DE69609787T2

DE69609787T2 - Revolverkopfvorrichtung für Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE69609787T2
Application number: DE69609787T
Authority: DE
Inventors: Masakazu Kojima
Original assignee: Dyadic Systems Co Ltd
Current assignee: Wittenstein SE
Priority date: 1995-09-25
Filing date: 1996-09-25
Publication date: 2001-02-22
Anticipated expiration: 2016-09-26
Also published as: DE69609787D1; JPH09150303A; ATE195454T1; EP0764499B1; JP3069729B2; US5745967A; EP0764499A1

Description

Hintergrund der Erfindung und Stellungnahme zum Stand der Technik

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Revolverkopfvorrichtung für Werkzeugmaschinen, wie beispielsweise Drehbänke bzw. Drehmaschinen, welche erlaubt, eine Vielzahl von Werkzeugen aufzunehmen, um diese durch ein aufeinander folgendes Auswählen zu verwenden, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Betreffend Werkzeugmaschinen, wie beispielsweise Drehmaschinen, wird eine Revolverkopfvorrichtung zeitweise verwendet, um automatisch einen komplizierten Bearbeitungsprozeß mit einer minimalen Rüst- bzw. Einrichtezeit und Bearbeitungszeit durch Änderung einer Vielzahl von Werkzeugen, eines nach dem anderen, durchzuführen.
Diese Art von Vorrichtung ist mit einem sich drehenden bzw. schwenkenden Revolver bzw. Revolverkopf ausgebildet, welcher durch ein Positionieren bei jedem vorbestimmten Dreh- bzw. Schwenkwinkel angehalten werden kann, und jedes einzelne Werkzeug von unterschiedlichen Arten ist an jeder Stop- bzw. Halteposition (nachfolgend als "Werkzeugposition" bezeichnet) an der Umfangsoberfläche des Revolvers angeordnet. Diese Vorrichtung kann rasch ein spezielles Werkzeug durch Drehen des Revolvers auswählen, um das Werkstück zu bearbeiten. Typische Werkzeuge sind stationäre, welche an dem Revolver festzulegen sind, und das Werkzeug führt die spezielle Bearbeitung durch ein Kontaktieren mit dem sich drehenden Werkstück aus. Das Werkzeug selbst muß jedoch in dem Fall eines Bohrens oder Gewindeschneidens angetrieben werden. Um derartige Vorgänge vorzubereiten, wird die sogenannte "Antriebs-Werkzeug"-Funktion oft durch Integration einer Werkzeugantriebswelle in den Revolver realisiert, wodurch ermöglicht wird, daß das zu verwendende Werkzeug als ein angetriebenes Werkzeug verwendet wird.
Mit der Revolverkopfvorrichtung mit konventioneller Antriebs-Werkzeug-Funktion ist eine Seite ihrer Doppelwelle mit dem Revolver verbunden und die andere Seite ist mit der Werkzeugantriebswelle verbunden und sie weist üblicherweise getrennt einen Revolver-Antriebsmotor und einen Werkzeug- Antriebsmotor auf, siehe beispielsweise Dokument EP 299 556 A. Eine andere Art einer Revolverkopfvorrichtung, welche ermöglicht, daß der gemeinsame Motor mit einem der zwei Getriebezüge verbunden wird, ist auch bekannt, in welcher die zwei Getriebezüge zu dem Revolver bzw. zu der Werkzeugantriebswelle entsprechen.
In dem ersteren Fall des Standes der Technik ist es unvermeidbar, daß die Größe der gesamten Vorrichtung aufgrund der Notwendigkeit von zwei getrennten Motoren zum Antreiben des Revolvers und des Werkzeugs sehr groß wird. In dem letzteren Fall wird die Gesamtkonfiguration bzw. -konstruktion kompliziert, da zwei Getriebezüge verwendet werden. Darüber hinaus muß fallweise ein Hydraulikkreislauf für ein Umschalten bei einer bestimmten Position in dem Revolver vorgesehen sein, um die Getriebezüge zu wechseln, wobei dies möglicherweise in einer lokalen Deformation aufgrund von Wärme in dem Revolver resultieren und die Bearbeitungsgenauigkeit verringern kann.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Revolverkopfvorrichtung für eine Werkzeugmaschine zur Verfügung zu stellen, welche fähig ist, einfach eine hohe Bearbeitungspräzision bzw. -genauigkeit aufgrund einer kom pakteren Größe als auch der vereinfachten Gesamtkonfiguration zur Verfügung zu stellen, wobei die oben für den Stand der Technik erwähnten Probleme vollständig berücksichtigt werden.
Um das obige Ziel zu erreichen, wird eine Revolverkopfvorrichtung zur Verfügung gestellt, wie sie in Anspruch 1 definiert ist.
Mit der obengenannten Konfiguration der vorliegenden Erfindung können sowohl der Revolver als auch die Werkzeugantriebswelle für ein Drehen durch einen gemeinsamen Motor durch den ersten und zweiten Planetengetriebemechanismus bzw. den ersten Planetengetriebemechanismus angetrieben werden. Auf eine derartige Weise kann jedes Kraftübertragungssystem für den Revolver oder die Werkzeugantriebswelle leicht ohne Anwendung eines Hydraulikdrucks in dem Revolver geändert werden, da der Planetengetriebemechanismus, welcher zwei Freiheitsgrade aufweist, ein Ende entweder des Sonnenrads oder des Trägers, an welchem ein Planetenritzel montiert ist, oder des Hohl- bzw. Ringrads als ein Eingangs- bzw. Eingabeende und das andere Ende davon als ein Ausgangs- bzw. Ausgabeende durch Ergreifen bzw. Blockieren von einem der drei obigen Komponenten verwenden kann.
Das Gehäuse ist zylindrisch geformt und der Motor, der erste und zweite Planetengetriebemechanismus und der Revolver bzw. Revolverkopf können mit derselben Achse ausgerichtet sein.
Wenn das Gehäuse zylindrisch geformt ist und der Motor, der erste und zweite Planetengetriebemechanismus und der Revolver mit derselben Achse ausgerichtet sind, kann die Gesamtkonfiguration der Vorrichtung axialsymmetrisch ausgebildet werden, es kann jedes Element bzw. Glied einfach mit einer guten Präzision gedreht werden und eine lokale Deformation aufgrund von Wärme bzw. Hitze kann minimiert werden.
Der Träger und das Hohl- bzw. Ringrad des ersten Planetengetriebemechanismus können eingestellt bzw. gesetzt werden, um dem Sonnenrad bzw. dem Träger des zweiten Getriebemechanismus zu entsprechen, der Revolver kann mit dem Träger des zweiten Planetengetriebemechanismus verbunden sein und die Werkzeugantriebswelle kann mit dem Träger des ersten Planetengetriebemechanismus verbunden sein. Das Hohlrad des zweiten Planetengetriebemechanismus kann durch eine Kupplung ergriffen bzw. verriegelt oder gelöst bzw. freigegeben werden, während der Revolver durch ein Verriegeln desselben mit der Kupplung verriegelt oder gelöst werden kann.
Wenn der Träger und das Hohlrad des ersten Planetengetriebemechanismus eingestellt sind, um dem Sonnenrad und dem Träger des zweiten Planetengetriebemechanismus zu entsprechen, können der erste und zweite Planetengetriebemechanismus koaxial und extrem kompakt durch ein integrales bzw. ineinander eingreifendes Ausbilden von jeweils entsprechenden Elementen aufgebaut sein.
Wenn der Revolver mit dem Träger des zweiten Planetengetriebemechanismus verbunden ist und die Werkzeugantriebswelle mit dem Träger des ersten Planetengetriebemechanismus verbunden ist, kann die Werkzeugantriebswelle mit dem Träger des ersten Planetengetriebemechanismus beispielsweise durch eine Hilfswelle verbunden sein, welche in dem axialen Zentrum des Revolvers und koaxial zu dem Träger des zweiten Planetengetriebemechanismus angeordnet ist. In einem derartigen Fall kann jedoch die Hilfswelle gemeinsam bzw. einstückig mit dem Träger des ersten Planetengetriebemechanismus ausgebildet sein oder als ein separates Element bzw. Glied ausgebildet sein, welches damit zu verbinden ist.
Wenn das Hohlrad des zweiten Planetengetriebemechanismus durch eine Kupplung blockiert bzw. ergriffen oder freigegeben bzw. gelöst ist, kann die Kupplung den Revolver zur selben Zeit freigeben oder ergreifen. Mit anderen Worten ermöglicht die Kupplung, daß der Revolver angetrieben wird, um das Werkzeug für eine Verwendung durch ein Lösen des Revolvers und ein Ergreifen bzw. Blockieren des Hohlrads auszuwählen, während sie ermöglicht, daß die Werkzeugantriebswelle angetrieben wird, so daß das Werkstück durch ein Ergreifen bzw. Blockieren des Revolvers und ein Freigeben des Ring- bzw. Hohlrads bearbeitet werden kann, da der mit dem Träger des zweiten Planetengetriebemechanismus verbundene Revolver frei und drehbar durch ein Ergreifen bzw. Blockieren des Hohlrads mit der Kupplung angetrieben werden kann, während die mit dem Träger des ersten Planetengetriebemechanismus verbundene Antriebswelle, welche dem Sonnenrad des zweiten Planetengetriebemechanismus entspricht, frei und drehbar durch ein Ergreifen bzw. Verriegeln des Revolvers und ein Freilaufen des Hohlrads mit dem Träger des ersten Planetengetriebemechanismus angetrieben werden kann.
Der Träger des ersten Planetengetriebemechanismus kann eingestellt bzw. gesetzt werden, um dem Sonnenrad des zweiten Planetengetriebemechanismus zu entsprechen, und das Hohlrad des ersten Planetengetriebemechanismus kann in dem Gehäuse ausgebildet sein.
Wenn der Träger des ersten Planetengetriebemechanismus eingestellt ist, um dem Sonnenrad des zweiten Planetengetriebemechanismus zu entsprechen, und das Hohlrad des ersten Planetengetriebemechanismus in dem Gehäuse ausgebildet ist, wird es nicht notwendig, getrennt das Hohlrad des ersten Planetengetriebemechanismus und die zugehörigen Teile bzw. Glieder, wie beispielsweise Lager, in dem Gehäuse aufzunehmen. Daraus resultierend kann der Gehäusedurchmesser an dem Abschnitt bzw. Bereich reduziert werden, in welchem der erste Planetengetriebemechanismus angeordnet ist.
Das Hohlrad des zweiten Planetengetriebemechanismus kann durch einen Verriegelungsstift bzw. -zapfen ergriffen bzw. verriegelt oder freigegeben werden.
Wenn das Hohlrad des zweiten Planetengetriebemechanismus durch einen Verriegelungsstift ergriffen bzw. blockiert oder freigegeben bzw. gelöst ist, kann der Verriegelungsstift stabil das Hohlrad für eine lange Zeit ergreifen bzw. blockieren oder freigeben. Darüber hinaus trägt seine Verwendung zu einer Vereinfachung der Gesamtstruktur bei. In diesem Fall ist es ausreichend, daß der Revolver unabhängig freigegeben oder ergriffen bzw. blockiert wird.
Der erste Planetengetriebemechanismus kann mit der Werkzeugantriebswelle durch eine Hilfswelle, welche parallel zu der zentralen Dreh- bzw. Schwenkachse des Revolvers angeordnet ist, verbunden sein, der Träger des ersten Planetengetriebemechanismus kann eingestellt bzw. ausgebildet sein, um dem Sonnenrad des zweiten Planetengetriebemechanismus zu entsprechen, und das Hohlrad des zweiten Planetengetriebemechanismus kann in dem Gehäuse ausgebildet sein. Das Hohlrad des ersten Planetengetriebemechanismus kann durch einen Verriegelungsstift bzw. -zapfen ergriffen bzw. blockiert oder freigegeben werden.
Wenn der erste Planetengetriebemechanismus mit der Werkzeugantriebswelle durch eine Hilfswelle verbunden ist, welche parallel zu der zentralen Drehachse des Revolvers ist, kann die Hilfswelle gewünschtenfalls mit einer von mehreren Werkzeugantriebswellen verbunden werden, welche exzentrisch parallel zu der zentralen Drehachse des Revolvers angeordnet sind, wodurch der mechanische Verlust durch ein drehendes Antreiben von lediglich einer Werkzeugantriebswelle minimiert wird. In diesem Fall ist es ausreichend, daß der Revolver in einer einfachen Scheibenform ausgebildet ist, wo die Werkzeugantriebswelle an dem Umfangsrand angeordnet ist.
Wenn der Träger des ersten Planetengetriebemechanismus eingestellt bzw. ausgebildet ist, um dem Sonnenrad des zweiten Planetengetriebemechanismus zu entsprechen, und das Hohlrad des zweiten Planetengetriebemechanismus in dem Gehäuse ausgebildet ist, wird es unnotwendig, das Ring- bzw. Hohlrad großen Durchmessers des zweiten Planetengetriebemechanismus in dem Gehäuse aufzunehmen. Daraus resultierend kann die Gesamtanzahl von Gliedern bzw. Elementen reduziert werden, es kann der Gesamtgehäusedurchmesser reduziert werden und die Vorrichtung wird leicht.
Wenn das Hohlrad des ersten Planetengetriebemechanismus durch einen Verriegelungsstift ergriffen bzw. verriegelt oder freigegeben wird, kann der Verriegelungsstift stabil das Hohlrad für eine lange Zeit kontrollieren. Auf diese Weise ist es auch ausreichend, daß der Revolver unabhängig freigegeben oder ergriffen bzw. verriegelt wird.
Der erste Planetengetriebemechanismus kann mit dem Motor durch einen Gangwechsel-Getriebemechanismus verbunden sein.
Wenn der erste Planetengetriebemechanismus mit dem Motor durch einen Gangwechsel- bzw. Drehzahländerungs-Getriebemechanismus verbunden ist, kann der Gangänderungs-Getriebemechanismus die Motordrehzahl bzw. -geschwindigkeit umschalten und die Anzahl seiner Umdrehungen auf den ersten Planetengetriebemechanismus übertragen. Daraus resultierend kann die Anzahl von Umdrehungen des angetriebenen Werkzeugs, welches mit der Werkzeugantriebswelle verbunden ist, geändert werden.
Die Werkzeugantriebswelle kann für ein Drehen in dem Niedriggeschwindigkeits- oder Hochgeschwindigkeits-Drehmodus durch ein wahlweises Verbinden bzw. Koppeln des Motors mit dem Sonnenrad und den Träger oder dem Hohlrad des ersten Planetengetriebemechanismus durch einen Drehzahl- bzw. Gangänderungs-Getriebemechanismus verbunden werden. Dies wird möglich gemacht, da die Geschwindigkeits- bzw. Drehzahl-Reduktionsfunktion des ersten Planetengetriebemechanismus wirksam in dem Niedrigdrehzahl-Modus arbeitet, während diese Funktion nicht in dem Hochdrehzahl-Modus arbeitet.
Der Gangänderungs-Getriebemechanismus erlaubt wahlweise, daß der Motor mit dem Ringrad des ersten Planetengetriebemechanismus oder mit dem Sonnenrad oder dem Träger verbunden ist. Derart wird dem Motor ermöglicht, wahlweise mit dem ersten Planetengetriebemechanismus mit derselben Phase unabhängig von der Werkzeugposition des Revolvers verbunden zu werden.
Wenn der Motor wahlweise mit dem ersten Planetengetriebemechanismus mit derselben Phase durch einen Gangänderungs- Getriebemechanismus verbunden wird, wird der komplizierte Vorgang für ein Phasenabstimmen bei Betätigung des Gangänderungs-Getriebemechanismus unnotwendig. Weiters kann eine Drehzahl- bzw. Gangänderung der Werkzeugantriebswelle sanft unabhängig von der Werkzeugposition des Revolvers ausgeführt werden.
Wie dies oben beschrieben wurde, bringt die Revolverkopfvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung exzellente Ef fekte durch die kombinierte Verwendung des Revolvers, des ersten und zweiten Planetengetriebemechanismus und der Werkzeugantriebswelle: d. h. eine gemeinsame Verwendung eines Motors zum Antreiben des Revolvers und des Werkzeugs, eine koaxiale und zylindrische Ausrichtung von sämtlichen der wesentlichen Komponenten, beinhaltend den Motor, und eine kompakte Größe der Vorrichtung und eine vereinfachte Gesamtkonfiguration ohne ein Einführen eines Hydraulikkreislaufs in den Revolver. Diese Merkmale werden eine exzellente Präzision einer Bearbeitung realisieren bzw. ermöglichen.
Die Vorrichtung kann flexibel unterschiedlichen Anforderungen in den Anwendungen, für welche kein angetriebenes Werkzeug erforderlich ist, durch Eliminierung der Werkzeugantriebswelle entsprechen.
Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden bei einer Lektüre der detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen deutlich ersichtlich werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine gesamte, schematische Querschnittsansicht einer Revolverkopfvorrichtung für eine Werkzeugmaschine gemäß dieser Erfindung;
Fig. 2 ist eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht, welche einen Hauptbestandteil der Fig. 1 zeigt;
Fig. 3 ist eine teilweise zerlegte, perspektivische Ansicht, welche einen Gang- bzw. Drehzahl-Getriebemechanismus zeigt;
Fig. 4 ist eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht der Fig. 1, welche eine Keilwelle in einer vorgeschobenen Position zeigt;
Fig. 5 ist eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht der Fig. 1, welche einen Zustand eines Eingriffs der Keilwelle mit einem Anschlagelement zeigt;
Fig. 6 ist ein Diagramm, welches einen Getriebezug in einem Revolver-Drehmodus zeigt;
Fig. 7 ist ein Diagramm, welches einen Getriebezug in einem Niedrigdrehzahl-Werkzeugantriebsmodus zeigt;
Fig. 8 ist ein Diagramm, welches einen Getriebezug in einem Hochdrehzahl-Werkzeugantriebsmodus zeigt;
Fig. 9 ist ein zu Fig. 6 äquivalentes Diagramm, welches eine andere Ausführungsform zeigt;
Fig. 10 ist eine gesamte, schematische Querschnittsansicht äquivalent zu Fig. 1, welche eine andere Ausführungsform dieser Erfindung zeigt;
Fig. 11 ist ein Getriebediagramm der anderen Ausführungsform für eine Betriebsbeschreibung äquivalent zu Fig. 6;
Fig. 12 ist ein Getriebediagramm der anderen Ausführungsform für eine Betriebsbeschreibung äquivalent zu Fig. 7;
Fig. 13 ist ein Getriebediagramm der anderen Ausführungsform für eine Betriebsbeschreibung äquivalent zu Fig. 8;
Fig. 14 ist eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht der anderen Ausführungsform unter Verwendung eines Verriegelungsstifts für ein Verriegeln und Freigeben eines Hohlrads eines zweiten Planetengetriebemechanismus;
Fig. 15 ist eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht der Fig. 14;
Fig. 16 ist ein Getriebediagramm der in Fig. 14 gezeigten, anderen Ausführungsform für eine Betriebsbeschreibung äquivalent zu Fig. 6;
Fig. 17 ist ein Getriebediagramm der in Fig. 14 gezeigten, anderen Ausführungsform für eine Betriebsbeschreibung äquivalent zu Fig. 7;
Fig. 18 ist eine gesamte, schematische Querschnittsansicht äquivalent zu Fig. 1, welche eine vierte Ausführungsform zeigt;
Fig. 19 ist ein Getriebediagramm der vierten Ausführungsform für eine Betriebsbeschreibung äquivalent zu Fig. 6;
Fig. 20 ist ein Getriebediagramm der vierten Ausführungsform für eine Betriebsbeschreibung äquivalent zu Fig. 7;
Fig. 21 ist eine Tabelle, welche Funktionskombinationen zeigt;
Fig. 22 ist ein Getriebediagramm, welches drei alternative Formen einer Verbindung der Werkzeugantriebswelle zeigt;
Fig. 23 ist eine teilweise zerlegte, perspektivische Ansicht, welche eine Verbindung eines Gehäuses an eine Basis zeigt;
Fig. 24 ist eine teilweise zerlegte, perspektivische Ansicht, welche eine Verbindung eines Gehäuses an eine Basis zeigt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung

Die Revolverkopfvorrichtung für eine Werkzeugmaschine dieser Erfindung umfaßt im wesentlichen ein zylindrisches Gehäuse 10, einen Motor 15, welcher an der Rückseite des Gehäuses 10 montiert ist, erste und zweite Planetengetriebemechanismen 20, 30, welche beide in dem Gehäuse 10 integriert sind, einen Revolver bzw. Revolverkopf 40 und eine Werkzeugantriebswelle 51, welche in dem Revolver 40 integriert ist (Fig. 1 und 2). Der erste und zweite Planetengetriebemechanismus 20, 30, der Motor 15 und der Revolver 40 sind mit der zentralen Achse des Gehäuses 10 ausgerichtet bzw. fluchtend.
Das Gehäuse 10 besteht aus einem Körperglied bzw. -element 11, dessen vorderer Abschnitt mit einem großen Durchmesser und dessen hinterer Abschnitt mit einem kleinen Durchmesser ausgebildet ist, einem vorderen Glied bzw. Element 12, welches an das Vorderende des Körperelements 11 anzupassen ist, und einem hinteren Glied bzw. Element 13, welches an das hintere Ende des Körperglieds 11 anzupassen ist. Ein Hilfsglied bzw. -element 14 ist in dem Körperglied 11 aufgenommen, indem es zu der hinteren Oberfläche des vorderen Elements 12 hinzugefügt ist. Der Motor 15 ist an der hinteren Oberfläche des hinteren Glieds 13 festgelegt.
Der erste und zweite Planetengetriebemechanismus 20, 30 sind jeweils aus zentral angeordneten Sonnenrädern 21, 31, Trägern 23, 33, an welchen Planetenritzel bzw. -zahnräder 22, 32 montiert sind, und Ring- bzw. Hohlrädern 24, 34 mit Innenzähnen ausgebildet, mit welchen die Planetenritzel 22, 32 in Eingriff stehen bzw. kämmen. Es ist vorgesehen, daß eine Vielzahl von Planetenritzeln bzw. -zahnrädern 22, 32 konzyklisch bzw. mit gemeinsamem Zentrum an den Trägern 23, 33 neben in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ritzeln bzw. Zahnrädern montiert sein sollen. Das Hohl- bzw. Ringrad 24 des ersten Planetengetriebemechanismus 20 ist an dem inneren, hinteren Abschnitt des Trägers 33 des zweiten Planetengetriebemechanismus 30 ausgebildet und das Sonnenrad 31 des zweiten Planetengetriebemechanismus 30 ist vorragend vor dem Träger 23 des ersten Planetengetriebemechanismus 20 ausgebildet.
Das Sonnenrad 21 des ersten Planetengetriebemechanismus 20 ist drehbar in dem Träger 23 aufgenommen, wobei Lager 21b, 21b dazwischen liegen. Eine Keilnut bzw. Verzahnung 21a ist zusätzlich an dem hinteren Abschnitt des Sonnenrads 21 ausgebildet und ein zylindrisches Fortsatz- bzw. Anschlagglied 25 ist an der hinteren Oberfläche des Trägers 23 festgelegt.
Ein Support- bzw. Abstützglied 35 ist mit dem hinteren Ende des Trägers 33 des zweiten Planetengetriebemechanismus 30 verbunden. Der Träger 33 und das Abstützglied 35 sind in dem vorderen Glied bzw. Element 12 und dem Körperelement 11 des Gehäuses 10 durch Metallhülsen bzw. -buchsen 36a, 36b in einer drehbaren und nach rückwärts und vorwärts frei bewegbaren Weise aufgenommen. Ein anderes Abstützglied 34a ist mit der hinteren Oberfläche des Hohlrads 34 verbunden und das Hohlrad 34 ist drehbar an dem äußeren, hinteren Abschnitt des Trägers 33 durch das Abstützglied 34a und Lager 34b, 34b festgelegt. Die Lager 34b, 34b sind durch die Mutter 34c fixiert.
Ein Antriebsglied 37 ist an dem äußeren Umfang des Abstützglieds 35 angeordnet, welches mit dem Träger 33 verbunden ist. Das Antriebsglied 37 gemeinsam mit einem Druckglied 37a mit einem großen Durchmesser, welches eine Öffnung zu dem vorderen Abschnitt des Abstützglieds 35 aufweist, ist mit dem Abstützglied 35 durch eine Mutter 37b und einen Rand bzw. Kragen 37c in einer relativ drehbaren bzw. schwenkbaren Weise kombiniert. Ein Ringglied bzw. -element 14a ist zusätzlich an dem hinteren Ende des Hilfsglieds 14 des Gehäuses 10 montiert und das Teil mit maximalem Durchmesser an der zwischenliegenden Position des Antriebselements 37 ist in eine Hydraulikkammer 14b eingefügt, welche zwischen dem Hilfsglied 14 und dem Ringglied 14a ausgebildet ist, um die Hydraulikkammer 14b in zwei (vordere und hintere) Abschnitte zu unterteilen. Der Außenumfang des Antriebsglieds 37 ist gleitend in Kontakt mit dem Hilfsglied 14 an zwei Punkten und ist auch gleitend in Kontakt mit dem Ringglied 14a an einem Punkt durch die notwendige Dichtpackung. Die Hydraulikkammer 14b ist mit einer externen Hydraulikquelle des Gehäuses 10 durch vordere und hintere Ölwege 14b1, 14b2 verbunden, welche unabhängig voneinander eingestellt bzw. angeordnet sind.
Der vordere Rand des Druckglieds 37a ist zu der hinteren Oberfläche des vorderen Glieds 12 des Gehäuses 10 zueinan der gerichtet, wobei eine Kupplung 38 dazwischen angeordnet ist. Die Kupplung 38, welche eine Mehrfachscheibenkupplung ist, weist eine kombinierte Struktur einer Vielzahl von Kupplungsplatten, welche sich gemeinsam mit dem Abstützglied 34a drehen, welches zusätzlich an dem Hohlrad 34 festgelegt ist, und einer Vielzahl von Kupplungsplatten auf, welche bewegungslos gemeinsam mit dem Hilfsglied 14 des Gehäuses 10 verbleiben. Die ersteren Kupplungsplatten weisen innere Zähne auf, um mit der Keilnut bzw. Verzahnung an einem Außenumfang an dem hinteren Abschnitt des Abstützglieds 34a zusammenzufallen, während die letzteren Kupplungsplatten äußere Zähne aufweisen, um mit der Keilnut bzw. Verzahnung an einem Innenumfang an dem vorderen Abschnitt des Hilfsglieds 14 zusammenzufallen. Beide dieser Kupplungsplatten sind abwechselnd angeordnet, wobei geeignete Schuhe dazwischen liegen.
Demgemäß können das Abstützglied 35 und der Träger 33 nach vorwärts/rückwärts durch ein Betätigen des Antriebsglied 37 nach vorwärts und rückwärts als ein Resultat einer Aufbringung eines Hydraulikdrucks entweder in den vorderen oder hinteren Abschnitt der Hydraulikkammer 14b durch die Ölwege 14b1, 14b2 bewegt werden. Wenn der Träger 33 nach vorne bewegt wird, bringt das Druckglied 37a, welches mit dem Antriebsglied 37 verriegelt ist, einen gewissen Druck auf die Kupplung 38 auf, wobei dies der Kupplung 38 ermöglicht, das Drehen des Hohlrads 34 durch das Abstützglied 34a zu blockieren bzw. zu verhindern. Wenn der Träger 33 nach hinten bewegt wird, kann das Blockieren des Abstützglieds 34a und des Hohlrads 34 gelöst bzw. gelockert werden.
Der Revolver bzw. Revolverkopf 40 ist mit dem Vorderende des Trägers 33 verbunden. Die miteinander in Eingriff stehenden bzw. kämmenden Zahnrad- bzw. Getriebeglieder bzw. -elemente 41, 16 sind an der vorderen Oberfläche des vorderen Glieds 12 des Gehäuses 10 festgelegt. Die Ritzel- bzw. Getriebelemente 41, 16 können den Revolverkopf 40 in einen frei drehbaren Zustand durch ein Lösen voneinander freigeben, wenn der Revolver 40 durch den Träger 33 nach vorne bewegt wird, und diesen bei der speziellen Werkzeugposition durch ein Eingreifen ineinander blockieren, wenn der Revolver 40 durch den Träger 33 nach hinten bewegt wird. D. h., der Revolver 40 kann mit der Kupplung 38 verbunden werden, welche das Ringrad 34 des zweiten Planetengetriebemechanismus 30 blockiert oder freigibt, da das Ringrad 34 durch die Kupplung 38 ergriffen bzw. blockiert wird, wenn sich der Träger 33 und der Revolver 40 nach vorne bewegen, um den Revolver 40 freizugeben, während das Ringrad 34 durch die Kupplung 38 freigegeben wird, wenn der Revolver 40 ergriffen bzw. blockiert ist. Der Revolver 40 kann polygonal, wie beispielsweise achteckig oder zwölfeckig ausgebildet sein, so daß die Umfangsoberflächen verwendet werden können, um eine Vielzahl von Werkzeugen festzulegen.
Eine Staubabdichtabdeckung 42 ist zusätzlich an dem äußeren Umfang des Getriebeelements 41 angeordnet und eine Staubabdichtung 17, mit welcher die äußere Oberfläche der Staubabdichtabdeckung 42 gleitend in Kontakt steht, ist an der inneren Oberfläche des vorderen Endes des vorderen Elements 12 montiert. Die äußere Oberfläche der Staubabdichtabdeckung 42 ist geringfügig geneigt bzw. verjüngt, damit die Spitze einen kleineren Durchmesser aufweist, wobei dies dazu dient, einen großen Gleitwiderstand zwischen dem Revolver 40 und der Staubabdichtung 17 zu vermeiden, wenn sich der Revolver 40 nach vorne bewegt und sich dreht.
Eine Hilfswelle 52 ist drehbar in dem vorderen Abschnitt bzw. Bereich des Trägers 33 durch ringförmige Kontakttyplager 52a, 52a aufgenommen. Die Lager 52a, 52a sind durch eine Staub- bzw. Lagerkappe 52b und einen Abstandhalter 52c positioniert. Die Hilfswelle 52 ist mit dem Sonnenrad 31 des zweiten Planetengetriebemechanismus 30, d. h. dem Träger 23 des ersten Planetengetriebemechanismus 20, verbunden und ein Kegelrad 52d ist an der Spitze ausgebildet, welche in das vordere Ende des Trägers 33 vorragt.
Ein Reibungstyp-Verbindungsglied 53 ist in der Verbindung mit dem Sonnenrad 31 und der Hilfswelle 52 eingebaut. Das Verbindungsglied bzw. -stück 53 kann das voreingestellte Drehmoment von dem Sonnenrad 31 auf die Hilfswelle 52 durch ein internes Anordnen von beispielsweise abwechselnd kombinierten, flexiblen Ringen mit rechtwinkeligem, dreieckigem Querschnitt oder solchen mit rechtwinkeligem, trapezförmigem Querschnitt in dem Spalt, welcher zwischen der äußeren Oberfläche einer Verbindungswelle 31a, welche vorragend an der vorderen Oberfläche des Sonnenrads 31 montiert ist, und der inneren Oberfläche der Hilfwelle 52 ausgebildet ist, und dann durch ein axiales Drücken durch die Druckstange 53a übertragen.
Die Werkzeugantriebswelle 51 ist drehbar in dem Revolver 40 durch Lager (nicht gezeigt) aufgenommen. Geeignete, angetriebene Werkzeuge können an der Spitze der Werkzeugantriebswelle 51 (nicht gezeigt) um die Umfangsoberfläche des Revolvers 40 in einer vorragenden Weise festgelegt sein. Das Kegelrad 51a ist zusätzlich an dem Boden der Werkzeugantriebswelle 51 installiert und das Kegelrad 51a ist in Eingriff bzw. kämmt mit dem Kegelrad 52d der Hilfswelle 52. D. h., die Werkzeugantriebswelle 51 ist mit dem Träger 23 des ersten Planetengetriebemechanismus 20 durch die Kegelräder 51a, 52d, die Hilfswelle 52 und das Sonnenrad 31 verbunden. Eine oder eine Vielzahl von Werkzeugantriebswellen 51, 51, ... kann bzw. können radial in dem Revolver 40 aufgenommen sein. Jede der Antriebswellen 51 kann mit dem ge meinsamen Kegelrad 52d der Hilfswelle 52 gedreht werden (angezeigt durch eine strichlierte Linie mit zwei langen und kurzen Strichen in Fig. 1).
Ein Verbindungsglied bzw. -element 61 ist an der Welle 25a des Motors 15 durch einen Keil bzw. einen Schlüssel 15b (Fig. 1 und 3) festgelegt und die Keilnut bzw. Verzahnung 61a ist an der Spitze des Verbindungsglieds 61 ausgebildet.
Der Drehzahl- bzw. Gangänderungs-Getriebemechanismus 60 besteht aus dem Verbindungsglied 61, dem Gleitglied bzw. -element 62, welches gemeinsam sowohl gegenüber dem Körperelement 11 als auch dem hinteren Element 13 des Gehäuses 10 gleitend ist, der zylindrischen Keilwellenstange 63, der Verzahnung 21a, welche zusätzlich auf dem Sonnenrad 21 des ersten Planetengetriebemechanismus 20 ausgebildet ist, und dem Vorsprung- bzw. Fortsatzglied 25, welches zusätzlich auf dem Träger 23 festgelegt ist.
Ein kreisförmiger Vorsprung bzw. Fortsatz 62a ist an der zwischenliegenden Position des äußeren Umfangs des Gleitelements 62 (Fig. 1 und 4) ausgebildet. Der kreisförmige Vorsprung 62a ist in die Luftkammer 11a eingefügt, welche an einer inneren Oberfläche des Körperelements 11 des Gehäuses 10 ausgebildet ist, und er trennt die Luftkammer 11a in die vorderen und hinteren Abschnitte. Die Luftkammer 11a ist mit einer externen Luftquelle durch die vorderen und hinteren Luftwege 11a1, 11a2 verbunden, welche beide jeweils in dem Körperelement 11 bzw. dem hinteren Element 13 ausgebildet sind. Ein interner Flansch 62b ist an dem inneren Vorderabschnitt des Gleitelements 62 ausgebildet und ein Ringglied bzw. -element 62c entsprechend dem inneren Flansch 62b ist zusätzlich an dem vorderen Ende des Gleitglieds 62 ausgebildet.
Der innere Flansch 62b des Gleitglieds 62 und der äußere Flansch 63a desselben, welcher mit dem Ringglied 62c in Eingriff steht, sind an dem hinteren Ende der Keilwellenstange 63 ausgebildet (Fig. 2 und 3). Zusätzlich ist eine Keilnut bzw. Verzahnung 63b an der Innenoberfläche der Keilwellenstange 63 über die gesamte Länge der Stange ausgebildet und eine kurze Keilnut bzw. Verzahnung 63c ist auch an der äußeren Oberfläche an dem Vorderende der Keilwellenstange 63 ausgebildet. Die Keilwellenstange 63 ist in das Abstützglied 35 in einer relativ hiezu drehbaren und durch die lineare Führung 65 frei nach hinten und vorne bewegbaren Art integriert, und die lineare Führung 65 ist in den hinteren Abschnitt des Abstützglieds 35 durch den Führungszylinder 65a integriert.
Eine Keilnut bzw. Verzahnung 25a ist an dem inneren, hinteren Abschnitt des Fortsatz- bzw. Anschlagglieds 25 ausgebildet. Die Verzahnung 61a des Verbindungsglieds 61 gemeinsam mit der Verzahnung 21a, welche zusätzlich auf dem Sonnenrad 21 des ersten Planetengetriebemechanismus 20 ausgebildet ist, steht mit der Verzahnung 63b an der inneren Oberfläche der Keilwellenstange 63 in Eingriff. Die Keilnut bzw. Verzahnung 25a des Vorsprungs- bzw. Anschlagelements 25 steht in Eingriff mit der Verzahnung 63c an dem Vorderende der Keilwelle bzw. Keilwellenstange 63.
Die Zahn- bzw. Keilwelle 63 kann nach vorwärts/rückwärts durch Aufbringen eines Luftdrucks entweder an dem vorderen oder hinteren Abschnitt der Luftkammer 11a durch die Luftwege 11a1, 11a2 und dann Antreiben des Gleitelements 62 nach rückwärts und vorwärts bewegt werden. Wenn sich die Keilwelle 63 nach vorwärts bewegt, kann das Sonnenrad 21 mit dem Motor 15 durch ein Eingreifen der Keilnut bzw. Verzahnung 63b an der Innenoberfläche mit der Verzahnung 21a des Sonnenrads 21 (Fig. 4) verbunden bzw. angeschlossen werden, und wenn sich die Keilwelle 63 nach hinten bewegt, kann der Träger 23 des ersten Planetengetriebemechanismus 20 mit dem Motor 15 durch das Anschlagglied 25 durch das Eingreifen der Verzahnung 63c an dem Vorderende in die Verzahnung 25a des Anschlagglieds 25 (Fig. 5) verbunden werden. Es ist vorgesehen, daß die Welle 15a des Motors 15 mit der Zahn- bzw. Keilwelle 63 durch die Verzahnung 61a des Verbindungsglieds 61 und die Verzahnung 63b der Keilwelle 63 unabhängig von der Rückwärts/Vorwärts-Bewegung der Keilwelle 63 verbunden werden soll.
Hier kann der erste Planetengetriebemechanismus 20 mit dem Motor 15 durch den Drehzahl- bzw. Gangänderungs-Getriebemechanismus 60, beinhaltend die Keilwelle 63, verbunden werden. In diesem Fall ermöglicht der Drehzahlwechsel- Getriebemechanismus 60, daß der Motor 15 wahlweise mit dem Sonnenrad 21 oder dem Träger 23 verbunden wird.
Die oben beschriebene Revolverkopfvorrichtung dieser Erfindung arbeitet auf die folgende Weise.
Wenn der Träger 33 des zweiten Planetengetriebemechanismus 30 und der Revolver 40 nach vorne durch das Antriebsglied 37 und das Abstützglied 35 (Fig. 2) durch Anwenden bzw. Aufbringen eines Hydraulikdrucks in dem hinteren Abschnitt der Hydraulikkammer 14b bewegt werden, wird der Eingriff zwischen den Ritzelgliedern 41, 16 an der Seite des Revolvers 40 und an der Seite des Gehäuses 10 entriegelt, um das Blockieren bzw. Verriegeln des Revolvers 40 zu lösen. In diesem Moment kann die Kupplung 38 das Ringrad 34 durch das Abstützglied 34a ergreifen bzw. blockieren, da sich das Druckglied 37a nach vorne bewegt. In diesem Moment wird der Drehzahl- bzw. Gangänderungs-Getriebemechanismus 60 den Motor 15 mit dem Sonnenrad 21 des ersten Planetengetriebemechanismus 20 (Fig. 6) durch das Gleitglied 62 durch Auf bringen bzw. Anwenden eines Luftdrucks in dem hinteren Abschnitt der Luftkammer 11a verbunden halten, um die Keilwelle 63 nach vorne zu bewegen.
Bei diesem Vorgang wird die gesamte Vorrichtung in den Revolver-Drehmodus eingestellt bzw. gesetzt und der Revolver 40 kann für ein Drehen durch die Keilwelle 63, das Sonnenrad 21 des ersten Planetengetriebemechanismus 20, das Planetenritzel 22, das Hohl- bzw. Ringrad 24 und den Träger 33 des zweiten Planetengetriebemechanismus 30 angetrieben werden und dadurch kann eine gewünschte Werkzeugposition ausgewählt werden. In diesem Fall läuft, obwohl die Werkzeugantriebswelle 51 in dem Revolver 40 auch für ein Drehen durch das Planetenritzel 32, das Sonnenrad 31, die Hilfswelle 52 und Kegelräder 52d, 51a angetrieben ist, da der Träger 33 sich aufgrund des Eingreifens bzw. Blockierens des Hohlrads 34 selbst dreht, nur die Werkzeugantriebswelle 51 im Leerlauf.
In dem Revolver-Drehmodus kann das Untersetzungs- bzw. Verzögerungsverhältnis R4a, R5a des Revolvers 40 und der Werkzeugantriebswelle 51 gegenüber der Anzahl der Umdrehungen n1 des Motors 15 für die Anzahl von Umdrehungen n4, n5 jeweils durch die folgenden Gleichungen ausgedrückt werden:
R4a = n4/n1
= Z4 Z1/((Z4 + Z6)Z1 + Z3 Z6)
R5a = n5/n1
= (Z7/Z8)(Z4 + Z6)Z1/((Z4 + Z6)Z1 + Z3 Z6)
worin
Z1: Anzahl der Zähne des Sonnenrads 21
Z2: Anzahl der Zähne des Planetenzahnrads 22
Z3: Anzahl der Zähne des Ringrads 24
Z4: Anzahl der Zähne des Sonnenrads 31
Z5: Anzahl der Zähne des Planetenzahnrads 32
Z6: Anzahl der Zähne des Ringrads 34
Z7: Anzahl der Zähne des Kegelrads 52d
Z8: Anzahl der Zähne des Kegelrads 51a
Dann wird es möglich, dem Revolver 40 zu ermöglichen, die Anzahl von Umdrehungen des Motors 15 mit einer Codiervorrichtung (nicht gezeigt) festzustellen, sich nur um einen gewünschten Dreh- bzw. Schwenkwinkel durch Anwenden des Verzögerungsverhältnisses R4a zu drehen bzw. zu verschwenken und die bestimmte Werkzeugposition auszuwählen. Auf diese Weise ermöglicht ein Auswählen der Werkzeugposition des Revolvers 40, daß der Revolver 40 durch Anwenden bzw. Aufbringen eines Hydraulikdrucks in den vorderen Abschnitt der Hydraulikkammer 14b und dann ein Bewirken eines Eingreifens der Getriebe- bzw. Zahnradglieder 41, 16 miteinander blockiert wird. Daraus resultierend kann eine spezielle Bearbeitung des Werkstücks (nicht gezeigt) unter Verwendung eines stationären Werkzeugs durchgeführt werden, welches der wie oben gewählten Werkzeugposition entspricht.
Als nächstes kann, wenn ein angetriebenes Werkzeug an der Werkzeugposition montiert ist, der Betriebsmodus der gesamten Vorrichtung zu dem Niedrigdrehzahl- bzw. Niedriggeschwindigkeits-Werkzeugantriebsmodus durch Betätigung des Motors 15 verschoben bzw. geschaltet werden (Fig. 4 und 7).
In diesem Moment kann die Drehbewegung des Motors 15 auf die Werkzeugantriebswelle 51 durch die Keilwelle 63, das Sonnenrad 21, das Planetenzahnrad bzw. -ritzel 22, den Träger 23, das Sonnenrad 31, die Hilfswelle 52 und die Kegelräder 52d, 51a übertragen werden. In diesem Fall verbleiben das Hohlrad 24 und der Träger 33 aufgrund des blockierten Revolvers 40 bewegungslos und das Hohlrad 34 läuft im Leerlauf bzw. frei, da es von der Verriegelung bzw. Kopplung durch die Kupplung 38 gelöst ist und das Planetenritzel 32 dreht sich.
Hier kann das Untersetzungs- bzw. Verzögerungsverhältnis R4b, R5b des Revolvers 40 und der Werkzeugantriebswelle 51 gegenüber der Anzahl von Umdrehungen n1 des Motors 15 für die Anzahl von Umdrehungen n4, n5 jeweils durch die folgenden Gleichungen ausgedrückt werden:
R4b = n4/n1 = 0
R5b = n5/n1
= (Z7/Z8)Z1/(Z1 + Z3)
Ein Bearbeiten des Werkstücks mit dem an der Werkzeugantriebswelle 51 montierten, angetriebenen Werkzeug ist verfügbar, da die Werkzeugantriebswelle 51 für ein Drehen mit niedrigen Drehzahlen bzw. niedriger Geschwindigkeit durch den Motor 15 angetrieben werden kann.
Als nächstes kann die gesamte Vorrichtung in den Hochgeschwindigkeits- bzw. Hochdrehzahl-Werkzeugantriebsmodus durch Anwenden eines Luftdrucks in der vorderen Seite der Luftkammer 11a, um die Keilwelle 63 nach hinten zu bewegen, und dann ein Verbinden des Motors 15 mit dem Träger 23 des ersten Planetengetriebemechanismus 20 verschoben bzw. geschaltet werden (Fig. 5, 8). In diesem Moment kann die Umdrehung des Motors 15 auf die Werkzeugantriebswelle 51 durch die Keilwelle 63, den Träger 23, das Sonnenrad 31, die Hilfswelle 52 und die Kegelräder 52d, 51a übertragen werden. Ein Bearbeiten des Werkstücks mit hoher Geschwindigkeit bzw. hoher Drehzahl wird verfügbar, wobei das angetriebene Werkzeug an der Werkzeugantriebswelle 51 montiert bzw. angeordnet ist. In diesem Fall kann das Untersetzungs- bzw. Verzögerungsverhältnis R4c, R5c des Revolvers 40 und der Werkzeugantriebswelle 51 jeweils wie folgt ausgedrückt werden:
R4c = n4/n1 = 0
R5c = n5/n1 = Z7/Z8
In dem Revolver-Drehmodus kann das Untersetzungs- bzw. Verzögerungsverhältnis R4a, R5a des Revolvers 40 und des Trägers 23 gegenüber dem Motor jeweils wie folgt ausgedrückt werden:
R4a = 1/(1 + P + PQ)
R3a = (Z8/Z7)R5a
= (1 + P)/(1 + P + PQ)
worin:
P = Z6/Z4
Q = Z3/Z1
In der Annahme, daß der Dreh- bzw. Schwenkwinkel, um welchen das Sonnenrad 21 (entsprechend dem Motor 15) zu drehen ist, θ1 ist und daß der Dreh- bzw. Schwenkwinkel des Trägers 23 θ3 ist, wenn der Revolver 40, welcher die "N" Werkzeugpositionen aufweist, um einen Dreh- bzw. Schwenkwinkel für ein Positionieren bei m (m = 1, 2, ..., N) gedreht wird, können die folgenden Gleichungen gebildet werden:
θ1 = 2π(m/N)(1/R4a)
= 2π(m/N)(1 + P + PQ)
θ3 = θ1R3a
= 2π(m/N)(1 + P)
Andererseits sollte, wenn angenommen wird, daß die Anzahl der Zähne der Verzahnung 63b der Keilwelle bzw. Keilwellenstange 63 entsprechend dem Sonnenrad 21 und derjenigen der Verzahnung 63c entsprechend dem Träger 23 R bzw. S sind, die folgende Gleichung
Rθ1 - Sθ3 = 2πi
für alle m (m = 1, 2, ..., N) erstellt werden, so daß die Keilwelle 63 sich nach vorwärts/rückwärts ohne Behinderung bei jeder Werkzeugposition des Revolvers 40 bewegen kann und die Verbindung mit dem Motor 15 leicht von entweder mit dem Sonnenrad 21 oder dem Träger 23 zu dem anderen geändert werden kann. Vorausgesetzt, daß i = 0, 1, 2, ..., kann die Verbindung des Motors 15 durch ein Ändern von entweder mit dem Sonnenrad 21 oder dem Träger 23 zu dem anderen mit derselben Phase umgeschaltet werden.
D. h., die Keilwelle 63 ermöglicht, daß sich die gesamte Vorrichtung nach vorwärts/rückwärts ohne Behinderung unabhängig von der Werkzeugposition des Revolvers 40 bewegt und sanft den Betriebsmodus entweder zu dem Niedrigdrehzahl- bzw. Niedriggeschwindigkeitsantrieb oder Hochdrehzahl- bzw. Hochgeschwindigkeitsantrieb durch Wahl der Variablen P, Q, R und S ändert, welche die folgende Gleichung erfüllen:
(m/N)((1 + P + PQ) R - (1 + P) S) = i
Zu diesem Zeitpunkt kann die Keilwelle 63 das Drehen sowohl des Revolvers 40 als auch der Werkzeugantriebswelle 51 durch ein Stoppen bzw. Anhalten derselben an der Zwischenposition blockieren, wo die Keilnut bzw. Verzahnung 63b mit der Keilnut bzw. Verzahnung 21a an der Seite des Sonnenrads 21 in Eingriff gelangt und die Verzahnung 63c in Eingriff mit der Verzahnung 25a auf der Seite des Trägers 23 in Eingriff gelangt, da das relative Drehen sowohl von dem Sonnenrad 21 als auch dem Träger 23 durch die Zahn- bzw. Keilwelle 63 verhindert und blockiert werden kann.
Wenn die Variablen P, Q, R und S die obige Gleichung nicht erfüllen können, kann ein Phasenabstimmen zwischen dem Sonnenrad 21 oder dem Träger 23 und der Keilwelle 63 durch ein Drehen des Motors 15 gesteuert bzw. geregelt werden, welcher durch die Ausgabe von den Sensoren aktiviert wird, welche installiert sind, um entsprechende Phasendifferenzen zwischen der Verzahnung 21a an der Seite des Sonnenrads 21, der Verzahnung 25a an der Seite des Trägers 23, der Verzahnung 63b an der Keilwelle 63 und der Verzahnung 63c vor einem Bewegen der Keilwelle 63 nach vorwärts/rückwärts zu detektieren.
In der obigen Beschreibung kann, wenn der Betriebsmodus der Werkzeugantriebswelle 51 entweder zu hoher Drehzahl bzw. Geschwindigkeit oder niedriger Drehzahl bzw. Geschwindigkeit nicht geändert werden muß, der Motor 15 entweder mit dem Sonnenrad 21 oder dem Träger 23 durch eine einfache Verkeilung bzw. Verzahnung unter Umgehung des Drehzahländerungs- bzw. Gangwechsel-Getriebemechanismus 60 verbunden werden.
Der Drehwinkel des Revolvers 40, welcher dem Drehwinkel des Motors 15 entspricht, kann in dem Revolver-Drehmodus basierend auf den Zählerlesedaten das Verzögerungsverhältns R4a durch Aufnehmen einer Codiervorrichtung in den Motor 15 und Einstellen eines Zählwerts, um Ausgangspulse von der Codiervorrichtung zu zählen, detektiert werden. Der Drehwinkel der Werkzeugantriebswelle 51 kann in dem Niedrigdrehzahl-Werkzeugantriebsmodus basierend auf den Zählerlesewerten und dem Verzögerungsverhältnis R5b detektiert werden, während der Drehwinkel der Werkzeugantriebswelle 51 in dem Hochdrehzahl-Werkzeugantriebsmodus basierend auf den Zählerlesewerten und dem Verzögerungsverhältnis R5c detektiert werden kann.
D. h., der Drehwinkel des Revolvers 40 und der Werkzeugantriebswelle 51 kann zu jeder Zeit für jeden Betriebsmodus der gesamten Vorrichtung unter Verwendung der Codiervorrichtung bzw. des Zählers erkannt werden, so daß selbst fortgeschrittene Anwendungen, wie beispielsweise ein starres Gewindebohren, ein Polygonspiegelbearbeiten bzw. -polieren und ein Gewindeschneiden, leicht verfügbar sind. Der Drehwinkel des Revolvers 40 und der Werkzeugantriebswelle 51 kann daher zu allen Zeiten erkannt werden und der anfängliche Einstellvorgang, wenn die Leistung eingeschaltet wird, kann durch ein Anordnen eines nicht-flüchtigen Speichers zur Speicherung von entsprechenden Betriebsarten und Zählwerten unabhängig von dem Leistungszufuhrzustand (EIN oder AUS) vereinfacht werden. Die Codiervorrichtung und der Zähler können auch für eine Phasenübereiristimmungssteuerung bzw. -regelung von einigen Elementen durch Berechnung der Unterschiede in der vorbestimmten Phase zwischen dem Sonnenrad 21, dem Träger 23 und der Keilwelle 63 verwendet werden.
Wenn das angetriebene Werkzeug nicht auf dem Revolver 40 montiert werden muß, kann die Werkzeugantriebswelle 51 eliminiert werden (Fig. 9). Die Gesamtkonfiguration der Vorrichtung kann beträchtlich durch Eliminierung von zugehörigen Gliedern bzw. Elementen, beinhaltend die Werkzeugantriebswelle 51 und die Hilfwelle 52, vereinfacht werden. In diesem Fall ist betreffend den zweiten Planetengetriebemechanismus 30 das Hohlrad 34 verriegelt und die Keilwelle 63 ist eine einfache Keilnut bzw. Verzahnung, welche mit der Welle 15a verbunden ist, so daß der Revolver 40 und der erste und zweite Planetengetriebemechanismus 20, 30 sich gegenüber dem Motor 15 nach vorwärts/rückwärts bewegen können. Selbst der Gangwechsel-Getriebemechanismus 60 ist eliminiert.

[Abgewandelte Ausführungsform]

In Fig. 1 kann das Hohlrad 24 des ersten Planetengetriebemechanismus 20 an einer hinteren Innenseite des Körperglieds 11 des Gehäuses 10 ausgebildet sein (Fig. 10).
Der Träger 23 des ersten Planetengetriebemechanismus 20 ist drehbar in den Bereich kleinen Durchmessers an der Rückseite des Körperglieds 11 durch das Fortsatz- bzw. An schlagglied 25 und die Metallhülse bzw. -buchse 36c zusammengebaut, welche zusätzlich an der Rückseite angeordnet sind. Eine Verzahnung bzw. Keilnut 23a ist vorragend auf dem Träger 23 ausgebildet. Das Sonnenrad 31 des zweiten Planetengetriebemechanismus 30 ist an der vorderen Oberfläche der langen Verbindungswelle 31b ausgebildet, und eine Verzahnung vom Innenzahntyp 31b1, welche auf die Verzahnung 23a abgestimmt ist, ist an der Rückseite der Verbindungswelle 31b ausgebildet. Die Verbindungswelle 31b ist in dem Abstützglied 35 in einer frei bewegbaren Weise aufgenommen, welches mit dem Träger 33 des zweiten Planetengetriebemechanismus 30 durch die Metallbuchse 31b2 verbunden ist.
Der Betriebs- bzw. Arbeitsmodus der gesamten Vorrichtung kann zu dem Revolver-Drehmodus durch Bewegen des Trägers 33 des zweiten Planetengetriebemechanismus 30 und des Revolvers 40 nach vorne durch das Antriebsglied 37 und das Abstützglied 35, um die Getriebe- bzw. Ritzelglieder 41, 16 außer Eingriff zu bringen und die Blockierung des Revolvers 40 zu lösen, und durch gleichzeitiges Ergreifen bzw. Blockieren des Hohlrads 34 durch die Kupplung 38 verschoben bzw. geschaltet werden (Fig. 11). In diesem Fall bewegt sich die Verbindungswelle 31b nach vorne mit der Hilfswelle 52, wobei jedoch der Eingriff zwischen den Keilnuten bzw. Verzahnungen 31b1, 23a niemals gelöst bzw. außer Eingriff gebracht wird. Darüber hinaus kann der Motor 15 die Verbindungswelle 31b durch das Sonnenrad 21, das Planetenrad 22 und den Träger 23 des ersten Planetengetriebemechanismus 20 antreiben und die Verbindungswelle 31b kann drehbar den Revolver 40 durch das Sonnenrad 31, das Planetenrad 32 und den Träger 33 des zweiten Planetengetriebemechanismus 30 antreiben. Daraus resultierend wird ein Leistungsübertragungskanal unterschiedlich von demjenigen, welcher in den Fig. 1 und 6 gezeigt ist, welcher es ermöglicht, daß der Revolver 40 mit einem unterschiedlichen Gang- bzw. Zahnradverhältnis angetrieben wird, durch Ausbilden des Hohlrads 24 des ersten Planetengetriebemechanismus 20 in dem Gehäuse 10 realisiert.
Wenn die Werkzeugposition des Revolvers 40 in dem Revolver- Drehmodus gewählt ist, kann der Betätigungsmodus der gesamten Vorrichtung zu dem Niedrigdrehzahl-Werkzeugantriebsmodus durch Bewegen des Antriebsglieds 37, des Abstützglieds 35, des Trägers 33 und des Revolvers 40 nach hinten verschoben bzw. geschaltet werden, um den Revolver 40 durch das Eingreifen zwischen den Getriebegliedern 41, 16 und durch ein Lösen des Hohlrads 34 durch die Kupplung 38 zu ergreifen bzw. zu blockieren (Fig. 12). In diesem Fall kann der Motor 15 drehbar die Werkzeugantriebswelle 51 durch das Sonnenrad 21, das Planetenzahnrad 22, den Träger 23, die Verbindungswelle 31b, das Sonnenrad 31 und die Hilfswelle 52 antreiben. Daraus resultierend wird ein Kraftübertragungsweg ähnlich zu dem in Fig. 7 gezeigten realisiert.
Als nächstes kann der Betriebsmodus der gesamten Vorrichtung zu dem Hochdrehzahl-Werkzeugantriebsmodus durch Bewegen der Keilwelle 63 nach hinten verschoben bzw. geschaltet werden, um den Motor 15 mit dem Träger 23 zu verbinden (Fig. 13). Der Kraftübertragungsweg ist in diesem Fall auch ähnlich zu dem in Fig. 8 gezeigten.
Das Hohlrad 34 des zweiten Planetengetriebemechanismus 30 kann durch den Verriegelungsstift bzw. -zapfen 18 ergriffen bzw. blockiert oder freigegeben bzw. gelöst werden (Fig. 14). Es ist jedoch der Drehzahländerungs-Getriebemechanismus 60 für ein Schalten der Werkzeugantriebswelle 51 entweder in den Hochdrehzahl- oder den Niedrigdrehzahl-Werkzeugantriebsmodus in Fig. 14 eliminiert und es ist das Sonnenrad 21 des ersten Planetengetriebemechanismus 20 an der Spitze des Verbindungsglieds 61 ausgebildet, welches an der Welle 15a des Motors 15 festzulegen ist.
Eine ringartige Trennwand 11b ist an dem zwischenliegenden Abschnitt des Körperglieds 11 des Gehäuses 10 ausgebildet und ein vorderes Glied 12 ist zusätzlich an dem vorderen Abschnitt des Körperglieds durch ein Getriebeglied 19 angeordnet. Der Verriegelungsstift 18 ist innen in dem hinteren Abschnitt der Trennwand 11b des Körperglieds 11 durch eine Metallbuchse bzw. -hülse 18a in einer frei bewegbaren Weise zusammengebaut bzw. angeordnet und der Verriegelungsstift 18 ist mit dem Antriebskolben bzw. -stempel 18b verbunden. D. h., der Verriegelungsstift 18 kann sich durch den Antriebskolben 18b zwischen der vorbewegten Position, welche in die Innenseite des Körperglieds 11 vorragt (angezeigt durch eine durchgezogene Linie in Fig. 14), und der zurückgezogenen Position (angezeigt durch eine strichlierte Linie mit zwei langen und zwei kurzen Strichen in Fig. 14) in der Umgebungswand des Körperglieds 11 bewegen.
Der erste und zweite Planetengetriebemechanismus 20, 30 sind gemeinsam in dem hinteren Abschnitt der Trennwand 11b des Körperglieds 11 zusammengebaut. Das Sonnenrad 31 des zweiten Planetengetriebemechanismus 30 und die Verzahnung 31c sind an der vorderen Oberfläche des Trägers 23 des ersten Planetengetriebemechanismus 20 ausgebildet und eine andere Verzahnung 52e, welche mit der Verzahnung 31c in Eingriff steht, ist an dem hinteren Ende der Hilfswelle 52 ausgebildet. Die Keilnut bzw. Verzahnung 31c ist verjüngt bzw. konisch.
Die Abstützglieder 39, 35 sind mit der vorderen bzw. hinteren Oberfläche des Trägers 33 des zweiten Planetengetriebemechanismus 30 verbunden. Der Träger 33 und die Abstützglieder 39, 35 sind drehbar gegenüber der Trennwand 11b des Körperglieds 11 und dem hinteren Element 13 unter Verwendung der Lager 36d, 36e, 36e abgestützt. Ein Verbindungsglied 61 ist drehbar im hinteren Abstützglied 35 unter Verwendung des Lagers 61b eingebaut. Ein anderes Abstützglied 34a ist mit der hinteren Oberfläche des Hohlrads 34 verbunden und das Hohlrad 34 ist drehbar in der Außenseite des Trägers 33 unter Verwendung von walzenförmigen Lagern 34b, 34b zusammengebaut bzw. angeordnet.
Ein ringartiges Eingriffsglied 34d ist an dem Umfang des Hohlrads 34 (Fig. 14 und 15) angeordnet und die eingreifenden Vertiefungen 34e, 34e, ..., die mit dem Verriegelungsstift 18 zusammenwirken, sind an dem Umfang des eingreifenden Glieds 34d ausgebildet. Der Verriegelungsstift 18 kann das Hohlrad 34 mit dem eingreifenden Glied 34d durch ein Bewegen seiner Spitze nach vorne in eine wahlweise Eingriffsvertiefung 34e zu seiner vorgeschobenen Position blockieren und kann das Hohlrad 34 durch ein Herausziehen seiner Spitze aus der Eingriffsvertiefung 34e zu seiner zurückgezogenen Position freigeben.
Der erste und zweite Planetengetriebemechanismus 20, 30 sind ölgedichtet mit vorderen Öldichtungen und hinteren Öldichtungen 20a und 20b bzw. 30a und 30b. Die vordere Öldichtung 20a ist zwischen dem äußeren Umfang eines hinteren Endes der Hilfswelle 52 und dem inneren Umfang des vorderen Endes des Trägers 33 eingefügt, während die hintere Öldichtung 20b zwischen dem äußeren Umfang des hinteren Verbindungsglieds 61 an der Rückseite des Lagers 61b und dem inneren Umfang des Abstützglieds 35 eingefügt ist. Die vordere Öldichtung 30a ist zwischen dem äußeren Umfang des Trägers 33 vor dem Lager 34b und dem vorderen, inneren Umfang des Ringrads 34 eingefügt, während die hintere Öldichtung 30b zwischen dem vorderen, äußeren Umfang des Abstützglieds 35 und dem inneren Umfang des Abstützglieds 34a eingefügt ist. D. h., die Haltbarkeit des ersten und zweiten Planetengetriebemechanismus 20, 30 kann durch einen kompakten Zusammenbau derselben im hinteren Abschnitt des Gehäuses 10 in der Form eines Getriebegehäuses und ein Abdichten derselben mit den vorderen und hinteren Öldichtungen 20a, 20b und 30a, 30b verbessert werden.
Der Revolver 40 ist mit dem Träger 33 durch das Abstützglied 39 und die Verbindungsglieder 43, 44 und 45 verbunden, welche in dem vorderen Abschnitt des Körperelements 11 zusammengebaut bzw. angeordnet sind. Das Verbindungsglied 43 ist mit der hinteren Endoberfläche des Verbindungsglieds 44 verbunden und über eine Keilwellenverbindung mit dem Abstützglied 39 durch die Verzahnungen 39a, 43a verbunden. Das Verbindungsglied 45 ist mit der hinteren Oberfläche des Revolvers 40 verbunden und die Verbindungsglieder 44, 45 sind gemeinsam durch ein Reibungstyp-Verbindungsglied 46 verbunden. Das Verbindungsglied 46 weist dieselbe Struktur wie das Verbindungsglied 53 in Fig. 1 auf und überträgt das voreingestellte Drehmoment auf die Verbindungsglieder 44 und 45 durch Drücken derselben mit dem Druckring 46a in axialer Richtung. Betreffend die Verbindungsglieder 43, 44 und 45 wird der Abschnitt maximalen Durchmessers des Verbindungsglieds 45 zwischen dem vorderen Glied 12 des Gehäuses 10 und dem Getriebeglied 19 durch die Metallhülse 12a eingefügt, an einem Durchtritt durch das Gehäuse 10 in dem Zustand gestoppt, welcher ihm nicht ermöglicht, sich nach vorwärts/ rückwärts zu bewegen, und in dem Gehäuse 10 in einem frei drehbaren Zustand durch die Metallhülse 12a, das Halte- bzw. Abstützglied 39 und das Lager 36d gehalten.
Das Getriebeglied 41 ist an der hinteren Oberfläche des Bereichs mit maximalem Durchmesser des Verbindungsglieds 45 festgelegt, während das Getriebeglied 16, welches gemeinsam in Eingriff mit den Getriebegliedern 19, 41 steht, mit dem vorderen Abschnitt des Körperglieds 11 in einer nach rückwärts und vorwärts frei bewegbaren Weise verbunden ist. Das Antriebsglied 16a ist mit der hinteren Oberfläche des Getriebeglieds 16 verbunden und das Ringglied 16b, welches durch die Verbindungsglieder 43, 44 und 45 gehalten ist, ist an der Rückseite des Antriebsglieds 16a angeordnet. Das Ringglied 16b ist relativ zu den Verbindungsgliedern 43, 44 und 45 drehbar und gegen das Antriebsglied 16a gleitend eingestellt. An der vorderen, äußeren Oberfläche des Antriebsglieds 16a ist eine Führungsnut 16a1, welche mit dem Führungsstift bzw. -zapfen 11c zusammenwirkt, welcher an der Innenseite an dem Körperglied 11 vorragt, in einer axialen Richtung ausgebildet. An der hinteren Oberfläche des Antriebsglieds 16a sind Bolzen 16c, 16c, ..., welche sich durch das Ringglied 16b erstrecken, in einer nach rückwärts und vorwärts frei bewegbaren Art eingestellt bzw. angeordnet und eine Druckfeder 16d ist zwischen dem Kopf von jedem Bolzen 16c und einer hinteren Oberfläche des Ringglieds 16b montiert. Eine Hydraulikkammer 16e, welche mit der externen Hydraulikquelle durch den Ölweg 11d verbunden ist, ist zwischen dem Antriebsglied 16a und dem Ringglied 16b ausgebildet.
Dann kann das Getriebeglied 16 gleichzeitig in Eingriff mit den Getriebegliedern 19, 41 gebracht werden und präzise den Revolver 40 bei einer bestimmten Werkzeugposition durch Aufbringen eines Hydraulikdrucks in der Hydraulikkammer 16e durch den Ölweg 11d halten bzw. blockieren, um das Antriebsglied 16a nach vorwärts zu bewegen. Das Getriebeglied 16 kann den Revolver 40 in einen frei drehbaren Zustand durch Entlasten der Hydraulikkammer 16e von Hydraulikdruck und Bewegen derselben nach hinten durch die Druckfeder 16d und das Antriebsglied 16a bringen.
Die Hilfswelle 52 ist drehbar in dem Verbindungsglied 44 durch die Lager 52a, 52a aufgenommen. Die Lager 52a, 52a sind durch Staub- bzw. Lagerkappen 52b, Abstandhalter 52c, 52c und einen kreisförmigen Fortsatz bzw. Vorsprung 52f, welcher auf der Hilfswelle 52 montiert ist, positioniert. Die Hilfswelle 52 ist mit dem Sonnenrad 31, d. h. dem Träger 23, durch die Verzahnungen 52e, 31c verbunden und ein Kegelrad 52d ist zusätzlich an der Spitze der Hilfswelle 52 durch die Schubstange 52d1 und einen Abstandhalter 52d2 vorgesehen.
Nun wird, wenn der Revolver 40 durch ein Entlasten der Hydraulikkammer 16e von Hydraulikdruck freigegeben wird und das Hohlrad 34 durch ein Bewegen des Verriegelungsstifts 18 in die vorgeschobene Position (Fig. 14) ergriffen bzw. blockiert wird, die gesamte Vorrichtung in den Revolver- Drehmodus (Fig. 16) gesetzt und eine wahlweise Werkzeugposition für den Revolver 40 kann durch Drehen des Motors 15 ausgewählt werden. In dem Moment läuft die Werkzeugantriebswelle 51 innerhalb des Revolvers 40 selbst durch das Planetenrad 32, das Sonnenrad 31, die Hilfswelle 52 und die Kegelräder 52d, 51a frei, da das Ringrad 34 blockiert ist und sich der Träger 33 dreht. Wenn die Werkzeugposition des Revolvers 40 auf diese Weise gewählt ist, kann ein stationäres Werkzeug entsprechend der gewählten Werkzeugposition durch Anwenden bzw. Aufbringen eines Hydraulikdrucks in die Hydraulikdruckkammer 16e und ein Blockieren des Revolvers 40 mit dem Ritzelglied 16 verwendet werden.
Als nächstes kann der Betriebsmodus der gesamten Vorrichtung zu dem Werkzeugantriebsmodus durch Bewegen des Verriegelungszapfens 18 zu der zurückgezogenen Position, um das Hohlrad 34 freizugeben, und dann Aktivieren des Motors 15 (Fig. 17) geschaltet werden. In diesem Fall läuft das Hohlrad 34 selbst durch das Planetenrad 32 frei, da der Träger 33 aufgrund des blockierten Revolvers 40 bewegungslos verbleibt. Das Hohlrad 34 kann wiederum durch den Verriegelungsstift 18 blockiert werden, wenn der Betriebsmodus von dem Werkzeugantriebsmodus zu dem Revolver-Drehmodus umgeschaltet wird.
In diesem Zusammenhang kann das Untersetzungs- bzw. Verzögerungsverhältnis R34 des Hohlrads 34 gegenüber der Anzahl von Umdrehungen des Motors 15 in dem Werkzeugantriebsmodus durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:
R34 = 1/((1 + Z3/Z1)(Z4/Z6))
worin
Z1: Anzahl der Zähne des Sonnenrads 21
Z3: Anzahl der Zähne des Hohlrads 24
Z4: Anzahl der Zähne des Sonnenrads 31
Z6: Anzahl der Zähne des Hohlrads 34
Hier kann, wenn das Eingriffsglied 34d K Teile von eingreifenden Vertiefungen 34e, 34e, ... aufweist, der Motor 15 eingestellt werden, um einer gewählten, eingreifenden Vertiefung 34e zu erlauben, dem Verriegelungsstift 18 für jede Umdrehung um δR1 = 1/(K. R34) zu entsprechen. Auf diese Weise kann das Hohlrad 34 durch ein Bewegen des Verriegelungsstifts 18 zu seiner vorgeschobenen Position sanft blockiert werden. D. h. die Position, welche ein neuerliches Blockieren des Hohlrads 34 ermöglicht, kann exakt durch eine Detektion des Drehwinkels des Motors 15 lokalisiert werden.
Der erste Planetengetriebemechanismus 20 kann mit der Werkzeugantriebswelle 51, 51, ... durch die Hilfswelle 52 verbunden werden, welche parallel zu der zentralen Drehachse des Revolvers 40 angeordnet ist (Fig. 18). Auf diese Weise weist jede Werkzeugantriebswelle 51 das hintere Ende in einer Verzahnungs- bzw. Keilnutform mit äußeren Zähnen auf, ist nach rückwärts in den Halter 51b, welcher das angetriebene Werkzeug 51c abstützt, gebaut und ist an demselben Umfangsrand des Revolvers 40 durch die Halter 51b, 51b, ... angeordnet.
Der Verriegelungsstift 18 ist an dem hinteren Abschnitt des Körperglieds 11 des Gehäuses 10 angeordnet und ein kastenartiges Festlegungsglied 11e ist zusätzlich vorgesehen. Zusätzlich ist in bezug auf das Körperglied 11 eine Führung 11f an der vorderen Oberfläche des Festlegungsglieds 11e ausgebildet und die Hilfswelle 52 ist drehbar gegenüber dem Festlegungsglied 11e und dem Führungsglied 11f in einer rückwärts und vorwärts frei bewegbaren Weise aufgenommen.
Das Sonnenrad 21 ist an der Spitze des Verbindungsglieds 61 festgelegt, das Sonnenrad 31 ist an der vorderen Oberfläche des Trägers 23 montiert und das Hohlrad 34 ist innerhalb des Körperglieds 11 ausgebildet. Ein ringförmiges Eingriffsglied 24a, welches die Eingriffsvertiefungen 24b, 24b, ... aufweist, welche mit dem Verriegelungsstift 18 in Eingriff stehen, ist an dem Hohlrad 24 angeordnet und ein ringartiges Ausgangs- bzw. Abtriebsritzel 26 ist zusätzlich vorgesehen.
Das Verbindungsglied 61 ist drehbar gegenüber dem Hohlrad 24 durch das Lager 61b aufgenommen, während das Hohlrad 24 drehbar gegenüber dem Träger 33 und dem hinteren Glied 13 durch die Metallbuchsen 24c, 24d gehalten ist. Während der Träger 33 lang genug ausgebildet ist, um den Revolver 40 zu erreichen, ist das Verbindungsglied 45, welches mit dem Revolver 40 zu verbinden ist, mit dem vorderen Abschnitt des Trägers 33 durch das Verbindungsstück 46 verbunden. Der Träger 33 und das Verbindungsglied 45 sind drehbar gegenüber dem vorderen Glied 12 und dem Körperglied 11 durch die Metallhülse 12a und das Lager 36f aufgenommen. In diesem Fall kann das Getriebeglied 16 unmittelbar den Revolver 40 und den Träger 33 durch das Verbindungsglied 45 durch ein eigenes Bewegen nach vorne verriegeln, um mit den Getriebegliedern 19, 41 gleichzeitig in Engriff zu gelangen. Das Getriebeglied 16 kann den Revolver 40 und den Träger 33 durch ein eigenes Zurückziehen freigeben.
Das Hohlrad 24 ist mit der Keilwellenstange 53 durch das Abtriebsritzel 26 und Seitenritzel 27 verbunden. Die Keilwellenstange 53 ist über eine Keilwellenkupplung mit der Hilfswelle 52 verbunden. D. h. eine lange Keilnut bzw. Verzahnung 53a, welche auf die Verzahnung 52g1 abgestimmt ist, welche an dem hinteren Abschnitt der Hilfswelle 52 ausgebildet ist, ist an der vorderen, inneren Oberfläche der Keilwelle 53 ausgebildet, während eine kurze Verzahnung 53b, welche mit dem Seitenritzel 27 in Eingriff steht, an der zentralen, äußeren Oberfläche der Keilwelle ausgebildet ist. Die Keilwellenstange 53 ist drehbar gegenüber dem Festlegungsglied 11e durch Lager 53c, 53c aufgenommen und das Seitenritzel 27 ist drehbar gegenüber dem Festlegungsglied 11e gehalten.
Eine Keilnut bzw. Verzahnung 52g2 mit innenliegenden Zähnen, welche mit der außenliegenden Verzahnung der Werkzeugantriebswelle 51 übereinstimmen, ist an der Spitze der Hilfswelle 52 ausgebildet. Die Hilfswelle 52 ist drehbar gegenüber der Führung 11f und dem Festlegungsglied 11e in einer rückwärts und vorwärts frei bewegbaren Weise durch das Lager 54a, das Antriebsglied 54, die Keilwelle 53 und die Lager 53c, 53c aufgenommen. Eine Luftkammer 54b, welche mit der externen Luftquelle verbunden ist, ist zwischen dem hinteren, äußeren Umfang des Antriebsglieds 54 und dem vorderen, inneren Umfang der Führung 11f durch den Luftweg 11f1 ausgebildet. Eine Druckfeder 55, welche der Hilfswelle 52 erlaubt, nach hinten zu drücken, ist an dem hinteren Ende der Hilfswelle 52 festgelegt.
Die gesamte Vorrichtung wird in den Revolver-Drehmodus durch ein Entlasten der Hydraulikkammer 16e von Hydraulikdruck, ein Bewegen des Getriebeglieds 16 nach hinten, um das Blockieren des Revolvers 40 zu lösen, ein Antreiben des Verriegelungsstifts 18, um das Hohlrad 24 zu verriegeln, und zur selben Zeit durch ein Freigeben von Luftdruck aus der Luftkammer 54b und ein Bewegen der Hilfswelle 52 nach hinten durch die Druckfeder 55 (Fig. 19) eingestellt bzw. gesetzt. In diesem Moment dreht sich die Werkzeugantriebswelle 51 nicht, da sie von der Hilfswelle 52 getrennt ist, und die Hilfswelle 52 dreht sich nicht plötzlich, da das Hohlrad 24 blockiert ist. Auf diese Weise kann ein stationäres Werkzeug entsprechend der Werkzeugposition durch eine Auswahl der Werkzeugposition des Revolvers 40 und ein Blockieren bzw. Festlegen des Revolvers 40 durch das Getriebeglied 16 verwendet werden.
Als nächstes kann der Betriebsmodus der gesamten Vorrichtung zu dem Werkzeugantriebsmodus durch ein Zurückziehen des Verriegelungsstifts 18, um das Hohlrad 24 freizugeben, ein Zuführen von Luft in die Luftkammer 54b und ein Bewegen der Hilfswelle 52 nach vorne durch das Antriebsglied 54, um die Keilnut bzw. Verzahnung 52g2 mit der Werkzeugantriebswelle 51 in Eingriff zu bringen (Fig. 20), geschaltet werden, da die Drehbewegungen des Motors 15 auf die Werkzeugantriebswelle 51 durch das Sonnenrad 21, das Planetenrad 22, das Hohlrad 24, das Abtriebsritzel 26, das Seitenritzel 27, die Keilwelle 53 und die Hilfswelle 52 übertragen werden können. In diesem Fall verbleibt der Träger 23 bewegungslos bzw. in Ruhe, da der Träger 33 und das Planetenritzel 32 aufgrund des blockierten Revolvers 40 in Ruhe gehalten werden. Die Position, welche wiederum ein Blockie ren des Hohlrads 24 ermöglicht, kann exakt durch Detektion des Drehwinkels des Motors 15 lokalisiert werden.
In den obigen Beschreibungen kann der Drehzahländerungs- bzw. Gangwechsel-Getriebemechanismus 60, welcher in den Fig. 1 und 10 gezeigt ist, auch in den Fig. 14 und 18 aufgenommen sein. Dies jedoch unter der Voraussetzung, daß der Gangwechsel-Getriebemechanismus 60 erlaubt, daß der Motor 15 wahlweise mit dem Sonnenrad 21 oder dem Hohlrad 24 verbunden wird. In den Ausführungsformen in den Fig. 1, 9, 10, 14 und 18 kann die Verwendung der Werkzeugantriebswelle 51, eine Anordnung der Hilfswelle 52, eine Anordnung bzw. Ausbildung des ersten und zweiten Planetengetriebemechanismus 20, 30, von gesteuerten bzw. geregelten Gegenständen und ein Regel- bzw. Steuermechanismus durch ein Umschalten zwischen dem Revolver-Drehmodus und dem Werkzeugantriebsmodus und die Verwendung des Drehzahl- bzw. Gangänderungs- Getriebemechanismus 60 durch eine wahlweise Kombination in Übereinstimmung mit der Tabelle funktioneller Kombinationen von Fig. 21 ausgewählt werden.
In den Fig. 1, 10 und 14 kann, obwohl jede Werkzeugantriebswelle 51 radial zu dem Umfang des Revolvers 40 durch Kegelräder 52d, 51a (Fig. 22(A)) angebaut ist, diese wiederum parallel zu der zentralen Drehachse des Revolvers 40 durch Stirnräder 52j, 51d (Fig. 22(B)) angeordnet sein. In einem anderen Verfahren kann ein aufnehmender Werkzeugschaft 56 zusätzlich an der Spitze der Hilfswelle 52 ohne Verwendung der Werkzeugantriebswelle 51 ausgebildet sein (Fig. 22(C)). Dieser Werkzeugschaft 56 erlaubt, einfach einen Bearbeitungsvorgang unter hoher Last durch ein direktes Montieren eines angetriebenen Werkzeugs 51c darauf durchzuführen.
Andererseits kann ein Flansch 10a mit Schraub- bzw. Bolzenlöchern 10b, 10b, ... zusätzlich in dem Gehäuse 10 angeordnet bzw. montiert sein (Fig. 23). Das Gehäuse 10 kann leicht durch ein Einfügen seines hinteren Abschnitts in das Einpaßloch B1 des Basisglieds B einer Werkzeugmaschine (nicht gezeigt) und ein Verschrauben des Bolzens bzw. der Schraube 10c in dem entsprechenden Schraubloch B2 durch das Bolzenloch 10b festgelegt werden. Darüber hinaus kann das Basisglied B aufgebaut bzw. strukturiert sein, daß es das untere Glied B3 und das obere Glied B4 aufweist, als ob es das Einpaßloch B1 (Fig. 24) in zwei Teile unterteilen würde. Das obere Glied B4 kann durch ein Einfügen des Gehäuses 10 dazwischen, welches in das Einpaßloch B1 eingefügt ist, durch ein Verschrauben des Bolzens bzw. der Schraube B5 in jedem Schraubloch B3a des unteren Glieds B3 durch abgestufte Bolzenlöcher B4a, B4a, ... gehalten werden.
Diese Vorrichtung kann flexibel unterschiedlichen Anforderungen in den Anwendungen, für welche kein angetriebenes Werkzeug erforderlich ist, durch Eliminierung der Werkzeugantriebswelle 51 entsprechen.
In den obengenannten Vorrichtungen ist es in den unterschiedlichen Formen möglich, die Werkzeugantriebswelle zu eliminieren, um dennoch den Vorteil der Erfindung zu erhalten. Ein Eliminieren der Werkzeugantriebswelle vereinfacht beträchtlich die Gesamtkonfiguration für die Bearbeitungsvorgänge, welche kein angetriebenes Werkzeug erfordern.

Claims

1. Dreh- bzw. Revolverkopfvorrichtung für eine Werkzeugmaschine, umfassend:

ein Gehäuse;

einen Motor, welcher an einer hinteren Oberfläche bzw. Fläche des Gehäuses montiert bzw. festgelegt ist;

einen Revolver bzw. Dreh- bzw. Revolverkopf zum Festlegen von Werkzeugen;

eine Werkzeugantriebswelle, welche in den Revolver integriert ist;

dadurch gekennzeichnet,

daß ein erster und zweiter Planetengetriebemechanismus beide in dem Gehäuse integriert sind;

daß der Revolver mit dem Motor durch die ersten und zweiten Planetengetriebemechanismen verbunden ist; und

daß die Werkzeugantriebswelle mit dem Motor durch den ersten Planetengetriebemechanismus verbunden ist.

2. Revolverkopfvorrichtung für eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, worin das Gehäuse zylindrisch geformt ist und der Motor, der erste und zweite Planetengetriebemechanismus und der Revolver mit derselben Achse ausgerichtet sind.

3. Revolverkopfvorrichtung für eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, worin ein Hohl- bzw. Ringrad des ersten Planetengetriebemechanismus an der inneren Oberfläche eines Trägers des zweiten Planetengetriebemechanismus ausgebildet ist und ein Sonnenrad des zweiten Planetengetriebemechanismus an der äußeren Oberfläche eines Trägers des ersten Planetengetriebemechanismus ausgebildet ist.

4. Revolverkopfvorrichtung für eine Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin der Revolver mit dem Träger des zweiten Planetengetriebemechanismus verbunden ist und die Werkzeugantriebswelle mit dem Träger des ersten Planetengetriebemechanismus verbunden ist.

5. Revolverkopfvorrichtung für eine Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin ein Hohlrad des zweiten Planetengetriebemechanismus durch eine Kupplung ergriffen bzw. blockiert oder freigegeben wird, während der Revolver durch ein Verriegeln mit der Kupplung ergriffen bzw. blockiert oder freigegeben werden kann.

6. Revolverkopfvorrichtung für eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, worin ein Träger des ersten Planetengetriebemechanismus einem Sonnenrad des zweiten Planetengetriebemechanismus entspricht und ein Hohlrad des ersten Planetengetriebemechanismus in dem Gehäuse ausgebildet ist.

7. Revolverkopfvorrichtung für eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, worin ein Hohlrad des zweiten Planetengetriebemechanismus durch einen Verriegelungsstift bzw. -zapfen verriegelt oder freigegeben ist.

8. Revolverkopfvorrichtung für eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, worin der erste Planetengetriebemechanismus mit der Werkzeugantriebswelle durch eine Hilfswelle verbunden ist, welche parallel zu der zentralen Drehachse des Revolvers angeordnet ist.

9. Revolverkopfvorrichtung für eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 8, worin ein Träger des ersten Planetengetriebemechanismus einem Sonnenrad des zweiten Planetengetriebemechanismus entspricht und ein Hohlrad des zweiten Planetengetriebemechanismus an dem Gehäuse ausgebildet ist.

10. Revolverkopfvorrichtung für eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 8 oder 9, worin ein Hohlrad des ersten Planetengetriebemechanismus durch einen Verriegelungsstift bzw. -zapfen ergriffen oder freigegeben wird.

11. Revolverkopfvorrichtung für eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, worin der erste Planetengetriebemechanismus mit dem Motor durch einen Drehzahl- bzw. Gangänderungs-Getriebemechanismus verbunden ist.

12. Revolverkopfvorrichtung für eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 11, worin der Gangänderungs-Getriebemechanismus wahlweise ermöglicht, daß der Motor entweder mit einem Sonnenrad, einem Träger oder einem Hohlrad des ersten Planetengetriebemechanismus verbunden ist.

13. Revolverkopfvorrichtung für eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 11 oder 12, worin der Gangwechsel-Getriebemechanismus ermöglicht, daß der Motor mit dem ersten Planetengetriebemechanismus bei derselben Phase unabhängig von der Werkzeugposition des Revolvers verbunden ist.