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Werkzeugmaschine
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugmaschine zum aufeinanderfolgenden
Bearbeiten von Werk stii cken mit verschiedenen Werkzeugen, die in einer Spindel
der Werkzeugmaschine einspannbar sind, mit einem Magazin, in dem die Werkzeuge ringförmig
um die Spindelachse herum angeordnet und in Haltern gehalten sind, wobei beim Werkzeugwechsel
sich
der Halter des in die Spindel einzuspannenden bzw.
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aus der Spindel auszuspannenden Werkzeugs in einer mit der Spindelachse
fluchtenden Lage befindet, weiterhin jeder Halter mit einer eigenen Antriebsvorrichtung
versehen ist, die ihn in die mit der Spindelachse fluchtende Lage (Spannstellung)
und in eine Lage außerhalb der Spindelachse (Magazinstellung) bewegt, ferner der
Halter während der Arbeit des ihm zugeordneten Werkzeuges in einer mit der Spindelachse
fluchtenden Lage bleibt und schließlich die Halter in einem gemeinsamen Träger gehalten
sind, der koaxial zur Spindelachse, relativ zum Spindelstock verschiebbar ist.
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Eine derartige Werkzeugmaschine ist in der älteren Patentanmeldung
P 32 33.934.8 beschrieben. Der Offenbarungsgehalt dieser älteren Patentanmeldung
wird.durch diesen Hinweis auch zur Offenbarung der hier vorliegenden Anmeldung gemacht.
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Bei der bekannten Werkzeugmaschine ist an dem gemeinsamen Träger für
die Halter der Werkzeuge eine Mehrzahl von nach oben weisenden Abschnitten befestigt.
Einer dieser Abschnitte gelangt dann, wenn der Spindelstock nach oben verfahren
wird, in Anlage an einen Anschlag, so daß der Träger im Raum stehen bleibt, während
sich der Spindelstock weiter nach oben bewegt. Infolge dieser Relativbewegung von
Träger und Spindelstock wird das gerade eingesetzte Werkzeug gelöst und kann durch
eine geeignete Fiihrung des Halters aus dem Bereich der Spindel herausgefahren werden,
woraufhin ein anderes Werkzeug in entsprechender
Weise in die Spindel
eingeführt wird. Beim darauffolgenden Herunterfahren des Spindelstocks nimmt dieser
mit einem weiteren Anschlag den gemeinsamen Träger der flalterungen wieder mit,
so daß der am Träger angeordnete Abschnitt von dem zuerst genannten Anschlag abgehoben
wird.
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Bei der in der älteren Patentanmeldung beschriebenen Werkzeugmaschine
ist es mithin erforderlich, den-Spindelstock in der Höhe zu verfahren, um einen
Werkzeugwechsel durchzufijhren. Dabei ist ein Werkzeugwechsel nur in einer bestimmten
Lage des Spindelstocks, nämlich in seiner oberen Endlage möglich.
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Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine
der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß ein Werkzeugwechsel in
einer beliebigen Höhe des Spindelstocks möglich ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine weitere
Antriebsvorrichtung vorgesehen ist, die auch bei ortsfestem Spindelstock ein Verfahren
des Trägers bewirkt.
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Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine hat damit den Vorteil, daß zum
Lösen des Werkzeuges und der hierzu erforderlichen Relativbewegung von Träger und
Spindelstock kein Verfahren des Spindelstocks selbst mehr erforderlich ist, sondern
daß vielmehr durch die weitere Antriebsvorrichtung der Träger relativ zum Spindelstock
in beliebiger
Lage des Spindelstocks verfahren werden kann. Dies
erhöht einmal die Flexibilität der Werkzeugmaschine zum anderen können die Wechselzeiten
fijr die Werkzeuge reduziert werden, da ein Werkzeugwechsel auch unmittelbar oberhalb
des Werkstücks möglich ist und es nicht mehr erforderlich ist, den Spindelstock
in seine obere Endlage zu verfahren.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird der Träger bei nicht
betätigter weiterer Antriebsvorrichtung durch elastische Spannmittel in Anlage an
einem Anschlag des Spindelkopfes gehalten, so lange wie sich der Träger nicht in
einer Werkzeugwechselposition befindet, während zum Erreichen der Werkzeugwechselposition
die weitere Antriebsvorrichtung den Träger gegen die Kraft des Spannmittels zwecks
Freigabe des Werkzeuges entlang der Spindelachse verfährt.
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Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die weitere Antriebsvorrichtung
einfach -ausgebildet werden kann, weil sie nur das Verfahren des Trägers in eine
Richtung, gegen die Kraft des elastischen Spannmittels, beispielsweise einer Schraubenfeder,
bewirken muß. Das Zuriickfahren des Tragers hingegen erfolgt alleine unter dem Einfluß
des Spannmittels, die weitere Antriebsvorrichtung ist hierfür nicht erforderlich.
Auch sichert das elastische Spannmittel die Lage des Trägers während des Bearbeitens
der Werkstbcke.
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Ist die weitere Antriebsvorrichtung. in Ausf1;estaltung der Erfindung
mit einem am Spindelstock fest angeordneten Druckmittelzylinder ausgestaltet, dessen
Kolbenstange am
Trager mittelbar oder unmittelbar angreift, kann
der Trä.-ger durch einfache Steuer uns in die Werkzeug wechselposition gefahren
werden. Die Steuerung wird dann besonders einfach, wenn - wie weiter oben geschildert
- die Riickstellkraft eines elastischen Spannmittels vorhanden ist, da dann der
Kolben mit dem Druckmedium nur von einer Seite beaufschlagbar sein muß.
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Schließlich ist eine Ausfijhrungsformbevorzugt,- bei der die Halter
durch Lenker mit dem Träger verbunden sind, an dem Träger ferner nach oben weisende
Abschnitte angeordnet sind und die Kolbenstange an einem dieser Abschnitte angreift.
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Diese Ausfiihrungsform hat den Vorteil, daß die weitere Antriebsvorrichtung
im oberen Bereich des Spindelstockes angeordnet werden kann, so daß der Raum im
Bereich der Spindel, der praktisch vollkommen -für das Ausfiihren der Werkzeugwechsel
benötigt wird, durch die weitere Antriebsvorrichtung nicht beeinträchtigt wird.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten
Zeichnung.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird in der nechfolgenden Beschreibung näher erläutert Die einzige Figur zeigt:
In
den Phasen a bis f einen Werkzeugwechsel bei einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Werkzeugmaschine.
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Die Werkzeugmaschine weist einen Spindelstock 8 Auf, der an seinem
unteren Ende in eine Spindel 12 iibergeht, die ein Werkzeug 104 trägt. Die Spindelachse
ist mit 80 bezeichnet. Das Werkzeug 104 wird von einem nur schematisch dargestellten
Halter 102 gehalten, der seinerseits von einer Parallelogrammführung, bestehend
aus Lenkern 82 und 83 gehalten wird. Am Lenker 82 greift ein Fortsatz 94 einer Kolbenstange
92 an, die zu einer ersten Antriebsvorrichtung 90 gehört. Diese Antriebsvorrichtung
90 ist, ebenso wie die Lenker 82, 83 an einem Abschnitt 75 bzw. 75' angeordnet.
Sämtliche, zu den verschiedenen Werkzeugen 104, 104' gehörenden Abschnitte 75, 75'
sind an einem gemeinsamen Träger befestigt, der in dem in der Firii>r dargestellten
Ausführungsbeispiel als Rohrabschnitt 65 ausgebildet ist. Der Rohrabschnitt 65 umfaßt
die Spindel 12 und ist auf dieser verschieblich angeordnet. Der Rohrabschnitt 65
wird in der Arbeitsstellung von einer Schraubenzugfeder 22 gegen einen Anschlag
24 des Spindelstocks 8 angedrückt.
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Das Aus- und Einfahren der Werkzeuge 104, 104' mit der erste Antriebsvorrichtung
90 über die Elemente 92, 94, 82, 83, 102 ist in der genannten älteren Patentanmeldung
P 32 33 934 im einzelnen beschrieben und nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
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Am oberen Ende des Spindelstocks 8 ist yermittels einer halterung
98 ein Druckmittelzyl.inder 93 angeordnet, der, mit einer Kolbenstange 95 insgesamt
eine weitere Antriebavorrichtung 91 bildet. Das freie Ende der Kolbenstange 95.
liegt am oberen Ende des Absclmittes 75' an.
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In der Phase a) der Figur ist das Werkzeug 1G4 in der Spindel 12 entspannt
und die Kolbenstange 95 ist in Anschlag am Abschnitt 75'. Die weitere Antriebsvorrichtung
91 wird nun in Phase b) aktiviert und die Kolbenstange 9.5 dz'rückt demzufolge auf
den Abschnitt 75' und schiebt den Rohrabschnitt 65 nach unten, so daß der Halter
102 mit dem Werkzeug 104 nach unten verfahren wird und das Werkzeug 104 die Spindel
12 verläßt.
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In der Phase c) wird nun die Antriebsvorrichtung 90 betätigt, dadurch
schwenken die Lenker 82, 83 in der Figur nach rechts und das Werkzeug 104 wird aus
dem Bereich der Spindelachse 80 entfernt.
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In der Phase d) vollführt die in der Figur links dargestellte Antriebsvorrichtung
90 für ein weiteres Werkzeug 104 die zu Phase c) gegenläufige Bewegung, so daß das
Werkzeug 1041 in die Spindelachse 80 gelangt.
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In Phase e) wird nun die weitere Antriebsvorrichtung 91 abgeschaltet,
so daß die Schraubenzugfeder 22 den Rohrabschnitt 65 wieder nach oben zieht, bis
dieser in Anlage zum Anschlag 24 gerät. Gleichzeitig gelangt auf der rechten Seite
das Werkzeug 104 in eine Ausgangsstellung,
die in der Figur mit
dem Bezugszeichen 30 ein Magazin andeuten soll. Beim Werkzeug 10Li hingegen werden
die Spindelmitnehmer in die Mitnehmernuten des Werkzeugschaftes eingekoppelt und
das Werkzeug 104 dementsprechend gespannt. Die Werkzeugmaschine ist nun wieder bearbeitungs
bereit.
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Phase f) zeigt die Arbeitsstellung der Werkzeugmaschine, in der der
Spindelstock 8 mit fest eingespanntem Werkzeug 104' in seine untere Arbeitsstellung
gefahren wird, in der ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Werkzeug bearbeitet
wird.
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Wie man aus der Figur leicht erkennt, braucht zum Wechsel der Werkzeuge
104, 104' der Spindelstock 8 nur soweit von der Oberfläche des Werkstiickes nach
oben weggefahren zu werden, wie der Arbeitsweg der Kolbenstange 95 ist. Es ist demnach
nicht mehr erforderlich, den Spindelstock 8 in seine obere Endlage zu fahren.