 265 liegt an einer Schubstange 268 an, die in vertikaler Richtung gleitbeweglich in Lagern in dem herabhängenden Abschnitt 254 des Schlittens 227 gelagert ist und bei ihrer Betätigung die Greiffinger 26i zum Ergreifen oder Loslassen des Werkzeughalters steuern. Wie weiter unten noch im einzelnen erläutert wird, wird die Schubstange 268 bei der Bewegung des Schlittens in seine Endstellungen nach unten gedrückt und so die Greiffinger 261 geöffnet.

Werkzeuflübergabe

Es sei angenommen, daß die Arbeit des in der Spindel sitzenden Werkzeuges T beendet ist, die Spindel voll in ihr oberes Hubende zurückgezogen ist und daß, sofern erforderlich, das Werkstück mit dem Werktisch, sofern es den Werkzeugwechsel stören würde, wegbewegt worden ist. Sodann wird der Motor AM in Betrieb gesetzt und dreht die Welle 236 und die Steuerkurveneinrichtung 235 im Uhrzeigersinn. Wenn der Kurbelarm im Uhrzeigersinn aus seiner Stellung gemäß Pig. 22, 34 und bewegt wird, so wird die Zahnstange 249 nach unten und in der gewählten Darstellung nach links gezogen, so daß das Ritzel 248 das Kettenrad 242 im Gegenuhrzeigersinn dreht und den Schlitten nach vorne schiebt, wobei diese Vorwärtsbewegung des Schlittens während der ersten 45° der Bewegung

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des Kurbelarmes 250 langsam erfolgt, wenn sich der Lagerstift 249a im wesentlichen aus der Totpunktlage gemäß Fig. 34 heraus bewegt. Bei der Weiterbewegung des Kurbelarmes 250 über etwa die folgenden 90° Kurbelwinkel wird die Geschwindigkeit des Schlittens 227 allmählich erhöht und sodann während der folgenden 45 wieder vermindert, bis der Kurbelarm eine Stellung gemäß Fig. 35 erreicht, in der die leere mechanische Greifhand 230 am Schlitten in einer angehobenen, also horizontalen Stellung bei der Spindel ankommt. Dabei läuft die Schubstange 268 des Schlittens 227 auf eine Steuerkurve 269 (vgl. Fig. 22 und 27) an einem Anschlagteil 270 auf und wird nach unten gedrückt, wodurch die Gelenkhebel 263 der Greifhand 230 nach vorne geschwenkt werden und einen Eintritt der hakenförmigen Enden 267 der Greiffinger 261 sowie der Randabschnitte in die Nut 258 des Werkzeughalters gestatten. Das Anschlagteil 270 ist am Ende 223a des Armes 223 schwenkbeweglich gelagert und schwenkbeweglich mit einer Stellstange 270a verbunden, die sich durch ein Lager 270b hindurch nach oben erstreckt und unter dem Einfluß einer Feder 270c soweit nach oben hervorragt, daß sie in der Horizontalstellung des Armes an einer Anschlagschraube 27Od anliegt, die am Gestell der Werkzeugmaschine vorgesehen ist.

Wenn die leere Hand die Spindel erreicht, so wird über eine Steuerfläche G¹ auf der Welle 236 ein Schalter G geschlossen, was die weiter oben bereits erläuterte Werkzeugausvurfeinrichtung in Betrieb setzt, so daß der Werkzeughalter 26 von der Spannstange der Spindel freigegeben und in der mechanischen Greifhand 230 abgesetzt wird.

Bei der Weiterdrehung der Steuerkurveneinrichtung 235 und des Kurbelarmes 250 führt der radial einwärtsgeneigte Abschnitt 238 (vgl. Fig. 35, 36) der Steuerkurveneinrichtung 235 zu einer Aufwärtsbewegung des benachbarten Endes 223b

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des Armes 223 und zu einer entsprechenden Abwärtsbewegung des Endes 223a des Armes 223, welches den Werkzeughalter aus dem Spannfutter 25 herauszieht. Dabei bewegt sich die Stellstange 27Oa von der Anschlagschraube 27Od weg und gestattet ein Aufwärtsschwenken des Anschlagteiles 270, wodurch wiederum die Schubstange 268 nach oben gleiten kann und die Gelenkhebel 263 unter dem Einfluß der Federn 266 wieder zurückgestellt werden, so daß die Greiffinger 261 den Werkzeughalter 26 ergreifen.

Bei der Weiterdrehung der Steuerkurveneinrichtung 235 wird die Tastrolle 233 in dem radial auswärtsverlaufenden Abschnitt der Steuernut geführt, so daß das äußere Ende 223a des Armes wieder in die in Fig. 22 dargestellte normale Horizontalstellung gelangt.

Bei der Weiterdrehung der Welle 236 des Kurbelarmes 250 erfolgt wiederum eine Beschleunigung und eine Verzögerung des Schlittens, die im wesentlichen der Hinfahrt zur Spindel entspricht, wobei jedoch das Schwenklager 249a den Totpunkt passiert hat (vgl. Fig. 35), so daß die Bewegungsrichtung der Zahnstange 249 nunmehr nach rechts verläuft, vie dies in den Fig. 36 und 37 dargestellt ist und die Drehung des Antriebsritzels 238 und des Kettenrades 242 in umgekehrter Richtung erfolgt, so daß der Schlitten mit dem benutzten Werkzeughalter wieder zum Magazin 218 zurückgeführt wird, bis die Steuerkurveneinrichtung 235 und die Zahnstange 249 erneut in der Stellung gemäß Fig. 38 (die derjenigen der Ausgangsstellung gemäß Fig. 34 entspricht) ist, ohne daß hierzu ein Wechselgetriebe erforderlich gevesen wäre.

Auf diese Weise werden die Herstellungskosten der Werkzeugwechseleinrichtung erheblich gesenkt und kann die Laufge-

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schwindigkeit des Schlittens erhöht werden, ohne daß eine Gefahr von Beschädigung von Teilen besteht, wenn der Schlitten seine Endstellungen erreicht, die in Fig. 22 mit ausgezogenen bzw. strichpunktierten Linien veranschaulicht sind.

\lerui der Schlitten 227 mit dem benutzten Werkzeughalter das Magazin 218 erreicht, so läuft die Schubstange 268 des Schlittens 227 auf eine Steuerfläche 273 des Armes 223 auf und wird wieder nach unten gedrückt, so daß durch eine Schwenkbewegung der Gelenkhebel 263 und der Greiffinger 261 wieder eine Freigabe des Werkzeughalters aus der Greifhand erfolgt.'

Bevor die Freigabe des Werkzeughalters jedoch durchgeführt wird, greifen die Ränder 221a der Lagerfassung 221 in den Raum 258a unterhalb des Flansches 260 des Werkzeughalters ein und ist der Flansch 260 in der aus Fig. 24 ersichtlichen Weise über die Haltezapfen 260a des Magazins hinweggeführt worden. Der Arm 223 wird sodann geringfügig abgesenkt, wenn die Tastrolle 233 am Vorsprung 272 der Steuerkurveneinrichtung 235 anliegt. Dadurch wird die Greifhand 230 abgesenkt, so daß der Werkzeughalter 26 mit seinem Flansch 260 im Magazin abgestützt wird.

Danach bewegt sich der Schlitten 227 zur Mitte des Magazins 218, in eine Stellung, in der er aus dem Bereich der kreisförmig angeordneten Werkzeughalter im Magazin herausgebracht ist, und öffnet die Steuerkurve J¹ an der Welle den Schalter J, um den Motor AM stillzusetzen. Wenn der Schlitten 227 seine Endstellung oberhalb des Magazins erreicht, so schließt eine Steuerkurve Κ· auf der Welle 236 den Schalter K, der den Antriebsmotor RM für das Magazin in Betrieb setzt und den Drehtisch des Magazines 218 wei-

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terschaltet, um das nächste einzusetzende Werkzeug vor die Greifhand 230 des Schlittens zu bringen, vie dies veiter unten noch näher erläutert vird. Nach der Weiterschaltung des Magazines wird wiederum der Antriebsmotor AM für den Arm und den Schlitten in Bewegung gesetzt, jedoch in umgekehrter Antriebsrichtung als zuvor, wie dies veiter unten noch näher erläutert werden wird, so daß der Kurbelarm 250 und die Steuerkurveneinrichtung 235 im Gegenuhrzeigersinn drehen, wie dies in Fig, 39 veranschaulicht ist. Dadurch vird die Bewegungsrichtung der Zahnstange 249 und des Ritzels 248 umgekehrt, so daß der Schlitten erneut in Richtung auf die Spindel läuft, wobei in der Greifhand 230 das neue Werkzeug sitzt.

Bei Beginn der Bewegung des Schlittens 227 treten die Ränder 257 des Greiffutters 256 der Hand in die obere Nut des Werkzeughalters 26 ein. Bei der Weiterdrehung der Steuerkurveneinrichtung 235 gelangt die Tastrolle. 233 erneut aus dem Bereich des Vorsprungs 272 heraus, wodurch die Greifhand den Werkzeughalter von der Oberfläche des Drehtisches des Magazins abhebt und aus der Lagerfassung aushebt. Auf diese Weise wird der Werkzeughalter über die Haltezapfen 260a hinweggehoben, wenn er das Magazin verläßt. Gleichzeitig läuft die Schubstange 268 des Schlittens 227 von der Steuerfläche 273 ab, so daß die Gelenkhebel 263 erneut geschaltet werden und die Greiffinger in ihre Greifstellung am Werkzeughalter überführen.

Bei der Weiterdrehung der Steuerkurveneinrichtung 235 und der Bewegung der Zahnstange 249 läuft der Schlitten mit dem Werkzeughalter entlang seiner Laufbahn bis bei der Annäherung an die Spindel der eingezogene Kurvenabschnitt der Steuerkurveneinrichtung 235 die Tastrolle 233 der Platte 232 (vgl. auch Fig. 40) mitnimmt und dabei das äußere

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Ende 223a des Armes nach unten schwenkt, wie dies in Fig. 22 gestrichelt veranschaulicht ist, so daß das Paßstück 143 am oberen Ende des Werkzeughalters unterhalb der Spitze 213 der Spindel 24 zu liegen kommt und unter die Spitze gebracht werden kann. Wenn daher nunmehr der ausgebogene Abschnitt der Steuerkurveneinrichtung 235 die Tastrolle 233 wieder radial nach außen führt, so schwenkt das äußere Ende 223a des Armes 223 mit dem Schlitten 227 und der Greifhand 230 wieder nach oben und setzt den Werkzeughalter in die Spindel ein, wie dies in Fig. 22 mit strichpunktierten Linien veranschaulicht ist.

Wenn der Arm 223 zum Einsetzen des Werkzeughalters 26 in das Spannfutter 25 angehoben wird, so trifft die Stellstange 270a auf die Anschlagschraube 27Od auf und wird daher durch das Lager 27Ob gegen die Kraft der Federn 270c nach unten gestoßen. Dadurch wird das Anschlagteil 270 nach unten geschwenkt und schiebt dabei die Schubstange 238 im Schlitten 227 nach unten, so daß die Greiffinger 261 den Werkzeughalter 26 freigeben. Dabei ist der Werkzeughalter 26 immer noch durch die Ränder 257a des Greiffutters unterstützt. Gleichzeitig öffnet die Steuerfläche G' den Schalter G, so daß die Finger 145 der Spannstange 140 das Paßstück 143 des Werkzeughalters 26 sicher erfassen und ein Herausfallen des Werkzeughalters aus dem Spannfutter 25 verhindern, wenn die Greifhand 230 zurückgezogen wird.

Wenn der Werkzeughalter so in die Spindel eingesetzt ist, so befindet sich die Tastrolle 233 des Armes 223 gemäß Fig. 41 im konzentrischen Abschnitt 237 der Steuerkurveneinrichtung 235, so daß der Arm in seiner angehobenen horizontalen Lage bleibt, während der Kurbelarm 250 die Zahnstange 249 nach rechts zieht und so die Drehrichtung des Antriebsritzels 248, des Kettenrades 242 und des Schlit-

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tens umkehrt, wobei die Enden 257 der Hand 230 vom Werkzeughalter abgezogen werden und der leere Schlitten zurück zur Mitte des Magazins 218 gefahren wird, wo er die Drehbewegung der Werkzeughalter am Drehtisch des Magazins nicht hindert; alsdann wird die Drehung der Steuerkurveneinrichtung und des lurbelarmes durch Stillsetzung des Motors AM beendet.

Beim Einsetzen eines Werkzeughalters in die Spindel oder bei dem Herausnehmen eines Werkzeughalters aus der Spindel ist es wichtig, daß die konische Spindelfassung nicht mehr am Werkzeughalter reibt, als zur Erzielung eines sicheren Sitzes oder der Freigabe erforderlich ist. Dadurch ist es erforderlich, daß der Bewegungsweg des Endes der Greifhand 230 exakt richtig gesteuert wird, wenn die Greifhand sich zwischen ihrer unteren Stellung und ihrer oberen Stellung in der Darstellung gemäß Fig. 22 bewegt. Der Schlitten 227 wird durch die Kette 241 positioniert, die um das Kettenrad 242 herumgeführt ist. Wenn daher das Kettenrad bei der Vertikalbewegung des Armendes 223a im wesentlichen festgelegt ist, so beschreibt der Schlitten 227 bei seiner Vertikalbewegung eine Evolvente. Wenn der Wagen in seiner Angehobenen Horizontalstellung gehalten wird, wie dies in Fig. 22 veranschaulicht ist, so befinden sich der Kurbelarm 250 und die Zahnstange 249 in einem Totpunkt ihrer Antriebsbewegung, so daß die Geschwindigkeit des Schlittens entlang seiner Laufbahn 225 Null beträgt (Fig. 35). Eine Weiterdrehung des Kurbelarmes 250 im Gegenuhrzeigersinn führt zu einer beginnenden Drehung des Antriebsritzels und des Kettenrades 242 im Uhrzeigersinn, wodurch der Schlitten 227 von der Spindel wegbewegt wird, wenn die Steuerkurveneinrichtung 235 die Hand 230 absenkt, um den Werkzeughalter 26 aus dem Spannfutter der Spindel herauszuziehen. Eine Überlagerung dieser Bewegung mit der Evolventenbewegung des Schlittens 227 in der oben erläuterten Weise würde

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dazu führen, daß der Werkzeughalter 26 und das Spannfutter der Spindel in störender Weise aneinander anliegen, wenn der Werkzeughalter eingesetzt oder entfernt ist; dies wird jedoch durch eine Kompensationsbewegung vermieden, die durch die weiter unten näher erläuterte Ausbildung der Vorrichtung herbeigeführt wird. Hierzu liegt der Drehmittelpunkt des Antriebsritzels 248 und des Kettenrades 242 gegenüber dem Schwenkpunkt 231 (vgl. Fig. 23) versetzt, um den der Arm unter der Einwirkung der Steuerabschnitte 238 und 239 der Nut der Steuerkurveneinrichtung 235 geschwenkt wird. Wie in Fig. 22 veranschaulicht ist, wird der Drehmittelpunkt des Antriebsritzels 248 im wesentlichen parallel zur Zahnstange 249 in einer Richtung weg von deren Schwenkpunkt 249a bewegt, wenn das äußere Ende 223a des Armes 223 bei der Schwenkbewegung um die Achse der Welle 231 abgesenkt wird. Dies führt zu einer Drehung des Antriebsritzels 248 und des Kettenrades 242 im Gegenuhrzeigersinn, wodurch der Schlitten 227 um einen solchen Betrag in Richtung auf die Mittellinie der Spindel bewegt wird, der der Winkelbewegung des Armes 223 entspricht. Diese Bewegung wird der oben erläuterten Bewegung des Werkzeughalters 26 überlagert, so daß dieser einen Bewegungsweg erhält, in dem er in das Spannfutter eintritt oder aus dem Spannfutter der Spindel austritt, ohne daß sich die gegeneinander bewegten Teile verkanten oder übermäßig aneinander reiben. Sobald der Schlitten von der Spindel freikommt, wird der Antrieb der Werkzeugmaschine in der weiter unten erläuterten Weise mittels der Programmiereinheit gesteuert eingeschaltet, so daß die Spindel 24 und das darin gelagerte Werkzeug mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit gedreht werden und die Hohlwellenzustellung das Werkzeug auf das Werkstück zustellt.

Von wesentlicher Bedeutung ist es, daß die Arbeitsschrittfolge bei der Herausnahme des benutzten Werkzeughalters

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aus der Spindel und der Rückführung des Schlittens in seine Ruhestellung über dem Magazin gerade in umgekehrter Reihenfolge abläuft als bei der Überführung des Werkzeughalters aus dem Magazin in die Spindel. Jede dieser Arbeitsfolgen läuft bei kontinuierlichem Betrieb des Motors AM in einer Richtung ab, ohne daß ein Wechselgetriebe erforderlich wäre, wobei der Kurbelarm 250 über den äußeren Totpunkt hinweggeführt wird und dabei die Drehrichtung des Kettenrades 242 und die Bewegungsrichtung der Kette 241 umdreht.

Werkzeugausrichtung

Um das Werkzeug in einer bestimmten Drehstellung gegenüber dem konischen Spannfutter 25 der Spindel auszurichten und eine Formschlußmitnahme des Werkzeughalters 26 durch die Spindel 24 zu gewährleisten, weist die Spitze der Spindel einen Schlitz 185 auf, in welchem ein sich nach unten erstreckendes Nasenstück 184 gelagert ist, während der Werkzeughalter 26 einen Flansch 259 mit einem radialen Schlitz 186 aufweist, der gleitbeweglich das Nasenstück 184 aufnehmen kann und so eine Formschlußantriebsverbindung zwischen der Spindel 24. und dem Werkzeughalter herstellt. Wenn der Werkzeughalter in einer Werkzeugwechseleinrichtung verwendet werden soll, so weisen die Flansche und 260 an der dem Schlitz 186 diametral gegenüberliegenden Seite radiale Schlitze 187 und 187a auf. In den Schlitz greift eine Nase 188 der Greifhand 230 ein, um den Werkzeughalter auf seinem Weg von und zu der Spindel in der richtigen Drehstellung zu halten. Jede Lagerfassung 221 des Magazins 218 weist in der aus Fig. 24 ersichtlichen Weise eine Nase 189 auf, die in den Schlitz 187a im Flansch eingreift und so die Ausrichtung der Drehstellung des Werkzeughalters während seiner Speicherung im Magazin sichert.

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Der Schlitz 187 im Flansch 259 des Werkzeughalters ist enger als der Schlitz 186, so daß das Nasenstück 184 der Spindel nicht in diesen Schlitz eintreten kann und eine eindeutige Ausrichtung über einen Winkelbereich von 360° erzielbar ist.

Die Nut 258 ist nicht so tief wie die Nut 258a, so daß nicht ihre unbeabsichtigte Einführung in die Lagerfassung erfolgen kann.

Venn die Drehausrichtung des Werkzeuges aufrechterhalten verden soll, so muß vor irgendeinem Werkzeugwechsel die Spindel in einer genau reproduzierbar gleichen Drehstellung angehalten werden, in der der Auswurf des gebrauchten Werkzeuges und die Aufnahme des neuen Werkzeuges erfolgt. Zu diesem Zweck ist eine Ausricht- oder Resolvereinheit 88 (vgl. Fig. 1, 2 und 5) vorgesehen. Die Ausrichteinheit 88 ist bei 90 an der Platte 63 befestigt, die ihrerseits gegen die Schaltbüchse 43 festgelegt ist, so daß sie mit der Schaltbüchse 43 und der Antriebsbüchse in vertikaler Richtung mitbewegt wird. Die Ausrichteinrichturig kann als bürstenloser Synchronmotor mit einem Stator und einem Rotor ausgebildet sein, an dem ein Zahnrad 88a und ein schlupffreier Riemen wie ein Zanriemen 88b angeschlossen sind, der in ein Einstellrad 88c an der Antriebsbüchse 39 der Spindel eingreift.

Die Arbeitsweise der Ausrichteinrichtung 88 wird weiter unten im Zusammenhang mit dem automatischen Werkzeugwechsel näher erläutert.

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Schrittschaltung des Magazins

Die Weiterschaltung des Magazins wird beim vorliegenden Ausführungsbeispiel durch eine schrittweise intermittierende Bewegung vorgenommen. Wie insbesondere in den Fig. 22, 24, 42 und 43 veranschaulicht ist, ist für die Weiterschaltung ein Drehtisch219 vorgesehen (vgl. Fig. 42), der eine drehbar an einem ortsfesten Lager 220 des Teiles 217 des Gestelles 210 gelagerte Nabe 278 aufweist. Die Magazinplatte 218 ist am Drehtisch 219 befestigt, der eine Mehrzahl offener, in gleichen Abständen angeordneter, radial verlaufender U-förmiger Schlitze 279 aufweist, nämlich je einen Schlitz 279 für eine U-förmige Lagerfassung 221 des Magazins 218.

Am Teil 217 des Hauptgestelles 210 ist eine vertikale Schaltwelle 280 vorgesehen, deren.oberes Ende in einem Kopf 281 abschließt, welcher zwei einander diametral gegenüberliegende, hervorragende Stifte 282 aufweist, von denen jeder in der horizontalen Ebene des Drehtisches 219 eine Rolle 283 hat, wie dies in den Fig. 42 und 43 veranschaulicht ist.

Die Schaltwelle 280 und die Rollen 283 sind so relativ zu den Schlitzen 279 angeordnet, daß der Drehtisch gegen eine Drehung in beiden Richtungen verriegelt ist, wenn die beiden Rollen 283 gleichzeitig in benachbarten Schlitzen 279 in einer in Fig. 43 in vollen Linien dargestellten Ruhestellung eingreifen, wobei die Achsen der Rollen 283 auf einem Drehlcreis der Scheibe 277 liegen. Wenn jedoch die Schaltwelle 280 über einen Winkel von 180° gedreht wird, so bewegt sich eine der beiden Rollen 283 weiter in den zugehörigen Schlitz 279 hinein, wodurch der Drehtisch 219 und das Magazin 218 um einen Schritt weitergedreht werden,

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vährend die andere Rolle 2Ö3 gleichzeitig aus ihrem Schlitz austritt und schließlich gerade in den nächstbenachbarten Schlitz 279 eintritt, bevor die erste der Rollen ganz von ihrem Schlitz freikommt. Dies verriegelt wiederum den Drehtisch 219 und das Magazin 218 gegen eine Drehbewegung.

Der Kopf 281 weist einander diametral gegenüberliegende bogenförmige Ausnehmungen 284 auf, in die eine Sperrolle eingreifen kann, welche an einem Arm 286 befestigt ist und mittels einer Feder 287 gegen den Kopf 281 gezogen wird, um den Kopf 281 nachgiebig in einer Verriegelungsstellung für das Magazin eingerastet zu halten. Die Sperrrolle 285 stellt sicher, daß die Lagerfassung 221 des Magazins in axialer Richtung mit dem Greiffutter 256 in der mechanischen Hand 230 des Schlittens 227 fluchtet.

Die Schaltwelle 280 für das Magazin weist ein Kettenrad 288 auf, welches durch ein von einem Magazinmotor RM über dessen Welle 291 und ein Antriebsrad 290 angetriebenen Kette angetrieben ist; der Magazinmotor RM wird durch weiter unten näher erläuterte Schalter betätigt. Eine elektrische Kupplung 292 zwischen der Schaltwelle 280 und dem vom Motor RM angetriebenen Kettenrad 288 verhindert eine Überbelastung des Schaltmechanismus durch das vom Motor RM aufgebrachte Drehmoment.

Der Drehtisch wird zwar bei jeder Drehung der Schaltwelle um 180° um einen Schritt weitergeschaltet, jedoch kann der Antriebsmotor RM das Magazin über eine beliebige Anzahl von Schritten in jeder Drehrichtung antreiben, welche erforderlich ist, um einen bestimmten Werkzeughalter und dessen Werkzeug in die Ubergabestellung für die Spindel zu bringen.

Um einen ausgewählten Werkzeughalter, der an die Spindel

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übergeben werden soll, in eine vorbestinunte Lage zu bringen, ist erfindungsgemäß eine Mehrzahl von Nocken 293 vorgesehen, die auf der Nabe 278 des Drehtisches 219 gelagert sind und eine Mehrzahl von Schaltern schalten können, nämlich je einen Schalter 294 für einen Nocken 293· Die Schalter 294 liegen in binär verschlüsselten Dezimalkreisen, die in der an anderer Stelle erläuterten Weise durch die Progranuniereinheit gesteuert werden, und stoppen die Drehung des Antriebsmotors RM und des Magazins 218, wenn eine vorbestinunte Lagerfassung 221 für ein Werkzeug vor dem Schlitten 227 für die Werkzeugübergabe angelangt ist. Wie in den Fig. 42, 43 und 44 veranschaulicht ist, sind sechs Nocken und sechs Schalter 294 vorgesehen, daWim vorliegenden Ausführungsbeispiel 24 Lagerfassungen 221 für Werkzeuge im Magazin vorgesehen sind. Die Nocken und Schalter entsprechen den Binärwerten 1, 2, 4, 8, 10 und 20.

Die Nocken 293 sind mittels Schrauben 295 in vorbestimmten Relativlagen gehalten, wobei die Schrauben 295 sich durch in vorbestimmter Lage angeordnete Ausnehmungen in den Nocken erstrecken.

Wie weiter unten noch näher erläutert wird, betätigt der Sperrarm 286, der die Stellung des Magazins bei der Aufnahme und der Abgabe von Werkzeughaltern steuert, einen Schalter I, der bestimmte der Steuerkreise öffnet, während das Magazin weitergeschaltet wird, um elektrische Fehlschaltungen zu vermeiden, die durch das Öffnen und Schließen der Binärschalter 294 verursacht werden könnten, wenn die Steuerung das nächste, einzusetzende Werkzeug sucht, wodurch eine falsche Angabe über die tatsächliche Stellung des Werkzeugmagazins erzeugt werden könnte.

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Automatischer Werkzeugwechsel

Die verbesserte Art des Werkzeugwechsels mit einer erfindungsgemäßen Werkzeugwechselvorrichtung zur automatischen Auswechselung eines Werkzeuges an einer Werkzeugmaschine arbeitet folgendermaßen: Wenn die Arbeit mit dem in der Spindel 24 sitzenden Werkzeug beendet ist und die Hohlwelle 21 in ihre oberste Stellung zurückgebracht worden sowie das Werkstück auf geeignete Weise außerhalb des Bewegungsweges des Werkzeugwechselarmes angeordnet ist, so wird die leere mechanische Greifhand 230 auf dem Werkzeugwechselschlitten 227 auf dem Arm 223 zwischen dem Magazin 218 und der Spindel nach vorne bewegt und ergreift das in der Spindel sitzende Werkzeug. Das Werkzeug wird sodann von der Spindel losgelassen, wonach der Schlitten und der Wechselarm nach unten bewegt werden, um das Werkzeug aus der Spindel herauszuziehen und es zum Magazin zurückzutragen, wo es in derjenigen Lagerfassung wieder abgesetzt wird, aus der es vorher entnommen wurde. Wenn die Greifhand außerhalb des Bewegungsbereiches der gelagerten Werkzeughalter ist, so wird das Magazin mehr oder weniger weit nach links oder nach rechts gedreht, je nach dem Steuersignal der Progranuniereinheit, um das nächste Werkzeug, das eingesetzt werden soll, in die Greifstellung für die Greifhand zu bringen.

Danach wird die Drehrichtung des Schlittenantriebsmotors AM umgedreht und das Werkzeug am Wechselschlitten zur Spindel überführt. Wenn der Wechselschlitten sich der Spindel nähert, so wird der Werkzeugwechselarm erneut abgesenkt, so daß das Paßstück des Werkzeughalters in den Bereich unterhalb der Spindel gelangt, worauf der Arm erneut an-

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gehoben wird, um den Werkzeughalter in die Spindel einzusetzen. In der Zwischenzeit sind die Spannhaken in der Spindel in ihrer zurückgezogenen Stellung gehalten wordden, in der sie ein Paßstück eines Werkzeughalters aufnehmen können. Gleichzeitig mit der Einführung des Werkzeughalters in die Spindel wird auch die Schubstange in der Spannstange betätigt, so daß die Spannhaken das Paßstück ergreifen und den Werkzeughalter in der Spindel verriegeln können. Wenn dies am oberen Ende des Bewegungsweges des Wechselarmes und des Schlittens erfolgt ist, so gibt die mechanische Greifeinrichtung der Greifhand den Werkzeughalter frei. Sodann wird die Hand ohne eine Unterbrechung der Bewegung des Schlittens von dem Werkzeughalter in der Spindel wegbewegt und zum Magazin zurückgeführt, wo sie eine Ruhestellung findet, während das Werkzeug in der Spindel benützt wird. Sobald der Werkzeughalter in der Spindel ist, erfolgt die Halterung des Werkzeuges von der Spindel aus. Hierzu wird die Spannfeder der Spannstange freigegeben und zieht den an der Spannstange befestigten Werkzeughalter sicher in die Spannfassung der Spindel. Wie weiter unten im einzelnen erläutert wird, werden diese Arbeitsschritte durch eine Schalteinrichtung gesteuert, welche die Arbeitsschritte in einer vorbestimmten Reihenfolge ablaufen läßt, wobei die einzelnen Arbeitsschritte solange gesperrt sind, bis vorhergehende Arbeitsschritte vollständig ausgeführt sind.

Wie in den Fig. 24 und 46 veranschaulicht ist, trägt die Welle 236 mit der Steuerkurveneinrichtung 235 und dem Kurbelarm 250 zum Antrieb des Wechselschlittens zur Koordinierung der Arbeitsschritte des Wechselschlittens mit den anderen Punktionen der Vorrichtung drei Nockenscheiben G¹, J¹ und K¹, welche die Schalter G, K und J bei der Drehung der Welle 236 in vorbestimmter Reihenfolge betätigen.

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Der Schalter G wird betätigt, wenn die Greifhand 230 das alte Werkzeug in der Spindel ergreift und erzeugt ein Freigabesignal, welches in der weiter unten näher erläuterten Weise den Elektromagneten des Steuerschiebers S-3 für die zweite Membran schaltet, was zur Freigabe der Spannhaken und zum endgültigen Auswurf des benützten Werkzeuges aus der Spindel führt.

Der Schalter K hat zwei Funktionen, nämlich zum einen die Stillsetzung des Antriebsmotors AM für den Wechselarm wenn der Wechselschlitten wieder in seine Ruhestellung oberhalb des Magazins zurückgekehrt ist, und die Betätigung des Antriebsmotors für das Magazin und der elektrischen Kupplung.

Der Schalter J weist eine Stellung auf, in der er ein Freigabesignal erzeugt, welches schließlich zur Richtungsumkehr des Antriebsmotors AM führt, und eine andere Schaltstellung, in der er ein Freigabesignal für die Steuerschaltungen erzeugt, welches zusammen mit einem anderen Signal anzeigt, daß der Werkzeugwechsel vollendet ist.

Zwei Schalter sind im Bereich der Schrittschalteinrichtung für das Magazin vorgesehen, nämlich einmal der Schalter I, der von der Magazinsperre aus betätigt wird, um einen der Freigabekreise zur Inbetriebsetzung des Antriebsmotors AM für den Arm zu öffnen., während das Magazin dreht. Als weiterer Schalter ist der Schalter L vorgesehen, der vom Antriebsrad 281 für die Schrittschalteinrichtung im Mittelbereich jedes Schaltschrittes des Magazins betätigt wird, um die Steuerkreise vor unbestimmten Schaltungen zu schützen, welche die Nockenschalter 293 im mittleren Bereich jedes Schaltschrittes ausführen.

Die Schaltungen für die automatische Werkzeugwechselvor-

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richtung sind in den Fig. 45 und 46 veranschaulicht.

Bevor die Schaltkreise für den automatischen Werkzeugwechsel betätigt werden können, müssen ein örtlicher Steuerschalter 301 und ein Einstellschalter 302 in ihren Ausstellungen sein, wie dies in Fig. 45 veranschaulicht ist.

Ein Signal für ein bestimmtes Werkzeug kann von einer Dekodierungseinheit für die Werkzeugnummer und einer Kodiersteuerung für die Magazinrichtung erzeugt werden, welche weiter unten als Werkzeug- und Magazinsteuerung 92 bezeichnet ist, oder aber von einer Eingabe 93 für die Kodierung von Hand über Drucktasten oder eine Eingabe 94 für ein Bandlesegerät.

Da der Steuerkreis für den Magazinmotor RM für eine Drehung im Uhrzeigersinn voreingestellt ist, bei der das Magazin beispielsweise im Gegenuhrzeigersinn dreht, kann.die Antriebsrichtung des Motors umgekehrt werden, wenn das nächste Werkzeug, welches an die Spindel übergeben werden soll, schneller dadurch erreicht werden, daß das Magazin im Uhrzeigersinn gedreht wird. Unter dieser Betriebsbedingung muß das Signal der Werkzeug- und Speichersteuerung 92 mit einem negativen Vorzeichen geliefert werden.

Wenn beispielsweise das Werkzeug Nr. 12 in der Spindel war und das als nächstes zu benutzende Werkzeug dasjenige mit der Nr. 9 ist (wobei angenommen ist, daß die Nummern der Lagerfassungen des Magazins im Uhrzeigersinn von 1 bis 24 ansteigen), so wird ein negatives Signal an den Magazinraotor RM angelegt, um das Magazin im Uhrzeigersinn anzutreiben. Wenn andererseits das als nächstes einzusetzende Werkzeug dasjenige mit der Nr. 15 ist, so wird kein negatives Signal an den Magazinmotor RM angelegt und dieser wird das

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Magazin im Gegenuhrzeigersinn drehen.

Der Kode für die Nummer des nächsten, in die Spindel einzusetzenden Werkzeuges wird mittels einer Leitung L- von der Werkzeug und Magazinsteuerung 92 aus einem Vergleicher 303 zugeleitet, wo es mit einem Kodesignal verglichen wird, welches mittels einer Leitung L~_ von den binären Magazinschaltern 293 abgenommen wird und welches die Nummer derjenigen Lagerfassung 291 des Magazins anzeigt, welche zu dem gerade in der Spindel sitzenden Werkzeug gehört. Diese Schaltung wird immer in der geschilderten Weise aufrechterhalten, ob nun ein Werkzeug tatsächlich in der Spindel ist oder nicht.

Wenn der Vergleicher 303 feststellt, daß die Nummern nicht gleich sind, so wird ein Werkzeugwechselvorgang freigegeben und werden der Spindel und der Werkzeugtisch so positioniert, daß das Werkzeug ausgewechselt werden kann, nachdem alle anderen Arbeitsschritte der Maschine, die gerade auflaufen, beendet sind.

Wenn der Vergleicher 303 keinen Unterschied zwischen den Signalen aus der Werkzeug und Magazinsteuerung 92 und den binären Schaltern 293 feststellt, so wird kein Werkzeugwechselvorgang eingeleitet.

Unterscheiden sich jedoch die beiden in den Vergleicher 303 eingegebenen Signale, so wird das Ausgangssignal über eine Leitung L₂₃ einer UND-Schaltung 304 zusammen mit einem über eine Leitung L₂₄ ankommenden Signal zugeführt, welches bestätigt, daß der Einstellschalter 302 in der Ausstellung ist, wobei zugleich über die Leitung L₂₅ ein weiteres Signal angelegt ist, welches anzeigt, daß der örtliche Steuerschalter 301 in seiner Ausstellung ist. Das Ausgangssignal

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der UND-Schaltung 304 wird in mehrere andere Steuerkreise •eingeführt, wobei es auch an der UND-Schaltung 305 liegt, die daneben über die Leitung L₂₆ Signale von der Steuerschaltung 306 erhält, welche anzeigen, daß alle Arbeitsschritte der Werkzeugmaschine beendet sind. Der Ausgang der UND-Schaltung 305 erzeugt mittels einer Leitung L₂₇ an einem Teil 307 der Steuerschaltung 306 ein Steuersignal, welches über eine Leitung L₂₈ am Schrittmotor 37 für die Hohlwelle liegt, um die Hohlwelle 28 auf der Z-Achse voll zurückzuziehen, und um überdies eine Koordinatensteuerung 314 für das Werkstück und/oder den Werktisch in Gang zu setzen, die in Fig. 45 schematisch vereinfacht veranschaulicht ist.

Die Aufwärtsbewegung der Hohlwelle führt dazu, daß die Hohlwelle den Hubendsehalter 121 betätigt, der in der in Fig. 45 dargestellten Weise über eine Leitung L_2g eine UND-Schaltung 316 schaltet, wie eine Positionierschaltung für die Spindel unter der Steuerung einer Rückkopplungsspannung von der Ausrichteinheit 88 einschaltet, die über eine Leitung L₃₀ mit der Steuerung 99 für den Hauptantrieb verbunden ist. Die als Drehstellungsfühler ausgebildet Ausrichteinheit 88 führt dem Speisekreis 99 des Antriebsmotors 59 für die Spindel ein Gleichstromantriebssignal zu, dessen Größe der Drehstellung des Rotors des Drehstellungsfühlers 88 bezogen auf eine vorbestimmte Anfangsstellung proportional ist. Die Ausrichteinheit 88 ist als umlaufender Zweiphasen-Spannungswandler ausgebildet, dessen Sekundärwicklung aus zwei im rechten Winkel zueinanderstehenden' Wicklungen besteht. Die Primärwicklung ist eine einzige Wicklung auf dem Rotor. Somit ist die von der Hauptwicklung in jeder der Sekundärwicklungen induzierte Spannung abhängig von der Drehstellung der Primärwicklung, also der Drehstellung der Rotorwelle und der Spindel, bezogen

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auf die Stellung des Stators des Resolvers 88. Dabei gibt es zvei Stellungen, in der die in der Statorwicklung erzeugte Spannung ein Minimum ist, wobei jedoch jede dieser Stellungen einer Maximalspannung entspricht, die, allerdings um 180 phasenverschoben, in der anderen Wicklung induziert wird. Dieser Betriebszustand wird durch den Steuerkreis 99 dazu ausgenutzt, zwischen den beiden Minimalstellen der Spannung zu unterscheiden, so daß nur eine davon als der gewünschten Drehausrichtung der Spindel entsprechend identifiziert wird. Somit kann die Ausgangsspannung des Drehstellungsfühlers oder Resolvers 88 dazu verwendet werden, die Spindel in ihrer bestimmten Drehstellung anzuhalten, da der Steuerkreis des Antriebsmotors von dieser Ausgangsspannung gesteuert wird.

Wenn die Spindel in ihrer richtigen Drehstellung ist, so vird von der Steuerung 99 für den Hauptantrieb über eine Leitung L.- ein Signal an die UND-Schaltung 318 angelegt, die durch ein an der Leitung L„. aus der UND-Schaltung ankommendes Signal leitend gemacht wird und über eine Leitung L₄ ein Signal an die ODER-Schaltung 319 und von dort an den Elektromagneten des Steuerschalters S-1 für die Riegelplatte 159 in der Grundebene liegt, um die Spindel in ihrer oberen Hubendstellung zu verriegeln.

Gleichzeitig wird über eine Leitung L-,- von der ODER-Schaltung 319 aus ein Signal an die UND-Schaltung 320 gelegt, die durch ein über eine Leitung L-,-, von der UND-Schaltung 304 ankommendes Signal leitend gemacht wird. Von der UND-Schaltung 320 wird über eine Leitung L_₆ ein Signal an die UND-Schaltung 321 gelegt, um den Antriebsmotor AM in Vorwärtsrichtung in Gang zu setzen, also in der Richtung, in der der Wechselschlitten mit der leeren Greifhand zur Spindel gefahren wird, um gegebenenfalls einen dort einge-

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setzten und soeben benutzten Werkzeughalter zu entnehmen und ihn zu der Lagerfassung 221 des Magazins zurückzuführen und darin abzusetzen, aus der er entnommen worden ist.

Der Antriebsmotor AM wird nur in Betrieb gesetzt, wenn die UND-Schaltung 321 leitend ist, und dies ist nur unter fol~ genden Betriebsbedingungen der Fall: Erstens muß an der UND-Schaltung 321 über Leitung L__? ein Signal liegen, welches anzeigt, daß die Bewegung des Koordinaten-Werktisches beendet ist, und zweitens muß über eine Leitung L„q ein Signal ankommen, welches anzeigt, daß der Schalter K₁ der durch den Nocken K¹ der Nockenwelle 236 betätigt ist, in der Schaltstellung ist, welche auftritt, wenn der Schlitten in einer solchen Stellung im Bereich* des Magazins angeordnet ist, die dem Beginn einer Werkzeugentnahme entspricht, wobei drittens noch ein weiteres Signal über eine Leitung L_gg anliegen muß, welches anzeigt, daß der Magazinsperrschalter I geschlossen ist, das Magazin also in seiner Sperrstellung ruht. Dann erst wird sich der Wechselschlitten 227 in Richtung auf das Werkzeug in der Spindel bewegen können.

Während der Wechselschlitten unterwegs ist, hat die Riegelscheibe 159 zur Verriegelung der Spindel in der Grundebene, wie dies im Zusammenhang mit Fig. 19 weiter oben näher erläutert ist, den Schalter C betätigt, wenn die Riegelscheibe in vollem Eingriff mit der Spindel steht, wodurch über eine UND-Schaltung 322 der Elektromagnet des Steuerschiebers S-2 (vgl. auch Fig. 14) für die Hauptmembran erregt wird. Dadurch wird die Spannstange geringfügig verschoben und baut die Spannkraft an den Spannhaken ab. Die UND-Schaltung 322 ist durch ein von der UND-Schaltung 320 über die Leitung L₆ und die ODER-Schaltung 323 kommendes Signal leitend gemacht worden (vgl. Fig. 45).

Die Bewegung der Membranplatte 153 der Hauptmembran führt

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zur Betätigung des Schalters D, der die Leitung L. stromlos macht und die UND-Schaltung 316 sperrt, so daß der Steuerkreis 99 für den Hauptantrieb die Spindel nicht mehr in ihrer ausgerichteten Drehstellung hält, was nicht mehr erforderlich ist, da nunmehr die Membranplatte 153 der HeLptmembran die Spindel in ihrer eingestellten Lage festklemmt. Alle diese geschilderten Arbeitsschritte laufen vollständig ab, bevor der Wechselschlitten die Spindel erreicht hat.

Wenn die Greifhand 230 des Schlittens 227 die Stellung erreicht, in der sie den benützten Werkzeughalter in der Spindel erfaßt, so wird der Nockenschalter G betätigt und legt über eine ODER-Schaltung 325 ein Signal an die UND-Schaltung 326 an, die zuvor vom Schalter C und der UND-Schaltung 322 aus leitend gemacht wurde, so daß die UND-Schaltung 326 den Elektromagneten des Steuerschiebers S-3 für die Nebenmembran erregen kann und durch die Schaltung des Steuerschiebers S-3 eine Betätigung der Schubstange zur Entriegelung und zum Auswurf des benutzten Werkzeughalters aus der Spindel erfolgen kann.

Dabei ist zu beachten, daß die Betätigung der Nebenmembran solange nicht erfolgt, als die Greifhand 230 nicht tatsächlich in einer Stellung ist, in der sie den Werkzeughalter abstützen kann.

Die Nebenmembranplatte 163 schließt zu Beginn ihrer Bewegung den Schalter E, der wiederum einen Haltekreis mit der ODER-Schaltung 323 und der UND-Schaltung 322 schließt, so daß der Steuerschieber S-2 die Spindel nach unten gedrückt und die Spannhaken 146 in ihrer Entriegeisteilung hält, bis der benutzte Werkzeughalter aus der Spindel herausgenommen und ein neuer Werkzeughalter in die Spindel eingesetzt ist. Der Haltekreis wird auch noch über den

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Schalter C geschlossen, der beim Eingriff der Riegelscheibe 159 in die Spindel geschlossen wurde.

Wenn der benutzte Werkzeughalter von der Greifhand 230 erfaßt worden ist, so fährt der Schlitten mit dem benutzten Werkzeug zurück zum Magazin und setzt den Werkzeughalter in seiner Lagerfassung ab, in der er im Magazin gespeichert ist.

Dabei wird der Nockenschalter K betätigt und macht die Leitung L₃g stromlos, so daß die UND-Schaltung 321 sperrt und der Antriebsmotor für den Wechselarm stillgesetzt wird. Gleichzeitig wird über die Leitung L „ ein Signal an die UND-Schaltung 317 im Steuerkreis des Magazinmotors RM angelegt. Die Drehrichtung des Antriebsmotors hängt davon ab, ob der ursprüngliche Steuerbefehl mit einem Negativsignal versehen war oder nicht.

Angenommen, daß das ursprüngliche Steuersignal nicht negativ war, so wurde, als die UND-Schaltung 304 leitend gemacht wurde, über eine Leitung L₄₁ ein Signal an eine ODER-Schaltung 324 angelegt, welche über die Leitung L₄₉ ein Signal zu einer UND-Schaltung 315 durchgelassen hat, die über eine Leitung L₄Q die Drehung des Antriebsmotors RM für das Magazin in einer Vorwärtsrichtung, beispielsweise im Uhrzeigersinn, steuert.

Jedoch müssen zwei Bedingungen erfüllt sein, bevor die UND-Schaltung 314 leitend wird. Die eine Bedingung besteht darin, daß der Nockenschalter K in derjenigen Schaltstellung sein muß, in der er an der Leitung L₄ anliegt, um einen Signalimpuls an die UND-Schaltung 315 anzulegen, während die andere Bedingung darin besteht, daß ein Signal über eine Leitung L₄₄ von einem Wechselrichter 327 ange-

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legt sein muß, der über eine Leitung L₄₅ mit der Kodiersteuerung 92 für die Magazinrichtung verbunden ist.

Unter diesen Betriebsbedingungen erhält der Magazinmotor RM über die Leitung L.g einen Signalimpuls von der UND-Schaltung 315» der ihn in Gang setzt. Dieses Signal wird auch an die ODER-Schaltung 313 angelegt, um die elektrische Rutschkupplung 292 für das Magazin in Betrieb zu setzen. Die Kupplung 292 ist zwischen den Antriebsmotor RM für das Magazin und das Magazin selbst eingeschaltet.

Wenn das Signal jedoch mit einem negativen Vorzeichen versehen ist, so dreht der Antriebsmotor RM für das Magazin in der Gegenrichtung, nämlich im Gegenuhrzeigersinn, infolge eines Signals aus der UND-Schaltung 317, die über die Leitung L₄^ mit dem Motor verbunden ist und durch Signale leitend gemacht wird, die über die Leitung L_4g von der ODER-Schaltung 324, über die Leitung L₄₃ von dem Nockenschalter K und über die Leitung L₄,- von der Kodiersteuerung der Magazinrichtung angelegt werden. Wenn somit der Antriebsmotor RM für das Magazin durch ein Signal mit negativen Vorzeichen in der Leitung Lg in Gang gesetzt vird, so dreht er das Magazin im Gegensinn, beispielsweise im Gegenuhrzeigersinn, da erneut die elektrische Kupplung 292 über die Leitung L₄₆ und die ODER-Schaltung 313 in Betrieb gesetzt ist.

Das Magazin dreht dabei solange, bis der Werkzeughalter Nr. in seine Stellung vor dem Wechselwagen gebracht ist, wobei natürlich angenommen ist, daß das Werkzeug Nr. 9 das als nächstes zu benützende Werkzeug ist.

Wenn das Magazin von einer Stellung in eine andere Stellung veitergeschaltet wird, so wechseln die binären Nockenschalter ihre Schaltstellung entsprechend der Stellung des Magazins.

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Während der Mittelabschnitte der Schaltschritte des Magazins wird der Malteserkreuz-Nockenschalter L betätigt und vermeidet, daß der Steuerkreis durch die unbestimmten Übergangsschaltbedingungen beeinflußt wird, welche während des Mittelabschnittes eines Schaltschrittes bei den binären Schaltern vorliegen. Wenn das Magazin mit der gewünschten Lagerfassung an der Übergabestelle ankommt, so wird das ungleiche Werkzeugnummern anzeigende Signal aus dem Vergleicher 303 ausgeschaltet. Dies führt zur Ausschaltung des Antriebsmotors RM für das Magazin und des Betriebs der Kupplung. Gleichzeitig wird der Antriebsmotor AM für den Werkzeugwechselarm in der Umkehrrichtung betätigt, nachdem der Magazinsperrschalter I betätigt worden ist. Dabei ist zu beachten, daß die UND-Schaltung 328, welche den Wechselarmmotor AM in der Umkehrrichtung ansteuert, durch den Schalter I, den Nockenschalter J, der dabei frei an der Leitung L₄₇ anliegt, und die Umkehrung des ausgeschalteten "Ungleichsignales^H aus dem Vergleichen über den Wechselrichter 329 und die ODER-Schaltung 330 leitend gemacht wird.

Die Greifhand 230 nimmt nunmehr das angewählte Werkzeug aus dem Magazin und überführt es zur Spindel, wo es gehalten wird, da an dieser Stelle des Bewegungsweges der Greifhand der Nockenschalter G losgelassen wird, so daß der Elektromagnet des Steuerschiebers S-3 für die Nebenmembran aberregt wird. Die Greifhand 230 fährt nunmehr wieder zurück in Richtung auf das Magazin. Gleichzeitig wird der Halteschalter E losgelassen, wenn das Werkzeug von den Spannhaken erfaßt ist. Dies führt zur Aberregung des Elektromagneten des Steuerschiebers S-2 für die Hauptmembran und des Elektromagneten des Steuerschiebers S-1 für die Verriegelung der Spindel. Somit ist das Werkzeug voll eingespannt und wird die Riegelscheibe 1 59 in der Grundebene der Spindel zurückgezogen, was durch den Schalter F bei

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Beendigung des Werkzeugwechselvorganges angezeigt wird.

Wenn schließlich der Schlitten vollständig zum Magazin zurückgekehrt ist, so wird der Schalter J betätigt. Dadurch wird der Antriebsmotor AM für den Wechselarm stillgesetzt und ein Vollzugssignal an die Steuereinheit 306 gelegt, welches anzeigt, daß der WerkzeugwechselVorgang insgesamt abgeschlossen ist, sofern der Schalter F von der Riegelscheibe 159 aus ebenfalls betätigt ist und so eine UND-Schaltung 372 leitend gemacht worden ist.

Wie weiter oben bereits erläutert ist, wird die Geschwindigkeit des Schlittens bei seiner Annäherung an das Magazin abgesenkt und wird der Schlitten allmählich abgebremst. Dies vermeidet nicht nur eine übermäßige Geräuschentwicklung, die auftreten würde, wenn der Schlitten gegen einen Anschlag fahren würde, sondern schont auch die Bauteile der Vorrichtung vor Verschleiß und Beschädigungen.

Anders liegen jedoch die Verhältnisse beim Magazin, da der Motor und der Rotor eine erhebliche Trägheitsmasse besitzen und das Magazin über seine angesteuerte Drehstellung hinauslaufen würde.

Um dies zu vermeiden, ist der Antriebsmotor RM für das Magazin mit der Schrittschalteinrichtung des Magazins über eine elektrische Kupplung 292 mit einer ODER-Schaltung 313 verbunden, die an die UND-Schaltungen 317 und 315 angeschlossen ist, so daß der Motor RM an das Schrittschaltgetriebe angekuppelt ist, wenn eine der beiden UND-Schaltungen leitend ist, jedoch vor allem der Motor RM sofort abgekuppelt vird, wenn die UND-Schaltung gesperrt wird, so daß das Magazin abgestoppt werden kann, ohne daß dabei die hohe Trägheitsmasse des Ankers und des Getriebes des Motors RM abgefangen werden müßte.

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Wegen weiterer Einzelheiten der Steuerung einer er\Pindungsgemäßen Werkzeugwechselvorrichtung wird ausdrücklich auf die Darstellung insbesondere in Fig. 45 verwiesen, die für den Fachmann aus sich heraus verständlich ist.

In den Fig. 47 und 48 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Halteeinrichtung der Werkzeughalter in den Lagerfuttern 221 des Magazins dargestellt. Hierzu ist im Zwischenraum zwischen einem Paar von Lagerfassungen 21 eine Haltefeder 350 vorgesehen, die in der Mitte zwischen ihren beiden Enden nach hinten zurückgebogen ist, bis ihre Schenkel zur Bildung einer Schlaufe 351 aneinanderliegen, die mittels einer Befestigungsschraube 352 am Magazin befestigt ist. Dadurch werden zwei sich radial erstreckende Schenkel 353 gebildet, von denen jeder ein nach außen gebogenes Ende 354 aufweist, welches in eine benachbarte Lagerfassung 221 hineinragt und in die Ringnut 258a eines Werkzeughalters eintreten kann, derart, daß das Ende 354 federnd am Grund der Nut anliegt und so einen Werkzeughalter gegen ein Herausfallen aus der Lagerfassung sichert.

Wie in Fig. 48 veranschaulicht ist, sind die Enden 354 der Schenkel 353 der Feder 350 durch ein Gehäuse 355 gegen ein zu weites hineinragen in die Lagerfassungen 221 gesichert, vobei das Gehäuse 355 am Magazin durch eine der Befestigungsschrauben 352 und eine weitere Befestigungsschraube gehalten ist.

Um den Wechselschlitten 227 gegen ein Zurückfedern zu sichern, wenn er seine Endestellung über dem Magazin erreicht, ist erfindungsgemäß weiterhin ein Riegelarm 357 (vgl. Fig. 22a) vorgesehen, der die Rolle 228 des Schlittens 227 übergreift und den Schlitten federnd nachgiebig in seiner Endstellung hält. Der Riegelarm 357 ist schwenkbeweglich an einer Kon-

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sole 358 gelagert, die an der Platte 225 der Laufbahn mittels Befestigungsschrauben 359 befestigt ist.

An der unteren Schiene oder Platte 225 ist eine sich von der Platte 225 nach oben erstreckende Schraube 360 gelagert, die sich durch eine Öffnung 361 des Riegelarmes hindurch erstreckt. Die Schraube 360 ist über ein Distanzstück 362 und eine Mutter 363 gegen die Konsole 358 festgelegt, wodurch die Abwärtsbewegung des Riegelarmes 357 die in Fig. 22a dargestellte Stellung begrenzt ist, in der seine geneigt nach unten und vorne verlaufende Anlagefläche 357a an der Rolle 228 des Schlittens anliegt.

Der Riegelarm 357 ist durch eine Schraubenfeder 364 in seine Riegelstellung belastet, die zwischen einer Druckscheibe 365 auf dem oberen Rand des Riegelarmes 357 und einer Druckscheibe 366 an einer Kontermutter 367 am oberen Ende der Schraube 360 angeordnet ist.

Der vordere Endabschnitt des Riegelarmes 357 weist eine Auflauffläche 368 auf, die von der Rolle 228 am Schlitten beaufschlagt wird, um den Riegelarm 357 über die Rolle hinwegzuheben, wenn der Schlitten in seine Endestellung läuft.

Die Feder 364 ist ausreichend stark, um jegliches Zurückfedern des Schlittens zu verhindern, ist jedoch nicht stark genug, um eine Bewegung des Schlittens beim Antrieb mittels des Motors AM zu verhindern.

HilfsSteuerungen

In der Steuerschaltung (vgl. Fig. 45) sind zwei weitere Schalter vorgesehen: ein Schalter u zur Weiterschaltung des

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Magazins von Hand unabhängig von einem Werkzeugwechsel; und ein Schalter V zur Rückstellung des Armes, wenn er infolge einer Unterbrechung des Werkzeugwechselvorganges aus seiner richtigen Stellung herausgeführt worden sein sollte. In beiden Fällen arbeiten die Schalter U und V nur dann, wenn der örtliche Steuerschalter 3OT in seiner Einschaltstellung ist.

Wenn der Schalter U zur Weiterschaltung des Magazins gedrückt wird, so wird das Magazin Schritt für Schritt kontinuierlich weitergeschaltet, bis der Schalter wieder Josgelassen wird. Der hierzu vorgesehene Schaltkreis geht vom Schalter U über eine Leitung L₁-- zu der ODER-Schaltung 312 (vgl. Fig. 45) der andere Eingang der ODER-Schaltung 312 liegt am Malteserkreuz-Nockenschalter L. Dadurch ist sichergestellt, daß das Magazin bis zur Greifstellung der nächsten Lagerfassung weiterläuft, wenn der Drucktastenschaiter U losgelassen worden ist.

Wenn die Verriegelungsplatte 159 von der Spindel wegbewegt wird, so werden der Schalter F und der Rückführsehalter J für den Schlitten geschlossen und läßt die UND-Schaltung ein Vollzugssignal für den vollendeten Werkzeugwechsel zur Steuerschaltung 306 durch (vgl. Fig. 7 und 45).

Beim Niederdrücken des Druckschalters V¹ für die Armrückstellung wird der Armantriebsmotor AM über die Leitung L^₄, die ODER-Schaltung 330 und die UND-Schaltung 328 in Rückwärtsrichtung in Betrieb gesetzt. Dadurch wird die Greifhand 230 zum Magazin 218 zurückgeführt, in eine Stellung, die der Ruhestellung nach einem vollendeten Werkzeugwechselvorgang entspricht. Die UND-Schaltung 328 würde dabei über den Magazinsperrschalter I und den Nockenschalter J leitend gemacht. Für die Arm- bzw. Schlittenbewegung muß der Rück-

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führschalter V¹ niedergedrückt gehalten werden. Wenn der Arm voll in seiner Ruhestellung ist, so wird durch die Betätigung des Nockenschalters J der Antriebsmotor AM für den Arm stillgesetzt, selbst wenn der Rückführschalter V¹ noch niedergedrückt gehalten wird.

Um den Antriebsmotor 59 und die Spindel schnell und sicher in Notfällen abstoppen zu können, ist der Motor 59 mit einer Bremse 369 versehen (vgl. Fig. 1 und 6), die elektromagnetisch in ihrer Lösestellung gehalten wird, wenn der Motor läuft.

Hands teuerung

Mit der Steuerung gemäß Fig. 45 ist auch eine Handsteuerung möglich, wozu für einen Werkzeugwechsel in der Spindel der örtliche Steuerschalter oder Einstellschalter 302 eingeschaltet wird. Die Hohlwelle muß von der Bedienungsperson voll zurückgezogen werden, so daß der Endschalter in der oberen Hubendsteilung der Spindel betätigt wird. Sodann muß die Bedienungsperson den Antriebsmotor für die Spindel abstellen, um das Werkzeug auswerfen zu können. Das Werkzeug in der Spindel wird von der Bedienungsperson gehalten, wonach der Auswurfschalter TR in die Auswurfstellung überführt wird. Dadurch wird über die Leitung L^₀ ein Signal an die UND-Schaltung 370 und von dieser über die Leitung L₅₃ an die ODER-Schaltung 319 angelegt, so daß der Elektromagnet des Steuerschiebers S-1 der Spindelverriegelung erregt wird, da die UND-Schaltung 370 über die Leitung L₅₁ von der Fühlschaltung 98 für die Motorgeschwindigkeit und über die Leitung L₅₂ von Endschalter für das obere Hubende aus leitend gemacht worden ist. Wenn die Verriegelungsplatte 159 voll in Eingriff ist, schließt sie den

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Schalter C. Dadurch wird über die Leitung L₄ und die UND-Schaltung 322 der Elektromagnet des Steuerschalters S-2 für die Hauptmembran betätigt. Wenn die Hauptmembran geschaltet ist, so betätigt sie den Schalter D, wodurch die UND-Schaltung 371 und über die ODER-Schaltung 325 und UND-Schaltung 326 leitend gemacht wird, an der auch ein Signal aus der Leitung L^₄ liegt, so daß der Elektromagnet des Steuerschiebers S-3 für die Nebenmembran erregt wird und das Werkzeug in die Hand der Bedienungsperson ausgeworfen wird.

Um ein neues Werkzeug aufnehmen zu können, muß die Einrichtung in der soeben erläuterten Auswurfstellung stehen. Das neue Werkzeug wird in die Spindel eingesetzt und der Werkzeugschalter TR in die Einspannstellung umgelegt. Dadurch wird der Elektromagnet des Steuerschiebers S-3 für die Nebenmembran aberregt. Am Ende des Rückzugshubes der Schubstange 166 (die vom Steuerschieber S-3 aus gesteuert wird), wird der Halteschalter E geöffnet und so die Elektromagnete der Steuerschalter S-1 und S-2 aberregt. Dadurch wird das Werkzeug eingespannt und die Riegelplatte 159 von der Spindel abgezogen. Die Abzugsbewegung der Riegelplatte 159 führt zur erneuten Schaltung des Schalters E, der der Steuerschaltung anzeigt, daß nunmehr weitere Bearbeitungsschritte mit dem Werkzeug vorgenommen werden können.

Der Steuerschalter 121b (vgl. Fig. 1 und 3) für die Hohlwelle ist an einem Kragen 121c befestigt, der gleitbeweglich an einer vertikalen Schraube 121d gelagert ist, die ihrerseits in einer an der Seite des Spindelgestelles angeordneten Konsole 1'21e befestigt ist. Die vertikale Stel*- lung des Schalters 121b ist durch eine Mutter 121g einstellbar, die an der Unterseite des Kragenteiles 121c anliegt. Der Schalter 121b wird durch eine Kante der Platte 21a an der Hohlwelle betätigt und öffnet den Speisekreis des Mo-

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tors 59, um zu verhindern, daß die Zustellung des Werkzeuges in der Spindel versehentlich zu tief in das Werkstück hinein oder gar in den Werktisch hinein erfolgt. Weiterhin werden dadurch auch Beschädigungen der Platte 21 a der Hohlwelle .am Gehäuse der Antriebsmutter für die Hohlwelle vermieden.

Die Membranplatte 164 der Nebenmembran ist in ihrer angehobenen Stellung durch Federn 164a auf der Membranplatte der Hauptmembran nachgiebig abgestützt, wobei die Federn 164a in napfförmigen Führungen 164b an der Platte 153 liegen (vgl. Fig. 2 und 9).

Der Hebel 137 weist eine Feder 138 auf, um den Schalter B für den Haltekreis geschlossen zu halten, bis eine Betätigung durch das Schaltstück 139 erfolgt (vgl. Fig. 14).

Die Gummipolster 19d, welche die Schrauben 19 umgeben, nehmen den Stoß auf, wenn die Kante des Teiles 18 unter dem Einfluß der Federn 19b an die horizontale Stützwand 12 angelegt wird.

Wie bereits weiter oben näher erläutert wurde, ist die Geschwindigkeit des Wagens bei der Annäherung an das Magazin vernachlässigbar gering. In bestimmten Fällen kann es jedoch vorteilhaft sein, für die Kurvensteuereinrichtung 235 einen festen Anschlag vorzusehen, wenn die Greifhand am Wechselschlitten in der günstigsten Stellung zur Ablage des benutzten Werkzeughalters im Magazin und zur Aufnahme eines neuen Werkzeughalters aus dem Magazin ist.

Zu diesem Zweck ist die Kurvensteuereinrichtung 235 mit einem Anschlagstift 235a versehen, der von ihrer Rückseite aus absteht und so angeordnet ist, daß er auf einen Stift 235b auf-

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trifft, der fest im Gestell der Werkzeugwechselvorrichtung gelagert ist, so daß eine Hinausführung des Kurbelarmes durch die Kurvensteuereinrichtung 235 über die richtige Endlage mit Sicherheit vermieden ist.

Der Stift 235a ist in den Fig. 34 bis 41 mit ausgezogenen Linien, der Stift 235b am Gestell hingegen in gestrichelten Linien dargestellt.

Um den Antriebsmotor AM für den Wechselarm mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit betreiben zu können und dennoch die Drehung der Nockenwelle 236 und der Kurvensteuereinrichtung 235 etwa durch den Anschlag zwischen den Stiften 235a und 235b sofort abstoppen zu können, ist das Kettenrad 236d über eine Schlupfkupplung mit der Welle 236 verbunden, die eine Tellerfeder 235c und eine Einstellmutter 235d auf der Welle 236 aufweist (vgl. Fig. 24).

Die Schaltnocken G¹, J' und K¹ sind drehfest gegeneinander und gegen die Nockenwelle 236 über einen Stift 236e festgelegt, der sich durch Öffnungen 236f in den Schaltnocken erstreckt (vgl. Fig. 25). Der Stift 236e ist an einem Arm 236g gelagert, der an einem Ende der Nockenwelle 236 befestigt ist.

Die Platte 232 mit der Tastrolle 233 ist einstellbar an der vertikalen Stütze 224 der Laufbahn 233 gelagert, wozu Langlöcher 232' durchsetzende Schrauben 232" vorgesehen sind.

Beim dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Arm 223 in einer im wesentlichen oberhalb der Spitze der Spindel liegenden Ebene vorgesehen, jedoch könnte der Wechselarm 223 auch im wesentlichen unterhalb der Ebene der Spindel angeordnet sein, wobei in einem solchen Falle die Steuerkurveneinrichtung 235 und die mit ihr zusammenarbeitenden Steuerteile den Schlitten nach oben bewegen

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würden, um den Werkzeughalter in die Spindel einzusetzen.

Über den größten Teil seines Bewegungsweges oberhalb des Drehtisches des Magazines ist der Wechselschlitten 227 mit geringem Abstand vom Magazin geführt, um eine Reibung zu vermeiden, die zwischen der Greifhand 230 des Schlittens und dem Magazin auftreten könnte, wenn der Drehtisch weitergeschaltet wird. Um jedoch einen richtigen Eintritt der Randbereiche 257 der Greifhand 230 in die Ringnut 258 des Werkzeughalters zu gewährleisten, weist die Steuerkurveneinrichtung 235 eine kleine Erhebung 272 auf, welche eine geringfügige Absenkung des Armes 223 und des Schlittens 227 gestattet, so daß der Schlitten 227 auf dem Drehtisch aufliegen kann und in einer Ebene mit der Ringnut liegt, wenn der Schlitten vorwärtsbewegt wird.

Ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung, welches zum einfachen Aufbau der Werkzeugwechseleinrichtung einen bedeutenden Beitrag leistet, ist die Verwendung einer einzigen, angetriebenen Welle 236, welche den translatorischen Antrieb für den Schlitten, den Hub- und Absenkantrieb für den Führungsarm und die mechanische Hand bei ihrem Angriff und ihrem Loslösen vom Werkzeughalter steuert. Darüberhinaus betätigt die Welle 236 die Nockenschalter G, J und K₁ die Teil der Steuereinrichtung für den Werkzeugwechselvorgang bilden.

Wie die vorstehende Beschreibung zeigt, ist die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Eine mögliche Abwandlung ist beispielsweise in Fig. 17 dargestellt. Dabei sind für entsprechende Bauteile gleiche Bezugszeichen gewählt, so daß dieses abgewandelte Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung und der obigen umfangreichen Erläuterungen des ersten Ausführungsbeispieles ohne weiteres

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verständlich ist. Im Falle des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 17 besteht die wesentliche Abwandlung darin, daß die Membranplatte 163 der zweiten oder Nebenmembran als Klotz hoher Trägheitsmasse ausgebildet ist, so daß ein besonders intensiver Schlag auf das obere Ende der Schubstange 166 erfolgt, um jegliche Haftreibung des Werkzeugschaftes im Spannfutter zu überwinden.

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Claims

Patent- (Schutz-) Ansprüche

(1. JWerkzeugmas chine mit einer Spindeleinheit für einen Werkzeugschnellwechsel, mit einer Spindel mit einem konischen Spannfutter zur Lagerung des konischen Schaftes eines Werkzeughalters, der ein Paßstück mit einer äußeren Ringschulter aufweist, und mit einer unter Federkraft in der Spindel abgestützten Spannstange mit Spannhaken, die in Richtung auf ein Hintergreifen der Ringschulter des Paßstückes belastet sind, gekennzeichnet durch eine in der Spannstange (140) unabhängig von der Spannstange hin- und herbeweglich gelagerte Schubstange (166), durch eine Riegeleinrichtung (177) der Schubstange (166) zur Verriegelung der Spannhaken (146) in ihrer Greifstellung an der Ringschulter (148) des Paßstückes (143) zur Verriegelung des Werkzeughalters (26) im Spannfutter (25) der Spindel (24), durch eine konzentrisch zur Spannstange (140) und zur Spindel (24) liegende Spannfeder (149), welche zur Aufbringung einer Axialkraft auf die Spannstange (140) und durch den Anpreßdruck der Spannhaken (146) an der Ringschulter (148) des Paßstückes (143) zum Hineinziehen des Werkzeughalters (26) in die Spindel (24) und zur Festsitzlagerung des konischen Schaftes des Werkzeughalters (26) in dem konischen Spannfutter (25) der Spindel (24) vorgespannt ist, und durch eine Freigabeeinrichtung für den Werkzeughalter (26), welche eine erste kraftbetätigte Einrichtung (152, 153) aufveist, die auf die Spannstange (14O) einwirkt, um diese in Axialrichtung nur soweit gegen die Kraft der Spannfeder (149) zu bewegen, daß der Druck der Spannhaken (146) gegen die Ringschulter (148) des Paßstückes genommen wird, während jedoch die Spannhaken (146) in einer Riegelstellung in Bewegungsrichtung der Ringschulter beim Abzug der Ringschulter des Paßstückes von den Spannhaken verbleiben, und

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velche eine zveite kraftbetätigte Einrichtung (163, 164) zur Betätigung der Schubstange (166) aufweist, velche die Spannhaken (146) von der Ringschulter (148) des Paßstückes abspreizt und eine Entnahme des Werkzeughalters (26) aus dem Spannfutter (25) der Spindel (24) zuläßt.
2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (166) und die Spannhaken (146) miteinander zusammenwirkende Oberflächen (18O¹, 181, 183) aufweisen, die zunächst die Spannhaken vom Paßstück (143) abspreizen und sodann die Spannhaken in der abgespreizten Stellung halten, bis die Schubstange (166) zurückgezogen vird, wobei die Schubstange (166) eine Einrichtung (177) zur Verriegelung der Spannhaken (146) in ihrer Greifstellung am Paßstück (143) aufweist.
3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Außerbetriebsetzung der zweiten kraftbetätigten Einrichtung (163, 164) nach der Entnahme des Werkzeughalters aus der Spindel vorgesehen ist, welche die Schubstange (166) zurückzieht, um eine Bewegung der Spannhaken (146) in ihre Greifstellung am Paßstück (143) zu ermöglichen, wo erneut ein Werkzeughalter aufgenommen und gehalten werden kann, und eine Einrichtung zur Außerbetriebsetzung der ersten kraftbetätigten Einrichtung (152, 153) vorgesehen ist, um die Spannstange (140) zurückzuziehen und den Werkzeughalter (26) in die Spindel (24) hineinzuziehen.
4. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine bewegliche Halteeinrichtung (159) zur Festlegung der Spindel (24) gegen Axialbewegung während des Betriebes der ersten kraftbetätigten Einrichtung und der zweiten kraftbetätigten Einrichtung vorgesehen ist,

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daß eine Einrichtung (S-2) zur Betätigung der ersten kraftbetätigten Einrichtung (152, 153) vorgesehen ist, eine auf den Betrieb der ersten kraftbetätigten Einrichtung ansprechende Einrichtung (S-3) zur Betätigung der zweiten kraftbetätigten Einrichtung vorgesehen ist, daß weiterhin eine Einrichtung (E) zur Inbetriebhaltung der ersten kraftbetätigten Einrichtung-bis zur Außerbetriebsetzung der zweiten kraftbetätigten Einrichtung vorgesehen ist, und daß schließlich eine Einrichtung (S-1) zur Außerbetriebsetzung der Halteeinrichtung (159) für die Spindel (24) vorgesehen ist, die auf die Außerbetriebsetzung der ersten kraftbetätigten Einrichtung (152, 153) anspricht, sowie eine Einrichtung (F) zur Zustellung der Spindel (24) in ihrem Arbeitshub, die auf die Außerbetriebsetzung der Halteeinrichtung (159) für die Spindel anspricht.
5. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste kraftbetätigte Einrichtung ein druckmittelbetätigtes Arbeitsglied (153) und eine von dem Arbeitsglied betätigte Einrichtung (156) zur Beaufschlagung des Endes (155) der Spannstange (140) zur Aufbringung von Druck auf dieses Ende zur Überwindung der Kraft der Spannfeder (149) auf die Spannhaken (146) aufweist, und daß die zweite kraftbetätigte Einrichtung entsprechend ein zweites druckmittelbetätigtes Arbeitsglied (163) zur Beaufschlagung des Endes der Schubstange (166) und zur Abspreizung der Spannhaken (146) von der Ringschulter (148) des Paßstückes (143) des Werkzeughalters (26) aufweist.
6. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite kraftbetätigte Einrichtung ein zweites druckmittelbetriebenes Arbeitsglied (163) und eine Entriegelungseinrichtung (18O) für Spannhaken (146) aufweist, welche wirksam ist, nachdem die erste kraftbe-

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tätigte Einrichtung (152, 153) den Druck zwischen den Spannhaken (146) und der Ringschulter (148) des Werkzeughalters (26) abgebaut hat.
7· Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite kraftbetätigte Einrichtung nach dem Abspreizen der Spannhaken (146) in eine Freigabestellung bezüglich der Schulter (148) des Paßstückes (143) auf das Paßstück (143) aufschlägt, um jegliche Haftrei- - bung zvischen den anliegenden konischen Oberflächen des Werkzeughalters (26) und des Spannfutters (25) zu überwinden und den Werkzeughalter vom Spannfutter abzuheben.
8. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsglied (163) der zweiten kraftbetätigten Einrichtung an dem Arbeitsglied (153) der ersten kraftbetätigten Einrichtung für eine gemeinsame Bewegung gelagert ist.
9. Werkzeugmaschine mit einer Spindeleinheit mit einem Spindelgehäuse, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine sich durch das ganze Gehäuse erstreckende hohle Spindel (24), die an einem Ende ein konisches Spannfutter (25) für eine Festsitzaufnahme des konischen Schaftes eines Werkstückhalters (26) aufweist, durch eine hohle, sich durch die Spindel (24) erstreckende und konzentrisch zu dieser liegende Spannstange (i40) mit einer Greifeinrichtung zur Befestigung eines Paßstükkes (143) eines Werkstückhalters, durch eine sich durch die Spannstange (140) erstreckende Schubstange (166) zum Abheben und Freigeben des Paßstückes (143) aus dem Eingriff der Greifeinrichtung (146); durch eine Spannfeder (149) zur axialen Beaufschlagung der Spannstange (140) in Richtung auf das Innere der Spindel (24), und durch eine druck-

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mittelbetätigte Einrichtung (152, 153; 163, 164), die konzentrisch zur Spindel (24), zur Spannstange (140) und zur Schubstange (166) für eine Betätigung der Spannstange und der Schubstange zur Freigabe des Werkzeughalters von der Spannstange.angeordnet ist.
10. Werkzeugmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die druckmittelbetriebene Einrichtung eine erste Membran (152) und eine zweite Membran (164) aufweist, die an der ersten Membran abgestützt ist, weiterhin gekennzeichnet durch eine Einrichtung (S-2) zur Betätigung der ersten Membran, eine durch die erste Membran betätigbare Einrichtung (156, 140) zum Abbau der Belastung des Paßstückes (143) durch die Kraft der Spannfeder (149), durch eine von der zweiten Membran nach deren Bewegung durch die erste Membran betätigbare Kraftübertragungseinrichtung (163) zur Betätigung der Schubstange (166) im Sinne einer Freigabe des Paßstückes (143) durch die Greifeinrichtung, durch eine Einrichtung (18O¹, E) zur Aufrechterhaltung der Freigabestellung der Greifeinrichtung für den Werkzeughalter mittels der druckmittelbetätigten Einrichtung, wobei die druckmittelbetätigte Einrichtung eine Membranplatte (153) zur Anlage an das Ende der Spannstange (140) und zur Bewegung der Spannstange in Richtung auf die Außenseite der Spindel und eine zweite Membranplatte (163) aufweist, welche die Schubstange (166) beaufschlagt, um die Greifeinrichtung in ihrer Freigabestellung zu halten.
11. Werkzeugmaschine nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Bewegung der Spindel (24) axial aus der und in die obere Hubendstellung vorgesehen ist, und daß eine bewegliche Halteeinrichtung (159) vorgesehen ist, welche die Spindel (24) während der Betätigung der druckmittelbetriebenen Einrichtung gegen Axialbewegun-

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gen festhält.
12. Werkzeugmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf die Bewegung der Halteeinrichtung (159) für die Spindel (24) ansprechende Einrichtung (F) vorgesehen ist, die bei der Freigabe der Spindel (24) den Zustellantrieb der Spindel in Betrieb setzt, wobei der Zustellantrieb der Spindel einen Schrittmotor (37) aufweist, und daß eine Einrichtung zur Umkehrung der Drehrichtung des Schrittmotores (37) zur Rückführung der Spindel (24) in die obere Hubendstellung vorgesehen ist, nachdem der Schrittmotor (37) eine vorbestimmte Anzahl von Schritten ausgeführt hat.
13. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stoppeinrichtung für die Drehbewegung der Spindel (24) vorgesehen ist, die eine Ausrichtoder Resolvereinrichtung (88) zum Anhalten der Drehbewegung der Spindel (24) in einer vorbestimmten Winkelstellung aufweist.
14. Werkzeugmaschine mit einer Spindeleinheit mit einer drehbar gelagerten Spindel und mit einem von einem Motor aus angetriebenen Drehantrieb für die Spindel, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch ein Wechselgetriebe zwischen dem Drehantrieb (59) und der Spindel (24), und einer Schnellgangstellung, einer Langsamgangstellung und einer Leerlaufstellung, durch eine Steuereinrichtung, durch eine von der Steuereinrichtung aus gesteuerte Federeinrichtung (47) für die Überführung des Wechselgetriebes in die Schnellgangstellung, durch eine von der Steuereinrichtung gesteuerte Schalteinrichtung zur Absenkung der Drehzahl der Spindel (24), durch eine erste, auf die Steuereinrichtung ansprechende, kraftbe-

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triebene Schalteinrichtung (68) zur überführung des Wechselgetriebes in die Leerlaufstellung, durch eine zweite, auf die Steuereinrichtung ansprechende, kraftbetriebene Schalteinrichtung (64) zur überführung des Wechselgetriebes in die Langsamgangsteilung, durch eine Riegeleinrichtung (74, 79) zur Verriegelung des Wechselgetriebes in der Schnellgangsteilung, der Langsamgangstellung oder der Leerlaufstellung, durch eine von der Steuereinrichtung aus betätigte Entriegelungseinrichtung (82), welche die Entriegelung in Abhängigkeit von der gerade vorliegenden Stellung des Wechselgetriebes durchführt, und durch eine auf die Entriegelung ansprechende, wahlweise betätigbare Einrichtung (R) für die Betätigung der Schalteinrichtungen (64, 68) zur überführung des Wechselgetriebes in die Langsamgangstellung oder in die Leerlaufstellung.
15. Werkzeugmaschine nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (M, N, P) zur Verhinderung einer Betätigung der Schalteinrichtungen (64, 68) für das Wechselgetriebe zur Überführung in eine der Schaltstellungen, wenn das Wechselgetriebe bereits in dieser Schaltstellung ist.
16. Werkzeugmaschine nach Anspruch 14 oder 15» dadurch gekennzeichnet, daß das Wechselgetriebe trennbar miteinander in Eingriff stehende Kraftübertragungselemente (61, 62; 49, 50) ausweist, daß die Schalteinrichtung zur überführung des Wechselgetriebes in die Langsamgangstellung einen Zeitschalter (1OO) aufweist, der die Betätigung der zweiten kraftbetätigten Schalteinrichtung (64) beendet, wenn nach einer vorbestimmten Zeitspanne die ineinander eingreifenden Kraftübertragungseiemente (61, 62) nicht in richtigen Eingriff in der Langsamgangstellung gelangt sind, und der die erste kraftbetätigte Einrichtung (68) betätigt, um

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das Wechselgetriebe in die Leerlaufstellung zu überführen, vobei der Zeitschalter (100) so ausgebildet und angeordnet ist, daß nach einer vorbestimmten Zeitspanne eine erneute Schaltbewegung des Wechselgetriebes in die Langsamgangstellung erfolgt, und wobei die aufeinanderfolgenden Bewegungen zwischen der Langsamgangstellung und der Leerlaufstellung ständig wiederholt werden, bis die ineinander eingreifenden Kraftübertragungselemente (61, 62) in der Langsamgangstellung in Eingriff stehen, und daß eine auf die vollendete Überführung des Wechselgetriebes in die Langsamgangstellung ansprechende Einrichtung (75, 79; M, 84, 85) vorgesehen ist, welche die kraftbetätigten Schalteinrichtungen (64, 68) stillsetzt und das Wechselgetriebe in der Langsamgangstellung verriegelt.
17· Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf die Steuereinrichtung einsprechende Schalteinrichtung (47, 82) zur Überführung der Spindel (24) in die Schnellgangstellung während der Spindeldrehung vorgesehen ist, wobei die Schalteinrichtung eine Entriegelungseinrichtung (82) zur Freigabe des Wechselgetriebes für eine Überführung in die Schnellgangstellung durch die Federeinrichtung (47) und eine auf die Vollendung der Schaltbewegung in die Schnellgangstellung ansprechende Einrichtung (84, 85, P) aufweist, welche die Verriegelungseinrichtung (74, 79) wieder wirksam werden läßt und das Wechselgetriebe in der Schnellgangsteilung verriegelt.
18. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Entriegelungseinrichtung (82) zur Freigabe des Wechselgetriebes für eine überführung in die Schnellgangstellung mittels der Federeinrichtung (47) vorgesehen ist, wobei das Wechselgetriebe trennbare, ineinander eingreifende Kraftübertragungselemente (49, 50)

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aufweist, wobei die Entriegelungs- oder Schalteinrichtung einen Zeitschalter (100) aufweist, der das Wechselgetriebe in die Leerlaufsteilung überführt, wenn nach einer vorbestimmten Zeitspanne die ineinander eingreifenden Krafttibertragungs el entente (49, 50) in der Schnellgangstellung nicht in richtigen Eingriff gelangt sind, wobei der Zeitschalter (1OO) so ausgebildet und angeordnet ist, daß er nach einer vorbestimmten Zeitspanne eine erneute Schaltbewegung des Wechselgetriebes zurück in die Leerlaufstellung durchführt und wobei diese aufeinanderfolgenden Schaltbewegungen zwischen der Schnellgangstellung und der Leerlaufstellung ständig wiederholt werden, bis die ineinander eingreifenden Kraftübertragungselemente (49, 50) in der Schnellgangsteilung in richtigem Eingriff sind, und daß eine auf die vollendete Schaltbewegung des Wechselgetriebes in die Schnellgangstellung ansprechende Einrichtung (P, E) zur Stillsetzung der ersten und der zweiten kraftbetätigten Schalteinrichtungen (64, 68) sowie eine Steuereinrichtung zur Betätigung der ersten kraftbetätigten Einrichtung (68) zur Überführung des Wechselgetriebes in die Leerlaufstellung vorgesehen ist.
19. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine von Hand betätigbare Einrichtung (95) zur Betätigung der ersten kraftbetriebenen Einrichtung zur Überführung des Wechselgetriebes in die Leerlaufsteilung und eine von Hand betätigbare Einrichtung zur Betätigung der zweiten kraftbetätigten Einrichtung zur Überführung des Wechselgetriebes in die Leerlaufstellung vorgesehen sind.
20. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Wechselgetriebe eine Schaltbüchse (43) aufweist, und daß die Schalteinrichtungen für

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die Schaltbüchse in die Langsamgangstellung eine an der Schaltbüchse (43) befestigte Kolben-Zylinderanordnung (64) aufweist, ebenso vie die Schalteinrichtung zur Überführung der Schaltbüchse (43) in die Leerlaufsteilung eine an der Schaltbüchse (43) befestigte Kolben-Zylinderanordnung (68) aufweist, vobei die Kolben-Zylinderanordnung (68) zur überführung der Schaltbüchse (43) in die Leerlaufsteilung einen geringeren Hub als die Kolben-Zylinderanordnung (64) zur Überführung in die Langsamgangstellung aufweist.
21. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die zveite kraftbetätigte Einrichtung (163. 164) ein Betätigungsglied (163) mit großer Trägheitsmasse bzw. großem Gewicht aufweist, welches auf das Paßstück (143) einen hammerartigen Schlag ausübt, um den Werkzeughalter (26) aus dem Spannfutter (25) der Spindel (24) zu lösen.
22. Werkzeugmaschine mit einem mit einem Stutζaufbau versehenen Gehäuse, durch welches sich eine längsbewegliche hohle Spindel erstreckt, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 21, gekennzeichnet durch eine zurückziehbare, am Stützaufbau (11) gelagerte Halteeinrichtung (159) gegen eine Längsbewegung der Spindel (24), durch eine Hohlwelle (21) zur Erzeugung einer Längsbewegung in Spindel (24) im Gehäuse, durch eine in der Spindel (24) geführte Spannstange (140), durch eine druckluftbetriebene Betätigungseinrichtung mit einer Druckluftkammer'und einer die Druckluftkammer abschließenden Membran (152), durch eine an der Membran (152) befestigte Einrichtung (153) zur Aufbringung einer nach unten gerichteten Belastung auf die Spannstange (i40)und die Spindel (24), und durch eine zwischen dem Stützaufbau und der Spindel angeordnete Federeinrichtung

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zur Aufnahme der resultierenden Aufvärtsbelastung des Stützaufbaues, der Halteeinrichtung (159) für die Spindel und der Spindel (24).
23. Werkzeugspeicher- und Wechseleinrichtung zur Verwendung an einer Werkzeugmaschine mit einer vertikalen Spindel und einem Spannfutter für einen Werkzeughalter, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 22, gekennzeichnet durch ein bewegliches Magazin (218) mit Lagerfassungen (221) zur Aufnahme und Speicherung einer Mehrzahl von Werkzeughaltern (26) in einer vorbestimmten Ordnung, wobei jede Lagerfassung in eine Ubergäbesteilung zur Werkzeugentnahme überführbar ist, durch einen radial und im wesentlichen horizontal verlaufenden Wechselarm (223) zwischen dem Magazin (218) und der Spindel (24) mit einer Laufbahn für einen Wechselschlitten (227), durch einen Wechselschlitten (227) für die Werkzeughalter (26), der am Wechselarm (223) gelagert ist und eine mechanische Greifhand (230) aufweist, mit einer Einrichtung zur Erfassung ausgewählter Werkzeughalter im Magazin zu deren Entnahme, durch eine Einrichtung zur Bewegung des Schlittens (227) auf dem Wechselarm (223) vom Magazin (218) in Richtung auf die Spindel (24) zur überführung eines Werkzeughalters in eine axial im wesentlichen fluchtende Stellung unterhalb des Spannfutters (25); und durch eine Einrichtung zum Anheben des Wechselarmes (223)_t der Greifhand (230) und des daran befestigten Werkzeughalters (26) zur Einführung des Werkzeughalters in das Spannfutter der Spindel zur dortigen Halterung, sowie durch eine Einrichtung zur automatischen Freigabe des Werkzeughalters durch die Greifhand nach dem Einsetzen des Werkzeughalters in die Spindel.
24. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf die Stellung des Schlittens (227)

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am Wechselarm (223) und die vertikale Stellung des Wechselarmes ansprechende Einrichtung (268, 269, 270, 2731 274) zur überführung der Greifhand (230) in eine Freigabe-stellung für den Werkzeughalter (26) vorgesehen ist.
25. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Lösen der Greiforgane (267) der Greifhand (230) am Werkzeughalter vorgesehen ist, die auf eine vertikale Bewegung der Greifhand anspricht, während diese noch in Eingriff mit dem Werkzeughalter steht, und daß weiterhin eine Einrichtung zur vollständigen Freigabe des Werkzeughalters durch die Greifhand (23Ο) vorgesehen ist, nachdem die Greiforgane der Greifhand am Werkzeughalter gelöst sind.
26· Werkzeugwechseleinrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 25» dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Überführung des Schlittens (227) zwischen dem Magazin (218) und der Spindel (24) und die Einrichtung zur Anhebung eines Abschnittes des Wechselarmes (223) zur Einführung eines Werkzeughalters in die Spindel von einer einzigen, angetriebenen Welle (236) aus betätigt werden, und daß eine Kurvensteuereinrichtung (235) zur Steuerung des Antriebes des Schlittens (227) vorgesehen ist, wobei die Kurvensteuereinrichtung (235) ebenfalls von der einzigen angetriebenen Welle (236) aus angetrieben und gesteuert ist.
27. Werkzeugwechseleinrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 26, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur schwenkbeweglichen Lagerung des Armes für eine bogenförmige vertikale Bewegung um eine horizontale Achse, die quer zur Ebene des Wechselarmes (223) und in der Nachbarschaft des Magazins (218) liegt, sowie weiterhin dadurch gekennzeichnet,

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daß die Einrichtung zur Anhebung des Armes (223), des Schlittens (227) und des Werkzeughalters (26) zum Einsetzen des Werkzeughalters in die Spindel einen Schwenkantrieb aufweist, der den Arm um die horizontale Achse herum nach oben verschwenkt, wenn der Schlitten in die unmittelbare Nachbarschaft der Spindel gefahren ist, während der Schlitten weiterhin auf die Spindel zufährt.
28. Werkzeugwechseleinrichtung nach Anspruch 2.3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Antrieb des Schlittens (227 in Richtung auf de Spindel (24) auch zum Antrieb des Schlittens nach der Übergabe des Werkzeughalters an die Spindel leer zurück zum Magazin (218) bildet.
29. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verschwenken des Armes (223) nach oben auch eine Einrichtung zur Halterung des Endes (223a) des Armes in der angehobenen Stellung aufweist, wenn der leere Wagen nach der übergabe des Werkzeughalters an die Spindel zurück zum Magazin (218) fährt.
30. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf die Beendigung der Bearbeitung mittels des Werkzeuges im Werkzeughalter in der Spindel und der Rückkehr der Spindel in die obere Hubendstellung ansprechende Einrichtung zur Steuerung der Rückkehrbewegung des Schlittens (227) und der Greifhand (230) vom Magazin (218) vorgesehen ist, wobei der Wechselarm (2E3) immer noch in angehobener stellung ist, um den Werkzeughalter in der Spindel zu erfassen, daß eine Einrichtung zur Steuerung der Greifhand (30) für ein Ergreifen des Werkzeughalters in der Spindel vorgesehen ist, daß eine Einrichtung zur Steuerung der Spannstange (140) zur Freigabe des Werkzeughalters in der Spindel und schließlich eine

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Einrichtung zur Erzeugung einer Abwärtsbewegung des Wechselarmes (223) und der Greifhand (23O) zur Entnahme des Werkzeughalters aus der Spindel und zur Anhebung des Schlittens (227) und des Greifarmes (230) in die horizontale Stellung bei der Rückkehr des Schlittens (227) zum Magazin (218) vorgesehen ist.
31. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis

30, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (218) mit einem Drehtisch (219) mit einer Mehrzahl in gleichen Abständen voneinander angeordneter langgestreckter Umfangsfassungen (221) zur Aufnahme der Werkzeughalter (26) versehen ist, daß die Einrichtung zur Rückführung des Schlittens (227) zum Magazin (218) eine Ablage des Werkzeughalters in der leeren Lagerfassung (221) steuert, aus der er entnommen worden ist, und daß eine Einrichtung zur Steuerung der Greifhand (230) des Schlittens (227) zur Freigabe des Werkzeughalters (26) nach seiner Ablage in der Lagerfassung (221) des Drehtisches (219) vorgesehen ist.
32. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 28 -bis

31, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Portsetzung der Rückbewegung des Schlittens (227) nach der Ablage des damit transportierten Werkzeughalters (26) in der leeren Lagerfassung (221) des Magazins (218) in Richtung auf den Drehmittelpunkt des Magazins in eine Stellung vorgesehen ist, die innerhalb des Bewegungsweges der Werkzeughalter in den Lagerfassungen bei der Weiterschaltung des Magazins liegt.
33. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis

32, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Bewegung des Magazins (218) für eine Überführung eines vorgewählten Werkzeughalters (26) in eine Greifstellung zur Greifhand (230) des Schlittens (227) vorgesehen ist, aus

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der der Werkzeughalter entnommen und in die Spindel eingesetzt "werden kann.
34. Werkzeugwechseleinrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 33i dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (218) einen Drehtisch (219) mit einer Mehrzahl von im Abstand voneinander angeordneten, im wesentlichen U-förmigen Lagerfassungen (221) an seinem Umfangsrand aufweist, von denen jede derart ausgeformt ist, daß ein Werkzeughalter (26) gleitend in die Lagerfassung (221) hineingeführt und dort gehalten verden kann, daß die Greifhand (230) am Schlitten (227) ein im wesentlichen halbkreisförmiges Greiffutter (256) mit in eine Ringnut (258) des Werkzeughalters (26) einführbaren Rändern (257) und einem Paar von Schwenkriegeln (261) zur lösbaren sicheren Verriegelung des Werkzeughalters in der Lagerfassung (256) am Schlitten (227) aufweist, wozu die Greifhand (230) ein Paar von Schwenkhebeln (261) mit Hakenenden (267) und eine Einrichtung zur Überführung der Hakenenden (267) in Eingriff mit einer zugeordneten Nut (258) des Werkzeughalters (26) aufweist, um den Werkzeughalter an den Enden festzulegen, und wobei eine Steuerkurveneinrichtung (269, 273) am Wechselarm (223) mit einer zugehörigen Tasteinrichtung (268, 274) am Schlitten (224) vorgesehen ist, um die Schwenkriegel (261) vom Werkzeughalter abzuschwenken.
35· Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß eine endlose Zahnkette (241) mit dem Schlitten (227) zu dessen Hin- und Herbewegung zwischen dem Magazin (218) und der Spindel (24) verbunden ist, daß eine angetriebene Welle (236), ein an der Antriebswelle (236) befestigter Kurbelarm (250), eine langgestreckte, am Kurbelarm (250) befestigte Zahnstange (249), eine Lagervelle, ein an der Lagerwelle befestigtes angetriebenes Ritzel (248) sowie ein an der Lagerwelle befestigtes Ketten-

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rad (242) zum Antrieb der endlosen Zahnkette (248) vorgesehen ist, wobei eine Einrichtung zur Aufrechterhaltung des Eingriffes der Zahnstange (249) mit dem Ritzel (248) bei der Hin- und Herbewegung der Zahnstange (249) am Umfang des Ritzels (248) unter dem Antrieb des Kurbelarmes (250) vorgesehen ist.
36. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 35i dadurch gekennzeichnet, daß die Laufbahn für den Schlitten (227) bzw. der Werkzeugwechselarm (223) an einem Gestell (210, 217) gelagert ist, daß die Einrichtung zum Antrieb des Schlittens (227) entlang des Wechselarmes (223) eine durch ein am Gestell (217) im Bereich des einen Endes des Wechselarmes (223) gelagertes Kettenrad (242) angetriebene Zahnkette (241) aufweist, die über ein Umlenkrad (244) im Bereich des anderen Endes (223a) des Wechselarmes (223) geführt ist und mit dem Schlitten (227) verbunden ist, und daß der Wechselarm (223) in einer oberhalb der Spitze (213) der Spindel (24) liegenden Horizontalebene angeordnet ist, wobei der Schlitten (227) an der Unterseite des Wechselarmes (223) hängt und eine Greifeinrichtung (230) für den Werkzeughalter (26) aufweist, welche sich in der angehobenen Stellung des Wechselarmes (223) in einer unterhalb der Spitze (213) der Spindel (24) liegenden Ebene in dem Bereich unterhalb der Spindel erstreckt.
37· Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Bewegung des Schlittens (227) entlang des Wechselarmes (223) vom Magazin (218) zur Spindel (24) eine angetriebene Welle (236), einen an der Welle (236) befestigten Kurbelarm (250), eine am Kurbelarm (250) angelenkte und von diesem hin- und herbeweglich angetriebene Zahnstange (249), ein mit der Zahnstange (249) in Eingriff stehendes Ritzel (248), ein

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drehfest mit dem Ritzel (248) verbundenes Kettenrad (242) und eine am Kettenrad (242) angreifende und am Schlitten (227) befestigte Zahnkette (241) aufweist, wobei die Schwenkverbindung zwischen dem Kurbelarm (250) und der Zahnstange (249) derart ausgebildet ist, daß in den Totpunkten der Gelenkverbindung (249a) zwischen der Zahnstange (249) und dem Kurbelarm (250) die Bewegung des Schlittens (227) gestoppt ist, wobei bei der Herausbewegung der Schwenkverbindung (249) aus dem Totpunkt der Schlitten (227) zunächst allmählich beschleunigt, sodann wieder verzögert und schließlich abgestoppt wird, wenn die Schwenkverbindung (249a) wieder an einem Totpunkt angelangt ist.
38» Werkzeugwechselvorrichtung zur Überführung von Werkzeughaltern von einem weiterschaltbaren Magazin mit einer Reihe von Lagerfassungen für die Werkzeughalter zur Spindel einer Werkzeugmaschine und zur Zurückführung des Werkzeughalters zum Magazin, mit einem Wechselschlitten (227) für die Werkzeughalter, der von einem eine in einer Richtung gerichtete Kraft liefernden Antrieb aus angetrieben ist, insbesondere nach einem der Ansprüche 23 bis 37 und für eine Werkzeugmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 22, gekennzeichnet durch einen Motor (am), der zum Antrieb des Schlittens (227) in Richtung auf die Spindel (24) in einer Drehrichtung antreibbar ist, durch eine Einrichtung (272,· 273) zur Steuerung der Greifhand (230) des Schlittens (227) für ein Ergreifen des Werkzeughalters, durch eine Einrichtung (234, 238) zur Weiterbewegung des Schlittens (227) zur Positionierung des Werkzeughalters (26) unterhalb des Spannfutters (25) der Spindel (24), durch eine vom Motor (AM) angetriebene Einrichtung (239) zur Anhebung des Schlittens (227) zur Einführung des Werkzeughalters (26) in die Spindel (24)» durch eine Einrichtung (269, 270) zur Freigabe des Werkzeughalters aus der Greifhand (230), durch eine Einrichtung (237)

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zur Rückführung des leeren Schlittens (227) in seine Ruhestellung oberhalb des Magazins (218) ohne Umkehrung der Drehrichtung des Motors (AM, J) zur Stillsetzung des Motors (AM) während die Bearbeitung mit dem in die Spindel eingesetzten Werkzeug erfolgt, wobei nach der Beendigung der Bearbeitung durch dieses Werkzeug der Motor (AM) in umgekehrter Drehrichtung in Betrieb gesetzt wird und den leeren Schlitten (227) zur Spindel fährt, wobei der Motor, während er immer noch in umgekehrter Drehrichtung läuft, die Greifhand (230) den Werkzeughalter in der Spindel ergreifen läßt, wonach der Motor, immer noch in umgekehrter Drehrichtung, den Schlitten (227) absenkt und den Werkzeughalter aus der Spindel herausziehen läßt, den Schlitten zum Magazin (218) zurückbewegt und dort den Werkzeughalter in der Lagerfassung (221), aus der er entnommen worden war, wieder ablegen läßt, worauf die Greifhand (230) den Werkzeughalter freigibt, der Schlitten (237) zu seiner Ruhestellung außerhalb des Bewegungsbereiches der Reihe der Werkzeughalter weiterbewegt und der Motor (AM) stillgesetzt wird, wonach ein zusätzlicher Motor (RM) das Magazin (218) dreht, bis der nächste Werkzeughalter in die Übergäbestellung zur Spindel (24) gelangt, der zusätzliche Motor (RM) stillgesetzt wird und die Arbeitsschritte für die Übergabe jedes Werkzeughalters an die Spindel wiaierholt werden.
39. Werkzeugmaschine mit einer ein Spannfutter zur Aufnahme und Halterung eines Werkzeughalters aufweisenden Spindel, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis und zur Verwendung mit einer Werkzeugwechselvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 23 bis 38, gekennzeichnet durch ein Drehmagazin (218) mit einer Mehrzahl von am Umfang des Magazins im Abstand voneinanderliegenden Lagerfassungen (221) zur Lagerung einer Mehrzahl von Werkzeug-

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haltern (26), mit einer Einrichtung zur Entnahme eines Werkzeughalters aus seiner Lagerfassung (221) im Maga zin (218), zur Überführung des Werkzeughalters zur Spindel (24) und zum Transport des Werkzeughalters zurück zur selben Lagerfassung (221) des Magazins, aus der er ent nommen vurde, durch eine Einrichtung zur Drehung des Maga zins (218) für eine Überführung eines angewählten Werkzeug halters in eine Übergabestellung zur Spindel mit einem konzentrisch am Magazin (218) befestigten Antriebsrad (219) mit einer Mehrzahl von Einschnitten (279) am Umfang, je einen für jede Lagerfassung (221) des Magazins (218), mit einem Antriebsglied (280, 281), mit einem Paar von einan der diametral gegenüberliegenden, vorspringenden Stiften (282), die bei der Drehung des Antriebsgliedes (28O) abwechseln an den Rändern benachbarter Einschnitte (279) im Antriebsrad (219) eingreifen, um das Magazin (218) bei jeder Drehung des Antriebs- gliedes (280) um 18O° um einen Schritt weiterzusehalten, mit einer Sperrvorrichtung (284, 285) zur lösbaren Halterung des Antriebsgliedes (280) in Stellungen, in denen beide Stifte (282) in benachbarten Einschnitten (279) eingreifen, um das Antriebsrad (219) und damit das Magazin (218) gegen eine unbeabsichtigte Bewegung zu sichern, und mit einem Antrieb (RM, 288, 289, 290, 291, 292) zur Drehung des Antriebsgliedes (218), um das als nächstens zu benützende Werkzeug in die Übergabestellung zur Entnahme aus dem .Maga zin (218) zu bringen.
40. Werkzeugmaachine nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb zur Drehung des Antriebsgliedes (28O) einen Elektromotor (RM) und eine Programmiereinrichtung aufweist, velche den Elektromotor (RM) derart steuert, daß dieser das Antriebsglied (280) über einen solchen Weg antreibt, der aus reicht, um das nächste Werkzeug in die Übergabestellung zur

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Entnahme aus dem Magazin (218) zu bringen.
41. Werkzeugmaschine mit einer ein Spannfutter zur Aufnahme und Halterung eines Werkzeughalters aufweisenden Spindel, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 22 oder Anspruch 39 oder 40, sowie insbesondere zur Verwendung mit einer Werkzeugwechseleinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 23 bis 38, gekennzeichnet durch ein Drehmagazin (218) mit einer Mehrzahl von am Umfang im Abstand voneinanderliegenden Lagerfassungen (221) zur Halterung einer Mehrzahl je einzeln identifizierbarer Werkzeughalter (26), durch eine Einrichtung zur Entnahme eines der Werkzeughalter aus seiner zugeordneten Lagerfassung im Magazin, zur Überführung des Werkzeughalters in die Spindel (24) zur Durchführung einer Bearbeitung, zur Entnahme des Werkzeughalters aus der Spindel und zum Zurücktransport des Werkzeughalters zurück zur selben Lagerfassung (221) im Magazin, aus der er entnommen worden ist, durch eine Einrichtung zur vorprogrammierten Drehung des Magazins (218), um einen vorgewählten Werkzeughalter in die Ubergabestellung zur Spindel zu bringen, wobei die Einrichtung zur Drehung des Magazins (218) einen Antrieb und eine programmierte Steuerschaltung zur Drehung des Magazins in einer vorbestimmten Richtung aufweist, und durch eine Einrichtung zur Umkehrung der Drehrichtung des Antriebs (RM) und des Magazins (218), wenn der geringere, zur Überführung des nächsten Werkzeughalters in die Ubergabestellung erforderliche Drehweg in der gegenüber der vorbestimmten Richtung umgekehrte Drehrichtung liegt, wobei die Programmiereinrichtung zur Umsteuerung des Motors (RM) voreingestellt bzw. vorprogrammiert ist.
42. Werkzeugmaschine nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmiereinrichtung Binärkreise mit nockenge-

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steuerten elektrischen Schaltern (294) aufweist, wobei die Steuernocken (293) zur Betätigung der Schalter (294) am Magazin (218) gelagert sind und die Schalter (294) zur Stillsetzung der Bewegung des Magazins (218) betätigen, ¹VeXm. der angewählte Werkzeughalter in der Ubergabestellung ist.
43· Werkzeugwechselvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 23 bis 38 bzw. zur Verwendung an einer Werkzeugmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 22 oder 39 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Bewegung des Schlittens (227) in Richtung auf die Spindel (24) auch zur Bewegung des Schlittens, aus dem der Werkzeughalter (26) abgenommen wurde, in eine im Abstand von der Spindel liegende Ruhestellung dient.
44. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spannstange (140) zur Festlegung des Werkzeughalters (26) im Spannfutter (25) der Spindel (24) vorgesehen ist, daß eine auf die Beendigung der Bearbeitung mittels des Werkzeugs in der Spindel und die Rückführung der Spindel in ihr oberes Hubende ansprechende Einrichtung (P) zur Rückführung der Greifhand (23O) aus der Ruhestellung und zum Angriff an den Werkzeughalter in der Spindel in immer noch angehobener Stellung vorgesehen ist, daß eine Einrichtung zur Steuerung der Greifhand (23O) für ein Erfassen des Werkzeughalters in der Spindel vorgesehen ist, daß eine Einrichtung zur Steuerung der Spannstange (140) zur Freigabe des Werkzeughalters in der Spindel vorgesehen ist, und daß schließlich eine Einrichtung zur Absenkung des Wechselarmes (223) und der Greifhand (230) zur Entnahme des ■ Werkzeughalters aus der Spindel und zur erneuten Anhebung des Schlittens (227) und des Armes (223) in die horizontale Stellung bei der Rückführung des Schlittens (227) zum Maga-

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zin (218) vorgesehen ist.
45. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 35 bis 37» dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmittelpunkt des Kettenrades (242) gegenüber der Schwenkachse (231) des Wechselarmes (223) versetzt angeordnet ist, sojdaß bei der Absenkung des Wechselarmes (223) aus seiner angehobenen Stellung eine Relativbewegung zwischen der Zahnstange (249) und dem Ritzel (248) auftritt, die zu einer Vorwärtsbewegung der Zahnkette (241) und des Schlittens (227) führt.

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