DE3814595A1 - Werkzeugtraegerrevolveraufsatz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkzeugträgeraufsatz für eine Revolverdrehmaschine, der einen Trägerkörper für verschiedene Werkzeuge aufweist und einer Drehachse zugeordnet ist, um verschiedene Werkzeuge entsprechend der durchzuführenden Bearbeitung zu positionieren.

Es sind verschiedene Werkzeugträgereinrichtungen dieser Art bekannt, die einen Grundkörper mit der Achse des Werkzeugträgerkörpers und ein Kupplungsteil zum Kuppeln und Freigeben beider Elemente aufweisen, sowie Antriebs­ einrichtungen, um die Achse in der Freigabestellung drehen zu können, sowie Drehstellseinrichtungen.

Um das Blockieren und Freigeben zwischen dem Werkzeug­ trägerkörper und dem Grundkörper durchzuführen, haben beide an der Außenwand bearbeitete Abschnitte bzw. einander gegenüberliegende Zahnkränze. Das Kupplungsteil ist mit der Achse fest verbunden und verschiebt sie nach außen, um beide Zahnkränze außer Eingriff zu bringen, um sie wieder in ihre Position zurückzustellen, sobald die Drehung zum Wechseln des Werkzeugs, das seine Arbeitsstellung erreicht hat, durchgeführt ist. Diese Einrichtung zeigen z.B. die GB-PSen 10 25 019, 15 12 120 und 15 25 430.

Die äußere Anordnung der Zahnkränze und die Verschiebung der Achse und damit des Werkzeugträgerkörpers hat verschiedene Nachteile. Der erste und wichtigste besteht darin, daß die Zahnkränze jeder Art von Spänen ausgesetzt sind und daher ihre Zähne ständig abgenutzt werden, so daß sich nicht nur eine Ungenauigkeit bei der Drehpositionierung ergibt, die durch die Kupplung der beiden Zähne erreicht wird, sondern es sich im allgemeinen eine teilweise oder vollständige Zerstörung ergibt.

Das spanische Gebrauchsmuster 2 65 326 zeigt einen Aufsatz mit einer ähnlichen Einrichtung, die die Bewegung der Achse nach außen mit einer Reihe von zwischen den Werkzeug­ trägerkörper und den Grundkörper geschalteten Klinken vermeidet. Diese Einrichtung bietet eine größere Sicherheit gegen das Eindringen von Spänen, wenn sie aber zu diesen Klinken gelangen, verursachen sie nicht nur deren Zerstörung, sondern verstopfen auch den Werkzeugträger­ körper bzw. machen dessen Drehung unmöglich.

Bei den zuvor erwähnten Einrichtungen erfolgt außerdem die Drehbewegung der dem Werkzeugträgerkörper zugeordneten Achse mittels eines komplizierten Mechanismus von Zahnungen, die letztendlich von einem Elektromotor angetrieben werden, der ein großes Volumen hat, das sich auch allgemein als Erhöhung des Gewichts der Gesamtanordnung des Werkzeugträgers auswirkt, das auf Führungen verschoben werden muß, die auf einer Achse radial zur Achse der Maschine angeordnet sind, um an dem Teil anzugreifen.

Alle diese Nachteile werden bei dem Aufsatz gemäß der Erfindung vermieden, da das Kupplungsteil an der Seite einen Zahnkranz aufweist, der der Außenseite gegenüberliegt, die von konzentrischen Zahnkränzen gebildet wird, die jeweils am Grundkörper und auf der Achse gelagert sind. Auf diese Weise gibt das Kupplungsteil beim Verschieben nach innen die Achse frei, die sich frei drehen kann, während es beim Verschieben nach außen beide konzentrischen Zahnkränze verbindet und damit die Achse bezüglich des Grundkörpers blockiert. Damit ist es nicht erforderlich, die Achse nach außen zu verschieben, um sie zu verdrehen.

Der axiale Antrieb des Kupplungsteils erfolgt mittels eines Hydraulikkreises, so daß es leicht möglich ist, die Achse von dem Werkzeugträgeraufsatz bei gleichzeitiger Verbindung mit dem Grundkörper gelöst zu halten, und da dabei keine Verschiebung nach außen erfolgt, ist eine Axiallagerung mög­ lich, die es zuläßt, über ein Hilfswerkzeug zu verfügen, das auf der Achse selbst montiert wird und mit dem weitere Bearbeitungen wie Bohrarbeiten oder dergl. durchgeführt werden können.

Weiterhin ist vorgesehen, daß die Antriebseinrichtung zum Drehantrieb der Achse aus einem Hydraulikmotor und Einrichtungen zur Steuerung der Drehposition, die die exakte Position bestimmen, in der sich die Achse befinden muß, damit sich ein bestimmtes Werkzeug in der Arbeitsstellung befindet, besteht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Fig. 1 bis 3 näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen zentralen Vertikalschnitt des Grundkörpers 1 des Werkzeugträgeraufsatzes,

Fig. 2 in Verbindung mit einem Teilschnitt eine Seiten­ ansicht des Aufsatzes in einer Ebene vor der Lage­ festlegung der Scheibe 13 und

Fig. 3 eine Einzelheit einer in einem Abschnitt hinter dem Zahnrad 10 gelegenen Näherungssensoreinrichtung.

Der Werkzeugträgeraufsatz gemäß der Erfindung hat einen Werkzeugträgerkörper (nicht gezeigt), der einer Achse 2 zugeordnet ist, die in einem Grundkörper 1 drehbar angeordnet ist, der ein Kupplungsstück 5 aufweist, das beide Elemente blockieren und freigeben kann, sowie Dreheinrichtungen zum Drehen der Achse und Einrichtungen zur Steuerung der Drehlage.

Die Achse 2 hat einen nach innen versetzten Zahnkranz 4, während der Grundkörper 1 einen zu diesem konzentrischen und gleich angeordneten Zahnkranz 3 hat. Das Kupplungsrad 5 hat einen Zahnkranz 6, der größer als die vorgenannten Zahnkränze ist und der über radiale, den Zahnkränzen 3 und 4 gegenüberliegenden Seite angeordnete Zähne verfügt.

Das Kupplungsteil 5 hat einen radialen Ansatz (in der Fig. rechts), während der Grundkörper 1 eine Kammer 7 begrenzt, die auf beiden Seiten des Ansatzes jeweils Ein/ Auslaßleitungen 8 und 9 für ein Hydraulikmedium hat. Schließt man die Leitung 8 an einen Druckkreis an, wird das Kupplungsteil 5 nach rechts verschoben, und die konzentrischen Zahnkränze 3 und 4 werden freigegeben, so daß sich die Achse 2 bezüglich des Grundkörpers 1 drehen kann. Wenn dagegen das Hydraulikmedium über die Leitung 9 in die Kammer 7 eintritt, verschiebt sich das Kupplungsteil 5 nach außen, und der diesem zugeordnete Zahnkranz 6 verbindet die Zahnkränze 3 und 4 und blockiert folglich die Achse 2 bezüglich des Grundkörpers 1.

Das Kupplungsteil 5 hat Dichtungseinrichtungen an seiner zentralen Öffnung, mit der es längs der Achse 2 axial verschoben werden kann, ebenso wie an der Außenseite des Ansatzes innerhalb der Kammer 7, der von einem Zwischenstück in der Hauptbohrung des Grundkörpers 1 gebildet ist.

Die Drehung der Achse 2 erfolgt mittels eines Zahnrads 10, das in einer hinteren Kammer angeordnet und mit der Achse des Werkzeugträgerkörpers fest verbunden ist. Das Zahnrad 10 bildet ein Planetenrad eines Getriebes, dessen Satelliten­ ritzel 11 einem Hydraulikmotor zugeordnet ist, der sich senkrecht über dem Grundkörper befindet. Bei freigegebener Achse und eingeschaltetem Motor 12 kann die Achse in bestimmte Drehstellungen gedreht werden, die durch eine später erläuterte Arretiereinrichtung definiert sind.

Fig. 2 zeigt in Verbindung mit Fig. 1 eine Scheibe 13, die auf der Außenseite des Zahnrads 10 angeordnet ist. Die Scheibe hat Nuten, die am Umfang angeordnet sind und sich in Drehstellungen befinden, die durch die Lage der verschiedenen Werkzeuge am entsprechenden Außenkörper, der diese trägt, bestimmt sind. Tangential zur Scheibe 13 befindet sich ein Elektromagnet 16 oder eine ähnliche Einrichtung, dessen Schaft 17 auf die Scheibe gerichtet ist und der beim Eingriff in eine entsprechende Nut die gesuchte Drehlage genau bestimmen kann, so daß vermieden wird, daß das Teil etwas vor- oder zurückversetzt stehen­ bleibt und sich dadurch Fehler bei der Bearbeitung ergeben.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der das Zahnrad 10 verschiedene Sensorelemente 18 hat, die in Übereinstimmung mit einem Gegenstück 14, das an einem hinteren Deckel 15 fest angeordnet ist, mittels einer Näherungseinrichtung die Lage des Zahnrades und damit der Achse und des Werkzeugträgerkörpers zu bestimmen.

Diese Einrichtung zum Arretieren der Drehlagen ermöglicht es genau die Stelle zu bestimmen, an der die Zahnkränze 3, 4 und 6 in Eingriff kommen, so daß man in jedem Falle eine extreme Genauigkeit erreicht, die nicht nur einen optimalen Betrieb des in Betrieb befindlichen Werkzeugs ermöglicht, so daß mögliche Fehler bei der Bearbeitung oder auch der Bruch des Werkzeugs durch eine unbeabsichtigte Kollision vermieden werden können.

Da die Achse 2 axial nicht verschoben wird, kann in einem Abschnitt der Achse ein Zahnrad 20 vorgesehen werden, das von einem Hilfsmotor angetrieben wird, so daß es in der Freigabestellung der Achse möglich ist, sie mit für die Bearbeitung entsprechenden Geschwindigkeiten zu drehen. Gleichzeitig ist in dem vorderen Abschnitt der Achse eine Ausnehmung oder eine andere Einrichtung vorgesehen, die das Ankuppeln eines Werkzeugs wie eines Bohrwerkzeugs oder dergl. ermöglicht, das durch den Hilfsmotor angetrie­ ben zusätzliche Bearbeitungen durchführt, die die Drehmachine unter normalen Betriebsbedingungen nicht durchführen kann.

Wie gezeigt, wurde ein kompakter, eingriffsfreier Werkzeug­ trägerblock geschaffen. Die Achse bleibt in gleicher Lage, wenn sie bezüglich des Werkzeugträgerkörpers blockiert wird, ohne daß Späne in das Innere des Werkzeugträgerkörpers eindringen können. Der hydraulische Antriebsmotor ermöglicht es unter anderem, einen ruhigen Antrieb und in Verbindung mit den möglichen Einrichtungen zum Arretieren in bestimmten Drehlagen eine hohe Genauig­ keit bei der Bestimmung dieser Lagen zu erreichen.

Claims (5)

1. Werkzeugträgerrevolveraufsatz mit einem Werkzeugträger­ körper, der einer in einem Grundkörper drehbar gelagerten Achse zugeordnet ist, der ein Kupplungsteil zum Blockieren und Freigeben beider Elemente, Einrichtungen zum Antrieb der Achse in der Freigabestellung und Einrichtungen zur Steuerung der Drehlage aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsteil (5) an der Seite einen Zahnkranz (6) aufweist, der der Außenwand gegenüberliegt, die durch konzentrische Zahnkränze (3, 4) gebildet wird, die im Grundkörper (1) und auf der Achse (2) des Werkzeugträger­ körpers gelagert sind, und daß das Kupplungsteil (5) einen radialen Ansatz entsprechend einer im Grundkörper (1) vorgesehenen Kammer (7) aufweist, die Ein/Auslaßleitungen (8, 9) aufweist, die angeschlossen an einen Hydraulikkreis eine axiale Verschiebung des Kupplungsteils (5) und damit eine Kupplung oder Freigabe der Achse (2) und des Grund­ körpers (1) ohne axiale Verstellung der Achse ermöglichen.

2. Werkzeugträgerrevolveraufsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (1) eine zweite, offene Kammer zur Aufnahme eines auf der Achse des Werkeugträgerkörpers festsitzendes Zahnrad (10) aufweist, das das Planetenrad eines Getriebes bildet, dessen Satellitenrad der Achse eines Hydraulikmotors (12) zugeordnet ist, der senkrecht über dem Grundkörper (1) angeordnet ist und mit dem bei freigegebener Achse diese gedreht werden kann, um ein entsprechendes Werkzeug in Position zu bringen.

3. Werkzeugträgerrevolveraufsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetenrad (10) einem Mitnehmer oder einer Scheibe zuge­ ordnet ist, die entsprechend der Anzahl und Position der Werkzeuge Drehmarkierungen aufweist, auf die der Schaft (17) eines Elektromagneten (16) gerichtet ist, der die Drehung zum Werkzeugwechsel exakt bestimmt.

4. Werkzeugträgerrevolveraufsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (10) auf der Rückseite eine Scheibe mit Sensoren aufweist, die in Übereinstimmung mit einer Näherungsein­ richtung die festen Drehlagen entsprechend der Position der verschiedenen Werkzeuge bestimmt.

5. Werkzeugträgerrevolveraufsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse ein Zwischenzahnrad (20) aufweist, das mit dem Getriebe eines Hilfsmotors kuppelbar ist, sowie Einrichtungen zum Ankuppeln eines Werkzeugs wie eines Bohrwerkzeugs oder dergl., das durch diesen Motor in der Freigabestellung der Achse gedreht wird.