DE8319479U1 - Werkzeugmaschine mit werkzeugwechselvorrichtung - Google Patents
Werkzeugmaschine mit werkzeugwechselvorrichtungInfo
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- DE8319479U1 DE8319479U1 DE19838319479 DE8319479U DE8319479U1 DE 8319479 U1 DE8319479 U1 DE 8319479U1 DE 19838319479 DE19838319479 DE 19838319479 DE 8319479 U DE8319479 U DE 8319479U DE 8319479 U1 DE8319479 U1 DE 8319479U1
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Description
« 1 Werkzeugmaschine Mit, üJerkzeUgwechseivarrichtUng^
Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit eirtef
Werkzeugwechselvorrichtung, mit einer an der Werkzeugmaschine vorgesehenen Werkzeughalteraufnähme, insbesondere
einer Spindel, mit einem in die Werkzeughalteraufnähme
einsetzbaren, ein Werkzeug tragenden Werkzeughalter, mit einem diesen beim Werkzeugwechsel erfassenden Wechselarm
und mit einer automatischen Betätigungsvorrichtung, die eine Spanneinrichtung zur Verbindung des Werkzeughalters
mit der Werkzeugaufnahme betätigt, wobei an einem dieser
letztgenannten Teile eine zylindrische Aufnahmebohrung, die an ihrer Stirnseite eine sie umgebende, senkrecht zur
Bohrungsachse verläufende, ringförmige Stirnfläche, sowie ein quer zur Bohrungsachse bewegliches, in die Aufnahmebahrurig
eindringendes Spannstück aufweist und am anderen Teil ein in die Aufnahmebohrung genau passender zylindrischer
Schaft vorgesehen sind, der eine ihn umgebende, senkrecht zur Schaftachse verlaufende Ringfläche und mit dem
Spannstück derart zusammenwirkende Spannmittel aufweist, daß bei Querbewegung des Spannstückes die rringfläche an
die Stirnfläche angepreßt wird.
Bei lilerkzeugmaschinen mit Werkzeugwechselvorrichtung
handelt es sich in der Regel um l\IC-gesteuerte (numerisch
gesteuerte) Werkzeugmaschinen, wie z.B. Drehmaschinen öder kombinierten Bohr- und Fräsmaschinen, die häufig
auch als Bearbeitungszentren bezeichnet werden. Während bei Drehmaschinen die Werkzeughalteraufnahme ruht, ist
bei Bohr- und Fräsmaschinen die Werkzeughalteraufnahme
eine rotierende Spindel, in welche in der Regel die BetätigungsvDrrichtung
für eine den Werkzeughalter in der Spindel festspannende Spanneinrichtung, auch Einzugsvarrichtung
genannt, eingebaut ist. Da derartige EinzugsvDrrichtungen hohe Spannkräfte aufbringen müssen,
sind sie meist recht kompliziert in ihrem Aufbau.
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Bei einer bekannten Werkzeugmaschine (Drehmaschine) der
eingangs erwähnten Art (VDI-Richtlinian, WDI 3*f25),
Bl. 2, November 1972) ist der Schaft des Werkzeughalters an einer Seite aufgeflacht und mit einer quer zur Schaftachse
verlaufenden Verzahnung versehen. In einer quer zur BDhrungsachse verlaufenden Ausnehmung ist ein ebenfalls
mit einer l/erzahnung versehenes Spannstück verschiebbar
gelagert. Durch dieses Spannstück soll der Werkzeughalter gleichzeitig mit seinem Schaft radial an
die Aufnahmebahrung und mit seiner Ringfläche axial gegen
die Stirnfläche der üJerkzeughalteraufnähme angepreßt werden.
Gbwohl der Schaft und die Aufnahmebohrung mit enger
Passung ineinandergreifen, muß zwischen Schaft und Aufnahmebahrung
immer nach geringfügiges Spiel vorhanden sein, damit der Schaft ohne Gewalt in die Aufnahmebohrung
geschoben werden kann. Durch das Spannstück wird auf den Schaft eine quer zur Schaftachse und zur Bohrungsachse
gerichtete, einseitig wirkende Kraft ausgeübt. Hierdurch wird der Schaft an dem dem Spannstück
gegenüberliegenden Teil der Aufnahmebohrung angedrückt.
Dies hat zur Folge, daß bei festgespanntem Werkzeughalter
die Schaftachse desselben außermittig parallel zur Bohrungsachse versetzt angeordnet ist. Hierdurch wird
die ijJiederholgenauigkeit und damit auch die Bearbeitungsgenauigkeit
negativ beeinflußt. Außerdem hat die Anpressung des Schaftes an die Aufnahmebohrung eine hohe Reibkraft
zwischen beiden Teilen und der miteinander in Eingriff stehenden Verzahnungen zur Folge. Diese hohe Reibkraft
wirkt einer Axialverschiebung des Schaftes in der Aufnahmebohrung entgegen, so daß die Ringfläche des
Schaftes nicht mit ausreichender Kraft oder vielfach auch überhaupt nicht an die Stirnfläche der LJerkzeughalteraufnähme
angepreßt wird. Die auf das Werkzeug wirkenden Cjuerkräfte werden dann unzureichend oder überhaupt
nicht mehr von der Ringflöehe auf die Stirnfläche übertragen und die Kraftübertragung erfolgt nur noch durch
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den im DurchmessEr verhältnismäßig kleinen Schaft. Außerdem
muß dann das Drehmoment allein von dem Spannstück auf
den Schaft übertragen werden, uas zu Uerformungen führen
kann. Wegen dieser Nachteile hat sich die oben beschriebene
Uerbindung zwischen ülerkzeughalteraufnähme und Werkzeughalter
nicht allgemein durchgesetzt und wird nur bei einigen NC-gesteuerten Drehmaschinen unter Inkaufnahme
der oben geschilderten Machteile verwendet.
1D Bei Bohr- und Fräsmaschinen ist die allgemein gebräuchliche
Uerbindung zwischen Werkzeugmaschinenspindel und Werkzeughaltern ein am Werkzeughalter vorgesehener Kegelschaft,
der in sine kegelige Aufnahmbebohrung der Spindel
eingreift. Hierbei wird beispielsweise ein ISO-Kegel 50 nach DIN 2080, dessen größter Durchmesser etwa 70 mm
beträgt, in einer Spindel aufgenommen, deren Außendurchmesser
128 mm ist. Sämtliche auf die Schneide des Werkzeuges wirkenden QuerkrMfte müssen alsa von dem gegenüber
der Werkzeugmaschinenspindel verhältnismäßig dünnen Kegelschaft
auf die Spindel übertragen werden. Damit sich hierbei der Kegelschaft in der Aufnahmebohrung nicht lockert,
bedarf es einer sehr hohen Einzugskraft einer an der Spindel
angeordneten Einzugsvorrichtung, welche den Kegelschaft in die Aufnahmebohrung hineinzieht. Solche Einzugsvorrichtungen
müssen in der Lage sein, den Kegelschaft für den Wechselvorgang automatisch freizugeben.
Man bedient sich daher häufig tellerfeder-betätigt*;r
Spannklauen (Prospekt der Firrr.a A. Ott GmbH, D-6960 Kempten,
"Werkzeugspanner"), welche bei Entspannung der TeI-lerfedern
sich hinter dem Kopf eines am Kegelschaftende angeordneten Kupfbolzens schließen und mit der Restkraft
den Kegelschaft in die Aufnahmebohrung einziehen. Dabei entsteht auch bei sehr hoher Tellerfeder-Uorspannung
eine betrMchtliche Minderung der Einz/Ugäkr.aft„ wobei es
vorkommen kann, daß eine beträchtliche, iadial gerichtete
Söhnittkraf t, wirkend an einem lueit auö der Spindel
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herausragenden Werkzeug, in Folge seiner Hegelgestalt das Werkzeug sogar in der Aufnahmebohrung der Spindel
ZEitüjeilig lockert. Es entstehen dann Rattererscheinungen.
Es ist also diese Verbindung an heutigen, leistungsstarken Werkzeugmaschinen nicht immer in der Lage, die
volle Maschinenleistung auf das Werkzeug -zu übertragen. Ein weiterer Hauptgrund besteht darin, daB der größte
Durchmesser des Hegelschaftes erheblich kleiner ist als
der Spindel-Außendurchmeaser. Da die Biegesteifigkeit
defc. Werkzeughalters durch seinen kleinsten, nicht eingespannten
Durchmesser bestimmt wird, ist die Biegesteifigkeit nur abhängig von dem größten Druchmesser des Hegelschaftes.
In der Zerspanungstechnik gilt als Regel, daß Werkzeuge, z.B. Bohrstangen, dann schmiregungssteif sind,
uienn ihre freie Länge nicht größer ist, als etwa das
k ■· maximal das ^,Sfachedes kleinsten, nicht eingespannten
Durchmessers. Die größte freie Länge bei einem IS0-5D-Kec,elsrhaft wäre also 28D bzw. max. 315 mm.
Werkzeuge ader Werkzeughalter mit Hegelschaft haben weiterhin den Nachteil, daß der Hegelschaft verhältnismäßig
lang ausgebildet sein muß. Da beim Werkzeugwechsel der
Kegelschaft vollständig auf seiner ganzen Länge aus der Aufnahmebohrung der Spindsl herausgezogen werden muß,
ist zum Werkzeugwechsel nicht nur ein entsprechend großer Raum im Bereich vor der Spindel freizuhalten, sondern
auch noch daneben, weil die Greifarme von Werkzeugwechselvorrichtungen
meistens paarweise um 1BD^ drehbar angeordnet
sind (vgl. DE-PS 17 77 1<*3). Die große Länge des
Hegelschaftes hat auch den Nachteil, daß sich das Gesamt-
3(5 gewicht des auszuwechselnden Werkzeuges erhöht, so daß
die Wechselvorrichtung und auch das Magazin, welches die nicht in Benutzung befindlichen Werkzeuge aufnimmt, entsprechend
stabil ausgelegt sein müssen. Werkzeug und Werkzeughalter mit Hegelschaft weisen außerdem auch noch
einen Mitnahmeflansch auf, der im Durchmesser wesentlich
größer ist als der iMenndurchmesser des Kegelsnhaf tes *
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Wegen dieses Mitnahmeflansches können die Werkzeuge im
Werkzeugmagazin nur in größeren Abständen angeordnet
sein, was zu großen Abmessungen der Magazine bzw. bei
kleinen Magazinen zu einer geringen Kapazität führt. 5
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine
mit Werkzeugwechselvorrichtung der eingangs ermähnten
Art dahingehend zu verbessern, daß beim Festspannen des Werkzeughalters in der Werkzeughalterauf-
1G nähme keine radiale Verlagerung der Achsen von L^arkzeughalter
und Werkzeughalteraufnahme eintritt und die Ringfläche
mit hoher Vorspannkraft an die Stirnfläche der
Werkzeughalteraufnahme angepreßt wird, um hierdurch einer
seits die Einbau- und Bearbeitungsgenauigkeit zu verbessern
und andererseits einen möglichst hohen Anteil eines Drehmoments durch Reibschluß von der Stirnfläche auf die
Ringfläche zu übertragen, sowie außerdem eine biegesteife Verbindung zwischen Werkzeughalter und Ulerkzeughalteraufnahme
zu schaffen, wobei die Betätigungsvorrichtung zum Bewegen des Spannstückes von einfachem Aufbau ist.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindur., dadurch gelöst, daß
das Teil mit der zylindrischen Aufnahmebohrung im Bereich derselben zwei diametral gegenüberliegende, radial
verlaufende Innengewinde mit je einer mit einem kegelförmigen Ansatz oder einer kegelförmigen Vertiefung versehenen
Spannschraube aufweist, daß in einer Querbohrung des Schaftes ein Spannbolzen radial verschiebbar ist,
der an seinen beiden Enden je eine mit den kegelförmigen
3D Ansätzen bzw. Vertiefungen der Spannschrauben zusammenwirkende, kegelförmige Vertiefung bzu/. einen kegelförmigen
Ansatz aufweist, und daß der Abstand der Achse der Innengewinde von der Stirnfläche etwas größer ist als
der Abstand der Achse der Querbohrung von der Ringflöcvie,
so daß beim Anziehen einef der Spannschrauben diese auf
den Spannbalzen im Sinne eines Aufeinarsvderpressens von
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Ringfläche ufid Stirnfläche einwirkt, wobei an der Werkzeugmaschine im Bereich der WerkzeughaiteraUfnähme oder
an dem Wechselarm als Betätigungsvorrichtung ein mit einer der Spannschrauben über einen Mitnehmer zusammenwirkender
Schraubendreher vorgesehen ist, der in Richtung der Sparinschraubenachse beweglich und in zwei entgegengesetzten
Drehrichtungen motorisch antreibbar ist.
Durch die Verwendung eines radial verschiebbaren Spann-IQ
bolzens wird vermieden, daß beim Anziehen einer der
Spannschrauben der Schaft in der Aufnahmebahrung radial
zur Seite gedrückt wird. Da auf den Schaft keine Rädiälkräfte einwirken, findet auch keine Verlagerung der
Schaftachse gegenüber der Spindelachse statt, se daß das Werkzeug genau koaxial zur Bohfungs- bzw. zur Spindeiachse
angeordnet ist. Es wird damit eine außerordentlich hohe Einbaugenauigkeit und Wiederholungsgenauigkeit
gewährleistet, wodurch wiederum die Bearbeitungsgenauigkeit gesteigert wird. Durch den Wegfall einer seitlichen
Anpressung des Schaftes an die Aufnahmebohrung, ist weiterhin sichergestellt, daß die Kräfte der Spannschrauben
über den Spannbolzen auf den Schaft übertragen werden. Die Spannkraft einer Spannschraube bewirkt an der
zweiten Spannschraube eine gleich große, jedoch entgegengesetzt wirkende Reaktionskraft, wodurch die Spannkraft
einer Schraube verdoppelt wird. Durch die kegelförmigen
Ansätze bzw. Vertiefungen erzeugen die radial wirkenden Spannkräfte der Spannschrauben axial wirkende Kräfte.
Durch den axialen Versatz der Achsen der Spannschrauben 3Q und des Spannbolzens wird dieser durch die axial wirkenden
Kraftkomponenten ebenfalls in axialer Richtung bewegt
und preßt hierdurch die Ringfläche mit hoher Verspannkraft an die Stützfläche. Durch die intensive und
gleichmäßige Verspannung von Ringfläche und Stützfläche wird über diese Flächen bereits ein hoher Anteil des
Drehmoments durch Reibschluß übertragen. Der Rest des
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Drehmomentes laird durch die Spannschrauben Und den
Spannbolzeri übertragen, Wichtig ist ferneri daß die
auf das Werkzeug einwirkenden Querkräfte bei guter AnIadje
der Ringfiäche an dsr Stirnfläßhe von diesen beiden
Flächen auf einen verhältnismäßig großen, dem Spindeldurchmesser entsprechenden Durchmesser übertragen werden.
Hierdurch wird eine sehr biegesteife Verbindung zwischen liJerkzeughalteraufnähme (Spindel) und liierkzeughalter erreicht.
Damit wird die Bearbeitungsgenauigkeit noch mehr gesteigert, das Werkzeug ist weniger schwingungsgef ähr·-
det, es ist möglich, die Maschinenleistung besser auf das Werkzeug zu übertragen und auch größere Ausladungen
des Werkzeuges sind möglich. Wenn jetzt am Werkzeughalter eine Ringfläche mit einem Durchmesser won 120 mm
vorhanden ist, so behält ein solches Werkzeug seine Biegesteifigkeit bis zu einer Ausladung von wenigstens
4B0 mm. Es können damit also höhere Schnittleistungen
und kürzere Bearbeitungszeiten erreicht werden. Ferner ist es von Vorteil, daß alle an der Uerspannung beteiligten
Elemente, die eventuell bei häufigem Werkzeugwechsel einem Verschleiß unterworfen sein könnten, nämlich
die Spannschrauben und der Spannbolzen, ohne weiteres
austauschbar sind. Gegenüber Werkzeugen und Werkzeughaltern mit Kegelschaft hat die erfindungsgemäße Ausgestaltung
von Werkzeughalter und Werkzeughalteraufnähme
den Vorteil, daß bei gleicher Biegesteifigkeit der Verbindung die axiale Länge des in die Aufnahmebohrung einsetzbaren
zylindrischen Schaftes wesentlich kürzer ausgebildet sein kann, als die eines Kegelschaftes, der die
Übertragung einer gleich grüßen Leistung ermöglicht. Dies ist gerade bei Werkzeugmaschinen mit Werkzeugwechsel vorrichtungen
von entscheidender Bedeutung. Beim Werkzeugwechsel sind nämlich viel kürzere Wege in Achsrichtung
des Werkzeuges erforderlich, wodurch sich ein erheblich
verringerter Platzbedarf beim Werkzeugwechsel ergibt.
Außerdem ist auch das Gewicht des zylindrischen Schaftes
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wesentlich geringer als das Gewicht eines Kegelschaftes
mit Fianschj welcher die Übertragung der gleichen Leistung
ermöglichen würde. Hierdurch können die Werkzeugwechselvorrichtung
und das Magazin leichter gebaut werden, da sie geringere Gewichte transportieren bzw. aufnehmen
müssen. Weiterhin entfällt bei dem heuen Werkzeughalter ein Mitnahrnef länsüh, wodurch die Werkzeuge
in geringerem Abstand im Magazin aufgenommen werden können, das Magazin also hierdurch bei gleicher Größe
ig mehr Werkzeuge aufnehmen kann oder bei gleicher Kapazität
kleiner ausgebildet sein kann.
Die Betätigungsvorrichtung für das Lösen und Festziehen der Spanneinrichtung ist bei der erfindungsgemäßen Aus-
-]5 gestaltung besonders einfach. Da sie bei Werkzeugmaschinen
mit sich drehender Spindel nicht in die Spindel eingebaut zu werden braucht, ergeben sich einfache Spindelkonstruktionen.
Außerdem wird auch die Kühlmittelzufuhr zum Werkzeug vereinfacht, da diese durch die Spindel erfolgen
kann.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Ünteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung· ist anhand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen in folgendem näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Axialschnitt der Verbindung zwischen ülerk-3Q
zeughalter und Werkzeughalteraufnahme am Beispiel
einer Werkzeugmaachinenspindel,
Figur 2 einen Radialschnitt nach der Linie II-II der
Figur 1,
Figur 3 einen Axialschnitt eines fest am Spindelstock einer Werkzeugmaschine montierten Schraubendrehers
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Figur 4 Einen Axialschnitt eines in den Greifarm einer
Werkzeugwechselvorrichtung eingebauten Schraubendrehers,
Figur 5 eine Stirnansicht des Greifarmea teilweise geschnitten
nach der Linie \l-\l der Figur 4,
Figur 6 einen Teilschnitt nach der Linie VI-VI der Fig* kt
Figur 7 einen Radialschnitt einer weiteren, besonders vorteilhaften
Ausführungsfarm,
Figur 8 den zugehörigen Axialschnitt, higur 9 eine Draufsicht auf den tüechselkopf in Richtung IX
der Figur 7.
Die Verbindung zwischen Werkzeughalter und Uierkzeughalteraufnahme
wird ■ in folgendem anhand einer die Werkzeughalteraufnahme
bildenden Uerkzeugmaschinenspindel 1 erläutert.
Die liJerkzeugmaschinenspindel 1 ist drtihbar in dem Spindelstock
2 einer Werkzeugmaschine gelagert. Sie weist an ihrem ■vorderen freien Ende eine zylindrische Aufnahmebohrung 3
2D auf, die an der Stirnseite der Spindel van einer ringförmigen
und senkrecht zur Spindelachse S-S verlaufenden ringförmigen
Stirnfläche 4 umgeben ist. Die Spindel 1 weist ferner im Bereich der zylindrischen Aufnahrr.-ebohrung 3 zwei
diametral gegenüberliegende, radial verlaufende Innengtuinde
5,G auf, in denen je eine Spannschraube 7,8 radial verschraubbar
ist. Die Spannschraube 7 weist einen kegelförmigen Ansatz 7a und die Spannschraube 8 eine kegelstumpfförmige
Vertiefung Ba auf. Die Kegelwinkel (Spitzenwinkel) des kegelförmigen Ansatzes 7a und der kegelförmigen Vertiefung
3D 8a beträgt vorteilhaft 90°. Die Achse A1 der Innengewinde 5,
6 weist von der Stirnfläche k einen Abstand al auf.
Der Werkzeughalter 9 weist einen in die AufnahmebDhrung 3
mit sehr geringem Spiel (praktisch spielfrei) passenden zylindrischen Schaft 10 auf. Beträgt der Nenndurchmesser
der zylindrischen Aufnahmebohrung 3 und des Schaftes 1G
beispielsweise 63 mm, so weist die Aufnahmebohrung eine
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Toleranz von +· 0,002 - + G,0D5 mm auf, der Schaft eine Toleranz
von -G,0Q2 - -Q,0Q5 mm. Der Werkzeughalter 9 trägt an
seinem freien Ende 9a beispielsweise einen B-Qhrkopf, ein
Ausdrehwerkzeug, einen Fräser, eine Reibahle o. dgl., die
fest ader auswechselbar, gegebenenfalls auch unter Zwischenschaltung von Zwischenstücken mit dem Werkzeughalter 9 verbunden sind.
seinem freien Ende 9a beispielsweise einen B-Qhrkopf, ein
Ausdrehwerkzeug, einen Fräser, eine Reibahle o. dgl., die
fest ader auswechselbar, gegebenenfalls auch unter Zwischenschaltung von Zwischenstücken mit dem Werkzeughalter 9 verbunden sind.
In dem zylindrischen Schaft 1D ist eine Querbohrung 11 vorgesehen,
in welcher ein zylindrischer Spannbolzen 12 radial verschiebbar gelagert ist. Dieser Spannbolzen 12 weist an
seinem einen Ende einen der kegelförmigen l/ertiefung 8a entsprechenden kegelförmigen Ansatz 12a auf und an seinem anderen Ende eine dem kegelförmigen Ansatz 7a entsprechende Uertiefung 12b. Der Abstand a2 der Achse A2 dar Querbohrung 11 von einer den Schaft 10 umgebenden RingflMche 13, ist etwas kleiner als der oben definierte Abstand al.
seinem einen Ende einen der kegelförmigen l/ertiefung 8a entsprechenden kegelförmigen Ansatz 12a auf und an seinem anderen Ende eine dem kegelförmigen Ansatz 7a entsprechende Uertiefung 12b. Der Abstand a2 der Achse A2 dar Querbohrung 11 von einer den Schaft 10 umgebenden RingflMche 13, ist etwas kleiner als der oben definierte Abstand al.
Damit der Werkzeughalter ohne Ausbau des Bpannbolzens 12
2Q an der Spindel 1 befestigt werden kann, ist es zweckmäßig, wenn die Länge L des Spannbolzens 12 etwas kleiner
ist, als der Durchmesser D des Schaftes 10.
2Q an der Spindel 1 befestigt werden kann, ist es zweckmäßig, wenn die Länge L des Spannbolzens 12 etwas kleiner
ist, als der Durchmesser D des Schaftes 10.
Der Spannbolzen 12 weist ferner im mittleren Bereich
seiner Mantelfläche eine Ringnut 1U auf, die eine mehrfache Funktion hat. In die Ringnut 11» greift nämlich
eine im Schaft 1ü eingeschraubte Sicherungsschraube 15
ein. Der Durchmesser dieser Sicherungsschraube bzw. des
in die Ringnut "\h eingreifenden Teiles 15a derselben,
3D ist dabei kleiner gewählt als die axiale Länge der Ringnut T*, so daß sich der Spannbölzen 12 zwar in der querbohrung 11 frei verschieben IaBt, jedoch keinesfalls aus
der Querbohrung 11 herausfällt. Die Ringnut Ik hat weiterhin die Aufgabe, Kühlflüssigkeit, die durch einen Kühl«
mittelkanal 16 der Spindel 1 in die Aufnahmebohrung 3
seiner Mantelfläche eine Ringnut 1U auf, die eine mehrfache Funktion hat. In die Ringnut 11» greift nämlich
eine im Schaft 1ü eingeschraubte Sicherungsschraube 15
ein. Der Durchmesser dieser Sicherungsschraube bzw. des
in die Ringnut "\h eingreifenden Teiles 15a derselben,
3D ist dabei kleiner gewählt als die axiale Länge der Ringnut T*, so daß sich der Spannbölzen 12 zwar in der querbohrung 11 frei verschieben IaBt, jedoch keinesfalls aus
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gelangt, in dem Kühlini ttelkanal 17 des Wefkzeughäl ters 9
bis Au den Schneiden döa Werkzeuges weiterzuleiten.
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Außerdem kann in dem Werkzeughalter 9 ein achsparelleler
Indexierbolzen 27 vorgesehen 9ein, durch den die Winkelstellung des Werkzeughalters 9 gegenüber der Spindel 1
genau festgelegt wird. Dieser Indexbolzen 27 greift in eine entsprechende, nicht dargestellte achsparallele Bohrung der Spindel 1 ein.
Zum Werkzeugwechsel braucht lediglich die Spannschraube soweit gelöst zu werden, dBß das vordere Ende Ihres kegeiförmigen Ansatzes 7a nicht mehr in die Aufnahmebohrung
eintaucht. Der Spannbalzen 12 kann sich dann in der Querbohrung 11 soweit verschieben, daß sein kegelförmiges
Ende 12a auB der kegelförmigen Vertiefung 8a austritt
und nunmehr der Werkzeughalter 9 nach links von der
Spindel 1 entfernt werden kann.
Daraufhin wird der Werkzeughalter 9 eines anderen Werkzeuges mit seinem Schaft 10 in die Aufnahmebohrung 3
eingesetzt. Wird nunmehr die Spannschraube 7 in dem Ge
winde 5 radial nach innen verachraubt, so verschiebt
ihr kegelförmiger Ansatz 7a den Spannbolzen 12 radial,
so daß sein kegelförmiger Ansetz 12a wieder in die Vertiefung Ba der Spannschraube 8 eingreift. Dia radial
wirkende Spannkraft F1 der Spannschraube 7 erzeugt an
^5 der Spannachraube θ eine entgegengesetzt wirkende gleichgroße Reaktionskraft F2. Durch den axialen Versatz der
Achsen A1 und A2 erzeugt jede der beiden Spannschra:jbßn
7, θ eine gleichgroße axial gerichtete Kraftkomponente Fa. Demzufolge erzeugt die Spannkraft der Spannschraube 7 bei einem Kegelwinkel von 90° eine Verdoppelung der Spannkräfte und drückt die Ringflilche 13 mit einer Kraft,
die zweimal so groß ist wie die Spannkraft F1 an die ringförmige Stirnfläche h an« Oa die Spannschrauben 7,
diametral gegenüberliegend auf den Spannbolzen 12 ein wirken, ist die Verspannkföft zwischen den Flüchen k,
am ganzen Umfang gieichmöBig. Da eich der Spannbolzen
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12 in der Querbohrung 11 verschieben läßt, wird auch
keine einseitig wirkende Kraft auf den Schaft 10 ausgeübt. Infolgedessen fluchtet die Achse des Werkzeughalters
9 genau mit der Spindelachse S-S. 5
Wie man weiterhin aus Figur 1 erkennen kann, ist der
Außendurchmesser der Ringfläche 13 genauso groß wie der
Außendurchmesser der Stirnfläche k, welcher dem Spindeldurchmesser
D1 entspricht. Der Werkzeughalter 9 wird also
sozusagen auf einer sehr breiten Basis über die Flächen
13, h an der Spindel 1 abgestützt, was für eine schwingungsarme
und biegesteife Verbindung zwischen beiden Teilen von wesentlicher Bedeutung ist.
Die Verwendung von je einer Spannschraube 7 mit kegelförmigem
Ansatz 7a und einer Spannschraube B mit kegelförmiger Vertiefung Ba, sowie einem entsprechenden Spannbolzen
12, der an einem Ende einen kegelförmigen Ansatz 12a und am anderen Ende eine kegelförmige Vertiefung
J 20 12b aufweist, hat sich in der Praxis als besonders vor-
j teilhaft erwiesen. Gegebenenfalls könnte die Anordnung
ι aber auch so getroffen sein, daß beide Spannschrauben
\ je mit einer kegelförmigen Vertiefung versehen sind und
j der Spannbolzen dementsprechend an beiden Enden je einen
kegelförmigen Ansatz aufweist.
— Bei einer Drehmaschine, bei welcher die am Support angeordnete
LJerkzeughalteraufnähme sich gegenüber dem Support
während der Bearbeitung nicht bewegt, ist die Werkzeug- ; 30 halteraufnähme bezüglich der Aufnahmebohrung und der
beiden Spannschrauben genauso ausgebildet wie die oben beschriebene Spindel. Der Werkzeughalter ist mit dem oben
beschriebenen Werkzeughalter identisch, so daß obige Ausführungen sinngemäß zutreffen.—
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ι Zum Werkzeugwechsel ist also ein Läsen und Anziehen der
Spannschraube 7 erforderlich. Damit dies automatisch erfolgen
kann, muß die Spindel 1 sd stillgesetzt werden, daß sich die Spannschraube 7 immar an derselben Stelle
befindet. Diese sogenannte "Spindel-Punkt-Stillsetzung" ist bei modernen Bohr- und Fräsmaschinen bzuj. Bearbeitungszentren
bereits möglich, so daß hierauf nicht näher eingegangen zu werden braucht. Als Betätigungsvorrichtung
für die Spannschraube 7 ist ein Schraubendreher 21 uorgesehen,
der in einem Gehäuse 22 in Richtung der b'pannschraubenachse
A1 verschiebbar ist. Das Gehäuse 22 kann bei diesem Ausführungsbeispiel über die Halterung 23 fest
mit dem Spindelstock 2 verbunden sein. Der Schraubendreher 21 weist an seinem freien Ende einen auswechselbaren
Mitnehmer 24 auf, der bei der gezeigten Ausführungsform
als Sechskant ausgebildet ist und in die sechskantige Mitnahmeöffnung 7b der Spannschraube 7 paßt. Der Schraubendreher
21 ist ferner um seine Achse drehbar. Eine im Gehäuse gelagerte Antriebswelle 25 kann durch einen nicht
dargestellten Motor wechselweise in zwei entgegengesetzten Drehrichtungen angetrieben werden. Die Verbindung zwischen
der Antriebswelle 25 und dem Schraubendreher 21 ist so gestaltet, daß sich der Schraubendreher axial im Gehäuse
22 verschieben läßt und auch gegenüber der Antriebswelle
2^ 25 in einem kleinen Drehwinkel von weniger als 90° frei
verdrehen läßt. Diese Uerdrehbarkeit des Schraubendrehers
21 gegenüber der Antriebswelle 25 ist erforderlich, damit
der Mitnehmer IU in die Mitnahmeöffnung 7b der Spann-
f schraube 7 auch dann eintreten kann, wenn die Mitnahme-
^D flächen beider Teile etwas zueinander verdreht sind. Um
diese kleine Uerdrehbarkeit des Schraubendrehers 21 gegenüber der Antriebswelle 25 und auch die axiale Verschiebung
desselben zu ermöglichen, weist die Antriebswelle 25
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eine Bohrung 25a mit zwei achsparallElen Nuten 25b
auf. In diese Muten 25b greift ein am Schaft 21a des Schraubendrehers 21 vorgesehenes Querstück 21b ein.
Die Nuten 25b weisen in Umfangsrichtung, ähnlich wie
es in Fig4 6 dargestellt ist, eine größere Breite auf
als das Querstück 21b, so daß sich der Mitnehmer 2k gegenüber der Antriebswelle 25 etwas verdrehen kann.
Wie weiterhin aus der Zeichnung erkennbar ISt4 meist der
1Ö Schraubendreher 21 einen zylindrischen Schaft auf, der
von einem Holben 26 konzentrisch umgeben ist. Dieser Kolben
ist in einem im Gehäuse 22 eingelassenen Zylinder axial verschiebbar. Der Zylinder 27 weist zwei Bohrungen
28 und 29 zur Zuführung von Preßluft auf. 15
Zum Werkzeugwechsel wird die Spindel 1 so stillgesetzt,
daß die Spannschraube 7 dem Mitnehmer 2k gegenübersteht und die Achse A1 der Spannschraube 7 mit der Achse A3
des Schraubendrehers 21 fluchtet. Über eine geeignete Steuerung wird Preßluft über die Bohrung 28 zugeführt,
wodurch sich der Schraubendreher 21 nach unten bewegt und sein Mitnehmer 2k in die Mitnahmeöffnung 7b der Spannschraube
7 eintritt. Anschließend dreht die Antriebswelle 25 den Schraubendreher 21 im linken Drehsinn, wodurch die
Spannschraube 7 sich gegenüber der Spindel 1 radial nach außen bewegt. Der Greifarm 3D erfaßt nun den Werkzeughalter
9 in der am ülekrzeughalter 9 vorgesehenen Greiferrille
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31 und bewegt anschließend den Werkzeughalter 9 so weit nach links, bis sein Schaft 10 vollständig aus der Aufnahmebohrung
3 herausgetreten ist. Der Greiferarm 3D schwenkt dann weg Und übergibt das herausgenommene Werk-1
zeug in ein Magazin. Da die meisten Werkzeugwechselvdrrichtungen
mit zwei diametral gegenüberliegenden Greifarmen versehen sind, wurde beim Wegschwenken des ersten
Greifarmes der zweite Greifarm in Position vor die Spindel
verschwenkt, so daß anschließend der Schaft des neuen
ID Werkzeuges in die Aufnahmebohrung 3 eingeschoben werden
kann. Der Schraubendreher 21 wird nunmehr im rechten
Drehsinn angetrieben und damit die Spannschraube 7 wieder festgezogen. Durch Einleiten von Preßluft in die Bohrung
29 wird der Schraubendreher 21 radial von der Spindel 1 entfernt, wobei sein Mitnehmer Zk aus der Mitnahmeöffnung
7b wieder herausgezogen wird. Der Werkzeugwechsel ist damit beendet.
•Beachtenswert ist hierbei, daß der Werkzeughalter 9 je-2D
uieils nur um die verhältnismäßig kurze Zapfenlänge L1,
die wesentlich kurzer ist als ein Kegelschaft mit vergleichbarer übertragbarer Leistung, aus der Spindel herausgezogen
werden muß und dann seitlich weggeschwenkt werden kann. Hierdurch vergrößert sich der Arbeitsraum
für das Werkzeug, denn in der Regel wird innerhalb des Beuiegungsbereiches des Werkstückes gewechselt und das
Werkstück muß beim Werkzeugwechsel soweit von der Spindel abstehend sein, daß das zu wechselnde Werkzeug nicht am
Werkstück anstößt. Dieses Abstandsmaß des Werkstückes 3D richtet sich nach dem längsten Werkzeug.
Bei dem in Figur k - S dargestellten vorteilhaften Ausführungsbeispiel
sind an dem schwenkbaren Wechselarmbrager
32 diametral gegenüberliegend zwei gleichartig ausgestaltete Wechselarme 33 angeordnet. Da beide Wechselarme 33 einen
identischen Aufbau aufweisen, ist nur einer dieser Wechsel-
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arme gezeigt. Die Schwehkujelle 34 des Wechseiarmfcragers
32 verläuft parallel zur Spindelachse S* Jeder Wechselarm
33 ist radial verschiebbar in dem Wechselarmträger 32 gelagert.
Zum Antrieb dient ein Von deraüelle 35 angetriebenes
Zahnrad 36, welches in eine mit dem üJechseiärm 33
verbundene Zahnstange eingreift. In jedem Wechselarm 33 ist ein Schraubendreher 21 angeordnet, der gleichartig
ausgebildet ist ujie der in Figur 3 dargestellte Schraubendreher.
Übereinstimmende Teile sind mit den gleichen Bezunjszeichen
bezeichnet und obige Beschreibung trifft sinngemäß auch für den in Figur 4 und 5 dargestellten
Schraubendreher zu.
Zum Antrieb des Schraubendrehers 21 ist an dem lilechselarmträger
32 je eine hohle Antriebswelle 36 gelagert. Die hohle Antriebswelle trägt an ihrem inneren Ende ein Kegelzahnrad
39. Die beiden Kegelzahnräder 39 kämmen mit einem zentralen Kegelzahnrad 40, welches von der im Inneren
der Schwenkwelle 34 angeordneten weiteren Antriebswelle
41 angetrieben wird.
Die hohle Antriebswelle 38 weist zwei diametral gegenüberliegende
Längsnuten 42 auf, deren Breite in Umfangsrichtung größer ist als ein an den Schaft 21a des Schraubsndrehers
21 anschließendes Querstück (Feder) 43. Auf
diese Weise kann sich der Schaft 21a des Schraubendrehers 21 gegenüber der hohlen Antriebswelle 42 in seiner Achsrichtung,
d.h. in Bewegungsrichtung des lilechselarmes 33
verschieben, wobei sich der Schraubendreher 21 auch um einen ausreichend bemessenen Drehwinkel frei gegenüber
der hohlen Antriebswelle 3Θ verdrehen kann, um das Eintreten
des Mitnehmers 24 in die Mitnahmeöffnung 7a zu erleichtern.
Zum Werkzeugwechsel wird die Spindel stillgesetzt. Das Zahnrad 36 bewegt dann beide Wochselarme 33 gegenläufig
radial nach außen, wobei der der Spindel zugekehrte
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Wechselärm das aus dö.t? Spindel hsraUszunehmeHde Werkzeug
erfaßt. Der der Spindel abgekehrte Weöhseiärm erfaßt gleichzeitig
das hoch im Magazin befindliche, in die Spindel einzusetzende Werkzeug. Durch Preßluftzufuhr in den
Zylinder 27 wird der Schraubendreher 21 in Richtung auf die Spannschraube 7 bewegt, so daß sein Mitnehmer 24 in
die Mitnahmeöffnung 7a eintritt. Durch Drehung der weiteren Antriebswelle 41 wird dann der Schraubendreher 21
so angetrieben, daß die Spannschraube 7 gelöst wird* Anschließend wird der Wechselarmträger 32 nach links verschoben,
so daß der Schaft des auszuwechselnden Werk-
μ zeuges aus der Aufnahmebohrung der Spindel heraustritt*
* Gleichzeitig wird auch das in die Spindel einzusetzende
Werkzeug aus dem Magazin entnommen. Durch Verschwenken
des WechselKrmträgers 32 um 1BD° wird das einzusetzende
Werkzeug vor die Spindel 1 verschwenkt und anschließend durch Bewegung des Wechselarmträgers 32 nach rechts in
die Spindel eingesetzt. Der Schraubendreher 21 wird dann jj in der beschriebenen Weise in Eingriff gebracht mit der
Spannschraube und diese durch Drehung des Schraubendrehers 21 wieder festgezogen. Nachdem die Weuhselarme 33
mittels des Zahnrades 36 gegenüber der Schwenkwelle 34 wieder radial nach innen bewegt sind, ist der Wechselvorgang
beendet.
25
Bei dem in Figur 7-9 dargestellten Ausführungsbeispiel
der Erfindung' ist die Aufnahmebohrung 3 in dem Werkzeug
halter 50 angeordnet und der zylindrische Schaft 10 ist
mit dem Flansch 51 verbunden, der seinerseits an der Werkzeugmaschinenspindel
1' angeschraubt ist. Gegebenenfalls könnte der Schaft 10 auch direkt mit der Werkzeugmaschinenspindel
verbunden sein. Gegenüber den vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispielen unterscheidet sich das
in Figur 7-9 dargestellte Ausführungsbeispiel zunächst
im wesentlichen dadurch, daß die Aufnahmebohrung 3 an dem Werkzeughalter und der Schaft 10 an der üJerkzeughalterauf-
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nah'e 51 angeordnet sind. Hierdurch ergeben sich besonders
mit der in Fig. 7-9 dargestellten speziellen Werkzeug-,
wechselvorrichtung besondere Vorteile, auf die nachgehend noch näher eingegangen uiird. Da die wesentlichen Vernindungsteile
zwischen dem Werkzeughalter 5Ound der Werkzeughalteraufnähme
51 den gleichen Aufbau und die gleiche Funktion aufweisen, uiie bei den vorhergehend beschriebenen
Ausführungsbeispielen, sind für die gleichen Teile
auch die gleichen Bezugszeichen verwendet worden. Um Wie-1D derholungen zu vermeiden, wird bezüglich der Ausgesteltung
der V/erbindung auf die vorhergehende detaillierte Beschreibung auf den Seiten 9 - 12 verwiesen.
Da bei dem in Fig. 7-9 dargestellten Ausführungsbeispiel
die Aufnahmebohrung 3 in dem Werkzeughalter 50 angeordnet ist, sind dementsprechend auch die Innengewinde 5,S für
die Spannschrauben 7,B in dem Werkzeughalter 50 vorgesehen. Der Spannbalzen 12 ist wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen
ausgestaltet und in einer Querbohrung 11
des Schaftes 10 verschiebbar gelagert, wobei jedoch der Schaft 10 mit dem als WerkzeughalteraufnahmE dienenden
Flansch 51 verbunden ist.
Bei der in den Figuren 7-9 dargestellten Werkzeugwechselvorrichtung
ist auch der Schraubendreher 21 in ähnlicher Weise ausgebildet und angetrieben wie bei den vorangegangenen
Ausführungsbeispielen. Lediglich die Ausgestaltung des Wechselarmes 52 unterscheidet sich von den vorhergehenden
Ausführungsbeispielen.
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30
Am freien Ende des Wechselarmes 52, der in seinem Zentrum
in ähnlicher Weise um eine parallel zur Spindel verlaufen^
de Achse schwenkbar gelagert sein kann, wie der Wechselarm 32, ist radial zur Bohrungsachse der Aufnahmebohrung k ein
liledhseikopf 53 verschiebbar gelagert. Zur verschiebbaren Lagerung dienen im vorliegenden Fall zwei Rundatangen 5**,
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die in entsprechende Führungsbohrungen 55 dea Greiferkapfes
eingreifen. Es kann aber auch jede andere Geradführung verwendet werden.
Der üJEchaelkopf 53 weist an seinem äußeren, dem Werkzeughalter
5Q zugekehrten Ende eine erste prismaförmige Zentrierausnehmung
56 auf, deren Scheitellinie 56a parallel zur Achse der Aufnahmebohrung 3 bzw. zur Achse des Werkzeughalters
5D verläuft. Damit der Wechselkopf ohne Drehbewegung auch Werkzeughalter aufnehmen kann, deren Achse
um 9D° verdreht zu der Achse des Werkzeughalters 50 angeordnet ist, weist der Wechselkopf 53 auch noch eine zweite,
senkrecht zu der ersten Zentrierausnehmung 65 verlaufende Zentrierausnehmung 57 auf, deren Scheitellinie 57a senkrecht
zur Scheitellinie 56a verläuft.
In dem Wechselkopf 53 ist eine Gewindebüchse 5B vorgesehen,
die den Schraubendreher 21 konzentrisch umgibt.-Die Gewindebüchse 58 weist ein zu der Spannschraube 7 passendes
Innengewinde 59 auf, das dem Innengewinde 5 im Werkzeughalter 50 entspricht. Die Gewindebuchse 58 ist in dem
Wechselkopf 53 in Uerschieberichtung V des Wechselkapfes
53 verschiebbar gelagert. Die Gewindebuchse 58 ist ferner durch eine Feder 60 in Richtung uuf das äußere Ende des
Wechselkopfes 53 belastet. Damit sie entgegen dem Druck
der Feder 60 bewegt werden kann, ist eine Antriebsvorrichtung in Form eines die Gewindebuchse 58 konzentrisch umgebenden
Holbens 61 vorgesehen, welcher in einem entsprechenden Zylinderraum 62 des Wechselkopfes 53 verschiebbar
gelagert ist.
In Figur 8 sind der Werkzeughalter 50 und die Werkzeughalteraufnahme
51 in verspannter Beti'iebsstellung dargestellt.
Zum Werkzeugwechsel wird der Wechselarm 52 in eine Lage geschwenkt,
in welcher die Achse A3 des öahraubendrehe7;s 21
in etwa mit der Achse A1 in der Spannachraube 7 fluchtet.
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Der liiechselkopf 58 wird dann hydraulisch, pneumatisch ader
mechanisch, beispielsweise mittels des in Fig. 5 dargestellten Zahnstangentriebes in Richtung U auf den Werkzeughalter
5D zu verschoben, bis seine prismafürmige Zentrierausnehmung
56 an dem Außendurchmesser des Werkzeughalters 50 zur Anlage kömmt und sich dabei gegenüber diesem
zentriert. Mittels des Kolbens 26 wird der Schraubendreher
21 in Richtung auf die Spannschraube 7 verschoben und gleichzeitig im linken Drehsinn angetrieben. Sein töit-
IQ nehmer 2k dringt in die Mitnahmeöffnung der Spannschraube
7 ein. Anschließend dreht die Antriebswelle den Schraubendreher 21 im linken Drehsinn, wodurch sich die Spannschraube
7 gegenüber der Aufnahmebohrung 3 radial nach außen bewegt. Die Spannschraube 7 schraubt sich dabei gleichzeitig
in das Innengewinde 59 der Gewindebuchse 58 ein. Damit das
Schraubengewinde bei Beginn der Einschraubung keinen Zwang erfährt, steht die Gewindebüchse unter mäßigem Druck der
Feder 60. Ist die Spannschraube 7 etwa mit ihrer halben ' Länge in die Gewindebüchse 5B eingeschraubt, so wird das
in dem Zylinderraum 62a befindliche Hydrauliköl unter
Druck gesetzt, wodurch die Gewindebüchse 58 entgegen der
Pfeilrichtung V bewegt wird. Da der Werkzeughalter 50 über
die Spannschraube 7 mit der Gewindebuchse 58 verbunden ist,
wird hierdurch der Werkzeughalter 50 mit dem Wechselkopf 53 fest verspannt, wobei er durch die Zentrierausnehmung
56 auch genau ausgerichtet ist. Der Werkzeughalter und das von ihm getragene Werkzeug bleiben auch bei größerer Länge
und größerem Gewicht absolut genau gegenüber dem Wechselkopf 53 ausgerichtet. Es ist besonders vorteilhaft, daß
alle Kräfte zwischen dem Werkzeughalter 50 und dem Wechselkopf 53 in sich geschlossen sind und nach außen keine Auswirkung
haben. Somit ist das System Werkzeughalter 50 und WechselkDpf 53 im Gleichgewicht.
Sobald Werkzeughalter 5G und Idechselkopf 53 fest miteinander
verspannt sind, wird der ülechselarm 52 in Achsrichtung
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"ί ·> der Spindel 11 bewegt, wodurch der Werkzeughalter 5D von
dem Zapfen 1Ü abgezogen wird. Anschließend kann der Wechselarm
52 verschwenken und den Werkzeughalter 50 einem nicht dargestellten Magazin übergeben. Gleichzeitig wird
durch einen zweiten Wechselarm, der genauso ausgebildet ist wie der beschriebene Wechselarm und zu diesem diametral
gegenüberliegend angeordnet ist, ein anderer Werkzeughalter auf den Zapfen 1D aufgeschoben. Dessen Schraubendreher
dreht die Spannschraube in entgegengesetzter 1G rechter Drehrichtung, wodurch die Verbindung zwischen
Wechselkopf und Werkzeughalter wieder gelöst wird und der Werkzeughalter wieder fest mit der Werkzeughalteraufniihme
verspannt wird.
Bei dieser Ausgestaltung des Greiferkopfes 53 hat die
Spannschraube 7 eine doppelte Funktion. Sie dient nicht nur zum festen Verspannen des Werkzeughalters 5D mit der
Werkzeughalteraufnahme 51, sondern auch zur festen Ver-
• bindung des Werkzeughalters 50 mit dem Greiferkopf 53 2G während des Werkzeugwechsels. Hierdurch wird auch die
r Wechselvorrichtung vereinfacht. Ein ganz besonderer Var-
teil besteht aber auch noch darin, daß der Werkzeughalter
keinerlei Rille oder sonstige Ausnehmung für die Wechsel-
ί vorrichtung aufzuweisen braucht. Der Werkzeughalter er-
J 25 fährt also bei dem erfindungsgemäßen System keinerlei
Schwächung. Demgegenüber 1st bei bekannten Wfichselvorrichtungen
an dem Wechselarm meist ein Greifer vorgesehen, der in eine Ringrille des Werkzeughalters eingreift. Durch
diese Ringrille wird der Werkzeughalter geschwächt. Will 3D man eine derartige Schwächung vermeiden, so müßte der Werkzeughalter
mit einem im Durchmesser größeren Flansch versehen sein, in welchem dann die Ringrille angeordnet ist*
Durch diesen Flansch werden die Herstellungskosten des Werkzeüghalters
jedoch verteuert. Außerdem müssen tdegeri diesem
Flansch die Werkzeughalter Im Werkzeugmagazin irf einem
größeren gegenseitigen Abstand angeordnet werden. Die .in
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Fig. 7-9 dargestellte Wechselvorrichtung ermöglicht demgegertüber die Anordnung von Werkzeughaltern im Magazin
in wesentlich geringerem Abstand. Diee ist nicht nur auf den Wegfall des Flansches zurückzuführen, Bandern auch
noch darauf, daß der erfindungagemäße LJechselarm den
Werkzeughalter nur \/an einer Seite erfaßt, so daß zwischen
zwei benachbarten Werkzeughaltern im Magazin nur ein sehr
geringer Abstand vorhanden sein muß. Die in Fig* 7-3 dargestellte Ausgestaltung löst also auch das Problem der
1D Vereinfachung des Wechselarmes, einer platzsparenden Anordnung
der Werkzeughalter im Magazin, eine Vereinfachung
der Herstellung des Werkzeughalters durch Wegfall der Greiferrille und einer Verbesserung der Steifigkeit des
Werkzeughalters*
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Claims (1)
- ίϊί'ϊί- 23 Ansprüche1. Werkzeugmaschine mit Werkzeugwechselvorrichtung, mit einer an der Werkzeugmaschine vorgesehenen Uerkzeughalteraufnähme, insbesondere einer Spindel, mit einem in die Werkzeughalteraufnähme einsetzbaren, ein Werkzeug tragenden Werkzeughalter, mit einem diesen beim Werkzeugwechsel erfassenden Wechselarm und mit einer automatischen Betätigungsvorrichtung, die eine Spannsinrichtung zur Verbindung des Werkzeughalters mit derWerkzeugaufnahme betätigt, wobei an einem dieser letztgenannten Teile eine zylindrische Aufnahmebohrung, die an ihrer Stirnseite eine sie umgebende, senkrecht zur Bohrungsechse verlaufende, ringförmige Stirnfläche, sowie ein quer zur Bohrungsachse bewegliches, in die Aufnahmebohrung eindringendes SpannstücAc aufweist und am anderen Teil ein in die Aufnahmebohrung genau passender zylindrischer Schaft vorgesehen sind, der eine ihn umgebende, senkrecht zur Schaftachse verlaufende Ringfläehe und mit dem Spanngtück derart zusammenwirkendeSpannmittel aufweist, daß bei Querbewegung des Spannstückes die Ringfläche an die Stirnfläche angepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil (1,50) mit der zylindrischen Aufnahmebohrung (3) im Bereich derselben zwei diametral gegenüberliegende, radial verlaufende Innengewinde (5,6) mit je einer mit einem kegelförmigen Ansatz (7a) oder einer kegelförmigen Vertiefung (Ba) versehene Spannschrauben (7,8) aufweist, daß in einer Querbohrung (11) des Schaftes (10) ein Spannbolzen(12) radial verschiebbar ist, der an seinen beidenEnden je eine mit den kegelförmigen Ansätzen (7a) bzw. Vertiefungen (ßa) der Spannschrauben (7,8) zusammenwirkende, kegelförmige Vertiefung (12b) bzw. einen kegelförmigen Ansatz (12) aufweist, und daß der Abetand (al) der Achse (A1) der Innengewinde (5,6) von der Stirnfläche (h) stuas größer 1st als der Abstand (a2)·"·"*· t' »" ' ilii.lt•' ' · · ί ΐ ι ι'ί !J J1 · · in HiI ι illIj ti Il ■!< ll' ί ί ιι'9^t >ί -I!••re β Λ # c· ·■ · ·· in« c.« tider Achse (A2) der Querbohrung (11) von der Ringfläche (13), so daß beim Anziehen einer der Spannschrauben (7) diese auf den Spannbolzen (12) im Sinne eines Aufeinanderpressens von Ringfläche (13) und Stirnfläche (4) einwirkt, wobei an der Werkzeugmaschine im Bereich der Werkzeughalteraufnahme (1) oder an dem Wechselarm (33, 52) als Betätigungsvorrichtung ein mit einer der Spannschrauben (7) über einen Mitnehmer (24) zusammenwirkender Schraubendreher (21) vorgesehen ist, der in 1D Richtung der Spannschraubenachse (A1) beweglir;i und in zwei entgegengesetzten Drehrichtungen motorisch antreibbar ist.2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (L) des Spannbolzens (12) kleiner ist als der Durchmesser (D) des Schaftes (10).3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannbalzen (12) in seiner Mantel-2D fläche eine Ringnut (14) aufweist, in welche eine im Schaft (1D) eingeschraubte Sicherungsschraube (15) eingreift, wobei die axiale Länge der Ringnut größer ist als der Durchmeyser der Sicherungsschraube (15).4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Spannschraube (B) eine kegelförmige Vertiefung (8a) und die andere Spannschraube (7) einen kegelförmigen Ansatz (7a) aufweist, daß demehtsprechenei der Spannbolzen (12) an ssi.iem einen Ende mit einem3D kegelförmigen Ansatz (12a) und an seinem anderen Ende mit einer kegelförmigen Vertiefung (12b) versehen ist, und daß der Schraubendreher mit der den kegelförmigen Ansatz (7a) aufuieisenden Spannachraube (7) zusammenwirkt.ta 4 I I I I IlI ··(■·· I Ul• a > ! I ('β 25 J5i Werkzeugmaschine" nach Anspruch 1, dadurch gekenhzeichfiet f daß der Schraubendreher (21) in Einem Gehäuse (.22,33,53)axial Verschiebbar und drehbar gelagert und mit einer koaxialen Antriebswelle (25j3B) Verbünden ist.6. Werkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich" net, daß der Schraubendreher (21) gegenüber der Antriebswelle (25,3B) um einen Drehuinkel, der kleiner-jQ ist als 90°, frei drehbar ist.7. LJerkzeugmaschine nach Anspruch 5 öder G, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubendreher (21) gegenüber der Antriebswelle (25,3B) axial verschiebbar ist.8. Werkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubendreher (21) einen zylindrischen Schaft (21a) aufweist, der van einem Kolben (26) konzentrisch umgeben ist und daß dieser Kolben (26) in einem im Gehäuse (22,33) eingelassenen Zylinder (27) axial verschiebbar und drehbar ist.9. Werkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (22) mit einem die üJerkzeugaufnähme (D tragenden Teil der Werkzeugmaschine, vorzugsweise dem Spindelstock (2) fest verbunden ist.10. Werkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse am Wechselarm (33,52) angeordnet ist oder einen Teil des Wechselarmes (33,52) bildet.11. Werkzeugmaschine nach Anspruch 5 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß an einem schwenkbaren Wechselarmträger (32) diametral gegenüberliegend zwei Wechselarme (33,52) vorgesehen sind, daß jeder dieser Wechselarme (33,52) ein en Schraubendreher (21) mit einer radial zur Schwenkwelle♦ i · · < ·ι- 26 -(M) des Wechselärm trägers (32) verlauf enden Antriebswelle (38) aufweist.12. Werkzeugmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Antriebswellen (3ß) an ihrem inneren Ende mit einem Kegelzahnfad (39) versehen ist Und daß im Inneren der hohl ausgebildeten Schwenkwelle (34) eine weitere Antriebswelle CtD vorgesehen ist, welche über ein gemeinsames Kegelzahnrad (40) die beiden erstgenannten Kegelzahnräder (39) antreibt.13. Werkzeugmaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische AufnahmebDhrung (3) am Werkzeughalter (50) und der zylindrische Schaft (10) an der Werkzeughalteraufnähme (51) vorgesehen sind.14. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1,5 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende des Wechselarmes (52) ein radial zur Bohrungsachse der Aufnahmebohrung (3) verschiebbarer Wechselkopf (53) vorgesehen ist, der an seinevn dem Werkzeughalter (50) zugekehrten äußeren· Ende mit mindestens einer prismaförmigen Zentrierausnehmung (56,57) versehen ist, daß in dem Wechselkopf eine den Schraubendreher (21) konzentrisch umgebende Gewindebuchse (58) vorgesehen ist, welche ein zu einer der Spannschrauben (7) passendes Innengewinde (59) aufweist, und in Uerschieberichtung (V) des lilechselkopfes (53) in diesem verschiebbar gelagert ist, und daß die Eewindebüchse (5ß) in Richtung auf das äußere; Ende des Wechselkopfes (53) durch eine Feder (60) belastet und in entgegengesetzter Richtung durch eine Antriebsvorrichtung (61,62) bewegbar ist.I . · I . t| ι ι,• · · · I 4 It >- 27 -15. Werkzeugmaschine nach Anspruch H, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebsvorrichtüng ein die Gewindebuchse (5B) konzentrisch Umgebender Kalben (61) vorgesehen ist, welcher in einem entsprechenden Zylinderraum (62) des liiRchselkopfes (53) verschiebbar ist.16. Werkzeugmaschine nach Anspruch 14 oder 15, dadurch •gekennzeichnet, daß am äußeren Ende des lilechselkcpfes(53) eine sich senkrecht zu der ersten prismaförmigen Zentrierausnehmung (56) erstreckende zuleite prismaförmige Zentrierausnehmung (57) Vorgesehen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19838319479 DE8319479U1 (de) | 1983-07-06 | 1983-07-06 | Werkzeugmaschine mit werkzeugwechselvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19838319479 DE8319479U1 (de) | 1983-07-06 | 1983-07-06 | Werkzeugmaschine mit werkzeugwechselvorrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8319479U1 true DE8319479U1 (de) | 1984-12-13 |
Family
ID=6754905
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19838319479 Expired DE8319479U1 (de) | 1983-07-06 | 1983-07-06 | Werkzeugmaschine mit werkzeugwechselvorrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8319479U1 (de) |
-
1983
- 1983-07-06 DE DE19838319479 patent/DE8319479U1/de not_active Expired
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