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'Verkseugmaschine
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Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, insbesondere zum aufeinanderfolgenden
Bearbeiten von Xerkstücken rnit verschiedenen Werkzeugen, mit einem Magazin, in
dem die Werkzeuge angeordnet und in Ilalterti gehalten sind, die während der Arbeit
der ihnen zugeordneten Werkzeuge am Werkzeug bleiben, wobei der Halter einen an
der Maschine befestigten Arm und zwei am Arm befestigte Halteteile aufweist, von
denen einer vom Arm lösbar ist, die einen ringförmigen Flansch des Werkzeuge unverlierbar
umgreifen.
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Eine derartige Werkzeugmaschine ist in der älteren Patentan meldung
P 32 33 934.8 beschrieben. Durch diese Bezugnahme wird der gesamte Inhalt dieser
Patentanmeldung zum Inhalt der vorliegenden Anmeldung gemacht. Das eigentliche Werkzeug,
beispielsweise ein Fräser, ist bei derartigen Maschinen in einem Montageteil montiert,
das im allgemeinen einen Kegel aufweist, der zum Eingriff in eine kegelförmige Aufnahmebohrung
der Maschinenspindel bestimmt ist, in der das Werkzeug gespannt wird. Im folgenden
wird diese Einheit aus eigentlichem Werkzeug und Montageteil als "'4erkzeug!' bezeichnet.
Das Montageteil weist dabei den genannten ringförmigen Flansch auf, der dazu dient,
das Werkzeug unverlierbar im Halter zu befestigen, wobei im allgemeinen das Werkzeug
relativ zum Halter noch seitliche Bewegungen und tängsbewegungen ausführen können
muß und sich bei der Arbeit relativ zum stillstehenden Halter dreht.
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Bei der eingangs beschriebenen Maschine wird beim Einrichten und Umrüsten
der Maschine das eine Halteteil des Halters vom Arm vollständig gelöst und muß nach
dem Ansetzen des neuen werkzeugs wieder vollständig befestigt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Maschine so zu vereinfachen,
daß das Auswechseln von Werkzeugen erleichtert ist. Diese Aufgabe wird gemäß der
Erfindung dadurch gelöst, daß die beiden Halteteile in ihrem dem Arm abgewandten
Bereich schwekbr mit im wesentlichen parallel zur erkzeugachse verlaufender Schwenkachse
miteinander verbunden sind.
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Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß deswegen, weil beide Halteteile
nun mit dem Arm unverlierbar verbunden sind, und zwar das eine direkt, das andere
über das erstgenannte halteteil und die Schwenkverbindung das Auswechseln von Werkzeugen
vereinfacht ist, denn wegen der Verbindung durch ein Scharnier o.dgl. nimmt beim
Schließen des Halters das schwenkbar befestigte zweite Halteteil ohne besonderes
Zutun die richtige Stellung ein. Weiter ist von Vorteil, daß zumindest dann, wenn
das zweite halteteil an den Arm herangeklappt ist, bei geeigneter Ausführung das
Werkzeug bereits gegen tierausfallen geschützt ist, zumindest wenn man nicht unvorsichtigerweise
gegen das Werkzeug stößt. Es kann daher die abschließende feste Verbindung des zweiten
Halteteile mit dem Arm, beispielsweise durch einen Knebelverschluß oder eine Flügelschraube,
einfach erfolgen und der Werkzeugwechsel kann insgesamt auch einhändig vorgenommen
werden.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung umgreift das erste Halteteil
den ringförmigen Flansch des Werkzeugs auf einem dinkel von etwa 1800. Der Vorteil
liegt hierbei darin, daß das Werkzeug nach dem Einsetzen lediglich in das erste
halteteil bereits gegen Herausfallen zumindest bei vorsichtiger Handhabung geschützt
ist, also bevor das zweite Halteteil geschlossen wird. Dadurch kann das Auswechseln
des werkzeugs weiter vereinfacht werden.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist das erste @alteteil
zwei parallel zueinander im Abstand angeordnete Platten auf, deren lichter Abstand
geringfigig grt5ßer ist als die Höhe des ringförmigen Flansches des Werkzeuge. Der
Vorteil liegt hier in der einfachen Herstellung, entl der filter kann im wesentlichen
aus genügend krtiget Blechen
und geeigneten Abstandsstücken hergestellt
werden. Dadurch, daß der Abstand zwischen den Platten in der geschilderten Weise
gewählt wird, wird auf besonders einfache Weise die in Längsrichtung des Werkzeugs
wirksame Verbindung mit dem Halter geschaffen. Der lichte Abstand zwischen den Platten
ist größer als die Dicke des ringförmigen Flansches, damit einerseits das Einsetzen
des Werkzeugs in den Halter ohne Schwierigkeiten möglich ist, andererseits aber
auch das für die zuverlässige Arbeit der Maschine erforderliche Spiel vorhanden
ist. Ein derartiges Spiel in Längsrichtung des Werkzeuge ist bei zahlreichen Maschinen
insbesondere zum Einspannen in die Werkzeugspindel erforderlich.
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Das zweite Halteteil, das mit dem ersten Halteteil schwenkbar verbunden
ist, kann in ähnlicher Weise aus zwei im Abstand angeordneten Platten gebildet sein,
wobei das zweite halteteil lediglich die Funktion hat, das Herausfallen des Werkzeugs
aus dem ersten Halteteil zu verhindern.
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In Werkzeugmaschinen der eingangs geschilderten Art werden mitunter
auch sog. Mehrspindelköpfe verwendet, die eine einzige Antriebswelle aufweisen,
die mit der Spindel des Werkzeuge zu verbinden ist, und die mehrere Arbeitsspindeln
aufweisen, beispielsweise eine Anzahl von parallel zueinander angeordneten Bohrern.
Diese Mehrspindelköpfe weisen ein Gehäuse auf, in dem ein geeignetes Getriebe zum
Antrieb der Mehrzahl von Spindeln vorgesehen ist. Das Gehause der Mehrepindelköpfe
muß in einer genau definierten Stellung relativ zum Spindelkopf der Maschine angeordnet
sein.
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Um mit dem oben beschriebenen alter auch derartige MehrspindelkUpfe
halten zu können, ist gemiß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß
in einem der halteteile, vorzugsweise im ersten Halteteil, in Höhe des ringförmigen
Flansches des einzuspannenden Werkzeugs eine Aussparung vorgesehen ist. Diese Aussparung
kann vorzugsweise an der dem Arm abgewandten Seite des ersten Halteteils vorgesehen
sein, und die Aussparung kann insbesondere durch den Zwiscflenraum zwischen zwei
Distanzstücken zwischen den obengenannten Platten gebildet sein.
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Diese geschilderte Aussparung dient dazu, bei einem gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung vorgesehenen Mehrspindelicopf ein Zentrierstück des Mehrepindelkopfes
aufzunehmen, das nactl dem Einsetzen des Mehrepindelkopfes in den Halter durch die
Aussparung hindurchragt. Dieses Zentrierstück bewirkt zumindest annähernd die richtige
Orientierung des Gehäuses des Mehrspindelkopfes, der wie oben erklirt in einer genau
definierten Drehstellung in der Maschine angeordnet sein muß. Um den Mehrspindelkopf
hinsichtlich der Drehstellung des Gehäuses hochgenau einzurichten, ist gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß an der nach außen weisenden Stirnfläche
des erwähnten, durch die Aussparung hindurchragenden Zentrierstücks ein mit einem
drehfest angeordneten Gegenstlick am Spindelstock zusammenwirkender Anschlag befestigt
ist. Dieser Anschlag klnn iiisbesondere die Form einer Gabel haben, die zwischen
sich d:; als runden Bolzen ausgebildete Gegenstück aufnimmt, wodurch die Drehstellung
des Gehäuses des Mehrepindelkopfes suf Bruchteile eines Grade genau definiert werden
kann.
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Dadurch, daß das Gegenstück erst nach dem isetzen des Mehrspitldeltopfes
in den Halter am Mehrspindelkopf befestigt
wird, läßt sich der
allseits geschlossene erfindungsgemäße Halter auch für den geschilderten Mehrspindelkopf
verwenden, der zusätzlich zu der Verbindung seiner Antriebswelle mit der Spindel
der Maschine eine drehfeste Verbindung des Gehäuses mit dem Spindelstock der Maschine
benötigt.
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Es wird auch für die oben beschriebenen Halter an sich, also losgelöst
von der Maschine, Schutz beansprucht.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnung, die erfindungswesentliche
Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln
für sich oder zu mehreren in beliebiger -Kombination bei einer Ausführungsform der
Erfindung verwirklicht sein. Es zeigen Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel
eines Halters, teilweise abgebrochen, Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des
Halters, ebenfalls teilweise abgebrochen, Fig. 3 eine Seitenansicht, in der ein
im geschnitten dargestellten Halter angeordneter Mehrspindelkopf mit der Spindel
einer Werkzeugmaschine in Antriebsverbindung ist, Fig. 4 eine Draufsicht auf den
im Halter gehaltenen Mehrspindelkopf,
Fig. 5 eine Seitenansicht
in Richtung des Pfeils V in Fig. 3, Fig. 6 eine Schemazeichnung.
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In den Fig. 1 und 2 weist ein Halter 1 einen abgebrochen dargestellten
Arm 2 auf, der durch zwei parallel zueinander angeordnete Bleche gebildet ist. Der
Arm 2 ragt nach oben und ist mit einer Werkzeugmaschine verbunden, die in der eiz
angs genannten Patentanmeldung beschrieben ist. Zum Wechsel des Werkzeugs führt
der Arm 2 dabei eine Parallelverschiebung aus, durch die er ein im Halter gehaltenes
Werkzeug aus einer Magazinstellung, die auf -einem um die Spindelachse des Werkzeugs
verlaufenden Kreisbogen liegt, in die Arbeitsstellung in der axialen Verlängerung
der Spindel bringt, und durch eine Längebewegung zwischen Spindel und Werkzeug wird
dann das Werkzeug gespannt. Bei der eingangs genannten Maschine sind zwölf Werkzeughalter
vorgesehen, die maximal insgesamt zwölf Werkzeuge in der Magazinstellung halten
können.
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Am Arm 2 ist ein erstes Halteteil 6 starr befestigt, das zwei parallel
im Abstand übereinander angeordne te Metallplatten 7 und 8 genau gleicher Form aufweist,
deren Abstand durch Abstandsbolzen 9, 10 und 11 gesichert ist. Das Halteteil 6 ist
in nicht näher gezeigter Weise mit dem Arm 2 verschraubt. Wie die Draufsicht der
Fig. 2 zeigt, hat das erste halteteil 6 im wesentlichen die Form eines . . Im bereich
des Abstandebolzens 10 ist ein zweites Halteteil 12 lfn ersten Halteteil 6 um die
Achse ciea Bolzens 10 schwenkbar gelagert. Das zweite Halteteil 12 weist zwei im
Abstand
vone inarlder, und zwar oberhalb der Metallplatte 7 und
unterhalb der Metallplatte 8, angeordnete Metallplatten 14 und 15 auS, und im Bereich
von deren freien Sunde ist ein Blechstreifen 17 eingeschweißt, der einerseits den
Abstand zwischen den Metallplatten 14 und 15 im Bereich von deren freiem Ende sichert
und andererseits an seinem in Fig. 2 rechten Endbereich einen nach außen offenen
Schlitz 20 aufweist, der das Festklemmen des Blechstreifens 17 an der in Fig. 2
dem Betrachter zugewandten Seite des Arms 2 mittels einer Mutter 22 ermöglicht,
die auf einen schwenkbar gelagerten Gewindebolzen 24 aufgeschraubt ist, so daß nach
dem Lockern der Mutter 22 der Gewindebolzen in Fig. 2 nach rechts geschwenkt werden
kann und damit den Blechstreifen 17 freigibt. Die Metallplatten 14 und 15 sind in
der Draufsicht der Fig. 1 bogenförmig und somit an die Außenkontur des einzuspannenden
Teils eines Werkzeugs angepaßt.
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In den Halter nach Fig. 1 und 2 können die üblichen ,Çerkseuge eingespannt
werden. Fig. 3 bis 5 zeigen, daß in den falter 1 auch ein Mehrspindelkopf 30 eingespannt
werden kann. Dieser Mehrspindelkopf 30 ist nur in seinem oberen Teil gezeigt, die
Mehrzahl von an seiner Unterseite herausragerlderl, einzelne Bohrer tragenden Spindeln
ist nicht gezeigt. Der Mehrspindelkopf 30 weist ein Gehäuse 32 auf, das während
der Arbeit der Werkzeugmaschine drehfest sein muß. hierzu ist oberhalb des Gehäuses
32 ein mit dem Gehäuse drehfestes, im wesentlichen kreisringförmiger Flansch 34
vorgesehen, der wie auch bei den einfachen Werkzeugen zur Aufnslhme zwischen den
Platten 7 und 8 des alter 1 vorgesehen ist. Dieser Flansch 34 trägt auf seiner in
den PiD. 3 und 4 nach links weisenden Seite ein Zentrierstück 36, das durch den
Zwischenraum 37 zwischen den beiden Distanzbolzen
9 und 10 hindurchragt.
Die Länge des Zentrierstücks 36 ist so bemessen, daß bei aufgeklapptem zweitem Halteteil
12 der Flansch 34 des Mehrspindelkopfes 30 in den Halter 1 eingesetzt werden kann,
wobei das Zentrierstück 36 zwischen den beiden Distanzetücken 9 und 10 hindurchgeführt
wird. Die Stirnfläche 38 des Zentrierstücks 36 ragt dabei über die dem Arm 2 abgewandte
Seite des ersten Halteteils 6 hinaus. An dieser Stirnfläche 38 ist ein Anschlag
40 mittels einer Schraube 42 unbeweglich befestigt, der zwei nach oben ragende Gabelzinken
44 trägt, die zwischen sich einen Zwischenraum einschließen, in den passend ein
runder Bolzen 46 eingreift, der am drehfesten Spindelstock 48, der die rotierend
angetriebene Spindel lagert, befestigt ist.
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Wenn der Mehrspindelkopf 50 aus der oben erläuterten Magazinstellung
durch den Halter 1 in den Bereich unterhalb des Spindelstocks 48 bewegt wird und
dann angehoben wird, damit der Kegel 52, der an seinem oberen Ende einen zum Ergreifen
durch eine Greifvorrichtung bestimmten Knopf 54 trägt, in die Spindel eingeführt
wird, um in dieser gespannt zu werden, so bewirkt der Bolzen 46, der zwischen die
Gabelzinken 44 eingreift, die genaue Ausrichtung des Gehäuses 32.
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Eine derartige Ausrichtung ist deswegen möglich, weil der Flansch
34 im Halter 1 mit Spiel gehalten ist.
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Wie aus Fig. 4 erkennbar ist, umschließt das erste Halteteil 6 den
Flansch 34 auf einem Winkel von etwas mehr als 1800.
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In der Fig. 6 ist schematisch die Bestückung des Magazins der eingangs
beschriebenen Maschine, die mit den erfindungsgemäßen Haltern ausgerüstet ist, an
einem Beispiel gezeigt,
bei dem vier Mehrspindelköpfe 30 im Magazin
enthalten sind und drei einfache Werkzeuge, beispielsweise Fräser 60. Die Maschine
verfügt über die Möglichkeit, insgesamt zwölf alter 1 zu montieren, und in diesen
Haltern können maximal zwölf Werkzeuge 60 gehalten sein. Die Mehrspindelköpfe 30
ragen jedoch so weit über die Halter hinaus, daß an denjenigen Plätzen des Magazins,
die den Mehrspindelköpfen unmittelbar benachbart sind, der Raum für einen Halter
1 zu eng wird, -an diesen Stellen müssen daher die Halter entfernt werden. Diese
Stellen, an denen an sich Halter montiert sein können, wegen des Vorhandenseins
der Mehrspindelköpfe 30 jedoch im beschriebenen Bestückungsbeispiel nicht montiert
sind, sind in Fig. 6 mit dem Bezugszeichen 65 bezeichnet.
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Die Maschine kann somit beispielsweise zwölf einfache Werkzeuge 60
im Magazin enthalten oder sechs Mehrspindelköpfe 30 oder, wie im Beispiel der Fig.
6, vier Mehrspindelköpfe 30 und drei einfache Werkzeuge 60.
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In der schematischen Darstellung der Fig. 6 ist noch die Lage der
insgesamt zwölf Bolzen 46, die am Spindelkopf 48 angeordnet sind, gezeigt. In Fig.
3 und 5 ist der einfacheren Darstellung wegen jeweils nur ein Bolzen 46 gezeigt,
undd zwar derjenige, der mit dem gerade in die Spindel einge-spannten Mehrspindelkopf
30 zusammenwirkt. Da jedoch bei der Maschine die Möglichkeit bestehen soll, in jeden
der zwölf Halter einen Mehrspindelkopf einzusetzen, sind auch insgesamt zwölf Bolzen
46 vorgesehen. Der Anschlag 40 mit seinen Gabelzinken 44 ist in Umfangerichtung
gesehen so schmal, daß dieser Anschlag nicht mit anderen Bolzen kollidieren kann,
die dem in Fig. 3 und 5 eingezeichneten Bolzen 46 benachbart sind.
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