DE3001396C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken, mit einem Werkzeugträgermagazin für mit Werkzeugen bestückbare Werkzeugträger, einem vertikal verfahrbaren und um eine vertikale Achse intermittierend dreh­ baren Werkzeugträger-Wechselkopf, einer Fördereinrichtung zum Bewegen der Werkzeugträger zwischen dem Magazin und dem Wechselkopf und einer Werkzeugantriebseinheit vertikal neben dem Wechselkopf, wobei die Werkzeugträger mit dem Wechselkopf und der jeweils mittels des Wechselkopfes in die Arbeits­ stellung überführte Werkzeugträger mit der Werkzeug-Antriebs­ spindel kuppelbar ist.

Bei einer aus der DE-OS 15 02 010 bekannten Werkzeugmaschine dieser Art befindet sich das Magazin beispielsweise in Ge­ stalt eines Wendemagazins oder eines Kettenmagazins horizontal neben der eigentlichen Werkzeugmaschine, wobei die Werkzeug­ träger aus dem Magazin zum Wechselkopf und umgekehrt mittels einer Rollenbahn gefördert werden. Der Wechselkopf weist zwei einander entgegengesetzte, vertikale Arme für jeweils einen Werkzeugträger auf und ist an zwei vertikalen Führungssäulen geführt und dabei mittels einer Druckluft­ zylinderanordnung auf und ab bewegbar. In seiner oberen Endstellung kommt der Wechselkopf mit einer ortsfesten Drehscheibe in Eingriff, die den Wechselkopf um 180° dreht, so daß zu­ sammen mit der Hubbewegung der eine Werkzeugträger aus der Arbeitsstellung in die dem Magazin benachbarte Stellung und gleichzeitig der am anderen Arm hängende Werkzeugträger aus seiner dem Magazin benachbarten Stellung in die Arbeits­ stellung überführt wird. Der in die Arbeitsstellung umge­ setzte Werkzeugträger wird auf einem den Werkzeugantrieb tragenden Schlitten noch ein Stück weit vorgefahren. Das zu bearbeitende Werkstück ist auf einem Rundtisch aufge­ spannt.

Bei dieser bekannten Anordnung ist zunächst der durch das Magazin beanspruchte Platzbedarf neben der Maschine nach­ teilig. Ferner ist keine vertikal veränderbare Positionierung des in der Arbeitsstellung befindlichen Werkzeugträgers relativ zum Werkstück vorgesehen, so daß man das gleiche Werkzeug nicht nacheinander an Werkstückstellen unterschied­ licher Höhenlage zur Anwendung bringen kann. Man könnte hier zwar prinzipiell daran denken, den Werkzeugantrieb mit dem angekuppelten Werkzeugträger vertikal bewegbar anzuordnen. Dies hätte zur Folge, daß man das Magazin entsprechend höher und dabei so hoch legen müßte, daß es sich oberhalb der höchsten vom Werkzeugantrieb erreichbaren Stelle befindet, da es sonst vom an der Maschinenoberseite angeordneten Wechselkopf nicht erreichbar wäre. Das von Hand erfolgende Bestücken eines solchen Magazins mit einem der jeweiligen Werkstückbearbeitung angepaßten Werkzeugträgersatz wäre umständlich. Vor allem aber müßte der Wechselkopf nach wie vor bei jedem Wechselvorgang nicht nur eine Drehbewegung sondern auch eine Auf- und Abbewegung mit allen an ihm hängenden Werkstückträgern ausführen, was eine gewisse Zeit dauert, in der die Werkstückbearbeitung unterbrochen ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu­ grunde, eine Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei verringertem Platzbedarf und vertikal veränderbarer Positionierung des jeweiligen Werkzeugs relativ zum Werkstück einen schnellen Werkzeugträgerwechsel an der Arbeitsstelle ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Magazin unterhalb des Wechselkopfes angeordnet ist, daß die Fördereinrichtung eine an einem Maschinenständer vertikal zwischen dem Magazin und dem Wechselkopf unabhängig vom Wechselkopf verfahrbar geführte, mit den Werkzeugträgern kuppelbare Hebeeinrichtung enthält und daß der Wechselkopf gemeinsam mit der Werkzeugantriebseinheit am Maschinenständer vertikal verfahrbar ist.

Auf diese Weise liegt eine Werkzeugmaschine vor, deren Werkzeugantriebseinheit in vertikaler Richtung positioniert werden kann. Dabei macht der Wechselkopf die Vertikalbewegung der Werkzeugantriebseinheit mit, so daß er sich stets in dessen Höhe befindet. Dabei muß der Wechselkopf zum Wechseln des an der Arbeitsstelle befindlichen Werkzeugträgers nur eine Rotationsbewegung ausführen. Eine Hubbewegung des Wechselkopfes zum Magazin entfällt wegen der zwischenge­ schalteten Hebeeinrichtung, die den Vertikaltransport der Werkstückträger übernimmt, was während der Zeit erfolgen kann, während der das Werkstück bearbeitet wird. Auch das Überführen des jeweiligen Werkzeugträgers vom Magazin zum Wechselkopf und umgekehrt geht schnell vonstatten, da die Hebeeinrichtung nur jeweils einen Werkstückträger hält, so daß die zu be­ schleunigende Masse klein ist. Würde man demgegenüber die Anordnung wie oben erwähnt anders treffen und den Wechsel­ kopf selbst die Hubbewegung ausführen lassen, müßte die ge­ samte Masse des Wechselkopfes einschließlich aller an ihm sitzenden Werkstückträger beschleunigt werden.

Ferner kann sich das Magazin unten, also an einer leicht zugänglichen Stelle befinden. Da es den Wechselkopf unter­ greift, ist auch der von ihm beanspruchte Platz geringer.

Zweckmäßigerweise weist der Wechselkopf radiale Tragarme für die Werkzeugträger auf, die nach unten verlaufende End­ abschnitte haben können. Dabei können die Kupplungsmittel auf der Unterseite der Tragarme und der Oberseite der Werkzeugträger angeordnet sein, welche zusammen eine wahlweise Verblockung eines Tragarmes mit einem Werkzeug­ träger ermöglichen. Auf diese Weise ergibt sich ein be­ sonders einfaches Mitnehmen der Werkzeugträger durch den Wechselkopf. Die Tragarme können an der Oberseite der Werkzeugträger angreifen, also an einer Fläche derselben, welche nicht zur Kupplung mit der Antriebsspindel benötigt wird.

Eine weitere zweckmäßige Maßnahme besteht darin, daß der Wechselkopf eine vertikal einstellbar vom Maschinenständer getragene Lagerplattenanordnung und einen in diesen laufenden, die Tragarme tragenden Zahnring aufweist. Der Umfang eines solchen Wechselkopfes ist von allen Seiten frei zugänglich. Dabei kann ein die Antriebsspindel enthaltender Getriebe­ kasten an der Unterseite des Wechselkopfes befestigt sein.

Ist ein gesonderter Antrieb zur Erzeugung einer vertikalen Relativbewegung zwischen dem Wechselkopf und dem Werkzeug­ antrieb vorhanden, können innerhalb eines besonders lange andauernden Bearbeitungsvorganges schon verwendete Werkzeuge durch neue Werkzeuge ersetzt werden.

Vorzugsweise weist die Fördereinrichtung einen mittels einer im Maschinenrahmen gelagerten Gewindespindel ver­ lagerbaren Förderraum auf.

Ferner kann die Fördereinrichtung als Antrieb einen druck­ mittelbetätigten Arbeitszylinder aufweisen, der von der Lagerplattenanordnung getragen werden kann.

Zweckmäßigerweise greift die Fördereinrichtung an derselben Seite eines Werkzeugträgers an wie der Werkzeugantrieb.

Ferner ist es günstig, daß die Fördereinrichtung dem Werkzeugantrieb mit Bezug auf den Maschinenständer gegen­ überliegt.

Bei einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine mit einem Kettenmagazin ist es vorteilhaft, daß das Kettenmagazin an einem mit der Werkzeugmaschine lösbar befestigbaren Magazinwagen angeordnet ist, wobei das Kettenmagazin durch eine lösbare Antriebsverbindung zwischen ihm und der Werk­ zeugmaschine antreibbar ist. Ein solcher Magazinwagen kann leicht an die Werkzeugmaschine herangefahren und von dieser weggefahren werden. Zudem kann man einen Werkzeugsatz auf diese Weise sehr einfach von einer Werkzeugmaschine zu einer anderen Werkzeugmaschine verfahren, und man kann durch einfaches Austauschen eines Magazinwagens, was auch von unge­ lernten Kräften ohne weiteres bewerkstelligt werden kann, eine Werkzeugmaschine vollständig von der Fertigung eines Werkstücktypes auf die Fertigung eines anderen Werkstück­ types umrüsten. Dies ist von großer praktischer Bedeutung, da die heute verwendeten Koordinatenwerkzeugmaschinen, ins­ besondere die numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen, so hohe Investitionskosten erfordern, daß sie im Dreischicht­ betrieb rund um die Uhr laufen müssen. Bezüglich der Synchroni­ sierung des Kettenmagazins auf den Takt der Werkzeugmaschine bestehen keine Schwierigkeiten. Die Bewegung des Kattenmagazins erfolgt direkt unter der Steuerung der Werkzeugmaschine.

Das Kettenmagazin kann polygonalen Querschnitt aufweisende Umlenkräder haben sowie auf einer Unterlage laufen.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungs­ beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt

Fig. 1 eine Aufsicht auf eine Anlage zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken, bestehend aus einer Werkzeugmaschine und einem lösbar an diese an­ gesetzten Magazinwagen für Werkzeuge,

Fig. 2 einen vertikalen Schnitt durch die Anlage nach Fig. 1 längs der dortigen Schnittlinie II-II,

Fig. 3 einen ähnlichen Schnitt wie Fig. 2 durch eine abgewandelte Anlage und

Fig. 4 schematisch den Antrieb eines Endlosförderers des Werkzeugmagazins.

Fig. 1 zeigt eine Anlage zur numerisch gesteuerten auto­ matischen spanenden Barbeitung von Werkstücken, welche aus einer insgesamt mit 10 bezeichneten Werkzeugmaschine und einem lösbar mit dieser verbundenen Werkzeug-Magazin­ wagen 12 besteht.

Der Magazinwagen 12 hat eine Rahmenplatte 14, welche von maschinenseitigen, vorderen Laufrädern 16 und hinteren Laufrädern 18 getragen ist. Die hinteren Laufräder 18 sind freilaufend und um eine von der Laufachse entfernte vertikale Achse verschwenkbar ausgebildet, so daß sie sich in ihrem Einschlag auf die jeweilige Bahn des Magazinwagens 12 einstellen können. Die vorderen Laufräder 16 sind in fester Ausrichtung so montiert, daß ihre Drehachse parallel zur Längsachse des Magazinwagens verläuft. Für jedes der Laufräder 16 ist ein zugeordneter Antrieb 20 vorgesehen.

Batterien und eine Steuerschaltung für die Antriebe 20 sind in einem von der Mitte der Rahmenplatte 14 getragenen Kasten 22 untergebracht. Ein von Hand betätigbares Steuer­ gerät 24 ist über eine flexible Leitung 26 mit der im Kasten 22 enthaltenen Steuerschaltung verbunden. Es hat Steuerknöpfe 28 für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt sowie einen Lenkhebel 30, über welchen die Verteilung der Antriebs­ leistung auf die beiden Antriebe 20 gesteuert wird. Auf diese Weise kann der Magazinwagen 12 ähnlich wie ein Ketten­ fahrzeug gelenkt werden.

Zu beiden Seiten des Kastens 22 ist in der Rahmenplatte 14 jeweils ein Umlenkrad 32 bzw. 34 um eine vertikale Achse drehbar gelagert. Die Umlenkräder 33 und 34 haben eine im wesentlichen zylindrische, aus einzelnen ebenen Facetten 36 bestehende Mantelfläche. Über die läuft eine insgesamt mit 38 bezeichnete Förderkette. Diese besteht aus über Gelenk­ stifte 40 miteinander verbundenen Traggliedern 42 mit im wesentlichen quaderförmiger Gestalt. Die Tragglieder 42 können sich mit ihrer Innenfläche an die Facetten 36 der Umlenkräder 32 und 34 anlegen, wodurch eine Kraftübertragung zwischen den Umlenkrädern und der Förderkette sichergestellt ist. Jedes der Tragglieder 42 trägt nach oben weisende Zapfen 44, auf welche insgesamt mit 46 bezeichnete Werk­ zeugträger aufsteckbar sind, welche hierzu mit entsprechenden Aufnahmebohrungen versehen sind. In Fig. 1 ist der größte Teil der Tragglieder zu Erläuterungszwecken ohne aufge­ steckte Werkzeugträger wiedergegeben. Bei einem im Einsatz befindlichen Magazinwagen sitzen dagegen auf fast allen Traggliedern Werkzeugträger mit eingesetzten Werkzeugen. Nur so viele Tragglieder sind leer, wie Werkzeugträger zur Verwendung in der Werkzeugmaschine 10 gerade entnommen sind.

Wie Fig. 2 zeigt, ist in den Werkzeugträgern 46 jeweils eine Aufnahmehülse 48 drehbar gelagert, welche mit einem Innenkonus zur Aufnahme des komplementären konusförmigen Schaftes eines Werkzeuges, z. B. eines Bohrers 50 versehen ist. Die außen liegenden Stirnflächen der Aufnahmehülsen 48 sind mit radialen Nuten 52 versehen, in welche entsprechende Antriebsfinger der Antriebsspindel der Werkzeugmaschine eingeführt werden können, wie später noch genauer be­ schrieben werden wird.

Am Boden 54 des Fabrikationsraumes sind durch U-Profile gebildete Führungsschienen 56 befestigt, welche das Aus­ richten des Magazinwagens 12 auf die Werkzeugmaschine 10 erleichtern. Einführenden 58 der Führungsschienen 56 sind nach außen kelchförmig erweitert.

Um eine präzise Positionierung des Magazinwagens 12 an der Werkzeugmaschine 10 sicherzustellen, sind am Bett der letzteren Ausleger 62 befestigt, welche am freien Ende über Stifte 64 lösbar mit der Rahmenplatte 14 ver­ bunden sind.

Der Antrieb der Förderkette 38 erfolgt unter Steuerung durch die Hauptsteuerung der Werkzeugmaschine 10. Eine Abtriebswelle 66 eines entsprechenden, in der Zeichnung nicht näher wiedergegebenen Antriebsmotors der Werkzeug­ maschine steht seitlich von dem Maschinenbett 60 über. Ihr freies Ende ist mit einer polygonalen Ausnehmung ver­ sehen, in welche eine entsprechend polygonale Antriebs­ stange 68 in Gleitpassung einführbar ist. Die Antriebs­ stange 68 ist über Lagerblöcke 70, 72 an der Rahmenplatte 14 gelagert und trägt eine Gewindeschnecke 74. Letztere kämmt mit einem schräg verzahnten Zahnrad 76, welches auf die Welle 78 des Umlenkrades 32 aufgekeilt ist. Das andere Umlenkrad 34 ist frei-laufend.

Die Werkzeugmaschine 10 hat einen auf dem Maschinenbett in x-Richtung (vgl. das in Fig. 1 eingezeichnete Koordi­ natensystem) verschiebbaren Ständer 80. Die entsprechende Bewegung besorgt ein Getriebemotor 82 zusammen mit einer Gewindespindel 84, welche in einer entsprechenden Gewinde­ bohrung des Ständers 80 läuft. Der Ständer 80 hat im wesent­ lichen die Form eines Doppel T-Trägers, an dessen unterem Ende eine Basisplatte 86 befestigt ist und an dessen oberem Ende eine Abschlußplatte 88 befestigt ist. Durch die verti­ kalen Ausnehmungen 90, 92 des Ständers 80 erstrecken sich zwei Gewindespindeln 94, 96, welche in der Basisplatte 86 und in der Abschlußplatte 88 gelagert sind. Zu ihrem Antrieb vorgesehene zugehörige Getriebemotoren 98, 100 sind von der Abschlußplatte 88 getragen.

Auf der Gewindespindel 96 laufen in die Ausnehmung 92 formschlüssig eingreifende Ansätze 102, 104 von Lagerplatten 106, 108, die über stabförmige Distanzkörper 110 zu einer Einheit verbunden sind, sowie ein Ansatz 112 einerTrag­ platte 114, auf welcher ein Spindel-Antriebsmotor 116 an­ geordnet ist.

Wie am besten aus Fig. 1 ersichtlich ist, haben die Lager­ platten 106, 108 im wesentlichen rechteckige Gestalt, sind jedoch in X-Richtung durch Kreisbogen begrenzt. Wie am in Fig. 1 rechts oben gelegenen Ende der Lagerplatte 106 er­ sichtlich ist, haben die Lagerplatten längs der kreisbogen­ förmigen Ränder kreisbogenförmige Ausnehmungen 118, in welchen ein Ring 120 mit einer Innenverzahnung 122 ge­ führt ist. Der Ring ist somit in einer vertikal einstell­ baren horizontalen Ebene drehbar. Die entsprechende Be­ wegung besorgt ein Getriebemotor 124, dessen abtriebs­ seitiges Ritzel mit der Innenverzahnung 122 kämmt. Aus Fig. 1 ist ferner ersichtlich, daß die Lagerplatten 106, 108 eine rechteckige mittige Ausnehmung 126 haben, mit welcher sie auf den Außenflächen des Ständers 80 geführt sind.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, erstreckt sich die Ab­ triebswelle 128 des Spindel-Antriebsmotors 116 durch den freien Zwischenraum zwischen den Lagerplatten 106, 108 und dem Ring 120 zu einem insgesamt mit 130 bezeichneten Getriebekasten, der an der Unterseite der Lagerplatte 108 befestigt ist und schematisch einen Winkeltrieb enthaltend wiedergegeben ist. In Wirklichkeit kann der Getriebekasten 130 zusätzliche Vorgelege zur Änderung der Drehzahl der Antriebsspindel 132 aufweisen. Letztere weist polygonalen Querschnitt auf und greift in Gleitpassung in eine komple­ mentäre axiale Ausnehmung einer Antriebshülse 134 ein, die im Getriebekasten 130 durch einen nicht gezeigten Linear­ motor zwischen einer zurückgezogenen Stellung, in welcher von ihrer Stirnfläche getragene Antriebsfinger 136 in den Getriebekasten zurückgezogen sind, und einer Arbeitsstellung verlagerbar ist, in welcher die Antriebsfinger 136 in die Nuten 52 einer mit der Antriebsspindel fluchtenden Aufnahme­ hülse 48 eingreift. In dieser Stellung ist die Antriebs­ hülse 134 in Fig. 2 wiedergegeben.

Der Ring 120 trägt sechs unter einem Winkelabstand von 60° aufeinanderfolgende Tragarme 138 mit nach unten abge­ winkelten Endabschnitten 140. Deren Unterseite und die Oberseite der Werkzeugträger 46 sind mit lösbar zusammen­ arbeitenden Kupplungsmitteln versehen, die im einzelnen nicht wiedergegeben sind und ein lösbares Verbinden eines Werkzeugträgers 46 mit einem Tragarm 138 ermöglichen. Als derartige Kupplungsmittel kommen Riegel und Riegel­ fallen, bajonettähnliche Kupplungen oder auch Magnet­ kupplungen in Frage.

Auf der Gewindespindel 94 läuft ein Ansatz 142 eines Schlittens 144, der ebenfalls auf dem Ständer 80 der Werkzeugmaschine 10 läuft und einen Transportarm 146 trägt. Dieser ist an seiner Stirnfläche mit Kupplungs­ mitteln versehen, welche zusammen mit von der Rückseite der Werkzeugträger 46 getragenen Kupplungsmitteln ein lösbares Befestigen eines Werkzeugträgers 46 am Transport­ arm 146 ermöglichen.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, hat die Werkzeugmaschine 10 ein sekundäres Maschinenbett 148, auf welchem ein Schlitten 150 mittels einer von einem Getriebemotor 152 angetriebenen Gewindespindel 154 in y-Richtung verfahrbar ist. Der Schlitten 150 trägt einen um die z-Achse drehbaren Aufspanntisch 156 für ein Werkstück. Ein Getriebemotor zum Drehen des Aufspann­ tisches 156 ist mit 158 bezeichnet.

Die oben beschriebene Anlage zum spanenden Bearbeiten von Werkstücken arbeitet wie folgt:

Vor Aufnahme der Bearbeitung sind die Tragarme 138 sämtlich leer. Unter Verwendung des Steuergerätes 24 wird ein Magazinwagen 12 in die Führungsschienen 56 gelotst, der den für die gewünschte Bearbeitung des Werkstückes benötigten Werkzeugsatz enthält. Beim Annähern des Magazinwagens 12 an die Werkzeugmaschine 10 wird die Antriebsverbindung zwischen der Abtriebswelle 66 und der Antriebsstange 68 hergestellt, und nach Erreichen der Sollstellung wird der Magazinwagen 12 über die Stifte 64 an den Auslegern 62 verankert.

Nun liegt der Transportarm 146 am ersten der Werkzeug­ träger 46 an, welcher nun an den Transportarm angekuppelt wird. Durch Erregen des Getriebemotors 98 wird nun der Transportarm 146 nach oben bewegt, bis die Oberseite des Werkzeugträgers 46 in Anlage an die Unterseite des darüber­ liegenden Tragarmes 138 kommt. Nun wird die Kupplung zwischen dem Werkzeugträger 46 und dem Tragarm 138 geschlossen und diejenige zwischen dem Werkzeugträger 46 und dem Tansport­ arm 146 gelöst. Der Ring 120 wird um 60° im Uhrzeigersinne gedreht, so daß ein neuer Tragarm 138 in die auf dem Transportarm 146 ausgerichtete Übergabestellung kommt. Die Kupplung des Transportarmes 146 wird wieder betätigt, der Transportarm nimmt aber in dieser Anlaufphase noch keinen Werkzeugträger mit, da der neu eingelaufene Tragarm 138 des Ringes 120 noch leer ist. Nun wird der Transport­ arm 146 wieder nach unten gefahren, seine Kupplung wird wieder freigegeben (es wird aber noch kein Werkzeugträger auf die Förderkette aufgesteckt, da noch keiner mitgebracht wurde) und der Kettenförderer 38 wird um eine Teilung weiter bewegt. Damit wird ein neuer Werkzeugträger mit einem neuen Werkzeug in die mit dem Transportarm 146 fluchtende Übergabestellung bewegt. Um diese Ausfluchtung auch bei unterschiedlichem Werkzeuggewicht und bei großer Länge der geradlinigen Trums der Förderkette 38 sicher­ zustellen, läuft die Förderkette 38 auf einer Unterlage 43, welche sich zumindest über den dem Transportarm 146 be­ nachbarten Teil des Kettentrums erstreckt, in der Zeichnung aber als die Förderkette 38 durchgehend vertikal abstützende Unterlage gezeigt ist.

Der soeben beschriebene Zyklus wird zweimal wiederholt, dann fluchtet der als erster dem Magazinwagen entnommene Werkzeugträger 46 und das von ihm getragene Werkzeug 50 mit der Antriebsspindel 132. Die Antriebshülse 134 wird nun vorgefahren, und die Bearbeitung des Werkstückes kann beginnen. Dabei sorgen die Getriebemotoren 82, 152 und 100 sowie 158 für den Vorschub in x-, y- und z-Richtung bzw. für eine Drehung des Werkstückes um die z-Achse.

Nach Durchführung dieses ersten Bearbeitungsschrittes wird der oben beschriebene Werkzeugwechselzyklus erneut durchlaufen. Nach insgesamt sechs Wechselzyklen sind alle Tragarme 138 mit einem Werkzeugträger und einem Werkzeug bestückt, und bei jedem weiteren Wechselzyklus beginnt nun der Transportarm ein nicht mehr benötigtes Werkzeug zusammen mit seinem Werkzeugträger zurück zur Förderkette 38 zu tragen, wo der Werkzeugträger auf den Zapfen 44 eines Traggliedes 42 abgesetzt ist.

Ein derartiger Betriebszustand ist in den Fig. 1 und 2 wiedergegeben, wobei jedoch in Fig. 1 der Ring 120 um rund 30° entgegen dem Uhrzeigersinne aus einer Index­ stellung herausgedreht ist, um die unter den Tragarmen 138 liegenden Anlagenteile (Transportarm 146, Getriebekasten 130) besser zeigen zu können.

Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Werkzeugmaschine 10′, bei welcher der Getriebekasten 130 an seiner Stirnfläche mit ähnlichen Kupplungsmitteln versehen ist wie der Transport­ arm 146 und so die Werkzeugträger 46 selbst halten kann. Die Gewindespindel 94 wird nun nicht mehr zum Anheben und Absenken des Transportarmes 146 verwendet, sie läuft viel­ mehr in Ansätzen 102′ und 104′ der Lagerplatten 106 und 108. Der Getriebekasten 130 ist nicht mehr an der unteren Lager­ platte 108 festgemacht.

Damit kann der Ring 120 zusammen mit den Tragarmen 138 bezüglich des Getriebekastens 130 so weit angehoben werden, daß ein einen Werkzeugträger 46 tragender Tragarm 138 an dem einen Werkzeugträger 46 tragenden Getriebekasten vor­ beilaufen kann.

Damit kann man während eines lange andauernden Bearbeitungs­ vorganges sämtliche schon verwendeten Werkzeuge und Werk­ zeugträger gegen neue aus dem Magazinwagen austauschen und dann später bei kurzen Bearbeitungsvorgängen mehrere der vom Ring 120 über die Tragarme 138 getragenen Werk­ zeuge nacheinander rasch abarbeiten, ohne zwischenzeitlich ein neues Werkzeug aus dem Magazinwagen 12 zu holen. Der durch den Ring 120 und die Tragarme 138 gebildete Revolverkopf stellt dann einen echten Zwischenspeicher dar, welcher die Unterschiede in den Arbeitsgeschwindigkeiten beim Austauschen der Werkzeuge und bei der Bearbeitung des Werkstückes ausgleichen kann.

Zum Bewegen des Transportarmes 146 wird bei dem Ausführungs­ beispiel nach Fig. 3 ein druckmittelbeaufschlagter doppelt wirkender Arbeitszylinder 160 verwendet, dessen Zylinder mit einer Verlängerung 162 der oberen Lagerplatte 106 getragen ist und dessen Kolbenstange am Transportarm 146 angreift. Im übrigen entspricht die Anlage nach Fig. 3 der Anlage nach Fig. 2; entsprechende Teile sind wieder mit denselben Bezugszeichen versehen und brauchen hier nicht noch einmal erläutert zu werden.

Fig. 4 zeigt schematisch den Antrieb der Förderkette 38 von der Werkzeugmaschine 10 her. Die Abtriebswelle 66 ist mit dem Ausgang eines Differentialgetriebes 300 verbunden. Dessen einer Eingang ist über eine Welle 302 mit einem Getriebemotor 304 verbunden, der bei Aktivierung die Welle 302 jeweils so oft dreht, daß unter Berücksichtigung der Übersetzung zwischen Gewindeschnecke 74 und Zahnrad 76 sowie des Radius des Umlenkrades 32 die Förderkette 38 genau um eine Teilung weiter bewegt wird. Der zweite Eingang des Differentialgetriebes 300 ist über eine Welle 306 und ein Zwischengetriebe 308 mit der Gewindespindel 84 verbunden. Das Übersetzungsverhältnis des Zwischengetriebes 308 ist unter Berücksichtigung der Steigung der Gewindespindel 84, der Übersetzung zwischen Gewindeschnecke 74 und Zahnrad 76 sowie des Radius des Umlenkrades 32 so gewählt, daß die Förderkette beim Bewegen des Ständers 80 in x-Richtung durch den Getriebemotor 82 genau synchron zum Ständer 80 verfahren wird. Damit kann ein Werkzeugaustausch zwischen Werkzeugmaschine 10 und Magazinwagen 12 auch dann ohne weiteres durchgeführt werden, wenn der Ständer 80 während eines Be­ arbeitungsvorganges aus seiner Mittenstellung herausgefahren ist.

Claims (15)

1. Werkzeugmaschine zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken, mit einem Werkzeugträgermagazin für mit Werk­ zeugen bestückbare Werkzeugträger, einem vertikal verfahr­ baren und um eine vertikale Achse intermittierend drehbaren Werkzeugträger-Wechselkopf, einer Fördereinrichtung zum Be­ wegen der Werkzeugträger zwischen dem Magazin und dem Wechsel­ kopf und einer Werkzeugantriebseinheit vertikal neben dem Wechselkopf, wobei die Werkzeugträger mit dem Wechselkopf und der jeweils mittels des Wechselkopfes in die Arbeits­ stellung überführte Werkzeugträger mit der Werkzeug-Antriebs­ spindel kuppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (38) unterhalb des Wechselkopfes (120, 138) ange­ ordnet ist, daß die Fördereinrichtung (146) eine an einem Maschinenständer (80) vertikal zwischen dem Magazin (38) und dem Wechselkopf (120, 138) unabhängig vom Wechselkopf verfahrbar geführte, mit den Werkzeugträgern kuppelbare Hebeeinrichtung enthält und daß der Wechselkopf (120, 138) gemeinsam mit der Werkzeugantriebseinheit (130) am Maschinen­ ständer (80) vertikal verfahrbar ist.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselkopf radiale Tragarme (138) für die Werkzeugträger (46) aufweist.

3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Tragarme (138) nach unten verlaufende Endabschnitte (140) haben.

4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsmittel auf der Unterseite der Tragarme (138) und der Oberseite der Werkzeugträger (46) angeordnet sind, welche zusammen eine wahlweise Ver­ blockung eines Tragarmes mit einem Werkzeugträger er­ möglichen.

5. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselkopf (120, 138) eine vertikal einstellbar vom Maschinenständer (80) getragene Lagerplattenanordnung (106, 108) und einen in diesen laufenden, die Tragarme (138) tragenden Zahnring (120) aufweist.

6. Werkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein die Antriebsspindel (132) enthaltender Getriebekasten (130) an der Unterseite des Wechselkopfes (120, 138) befestigt ist.

7. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen gesonderten Antrieb (94, 98) zur Erzeugung einer vertikalen Relativbewegung zwischen dem Wechselkopf (120, 138) und dem Werkzeugantrieb (116, 130).

8. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (146) einen mittels einer im Maschinenrahmen gelagerten Gewinde­ spindel (94) verlagerbaren Förderarm aufweist.

9. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (146) als Antrieb einen druckmittelbetätigten Arbeitszylinder (160) aufweist.

10. Werkzeugmaschine nach Anspruch 9 in Verbindung mit Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeits­ zylinder (160) von der Lagerplattenanordnung (106, 108) getragen ist.

11. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (146) an derselben Seite eines Werkzeugträgers (46) angreift wie der Werkzeugantrieb (116, 130).

12. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (146) dem Werkzeugantrieb (116, 130) mit Bezug auf den Maschinen­ ständer (80) gegenüberliegt.

13. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12 mit einem Kettenmagazin, dadurch gekennzeichnet, daß das Kettenmagazin (38) an einem mit der Werkzeugmaschine lös­ bar befestigbaren Magazinwagen (12) angeordnet ist, wobei das Kettenmagazin durch eine lösbare Antriebsverbindung (66, 68) zwischen ihm und der Werkzeugmaschine antreibbar ist.

14. Werkzeugmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Kettenmagazin (38) polygonalen Querschnitt auf­ weisende Umlenkräder (32, 34) hat.

15. Werkzeugmaschine nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Kettenmagazin auf einer Unterlage (43) läuft.