DE4131036C2 - Werkzeugkopf für Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkzeugkopf für Werkzeugmaschinen, insbesondere für CNC-Drehautoma­ ten, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Werkzeugköpfe der gattungsgemäßen Art sind intern bekannt. Diese werden beispielsweise an CNC-Dreh­ automaten eingesetzt, um beispielsweise Nuten und Flächen unter bestimmten Winkeln zu fräsen wie Boh­ rungen und Gewindebohrungen unter vorgegebenen Win­ keln einzubringen. Hierzu ist es intern bekannt, den Werkzeugkopf über ein Halterzwischenteil an ei­ nem Träger einer Werkzeugmaschine, beispielsweise einem Kronen-, Kegel- oder Scheibenrevolver anzu­ ordnen. An diesem Halterzwischenteil ist ein Werk­ zeughalter um eine Schwenkachse verschwenkbar gela­ gert, so daß ein an dem Werkzeughalter angeordnetes Werkzeug einen bestimmten Winkel einnehmen kann. Bei den intern bekannten Werkzeugköpfen sind durch die Verschwenkbarkeit des Werkzeughalters Winkel im Bereich zwischen 0° und 90° einstellbar.

Es hat sich herausgestellt, daß beim Fräsen und Bohren nicht beliebige Winkel vorgegeben werden können. Insbesondere ist es auch bei schwenkbaren Werkzeugköpfen nicht möglich, die Drehachse des vom Werkzeugkopf gehaltenen Werkzeugs in Richtung auf das ein Drehteil als Werkstück, im folgenden als Werkstück bezeichnet, unterstützenden Widerlagers zu verschwenken. Darüber hinaus vergrößert sich bei verschwenktem Werkzeug der Flugradius des Revolvers so weit, daß Kollisionen mit dem zu bearbeitenden Drehteil eintreten können.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ausgehend von einem intern bekannten, gattungsgemäßen Werkzeug­ kopf, einen flexiblen Werkzeugkopf zu schaffen, mit dem auch in Richtung des Widerlagers verlaufende Bohrungen, Ausnehmungen und Nuten in das zu bear­ beitende Werkstück eingebracht werden können und der Flugradius des Werkzeugs möglichst klein gehal­ ten werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Werkzeugkopf der ein­ gangs genannten Art mit Hilfe der im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Der hier angespro­ chene Werkzeugkopf umfaßt ein Halterzwischenteil, an welchem ein Werkzeughalter schwenkbar angebracht ist. Das Verbindungselement zwischen diesen beiden Teilen besitzt zwei Schwenkachsen, wobei die Schwenkachsen parallel zueinander verlaufen. Auf­ grund dieser Anlenkung des Werkzeughalters am Hal­ terzwischenteil ergibt sich eine optimale Ver­ schwenkbarkeit des Werkzeughalters gegenüber dem Halterzwischenteil, wobei insbesondere auch ein Schwenkwinkel von 180° erreicht wird. Es lassen sich daher in das zu bearbeitende Werkstück Ausneh­ mungen beziehungsweise Bohrungen einbringen, die in Richtung auf das Widerlager verlaufen und dabei praktisch parallel zur Drehachse des in Rotation versetzten Werkstücks liegen.

Besonders bevorzugt wird eine Ausführungsform des Werkzeugkopfs, bei dem das Verbindungselement min­ destens ein an einer Seitenfläche des Halterzwi­ schenteils und des Werkzeughalters angeordnetes Seitenteil umfaßt, welches mit den beiden Haltern jeweils über ein Schwenkgelenk verbunden ist. Die Realisierung eines derartigen Verbindungselements ist relativ kostengünstig durchführbar. Dabei kann der Werkzeugkopf kompakt ausgebildet werden, so daß er ohne weiteres mit anderen Werkzeugköpfen auf ei­ nem Revolver untergebracht werden kann.

Weiterhin wird eine Ausführungsform des Werkzeug­ kopfs bevorzugt, bei der das als Verbindungselement dienende Seitenteil eine Antriebskraft-Übertra­ gungseinrichtung umfaßt. Diese überträgt die An­ triebskraft für das Werkzeug von dem Revolver be­ ziehungsweise dem Halterzwischenteil auf den Werk­ zeughalter. Die Integration der Antriebskraft-Über­ tragungseinrichtung in das Seitenteil ermöglicht eine besonders kompakte, das heißt raumsparende Re­ alisierung des Werkzeugkopfs.

Bevorzugt wird überdies eine Ausführungsform des Werkzeugkopfes, bei der die Antriebskraft-Übertra­ gungseinrichtung zur Kraftübertragung Riemen, Ket­ ten oder Zahnräder aufweist oder mit einer hydrau­ lischen oder pneumatischen Kraftübertragungsein­ richtung versehen ist. Derartige Ausgestaltungen einer Antriebskraft-Übertragungseinrichtung sind bekannt und daher kostengünstig in den Werkzeugkopf integrierbar.

Besonders bevorzugt wird überdies eine Ausführungs­ form des Werkzeugkopfs, bei der das als Verbin­ dungselement dienende Seitenteil als Getriebege­ häuse ausgebildet ist. Das Gehäuse übernimmt einer­ seits die Haltekräfte zur Verbindung des Halterzwi­ schenteils mit dem Werkzeughalter. Andererseits nimmt es die Antriebskraft-Übertragungseinrichtung auf.

Überdies wird eine Ausführungsform des Werkzeug­ kopfs bevorzugt, der sich dadurch auszeichnet, daß das Halterzwischenteil eine mit der Antriebskraft­ übertragungseinrichtung zusammenwirkende Antriebs­ welle aufweist, der ein interner oder externer An­ trieb zugeordnet ist. Diese Ausführungsform ist sehr kompakt und platzsparend aufgebaut, so daß der Werkzeugkopf relativ klein baut.

Weiterhin wird eine Ausführungsform des Werkzeug­ kopfs bevorzugt, der sich dadurch auszeichnet, daß der Werkzeughalter eine mit der Antriebskraft-Über­ tragungseinrichtung zusammenwirkende Antriebswelle aufweist, die die Antriebskraft für eine das Werk­ zeug haltende Spannvorrichtung liefert. Die An­ triebswelle ist leicht in den Werkzeughalter inte­ grierbar, so daß auch diese Ausgestaltung des Werk­ zeugkopfs relativ klein baut.

Außerdem wird eine Ausführungsform des Werkzeug­ kopfs bevorzugt, bei welcher ein zweites Seitenteil vorgesehen ist, das dem ersten gegenüberliegend an einer Seitenfläche des Halterzwischenteils be­ ziehungsweise des Werkzeughalters angebracht ist. Dadurch, daß die Haltekräfte auf beiden Seiten der Halter angreifen, wird eine besonders stabile Aus­ richtung der beiden Teile gewährleistet, so daß eine exakte Bearbeitung der Werkstücke sicherge­ stellt ist.

Schließlich wird eine Ausführungsform des Werkzeug­ kopfs bevorzugt, der sich durch Anschlagmittel aus­ zeichnet, die die Schwenkbewegung des Werkzeughal­ ters/oder des Seitenteils gegenüber dem Halterzwi­ schenteil begrenzen. Durch derartige Anschlagmittel ist sichergestellt, daß das von dem Werkzeugkopf gehaltene Werkzeug nicht den Werkzeugkopf selbst beschädigt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeich­ nung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Skizze einer Seitenansicht auf einen Werkzeugkopf in einer ersten Arbeitsstel­ lung;

Fig. 2 eine Skizze einer Draufsicht auf einen an einer Revolverscheibe befestigten Werk­ zeugkopf;

Fig. 3 eine skizzierte Seitenansicht eines Werk­ zeugkopfs in einer zweiten Arbeitsstel­ lung und

Fig. 4 einen Schnitt durch einen Werkzeugkopf.

Der im folgenden beschriebene Werkzeugkopf ist außer für die angesprochenen CNC-Drehautomaten auch für CNC-Fräs- und Bearbeitungszentren geeignet, bei denen ein Steilkegel zur Aufnahme des Werkzeugkopfs vorgesehen ist.

Fig. 1 zeigt einen hier als Radialkopf ausgebilde­ ten Werkzeugkopf 1 mit einem Halterzwischenteil 3 und einem Werkzeughalter 5. Das Halterzwischenteil­ ist mittels eines Spannschafts 7 an einer hier le­ diglich angedeuteten Revolverscheibe 9 eines CNC- Drehautomaten befestigt. Die üblichen Spanneinrich­ tungen sind hier aus Gründen der besseren Über­ sichtlichkeit nicht dargestellt.

Der Werkzeughalter 5 weist ein Spannfutter 11 auf, in welches ein hier lediglich skizziertes Werkzeug 13 eingesetzt ist.

Halterzwischenteil 3 und Werkzeughalter 5 sind ge­ lenkig miteinander verbunden. Bei dem hier darge­ stellten Ausführungsbeispiel sind auf beiden Seiten des Halterzwischenteils 3 beziehungsweise Werkzeug­ halters 5 als Seitenteile 15 und 17 (siehe Fig. 2) ausgebildete Verbindungselemente vorgesehen. Die Seitenteile sind sowohl mit dem Halterzwischenteil 3 als auch mit dem Werkzeughalter 5 drehbar verbun­ den, wobei die durch die Anlenkpunkte 19 und 21 verlaufenden Schwenkachsen senkrecht zur Bildachse gemäß Fig. 1 verlaufen. Die beiden Schwenkachsen sind parallel zueinander angeordnet.

Bei der in Fig. 1 gewählten Darstellung befindet sich der Werkzeugkopf in äußerst zurückgesetzter Position, das heißt, der Werkzeughalter 5 ist in einer minimalen Distanz zur Revolverscheibe 9 ange­ ordnet. Die Schwenkachse 23 des Werkzeugs 13 steht senkrecht zur Mittelachse 25 des Spannschafts 7. In dieser Lage schließt die Verbindungslinie 27 der beiden Anlenkpunkte 19 und 21 mit der Schwenkachse 23 des Werkzeugs 13 einen Winkel a von ca. 45° ein.

Die Größe des Winkels α hängt von den Außenab­ messungen sowohl des Halterzwischenteils 3 als auch des Werkzeughalters 5 ab. Je näher der Werkzeughal­ ter 5 an das Halterzwischenteil 3 herangeschwenkt werden kann, umso kleiner ist der eingeschlossene Winkel α.

Fig. 2 zeigt in Draufsicht den Werkzeugkopf 1. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen ver­ sehen, so daß auf deren ausführliche Beschreibung Verzichtet werden kann.

Der Werkzeugkopf 1 ist auf der Revolverscheibe 9 angeordnet, die entlang ihrer Außenfläche verteilte Ausnehmungen 29 aufweist, die der Aufnahme von Spannschäften diverser Werkzeuge dienen. Außer dem anhand von Fig. 1 erläuterten Werkzeugkopf 1 sind weitere Werkzeuge angedeutet, auf die hier nicht weiter eingegangen werden soll.

In der zurückgesetzten Position des Werkzeughalters 5 gegenüber dem Halterzwischenteil 3 überragt das Werkzeug 13 die äußeren Konturen der hier lediglich bereichsweise dargestellten Revolverscheibe 9 nicht wesentlich, so daß die Revolverscheibe 9 und das zu bearbeitende hier als Drehteil bezeichnete Werk­ stück relativ nah aneinander herangefahren werden können. Fig. 2 zeigt außerdem, daß hier die Schwenkachse 23 des Werkzeugs 13 den Drehpunkt 31 der Revolverscheibe 9 schneidet. Bei dem hier dar­ gestellten Ausführungsbeispiel befindet sich das Spannfutter 11 etwa in Höhe des Spannschafts 7 des Halterzwischenteils 3.

Die Draufsicht zeigt, daß das in Fig. 1 vordere Seitenteil 15 schmaler ausgebildet ist als das ge­ mäß Fig. 1 hintere Seitenteil 17. Es ist ersicht­ lich, daß die den Anlenkpunkten 19 und 21 zugeord­ neten Schwenkachsen 33 und 35 entsprechenden An­ lenkpunkten 19′ beziehungsweise 21′ des hinteren Seitenteils 17 zugeordnet sind, und daß die Schwenkachsen 33 und 35 praktisch parallel zu­ einander angeordnet sind.

Das gemäß Fig. 1 hintere Seitenteil 17 ist wesent­ lich dicker ausgebildet als das Seitenteil 15. Das liegt daran, daß dieses Seitenteil 17 eine An­ triebskraft-Übertragungseinrichtung umfaßt, die an­ hand von Fig. 4 näher erläutert werden soll. Aus diesem Grund weist das Seitenteil 17 ein Getriebe­ gehäuse 37 und einen Getriebedeckel 39 auf.

Fig. 3 zeigt den Werkzeugkopf 1 in einer Arbeits­ stellung, in welcher mit dem angedeuteten Werkzeug 13 Bohrungen in ein Werkstück eingebracht werden können, die in Richtung des hier nicht dargestell­ ten Widerlagers verlaufen, der das bearbeitete Drehteil unterstützt. Der Werkzeughalter 5 kann ge­ genüber dem Halterzwischenteil 3 beliebige Zwi­ schenstellungen einnehmen, wobei die Seitenteile 15 und 17 eine Schwenkbewegung um ihre Schwenkachse 33 beziehungsweise 35 durchführen. Dabei ändert sich selbstverständlich auch der zwischen der Ver­ bindungslinie 27 und der Schwenkachse 23 einge­ schlossene Winkel α.

Es ist ersichtlich, daß das Gehäuse des Halterzwi­ schenteils 3 in dem dem Werkzeughalter 5 zugewand­ ten Bereich, in der Seitendarstellung gemäß Fig. 3 unten links, mit einer entsprechend geformten Außenkontur 41 versehen ist, die eine möglichst nahe Rückverlagerung des Werkzeugs 13 an die Revol­ verscheibe 9 erlaubt. Hier ist das Gehäuse des Hal­ terzwischenteils 3 mit entsprechenden Ausnehmungen versehen, so daß das vom Werkzeughalter 5 gehaltene Werkzeug 13, dessen Schwenkachse 23 parallel zur Mittelachse 25 des Spannschafts 7 verläuft, fast an die äußere Begrenzungsfläche der Revolverscheibe 9 herankommt. Es zeigt sich also, daß der Arbeitsbe­ reich des hier dargestellten Werkzeugkopfs 1 sehr groß ist. Der Schwenkbereich der als Verbindungs­ elemente dienenden Seitenteile 15 und 17 ist so groß, daß diese auch so weit verschwenkt werden können, daß die durch die Anlenkpunkte 19 und 21 verlaufende Verbindungslinie 27 senkrecht zur Mit­ telachse 25 des Spannschafts 7 verläuft. Der Ab­ stand zwischen den Anlenkpunkten 19 und 21 kann so gewählt werden, daß bei einer derartigen Stellung die dann oben liegende Begrenzungsfläche 43 des Werkzeughalters 5 an der Außenfläche der Revolver­ scheibe 9 anliegt, wobei auch dann wiederum die Schwenkachse 23 des Werkzeugs 13 parallel zur Mit­ telachse 25 des Spannschafts 7 verläuft. Der Ab­ stand des Werkzeugs 13 zur äußeren Begrenzungsflä­ che der Revolverscheibe 9 vergrößert sich dabei ge­ genüber der Darstellung gemäß Fig. 3.

Die Außenkontur 41 des Gehäuses des Halterzwischen­ teils 3 dient auch dazu, daß der Werkzeughalter 5 mit entgegen der Darstellung in Fig. 3 ausgerich­ tetem Werkzeug 13 gegenüber dem Halterzwischenteil 3 angeordnet werden kann, wobei dann die hintere Kante 45 des Werkzeughalters 5 aufgrund der Ausneh­ mung im Bereich der Außenkontur 41 am Halterzwi­ schenteil 3 vorbeigeschwenkt werden kann. Um die Beweglichkeit des Werkzeughalters 5 gegenüber dem Halterzwischenteil 3 zu erhöhen, ist das rückwär­ tige Gehäuse des Werkzeughalters kreisbogenförmig ausgebildet, so daß die hintere Kante 45 gegenüber dem äußersten Ende 47 des Gehäuses des Werkzeughal­ ters zurückspringt.

Um die Beweglichkeit von Halterzwischenteil und Werkzeughalter gegeneinander zu erhöhen, kann auch das Gehäuse des Werkzeughalters 5 mit einer ent­ sprechenden Außenkontur versehen werden. Beispiels­ weise könnte die Kante 49 am Werkzeughalter 5 abge­ tragen werden, so daß eine abweichende Außenkontur 41 beim Halterzwischenteil 3 eingesetzt werden könnte.

Bei der Schnittdarstellung gemäß Fig. 4 ist das Halterzwischenteil 3 etwa so angeordnet, wie es beispielsweise Fig. 1 zeigt. Die Seitenteile 15 und 17 sind allerdings so verschwenkt, daß die Ver­ bindungslinie 27 zwischen den Anlenkpunkten 19 und 21 mit der Mittelachse 25 des Spannschafts 7 fluch­ tet. Dadurch befindet sich der Werkzeughalter 5 in einem Abstand zu dem Halterzwischenteil 3, der durch den Abstand der Anlenkpunkte 19 und 21 be­ stimmt wird. Die Schwenkachse 23 des Werkzeugs 13 schließt bei dieser Ausrichtung des Werkzeugkopfs 1 mit der Verbindungslinie 27 einen Winkel α von 90° ein.

Aus Fig. 4 wird insbesondere der Antrieb des Spannfutters 11 deutlich. Innerhalb des Spann­ schafts 7 verläuft eine Antriebswelle 51, die an ihrem aus dem Spannschaft 7 ragenden Ende mit einer Keilwelle 53 versehen ist. Die Antriebswelle ist auf geeignete Weise innerhalb des Spannschafts ge­ lagert. An ihrem der Keilwelle gegenüberliegenden Ende ist ein Kegelrad 55 vorgesehen, welches mit einem weiteren Kegelrad 57 kämmt, dessen mit der in Fig. 2 dargestellten Drehachse 35 zusammenfallende Mittelachse 59 senkrecht auf der Mittelachse 25 des Spannschafts 7 beziehungsweise der Antriebswelle 51 steht.

An der Stirnseite des Kegelrads 55 beziehungsweise der Antriebswelle 51 kann ein Axiallager 61 vorge­ sehen werden, das über ein geeignetes Einstellorgan 63 justierbar ist.

Das Kegelrad 57 ist starr mit einem Wellenstummel 65 verbunden, der an seinem gegenüberliegenden Ende drehstarr in ein erstes Stirnrad 67 eingreift. Die­ ses kämmt mit einem zweiten Stirnrad 69, dessen Drehachse 71 parallel zur Drehachse 59 des Wellen­ stummels 65 verläuft. Das zweite Stirnrad 69 kämmt schließlich mit einem dritten Stirnrad 73, welches seinerseits drehfest mit einem zweiten Wellenstum­ mel 75 verbunden ist. Dieser trägt an seinem den dritten Stirnrad 73 abgewandten Ende ein Kegelrad 77, dessen mit der in Fig. 2 dargestellten Schwenkachse 33 zusammenfallende Drehachse 79 par­ allel verläuft zur Drehachse 59 des ersten Wellen­ stummels 65.

Das Kegelrad 77 kämmt mit einem weiteren Kegelrad 81, das seinerseits starr verbunden ist mit einer Antriebswelle 83 für das Spannfutter 11.

Die Schnittdarstellung gemäß Fig. 4 zeigt einer­ seits - hier rechts angeordnet - das erste Seitenteil 15, welches jeweils mit den Seitenflächen des Hal­ terzwischenteils 3 beziehungsweise des Werkzeug­ halters 5 schwenkbar verbunden ist. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Seiten­ teil 15 mittels einer oberen Spannscheibe 85 mit dem Werkzeughalter 5 und mit einer unteren Spann­ scheibe 87 mit dem Halterzwischenteil 3 fest ver­ bunden, wobei die angesprochene Schwenkbewegung möglich ist. Bei dem hier dargestellten Aus­ führungsbeispiel ist zur Bildung von Schwenkgelen­ ken ein Formschluß zwischen dem Seitenteil 15 und den zugehörigen Teilen 3 und 5 des Werkzeugkopfs 1 vorgesehen.

Das in Fig. 4 dargestellte linke Seitenteil 17 ist als Gehäuse ausgebildet, das eine Antriebskraft- Übertragungseinrichtung umfaßt. Deutlich ist hier das Getriebegehäuse 37 erkennbar, welches die Stirnräder 67, 69 und 73 aufnimmt. Das Getriebe­ gehäuse ist durch einen Getriebedeckel 39 ver­ schlossen, der mittels Schrauben 89 am Getriebege­ häuse 37 befestigt ist.

Anstelle der in einem Seitenteil vorgesehenen An­ triebskraft-Übertragungsvorrichtung kann auch eine außenliegende Kraftübertragungseinrichtung vorgese­ hen werden.

Das Seitenteil 17 ist auch hier fest mit dem Hal­ terzwischenteil 3 beziehungsweise dem Werkzeughal­ ter 5 verbunden, wobei eine Schwenk- beziehungs­ weise Drehbewegung der Halter gegenüber dem Seiten­ teil möglich bleibt. Auch hier sind also Gelenke zwischen dem Seitenteil 17 und Halterzwischenteil beziehungsweise Werkzeughalter vorgesehen.

Es ist möglich, eine Begrenzung der Schwenkbewegung der Seitenteile 15, 17 gegenüber dem Halterzwi­ schenteil 3 vorzusehen. Dies läßt sich beispiels­ weise dadurch realisieren, daß ein oder mehrere von dem Halterzwischenteil ausgehende Vorsprünge in Nu­ ten eingreifen, die in den Seitenteilen 15, 17 vor­ gesehen sind. Die Nuten sind so ausgebildet, daß die Vorsprünge an deren Ende anschlagen, wenn eine weitere Schwenkbewegung ausgeschlossen sein soll. Umgekehrt können auch ein oder mehrere von den Sei­ tenteilen 15, 17 beziehungsweise von mindestens ei­ nem Seitenteil 15, 17 ausgehende Vorsprünge in Nu­ ten eingreifen, die in der Seitenfläche des Halter­ zwischenteils vorgesehen sind. Entsprechend kann eine Begrenzung der Schwenkbewegung dadurch er­ reicht werden, daß ähnliche Anschlagmittel zwischen den Seitenteilen 15, 17 und dem Werkzeughalter 5 vorgesehen werden. Derartige Anschlagmittel sind einfach und damit preiswert realisierbar.

Aus den Figuren ist ohne weiteres ersichtlich, daß die Befestigung des Spannschafts sehr dicht am An­ lenkpunkt 21 angeordnet ist, daß also der Werkzeug­ kopf sehr kompakt aufgebaut ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, daß eines der Seitenteile eine An­ triebskraft-Übertragungseinrichtung aufweist. Diese kann zur Übertragung der durch den Spannschaft 7 eingeleiteten Antriebskräfte Riemen oder Ketten mit entsprechenden Rädern und Wellenstummeln aufweisen. Auch ist eine hydraulische oder pneumatische Kraft­ übertragung denkbar. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein drei Stirnräder aufwei­ sendes Getriebe vorgesehen, welches von dem in Fig. 4 links dargestellten Seitenteil 17 aufgenommen wird.

Grundsätzlich können die Antriebskräfte durch den Spannschaft 7 in den Werkzeugkopf 1 eingeleitet werden. Auch ist es möglich, daß eine Antriebs­ krafteinleitung außerhalb des Schafts erfolgt.

Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wer­ den Antriebskräfte innerhalb des CNC-Drehautomaten zur Verfügung gestellt, der auch die in den Figuren gezeigte Revolverscheibe trägt. Die Antriebskräfte werden über die Keilwelle 53 und die Antriebswelle 51 auf das Kegelrad 55 übertragen, welches das Ke­ gelrad 57 in Rotation versetzt. Dabei wird der Wel­ lenstummel 65 angetrieben, so daß sich das erste Stirnrad 67 dreht. Dieses kämmt mit dem zweiten Stirnrad 69 und versetzt es in Rotation. Durch die Drehung des zweiten Stirnrads werden das dritte Stirnrad 73, dessen Wellenstummel 75 und das Kegel­ rad 77 in Drehung versetzt. Durch eine Drehung des Kegelrads 77 findet auch eine Rotation des Kegel­ rads 81 statt, welches schließlich die mit dem Spannfutter 11 in Verbindung stehende Antriebswelle 83 rotieren läßt. Letztlich wird also durch eine Drehung der Antriebswelle 51 im Spannschaft 7 das im Spannfutter 11 gehaltene Werkzeug 13 angetrie­ ben. Dabei spielt die Stellung der einzelnen Ele­ mente des Werkzeugkopfs 1 keine Rolle. Der Antrieb kann also sowohl in der Stellung gemäß Fig. 1 als auch in der verschwenkten Stellung des Werkzeughal­ ters 5 gegenüber dem Halterzwischenteil 3, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, angetrieben werden.

Die Seitenteile 15 und 17 sind so stabil ausgelegt, daß auch bei Übertragung hoher Antriebsmomente eine genaue, vorgewählte Winkelstellung des Werkzeughal­ ters 5 gegenüber dem Halterzwischenteil 3 eingehal­ ten wird. Bei Übertragung lediglich kleiner An­ triebsmomente kann gegebenenfalls - insbesondere bei der Grobbearbeitung von Werkstücken beziehungsweise Drehteilen - auf das Seitenteil 15 verzichtet wer­ den. Das gegenüberliegende Seitenteil 17 übernimmt dann die Fixierung der beiden Halterelemente und überträgt gleichzeitig die Antriebskräfte. Bei ei­ ner derartigen Ausgestaltung des Werkzeugkopfs 1 ergibt sich eine besonders kompakte, raumsparende Ausführungsform.

Die Winkelstellung der beiden Halterelemente gegen­ über den Seitenteilen 15, 17 kann dadurch verändert werden, daß die die Seitenteile und das Halterzwi­ schenteil beziehungsweise den Werkzeughalter 5 fi­ xierenden Schrauben gelockert werden und dann die gewünschte Winkelstellung eingestellt wird. Zur Er­ leichterung der Winkelstellung kann eine Winkel­ skala beispielsweise an den Spannscheiben 85 und 87, die von Schrauben 91 fixiert sind, vorgesehen werden.

Durch die beiden Anlenkpunkte 19 und 21 des Werk­ zeugkopfs 1 ergibt sich eine sehr hohe Beweglich­ keit des Werkzeughalters 5, so daß auch in Richtung des Widerlagers verlaufende Ausnehmungen und Boh­ rungen in ein zu bearbeitendes Drehteil eingebracht werden können. Jede beliebige Zwischenstellung zwi­ schen der in Fig. 3 und in Fig. 1 dargestellten Position des Werkzeughalters 5 kann dabei einge­ stellt werden. Darüber hinaus kann der Werkzeughal­ ter 5 über die senkrechte Stellung in Fig. 1 hin­ aus so verschwenkt werden, daß das Werkzeug 13 ge­ genüber der Darstellung in Fig. 3 in die entgegen­ gesetzte Richtung weist, wobei auch hier jeweils beliebige Zwischenstellungen einstellbar sind.

Es ist ersichtlich, daß bei der Einstellung des Werkzeughalters 5 der sich ergebende Flugkreis des Werkzeugkopfs 1 relativ klein bleibt, daß also der Platzbedarf eines derartigen Sonderwerkzeugkopfes ausgesprochen gering ist. Es kommt also praktisch nie zu einer Behinderung der Bearbeitungsmöglich­ keiten des Drehteils.

Besonders hervorzuheben ist, daß der hier beschrie­ bene Werkzeugkopf sehr gut verwendbar ist in Zusam­ menhang mit Maschinen, bei denen das Werkstück auch von einem im Widerlager vorgesehenen Spannfutter gehalten wird. Auf diese Weise ist eine Komplettbe­ arbeitung möglich, das heißt, auch die linke Stirn­ seite, die dem Widerlager gegenüberliegt, kann be­ arbeitet werden.

Bei den hier gewählten Darstellungen sind das Hal­ terzwischenteil 3 und der Werkzeughalter 5 mit im wesentlichen rechteckförmig ausgebildeten Gehäusen versehen. Die Außenform der beiden Halterteile kann an den Einsatzfall des Werkzeugkopfs angepaßt wer­ den. Die Seitenteile 15 und 17 sind - in Draufsicht gesehen - spiegelbildlich ausgebildet. Die hier dar­ gestellte Ausführungsform der Seitenteile zeichnet sich durch eine im wesentlichen rechteckig ausge­ bildete Kontur aus, wobei allerdings die Stirnsei­ ten der Seitenteile kreisbogenförmig, insbesondere halbkreisförmig ausgebildet sind. Die Radien der beiden sich gegenüberliegenden Kreisbögen sind bei den Darstellungen gleich gewählt. Es ist möglich, daß der Radius, der dem Anlenkpunkt 19 zugeordnet ist, kleiner ist als der Radius der gegenüberlie­ genden Stirnseite des Seitenteils. Die Form der Seitenteile hängt also im wesentlichen von der ver­ langten Festigkeit ab, ebenso deren Dicke.

Von der äußeren Gestaltung der Gehäuse des Halter­ zwischenteils 3 und des Werkzeughalters 5 hängt letztlich auch die Ausgestaltung der Außenkontur 41 ab. Sie muß so gewählt werden, daß der Werkzeughal­ ter 5 so ausgerichtet werden kann, daß die Drehachse 23 des Werkzeugs 13 parallel zur Mittel­ achse 25 des Schafts 7 verlaufen kann zwar in un­ mittelbarer Nähe der Außenfläche der Revolver­ scheibe 9.

Schließlich ist noch festzuhalten, daß der Antrieb des Werkzeugs 13 auch in den Werkzeughalter 5 inte­ griert werden kann, daß also dann beide Seitenteile identisch ausgebildet sind und keinerlei Antriebs­ kraft-Übertragungseinrichtungen aufweisen. Sie kön­ nen in diesem Fall beispielsweise die Energiezufuhr für einen Motor im Werkzeughalter 5 enthalten.

Für den Fall, daß eine Kühlung und/oder Schmierung der Bearbeitungs- beziehungsweise Bohrstelle ge­ wünscht ist, kann eine Kühl- beziehungsweise Schmiervorrichtung vorgesehen werden, die aus einem außerhalb der Verbindungsstelle laufenden Schlauch­ system besteht. Insbesondere kann ein verstellbarer Metallschlauch Verwendung finden. Auch ist es mög­ lich, durch das keine Antriebskräfte übertragende Seitenteil eine Kühlflüssigkeit bis an die Bearbei­ tungsstelle heranzuleiten.

Es zeigt sich also, daß der hier im einzelnen be­ schriebene Werkzeugkopf 1 universell einsetzbar ist. Es lassen sich bei einfachem und insbesondere sehr kompaktem Aufbau und damit preisgünstiger Her­ stellbarkeit zahlreiche Einsatzmöglichkeiten fin­ den, wobei relativ hohe Antriebskräfte übertragbar sind. Aufgrund der sicheren Anbringung des Werk­ zeughalters 5 am Halterzwischenteil 3 ist eine ge­ naue Ausrichtung des Werkzeugs 13 möglich, so daß eine exakte Bearbeitung des Werkstücks beziehungs­ weise Drehteils sichergestellt ist. Aufgrund der vibrationsarmen Befestigung lassen sich dabei auch hohe Oberflächenqualitäten erzielen.

Claims (9)

1. Werkzeugkopf für Werkzeugmaschinen, insbesondere für CNC-Drehautomaten, mit einem Halterzwischen­ teil, das einen der Befestigung des Werkzeugkopfes an einer Werkzeugmaschine dienenden Spannschaft aufweist, und mit einem Werkzeughalter, der über ein Verbindungselement mit dem Halterzwischenteil verbunden ist und gegenüber dem Halterzwischenteil um eine erste Schwenkachse schwenkbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter (5) an der ersten Schwenkachse um 180° verschwenkbar ist und daß das Verbindungselement (15, 17) um eine zur ersten Schwenkachse (33) des Werkzeughalters (5) parallelen zweiten Schwenkachse (35) ver­ schwenkbar am Halterzwischenteil (3) gelagert ist.

2. Werkzeugkopf nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verbindungselement (15, 17) mindestens ein auf einer Seitenfläche des Halterzwischenteils (3) und des Werkzeughalters (5) angreifendes Seitenteil (15, 17) umfaßt, das mit dem Halterzwischenteil 3 und mit dem Werkzeughalter jeweils schwenkbar ver­ bunden ist.

3. Werkzeugkopf nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Seitenteil (17) eine Antriebs­ kraft-Übertragungseinrichtung (67, 69, 73) umfaßt.

4. Werkzeugkopf nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Antriebskraft-Übertragungsein­ richtung (67, 69, 73) zur Kraftübertragung Riemen, Ketten oder Zahnräder aufweist oder mit einer hydraulischen oder pneumatischen Kraftübertragungs­ einrichtung versehen ist.

5. Werkzeugkopf nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Seitenteil (17) als Getriebe­ gehäuse (37, 39) ausgebildet ist.

6. Werkzeugkopf nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Halterzwischenteil (3) eine mit der Antriebskraft-Übertragungseinrichtung (67, 69, 73) zusammenwirkende Antriebswelle (51) aufweist, der ein interner oder externer Antrieb zugeordnet ist.

7. Werkzeugkopf nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter (5) eine mit der Antriebskraft-Übertragungseinrichtung (67, 69, 73) zusammenwirkende Antriebswelle (83) auf­ weist, die die Antriebskraft für eine das Werkzeug (13) haltende Spannvorrichtung (11) liefert.

8. Werkzeugkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 7, gekennzeichnet durch ein dem Seitenteil (17) gegen­ überliegend angeordnetes Seitenteil (15).

9. Werkzeugkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 8, gekennzeichnet durch die Schwenkbewegung des Werk­ zeughalters (5) und/oder des Seitenteils (15, 17) gegenüber dem Halterzwischenteil (3) begrenzende Anschlagmittel.