DE3905780C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kettenmagazin für Werkzeug­ maschinen, insbesondere für Bearbeitungszentren, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Mit dem Kettenmagazin werden die in den Haltern untergebrachten Werkzeuge, Werkstücke oder dgl. in den Bereich eines Wechslers gebracht, der sie den Haltern entnimmt und in die Werkzeugmaschine einsetzt. Damit der Wechsler das Werkzeug, Werkstück oder dgl. zuverlässig dem Halter entnehmen kann, ist es notwendig, daß das Werkzeug, Werkstück oder dgl. in der Greifstellung eine genaue Lage in bezug auf den Wechsler einnimmt. Da die Halter Werkzeuge, Werkstücke oder dgl. mit unterschied­ lichem Gewicht aufnehmen, haben die so bestückten Halter ent­ sprechend unterschiedliches Gewicht. In der Wechselstellung kippen darum die Halter unterschiedlich weit, so daß sich je nach Halter unterschiedliche Wechselstellungen ergeben. Diese Kippbewegung ist möglich, weil die Transportkette flexibel ist und in ihren Führungen ein gewisses Spiel aufweist. Sind die Halter mit sehr schweren Werkzeugen, Werkstücken oder dgl. bestückt, dann nehmen diese Halter in der Wechselstellung die tiefste Lage, während leere Halter infolge ihres geringen Ge­ wichtes in der Wechselstellung die höchste Lage einnehmen. Infolge dieser unterschiedlichen Lagen der Halter in der Wechsel­ stellung ergeben sich Probleme beim Wechselvorgang.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Ketten­ magazin so auszubilden, daß die im Halter untergebrachten Werkzeuge, Werkstücke und dgl. in der Greifstellung eine möglichst exakte Lage einnehmen.

Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Kettenmagazin erfindungs­ gemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 ge­ löst.

Beim erfindungsgemäßen Kettenmagazin ist das Verbindungsstück durch den Abstützteil so an der Kette abgestützt, daß sich keine oder allenfalls nur eine sehr geringe Lageabweichung in der Greifstellung des Wechslers ergibt. Dadurch kann der Wechsler das jeweilige Werkzeug, Werkstück oder dgl. zuverlässig erfassen und dem Halter entnehmen. Infolge des Verbindungsstückes ist keine besonders gestaltete Kette erforderlich. Vielmehr können handelsübliche DIN-Ketten, DIN-Kettenräder und DIN-Ketten­ führungen verwendet werden. Dadurch läßt sich das Kettenmagazin äußerst kostengünstig fertigen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Teil eines erfindungsgemäßen Kettenmagazins, das mit Verbindungsstücken zur Verbindung von Haltern für Werkzeuge und/oder Werkstücke mit Endlosketten versehen ist,

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung einen Teil zweier Kettenräder, über welche die Rollenketten gem. Fig. 1 geführt sind,

Fig. 3 in vergrößerter Darstellung ein Verbindungsstück in Seitenansicht.

Kettenmagazine für Werkzeugmaschinen, insbesondere für Bearbei­ tungszentren, sind mit Haltern 1 für Werkzeuge und/oder Werkstücke 2 (Fig. 1) versehen. Die Halter 1 sind über Ver­ bindungsstücke 3 an Endlosketten 4, 5 befestigt, die vorzugs­ weise Rollenketten sind. Die Ketten 4, 5 sind über Kettenräder 6 und 7 geführt. Das Kettenmagazin wird entsprechend dem eingegebenen Programm so verfahren, daß sich das gewünschte Werkzeug 2 an einer vorgegebenen Stelle befindet, an der es mittels eines Werkzeugwechslers aus dem Halter herausgenommen und in die Spindel der jeweiligen Werkzeugmaschine eingesetzt werden kann.

Die Halter 1 sind an sich bekannt und sollen darum nicht näher beschrieben werden. Sie haben Aufnahmen 8 für einen Kegel 9 des Werkzeuges 2 oder für Werkstücke.

Jeder Halter 1 ist im Ausführungsbeispiel mit zwei Verbindungs­ stücken 3 (Fig. 2) an jeweils einer Endloskette 4 und 5 befestigt. Die Endlosketten 4, 5 sind gleich ausgebildet. Sie sind jeweils als Zweifach-Rollenketten nach DIN 8187/ISO R 606 ausgebildet und haben jeweils zwei einander gegenüberliegende Außenglieder 11, 12, die durch jeweils zwei Bolzen 13, 14 miteinander ver­ bunden sind. In Kettenlängsrichtung benachbarte Außenglieder 11, 12 sind jeweils durch Innenglieder 15 und 16 gelenkig mit­ einander verbunden, die ebenfalls jeweils paarweise vorgesehen sind. Die in Kettenlängsrichtung benachbarte Außenglieder 11, 12 verbindenden Innenglieder 15, 16 sind ebenfalls über die benachbarten Bolzen 13 und 14 mit den Außengliedern 11, 12 gelenkig verbunden. Auf den Bolzen 13, 14 sitzt im Bereich zwischen den Innengliedern 15, 16 in bekannter Weise jeweils eine Rolle 17. Die Kettenräder 6, 7 greifen in bekannter Weise zwischen benachbarte Rollen der Endlosketten 4 und 5 ein.

Die Bolzen 13, 14 der beiden parallel zueinander liegenden Endlosketten 4, 5 sind in Richtung zueinander über die End­ losketten hinaus verlängert (Fig. 2). Auf ihnen sitzen lose die Verbindungsstücke 3, die mit entsprechenden Durchtritts­ öffnungen 18 und 19 (Fig. 3) versehen sind. Wie Fig. 2 zeigt, ragen die Bolzen 13, 14 in Richtung zueinander über die Ver­ bindungsstücke 3. Jeder Halter 1 ist mit zwei Verbindungs­ stücken 3 auf den Endlosketten 4 und 5 gehaltert (Fig. 2). Im Ausführungsbeispiel sind die Verbindungsstücke 3 vom Halter 1 getrennt und lösbar mit ihm verbunden. Dadurch ist eine ein­ fache Montage der Halter möglich, weil zunächst die Verbindungs­ stücke 3 nacheinander auf die überstehenden Bolzen 13 und 14 geschoben werden können, deren Abstand voneinander größer ist als die Länge der Verbindungsstücke 3. Anschließend kann auf die beiden Verbindungsstücke 3 der Halter 1 aufgesetzt und mit ihnen verschraubt werden.

Die Verbindungsstücke 3 sind so auf die Bolzen 13 und 14 gesteckt, daß sie in Höhe der Außenglieder 11, 12 der Endlosketten 4, 5 liegen (Fig. 2). Um den Halter 1 sicher an den beiden Verbin­ dungsstücken 3 befestigen zu können, sind sie an ihrer dem Halter 1 zugewandten Seite mit einer plattenförmigen Verbreiterung 20 versehen, auf der der Halter 1 aufliegt. Das Verbindungsstück 3 hat einen in Ansicht (Fig. 3) rechteckigen Grundkörper 21, der von den beiden Durchtrittsöffnungen 18 und 19 durchsetzt ist. An der die Verbreiterung 20 aufweisenden Seite sind in den Grundkörper 21 zwei Schraubenhülsen 22 und 23 eingesetzt, in welche die Schrauben zur Verbindung mit dem Halter 1 geschraubt werden.

Durch das Spiel der Kettenführung und durch die Elastizität der Endlosketten 4, 5, die sich besonders bei unterschiedlicher Be­ lastung der Halter 1 auswirkt, sind die Halter 1 in der in Fig. 1 dargestellten horizontalen Lage, in der die Kettentrums vertikal verlaufen, leicht nach unten geneigt, so daß eine Lageabweichung des Werkzeuges oder Werkstückes 2 von der Soll-Lage um einen Winkel α auftritt. Je nach Gewicht der Halter 1 und/oder des Spiels der Kettenglieder ergeben sich unterschiedliche Lageab­ weichungen α. Um die Lageabweichung a so klein wie möglich und vorteilhaft sogar vollständig auszuschalten, ist das Ver­ bindungsstück 3 mit einem Abstützteil 24 versehen, mit dem der Halter 1 in der Werkzeug- bzw. Werkstück-Wechselstellung so an den Endlosketten 4, 5 abgestützt ist, daß keine Lageabweichung α auftritt. Das Abstützteil 24 ist so ausgebildet, daß es sich am Bolzen 14 des benachbarten Kettengliedes abstützt (Fig. 1).

Befindet sich der Halter 1 in dem in Fig. 1 linken Trum 25 und drehen die Kettenräder 6, 7 in Pfeilrichtung 26, dann stützt sich das Abstützteil 24 am Bolzen 13 des in Umlaufrichtung der Ketten 4, 5 vorlaufenden Kettengliedes ab. Das Verbindungsstück 3 ist auf der gegenüberliegenden Seite des Grundkörpers 21 mit einem weiteren Abstützteil 28 versehen, das sich im anderen Trum 27 der Endlosketten 4, 5 am Bolzen 13 des in Umlaufrichtung der Endlosketten 4, 5 nachfolgenden Kettengliedes abstützt (Fig. 1).

Die Abstützteile 24, 28 sind an den einander gegenüberliegenden Schmalseiten des Grundkörpers 21 des Verbindungsstückes 3 vor­ gesehen und spiegelsymmetrisch zur Quermittelebene des Ver­ bindungsstückes ausgebildet (Fig. 3). Infolge der symmetrischen Ausbildung kann das gleiche Verbindungsstück 3 wahlweise zur Verbindung mit der Kette 4 oder 5 verwendet werden. Wie sich aus Fig. 2 ergibt, liegen der Grundkörper 21 und die Abstützteile 24, 28 im Bereich neben den Kettengliedern der Endlosketten 4, 5, so daß die Abstützteile nicht mit den Kettengliedern und den Kettenrädern 6, 7 in Berührung kommen können. Mit geringem Abstand von der Verbreiterung 20 schließen an die einander gegenüber­ liegenden Seiten des Grundkörpers 21 schräg verlaufende Oberseiten 29, 29′ der Abstützteile 24 und 28 an (Fig. 3). Sie laufen divergierend zueinander und gehen stumpfwinklig in verhältnismäßig kurze, parallel zueinander verlaufende Stirnseiten 30, 30′ über. Die der Oberseite 29, 29′ gegenüberliegende Unterseite 31, 31′ der Abstützteile 24, 28 verläuft in bezug auf die zugehörigen Oberseiten konvergierend, so daß sich die Abstützteile 24, 28 von den Stirnseiten 30, 30′ ausgehend in Richtung auf den Grundkörper 21 vorzugsweise stetig verbreitern. Nahe den Stirn­ seiten 30, 30′ sind die Abstützteile 24, 28 an der Unterseite 31, 31′ mit einer teilkreisförmigen Vertiefung 32, 32′ ver­ sehen, in die in der Abstützstellung der jeweilige Bolzen 13 bzw. 14 des entsprechenden Kettengliedes eingreift (Fig. 1) . Vorzugsweise entspricht der Krümmungsradius der Vertiefung 32, 32′ dem Radius der Bolzen 13, 14, so daß in der Abstütz­ stellung der Abstützteil 24, 28 großflächig am jeweiligen Bolzen anliegt. Wie Fig. 1 zeigt, sind die beiden Abstützteile 24 und 28 der Verbindungsstücke 3 so lang, daß sie in der Abstütz­ stellung jeweils am Bolzen 13 des vorlaufenden und am Bolzen 13 des nachlaufenden Kettengliedes anliegen. Auf diese Weise wird der Halter 1 optimal abgestützt. Nimmt er die in Fig. 1 horizontale linke oder rechte Lage ein, dann wird er über den entsprechenden Abstützteil am benachbarten Kettenglied abgestützt, so daß die beschriebene Lageabweichung α nicht oder nur in sehr geringem Maße auftritt. Dadurch nimmt das im Halter 1 befindliche Werkzeug oder Werkstück 2 eine zum Greifen optimale Lage ein. Da sich die Abstützteile 24 und 28 von den Stirnseiten 30, 30′ aus in Richtung auf den Grundkörper 21 jeweils verbreitern, sind sie ausreichend belastbar. Die Abstützlänge 33 (Fig. 1), gemessen zwischen dem Bolzen 14 des vorlaufenden Kettengliedes und dem hiervon am weitesten entfernten Bolzen 14 desjenigen Kettengliedes, an dem das Verbindungsstück 3 gehaltert ist, ist größer als die Kettenteilung 34.

Die Abstützteile 24, 28 können auch so lang sein, daß sie sich auch am übernächsten Kettenglied abstützen. Dies setzt aber voraus, daß zwischen aufeinanderfolgenden Haltern 1 zwei Ketten­ glieder vorgesehen sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich zwischen benachbarten Haltern 1 jeweils nur ein Kettenglied.

Bei der Umlenkung der Endlosketten 4, 5 an den Kettenrädern 6, 7 heben die Abstützteile 24, 28 von den Bolzen 13, 14 der entsprechenden Kettenglieder ab (obere Lage des Halters 1 in Fig. 1). Sofort nach der Umlenkung stützen sich die Abstützteile 24, 28 wieder an den Bolzen der entsprechenden Kettenglieder ab. Diese Abstützung ist in jeder beliebigen Ketten-Einbaulage wirksam.

Wie Fig. 1 zeigt, werden die Ketten 4, 5 außerhalb der Ketten­ räder 6, 7, wie an sich bekannt, in Führungsschienen 35 und 36 geführt. Sie enden mit geringem Abstand vom jeweiligen Kettenrad 6, 7. Die Verbindungsstücke 3 sind infolge der Abstützteile 24, 28 in Kettenlängsrichtung so lang, daß sie den Abstand zwischen dem Ende bzw. dem Anfang der Führungsschienen 35, 36 und dem Kettenrad 6, 7 überbrücken. Dies hat den Vorteil, daß der Übergang der Ketten 4, 5 vom Kettenrad 6, 7 zu den Schienen 35, 36 durch die Verbindungsstücke 3 überbrückt wird. Dies ergibt einen sehr ruhigen Kettenlauf, da infolge der Überbrückung der Schlag bzw. ein Ausknicken der Kette im kritischen Bereich zwischen dem Kettenrad und den Führungsschienen erheblich verringert wird.

Vorteilhaft besteht das Verbindungsstück 3 aus Kunststoff, kann jedoch aus jedem anderen geeigneten Material bestehen. Bei entsprechender Werkstoffwahl des Verbindungsstückes 3, insbesondere wenn es aus Kunststoff besteht, kann das Lauf­ geräusch durch das günstige Dämpfungsverhalten weiter gemindert werden. Da infolge der beschriebenen Ausbildung der Halter 1 mit den Verbindungsstücken 3 handelsübliche DIN-Ketten, -Kettenräder und -Kettenführungen verwendet werden können, lassen sich die Kettenmagazine sehr kostengünstig herstellen.

Im dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel verlaufen die Endlosketten 4, 5 vertikal. Sie können auch geneigt zur Horizontalen verlaufen. Auch bei einer solchen Lage tritt die be­ schriebene Lageabweichung α auf, der durch die Verwendung der Verbindungsstücke 3 in der beschriebenen Weise entgegenge­ wirkt wird.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Verbindungsstücke 3 ist darin zu sehen, daß beim Umlauf der Endlosketten 4, 5 über die Verbindungsstücke 3 eine Abstützung benachbarter Ketten­ glieder aneinander erfolgt. Dadurch ergibt sich ein sehr ruhiger Lauf der Endlosketten, der sich positiv auf die Bearbeitungs­ genauigkeit der Maschine auswirkt, weil die bei bekannten Kettenmagazinen auftretenden Erschütterungen während des Laufs der Endlosketten dadurch vermieden, zumindest jedoch erheblich verringert sind.

Die Verbindungsstücke 3 sind im beschriebenen Ausführungsbeispiel vom Halter 1 getrennte Teile. Die Verbindungsstücke können mit den Haltern 1 aber einstückig ausgebildet sein. Zudem sind für die Halter nicht unbedingt zwei Verbindungsstücke 3 erforder­ lich; je nach konstruktiver Ausgestaltung können die Halter 1 auch nur über ein Verbindungsstück 3 oder über mehr als zwei Verbindungsstücke mit der oder den entsprechenden Ketten verbunden werden.

In Fig. 3 ist mit gestrichelten Linien eine weitere Ausführungs­ form eines Verbindungsstückes dargestellt. In diesem Falle ist der Grundkörper 21 verbreitert, so daß sich für den Halter 1 eine größere Auflagefläche ergibt. In diesem Falle sind die Schraubenhülsen 22 und 23 im verbreiterten Endbereich der Ver­ bindungsstücke 3 vorgesehen. Im übrigen erfüllt dieses Verbin­ dungsstück die gleiche Funktion wie das in Fig. 3 mit ausge­ zogenen Linien dargestellte Verbindungsstück.

Claims (10)

1. Kettenmagazin für Werkzeugmaschinen, insbesondere für Bearbeitungszentren, mit mindestens einer endlos um­ laufenden, über Kettenräder umgelenkten Kette, vor­ zugsweise einer Rollenkette, an der Halter zur Aufnahme von Werkzeugen, Werkstücken und dergleichen mittels Verbindungsstücken gehaltert sind, die an wenigstens zwei Anschlußstellen, vorzugsweise Bolzen, von Ketten­ gliedern der Kette vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück (3) im Bereich außerhalb der Kettenräder (6, 7) mit mindestens einem Abstützteil (24, 28) an zumindest dem benachbarten Kettenglied der Kette (4, 5) abgestützt ist.

2. Kettenmagazin nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück (3) zwei auf einander gegenüberliegenden Seiten vorgesehene Abstützteile (24, 28) aufweist, die sich an dem in Umlaufrichtung der Kette (4, 5) zumindest benachbarten vorlaufenden und nachlaufenden Kettenglied abstützen.

3. Kettenmagazin nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Kette verlängerte Bolzen aufweist, mit denen die Kettenglieder miteinander verbunden sind und auf denen die Halter mit den Verbindungsstücken sitzen, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Abstützteil (24, 28) an einem der Bolzen (13, 14) zumindest des benachbarten Kettengliedes abstützt.

4. Kettenmagazin nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Abstützteil (24, 28) vom Grundkörper (21) aus in Richtung auf sein freies Ende in der Breite verringert, vorzugsweise stetig ver­ ringert.

5. Kettenmagazin nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstützteil (24, 28) auf seiner dem Kettenglied zugewandten Seite (31, 31,) eine Aufnahme (32, 32′), vorzugsweise eine Vertiefung, aufweist.

6. Kettenmagazin nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (32, 32′) teil­ kreisförmig gekrümmt ist.

7. Kettenmagazin nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius der Aufnahme (32, 32′) dem Radius des Bolzens (13, 14) der Kette (4, 5) entspricht.

8. Kettenmagazin, bei dem mit Abstand vom Kettenrad eine Führung für die Kette endet, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück (3) länger ist als der Abstand zwischen der Auflagestelle der Kette (4, 5) auf dem Kettenrad (6, 7) und der Führung (35, 36).

9. Kettenmagazin nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück (3) aus Kunststoff besteht.

10. Kettenmagazin nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück (3) einstückig mit dem Halter (1) ausgebildet ist.