DE3202042A1

DE3202042A1 - Werkzeugrevolver fuer werkzeugmaschinenen, insbesondere drehmaschinen

Info

Publication number: DE3202042A1
Application number: DE19823202042
Authority: DE
Inventors: Heinz 7307 Aichwald Forst
Original assignee: Boley & Co Werkzeugmaschi GmbH
Current assignee: Boley & Co Werkzeugmaschi GmbH
Priority date: 1982-01-23
Filing date: 1982-01-23
Publication date: 1983-08-04
Also published as: DE3202042C2

Description

Werkzeugrevolver für Werkzeugmaschinen, insbesondere
Drehmaschinen Die Erfindung betrifft einen Werkzeugrevolver für Werkzeugmaschinen, insbesondere Drehmaschinen, mit einer in einem Gehäuse um die Revolverachse drehbar gelagerten, mittels eines zugeordneten Schrittschaltantriebes schrittweise weiterschaltbaren Werkzeugscheibe, die eine Anzahl entsprechend den Werkzeugstationen gleichmäßig verteilt angeordneter, zu der Revolverachse achsparalleler Aufnahmebohrungen aufweist, in denen jeweils mit einem Aufnahmeschaft versehene Werkzeughalter vorzugsweise auswechselbar aufgenommen sind.
Solche Werkzeugrevolver sind in der Praxis in einigen Ausführungsformen gebräuchlich. Die mit nicht rotierenden Werkzeugen versehenen Werkzeughalter sind mit ihren Aufnahmeschäften in die Aufnahmebohrungen eingesteckt und dort verriegelt (vergl.DIN 69880 Entwurf). Für bestimmte Bearbeitungsvorgänge sind jedoch gelegentlich rotierende Werkzeuge an der Werkzeugscheibe erforderlich.
Insbesondere bei sogenannten Sternrevolvern ist es bekannt, die rotierenden Werkzeuge durch die Hohlwelle des Revolverkopfes über Kegelräder anzutreiben. Bedingt durch die Anordnung der Kegel räder im Sternpunkt ist aber dabei die Zahl der angetriebenen Werkzeugstationen begrenzt, wobei außerdem aus dem gleichen Grunde auch zwei angetriebene Werkzeugstationen nicht nebeneinander liegen können.
Diese Ausbildung des Antriebs der Werkzeugstationen eines Sternrevolvers läßt sich nicht ohne weiteres auf einen Scheibenrevolver übertragen, bei dem -wie oben erwähnt - die Aufnahmebohrungen achsparallel zu der Revolverachse in einer Werkzeugscheibe angeordnet sind. Dazu wären nämlich Umlenkwellen und Winkelgetriebe in der Werkzeugscheibe erforderlich, für die schon wegen der innenliegenden Einrichtungen für die Kühlmittelzufuhr zu den einzelnen Werkzeugen kein Platz zur Verfügung steht. Davon abgesehen würde der Antrieb der Werkzeugstationen durch die Hohlwelle der Werkzeugscheibe hindurch eine spezielle Konstruktion des ganzen Revolverkopfes voraussetzen, so daß die handelsüblichen, zur Aufnahme von Werkzeughaltern mit nicht rotierenden Werkzeugen eingerichteten Revolverköpfe nicht mehr verwendet werden könnten.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Werkzeugrevolver der eingangs genannten Art zu schaffen, der wahlfrei auch den Einsatz von rotierenden Werkzeugen gestattet und sich bei einfachem Aufbau dadurch auszeichnet, daß er die Verwendung der handelsüblichen Hcvolvlrköpfe ohne Eingriffe in deren inneren Aufbau ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Werkzeugrevolver gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß auf der Werkzeugscheibe ein von einer eigenen Antriebsquelle antreibbares, zu der Revolverachse koaxiales Zahnrad drehbar gelagert ist, dessen Verzahnung in dem Bereich der Aufnahmebohrungen liegt und daß Werkzeughalter mit rotierenden Werkzeugen jeweils eine, in dem Aufnahmeschaft drehbar gelagerte Antriebswelle aufweisen, die endseitig ein Antriebsritzel trägt, das bei in die jeweilige Aufnahmebohrung von außen her eingeschobenem Aufnahmeschaft mit dem Zahnrad in Eingriff steht.
Der Antrieb des Zahnrades und damit der angetriebenen Werkzeugstationen ist unabhängig von dem Antrieb des eigentlichen Revolverkopfes; er erfolgt durch eine eigene, außerhalb der Werkzeugscheibe liegende Antriebsquelle, die ohne Beschränkung an einer jeweils zweckmäßigen Stelle angeordnet werden kann. Das zu der Revolverachse koaxiale Zahnrad erlaubt den Antrieb sämtlicher vorhandener Werkzeugstationen, wobei aber andererseits die Möglichkeit besteht, entsprechend den Gegebenheiten des jeweiligen Einsatzfalles auch nur einen Teil der Aufnahmebohrungen mit Werkzeughaltern mit rotierenden Werkzeugen zu bestücken. An der eigentlichen Werkzeugscheibe selbst sind - im Vergleich zu der Ausführung mit nicht angetriebenen Werkzeugstationen - keine grundsätzlichen Veränderungen erforderlich; insbesondere bleibt die innenliegende Kühlmittel zuführung zu den Werkzeugen völlig ungeändert. Die mit dem neuen Antrieb für die Werkzeug stationen ausgerüstete Werkzeug scheibe kann ohne weiteres, gegebenenfalls unter Verwendung eines einfachen Adapterstückes,bei bereits vorhandenen Revolverköpfen eingesetzt werden.
Sehr einfache konstruktive Verhältnisse ergeben sich, wenn das Zahnrad ein auf der Werkzeugscheibe drehbar gelagerter Zahnring ist. Um das Einsetzen und Auswechseln von Werkzeughaltern mit rotierendem Werkzeug in einfacher Weise zu ermöglichen, ist es zweckmäßig, daß das Zahnrad und die Antriebsritzel jeweils eine gerade Stirnverzahnung aufweisen. Diese weist gegenüber einer Kegelverzahnung den Vorteil auf, daß die Lagerkräfte günstiger sind und auch keine genaue Längenanpassung zur Anflanschfläche des jeweiligen Werkzeughalters erforderlich ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Zahnrad über eine in einer ortsfesten Lagerstelle drehbar gelagerte, zu der Revolverachse achsparallele und ein mit ihm in Eingriff stehendes Antriebszahnrad tragende Vorgelegewelle angetrieben. Dabei kann die Lagerstelle der Vorgelegewelle vorteilhafterweise in einem an dem Gehäuse angeflanschten, zu der Werkzeugscheibe koaxialen Kühlmittelverteilerring ausgebildet sein, wie er ohnehin für die Kühlmittelzufuhr zu den Werkzeugen der Werkzeugscheibe erforderlich ist.
Die Antriebsquelle kann durch einen an dem Gehäuse des Revolverkopfes befestigten Antriebsmotor gebildet sein, der mit der Vorgelegewelle gekuppelt ist.
Dabei kann dieser Antriebsmotor an sich an jeder beliebigen Stelle rings um den Umfang des Revolverkopfes angeordnet sein.
Ist die Werkzeugscheibe zum Ausheben aus einer Rastverzahnung axial beweglich ausgebildet, so ist es zweckmäßig, wenn die jeweils geraden Stirnverzahnungen des Zahnrades und des auf der Vorgelegewelle sitzenden Antriebszahnrades eine die Axialverschiebung der Werkzeugscheibe aufnehmende Breite aufweisen. Damit ist sichergestellt, daß während des Axialhubes die Verzahnungen nicht außer Eingriff kommen und auch die Antriebsquelle der Werkzeugstationen nicht abgeschaltet werden muß.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Werkzeugrevolver gemäß der Erfindung, im axialen Schnitt, in einer Seitenansicht, Fig. 2 den Werkzeugrevolver nach Fig. 1, in einer stirnseitigen Ansicht, teilweise aufgeschnitten, Fig. 3 einen Werkzeughalter des Werkzeugrevolvers nach Fig. 1 mit nicht rotierendem Werkzeug, in einer Seitenansicht und in schematischer Darstellung, und Fig. 4 und 5 zwei Werkzeughalter des Werkzeugrevolvers nach Fig. 1, mit rotierenden Werkzeugen, jeweils in einer schematischen Seitenansicht.
Der in den Fig. 1,2 dargestellte Werkzeugrevolver weist ein den eigentlichen Revolverkopf bildendes Gehäuse 1 auf, das über einen nicht weiter dargestellten Kreuzsupport an einem Maschinengestell 2 in den Koordinatenrichtungen verschieblich gelagert ist. In dem Gehäuse 1 ist bei 3 mittels einer Welle 4 eine Werkzeugscheibe 5 um eine Revolverachse 6 drehbar gelagert. Die Werkzeugscheibe 5 ist mit einer Anzahl entsprechend den einzelnen Werkzeugstationen (vergl. Fig. 2) gleichmäßig verteilt angeordneter, zu der Revolverachse 6 achsparalleler Aufnahmebohrungen 7 versehen.
Die Revolverachse 6 verläuft bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel parallel zu der Achse 8 der Spindel 9 und der Körnerspitze 10 des Reitstockes einer Drehmaschine, doch kann sie grundsätzlich jede beliebige Winkelstellung zu dieser Achse einnehmen.
Die Aufnahmebohrungen 7 sind zur Aufnahme von Werkzeughaltern bestimmt, von denen einige bei 12 bis 14 in den Fig. 2 bis 5 dargestellt sind.
Jeder der Werkzeughalter 12 bis 14 ist mit einem von dem eigentlichen block- oder gehäuseartigen Werkzeughalterungsteil 12a,13a bzw. 14a rechtwinklig abgehenden, zylindrischen Aufnahmeschaft 15 versehen, mit dem der jeweilige Werkzeughalter in der aus den Fig. 1 und 2 ersichtlichen Weise in der zugeordneten Aufnahmebohrung 7 aufgenommen und dort verriegelt ist. Während der Werkzeughalter 12 (Fig. 3) ein nicht rotierendes Werkzeug in Gestalt eines Drehstahles160 trägt, sind die Werkzeughalter 13,14 (Fig. 4,5) jeweils mit einem rotierenden Werkzeug 16 versehen. Zum Antrieb des Werkzeuges 16 ist in dem Aufnahmeschaft 15 bei diesen beiden Werkzeughaltern jeweils eine koaxiale Antriebswelle 17 drehbar gelagert, die an ihrem freien Ende ein mit einer geraden Stirnverzahnung versehenes Antriebsritzel 18 trägt und an ihrem anderen Ende mit dem Werkzeug 16 gekuppelt ist. Bei dem Werkzeughalter 13 ist das Werkzeug 16 koaxial zu der Antriebswelle 18 angeordnet, während bei dem Werkzeughalter 14 zwischen dem Werkzeug 16 und der Antriebswelle 17 ein bei 20 schematisch angedeutetes, in dem gehäuseartigen Halterungskörper 14a untergebrachtes Kegelgetriebe vorgesehen ist, so daß die Antriebswelle 17 und das Werkzeug 16 rechtwinklig zueinander verlaufen. Der Durchmesser des Antriebsritzels 18 ist in beiden Fällen kleiner als der Außendurchmesser des Aufnahmeschaftes 15, so daß dieser unbehindert in die jeweilige Aufnahmebohrung 7 eingeschoben werden kann.
Zum Antrieb der in einzelnen Werkzeugstationen vorgesehenen rotierenden Werkzeuge 16 dient ein über ein Nadellager 21 (oder ein Gleitlager) auf einer- zylindrischen Nabe 22 der Werkzeugscheibe 5 koaxial zu der Revolverachse 6 drehbar gelagerter Zahnring 23, der eine bis in den Bereich der Aufnahmebohrungen 7 reichende gerade Stirnverzahnung 24 trägt, die mit der Verzahnung der Antriebsritzel 18 jeweils in Eingriff steht. Der Zahnring 23 ist axial auf der einen Seite durch eine Ringschulter 25 und auf der anderen Seite durch einen Sicherungsring 38 gesichert. Ihm benachbart ist ein an das Gehäuse 1 angeflanschter Kühlmittelverteilerring 26, dessen Ringkanal 27 mit entsprechenden, in der Werkzeug scheibe 5 angeordneten Kühlmittelkanälen 28 in Verbindung steht, die zu den Werkzeugen in den einzelnen Werkzeugstationen führen.
In dem ortsfesten Kühlmittelverteilerring 26 ist mittels eines Wälzlagers 29 eine zu der Revolverachse 6 koaxiale Vorgelegewelle 30 gelagert, die einenends ein mit einer geraden Stirnverzahnung versehenes und mit der Verzahnung 24 des Zahnringes 23 in Eingriff stehendes Antriebszahnrad 31 und anderenends eine Zahnriemenscheibe 33 trägt, welche über einen Zahnriemen 34 mit der Zahnriemenscheibe 35 eines Antriebsmotors, der beispielsweise als Elektromotor 36 ausgebildet ist, gekuppelt ist. Der Elektromotor 36 ist mit zu der Revolverachse 6 achsparaiieler Welle unmittelbar auf das Gehäure 1 aufgeschraubt; er könnte grundsätzlich auch an anderer Stelle der Maschine angeflanscht spin, da er eine eigene, von der Werkzeugscheibe 5 unabhängige Antriebsquelle für die rotierenden Werkzeuge 16 bildet. Das Ubersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle 17 des jeweiligen Werkzeughalters 13 bzw. 14 und der Vorgelegewelle 30 beträgt 1:1; es wäre aber jede andere Uberstzung denkbar.
Dadurch, daß der Zahnring 23 koaxial zu der Revolverachse 6 angeordnet ist und in den Bereich der Aufnahmebohrungen 7 ragt, können an sämtlichen 12 Werkzeugstationen Werkzeughalter mit rotierenden Werkzeugen vorgesehen werden. Abhüngig von den Gegebenheiten des jeweiligen Einsatzfalles ist es aber auch möglich, einzelne oder alle Aufnahmebohrungen 7 mit Werkzeughaltern 12 mit nicht rotierenden Werkzeugen zu bestücken, ohne daß deshalb eine Änderung an der Werkzeugscheibe oder an dem Werkzeugrevolver überhaupt erforderlich wäre.
Der Werkzeugscheibe 5 ist eine Pxastverzahnung 40 in Gestalt einer Hirth-Verzahnung zugeordnet, die Ifli t reiner entsprechenden Verzahnung 37 an dem Gehäuse 1 zusammenwirkt, um damit eine exakte Positionierung der Werkzeugscheibe 5 während der Bearbeitungsvorgänge zu gewährleisten. Vor dem Weiterschalten der Werkzeug scheibe 5 muß sie deshalb in der durch einen Pfeil 39 in Fig. 1 angedeutenten Richtung axial aus der Rastverzahnung ausgehoben werden, wobei der auf der Werkzeugscheibe 5 gelagerte Zahnring 23 diese Axialbewegung mitmacht. Die Breite der Verzahnung 24 des Zahnringes 23 und die des Antriebszahnrades 31 sind nun derart gewählt, daß sie diese Axialbewegung der Werkzeugscheibe 5 aufnehmen, d.h. miteinander in Eingriff bleiben. Damit kann der Antriebsmotor 36 während des ganzen Schrittschaltvorganges der Werkzeugscheibe 5 eingeschaltet bleiben.
Ersichtlich sind für die Aufnahme der rotierende Werkzeuge 16 tragenden Werkzeughalter 13,14 in der Werkzeugscheibe 5 keine besonderen Vorkehrungen im Bereiche des eigentlichen Revolverkopfes und des Gehäuses 1 erforderlich, was bedeutet, daß bei einem vorhandenen Revolverkopf eine für Werkzeughalter mit nicht rotierenden Werkzeugen eingerichtete Werkzeugscheibe 5 einfach abgenommen und nach dem Anflanschen des als Adapter eingerichteten Kühlmittelverteilerringes 26 an dem Gehäuse 1 die in der Zeichnung dargestellte Werkzeugscheibe 5 mit ihrer beschriebenen Antriebseinrichtung für die Werkzeuge aufgesetzt werden kann.
Leerseite

Claims

Patentansprüche Werk Werkzeugrevolver für Werkzeugmaschinen, insbesondere Drehmaschinen, mit einer in einem Gehäuse um die Revolverachse drehbar gelagerten, mittels eines zugeordneten Schrittschaltantriebes schrittweise weiterschaltbaren Werkzeugscheibe, die eine Anzahl entsprechend den Werkzeugstationen gleichmäßig verteilt angeordneter, zu der Revolverachse achsparalleler Aufnahmebohrungen aufweist, in denen jeweils mit einem Aufnahmeschaft versehene Werkzeughalter vorzugsweise auswechselbar aufgenommen sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Werkzeugscheibe (5) ein von einer eigenen Antriebsquelle (36) antreibbares, zu der Revolverachse (6) koaxiales Zahnrad (23) drehbar gelagert ist, dessen Verzahnung (24) in dem Bereich der Aufnahmebohrungen (7) liegt und daß Werkzeughalter (13,14) mit rotierenden Werkzeugen (16) jeweils eine in dem Aufnahmeschaft (15) drehbar gelagerte Antriebswelle (17) aufweist, die endseitig ein Antriebsritzel (18) trägt, das bei in die jeweilige Aufnahmebohrung (7) von außen her eingeschobenem Aufnahmeschaft (15) mit dem Zahnrad (23) in Eingriff steht.
2. Werkzeugrevolver nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad ein auf der Werkzeugscheibe (5) drehbar gelagerter Zahnring (23) ist.
3. Werkzeugrevolver nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (23) und die Antriebsritzel (18) jeweils eine gerade Stirnverzahnung aufweisen.
4. Werkzeugrevolver nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (23) über eine in einer ortsfesten Lagerstelle drehbar gelagerte, zu der Revolverachse (6) achsparallele und ein mit ihm in Eingriff stehendes Antriebszahnrad (31) tragende Vorgelegewelle (30) angetrieben ist.
5. Werkzeugrevolver nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerstelle der Vorgelegewelle (30) in einem an dem Gehäuse (1) angeflanschten, zu der Werkzeugscheibe (5) koaxialen Kühlmittelverteilerring (26) ausgebildet ist.
6. Werkzeugrevolver nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsquelle durch einen an dem Gehäuse (1) befestigten Antriebsmotor (36) gebildet ist, der mit der Vorgelegewelle (30) gekuppelt ist.
7. Werkzeugrevolver nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer zum Ausheben aus einer Rastverzahnung (37) axial beweglichen Werkzeugscheibe (5) die jeweils gerade Stirnverzahnung des Zahnrades (23) und des Antriebszahnrades (31) eine die Axialverschiebung der Werkzeugscheibe (5) aufnehmende Breite aufweisen.