EP1658154A1

EP1658154A1 - Stossvorrichtung zum stossen von nuten od. dgl. auf wekzeugmaschinen mit einem wekzeugdrehantrieb insb. auf cnc-drehmaschinen

Info

Publication number: EP1658154A1
Application number: EP04764389A
Authority: EP
Inventors: Bianca Viola Schwarzer
Original assignee: Schwarzer Spannzeug Vertriebs GmbH
Current assignee: Schwarzer Spannzeug Vertriebs GmbH
Priority date: 2003-08-25
Filing date: 2004-08-23
Publication date: 2006-05-24
Also published as: WO2005021197A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stossvorrichtung zum Stossen von Nuten oder dgl. auf und/oder für Werkzeugmaschinen mit einem Werkzeugdrehantrieb, insbesondere auf und/oder für CNC-Drehmaschinen, wobei mindestens ein drehbar gelagerter Rotor (2), mindestens ein hin und her beweglicher Schieber (7) und ein mit dem Schieber (7) zusammenwirkendes Stosswerkzeug (8) vorgesehen sind. Vwz. Nuten oder dgl. sind nun auf einfache Weise dadurch realisierbar, dass der Schieber (7) zwischen zwei Endstellungen, nämlich einer Arbeitshubstellung (23) und einer Rückhubstellung (24) bewegbar ist und dass der Rotor (2) und/oder der Schieber (7) derart ausgebildet und/oder angeordnet sind, dass der Schieber zusammen mit dem Stosswerkzeug (8) bei seinem Rückhub aus der vorherigen Arbeitshubstellung (23) in eine von der Arbeitshubstellung (23) abgehobene Rückhubstellung (24) verlagerbar ist.

Description

„Stoßvorrichtung zum Stoßen von Nuten od. dgl. auf Werkzeugmaschinen mit einem Werkzeugdrehantrieb, insb. auf CNC-Drehmaschinen"

Die Erfindung betrifft eine Stoßvorrichtung zum Stoßen von Nuten od. dgl. auf und/oder für Werkzeugmaschinen mit einem Werkzeugdrehantrieb, insbesondere auf und/oder für CNC-Drehmaschinen, wobei mindestens ein drehbar gelagerter Rotor, mindestens ein hin- und her beweglicher Schieber und ein mit dem Schieber zusammenwirkendes Stoßwerkzeug vorgesehen sind.

Das Stoßen von Nuten oder dgl. an Drehteilen erfolgt beispielsweise mittels getrennter Stoßmaschinen. Die Bearbeitung mit einer getrennten Stoßmaschine erfordert umfangreiche Umspannarbeiten und scheidet deshalb bei Massendrehteilen mit kurzen Bearbeitungszeiten aus.

Es ist auch bereits bekannt (DE 18 61 808 Ul), Stoßapparate als Aufbaueinheiten an Werkzeugmaschinen, insbesondere an Drehmaschinen vorzusehen. Solche Stoßapparate besitzen eine über einen Exzenter bewegte Hubstange, an der ein Stoßwerkzeug befestigt ist. An einem Gehäuse, dass ein Getriebe, den Exzenter und die Hubstange aufnimmt, ist ein das Stoßwerkzeug antreibender E- lektromotor angeflanscht und diese Einheit ist über einen Support an der Werk- zeugmaschine befestigt. Die bekannte Vorrichtung wird jeweils bedarfsweise an den zur Werkzeugmaschine gehörigen Support angebaut. Die Spanntiefe ergibt sich aus der während des Arbeitsvorgangs von Hand erfolgenden Zustellung am zur Werkzeugmaschine gehörigen Support, an dem der Apparat befestigt ist. Eine solche Vorrichtung ermöglicht zwar das Stoßen von Nuten oder dgl. am in die Werkzeugspindel eingespannten Werkstück, zur schnellen Großserienfertigung ist die bekannte Stoßvorrichtung jedoch nicht geeignet. Die im Stand der Technik bekannte Stoßvorrichtung ist daher noch nicht optimal ausgebildet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Stoßvorrichtung derart auszugestalten und weiterzubilden, dass entsprechende Nuten oder dgl. an ei- nem, insbesondere eingespannten Werkstück schnell und einfach realisiert werden können.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist nun dadurch gelöst, dass der Schieber zwischen zwei Endstellungen, nämlich einer Arbeitshubstellung und einer Rück- hubstellung bewegbar ist und das der Rotor und/oder der Schieber derart ausgebildet und/oder angeordnet sind, dass der Schieber zusammen mit dem Stoßwerkzeug bei seinem Rückhub aus der vorherigen Arbeitshubstellung in eine von der Arbeitshubstellung abgehobene Rückhubstellung verlagerbar ist. Durch die nunmehr ausgebildete Stoßvorrichtungen können entsprechende Nuten an einem Werkstück schnell und automatisch, insbesondere in der entsprechenden

Einspannlage des Werkstückes gestoßen werden. Hierbei können die Nuten o- der dgl. sowohl am Außenumfang des Werkstückes als auch in einer inneren Ausnehmung des Werkstückes angebracht bzw. realisiert werden. Es ist auch denkbar die gestoßenen Nuten und/oder Ausnehmungen über den Umfang zu verteilen bzw. entsprechend zusammenzusetzen. Im Ergebnis ermöglicht die erfindungsgemäße Stoßvorrichtung ein schnelles und extrem maßhaltiges Stoßen von Nuten oder dgl. an dem in Originalstellung eingespannten Werkstück. Insbesondere bei CNC-Drehmaschinen kann die Werkstückspindel in jeder wählbaren Drehposition fixiert werden mit der Folge, dass das Stoßwerkzeug in der gewünschten Drehausrichtung zum Werkstück parallel zur Drehachse verfahren werden kann. Die Zustellung des Stoßwerkzeugs erfolgt vorzugsweise in x- Richtung. Im Ergebnis sind die eingangs beschriebenen Nachteile vermieden und entsprechende Vorteile erzielt.

Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten die erfindungsgemäße Stoßvorrichtung in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im folgenden sollen nun weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Stoßvorrichtung in der nachfolgenden Beschreibung sowie in den dazugehörigenden Zeichnungen näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus der wesentlichen Teile einer CNC-Drehmaschine und des benachbarten Revolverkopfes mit schematisch angedeuteter Stoßvorrichtung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Stoßvorrichtung in zwei unterschiedlichen Ausfahrzuständen des Stoßwerkzeugs zusammen mit einem Bewegungsschema,

Fig. 3 eine Stirnansicht auf die Stoßvorrichtung in Richtung des Pfeils III gemäß Fig. 4,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Stoßvorrichtung mit vorgeschobenen

Stoßwerkzeug,

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Ebene V - V gemäß Fig. 4, Fig. 6 in schematischer Darstellung eine Abwicklung des Rotors zur

Darstellung des Verlaufs eines Ausführungsbeispieles für eine Kurvennut,

Fig. 7 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Stoßvorrichtung in schematischer Darstellung,

Fig. 8 eine schematische Darstellung der in Fig. 7 gezeigten Stoßvorrichtung, teilweise geschnitten von der Seite,

Fig. 9 einen Längsschnitt durch den Gehäuseunterteil der in Fig. 7 gezeigten Stoßvorrichtung in schematischer Darstellung von oben,

Fig. 10a, 10b wesentliche Bestandteile des Gehäuseunterteils, nämlich insbe- sondere den Schieber mit Schwenkelement bei noch nicht vorgeschobene Stoßwerkzeug in schematischer Darstellung von oben bzw. von der Seite,

Fig. 11a, 11b wesentliche Bestandteile des Gehäuseunterteils, nämlich insbe- sondere den Schieber mit Schwenkelement mit teilweise vorgeschobenen Stoßwerkzeug in schematischer Darstellung von oben bzw. von der Seite,

Fig. 12a, 12b wesentliche Bestandteile des Gehäuseunterteils, nämlich den Schieber mit Schwenkelement mit vollständig vorgeschobenen

Stoßwerkzeug in schematischer Darstellung von oben bzw. von der Seite,

Fig. 13a- 13f, in schematischen Darstellungen mögliche Ausführungsformen einer Platte mit darin enthaltenen entsprechenden verschiedenen Steuernuten, und

Fig. 14 wesentliche Bestandteile des Gehäuseunterteils, nämlich insbesondere den Schieber mit Schwenkelement bei noch nicht vorgeschobenen Stoßwerkzeug in schematischer Darstellung von der Seite in Zusammenwirkung mit der Platte aus den Fig. 13d-f,

Fig. 15 wesentliche Bestandteile des Gehäuseunterteils, nämlich insbesondere den Schieber mit Schwenkelement mit teilweise vorgeschobenen Stoßwerkzeug in schematischer Darstellung von der Seite in Zusammenwirkung mit der Platte aus den Fig. 13d-f, und

Fig. 16 wesentliche Bestandteile des Gehäuseunterteils, nämlich den

Schieber mit Schwenkelement mit vollständig vorgeschobenen Stoßwerkzeug in schematischer Darstellung von der Seite in Zu- sammenwirkung mit der Platte der Fig. 13d bis f.

Zunächst darf bezüglich der Fig. 1 bis 5 folgendes ausgeführt werden:

Die Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung die Anordnung einer erfindungs- gemäßen Stoßvorrichtung auf einer Drehmaschine, insbesondere auf einer CNC-

Drehmaschine. Die Werkstückspindel 20 der Drehmaschine ist durch das Spannfutter symbolisiert. In die Werkstückspindel 20 bzw. das Spannfutter ist ein gedrehtes Werkstück 21 eingespannt. Die Drehachse ist mit „27" bezeichnet. Benachbart zur Werkstückspindel 20 ist ein Werkzeugrevolverkopf 22 angeordnet, der quer zur Drehachse 27 in Richtung x zustellbar ist. Der Werkzeugrevol- verkopf 22 besitzt einen nicht näher dargestellten Drehantrieb für die daran angesetzte Stoßvorrichtung, welche das Gehäuse 1 aufweist. In dem Gehäuse 1 ist ein später genauer beschriebenes Stoßwerkzeug 8 parallel zur Drehachse 27 zwischen einer zurückgezogenen Stellung (vgl. Fig. 1 und Fig. 2 oben rechts) und einer vorgeschobenen Position (vgl. Fig. 2 unten rechts) verfahrbar. Mit dem Stoßwerkzeug 8 wird eine Nut 21a in der Bohrung des Werkstücks 21 bearbeitet.

Aus der bisherigen Beschreibung, insbesondere der Fig. 1 ist erkennbar, dass die erfindungsgemäße Stoßvorrichtung zum Stoßen von Nuten oder dgl. auf und/oder für Werkzeugmaschinen mit einem Werkzeugdrehantrieb geeignet ist, nämlich insbesondere für CNC-Drehmaschinen. Die erfindungsgemäße Stoßvorrichtung weist hierbei einen drehbar gelagerten Rotor 2, einen hin und her beweglichen Schieber 7 und ein mit dem Schieber 7 zusammenwirkendes Stoßwerkzeug 8 auf. Der Schieber 7 ist in dem Gehäuse 1 der Stoßvorrichtung ent- sprechend gelagert. Insbesondere Fig. 1 zeigt, dass die Stoßvorrichtung, nämlich die in Fig. 1 nicht näher bezeichnete Rotorwelle der Stoßvorrichtung über den Werkzeugrevolverkopf 22 angetrieben werden kann. Anders ausgedrückt die erfindungsgemäße Stoßvorrichtung kann daher in vorteilhafter Weise einfach gehandhabt werden, vzw. in Verbindung mit einer CNC-Drehmaschine.

Der Ablauf der Bearbeitung ergibt sich aus Fig. 2 in Verbindung mit Fig. 1: Mit „23" ist in Fig. 2 der Arbeitshub des Stoßwerkzeugs 8 bezeichnet. Bei dem Arbeitshub 23 nimmt die Schneide 8a des Stoßwerkzeugs 8 auf dem Weg von der rückwertigen Position bis zur vorgeschobenen Position eine Spantiefe ab. Anschließend an den Arbeitshub 23 erfolgt ein Abheben gemäß Pfeil 25. Dieses

Abheben von dem bearbeiteten Nutgrund kann bspw. 0,15 bis 0,2 mm betragen. Es schließt sich ein gegenläufig zum Arbeitshub 23 verlaufender Rückhub 24 an. Das Zustellen des Werkzeugrevolverkopfes 22 mit der angesetzten und angetriebenen Stoßvorrichtung erfolgt kontinuierlich in Richtung des Pfeils x. Das Zustellen kann bsp. 0,1 mm pro Umdrehung der Stoßvorrichtung betragen, die nachstehend genauer beschrieben wird.

Die Stoßvorrichtung besitzt ein quaderförmiges Gehäuse 1 mit einem Gehäuseoberteil la und einem Gehäuseunterteil Ib.

Im Gehäuse 1 ist ein als Walze ausgebildeter Rotor 2 drehbar um eine Rotorachse 2a gelagert. Der Rotor 2 besitzt eine umlaufende Kurvennut 2b. Der Rotor 2 ist über eine Nut 5a und eine Feder 6 drehfest mit einer Rotorwelle 5 verbunden. Die Rotorwelle 5 ist benachbart zu den Stirnseiten des Rotors 2 drehbar in als Keilrollenlagern ausgebildeten Drehlagern 3 und 4 im Gehäuse 1 gelagert.

Mit „5b" ist der als Vielkeilwelle ausgebildete Antriebsbereich der Rotorwelle 5 bezeichnet. Der Antriebsbereich 5b wird vom Drehantrieb des Werkzeugrevolverkopfes 22 gedreht.

Unterhalb des Rotors 2 ist ein quaderförmiger Schieber 7 in einer Führung 12 des Gehäuses 1 parallel zur Rotorachse 2a und damit parallel zur Drehachse 27 zwischen zwei Endpositionen verschieblich gelagert. Die rückwertige Endposition wird durch das obere Ende der Kurvennut 2b gemäß Fig. 4 bestimmt, die vordere Position (ausgefahrener Arbeitshub) wird durch den in Fig. 4 ersichtlichen unteren, vorderen Bereich der Kurvennut 2b bestimmt. Der Gesamthub des Schiebers 7 ergibt sich aus dem axialen Abstand zwischen oberem Bereich der Kurvennut 2b und unterem Bereich der Kurvennut 2b.

Mit „7a" ist eine Aufnahme für das Stoßwerkzeug 8 bezeichnet, dass eine Schneide 8a aufweist.

Ein Verbindungszapfen 9 ist fest mit dem Schieber 7 verbunden und trägt eine über ein Nadellager 11 drehbar gelagerte Rolle 10, die in der Kurvennut 2b abläuft.

Mit „13" sind Montageschrauben für das Gehäuse 1 bezeichnet. Mit „14" ist eine

Klemmschraube zur Befestigung des Stoßwerkzeugs 8 in der Aufnahme 7a des Schiebers 7 bezeichnet. Unterhalb des Schiebers 7 ist in der quaderförmigen Führung 12 eine Gleitplatte 15 vorgesehen, die mit ihrer Oberseite an der Unterseite des Schiebers anliegt. Diese Gleitplatte 15 wird mit Hilfe mehrerer vzw. als Tellerfedern ausgebildeter Federn 16 gegen die Unterseite des Schiebers 7 gedrückt.

Der Schieber 7 stützt sich mit seiner Oberseite am Außenumfang des Rotors 2 ab. Der walzenförmige Rotor 2 ist nicht umlaufend kreiszylindrisch ausgebildet. Über einen Teilbereich seines Umfangs besitzt er eine Durchmesserreduzierung

2c, die der Deutlichkeit wegen in den Fig. 3 und 5 weit übertrieben dargestellt ist. Diese Durchmesserreduzierung 2c mit einem Durchmesser r erstreckt sich vzw. über ca. 120° des Umfangs und beläuft sich auf nur vzw. ca. 0,3 mm. Diese Durchmesserreduzierung um ca. 0,3 mm erlaubt es dem Schieber 7, unter der Wirkung der Feder 16 in Richtung des Pfeils 25 zusammen mit dem Stoßwerk - zeug 8 von der zuletzt gespanten Nutfläche abgehoben zu werden.

Die Fig. 2 zeigt deutlich die Wirkungsweise der Stoßvorrichtung, nämlich das der Schieber 7 zwischen zwei Endstellungen, nämlich einer Arbeitshubstellung und einer Rückhub Stellung, also zwischen zwei verschiedenen „Wirkungsebe- nen" bewegbar ist. Hierbei liegt, -wie schematisch in Fig. 2 gezeigt- die „Arbeitshubebene" gering unterhalb der „Rückhubebene". Dies wird dadurch realisiert, dass der Schieber 7, insbesondere durch die Feder 16 von der Arbeitshubebene also aus der Arbeitshubstellung in die Rückhubebene, also in die Rückhubstellung verlagerbar ist. Der entsprechende im wesentlichen vertikale Ab- stand zwischen diesen Ebenen ist schematisch in der Fig. 5 durch die Darstellung des entsprechenden Abstandes a gezeigt, wobei sich der Schieber 7 in der in Fig. 5 gezeigten Position in der Arbeitshubstellung, also in der „Arbeitshub- Ebene" befindet.

Die Fig. 6 zeigt nun in schematischer Darstellung im wesentlichen eine Abwicklung des Rotors 2 und ein Ausführungsbeispiel für eine Kurvennut 2b. Es ist gut ersichtlich, dass die Kurvennut 2b zumindest zwei Abschnitte vzw. mit unterschiedlicher Steigung aufweist, nämlich einen ersten Abschnitt I zur Realisierung des Arbeitshubes und einen zweiten Abschnitt II zur Realisierung des Rückhubes des Schiebers 7. Es ist gut in Fig. 6 ersichtlich, dass die Steigung des ersten Bereiches I bei der hier gewählten Darstellung negativ verläuft, wobei die Steigung des zweiten Bereiches II positiv verläuft, die entsprechenden Steigungen also ein „umgekehrtes Vorzeichen" aufweisen. Dieser „Vorzeichenwechsel" der Steigungen ergibt sich aus der endlosen, umlaufenden Kurvennut 2b, da die Bewegung des Schiebers 7 bei der Arbeitshubstellung in die eine und bei der Rückhubstellung in die hierzu umgekehrte Richtung erfolgen muss.

Allerdings sind bei dem hier gewählten bevorzugten Ausführungsbeispiel die „Beträge" (bei Vernachlässigung des mathematischen Vorzeichens) der jeweiligen Steigungen in den ersten und zweiten Abschnitten I und II, nämlich in den hier erkennbaren linearen Teilbereichen unterschiedlich. Es ist deutlich zu erkennen, dass bei Vergleich der Beträge die Steigung im zweiten Bereich II der Kurvennut 2b deutlich größer ist als im ersten Bereich I. Hierdurch wird er- reicht, dass für den Schieber 7 ein Arbeitshub mit einer möglichst optimalen

Geschwindigkeit erzielt wird, wobei der Rückhub, also der Rücklauf des Schiebers 7 bei einer wesentlich höheren Geschwindigkeit erfolgen kann, vorausgesetzt die Drehung des Rotors 2 bleibt im wesentlichen konstant. Es sind auch noch andere Alternativen für die Ausbildung der Kurvennut 2b denkbar, dies ist abhängig vom jeweiligen Anwendungsfall.

Auch weitere Alternativen zur Bewegung des Schiebers 7 aus der Arbeitshubstellung in die Rückhub Stellung (oder umgekehrt) sind denkbar. Beispielsweise können pneumatische und/oder hydraulische Mittel vorgesehen werden, um die entsprechende Verlagerung des Schiebers 7 zu realisieren. Denkbar sind hier anstelle von Federelementen entsprechend ausgebildete Druckräume und/oder Kolbenelemente die entsprechend hydraulisch oder pneumatisch angesteuert werden. Für die hydraulische oder pneumatische Ansteuerung ist dann vorzugsweise eine Steuereinheit vorgesehen, die die entsprechende Bewegung also die Verlagerung des Schiebers 7 vorzugsweise in Abhängigkeit der Position des Rotors 2 und damit in Abhängigkeit der Kurvennut 2b steuert.

Grundsätzlich ist das Stoßwerkzeug 8 mit dem Schieber 7 wirksam verbindbar, so wie in den Fig. 1 bis 5 dargestellt. Es ist aber auch denkbar, dass das Stoßwerkzeug 8 als integraler Bestandteil des vorderen Endes des Schiebers 7 aus- gebildet ist. Weiterhin ist der Rotor 2 hier mit einer Antriebswelle, vorzugsweise einer Rotorwelle 5 verbindbar. Auch hier ist denkbar, dass der Rotor 2 und die Rotorwelle 5 als integrale Bestandteile einer Rotoreinheit ausgebildet sind.

Als weitere „Alternative" muss der Rotor nicht unbedingt eine Kurvennut auf- weisen. Beispielsweise können entlang des Umfanges des Rotors unterschiedlich verlaufende Erhebungen vorgesehen sein, wobei durch diese Erhebungen ein mit dem Schieber wirksam verbundenes Kopplungselement, vzw. der Verbindungszapfen dann derart führbar ist, so dass eine hin und her gehende Bewegung des Schiebers bei entsprechender Rotation des Rotors realisiert ist. Hierbei kann der Rotor dann vzw. einen in der Breite begrenzten über diese Erhebungen noch weiter hinausgehenden Randbereich aufweisen, der wiederum einen Bereich mit teilweise verringertem Radius aufweisen kann, um eine entsprechende Anlage des Rotors an den Schieber zu gewährleisten.

Als weitere Alternative wäre eine spezifisch ausgebildete Kurvennut möglich.

Beispielsweise könnte die Kurvennut des Rotors so ausgeführt sein, insbesonde- re der Bodenbereich der Kurvennut so ausgebildet sein, dass der Kopf des Kopplungselementes, vzw. des Verbindungszapfens zusätzlich direkten Kontakt zum Bodenbereich der Kurvennut aufweist, so dass -im Endeffekt- dann über das Kopplungselement vzw. über Verbindungszapfen eine Andrückkraft im wesent- liehen senkrecht zu seiner axialen Verschieberichtung realisiert ist. Anders ausgedrückt durch einen entsprechenden Verlauf des Bodenbereiches der Kurvennut sowie einer entsprechenden Lagerung des Kopplungselementes bzw. Verbindungszapfens innerhalb der Kurvennut könnte eine entsprechende Andrückkraft auf den Schieber 7 realisiert werden, so dass die Kontaktkraft über das Kopplungselement bzw. über den Verbindungszapfen auf den Schieber aufgebracht wird.

Die Fig. 7 bis 16 zeigen nun eine weitere Ausführungsform der Stoßvorrichtung zum Stoßen von Nuten bzw. zeigen wesentliche Bestandteile dieser Stoßvorrich- tung, um deren Funktionsweise näher zu verdeutlichen.

Die in den Fig. 7 bis 16 gezeigte Stoßvorrichtung ist im Vergleich zu der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsformen leicht variiert worden, vzw. zusätzlich noch weiter ausgestaltet worden. Die wesentlichen Bestandteile sind beibehalten worden. Der wesentliche Unterschied der hier dargestellten weiteren Ausführungsform ist nun, dass hier der Schieber 7 vzw. zumindest teilweise gehäuseartig ausgebildet ist und dass funktional zwischen dem Stoßwerkzeug 8 und dem Schieber 7 zusätzlich ein Schwenkelement 28 angeordnet ist.

Die Fig. 7 zeigt nun deutlich, dass das Schwenkelement 28 innerhalb des Schiebers 7 schwenkbar an seinem linken hinteren Ende angelenkt ist. Die Schwenkbewegung des Schwenkelementes 28 wird nun vzw. in Abhängigkeit der Position des Schiebers 7 zwangsgesteuert. Hierzu ist zur Steuerung der Schwenkbewegung des Schwenkelementes 28 eine Steuernut 29 und ein mit dieser in Eingriff stehender Steuerzapfen 30 vorgesehen. Der Steuerzapfen 30 ist - wie aus Fig. 9 erkennbar - vzw. am Schwenkelement 28 angeordnet, wobei die Steuernut 29 im Bereich des Gehäuseunterteiles lb vorgesehen bzw. ausgebildet ist. Der Schieber 7 weist nun eine Ausnehmung 7b auf, so dass sich der Steuerzapfen 30 vom Schwenkelement 28 durch die Ausnehmung 7b bis zur Steuernut 29 erstrecken kann. Vzw. weist das vordere Ende Steuerzapfens 30 eine mit der Steuernut 29 in Eingriff stehende Führungsrolle 31 auf.

Durch die gesteuerte Schwenkbewegung des Schwenkelementes 28, das vzw. hebeiförmig ausgebildet ist, wird nun diese Schwenkbewegung auch auf das Stoßwerkzeug 8 entsprechend übertragen, so dass eine spezifische Nutform einer Nut 21a am Werkstück 21 herstellbar ist. Dies ist insbesondere gut in den Fig. 10 bis 12 bzw. in den Fig. 14 bis 16 jeweils auf der rechten Seite erkennbar dargestellt, wo hier das Werkstück 21 mit der Nut 21a dargestellt sind.

Vzw. ist die an dem Werkstück 21 hergestellte Nut 21a bogenförmig ausgebildet bzw. hergestellt, nämlich mit Hilfe der Platte 32 bzw. Steuernut 29 wie in den Fig. 13a bis c argestellt. Es sind aber auch andere Alternativen denkbar, was im folgenden noch erläutert werden wird.

Wie nun gut aus der Fig. 9 bzw. den Fig. 10a, 11a und 12a erkennbar ist, ist die

Steuernut 29 innerhalb einer austauschbaren Platte 32 am Gehäuseunterteil lb angeordnet. Dies bedeutet, dass durch Austausch der entsprechenden Platten bzw. durch Anordnung in einer anderen Platte dann vzw. auch eine entsprechend anders verlaufend ausgebildeten Steuernut realisiert werden kann, so dass die entsprechende Schwenkbewegung des Schwenkelementes 28 entsprechend beeinflussbar und damit auch andere spezifische Nutenformen herstellbar sind. Dies wird nochmals anhand der Fig. 13 bis 16 näher erläutert werden.

Im Einzelnen darf nun zunächst zu den Fig. 7 bis 12 nunmehr nochmals folgendes ausgeführt werden:

Die in den Fig. 7 bis 12 dargestellte Stoßvorrichtung weist im wesentlichen die gleichen Bestandteile auf, wie die in den Fig. 3 bis 5 dargestellte Stoßvorrichtung, so dass gleiche Bestandteile auch mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet worden sind. Auch die Funktionsweise dieser Ausführungsform der Stoßvor- richtung ist im wesentlichen ähnlich zu der in den Fig. 1 bis 6 dargestellten

Stoßvorrichtung, also auch hier wird der Schieber 7 zusammen mit dem Stoßwerkzeug 8 und dem Schwenkelement 28 bei seinem Rückhub aus der vorherigen Arbeitshubstellung 23 in eine von der Arbeitshubstellung 23 abgehobene Rückhubstellung 24 verlagert. Bei der in den Fig. 7 bis 12 dargestellten weite- ren Ausführungsform wird der teilweise gehäuseartig ausgeführte Schieber 7 zwischen zwei Endstellungen, nämlich einer Arbeitshubstellung und einer Rückhub Stellung entsprechend bewegt, wobei der Schieber 7 zusammen mit dem Stoßwerkzeug 8 bei seinem Rückhub aus der vorherigen Arbeitshubstellung in eine von der Arbeitshubstellung abgehobene Rückhubstellung verlager- bar ist. Auch hierzu wirken bei dieser Ausführungsform die entsprechenden Federn 16 gegen entsprechende Teilflächen des gehäuseartigen Schiebers 7 über die entsprechende Gleitplatte 15.

Als zusätzlicher Vorteil ist bei der hier in den Fig. 7 bis 12 gezeigten Ausführungsform nun das Schwenkelement 28 vorgesehen und in dem gehäuseartigen Schieber 7 entsprechend gelagert. Dies hat den Vorteil, dass über eine zwangsgeführte Steuerung der Schwenkbewegung des Schwenkelementes 28 - so wie bereits oben geschildert bzw. realisiert - spezifische Nutenformen von Nuten 21a im Werkstück 21 hergestellt werden können.

So zeigt die Fig. 7 das Stoßwerkzeug 8 im nicht vorgeschobenen Zustand. Weitere Bewegungsabläufe sind gut aus den Fig. 10 bis 12 erkennbar. So zeigt die Fig. 10b das Stoßwerkzeug 8 bzw. das Schwenkelement 28 im noch nicht vorgeschobenen Zustand, wobei die Fig. 11b das Schwenkelement 28 bzw. das Stoßwerkzeug 8 in teilweise vorgeschobenen Zustand zeigt. Es ist hier gut erkennbar, dass das Schwenkelement 28 - verglichen mit Fig. 10b - leicht verschwenkt worden ist, nämlich aufgrund der entsprechenden Zwangsführung über die Steuernut 29 und den Steuerzapfen 30, so dass hier eine bogenförmig ausgebildete Nut 21a im Werkstück 21 entsteht, die in der Fig. 12b vollständig hergestellt worden ist. Auch der Verlauf der Führungsrolle 31 bzw. deren Position innerhalb der Steuernut 29 ist in den Fig. 9b, 10b, 11b und 12b gut ersichtlich dargestellt und deren „Auswirkung" auf die Führung des Stoßwerkzeuges 8 zur Herstellung der Nut 21a in dem Werkstück 21, das jeweils rechts vom Stoßwerkzeug 8 dargestellt ist.

In Ergebnis wird mit der in den Fig. 7 bis 12 dargestellten Stoßvorrichtung eine kombinierte Bewegung des Stoßwerkzeugs 8 erreicht, nämlich ein Abheben des Stoßwerkzeuges 8 beim Rückhub sowie dann beim Arbeitshub (Vorwärtshub) die Herstellung besonderer Nutenformen durch die entsprechende zusätzliche Schwenkbewegung realisiert über das Schwenkelement 28. Dadurch wird die Herstellung von besonders spezifischen Nutverläufen von Nuten 21a im Werk- stück 21 erleichtert bzw. möglich.

Die Fig. 13d bis 13f zeigen eine andere Ausführungsform einer Platte 32, nämlich insbesondere mit einer weiteren Ausführungsform einer Steuernut 29, die wiederum so ausgeführt ist, dass das Stoßwerkzeug 8 eine entsprechende kom- binierte Bewegung macht, die wiederum gut in den Fig. 14 bis 16 ersichtlich dargestellt ist.

Die Fig. 14 bis 16 zeigen wieder die Bewegung des Stoßwerkzeuges 8 in Zusammenwirkung mit der hier nunmehr in der Platte 32 vorgesehenen anders ausge- bildeten Steuernut 29. Hierbei sind - zur Erleichterung des Verständnisses -

„verdeckte Kanten" zumindest teilweise auch als durchgezogene Linien dargestellt worden. Im Endefekt ist die Bewegung ähnlich wie die Bewegung des Stoßwerkzeugs 8 bei den Fig. 10b, 11b und 12b. Der Unterschied besteht hier in einer anders ausgebildeten spezifischen Nut der Nut 21a im Werkstück 21 auf- grund der anders ausgebildeten Steuernut 29. Es ist gut ersichtlich, dass die

Steuernut 29 hier nicht bogenförmig ausgebildet ist, sondern im wesentlichen zwei schräg verlaufende Bereiche und einen geradlinig verlaufenden Bereich aufweist. Es ist gut ersichtlich, dass hier eine Nut 21a hergestellt wird, die im wesentlichen in der Mitte eben ausgeführt ist, aber schräg verlaufende Seiten- flächen aufweist. Anhand dieses Beispiels ist ersichtlich, dass mit entsprechend ausgebildeten Steuernuten 29, die vorzugsweise in der Platte 32 entsprechend vorgesehen sind, wobei die jeweiligen Platten dann im unteren Gehäuseteil lb jeweils austauschbar sind, jeweils verschieden spezifische Verläufe von Nuten 21a herstellbar sind.

Sämtliche zu der in den Fig. 3 bis 6 dargestellten Stoßvorrichtung gemachten Ausführungen bzw. hier geschilderten Alternativen über hydraulische Steuerungen bzw. des Abhebens beim Rückhub etc. gelten natürlich auch für die in den Fig. 9 bis 16 dargestellten noch weiter ausgestalteten Ausführungsformen.

Bezugszeichenliste:

1 Gehäuse la Gehäuseoberteil lb Gehäuseunterteil 2 Rotor

2a Rotorachse

2b Kurvennut

2c Durchmesserreduzierung

3 Drehlager 4 Drehlager

5 Rotorwelle

5a Nut

5b Antriebsbereich

6 Feder

7 Schieber

7a Aufnahme

7b Ausnehmung

8 Stoßwerkzeug

8a Schneide

9 Verbindungszapfen

10 Rolle

11 Nadellager

12 quaderförmige Führung

13 Montageschrauben 14 Klemmschraube 15 Gleitplatte

16 Tellerfedern/Federn

20 Werkstückspindel

21 Werkstück 21a Nut

22 Werkzeugrevolverkopf

23 Arbeitshub/Arbeitshubstellung

24 Rückhub/Rückhubstellung

25 Pfeil 26 Pfeil

27 Drehachse

28 Schwenkelement

29 Steuernut

30 Steuerzapfen 31 Führungsrolle

32 Platte

r Radius a Abstand

X Richtung

I erster Abschnitt

II zweiter Abschnitt

Claims

Patentansprüche:

1. Stoßvorrichtung zum Stoßen von Nuten oder dgl. auf und/oder für Werk- zeugmaschinen mit einem Werkzeugdrehantrieb, insbesondere auf und/oder für CNC-Drehmaschinen, wobei mindestens ein drehbar gelagerter Rotor (2), mindestens ein hin und her beweglicher Schieber (7) und ein mit dem Schieber (7) zusammenwirkendes Stoßwerkzeug (8) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (7) zwischen zwei Endstellun- gen, nämlich einer Arbeitshubstellung (23) und einer Rückhub Stellung (24) bewegbar ist und dass der Rotor (2) und/oder der Schieber (7) derart ausgebildet und/oder angeordnet sind, dass der Schieber (7) zusammen mit dem Stoßwerkzeug (8) bei seinem Rückhub aus der vorherigen Arbeitshubstellung (23) in eine von der Arbeitshubstellung (23) abgehobene Rückhubstel- lung (24) verlagerbar ist.

2. Stoßvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoßvorrichtung auf einer Werkzeugmaschine anorden- bar ist und die Werkzeugmaschine eine in wählbaren Drehpositionen fixier- bare Werkstückspindel (20), ein von der Werkstückspindel (20) tragbares

Werkstück (21) und einen der Werkstückspindel (20) benachbarten Werkzeugrevolverkopf (22) aufweist.

3. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Rotor (2) in einem Gehäuse (1) um eine Rotorachse

(2a) drehbar angetrieben gelagert ist, so dass die Rotorachse (2a) parallel zur Drehachse (27) des Werkstückes (21) verläuft.

4. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (2) an seinem Umfang eine endlose, umlau- fende Kurvennut (2b) aufweist.

5. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbindungszapfen (9) in der Kurvennut (2b) abläuft und/oder mit dieser zusammenwirkt, wobei der Verbindungszapfen (9) zusätzlich mit dem Schieber (7) wirksam verbunden ist.

6. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (7) parallel zur Rotorachse (2a) bewegbar angeordnet ist und das Stosswerkzeug (8) trägt.

7. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (7) derart gelagert ist, dass der Schieber (7) an die Umfangsfläche des Rotors (2) andrückbar ist.

8. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsfläche des Rotors (2) über lediglich einen Teilbereich ihres Gesamtumfanges einen verringerten Radius (r) aufweist.

9. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Schieber (7) unter der Vorspannung einer Feder

(16) an die Umfangsfläche des Rotors (2) andrückbar ist.

10. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Anlage des Schiebers (7) an den Teilbereich des verringerten Radius (r) der Umfangsfläche des Rotors (2) der Schieber (7) unter der Einwirkung der Feder (16) in die abgehobene Rückhubstellung

(24) verlagert wird.

11. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zustellung der Stoßvorrichtung kontinuierlich in x- Richtung erfolgt.

12. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoßwerkzeug (8) ein Werkzeug für die Innenbearbeitung ist.

13. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoßwerkzeug (8) ein Werkzeug für die Außenbearbeitung ist.

14. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Verbindungszapfen (9) eine in der Kurvennut (2b) ablaufende Rolle (10) drehbar gelagert ist.

15. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Feder (16) eine Tellerfeder ist, die sich einerseits am Gehäuseunterteil (lb) abstützt und andererseits gegen eine Gleitplatte (15) drückt, die am Schieber (7) anliegt.

16. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (7) quaderförmig ausgebildet und in einer quaderförmigen Führung (12) des Gehäuses (1) verfahrbar ist.

17. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (2) drehfest mit einer einen Antriebsbereich aufweisenden Rotorwelle (5) verbunden ist, die über stirnseitig benachbart zum Rotor (2) angeordnete Drehlager (3, 4) im Gehäuse gelagert ist.

18. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsbereich der Rotorwelle (5) ein Vielkeilwel- lenbereich ist.

19. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvennut (2b) zumindest zwei Abschnitte (I, II) mit betragsmäßig unterschiedlicher Steigung aufweist.

20. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (I) der Kurvennut (2b) zur Realisierung des Arbeitshubes und der zweite Abschnitt (II) der Kurvennut (2b) zur Realisierung des Rückhubes ausgebildet ist, wobei der erste Abschnitt (I) eine betragsmäßig geringere Steigung aufweist als der zweite Abschnitt (II).

21. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bewegung des Schiebers (7) aus der Arbeitshubstellung (23) in die Rückhubstellung (24) (oder umgekehrt) pneumatische Mittel vorgesehen sind.

22. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bewegung des Schiebers (7) aus der Arbeitshubstellung (23) in die Rückhubstellung (24) (oder umgekehrt) hydraulische Mittel vorgesehen sind.

23. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ansteuerung der pneumatischen und/oder hydraulischen Mittel eine Steuereinheit vorgesehen ist.

24. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stosswerkzeug (8) mit dem Schieber (7) wirksam verbindbar ist.

25. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Stosswerkzeug (8) als integraler Bestandteil des vorderen Endes des Schiebers (7) ausgebildet ist.

26. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor und die Rotorwelle als integrale Bestandteile einer Rotoreinheit ausgebildet sind.

27. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor entlang seines Umfanges unterschiedlich verlaufende Erhebungen aufweist und durch diese Erhebungen der mit dem Schieber wirksam verbundene Verbindungszapfen derart führbar ist, so dass eine hin - und her gehende Bewegung des Schiebers bei entsprechender Rotation des Rotors realisiert ist.

28. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor einen in der Breite begrenzten über die Er- hebung hinausgehender Randbereich mit teilweise verringertem Radius zur

Anlage an den Schieber aufweist.

29. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Kurvennut des Rotors geführte Verbin- dungszapfen so gelagert ist bzw. die Kurvennut derart ausgebildet ist, so dass im Endeffekt über den Verbindungszapfen eine Andrückkraft im wesentlichen senkrecht zu seiner axialen Verschieberichtung realisiert ist.

30. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Schieber (7) zumindest teilweise gehäuseartig ausgebildet ist.

31. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass funktional zwischen dem Stoßwerkzeug (8) und dem Schieber (7) ein Schwenkelement (28) angeordnet ist.

32. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwenkelement (28) innerhalb des Schiebers (7) schwenkbar angelenkt ist.

33. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkbewegung des Schwenkelementes (28) auch in Abhängigkeit der Position des Schiebers (7) zwangsgesteuert ist.

34. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass zur Steuerung der Schwenkbewegung des Schwenkelementes (28) eine Steuernut (29) und/oder eine Kulissenführung und ein mit dieser in Eingriff stehender Steuerzapfen (30) vorgesehen ist.

35. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Steuerzapfen (30) am Schwenkelement (28) und die Steuernut (29) und/oder die Kulissenführung im Bereich des Gehäuseunterteiles (lb) vorgesehen ist.

36. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Schieber (7) eine Ausnehmung (7b) aufweist, so dass der Steuerzapfen (30) sich vom Schwenkelement (28) durch die Ausnehmung (7) bis zur Steuernut (29) und/oder der Kulissenführung erstreckt.

37. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass am vorderen Ende des Steuerzapfens (30) eine Führungsrolle (31) vorgesehen ist.

38. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gesteuerte Schwenkbewegung des Schwenkelementes (28) auf das Stoßwerkzeug (8) derart übertragbar ist, so dass eine spezifische Nutform einer Nut (21a) an einem Werkstück (21) herstellbar ist.

39. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (21a) bogenförmig ausgeführt ist.

40. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (21a) im wesentlichen mittig eben, aber mit schräg verlaufenden Seitenflächen ausgeführt ist.

41. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuernut (29) und/oder die Kulissenführung innerhalb einer austauschbaren Platte (32) realisiert ist.

42. Stoßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die austauschbare Platte (32) am Gehäuseunterteil (lb) angeordnet ist.