DE2700726A1 - Drehmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehmaschine, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Bauart. Solche Drehmaschinen sind bekannt, vergleiche DT-OS 1777 034. Das Werkzeugmagazin für eine gegebene Anzahl von Werkzeugen nimmt erheblich mehr Platz in Anspruch als ein Scheibenrevolver mit der selben Werkzeuganzahl, bietet diesem gegenüber aber den Vorteil einer Abstützung des Werkzeugs am Planschlitten mit größerer

Starrheit, was beispielsweise besonders erwünscht ist, wenn es sich bei den Werkzeugen um Bohrstangen handelt. Wegen des hohen Platzbedarfes ist die Anzahl der im Magazin unterzubringenden Werkzeuge begrenzt. Auch erfordert der Werkzeugwechsel wesentlich mehr Zeit als bei Verwendung eines Scheibenrevolvers. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anzahl der in der Drehmaschine zur Verfügung gehaltenen Werkzeuge zu erhöhen, ohne hierzu die Abmessungen des Magazins vergrößern zu müssen, und die zum Werkzeugwechsel erforderliche Zeit im Durchschnitt zu verkürzen.

Diese Aufgabe ist nun erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen im Teil des Anspruchs 1 angegebene Ausgestaltung gelöst. Dieser Ausgestaltung zufolge kann man an der Arbeitsstelle entweder ein Werkzeug des Scheibenrevolvers mit sehr geringem Zeitaufwand zum Einsatz bringen - in diesem Falle bleibt die vom Spannklotz gebildete Aufnahme leer, damit sich der Scheibenrevolver zur Auswahl des gewünschten Werkzeugs ungehindert drehen lässt - oder einen dem Magazin entnommenen Werkzeughalter zum Einsatz bringen, dessen Werkzeug dann am Werkstück angreifen kann, ohne dabei durch den Scheibenrevolver behindert zu werden, was freilich mehr Zeit in Anspruch nimmt.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung sei nunmehr anhand mehrerer Ausführungsbeispiele erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind. In diesen zeigen

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht einer Drehmaschine nach der Erfindung mit einem trommelförmigen Magazin, das mit der vom Spannklotz gebildeten Aufnahme durch eine etwa parallel zur Spindelachse verlaufende Gleitbahn verbunden ist,

Fig. 2 den in Fig. 1 gezeigten Spannklotz im Aufriß,

Fig. 3 den lotrechten Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2,

Fig. 4 den Schnitt durch die Werkzeughalteraufnahme nach der Linie 4-4 der Fig. 2,

Fig. 5 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer etwas abgeänderten Ausführungsform der Erfindung, bei welcher das Magazin etwas anders ausgeführt ist,

Fig. 6 einen Aufriß des Scheibenrevolvers einer anderen Ausführungsform der Erfindung, bei der das Zuführen des Werkzeughalters in die Aufnahme und das Abführen des Werkzeughalters quer zur Spindelachse und quer zur Planschlittenbewegung erfolgt und eine Flanke der Schwalbenschwanznut der Aufnahme von einer schwenkbaren Pratze gebildet wird, und

Fig. 7 den zur Fig. 6 gehörenden Grundriß.

Der in Fig. 1 gezeigte Planschlitten 10, der auf einer Gleitbahn des nicht näher dargestellten Bettschlittens in Richtung der Pfeile 12 verschiebbar ist, trägt einen Spannklotz 14, der eine Aufnahme für einen Werkzeughalter 16 bildet. Dieser Werkzeughalter ist einem Trommelmagazin 18 entnommen, das um eine zur Spindelachse ungefähr parallel verlaufende Achse drehbar auf dem Bettschlitten gelagert ist und auf seinem Umfang eine Reihe von mit verschiedenen Werkzeugen bestückte Werkzeughalter trägt, z.B. neun Werkzeughalter. Der Werkzeughalter 16 beispielsweise trägt ein Werkzeug, das eine Bohrstange darstellt. Jeder Werkzeughalter hat einen schwalbenschwanzförmigen profilierten Fuß 20 und der Spannklotz 14 ist mit einer diesem Fuß entsprechend profilierten Aufnahme versehen, deren Querschnitt aus Fig. 4 ersichtlich ist. Diese Aufnahme besteht aus einer lotrechten Bodenfläche 24 und zwei zu diesen geneigten Flanken 26 und 28. Während die untere Flanke 26 von dem Spannklotz 14 selbst gebildet wird, wird die obere Flanke 28 von einem Keil 30 gebildet, der auf der Vorderseite des Spannklotzes gleitend geführt ist. Dieser Führung dient eine am Spannklotz durch Schrauben 32 befestigte Leiste 34, die sich an einer nach links schwach abwärts geneigten Schulter 36 des Spannklotzes 14 abstützt und unten auf ihrer Rückseite eine Aussparung hat, welche den Keil 36 aufnimmt und ein prismenförmiges Querschnittsprofil hat. Die Leiste 34 ist wesentlich kürzer gemessen als der Werkzeughalter 16, so dass der Keil 30 über die Leiste 34 mit Bezug auf Fig. 2 nach rechts und links vorspringt. Das rechte Ende des Keiles 30 ist durch einen Gelenkzapfen 38 mit einem Kopf 40 einer Kolbenstange 42 verbunden, deren Kolben 44 in einer Zylinderbohrung 46 eines Ansatzes 48 des Spannblocks 14 gleitet. Die Achse dieser Zylinderbohrung verläuft parallel zur Schulter 36. Wird die mit Bezug auf Fig. 2 rechts liegende Seite des Kolbens 44 mit Drucköl beaufschlagt, dann wird dadurch der Keil 30 mit Bezug auf Fig. 2 nach links verschoben. Da er sich in der lotrechten Abmessung nach links verjüngt, drückt er bei dieser Verschiebung auf die Flanke 28 des schwalbenschwanzförmig profilierten Fußes 20 des Werkzeughalters 16 und klemmt ihn dadurch am Spannklotz 14 fest. Der Werkzeughalter 16 hat auf der vom Beschauer abgewandten Seitenfläche einen Vorsprung, der an einer links von ihm befindlichen Schulter anliegt und dadurch verhindert, dass sich der Halter 16 nach links verschiebt.

Zwischen dem Spannklotz 14 und dem Umfang des Magazins 18 erstreckt sich eine Gleitbahn 56, die eine Verlängerung der Flächen 24, 26 und 28 der vom Spannklotz 14 gebildeten Aufnahme darstellt und zu demjenigen Werkzeughalter des Magazins 18 verläuft, der durch Drehen des Magazins ausgewählt worden ist.

Wird für einen bestimmten Arbeitsgang ein Werkzeug des Magazins 18 gebraucht, dann wird dieses in die entsprechende Lage gedreht und stillgesetzt, worauf ein Greifer, der hier nicht dargestellt ist, den Werkzeughalter von der Trommel 18 herunter in die Gleitbahn 56 schiebt und auf dieser bis in die in Fig. 1 gezeigte Lage in der Aufnahme des Spannklotzes 14 fördert. Dieser Werkzeugwechsel kann beispielsweise 6 sec Zeit erfordern.

Die Drehmaschine ist nun zusätzlich zu dem Magazin mit einem am Spannklotz 14 gelagerten Scheibenrevolver 52 ausgerüstet, der je nach Größe vier bis acht Werkzeuge aufnimmt und dessen Drehachse beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ungefähr parallel zur Spindelachse der Maschine verläuft. Der Spannklotz 14 ist zwischen dem Magazin 18 und diesem Scheibenrevolver 52 angeordnet. Der Scheibenrevolver hat aus seinem Umfange zwischen zwei Werkzeugen 54 und 56 eine Aussparung 58, die dem Werkzeug 60 des in der Aufnahme des Spannklotzes 14 befindlichen Werkzeughalters 16 den Zugang zum Werkstück freigibt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel stellt die Aussparung 58 eine Verlängerung der am Spannklotz 14 vorgesehenen Aufnahme dar und hat dementsprechend eine Flanke 60, die bei der dargestellten Winkelstellung des Scheibenrevolvers bündig zur Fläche 26 der Aufnahme 14 liegt.

Das über die Leiste 34 in Fig. 2 nach links ragende Ende 62 des Keiles 30 geht in die Aussparung 58 hinein und stützt sich an der oberen Flanke 64 (Fig. 2) der Aussparung 58 ab und vermag daher bei der in Fig. 2 dargestellten Lage des Keiles den Werkzeughalter 16 in der Aussparung 58 festzuklemmen.

In der Aussparung 58 ist am Scheibenrevolver eine Platte 66 befestigt, die im Abstand von der Bodenfläche der Aussparung

58 angeordnet ist und zusammen mit der Bodenfläche 58 eine Gleitbahn zur Aufnahme des Endabschnitts 62 des Keiles 30 bildet. Wird der Keil 30 durch den Kolben 44 in die Klemmstellung verschoben, dann vermag er daher den Schwalbenschwanzfuß 20 des Werkzeughalters 14 in der Aussparung 58 starr festzuklemmen.

Wird der Keil durch Beaufschlagen der linken Seite des Kolbens 44 mit Drucköl mit Bezug auf Fig. 2 nach rechts verschoben, dann wird dadurch seine Unterseite von der Flanke 28 des Schwalbenschwanzfußes 20 des Werkzeughalters 16 zurückgezogen und der Keil gelangt dann in eine Lage, in der er nicht mehr in die Aussparung 58 des Scheibenrevolvers 52 hineinragt.

Der auf diese Weise gelöste Werkzeughalter 16 wird dann durch den Greifer auf der Gleitbahn 50 in das Magazin 18 zurückgeschoben. Befindet sich das für den nächsten Arbeitsgang gebrauchte Werkzeug an einem der Werkzeughalter des Magazins 18, dann wird dieser durch Drehen des Magazins ausgewählt und durch den Greifer wiederum in die vom Spannklotz 14 gebildete Aufnahme vorgeschoben und durch den Keil 14 festgeklemmt. Der Scheibenrevolver 52 behält seine frühere Winkelstellung bei. Befindet sich aber das für den nächsten Arbeitsgang erforderliche Werkzeug am Scheibenrevolver 52, dann wird es durch Drehen dieses Scheibenrevolvers in die erforderliche Arbeitsstellung gebracht, was durchschnittlich 1 sec Zeit erfordert. Weder ein Werkzeughalter noch der Keil 30 behindern dabei die erforderliche Drehung des Scheibenrevolvers.

Vorzugsweise bleibt der Scheibenrevolver 52 den Außendrehwerkzeugen, also den Drehmeißeln, vorbehalten, während das Magazin 18 auch Werkzeughalter mit Bohrstangen aufnehmen kann.

Die in Fig. 5 gezeigte Drehmaschine unterscheidet sich von derjenigen der Figuren 1 bis 4 im wesentliche nur durch die

Ausgestaltung des Werkzeughaltermagazins. An die Stelle der Trommel 18 ist ein vierseitiger Träger 518 gesetzt, der um eine zur Spindelachse 11 parallele Achse drehbar in einem Rahmen 519 gelagert ist, der vom Bettschlitten getragen wird.

Auch hier befindet sich der Spannklotz 614 zwischen der Revolverscheibe 652 und dem Magazin 518. Die Revolverscheibe 652 und der Spannklotz 614 sind ebenso ausgestaltet, wie es mit Bezug auf die Figuren 1 bis 4 erläutert wurde.

Enthält das Magazin 18 neun Werkzeughalter, dann beträgt der mittlere Zeitaufwand für den Werkzeugwechsel nur 3,8 sec.

Das in den Figuren 6 und 7 gezeigte Ausführungsbeispiel der Erfindung unterscheidet sich von den oben erläuterten Ausführungsformen hauptsächlich durch die Richtung, in der die Zuführung des Werkstückhalters zu der vom Spannklotz gebildeten Aufnahme verläuft. Das hängt damit zusammen, dass dieses Ausführungsbeispiel für eine Drehmaschine mit Kettenmagazin bestimmt ist. Dieses Kettenmagazin besteht aus einem vom Bettschlitten mitgeführten Gehäuse, in welchem eine endlose Kette längs einer dreieckigen Bahn über Kettenräder läuft, die in dem Gehäuse drehbar gelagert sind. Jedes Glied der Kette stellt eine Werkzeughalteraufnahme dar, die ebenso wie die vom Spannklotz gebildete Aufnahme ein schwalbenschwanzförmiges Querschnittsprofil zur Aufnahme des Fußes 22 des Werkzeughalters hat. Der Halter des jeweils für den Arbeitsgang ausgewählten Werkzeugs wird durch Antrieb der Kette an eine Entnahmestelle gebracht und die Kette dann stillgesetzt. Der Fuß 22 des auf diese Weise ausgewählten Halters verläuft parallel zum Fuß des beim vorigen Arbeitsgang eingesetzten und noch am Spannklotz befindlichen Werkzeughalters. Um nun den Halter des alten Werkzeugs mit dem Halter des neuen Werkzeugs zu vertauschen, ist ein Greifer vorgesehen, der die beiden Halter gleichzeitig ergreift, in Richtung lotrecht zur Planschlittenbewegung und zur Spindelachse, also mit bezug auf Fig. 6 in lotrechter Richtung, von den beiden Aufnahmen abzieht, durch Drehen des Greiferkopfes die beiden Halter vertauscht und dann die Halter wieder in die Aufnahmen des Magazins und des Spannklotzes einschiebt. Auch bei dieser Ausführungsform befindet sich der Spannklotz 614 zwischen der Revolverscheibe 652 und dem nicht näher dargestellten Kettenmagazin. In Fig. 6 ersieht man die der Flanke 26 der Fig. 4 entsprechende Flanke 626 und die der Bodenfläche 24 entsprechende Fläche 624 des Spannklotzes. Um den Fuß 22 des Werkzeughalters 16 an den beiden Flächen 624 und 626 festzuklemmen, dient bei dieser Ausführungsform jedoch anstelle des Keiles 30 der Figuren 1 und 4 eine schwenkbare Pratze 630, die am Spannklotz um einen Gelenkzapfen 654 schwenkbar gelagert ist. Wird diese Pratze mit bezug auf Fig. 6 aufwärts verschwenkt, dann verlässt ihre Nase den Schwalbenschwanzfuß des Werkzeughalters 16 und gelangt in die bei 631 dargestellte Lage, in der sie sich mit bezug auf Fig. 6 links von der Ebene befindet, die mit der Fläche 624 zusammenfällt.

Infolge dessen gibt die Pratze den Weg für die Aufwärtsbewegung des Werkzeughalters 16 durch den Greifer 80 frei, der mit Klauen 82 einen seitlichen prismatischen Ansatz 84 des Werkzeughaltes 16 ergreift und an einem nicht näher dargestellten Greiferkopf
<NichtLesbar>
sitzt, dessen lotrechte Tragwelle drehbar und in ihrer Längsrichtung verschiebbar ist. Wird sie aufwärts verschoben, dann nimmt sie daher den Greiferkopf mit dem Greifer 80 mit, und dieser zieht dann den Werkzeughalter 16 von der am Spannklotz 614 befindlichen Aufnahme ab.

Die schwenkbare Pratze 630 ist durch zwei Laschen 636 gelenkig mit einer Stange 638 verbunden, die im Spannklotz 614 quer zur Bodenfläche 624 der Aufnahme gleitend geführt ist und eine axiale Sackbohrung mit Innengewinde aufweist. In dieses Innengewinde greift eine im Spannklotz 614 drehbare aber unverschiebbar gelagerte Gewindespindel 640 ein, die durch eine Rutschkupplung 642 mit einem Zahnrad 644 gekuppelt ist. Dieses fährt mit einem motorisch antreibbarem Ritzel 646, dessen Welle im Spannkopf drehbar gelagert ist.

Die Revolverscheibe 652 hat zwischen den Werkzeugen 654 und 656 an ihrem Umfang eine Aussparung, die in Fig. 6 durch die strichpunktierte Linie 658 angedeutet ist. Dadurch ist dem vom Werkzeughalter 16 getragenen Werkzeug, zum Beispiel einer Bohrstange, freier Zugang zu dem Werkstück geboten.

Der Spannklotz 614, an dem die Revolverscheibe 652 drehbar gelagert ist, ist mit einem Fuß 646 auf dem Planschlitten 610 in Richtung des Pfeiles 612 verschiebbar geführt.

Die beschriebenen Ausführungsbeispiele können in mannigfacher Hinsicht abgeändert werden, z.B. in der Weise, dass der prismatische Ansatz 84 statt wie in Fig. 6 gezeigt, auch am Ende des Werkzeughalters 16 sitzen kann.

Claims (7)

1. Drehmaschine mit einem auf dem Planschlitten befindlichen, eine Aufnahme für einen Werkzeughalter bildenden Spannklotz, mit einem vom Bettschlitten mitgeführten Werkzeugmagazin, das mit verschiedenen Werkzeugen bestückte Werkzeughalter enthält, und mit einem Greifer, der vor einem Arbeitsgang den Halter des dafür bestimmten Werkzeugs dem Speicher entnimmt, der Aufnahme zuführt und nach dem Arbeitsgang den Halter wieder in das Magazin überführt, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannklotz (14, 614) zwischen dem Magazin (18, 518) und einem Scheibenrevolver (52, 652) mit einer an ihrem Umfang zwischen zwei Werkzeugen (54, 56) vorgesehenen Aussparung (58, 658) angeordnet ist, die bei Beschickung der Aufnahme mit einem Werkzeughalter (16) diesem dem Zugang zum Werkstück freigibt.

2. Drehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannklotz (14, 614) eine zur Spindelachse parallele Schwalbenschwannut zur Aufnahme eines am Werkzeughalter befindlichen Schwalbenschwanzfußes (22) besitzt, wobei die eine Flanke der Schwalbenschwanznut zurückziehbar ist.

3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Flanke der Schwalbenschanznut der Aufnahme von einem in der Längsrichtung der Schwalbenschwanznut verschiebbaren Keil (30) gebildet wird, durch den der Werkzeughalter (16) festklemmbar ist, nachdem er in die Nut auf einer sich in deren Längsrichtung erstreckenden Gleitbahn (50) eingelaufen ist.

4. Drehmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die im Scheibenrevolver (52) vorgesehene Aussparung (58) das vordere Ende (62) des Keiles (30) aufnimmt.

5. Drehmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der den Werkzeughalter (16) zuführende Greifer eine Gleitbahn hat, die zur Spindelachse und der Gleitbahn des Planschlittens (610) quer verläuft.

6. Drehmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Flanke der Schwalbenschwanznut der Aufnahme von einer an der Aufnahme schwenkbar angebrachten Pratze (630) gebildet wird, deren Schwenkachse (634) parallel zur Längsrichtung der Schwalbenschwanznut verläuft.

7. Drehmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheibenrevolver mit Außendrehwerkzeugen und die Werkzeughalter des Magazins mit Bohrstangen ausgerüstet sind.