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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schäl- oder
Schabmaschine mit automatischem Schneidenaustausch, wodurch
ermöglicht wird, eine Schabschneidvorrichtung für eine zur
Endbearbeitung von Getrieben verwendete Schäl- oder
Schabmaschine automatisch zu wechseln.
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Während gegenwärtig fast alle Werkzeugmaschinen mit
automatischen Wechselmechanismen für Werkzeuge versehen sind,
wurde eine Schäl- oder Schabmaschine noch nicht mit einem
solchen automatischen Werkzeugwechsler ausgerüstet.
Hierfür werden die folgenden Gründe in Betracht gezogen: die
Schab-Schneidvorrichtung ist dünnwandig und besitzt eine
geringe Dicke hinsichtlich ihres Durchmessers, so daß es
fast unmöglich ist, sie an der Schneiden-Kopfspindel durch
Kegelpassung zu befestigen und es ist schwierig, sie zu
zentrieren, so daß sie zur Spindel paßt, ohne zu kippen;
die Ausrüstung zur Herstellung und zum Nachschleifen der
Schneidenvorrichtung ist eine solche, daß sie dünnwandige
Schneidenvorrichtungen traditionsgemäß bei der Entwicklung
der Schabmaschine bis heute behandelt.
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Eine Technik gemäß dem Stand der Technik zum schnellen
Wechsel einer Schab-Schneidenvorrichtung ist in der
japanischen PS 33053/1983 offenbart. Nach diesem Stand der
Technik ist die Schneiden-Kopfspindel derart konstruiert,
daß sie durch ein gleitendes Teil gehalten wird, das
entlang der Spindelachse verschiebbar ist und daß eine
Vielzahl von Schneidenvorrichtungen vorher auf der Spindel
geladen werden und nur eine Schneidenvorrichtung kann
jeweils ausgewählt und in die Arbeitslage durch Gleiten
des gleitenden Teils gebracht werden.
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Beim vorbeschriebenen Stand der Technik, bei dem eine
Schneidenvorrichtung durch Bewegung der Spindel zusammen
mit dem gleitenden Teil des Schneidenkopfes ausgewechselt
wird, wird eine verhältnismäßig langes Bauteil bewegt und
die Anzahl der Schneiden, die durch seine Bewegung
gewechselt werden können, ist auf zwei oder maximal drei Stück
begrenzt. Auch wird längere Zeit beansprucht, erneut zwei
oder drei Schneidenvorrichtungen auf der Spindel zu laden.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Schäl- oder Schabmaschine vorzusehen, die es ermöglicht,
die Schneidenvorrichtungen automatisch zu wechseln, indem
die Schneidenvorrichtungen selbst in der Weise konstruiert
sind, daß sie für den automatischen Wechsel geeignet sind
und einen Mechanismus, so daß die Schneidvorrichtung zur
Spindel paßt, ohne zu kippen.
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Aus der DE-A-28 18 018 ist es bekannt, ein Werkzeug,
insbesondere eine Fräsmaschine, mit einem automatischen
Mechanismus zum Wechseln des Werkzeugs auszurüsten. Der
offenbarte automatische Werkzeugwechsler ist jedoch zur
Verwendung in einer Schäl- oder Schabmaschine nicht
geeignet, weil die Schabmaschine eine dünnwandige
Schab-Schneidenvorrichtung bearbeitet, und die herkömmlichen
Greifvorrichtungen zum Greifen eines Fräsers an seinen beiden
Seiten ist nicht zum Halten einer dünnwandigen Schab-
Schneidvorrichtung geeignet.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die vorliegende Erfindung
eine Schäl- oder Schabvorrichtung mit automatischem
Schneidenaustausch vor, mit einem Tisch, der durch ein
Stützbett gehalten wird, einem Paar Kopfstücke auf dem
Tisch, einem Ständer, der senkrecht an dem Stützbett
befestigt ist, einem Schneidkopf, der auf dem Ständer durch
einen Antriebsmotor angehoben und herabgelassen wird,
einer drehbaren Schneidvorrichtung zum Bearbeiten von
Getrieben, die am Schneidkopf befestigt werden kann,
mit einem Wagen, der der Schneidvorrichtung mitsamt dem
Schneidkopf näher kommen oder sich von ihr entfernen kann
und an dem Schneidkopf und zwar entlang der Achse der
Schneidvorrichtung durch Antriebsmittel für die
Arbeitsbewegung, um die Schneiden im Schneidkopf durch Anlage
oder Abnahme, wie benötigt, auszuwechseln, wobei der
Schneidkopf eine Spindel einschließt, ferner eine
Klemmstange und Antriebsmittel für die Hin- und Herbewegung,
wobei die Spindel durch einen Antrieb gedreht wird und mit
einem Schneiden-Anlageschritt versehen ist, der in einer
ein wenig zurückgenommenen Lage von der Endfläche an einem
Ende der Spindel vorgesehen ist, einem mit Schneiden
beladenen Teil mit einem vorstehenden Keil an dem Seitenende
und mit einem Durchgangsloch, das sich auf der
Spindelachse erstreckt, wobei die Klemmstange in dem
Durchgangsloch gleitend befestigt ist, und mit einem Loch zum Halten
des Stiftes mit einer Achse, die mit der Spindelachse
fluchtet und die sich von der Endfläche auf dem
Schneiden-Ladeteil erstreckt, wobei die Klemmstange mit
einem Klemmteil versehen ist, das an der Wand der
Klemmstange vorgesehen ist, die das den Stift haltende Loch
umfaßt und das in radialer Richtung des den Stift
haltenden Lochs löst oder anspannt, und zwar gemäß dem Vortrieb
oder Rücklauf der Klemmstange, wobei das Antriebsmittel
für den Vortrieb und den Rücklauf an der Spindel befestigt
ist, und zwar am Ende der anderen Seite des Schneiden-
Ladeteils, um die Klemmstange für den Vortrieb und den
Rücklauf anzutreiben, weiterhin umfaßt jede
Schneidvorrichtung ein Paßloch, das konzentrisch mit der
Schneidvorrichtung ausgebildet
ist, das an einer Endfläche öffnet und an der anderen
Endfläche durch eine Dichtwand der Schneidvorrichtung
geschlossen ist, und mit einer Keilnut zur Aufnahme des
Keils, die an dem Schneiden-Ladeteil angebracht werden
kann, und mit einer Halte-Endfläche, die am Schneiden-
Bestimmungsschritt anliegt, wenn sie zum
Schneiden-Ladeteil befestigt ist, weiterhin mit einem Stift, der sich am
seiner Achse fluchtend mit der Schneidenachse von der
Dichtwand erstreckt und mit der Schneidenachse von der
Dichtwand anliegt, und zwar durch das Paßloch und über die
Halte-Endfläche, wobei der Stift fest in das den Stift
haltende Loch eingesetzt wird, wenn er zum
Schneiden-Ladeteil befestigt ist, wobei der Stift mit einem Klemmteil
versehen ist, der durch das Klemmteil geklemmt werden
kann, wenn die Klemmstange in das eingesetzte Stadium
gleitet, und ein zu greifendes Teil ist am Ende der
Schneidvorrichtung auf der anderen Seite der
Halte-Endfläche vorgesehen, wobei der Wagen ein
Schneiden-Wechselarm besitzt, der drehbar an einer Stützwelle befestigt
ist und der sich in rechten Winkeln mit der
Vortriebsrichtung des Wagens erstreckt und gedreht wird, so daß
entweder eine Endfläche oder die andere Endfläche ausgewählt
wird und zu einer Lage gebracht wird, in der sie dem
Schneiden-Ladeteil zugekehrt ist und der
Schneiden-Wechselarm an jeder Endfläche mit einem
Schneiden-Phasensetzinstrument,um die Drehphase in der Umfangsrichtung
konstant zu halten, und mit einem Glied, das auf der Achse
der Spindel liegt, wenn die Endfläche in der zugekehrten
Lage positioniert ist, weiterhin mit Drehantriebsmitteln
zum Drehen des Schneiden-Wechselarms und mit einem
beweglichen Spannmittel, das an jeder Endfläche des Schneiden-
Wechselarms vorgesehen ist, das derart konstruiert ist,
daß die Schneidvorrichtung durch das Teil gegriffen wird,
während die Schneidvorrichtung am Glied in einer mittigen
Lage anliegt und die Drehphase durch das
Schneiden-Setzinstrument festgelegt wurde, weiterhin mit einem Kontroll-
Antriebsmittel, das an dem Schneiden-Wechselarm angebracht
ist und das wahlweise die beweglichen Spannmittel an jeder
Endfläche des Wechselarms betreibt, so daß das Spannmittel
die Schneidvorrichtung greifen kann.
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Die vorliegende Erfindung sieht eine Schäl- oder
Schabmaschine mit automatischem Schneidenaustausch vor, die in
der Lage ist, die Schneidvorrichtung schnell zu wechseln,
wobei die Anzahl der Schneiden, wie weiter unten
beschrieben, nicht begrenzt ist. Die auf dem
Schabmaschinenkörper geladene Schneidvorrichtung wird also genau
und schnell in jeder Richtung der Schneidvorrichtung in
folgender Weise lokalisiert: die Schneidvorrichtung wird
bezüglich ihrer Dickenrichtung durch Anlage der
festgelegten Endfläche der Schneidvorrichtung auf dem festgelegten
Schritt der Schneidvorrichtung des Spindelendteils
lokalisiert. Das radiale Zentrieren erfolgt durch Einstecken des
Stiftes, der durch das Paßloch der Schneidvorrichtung von
einer Endfläche der Schneidvorrichtung vorsteht, in das
den Stift haltende Loch in der Klemmstange innerhalb der
Spindel. Wenn der Schneiden-Wechselarm geladen wird, wird
die Drehphase in Umfangsrichtung durch das
Schneiden-Phasensetzinstrument festgelegt, um die Spindel zu laden. Die
Schneidvorrichtung wird durch bewegliche Spannmittel des
Schneiden-Wechselarms gehalten und wird zu einer Lage
bewegt, in der sie der Wellenendfläche zugekehrt ist, wenn
sich der Wagen bewegt. Sodann wird die Schneidvorrichtung
entlang der Spindelachse durch das Glied des Schneiden-
Wechselarms gedrückt, wodurch der Stift gleichmäßig in das
den Stift haltende Loch ohne Kippen eingesetzt wird.
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Nach dem Einsetzen des Stiftes wird das Klemmen schnell
und sicher durch das Klemmelement und dem geklammerten
Teil durchgeführt, wenn die Klemmstange in axialer
Richtung gleitet. Da der Schneiden-Wechselarm derart
angeordnet ist, daß er sich dreht, so daß die eine Endfläche
oder die andere Endfläche ausgewählt und in eine Lage
gebracht wird, daß sie dem Schneiden-Ladeteil zugekehrt
ist, ist es möglich, daß der Schneiden-Wechselarm die
nächste zu verwendende Schneide hält, während die geladene
Schneide zum Bearbeiten benutzt wird. Sobald die
Bearbeitung beendet ist, kann sich der Wagen zum Schneiden-
Ladeteil bewegen, so daß eine Endfläche des Schneiden-
Wechselarms die verwendete Schneide hält und danach wird
der Schneiden-Wechselarm rückwärts gefahren, um die
Spindel mit einer Schneidvorrichtung auf der anderen
Endfläche zu laden, wodurch die für den Schneidenwechsel
benötigte Zeit verringert wird.
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Die Erfindung wird im folgenden weiterhin durch die
Beschreibung von Ausführungsformen in Bezug auf die
Zeichnungen beschrieben. Die Erfindung ist nicht durch diese
Ausführungsformen begrenzt, sondern es sind verschiedene
Abwandlungen möglich, ohne vom Rahmen der Ansprüche
abzuweichen.
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Die Zeichnungen zeigen eine erfindungsgemäße Maschine. Es
zeigt:
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Fig. 1 - eine Vorderansicht der hauptsächlichen
Teile der Maschine;
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Fig. 2 - eine Vorderansicht des hauptsächlichen
Teils, teilweise in einem
unterschiedlichen Zustand als in Fig. 1;
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Fig. 3 - eine Vorderansicht mit Abänderungen
nach den Fig. 1 und 2;
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Fig. 4 - eine Vorderansicht, teilweise mit
anderen hauptsächlichen Teilen im
vertikalen Schnitt;
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Fig. 5 - eine Seitenansicht des anderen
hauptsächlichen Teils im vertikalen Schnitt;
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Fig. 6 - eine Seitenansicht, teilweise mit dem
anderen hauptsächlichen Teil der Fig. 5
in einem anderen vertikalen Schnitt;
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Fig. 7 - eine Schnittansicht entlang der Linie
VII-VII von Fig. 5;
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Fig. 8 - eine schematische Vorderansicht der
gesamten Maschine;
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Fig. 9 - eine schematische Seitenansicht der
gesamten Maschine;
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Fig.10 - eine schematische Draufsicht auf die
gesamte Maschine;
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Fig.11 - ein Folgediagramm des Schneidenwechsels.
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Die Konstruktion des Maschinenkörpers in den
Ausführungsbeispielen ist typisch in den Figuren 8 und 10 dargestellt
und ist die gleiche wie die herkömmlichen Typen.
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Auf der oberen Fläche des Tisches 31, der auf dem
Stützbett 30 im unteren Teil der Maschine angebracht ist, sind
rechte und linke Kopfstücke 32 und 33 vorgesehen, um ein
zu bearbeitendes Getriebe G zu halten, und der Schneidkopf
1 wird vom Ständer 34 gehalten, der senkrecht auf dem Bett
30 angebracht ist, so daß er angehoben und herabgelassen
werden kann und um die vertikale Achse, die durch die
Getriebe-Bearbeitungslage verläuft, gedreht werden kann.
Zum Anheben und Herablassen des Schneidkopfes 1 ist ein
Höhenantriebsmotor 35 auf dem Ständer 34 angebracht und um
die Spindel 2 des Schneidkopfes 1 zu drehen, ist ein
Schneidantriebsmotor 36 auf dem Schneidkopf 1 angebracht.
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In dieser Schabmaschine ist ein Schneiden-Ladeteil 3 im
Schneidkopf 1 (Fig. 8 und 9) an einem Ende der Spindel 2
vorgesehen, wie in Fig. 1 gezeigt. Auf der Spindel 2 ist
der Schneiden-Bestimmungsschritt 5 am innern Ende des
Schneiden-Ladeteils 3 ausgebildet, und das Durchgangsloch
6 ist in der Spindel 2 auf seiner Achse ausgebildet.
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Ein Durchgangsloch 6 der Spindel 2 hält die Klemmstange 8,
die sich durch Vorwärts- und Rückwärtsantriebsmittel
vorwärts und rückwärts bewegen kann, die an der Spindel 2 auf
der anderen Seite des Schneiden-Ladeteils 3 befestigt
sind.
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Diese Klemmstange 8 erstreckt sich von benachbart der
Endfläche des Schneiden-Ladeteils 3 zu den drehbaren
Verbindungen 39 und 39a, wie später beschrieben, und durch
das Innere der Vorwärts- und Rückwärtsantriebsmittel 7.
Die Klemmstange 8 besteht aus einem einen Stift haltendes
Loch 9, die sich koaxial zur Spindel 2 von der Endfläche
des Schneiden-Ladeteils 3 erstreckt und ein kleiner
Flüssigkeitsdurchlaß 9b für die Reinigung erstreckt sich
vom innersten Ende des den Stift haltenden Lochs 9 durch
die drehbare Verbindung 39a.
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Wie in Fig. 1 gezeigt, wird die Spindel 2 durch eine
vordere Stütze 1a und eine hintere Stütze 1b im Schneidkopf
1 durch Lager 4 bzw. 37 gehalten und ein Getriebe 38, das
durch einen Schneiden-Antriebsmotor 36 angetrieben wird,
ist nahe der hinteren Stütze 1b der Spindel 2 vorgesehen.
Ein Vorwärts- und Rückwärtsantriebsmittel 7 besitzt einen
hydraulischen Zylinder-Kolben-Mechanismus, der sich mit
der Spindel 2 dreht. Auf der Spindel 2 ist eine drehbare
Verbindung 39 vorgesehen, um dem Vorwärts- und
Rückwärtsantriebsmittel Öl an der hinteren Seite (auf der gegenüber
liegenden Seite des Schneiden-Ladeteils 3) der
Antriebsmittel zuzuführen, und sie wird durch eine Stütze 1c im
Schneidkopf 1 gehalten. Hinter der drehbaren Verbindung 30
auf der Spindel 2 ist auch eine drehbare Verbindung 39a
vorgesehen, um dem Flüssigkeitsdurchlaß 9b für die
Reinigung Flüssigkeit zuzuführen.
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Die Spindel 2 ist derart angeordnet, daß sie wahlweise die
Schneidvorrichtung 11 zum Schneiden-Ladeteil 3 ladet und
dementsprechend hat jede Schneidvorrichtung 11 die
folgende Konstruktion. Die Schneidvorrichtung 11 ist mit
einem Paßloch 12 versehen, um in das Schneiden-Ladeteil 3
zu passen, und dieses Loch ist konzentrisch mit der
Schneidenachse und an einem Ende abgedichtet. Die
Schneidvorrichtung 11 schließt auch eine Halte-Endfläche
15 ein, die an dem Schneiden-Bestimmungsschritt 5 auf der
Spindel 2 angrenzen kann. Das Paßloch 12 besitzt eine
Keilnut 14, in die ein Keil oder eine Feder 13 auf dem
Schneiden-Ladeteil 3 paßt. Die Schneideinrichtung 11
besitzt auch i) einen Stift 16, der sich koaxial mit der
Schneidvorrichtung von der abgedichteten Endfläche des
Paßlochs 12 erstreckt und steht über eine Halte-Endfläche
15 vor, wenn sie zum Schneiden-Ladeteil 3 geladen wird,
und ii) das zu greifende Teil 18, das am Ende der anderen
Seite der Halte-Endfläche 15 ausgebildet ist. Der Stift 16
hat ein zu klemmendes Teil 17, das vom Klemmteil 10
geklemmt wird, wenn der Klemmständer 8 rückwärts bewegt
wird.
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Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, besitzt ein Durchgangsloch 6
der Spindel 2 ein Loch 6a mit großem Durchmesser an der
Seite in Richtung des Schneiden-Ladeteils 3, während die
Klemmstange 8 mit einem Teil 8a mit großem Durchmesser
versehen ist, das in das Loch 6a mit großem Durchmesser
paßt. Das den Stift haltende Loch 9 ist in dem Teil 8a mit
großem Durchmesser ausgebildet. Das Endteil dieses den
Stift haltenden Loches 9 ist als ein Loch 9a mit großem
Durchmesser ausgebildet derart, daß der Stift 16 nahe der
Lage gemäß Fig. 2 eingesetzt ist, und das innere Ende
dieses Lochs 9a mit großem Durchmesser bzw. die Spitze des
Stiftes 16 sind abgekantet, wie in den Zeichnungen
gezeigt. Das Ende des Schneiden-Ladeteils 3 und das Ende des
Paßlochs 12 sind in ähnlicher Weise abgekantet.
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An der Außenseite des Lochs 6a mit großem Durchmesser des
Durchgangslochs 6 in der Spindel 2 ist ein erweitertes
Loch 6b vorgesehen, dessen innerer Durchmesser weiterhin
erweitert ist. Wie in Fig.2 gezeigt, ist das Klemmteil 10
in der Klemmstange 8 derart konstruiert, daß die
Klemmstange 8 mit radialen Löchern versehen ist, die in eine
Lage am inneren Ende der erweiterten Lochs 6b während des
Vorrückens der Klemmstange 8 gebracht werden. Die Löcher
halten eine Vielzahl von Kugeln. Das zu klemmende Teil 17
im Stift 16 der Schneidvorrichtung 11 ist mit einem etwas
vergrößertem Durchmesser des Zwischenteils des Stiftes 16
versehen und mit einer Verjüngung der Endfläche des Teils
mit dem größeren Durchmesser nahe dem unteren Ende des
Stiftes 16. Wenn die Klemmstange 8 zurückkehrt, wie in
Fig. 1 gezeigt, wird das Klemmteil 10 zum Loch 6a mit
großem Durchmesser mit weniger Durchmesser geschoben, und
zwar vom erweiterten Loch 6b und wird hier durch die
innere Umfangsfläche des Lochs 6a, das gegen das Teil 17
gepreßt wird, nach innen gepreßt.
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Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, ist eine Halte-Endfläche
15 der Schneidvorrichtung 11 eine Anschlag-Endfläche, die
etwas in axialer Richtung von der Schneidvorrichtung 11
vorsteht und ein Stift ist vorgesehen, wobei sein unterer
Teil auf dem Schneidenkörper 11 aufgeschraubt ist. Das
Teil 18 hat eine kreisförmige Ausnehmung mit einem
V-förmigen Querschnitt.
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Fig. 3 zeigt ein Beispiel einer Schneidvorrichtung 11, die
durch Abänderung einer herkömmlichen, zur Verfügung
stehenden Schneidvorrichtung 11A erzielt wird. An einer
Endfläche einer bestehenden Schneidvorrichtung 11A wird ein
Ring 11a befestigt, wodurch eine Halte-Endfläche 15
geschaffen wird und an der anderen Endfläche wird ein
anderer Ring 11b angebracht sowie ein Metallteil 11c mit einer
kreisförmigen Ausnehmung und einem V-förmigen Querschnitt,
wodurch ein zu greifendes Teil 18 gebildet wird und dann
wird der Stift 16 auf das Metallteil 11c aufgeschraubt.
Die Teile 11a, 11b, 1c, 16, Ring 11a, 11b und das
Metallteil 11c, die ein Zubehör zur bestehenden
Schneidvorrichtung 11A werden, können auf der
herkömmlichen,
zur Verfügung stehenden Schneidvorrichtung 11A
durch ein Klemmwerkzeug, beispielsweise einer
Senkschraube, geladen werden. Eine solche Schneidvorrichtung 11 kann
auch in gleicher Weise wie die Schneidvorrichtung 11 gemäß
Fig. 1 und 2 verwendet werden. Fig. 3 zeigt die obere
Hälfte der Schneidvorrichtung im gleichen Zustand wie Fig.
1 und die untere Hälfte in dem gleichen Zustand wie Fig.
2.
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Wie Fig. 9 zeigt, ist der Ständer 34 an einem Stützrahmen
40 befestigt, der vorsteht und ein sich seitlich
erstreckendes Rohr 41 wird durch Schweißen am Ende dieses
Stützrahmens 40 verbunden. Auf dem quadratischen Rohr 41
sind Schienen 42 und 43 an den vorderen und unteren
Flächen angebracht, wie in Fig. 5 und 6 gezeigt. Ein
Schlitten oder Wagen 20 besitzt Schienenspuren 44 und 45, die
schwalbenschwanzartig zu diesen Schienen 42 und 43 passen
und er kann sich entlang der Schienen 42 und 43 bewegen.
D.h. der Wagen kann sich in einer solchen Richtung
bewegen, daß er näher zum Schneiden-Ladeteil 3 kommt und
sich von dort fortbewegt, wie durch den Pfeil A in Fig. 8
angedeutet. Ein Antriebsmittel 19 für den Wagen 20 besteht
aus einem Hydraulikmotor, der am Wagen 20 selbst befestigt
ist. Ein Gestell 46, das entlang den Schienen 42 und 43
gelegt wird, ist an dem quadratischen Rohr 41 befestigt
und das Ritzel 47, das an dem Gestell 46 angreift, ist auf
einer Motorwelle 19a des Hydraulikmotors 19
(Antriebsmittel) auf der vorderen Fläche des Wagens 20 befestigt, wie
in Fig. 5 und 6 gezeigt. Der Wagen 20 bewegt sich, wenn
das Ritzel 47 sich dreht, während es am Gestell 46
angreift. Wahlweise können die Antriebsmittel 19 durch einen
Hydraulikzylinder gebildet sein, der am Stützrahmen 40
befestigt ist oder der Wagen 20 kann sich durch einen
Vorschubspindelmechanismus usw. bewegen. Wie in den Fig.
4 und 5 gezeigt, besitzt der Wagen 20 einen Schneiden-
Wechselarm 22, der um die Welle 21 dreht und sich
rechtwinklig zur Bewegungsrichtung erstreckt. Durch dieses
Drehen kann der Schneiden-Wechselarm entweder dessen eine
Endfläche oder dessen andere Endfläche in eine Lage
bringen, in der sie dem Schneiden-Ladeteil 3 zugekehrt ist.
Jede Endfläche dieses Schneiden-Wechselarms 22 ist
beispielsweise mit einem Phasensetzinstrument 23 für die
Schneiden versehen, das aus Keilen oder Federn und einem
Glied 24 besteht und das sich konzentrisch zur Spindel 2
befindet, wenn eine der Endflächen dem Schneiden-Ladeteil
3 zugekehrt ist.
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Wie in Fig. 4 und 5 gezeigt, besitzt der Wagen 20 ein
Drehantriebsmittel 25, das den Schneiden-Wechselarm 22 um
die Welle 21 dreht, wie durch den Pfeil B in Fig. 4
angedeutet, ferner ein Paar bewegliche Spannmittel 26, die an
beiden Endflächen des Schneiden-Wechselarms 22 vorgesehen
sind und ein Paar Spann-Antriebsmittel 27, die sich in dem
Schneiden-Wechselarm 22 befinden und wahlweise ein Paar
bewegliche Spannmittel 26 antreiben, um eine Schneide zu
greifen. Die Welle 21 ist am Schneiden-Wechselarm 22
befestigt, wie in Fig. 5 gezeigt und wird drehbar durch den
Wagen 20 durch ein Paar Lager 48 und 49 gehalten. Das
Drehantriebsmittel 25 ist mit einem hydraulischen
Zylinder-Kolben-Mechanismus versehen und dreht die Welle 21
zusammen mit dem Schneiden-Wechselarm 22 durch ein Gestell
50, das an der Kolbenstange 25a befestigt ist, die mit
einem Kegelrad 51 auf der Welle 21 in Eingriff steht, wie
in Fig. 7 gezeigt.
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Jedes bewegliche Spannmittel 26 besitzt ein Paar Finger
26a, die vom Schneiden-Wechselarm 22 gehalten werden, um
um eine gemeinsame Welle 52 zu drehen, wie in Fig. 4 und
5 gezeigt. Beide Finger 26a haben eine bogenförmige innere
Fläche und wegen der Drehung des Schneiden-Wechselarms 22
drehen sie das freie Ende nach unten an die Seite, die dem
Schneiden-Ladeteil 3 zugekehrt ist und drehen das freie
Ende nach oben auf seiner anderen Seite. Jedes Spannmittel
26 ist derart vorgesehen, daß die Spannmittel die
Schneidenvorrichtung 11 an dem Teil 18 greifen, nachdem ein
Schalter 24 sich an der Schneidvorrichtung 11 in einer
mittleren Lage der Schneidvorrichtung angelegt hat und die
Phase durch das Phasensetzinstrument 23 für die
Schneiden bestimmt wurde. Die Schneidvorrichtung 11
besitzt eine gekerbte Keilnut 28, die in der Endfläche des
Teils 18 ausgebildet ist, und zwar zur Anlage an das
Phasensetzinstrument 23, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt. Jedes
Spannantriebsmittel 27 ist mit einem doppelwirkenden
hydraulischen Zylinder-Kolben-Mechanismus versehen und mit
einem Kolben 53 ausgerüstet, wie in Fig. 4 und 5 gezeigt.
Eine Welle 54 wird drehbar auf dem Schneiden-Wechselarm 22
an den Seiten des Kolbens 53 gehalten. Ein Vorsprung eines
Angreifmittels 55 ist an jeder Welle 54 befestigt und kann
einen Kolben 53 durch das Vorspringen des Vorsprungs in
ein Loch an der Umfangsfläche des Kolbens 53 angreifen,
und jede Welle 54 dreht sich durch die Drehung des
Angreifmittels 55 wenn sich der Kolben 53 vorschiebt oder
zurückkehrt. Auf dem radialen äußeren Teil der Endfläche
eines Teils 54a mit großem Durchmesser, das auf jeder
Welle 54 vorgesehen ist, ist ein bogenförmiges (in
Vorderansicht) den Stift haltendes Loch 54b ausgebildet. In
diesem den Stift haltenden Loch 54b ist ein ekzentrischer
Antriebsstift 56 eingesetzt, der durch den Finger 26a
gehalten wird, und jeder Finger 26a kann in einer oder in
einer anderen Richtung drehen, wenn die Welle 54 in einer
oder in einer anderen Richtung dreht, und zwar gemäß einer
Dezentrierung 4 (Fig. 4) zwischen der Welle 54 und dem
exzentrischen Antriebsstift 56.
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Eine drehende Verbindung R (Fig. 5) eines hydraulischen
Zuführ- und Auslaßdurchlasses für den Hydraulikzylinder
der Spannantriebsmittel 27 ist gebildet, so daß die äußere
Umfangsfläche der Welle 21 mit kreisförmigen Nuten durch
die innere Umfangswand des Lochs im Gehäuse des Wagens 20
abgedichtet wird. Da zwei hydraulische Zylinder vorhanden
sind und zwei hydraulische Kammern für jeden benötigt
werden, um jeden hydraulischen Zylinder hin- und
herzubewegen, sind vier drehende Verbindungen R vorgesehen.
Jede drehende Verbindung R ist mit jeder hydraulischen
Kammer durch den Öldurchlaß in der Welle 21 und dem
Öldurchlaß in dem Schneiden-Wechselarm 22 verbunden. Jeder
hydraulische Zylinder besitzt eine Feder 57, die den
Kolben 53 zur Bewegung der Spannmittel 26 drängt, worauf die
Spannmittel 26 bewirken, die Schneidvorrichtung 11 bei
einem zufälligen Anhalten der Hydraulikpumpe durch
Stromausfall usw. anzuhalten.
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Um den Wagen 20 festzustellen, ist ein
Begrenzungsschaltermechanismus 58 vorgesehen, wie in Fig. 4 und 5 gezeigt.
Wie auch in den Fig. 8 bis 10 gezeigt, ist ein
hydraulisches Schalt-Wählventil 59 für den Ständer 34 vorgesehen
und ein hydraulischer Schlauch 16 befindet sich zwischen
diesem Wählventil 59 und dem Wagen 20. Fig. 1 zeigt ein
Phasenerkennungsmittel für die Spindel 2, das aus einem
magnetischen Körper 61 besteht und an der Seite der
Spindel 2 befestigt ist und einem magnetischen Fühler 62, der
ihrer Seite zugekehrt ist und das Phasenerkennungsmittel
stellt zur Orientierung fest, die Spindel 2 anzuhalten,
wenn eine Feder 13 für die Spindel 2 sich in einer
bestimmten Phase befindet. An der Spindel 2 ist ein Flansch
64 außerhalb des Bestimmungsschritts angebracht, so daß
die vordere Endfläche des Flansches sich an einer etwas
zurückgezogenen Lage des Bestimmungsschritts 5 befindet
und der Flansch 64 ist mit einem magnetischen Fühler
versehen, wobei das Fühlerelement an der vorderen Endfläche
freiliegt. Andererseits befindet sich ein magnetischer
Körper ringförmig und konzentrisch am äußeren Umfang der
Schneidvorrichtung 11 in einer Lage, in der er einem
magnetischen Fühler 65 in der Endfläche der
Schneidvorrichtung 11 zugekehrt ist, weiterhin mit einem Mittel zur
Feststellung der Einstellung der Genauigkeit der
Schneiden, das aus einem magnetischen Körper 66 und einem
magnetischen Fühler 65 besteht.
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Diese Schabmaschine hält eine Schneidvorrichtung 11 auf
einem Schneiden-Ladeteil 3 der Spindel 2, wie in Fig. 1
gezeigt. Während der Stift 16 der Schneidvorrichtung 11
durch ein den Stift haltendes Loch der Klemmstange 8
gehalten wird, kann die Feder 13 auf der Spindel 2 in die
Keilnut 14 der Schneidvorrichtung 11 passen und das
Schneiden-Ladeteil 3 wird in das Paßloch 12 eingesetzt und
der Stift 16 der Schneidvorrichtung wird am Teil 17 durch
das Klemmteil 10 durch Zurücknahme der Klemmstange 8
geklemmt, worauf die Maschine mit der Bearbeitung beginnt.
Dementsprechend wird die Schneidvorrichtung 11 zusammen
mit der Spindel 2, die durch die Feder 13 mit ihr
verbunden ist, gedreht und das Lösen vom Schneiden-Ladeteil 3
wird durch die Klemmstange 8 verhindert.
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Beim Wechseln einer Schneidvorrichtung 11 werden die
Spannmittel 26 auf einer Seite (linke Seite in der
Zeichnung), die dem Schneiden-Ladeteil 3 zugekehrt sind,
geleert, wie in Fig. 4 gezeigt. Der Schneiden-Wechselarm 22
kann dann eine Schneidvorrichtung 11, die fertig zum
nächsten Beladen auf dem Spannmittel 26 auf der anderen Seite
ist, halten und der Schneiden-Wechselarm 22 bewirkt den
Vorschub hin zum Schneiden-Ladeteil 3 durch die Bewegung
des Wagens 20, so daß die leeren Spannmittel 26 in eine
solche Lage gebracht werden können, daß sie die
Schneidvorrichtung 11 auf der Spindel 2 greifen. Jetzt
paßt das Phasensetzinstrument 23 auf dem
Schneiden-Wechselarm in eine gekerbte Keilnut 28 der
Schneidenvorrichtung 11 auf der Spindel 2. Das Spannantriebsmittel 27
betreibt die leeren Spannmittel 26, so daß sie das Teil 18
auf der Schneidmaschine 11 auf der Spindel 2 greifen
können. Durch die Antriebsmittel 7 für den Vorschub und den
Rücklauf kann die Klemmstange vorgeschoben werden, um die
Schneidvorrichtung 11 zu lösen.
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Die Bewegung des Wagens 20 in der entgegengesetzten
Richtung zieht dann den Schneiden-Wechselarm 22 zurück, so daß
er sich vom Schneiden-Ladeteil 3 entfernt und nunmehr wird
die Schneidvorrichtung 11 auf der Spindel 2 entfernt und
wird von den Spannmitteln 26 gehalten. Wenn der Wagen 20
und der Schneiden-Wechselarm 22 zurückgekehrt sind und
sich der Schneiden-Wechselarm 22 um 180º um die Welle 21
durch die Drehantriebsmittel 25 gedreht hat, wird eine
neue Schneidvorrichtung 11, die durch andere Spannmittel
26 gehalten wird, in eine dem Schneiden-Ladeteil zukehrten
Lage gebracht. Sodann kann der Wagen wieder vorgeschoben
werden, so daß sich die neue Schneidvorrichtung 11 sofort
vor der Lage befindet, wo das Ende des Paßlochs 12 in
das Ende des Schneiden-Ladeteils 3 eintritt, wie in Fig.
2 gezeigt. Nahe dieser Lage ist ein Teil des Stiftes 16
der Schneidvorrichtung 11 bereits in das den Stift
haltende Loch 9 der Klemmstange 8 eingetreten. Von
unmittelbar vor der Lage, wie in Fig. 2 gezeigt, wird die
Vorwärtsgeschwindigkeit des Wagens 20 durch die
Antriebsmittel 19 zu geringerer Geschwindigkeit verringert und die
Schneidvorrichtung 11 wird durch den Wechselarm 22 durch
das Teil 18, das von den Spannmitteln 26 gehalten wird,
gedrückt und der Schalter 24 liegt in der mittigen Lage
an. Wenn das Paßloch 12 etwas in das Schneiden-Ladeteil 3
eingetreten ist, lösen die Spannantriebsmittel 27 den
Haltevorgang der Spannmittel 26 und der
Schneiden-Wechselarm preßt die Schneidvorrichtung nur mit dem Schalter
24. Da der mittige Teil der Schneidenvorrichtung 11
langsam mit den Spannmitteln 26 gepreßt wird, die auf diese
Weise gelöst werden, paßt die Schneidenvorrichtung 11 in
das Ladeteil 3, während sie korrigiert wird, so daß sie
genau konzentrisch mit der Spindel 2 eingestellt ist, und
zwar mit der Führung des Stiftes 16 durch das den Stift
haltende Loch 9 und die Führung der inneren Umfangsfläche
des Paßlochs 12 durch das Schneiden-Ladeteil 3. Bei einem
solchen Einpaßvorgang wurde die Phase der
Schneidvorrichtung durch das Phasensetzinstrument 23 für die
Schneidvorrichtung auf dem Schneiden-Wechselarm 22 festgelegt und
paßt in der Keilnut 14 durch die Feder 13 auf der Spindel
2.
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Wenn eine neue Schneidvorrichtung 11 in das Schneiden-
Ladeteil 3 paßt, so ziehen die Antriebsmittel 7 für den
Vorschub und den Rückzug die Klemmstange 8, um die
Schneidvorrichtung 11 zu klemmen. Nun liegt die Halte-
Endfläche 15 der Schneidvorrichtung 11 genau am
Bestimmungsschritt
5 auf der Spindel an, um die Schneidvorrichtung
11 in der axialen Richtung der Spindel 2 einzugrenzen. Das
darauf folgende Rückholen des Wagens 20 beendet den
Wechsel der Schneidvorrichtung 11. Die Spannmittel 26 auf der
anderen Seite des Schneiden-Ladeteils 3 in dem Schneiden-
Wechselarm 22 auf dem zurückgezogenen Wagen 20 können
vorher die nächste Schneidvorrichtung halten, die während
des Bearbeitens mit der Schneidvorrichtung verwendet
werden und schon beladen werden.
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Fig. 11 ist ein Folgediagramm, das den Wechsel der
Schneidvorrichtung 11 in einer Schabmaschine zeigt, wie in
den Zeichnungen in Verbindung mit dem Aufbau auf dem
Schabmaschinenkörper gezeigt ist. Ein Spannmittel eines
Paares von Spannmitteln 26 ist dem Schneiden-Ladeteil 3
während des Betriebs der Maschine zugekehrt, was durch 26A
angedeutet ist und die Spannmittel auf der anderen Seite
sind durch 26B angedeutet. In dem Diagramm wird das
Greifen der Schneidvorrichtung durch jedes Spannmittel 26A und
26B "spannen" genannt und das Lösen des Spannens "lösen".
Das Klemmen der Schneidvorrichtung durch das Rückziehen
der Klemmstange 8 wird "klemmen" genannt und das Lösen der
Klemme durch den Vorschub "lösen".
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Die Spannmittel 26B können die nächste Schneidvorrichtung
11, die während des Betriebs der Maschine verwendet wird,
halten. Wie in der untersten Spalte von Fig. 11 gezeigt,
kann der Wagen 20 vom zurückgeführten Ende zum
vorgeschobenen Ende vorgeschoben werden, wenn der Betrieb der
Maschine beendet ist. Die Geschwindigkeit wird zu geringer
Geschwindigkeit während des letzten Moments T&sub1; dieses
Vorschubs verringert, um den Aufprall zu
verringern,
wenn sich der Schalter 24 auf dem
Schneiden-Wechselarm an die Schneidvorrichtung 11 auf dem Schneiden-
Ladeteil 3 anlegt. Sobald der Wagen 20 das vorgeschobene
Ende erreicht, können die Spannmittel 26A betrieben werden
und die Schneidvorrichtung 11 auf dem Schneiden-Ladeteil
3 wird gegriffen. Während des Ablaufs einer vorher
eingestellten Zeit T&sub2; eines Taktgebers, die beginnt, wenn der
Wagen das vorgeschobene Ende erreicht, kann die
Klemmstange 8 vorgeschoben werden, um die Schneidvorrichtung
11 auf dem Schneiden-Ladeteil 3 zu lösen. Während des
Ablaufs einer vorher eingestellten Zeit T&sub3; eines
Taktgebers, die beginnt, wenn die Klemmstange 8 den Vorschub
beginnt, wird der Wagen 20 zurückgezogen.
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Wenn der Wagen 20 das zurückgeführte Ende erreicht, kann
der Schneiden-Wechselarm 22 sich drehen, um die
Spannmittel 26B zu drehen, die die nächste Schneidvorrichtung in
Richtung einer Lage halten, die dem Schneiden-Ladeteil 3
zugekehrt ist. Nach einer solchen Drehung des Schneiden-
Ladearms 22 kann der Wagen 20 sofort vorrücken und die
Vorschubgeschwindigkeit des Wagens 20 beginnt sich zu
verringern, wenn die Schneidvorrichtung 11 in die Nähe
einer Lage gebracht ist, wie in Fig. 2 gezeigt. Da sich
die Schneidvorrichtung 11 an das Schneiden-Ladeteil 3 der
Spindel 2 am Ende des Paßlochs 12 angelegt hat, wird das
Halten durch die Spannmittel 26 während einer vorher
eingestellten Zeit T&sub4; eines Taktgebers gelöst und danach
preßt der Wagen 20 die Schneidvorrichtung 11 durch einen
Schalter 24, wie vorstehend beschrieben, so daß sie am
Schneiden-Ladeteil 3 anliegt. Sobald der Wagen 20 das
Vorschubende erreicht, wird die Klemmstange zur
Schneidvorrichtung 11 zurückgezogen und der Wagen 20 wird während
des Ablaufs einer vorher eingestellten Zeit T&sub5; eines
Taktgebers, die beginnt, wenn die Klemmstange 8 beginnt
zurückzukehren. Der an der Spindel 2 haftende Abtrag wird
gesäubert, wobei Spritzöl zur Reinigung in dieser Maschine
verwendet wird, und ein solches Reinigen wird während der
Zeit vom Beginn des Rücklaufs des Wagens 20 zum
Wiedervorschub zum vorderen Ende durchgeführt. Wenn die Spitze
des Stiftes 16 der Schneidvorrichtung 11 sich nahe dem
Auslaß des Durchgangslochs 6 der Spindel 2 während des
Vorschubs und des Rücklaufs des Wagens 20 befindet, wird
Reinigungsflüssigkeit vom Durchlaß 9b für die
Reinigungsflüssigkeit eingespritzt, um weiterhin den Abtrag usw. der
an dem Stift 16 anhaftet, vorsichtig zu reinigen.
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Wenn der Wagen 20 zum rückwärtigen Ende zurückkehrt, wird
auch geprüft, ob eine neue Schneidvorrichtung 11, wie
benötigt, geladen wurde. Durch Verwendung der vorgenannten
Mittel wird auch die Genauigkeit der Schneidenaufspannung
geprüft und ob der magnetische Körper 66 der
Schneidvorrichtung 11 genau positioniert ist, und zwar wie
vorbestimmt in Richtung des magnetischen Fühlers 65, während
einer Drehung der Spindel 2. Nachdem die Überprüfungen
beendet sind, beginnt der Betrieb der Maschine. Der
Betrieb der Maschine schließt die vorgenannte Ausrichtung
ein, wobei die Phasen-Feststellungsmittel verwendet
werden, die aus dem magnetischen Körper 61 und dem
magnetischen Fühler 62 bestehen. Während des Betriebs dieser
Maschine wird der Werkzeugwechsel durch das Entfernen
einer gebrauchten Schneidvorrichtung 11 von den
Spannmitteln 26A des Werkzeug-Wechselarms 22 durchgeführt und
die Spannmittel 26B können die nächste zu verwendende
Schneidvorrichtung 11 halten. Dieser Werkzeugwechsel
kann durch das Vorsehen eines automatischen
Werkzeugwechslers (ATC) vorgenommen werden, der für ein normales
Bearbeitungszentrum usw. an der Rückhollage des Wagens 20
verwendet wird und durch Sammeln der benutzten
Schneidvorrichtungen, und Laden der nächsten
Schneidvorrichtungen durch Verwendung der Spannmittel, die sich wiederholt
zu der Lage der Zuführung der Schneidvorrichtung zum
Ladeteil 3 in dem Werkzeugwechsler bewegen können.