DE2608141A1

DE2608141A1 - Mehrspindelmaschine

Info

Publication number: DE2608141A1
Application number: DE19762608141
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl Ing Maier
Original assignee: Individual
Current assignee: Kuema Werkzeugmaschinenfabrik Kuehbauch and Maier In
Priority date: 1976-02-27
Filing date: 1976-02-27
Publication date: 1977-09-08
Also published as: DE2608141C2; US4147461A

Description

Mehrspindelmaschine

Die Erfindung betrifft eine Mehrspinaelmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1c

Es sind verschiedene Einrichtungen bekannt, wo beispielsweise auf Gelenkwellen-Bohrmaschinen verschiedene Bohrbilder einzustellen (z.B. die DT-OS⁶en 2 Ο38 999? 2 040 815 und 2 047 991 oder die Schweiz. PS 396 578) Bei diesen bekannten Einrichtungen werden die einzelnen Bohrspindeln an Trägern zugeführt und mit diesen auf ihre jeweiligen neuen Bohrkoordinaten eingestellt« Diese Träger können jedoch im allgemeinen keine hohen Bohrkräfte aufnehmen, so daß die Schwierigkeiten bei einem Werkzeugwechsel bei Einstellen eines neuen Bohrbildes durch diese bekannten Ein-

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C 8411040 Bank: Bayer. Hypotheken- und Wechselbank 3S3/ioeeee Postscheckkonto München 110743-8O3

richtungen nicht beseitigt sind; auch ist es nicht möglich, für das neue Bohrbild eine Werkzeugführunelbereitzustellen. Obendrein ist bei dem bekannten Einrichtungen der Aufwand für die Stelleinrichtung, mit deren Hilfe das neue Bohrbild eingestellt wird, ausgesprochen hoch.

Ferner ist eine Einrichtung für Mehrspindelbohrmaschinen mit Gelenkwellen bekannt, bei welcher ein auswechselbarer Einrichtrahmen, in dem die Bohrspindeln und Gelenkwellen festgelegt sind_s aus der sogenannten Bohrglocke herausgenommen werden kann. Aufgrund dieser Ausbildung kann bei dieser Hehrspindelbohrmaschine die Einrichtung des Bohrbildes außerhalb der Maschine vorgenommen werden; jedoch muß die Montage und die Demontage des Einrichtrahmens manuell vorgenommen werden, was wiederum sehr zeitaufwendig ist. Außerdem muß aufgrund des großes Einfahrweges für den Einrichtrahmen bei dieser Mehrspindelbohrmaschine gegenüber bekannten Mehrspindelbohrmaschinen das Schlittenbett erheblich verlängert werden, wodurch sich der Material- und damit der Bauaufwand der Maschine insgesamt erhöht«, Vor allem aber eignet sich die bekannte Mehrspindelbohrmaschine nicht für einen Einbau in einen automatisierten Arbeitsablauf_f da das Montieren und Demontieren des Einrichtsrahmens ohne manuelle Eingriffe nicht möglich ist. CDT OS 1 977 85*)

Die Erfindung soll daher eine MehrSpindelmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 schaffen, bei welcher, ohne manuell in den Arbeitsablauf einer automatisierten Fertigungsanlage einzugreifen» die Umstellung auf ein anderes Bohrbild automatisch vorgenommen werden kann, so daß sie bei einer inehrspindligen Bearbeitung von Werkstücken in den automatisierten Arbeitsablaui" einbezogen werden kann.

Gemäß der Erfindung ist daher bei einer Mehrspindelbohrmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 eine Vielzahl von Abtriebswellen gleichmäßig über eine Kopplungsfläche des Verteilergetriebes verteilt; darüber hinaus ist bei der Erfindung in der Kopplungsgegenfläche eines Gelenkwellenkopfes eine den Abtriebs-

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wellen entsprechende oder geringere Anzahl von Kopplungsteilen so angeordnet, daß der getrennt von und außerhalb der Mehrspindelmaschine auf ein neues Bohrbild umgerüstete Gelenkwellenkopf mittels einer Transporteinrichtung automatisch rechtwinklig zu den Achsen der Abtriebswellen zum Verteilergetriebe heran^beförderbar ist und an dieses ankoppelbar ist. Hierbei wird unter Gelenkwellenkopf ein Bauteil verstanden, durch das die bei den herkömmlichen Mehrspindelmaschinen vorgesehene, sogenannte Bohrglocke ersetzt ist und in das außerhalb der Maschine, wenn es von dieser getrennt ist und auf ein neues Bohrbild umgestellt wird, zwischen den auf der einen Seite vorgesehenen Kopplungsteilen und den Bohrspindeln auf der anderen Seite herkömmliche Gelenkwellen eingesetzt werden.

Vorteilhafterweise sind die Vielzahl Abtriebswellen des Verteilergetriebes und dementsprechend auch die Vielzahl Kopplungsteile in dem Gelenkwellenkopf in Form einer Matrix in parallelen Zeilen und Spalten oder auch in gleichmäßig verteilten Abständen auf konzentrischen Kreisen angeordnet=, Aufgrund der gleichmäßig über die Kopplungs- und Kopplungsgegenfläche verteilten Vielzahl von sehr nahe beieinander angeordneten Abtriebswellen bzw* Kopplungsteilen kann bei dem vorgegebenen maximalen Auslenkwinkel der Gelenkwellen der Gelenkwelienkopi' so kurz gebaut werden wie beispielsweise ein vergleichbarer Mehrspindelbohrkopf mit starrem Rädergetriebe. Durch seine erheblich kleineren Abmessungen und durch sein geringeres Gewicht bietet sich daher der Gelenkwellenkopf gemäß der Erfindung besonders vorteilhaft für einen automatischen Wechsel an.

Der· Gelenkwellenkopf gemäß der Erfindung kann daher_s nachdem er auf einer externen Einstellstation auf ein gefordertes neues Bohrbild umgerüstet worden ist, beispielsweise auf unmittelbar vor den Abtriebswellen des Verteilergetriebes verlaufenden Förderbahnen mittels einer herkömmlichen Transporteinrichtung heranbefördert werden, und in üblicherweise erfolgt dann eine Lagezuordnung beispielsweise mittels entsprechend ausgebildete³?

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Indexstifte und dazu passender Bohrungen oder durch definiertes Anfahren des Gelenkwellenkopfes gegen entsprechende Bezugsflächen der Maschine. Hierauf erfolgt dann die Kopplung der Kopplungsteile des Gelenkwellenkopfes und der Abtriebswellen des Getriebes, wobei entsprechend den zu übertragenden Momenten verschiedene Kopplungsarten möglich sind«,

Hierbei kann gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung die Kopplung der Vielzahl Antriebswellen und der Vielzahl Kopplungsteile durch eine reibschlüssige Kupplung erfolgen, indem die Kupplungsflächen beispielsweise mit besonderen Reibbelägen versehen sind und wobei die Kupplungsflächen die Form einer ebenen Fläche (einer Kreisfläche), einer Zylinderfläche oder einer Kegelfläche aufweisen können. Die Kupplungskraft selbst kann durch hydraulische, pneumatische oder mechanische Elemente unmittelbar oder über entsprechende Kraftspeicherelemente erfolgen.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann die Vielzahl der Abtriebswellen und die Vielzahl der Kopplungsteile durch formschlüssige Kupplung erfolgen« Hierbei kann die formschlüssige Verbindung durch Keil-Nut-Verbändungen, durch Polygonwellen mit den entsprechenden Gegenstücken oder auch durch verschiedenartig ausgebildete Stirnverzahnungen oder durch formschlüssige Kegelverzahnungen hergestellt werde«* Damit die formschlüssige Kopplung der Vielzahl Abtriebswellen mit den Kopplungsteilen automatisch vorgenommen wird, können gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung entweder die Abtriebswellen oder die Kopplungsteile^federnd ausgebildet sein, wobei, um den Kopplungs-vorgang zu erleichtern und einwandfrei durchzuführen, vorzugsweise der Vielzahl Kopplungsteile eine zusätzliche Bremseinrichtung zugeordnet ist. Ferner können die Vielzahl der Abtriebswellen und der Kopplungsteile auch als in Achsrichtung angefaste Vielkeilwellen und deren entsprechende Gegenstücke ausgebildet sein, in Achsrichtung

Ferner können gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung für

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eine formschlüssige Kopplung durch eine an sich bekannte Spindelpositioniereinrichtung im Verteilergetriebe dessen sämtliche Abtriebswellen in einer genau festgelegten, wiederholbaren Winkellage abgestellt werden, d.h. sie werden in einer immer gleichen Drehwinkellage zum Stillstand gebracht und in dieser Stellung festgehalten. Vor dem Entkuppeln des Gelenkwellenkopfes werden dann sämtliche Kopplungsteile des Gelenkwellenkopfes durch eine entsprechende form- oder r.eibschlüssige Arretierung, beispielsweise durch eine formschlüssige Sperreinrichtung oder durch eine kraftschlüssige Bremseinrichtung, in dieser Lage verriegelt und festgehalten, welche dann während der Umrüstung des Gelenkwellenkopfes erhalten bleibt. Bei einer erneuten Ankopplung des Gelenkwellenkopfes an die Mehrspindelmaschine können dann die Kopplungsgegenstücke* cLh« die Abtriebswellen und die Kopplungsteile ohne Schwierigkeiten, ineinander gefahren werden, wobei dann am Ende des Kopplungsvorgangs die Verriegelungs- oder Anbremseinrichtung gelöst wird.

Am Ende eines Kopplungsvorgangs, der auf eine der vorstehend angeführten Arten erfolgen kann, wird der Gelenkwellenkopf mittels einer herkömmlichen Kleinmeinrichtung an dem Verteilergetriebe festgeklemmt« Hierauf kann dann der eigentliche Arbeitsvorgang durchgeführt werden_c

Ein Gelenkwellenkopf gemäß der Erfindung wird somit extern umgerüstet und eingestellt«, hierdurch kann dann eine praktisch beliebige Anzahl und Auswahl von Gelenkwellenköpfen automatisch in eine Mehrspindelmaschine eingewechselt werden. Eine Bohrbildumstellung kann somit bei der Mehrspindelmaschine gemäß der Erfindung ohne irgendwelche manuelle Eingriffe seitens des Bedienungspersonals durchgeführt werden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung können den Abtriebswellen im Verteilergetriebe verschiedene Drehzahlen zugeordnet werden, und zwar können die verschiedenen Drehzahlen gruppenweise so zugeordnet werden, daß sich, gleichmäßig über die Kopplungsfläche verteilt, Abtriebswellen mit unterschiedlicher Drehzahl abwechseln* - 6 -

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Ferner kann gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung jeder Abtriebswelle ein Schaltgetriebe in der Weise zugeordnet werden» daß jeder Abtriebswelle mechanisch, elektromagnetisch, hydraulisch oder pneumatisch individuell eine bestimmte Drehzahl zuschaltbar ist; hierdurch ist die Schaltung verschiedener Drehzahlstufen und auch einer Leerlaufstufe möglich. Die Schaltung kann entweder direkt; mechanisch über Schaltbo^zen erfolgen, die beispielsweise neben der jeweiligen Kupplungsstelle in den Gelenkwellenkopf der Mehrspindelmaschine gesteckt werden. Durch eine Schaltstange wird dann beim Ankoppeln das jeweilige Individualschaltgetriebe in die geforderte Stellung geschaltet« Die mechanische, elektromagnetische, hydraulische oder pneumatische Zuschaltung einer bestimmten Drehzahl kann beispielsweise mit Hilfe von an dem Gelenkwellenkopf vorgesehenen Kodierelementen gesteuert werden« Genausogut kann die Schaltung des Individualschaltgetriebes unmittelbar durch eine numerische Steuerung bewirkt werden, welche auch die übrigen Maschinenbefehle aasgibt.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann bei einer herkömmlichen, numerisch gesteuerten Mehrspindelinaschine der dort vorgesehene einspindelige Spindelstock durch das Verteilergetriebe mit der Vielzahl Abtriebswellen und durch die zum Wechseln eines Gelenkwellenkopfes erforderlichen Vorrichtungen ersetzt werden. Schließlich kann auch das Verteilergetriebe mit der Vielzahl Abtriebswellen und den 5311m Wechseln de» Gelenkwellenkopfes erforderlichen Einrichtungen zusätzlich zu der herkömmlichen Spindel im Spindelstock einer vorzugsweise numerisch gesteuerter» Maschine untergebracht sein.

Nachfolgend wird die JK.rfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme* auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert«, Es zeigen:

1a schematisch eine Seitenansicht e;iner Ausführungsform einer Mehrspindelbohrmaschine mit automatisch auswechselbaren Gelenkwellenköpfen gemäß der Erfindung',

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Fig. 1b eine Vorderansicht der in Fig. 1a dargestellten Ausführungsform5

Fig. 1c eine Draufsicht auf die in Fig. 1a und 1b wiedergegebene Ausführungsform;

Fig« 2a in größerem Maßstab schematisch eine Schnittansicht durch einen Gelenkwellenkopf und durch einen Teil der Abtriebsseite eines Verteilergetriebes;

Fig. 2b eine Draufsicht auf die schematisch wiedergegebene Antriebsseite eines Gelenkwellenkopfes gemäß der Erfindung; und

Fig» 3 nochmals vergrößert zum Teil im Schnitt eine Ansicht von zwei gefederten Abtriebswellen des Verteilergetriebes und diesen zugeordnete Kopplungsteile des Gelenkwellenkopfes mit einer Bremseinrichtung.

In den Figuren sind die gleichen oder einander entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnete Ferner wird im Hinblick auf die Offenbarung der Erfindung wegen deren Klarheit und Anschaulichkeit ausdrücklich auf die Zeichnungen Bezug genommen.

In den Figuren ia bis Ic- ist in Se it en-Vorder- und in Draufsicht eine Mehrspindelbohrmaschine dargestellt, bei welcher sowohl ein automatisch wecbselbarer Gelenkwellenkopf 3 sowie ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Verteiler- und Schaltgetriebe 1 vorgesehen sind. In der folgenden Beschreibung der Figuren la bis 1c werden auch nur die Teile und Einrichtungen näher erwähnt_s die im Hinblick auf die Erfindung von Bedeutung sind, das heißt auf Einrichtungen und TeIIe₆ die bei jeder bekannten Mehrspindelbohrmaschine auch vorhanden sind, wird nicht näher eingegangen, obwohl sie schematisch in den Figuren 1a bis 1c wiedergegeben sinn Das Verteiler- und Schaltgetriebe 1, dessen Abtriebsseite anhand von Fig. 2a näher beschrieben wird, wird mittels eines ange·

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flanschten Motors 1a angetrieben. Ferner ist in Fig. 1a bis 1c unter dem Verteilergetriebe 1- schematisch eine Kopplungseinrichtung 13 dargestellt, mittels welcher der jeweilige Gelenkwellenkopf 3 an das Verteilergetriebe 1 angekoppelt wird, indem der Gelenkwellenkopf 3 gegen das Verteilergetriebe 1 oder umgekehrt gefahren wird* Hierbei kann eine genaue Lagezuordnung des Gelenkwellenkopfes 3 und des Getriebes 1 beispielsweise mittels stark ausgeführter Indexbolzen 14 und entsprechenden, dazu passenden Indexbuchsen 15 erfolgen ( siehe Fig. 2a). Die Lagezuordnung kann jedoch auch durch eine definiertes Anfahren des Gelenkwe3lenkopfes gegen entsprechende Besugsflachen der Mehrspindelmaschine durchgeführt werden* Der an das Verteilergetriebe 1 sngekoppe3.te Gelenkwellenkopf 3 wird dann in dieser Lage mittels einer voa-zugsweise hydraulisch betätigbaren Klemmvorrichtung ί6 gehalten. Id den Fig« 1a und. 1c sind der Gelenkwellenkopf 3 und das Verteilergetriebe 1 noch nicht aneinander gekoppelt. Insbesondere in diesen Figuren sind daher auf der Abtriebsseite des Verteilergetriebes 1 vorgesehene Abtriebswellen 8 zu erkennen, welche während des Kopplungsvorgangs in entsprechende, in Fig· 2a näher dargestellte Kopplungsteile 7 eingeführt werden= Auf der Abtriebsseite des Gelenkwellenkopfes 3 sind verschiedene Bearbeitungswerkzeuge, beispielsweise Bohrspindeln 4, zn erkennen«

Ferner sind insbesondere in den Figc 1b und Ic mehrere Gelenkwellenköpfe 3 dargestellt, welche auf dner !Dx-ansportbahn 11 mittels Transporteinrichtungen 12 von einem Magazin zu der Mehrspinde !maschine transportiert werden» Von den drei, beispielsweise in Fig« 1b dargestellten Gelenkwellenköpfen wird der mittlere Gelenkwellenkopf an das Verteilergetriebe 1 angekoppelt und an diesem festgeklemmt. Mit dem strichpunktiert wiedergegebenen, in Fig. 1b rechts dargestellten Gelenkwellenkopf ist bereits der vorgesehene Arbeitsgang durchgeführt worden und er wird mittels dev ihm zugeordneten Transporteinrichtung wieder zurück in das Magazin beförderte Bei dem in Fig_c 1b links dargestellten Gelenkwellenkopf handelt es sich um einen weiteren, bereitgehaltenen Gelenkwellenkopf, der, sobald mit dem mittleren Gelenkwellenkopf der Arbeitsgang durchgeführt worden ist, gegen

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diesen ausgetauscht wird«

Da die Umrüstung der einzelnen Gelenkwellenköpfe in einer äußeren Einstellstation erfolgt, wird hierdurch der automatisierte Arbeitsablauf der Eertigungsanlage überhaupt nicht beeinträchtigt. Nach dem Umrüsten der Gelenkwellenköpfe 3 mit Werkzeugen, beispielsweise Bohrspindeln 4·, wird der vollständig eingestellte Gelenkwellenkopf in dem Magazin der Mehrspindelbohrmaschine gespeichert und erhält beispielsweise durch Einsetzen von Kennungsbolzen eine entsprechende Zuordnungsnummer. Wird nun in dem Bearbeitungsablauf der auf-diese V/eise gekennzeichnete Bohrwellenkopf 3 benötigt, so wird beispielsweise durch einen Befehl der Maschinensteuerung der Gelenkwellenkopf 3 mittels einer Transporteinrichtung 12 automatisch von dem Magazin auf der Transportbahn 11 zum Verteilergetriebe 1 beförderte Wie bereits oben beschrieben, wird er dann mittels der Kupplungseinrichtung 13 gegen das Verteilergetriebe 1 oder das Getriebe 1 wird gegen den Gelenkwellenbohrkopf 3 gefahren* Nach einer genauen Lagezuordnung des Gelenkwellenkopfs 3 und des Getriebes 1 sowie einem Zusammenfahren der entsprechenden Teile am Gelenkwellenkopf 3 und am Getriebe 1_S wie im einzelnen noch anhand von Fig. 2a beschrieben wird, wird am Ende des Kupplungsvorgangs der Gelenkwellenkopf 3 mittels der Kfemmvorrichtung 16 an dem Getriebe 1 festgeklemmt.

Danach wird dann der eigentliche Arbeitsvorgang durchgeführt. Nachdem der Arbeitshub beendet ist, erfolgt auf Befehl der Steuerung der Auswechselvorgang des bei diesem Bearbeitungsgang nicht mehr benötigten Gelenkwellenkopf in umgekehrter Reihenfolgec Das heißt, die Klemmvorrichtung 16 wird wieder gelöst und die Kopplungseinrichtung 13 trennt den Gelenkwellenkopf 3 und das Getriebe 1 und löst dadurch die Kopplungsverbindungen. Eine Transporteinrichtung 12 erfaßt dann den Gelenkwellenkopf 3 und bringt ihn entsprechend der strichpunktierten Darstellung des rechten Gelenkwellenkopfes in Fig. 1b in das Magazin zurück. Hierbei kann gleichzeitig oder anschließend ein neuer Einwechselvorgang mit dem anderen, beispielsweise in Eig. 1b links angeordneten Gelenkwellenkopf 3 erfolgen«

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In Fig. 2a ist ein Teil der Abtriebsseite des Verteilergetriebes 1 im Schnitt dargestellt. In dem abtriebsseitigen Teil des Gehäuse des Verteilergetriebes 1 sind eine Vielzahl von Abtriebswellen 8 gelagert, wobei in Figo 2a nur zwei Abtriebswellen 8 in Form von gefederten Polygonwellen dargestellt sind. Die Lage der übrigen Abtriebswellen ist lediglich durch ihre strichpunktierte Mittenachse angedeutet. Ferner stehen von der Kopplungsfläche 2 des Getriebes 1 noch die Indexbolzen 14 vor, von welchen in der Schnit darstellung der Fig. 2a zwei dargestellt sind.

In Gegenüberlage von der Kopplungsfläche 2 des Getriebes 1 ist in Figc 2a, ebenfalls im Schnitt, ein Gelenkwellenkopf 3 dargestellt, in dessen Kopplungsgegenüäche 9 eine den Abtriebswellen-8 im Getriebe 1 entsprechende Anzahl von Kopplungsteilen 7 gelagert ist* Ferner sind in der Kopplungsgegenfläche an den Indexbolzen 14 des Getriebes 1 entsprechenden Steller. Indexbuchsen 15 ausgebildete Auf der anderen Seite des Gehäuse des Gelenkwellenkopfes ist eine Spindellagerplatte 5 angebracht, welche durch in Indexbohrungen 10a eingeführte Bolzen 10b an dem Gelenkwellenkopf fixiert und festgeschraubt ist. In der Spinde Hagerplatte sind eine Anzahl Bohrspindeln 4 gelagert, deren Anzahl und Anordnung dem zu bohrenden Bohrbild entspricht< Wenn statt der Spindellagerplatte 5 ein Spindelträger verwendet wird, wird dieser an nicht dargestellten, umlaufenden T-Nuten des Gelenkwellenkopfes 3 fixiert, wie sie beispielsweise an der Bohrglocke einer herkömmlichen Gelenkwellenbohrroaschine vorgesehen sind. Zwischen den im Inneren des Gelenkwellenkopfes 3 liegenden Enden der Kopplungsteile 7 und der Bohrspindeln 4, welche in der in Figo 2a dargestellten Ausführungsform kugelförmig ausgebildet sind, sind Gelenkwellen 6 vorgesehen, deren Anzahl und Anordnung dem anzufertigenden Bohrbild entsprechen. Bei den Gelenkwellen 6

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handelt es sich eine bekannte Ausführungsform von Gelenkwellen, so daß auf ihren Aufbau und ihre Arbeitsweise in diesem Zusammenhang nicht näher eingegangen zu werden braucht.

In Fig. 2b ist in Draufsicht die Gegenkopplungsfläche 9 des Gelenkwellenkopfes 3 dargestellt« Hierbei sind die Kopplungsteile 7j welche den in Fig. 2a dargestellten Polygonwellen 8 ent«

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sprechende, polygone Ausnehmungen aufweisen, gleichmäßig über der Kopplungsgegenfläche 9 in der Weise verteilt, daß sie jeweils in den Schnittpunkten von in Form einer Matrix angeordneten Zeilen und Spalten liegen. In Pig. 2b sind der Übersichtlichkeit halber jedoch nur fünf Kopplungsteile im einzelnen dargestellt. Die übrigen Kopplungsteile liegen konzentrisch zu den Schnittpunkten der strichpunktierten, zueinander senkrechten Linien in der Kopplungsgegenfläche 9 in Fig» 2b _β Während die Abtriebswellen 8 des Getriebes 1 jeweils im Schnittpunkt von zueinander parallelen Zeilen und Spalten angeordnet sind_s wenn sie in Form einer Matrix gleichmäßig über die Kopplungsfläche 2 verteilt sind_$ brauchen in der Gegenkopplungsfläche 9 nur die Kopplungsteile 7 vorgesehen zu sein, welche für das geradezu schaffende Bohrbild erforderlich sind. Das heißt die Anzahl der Kopplungsteile 7 in der Kopplungsgegenfläche 9 des Gelenkwellenkopfes 3 ist gegebenenfalls erheblich kleiner- als die Anzahl der gleichmäßig über die Kopplungsfläche 2 des Getriebes 1 verteilten Abtriebswellen 8» In Fig. 2b sind ferner noch zwei diametral einander gegenüberliegende Indexbuchsen 15 zu erkennen_c

Wenn, wie vorstehend beschrieben, das Verteilergetriebe 1 mit dem Gelenkwellenkopf 3 gekuppelt werden soll, wird der Gelenkwellenkopf in eine solche Lage gebracht, daß bei der dargestellten Ausführungsform die Indexbolzen 14 sich in genauer Gegenüberlage von den Indexbuchsen 15 befinden, so daß_s wenn der Gelenkwellenkopf 5 gegen das Getriebe 1 oder umgekehrt gefahren wird, die Indexbolzen 14 genau in die Indexbuchsen 15 einfahren« Beim Zusammenfahren des Gelenkwellenkopfes und des Getriebes 1 werden dann gleichzeitig auch die Abtriebswellen 8 in die entsprechenden Kopplungsteile 7 eingefahren. Hierbei bieten sich_$ wie eingangs bereits ausgeführt ist, für den Kopplungsvorgang die verschiedensten Möglichkeiten an« Anhand von Fig. 3 wird nunmehr als eine dieser Möglichkeiten das Ankoppeln einer gefederten Polygonwelle 8a beschrieben, die in eine entsprechend ausgebildete polygone Bohrung eingefahren werden kann. Hiebei ist die Polygonwelle 8a mittels einer Feder 21 in der eigentlichen Abtriebswelle 8 gefedert gehalten. Beim Ankuppeln des Gelenkwellenkopfes 3 kann

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dann die auf diese Weise gefederte Polygonwelle 8a so lange zurückweichen, bis sie in die pol-ygone Bohrung 7a des Kopplungsteils 7 gefunden hat und dadurch eine formschlüssige Momentübertragung geschaffen ist.

Um zu verhindern, daß sich beim Einsuchvorgang die Kopplungsteile 7 zusammen mit den über die Gelenkwellen 6 verbundenen Bohrspindeln 4- mitdrehen und dadurch den Einrastvorgang erschweren, ist jeweils zwischen den Polygonwellen 8^a an dem Getriebe 1 eine federnd gehalterte Bremseinrichtung 18 vorgesehen. Hierbei ist an der dem Getriebe 1 zugewandten Seite der Bremseinrichtung 18 eine Stange angebracht, welche mit einem in einem Zylinder 20 geführten Kolben 19 verbunden ist_c '//ehrend des Ankopplungsvorgangs wird durch über eine Leitung 22 zugeführte Preßluft der Kolben 19 und damit die Bremseinrichtung in Fig. nach unten bewegt und in die in 3?ig. 3 wiedergegebene strichpunktierte Lage gebracht, wodurch dann die der jeweiligen Bremseinrichtung zugeordneten Kopplungsteile 7 abgebremst werden. Aufgrund dieser Abbremsung wird meist beispielsweise bei einer als Sechskant ausgebildeten Polygonwelle der Einsuchvorgang nach einer Drehung der Abtriebswelle 8 um 30 beendet. Durch diese Bremseinrichtung 18 ist somit sichergestellt, daß schon während des Zusammenfahrens von Getriebe 1 und Gelenkwellenkopf 3 alle Polygonwellen 8a in die entsprechenden polygonen Bohrungen 7a der Kopplungsteile 7 eingefunden haben und daä Antriebsmoment an alle im Gelenkwellenkopf 3 vorgesehenen Bohrspindeln ziemlich gleichzeitig übertragen wird«

Wenn ein Gelenkwellenkopf in einer externen, nicht näher dargestellten Einstellstation auf ein anderes Bohrbild umgerüstet werden soll, werden die erforderlichen Spindeln in die auf einem Bohrwerk gesondert gebohrte Spindellagerplatte 5 montiert und über die Indexbohrungen 10a sowie die Indexstifte 10b wird die Spindellagerplatte 5 an dem Gelenkwellenkopf 3 fixiert und festgeschraubt. Beispielsweise auf Bohrspindeln 4· werden dann Gelenkwellen 6 aufgesteckt und mit dem nachstliegenden Kopplungsteil 7 verbundene Hierauf werden Bohrerführungsplatten mit ihren

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Säulenführungen an der am Gelenkwellenkopf 3 oder der Spindellagerplatte vorgesehenen Aufnahme befestigt. Wie bereits ausgeführt, können statt der Spindellagerplatte auch Spindelträger verwendet werden, die dann an umlaufenden T-Huten des Gelenkwellenkopfes fixiert werden.

Die maschinenmäßige Ausgestaltung der Mehrspindelmaschine, deren Hauptteile die vorbeschriebenen, automatisch auswechselbaren Mehrspindel-Gelenkwellenköpfe 3_S die Gelenkwellen 6, die Einrichtungen 13 und 16 zum Wechseln des Gelenkwellenkopfes 3 mit den zugehörigen Antrieben sowie das Verteilergetriebe 1 sind, kann beispielsweise folgendermaßen ausgeführt sein. Die Steuerung der gesamten Bewegungsabläufe der Wechselvorgänge, der Arbeitsbewegung und der Bewegungen des Fisches, auf den die Werkstücke gespannt sind, kann von Hand,., mit einer Eolge- · steuerung oder einem numerisch gesteuerten Programmablauf erfolgen, der beispielsweise auf einem digitalen Datenträger abgespeichert ist. Ein automatisch ablaufender, numerisch gesteuerter Programmablauf kann entweder von einem manuellen Befehl durch Eingabe mittels Knopfdrucks, von einem Befehl einer Maschinensteuerung, durch einen zentralen Rechner eines Maschinensystems (wobei es sich dann um ein flexibles Fertigungssystem handelt^ oder auch durch mechanisch eingegebene Schaltbefehle, beispielsweise durch ein entsprechend kodiertes Werkstück oder einen entsprechend kodierten Mehrspindel-Gelenkwellenkopf eingeleitet werdenc Durch die Steuerung können ferner weitere Hilfsfunktionen wie beispielsweise das Zuschalten von Schneidmittelpumpen oder das Schalten von Drehtischen usw* erfolgen.

Um bei der Bearbeitung mit unterschiedlichen Werkzeugdurchmessern die Wahl einer zumindest annähernd richtigen Drehzahl jedes Einzelwerkzeugs zu ermöglichen_s können, wie eingangs bereits ausgeführt ist, den Abtriebswellen im Verteilergetriebe verschiedene Drehzahlen beispielsweise so zugeordnet werden, daß sich gleichmäßig über die Kopplungsfläche verteilt, Abtriebswellen unterschiedlicher Drehzahl abwechseln. Oder es

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kann jeder Abtriebswelle ein Schaltgetriebe so zugeordnet sein, daß ihr mechanisch, elektromagnetisch, hydraulisch oder pneumatisch individuell eine bestimmte Drehzahl zuschaltbar ist.

Patentansprüche

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Claims

2&08U1 Anwaltsakte: M-137 Patentansprüche

1. Mehrspindelmaschine mit Motor, mit einem Verteiler- und Schaltgetriebe mit Abtriebswellen, in der in einer Spindellagerplatte oder in Spindelträgern aufgenommene Werkzeugspindeln über Gelenkwellen mit in einer Platte angeordneten Kopplungsteilen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Abtriebswellen (8) gleichmäßig über eine Kopplungsfläche (2) des Verteilergetriebes (1) verteilt ist, und daß in der Kopplungsgegenfläche (9) eines Gelenkwellenkopxes . (3) eine den Abtriebswellen (8) entsprechende oder geringere Anzahl von Kopplungsteilen (7)^a angeordnet ist, daß der getrennt von und außerhalb der Mehrspindelmaschine auf ein neues Bohrbild umgerüstete Gelenkwellenkopf (3) mittels einer Transporteinrichtung (12) automatisch rechtwinklig zu den Achsen der Abtriebswellen (8) zum Verteilergetriebe (1) heranb,ef orderbar ist und an das Verteilergetriebe (1) ankoppelbar ist. auch

2«, Mehrspindelmaschine nach Anspruch 1, dadurch g e k e η nz ei chnet, daß die Vielzahl Abtriebswellen (8) des Verteilergetriebes (i) und dementsprechend auch die Vielzahl Kopplungsteile (7) in dem Gelenkwellenkopf (3) in Form einer Matrix in parallelen Zeilen und Spalten angeordnet sind.

3t MehrSpindelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl Abtriebswellen (8) des Verteilergetriebes (1) und dementsprechend auch die Vielzahl Kopplungsteile (7) in dem Gelenkwellenkopf (3) in gleichmäßig verteilten Abständen auf konzentrischen Kreisen angeordnet sind*

4. Mehrspindelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung der Vielzahl der Abtriebswellen (8) und der Kopplungsteile (7) durch reibschlüssige Kupplung erfolgte

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5· Hehrspindelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Abtriebswellen (8) und der Kopplungsteile (7) durch formschlüssige Kupplung erfolgt.

6. Mehrspindelmaschine nach Anspruch 5_t dadurch gekennzeichnet, daß entweder die Abtriebswellen (8) oder die Kopplungsteile (7) federnd ausgebildet sind.

7· Mehrspindelmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vielzahl der Kopplungsteile (7) eine Bremseinrichtung zugeordnet ist.

8_β Mehrspindelmaschine nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Abtriebswellen (8) und der Kopplungsteile (7) als in Achsrichtung angefaßte Vielkeilwellen und deren Gegenstücke ausgebildet sind*

9c Mehrspindelmaschine nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß für eine formschlüssige Kupplung durch eine an sich bekannte Spindeipositioniereinrichtung im Verteilergetriebe (1) dessen sämtliche Abtriebsweilen (8) in definierter_s wiederholbarer Winkellage abstellbar sind, und daß vox* dem Entkoppeln des Gelenkwellenkopfes (3) sämtliche Kopplungsteile (7) des Gelenkwellenkopfes (3) durch eine entsprechende form- oder reib schlüssige Arretierung in dieser Lage so arreiierbar sind, daß die Abtriebswellen (8) bei einer erneuten Kupplung ohne weiteres wieder eingefahren werden können.

10.Mehrspindelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den AbtriebsweIlen (8) im Verteilergetriebe (1) verschiedene Drehzahlen zugeordnet sind,

11.Mehrspindelmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß den Abtriebswellen (8) im Verteilergetriebe (1) gruppenweise verschiedene Drehzahlen so zugeordnet sind, daß sich, gleichmäßig über die Kopplungsfläche (2) verteilt,

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Abtriebswellen (8) verschiedener Drehzahl abwechseln.

Ί2.Mehrspindelmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Abtriebswelle (8) ein Schaltgetriebe in der V/eise zugeordnet ist, daß jeder Abtriebswelle (8) mechanisch, elektromagnetisch, hydraulisch oder pneumatisch individuell eine bestimmte Drehzahl zuschaltbar ist.

13«. Mehrspindelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer herkömmlichen, numerisch gesteuerten Maschine lediglich der einspindelige Spindelstock durch das Verteilergetriebe (1) mit der Vielzahl Abtriebswellen (8) und durch die zum Wechseln des Gelenkwellenkopfes (3) erforderlichen Vorrichtungen (12,13»16) ersetzt ist.

14c Mehrspindelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilergetriebe (1) mit der Vielzahl von Abtriebswellen (8) und den zum Wechseln des Gelenkwellenkopfes (3) erforderlichen Vorrichtungen*(12_s13,16) zusätzlich zu der herkömmlichen Spindel im Spindelstock einer vorzugsweise numerisch gesteuerten Haschine untergebracht ist.

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