DE3431091C2 - - Google Patents
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- B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
- B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
- B23Q3/1552—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling parts of devices for automatically inserting or removing tools
- B23Q3/15526—Storage devices; Drive mechanisms therefor
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23Q3/15713—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle
- B23Q3/1572—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle the storage device comprising rotating or circulating storing means
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- B23Q2003/15527—Storage devices; Drive mechanisms therefor the storage device including means to latch tools
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Kettenmagazin für Werkzeugma
schinen, insbesondere für Bearbeitungszentren, der im
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.
Aus der DE-OS 20 00 779 ist ein derartiges Kettenmagazin
bekannt, bei welchem die einzelnen Kettenglieder als Werk
zeugaufnahmen ausgebildet sind und die Bewegung der Mit
telachsen dieser Werkzeugaufnahmen in der Bewegungsbahn
der Gelenkachsen der Endloskette erfolgt. Zur Vermeidung
von Schlingerbewegungen sind die einzelnen Kettenglieder
an ortsfesten Führungsschienen bis zum jeweiligen Teil
kreisdurchmesser der Kettenräder geführt. Aufgrund der
hohlzylindrischen Ausbildung der Werkzeugaufnahmen können
die mit den Spanwerkzeugen fest verbundenen Werkzeughal
ter, z. B. die Iso-Kegel, nur in der Achse der Werkzeug
aufnahmen eingeschoben werden, wodurch die Anwendungsmög
lichkeiten dieses Kettenmagazins nur auf einen bestimmten
Werkzeugmaschinen-Typ begrenzt ist, bei welchem die ein
zelnen Werkzeuge durch axiale Vorschubbewegungen der ver
tikalen Arbeitsspindel gewechselt werden. Darüber hinaus
wird bei diesem bekannten Kettenmagazin ein sog. Polygon
effekt wirksam, der sich insbesondere bei in mehreren
Schleifen verlegten langen Endlosketten durch stoßartige
Ruckbewegungen bemerkbar macht.
Aus der DE-OS 21 43 383 ist ein Werkzeugmagazin mit einer
endlosen Führungs- oder Fahrschiene bekannt, an welcher
eine Reihe von verschiebbaren Schlitten geführt und durch
eine gesonderte Einrichtung angetrieben sind. Jeder
Schlitten enthält eine Werkzeugaufnahme zur lösbaren Hal
terung eines Werkzeugs.
Aus der DE-OS 25 25 212 ist ein weiteres Kettenmagazin be
kannt, bei welchem die einzelnen Werkzeugaufnahmen durch
Zwischenlaschen gelenkig miteinander verbunden sind, wobei
die von den Mittelachsen der Werkzeugaufnahmen beschriebe
ne Bahnkurve in einem bestimmten Abstand außerhalb der von
den Gelenkbolzen beschriebenen Bahnkurve verläuft. Auf
grund der verwendeten Zwischenlaschen hat dieses Kettenma
gazin eine verminderte Speicherkapazität. Da die Bewe
gungsbahn der Werkzeuge außerhalb der Bewegungsbahn der
eigentlichen Kette verläuft, ergeben sich insbesondere in
den Anfahr- und Abrems-Phasen des Kettenmagazins hohe Mo
mente und damit Belastungen der Kettengelenke.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kettenmagazin für Werk
zeugmaschinen in Form von mehreren parallelen Schleifen zu
schaffen, das eine hohe Speicherkapazität besitzt und das
eine sichere und zuverlässige Führung der Werkzeuge bei
verminderter Belastung insbesondere der Kettengelenke ge
währleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Kettenmagazin der eingangs genannten Art durch die kennzeichnen
den Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der einzelnen Ket
tenglieder mit den beiden in Kettenlängsrichtung schrägen
einstückig miteinader verbundenen Zugstegen im Unterteil
wird eine in sich verwindungssteife Kettenkonstruktion und
darüber hinaus auch eine sichere Halterung der mit unter
schiedlichen Werkzeugen bestückten Werkzeughalter (Steil
kegel) erzielt. Da die Achsen der teilzylindrischen und
seitlich offenen Werkzeugaufnahmen sich in der Bewegungs
bahn der Gelenkbolzen befinden, werden Momente beim Anfah
ren und Abbremsen des Magazins vermieden und damit die Be
anspruchungen der Gelenkbolzen vermindert. Gleichzeitig
werden Kollisionen der Werkzeugaufnahmen beim Einlaufen
der jeweiligen Kettenglieder in die Kettenräder vermieden.
Den ruckartige Kettenbeanspruchungen verursachenden Poly
goneffekten wird durch eine Zwangsführung der Kettenge
lenkbolzen und ggf. auch der Werkzeugaufnahmen bis zum
größten Durchmesser des jeweiligen Kettenrad-Teilkreises
entgegengewirkt, was zu einem weiter verbesserten ruhigen
Lauf des Kettenmagazins führt.
Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfin
dung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbei
spiel der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Kettenmagazin in schematischer
Draufsicht;
Fig. 2 den Ausschnitt A in Fig. 1 in ver
größerter teilgeschnittener Drauf
sicht;
Fig. 3 einen Teilschnitt III-III in Fig. 2;
Fig. 4 den Ausschnitt B in Fig. 1 in ver
größerter Draufsicht.
Das in Fig. 1 dargestellte Kettenmagazin umfaßt
eine in fünf Schleifen I-V verlegte Endloskette 1,
die um insgesamt sieben Kettenräder 2 bis 8 geführt
ist. Das mittlere Kettenrad 5 wird von einem mit der
Programmsteuerung der Werkzeugmaschine gekoppelten
Elektromotor 9 angetrieben.
Wie dargestellt, werden die einzelnen Kettenglie
der 10 von den Werkzeugaufnahmen gebildet, die so aus
gebildet und angeordnet sind, daß die vertikale Achse 12
ihrer teilzylindrischen Ausnehmungen 11 sich ständig
in der Bewegungsbahn 21 der Kettenbolzen 20 befinden. Da
durch ergibt sich einmal eine wesentliche konstruktive
Vereinfachung, weil die bisher üblichen gesonderten
Kettenlaschen entfallen können, und zum anderen wird
bei geringstmöglichem Zwischenabstand zwischen den ein
zelnen Werkzeugaufnahmen ein Umlauf um die Kettenräder
4, 6 mit sich nach radial innen öffnenden Werkzeugauf
nahmen ermöglicht, ohne daß deren Durchmesser vergrößert
werden müßte.
Wie dargestellt, ist die Endloskette 1 auf allen
geradlinigen Abschnitten beidseitig durch Laufrollen
und ortsfest verlegte beidseitige Führungsschienen 13,
14 geführt. Die genaue Anordnung und Wirkung der Füh
rungsschienen wird anhand der Fig. 2 im einzelnen be
schrieben.
Im geraden stirnseitigen Abschnitt zwischen den
beiden Umlenkrollen 3 und 8 kann ein Ablage
tisch 15 für den Ein- und Ausbau der Werkzeuge
in die Kettenglieder bzw. Werkzeugaufnahmen des Maga
zins angeordnet sein.
Die Fig. 2 und 3 zeigen den Ausschnitt A in Fig. 1,
wobei auf der linken Hälfte der Fig. 2 zwei Kettenglie
der 10 im unteren Teil geschnitten und im rechten Teil
dieser Fig. 2 ein Kettenglied in Draufsicht dargestellt
sind. Fig. 3 zeigt den Schnitt III-III in Fig. 2 ge
dreht gezeichnet. Wie ersichtlich, ist der Unterteil
jedes Kettengliedes 10 aus zwei vertikalen Stegen 16,
17 gebildet, die im mittleren Teil einstückig mitein
ander verbunden sind und an ihren Enden Bohrungen 18,
19 zur Aufnahme von Gelenkbolzen 20 aufweisen. Die
Achsen dieser Gelenkbolzen 20 bewegen sich auf der strich
punktierten Linie 21. Im Steg 16 ist ein Querzapfen 22
festgelegt, der an jedem Ende eine Laufrolle 23, 24
trägt. Ferner sind an bestimmten Gliedern unmittelbar
vor den Laufrollen Bürsten 25, 26 befestigt.
Der Gliederunterteil geht über ein bogenförmiges
Zwischenstück 27 in das Gliedoberteil mit der eigent
lichen Werkzeugaufnahme 12 über. Wie aus dem rechten
Teil der Fig. 2 sowie aus Fig. 3 ersichtlich, enthält
die Werkzeugaufnahme eine untere Platte 28 mit
einem Ausschnitt 29. Über Zwischenstücke 30, 31 ist
mit vorgegebenem Zwischenabstand eine Platte 32 be
festigt, die ebenfalls einen mittleren Ausschnitt 33
aufweist und an deren beiden seitlichen Federlaschen
34 Klemmstücke sitzen, die in eine entsprechende Um
fangsnut am Werkzeug-Kegel einschnappen. Vertikale
Laufrollen 35, 36 dienen zusammen mit - nicht darge
stellten - Führungsschienen der Seitenführung der
Ketten.
In Fig. 4 ist ein Teil des Kettenrades 5 in ver
größerter Draufsicht dargestellt. Das Kettenrad weist
an seinem Außenumfang halbkreisförmige Ausschnitte 40
auf, die durch Stege 41 voneinander getrennt sind. In
den radialen Enden dieser Stege 41 befinden sich halb
kreisförmige kleinere Ausschnitte 42, in die sich die
vertikalen Führungsrollen 35, 36 beim Einlaufen der
Endloskette auf das Kettenrad einlegen. Führungsschie
nen 43, 44 für die Seitenführung der Ketten enden an
der -strichpunktiert dargestellten - Linie 45, die
den größten Quer-Durchmesser des Kettenrades 5 dar
stellt. Dabei ist die jeweils äußere Führungsfläche
dieser Schienen 43, 44 so positioniert, daß die Lauf
rollen 35, 36 von der Schiene stoßfrei in die Ausnehmun
gen des Kettenrades einlaufen. Dadurch wird ein "Polygon
effekt" vermieden, der sich ohne diese Führung aufgrund
der Durchmesseränderungen des Kettenrades ergeben würde.
Die Ausschnitte 40 im Kettenrad sind so gewählt, daß
sich die Werkzeugaufnahmen stoßfrei einlegen.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte
Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können die
Werkzeugaufnahmen auch als gesonderte Bauteile aus
gebildet sein, die dann auf die winkelförmigen Ketten
glieder aufgeschraubt werden.
Claims (5)
1. Kettenmagazin für Werkzeugmaschinen, insbesondere für
Bearbeitungszentren, bestehend aus einer Endloskette
mit Werkzeugaufnahmen, einer Tragkonstruktion mit
Kettenführung an oder neben der Werkzeugmaschine und
mit angetriebenen Kettenrädern, wobei die Werkzeugauf
nahmen mit ihrer Mittelachse in der Verbindungslinie
der Kettengelenke angeordnet sind und die bis zum
Teilkreisdurchmesser der Kettenräder an ortsfesten
Führungsschienen geführten Kettenglieder selbst die
Werkzeugaufnahmen bilden,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Kettenglied (10) in seinem Unterteil zwei
in Kettenlängsrichtung schräge, einstückig verbundene Zugste
ge (16, 17) mit je einer Bohrung (18, 19) am freien
Ende zur Aufnahme eines Kettengelenks (20) und in
seinem die Werkzeugaufnahme bildenden Oberteil einen
teilzylindrischen Ausschnitt (29) mit Klemmorganen
(34) zur lösbaren Halterung eines Werkzeug-Kegels
aufweist.
2. Kettenmagazin nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Kettenglied (10) an seinem Unterteil durch
horizontale Laufrollen (23, 24) und an seinem Ober
teil durch vertikale Laufrollen (35, 36) an ortsfesten
Schienen (14) geführt ist.
3. Kettenmagazin nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Unterteile der Kettenglieder (10) über bogenför
mige Zwischenstücke (27) mit den die Werkzeugaufnahmen
(12) bildenden Oberteilen verbunden sind.
4. Kettenmagazin nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die vertikalen Führungsrollen (35, 36) beim Ein
laufen der Endloskette in das Kettenrad (5) in halbkreis
förmige Ausschnitte (42) am Außenumfang der Kettenrad-
Stege (41) einlegen und daß die jeweils äußere Führungs
fläche von Führungsschienen (43, 44) für die Seitenfüh
rung der Ketten so positioniert ist, daß die vertikalen
Laufrollen (35, 36) von der jeweiligen Führungsschiene
stoßfrei in die Ausschnitte (42) des Kettenrades (5)
einlaufen.
5. Kettenmagazin nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Endloskette (1) in fünf Schleifen (I bis V) ver
läuft und um insgesamt sieben Kettenräder (2 bis 8) ge
führt ist, wobei das mittlere Kettenrad (5) von einem
Elektromotor (9) angetrieben ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843431091 DE3431091A1 (de) | 1984-08-23 | 1984-08-23 | Kettenmagazin fuer werkzeugmaschinen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843431091 DE3431091A1 (de) | 1984-08-23 | 1984-08-23 | Kettenmagazin fuer werkzeugmaschinen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3431091A1 DE3431091A1 (de) | 1986-03-06 |
DE3431091C2 true DE3431091C2 (de) | 1989-10-19 |
Family
ID=6243742
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19843431091 Granted DE3431091A1 (de) | 1984-08-23 | 1984-08-23 | Kettenmagazin fuer werkzeugmaschinen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3431091A1 (de) |
Cited By (1)
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DE102007016153B3 (de) * | 2007-04-02 | 2008-07-24 | Schwäbische Werkzeugmaschinen GmbH | Werkzeugmaschine mit Werkzeugmagazin |
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GB1364645A (en) * | 1970-08-28 | 1974-08-29 | Olivetti & Co Spa | Machine tool with automatic toolchange |
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- 1984-08-23 DE DE19843431091 patent/DE3431091A1/de active Granted
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Also Published As
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DE3431091A1 (de) | 1986-03-06 |
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