FR2918591A3

FR2918591A3 - Turret, has disk rotatively mounted with respect to case, and electric driving motor driving cutting tool through its output shaft and driving shaft of tool, and arranged at interior of disk, where output shaft is aligned with driving shaft

Info

Publication number: FR2918591A3
Application number: FR0705087A
Authority: FR
Inventors: Reiner Sauter; Detlef Sahm
Original assignee: Sauter Feinmechanik GmbH
Current assignee: Sauter Feinmechanik GmbH
Priority date: 2007-07-13
Filing date: 2007-07-13
Publication date: 2009-01-16
Anticipated expiration: 2013-07-13
Also published as: FR2918591B3

Abstract

The turret has a tool holder disk (14) rotatively mounted with respect to a case (10) around a longitudinal axis (34). A three-phase electric driving motor (28) e.g. three-phase synchronous motor, drives a cutting tool (18) through its output shaft (30) and a driving shaft (24) of the cutting tool, where the shafts are perpendicular to the longitudinal axis representing a rotational axis of the disk. The driving motor is arranged at the interior of the disk, and the output shaft is aligned with the driving shaft or in parallel.

Description

Tourelle porte-outilsTool turret

L'invention concerne une tourelle porte-outils, avec un carter à assembler à une machine-outil, avec un moteur d'entraînement électrique, et avec un disque porte-outils qui est supporté en rotation par rapport au carter et qui peut être fixé dans des positions angulaires sélectionnables, et qui présente des logements pour des outils d'usinage, au moins un outil d'usinage tournant pouvant être entraîné par le moteur d'entraînement par le biais d'arbres qui sont disposés perpendiculairement à l'axe longitudinal qui représente l'axe de pivotement pour le disque porte-outils. The invention relates to a tool turret, with a casing to be assembled to a machine tool, with an electric drive motor, and with a tool disc which is rotatably supported relative to the casing and which can be fixed in selectable angular positions and having housings for machining tools, at least one rotating machining tool which can be driven by the drive motor through shafts which are arranged perpendicular to the longitudinal axis which represents the pivot axis for the tool disc.

DE 40 18 543 Cl décrit une tourelle porte-outils avec un carter à assembler à une machine-outil, et cette tourelle présente un moteur d'entraînement électrique ainsi qu'un disque porte-outils qui est supporté en rotation par rapport au carter et qui peut être verrouillé dans des positions angulaires sélectionnables, et qui présente des logements pour des outils, dont au moins un est constitué pour un support en rotation de l'outil. L'outil d'usinage peut être entraîné par le moteur d'entraînement par le biais d'arbres qui sont raccordés les uns aux autres par un engrenage. En outre, il est prévu une colonne creuse, disposée de façon concentrique à l'axe de rotation du disque porte-outils, qui contient au moins une conduite qui est associée dans un système prévu pour la transmission d'énergie, de lubrifiant, de réfrigérant, de moyen de pression ou d'énergies auxiliaires. La colonne creuse est immobile par rapport au carter et, parmi les arbres pouvant être entraînés au moyen d'un moteur d'entraînement, l'un est disposé dans la colonne creuse et raccordé, au moyen de l'engrenage, à l'autre arbre par le biais duquel l'outil supporté en rotation peut être entraîné quand le logement dans lequel cet outil est inséré est dans la position de travail. DE 40 18 543 Cl discloses a tool turret with a machine tool housing, and this turret has an electric drive motor and a tool carrier which is rotatably supported relative to the housing and which can be locked in selectable angular positions, and which has slots for tools, at least one of which is formed for rotational support of the tool. The machining tool can be driven by the drive motor through shafts that are connected to each other by a gear. In addition, there is provided a hollow column arranged concentrically with the axis of rotation of the tool disk, which contains at least one pipe which is associated in a system provided for the transmission of energy, lubricant, refrigerant, pressure medium or auxiliary energies. The hollow column is stationary relative to the housing and, among the shafts that can be driven by means of a drive motor, one is arranged in the hollow column and connected, by means of the gear, to the other shaft through which the rotatably supported tool can be driven when the housing in which this tool is inserted is in the working position.

Avec la tourelle porte-outils connue, il est créé une solution qui permet, d'une façon peu encombrante, sans problème, simple et peu coûteuse, de conduire aux modules d'outils, aux outils ou également au disque porte-outils les énergies auxiliaires ou les moyens auxiliaires nécessités par ceux-ci. Du fait du système d'entraînement connu par le biais d'arbres et d'un engrenage, le concept d'entraînement d'outil connu a cependant toujours besoin de beaucoup de place de montage et, en raison du grand nombre de pièces qui sont également exposées à l'usure, la solution connue est coûteuse en conséquence lors de la fabrication, et il faut assurer une certaine quantité de maintenance. With the well-known tool turret, a solution is created that allows, in a space-saving, simple and inexpensive way, to drive the tool modules, the tools or even the tool disk auxiliaries or the auxiliary means required by them. Because of the known drive system through shafts and a gear, the known tool drive concept still needs a lot of mounting space and, because of the large number of parts that are also exposed to wear, the known solution is costly accordingly during manufacture, and must ensure a certain amount of maintenance.

DE 39 00 443 Al décrit une unité de construction à commutation angulaire pour machines-outils, y compris des têtes revolvers, des tours pouvant être bloqués de façon fixe étant retenus dans des logements qui, au moyen d'un entraînement électrique, sont disposés en pivotement autour d'une partie de table fixe le long d'un axe longitudinal. Dans la solution connue, par le biais d'un entraînement électrique intégré dans le disque porte-outils, deux parties de table de la tête revolver reposent en pivotement l'une par rapport à l'autre autour de l'axe longitudinal, une démultiplication correspondante pour la partie de table tournante étant possible par le biais d'un engrenage à roue planétaire. Avec la solution connue, l'entraînement d'outils d'usinage tournants n'est pas possible. DE 39 00 443 A1 discloses an angularly commutable construction unit for machine tools, including revolving heads, fixedly attachable lathes being retained in housings which, by means of an electric drive, are arranged in pivoting about a fixed table portion along a longitudinal axis. In the known solution, by means of an electric drive integrated in the tool-carrier disc, two table parts of the revolver head pivotally rest relative to each other about the longitudinal axis, a reduction ratio corresponding for the turntable portion being possible through a planetary gear. With the known solution, the driving of rotating machining tools is not possible.

DE 39 04 631 Al décrit une autre solution de tête revolver pour machines-outils, en particulier pour machines de tournage, un outil d'usinage tournant insérable pouvant être entraîné par le biais d'un engrenage, et l'axe d'entraînement pour l'outil d'usinage étant parallèle à l'axe d'entraînement principal pour la tête revolver sous forme d'un disque porte-outils lui-même. Dans cette solution connue, l'entraînement électrique central est situé à l'extérieur de l'unité de table proprement dite du disque porte-outils de sorte qu'une construction compacte n'est pas possible avec la solution connue. Etant donné que, en outre, l'entraînement électrique occupe un écart axial important au disque porte-outils pouvant être entraîné par lui, outre l'outil d'usinage respectif, on ne peut pas exclure des imprécisions dans la commande des composants cités (disque, outil'_). DE 39 04 631 A1 describes another solution of a revolver head for machine tools, in particular for turning machines, an insertable rotating machining tool that can be driven by means of a gear, and the drive shaft for the machining tool being parallel to the main drive shaft for the revolver head in the form of a tool disc itself. In this known solution, the central electric drive is located outside the actual table unit of the tool carrier so that a compact construction is not possible with the known solution. Since, moreover, the electric drive occupies a large axial distance to the tool-carrier disc which can be driven by it, in addition to the respective machining tool, inaccuracies in the control of the components mentioned can not be ruled out ( disk, tool'_).

En partant de cet état de la technique, l'invention a pour but, tout en conservant les avantages de l'état de la technique, d'améliorer davantage les solutions connues en ce sens qu'elles sont réalisables à un prix intéressant, que l'invention se contente d'un espace de montage encore moindre et que, du fait de l'augmentation de la sécurité fonctionnelle, l'effort de maintenance également peut être réduit. Du fait que le moteur d'entraînement électrique est disposé à l'intérieur du disque porte-outils, et du fait que l'arbre de sortie de l'entraînement électrique affleure avec l'arbre d'entraînement de l'outil d'usinage ou est disposé en parallèle, la tourelle porte-outils selon l'invention se passe d'arbres et de parties d'engrenage complexes qu'il faut équiper de plusieurs renvois. Au contraire, un concept d'entraînement direct est rendu possible, dans lequel, dans une ligne affleurant par rapport à l'arbre d'entraînement de l'outil d'usinage, l'arbre de sortie de l'entraînement électrique peut agir. Le dispositif total, donc le moteur d'entraînement avec les parties d'arbre correspondantes, peut être intégré directement à l'intérieur du disque porte-outils, réuni en une unité de construction d'une façon peu encombrante, de sorte qu'aucun espace de construction n'est nécessaire à l'extérieur de ce disque. Avec la tourelle porte-outils selon l'invention, il est ainsi possible d'obtenir des constructions extérieures de carter "à structure svelte", ce qui est un avantage en particulier en cas de place disponible limitée dans le cas de machines-outils qui peuvent être équipées d'un grand nombre d'outils et de groupes d'outils les plus divers. La faible multiplicité des pièces réduit en outre la complexité de fabrication et de maintenance. Le concept d'entraînement direct assure en outre une absence de jeu, ce qui favorise globalement la précision de l'usinage. De telles formes d'exécution avantageuses résultent également quand l'arbre de sortie est constitué avec l'arbre d'entraînement dans un agencement parallèle. Dans un tel cas, il peut alors, entre les arbres, y avoir un accouplement direct ou un agencement d'engrenage, par exemple sous forme d'engrenage à roues dentées, pour transmettre la puissance de sortie du moteur à l'outil d'usinage. Dans un tel cas également, la construction selon l'invention est vraiment petite et "svelte". Starting from this state of the art, the object of the invention is to retain the advantages of the state of the art by further improving the known solutions in the sense that they can be realized at an attractive price. the invention is content with a still less mounting space and that, due to the increase in functional safety, the maintenance effort can also be reduced. Because the electric drive motor is disposed within the tool carrier, and because the output shaft of the electrical drive is flush with the drive shaft of the machining tool or is arranged in parallel, the tool turret according to the invention does without trees and complex gear parts that must be equipped with several referrals. On the contrary, a direct drive concept is made possible, in which, in a line flush with the drive shaft of the machining tool, the output shaft of the electric drive can act. The total device, therefore the drive motor with the corresponding shaft parts, can be integrated directly inside the tool holder disc, assembled into a construction unit in a space-saving manner, so that no construction space is needed outside this drive. With the tool turret according to the invention, it is thus possible to obtain external constructions of "slender structure" housing, which is a particular advantage in the case of limited space available in the case of machine tools which can be equipped with a large number of tools and groups of tools. The low multiplicity of parts also reduces the complexity of manufacturing and maintenance. The concept of direct drive also ensures a lack of play, which generally promotes the accuracy of machining. Such advantageous embodiments also result when the output shaft is formed with the drive shaft in a parallel arrangement. In such a case, there can then be, between the shafts, a direct coupling or a gear arrangement, for example in the form of gearwheels, for transmitting the output power of the motor to the tool. machining. In such a case also, the construction according to the invention is really small and "slender".

Dans une forme de réalisation particulièrement préférée de la tourelle porte-outils selon l'invention, l'entraînement électrique est un moteur sans balais, en particulier un moteur asynchrone ou un moteur synchrone triphasé, constitué de préférence en tant que moteur à rotor intérieur, dans lequel le stator raccordé au carter du moteur, et ayant les enroulements de bobine, englobe le rotor, ayant les parties magnétiques, qui est raccordé à l'arbre de sortie du moteur électrique. La vitesse de rotation de tels moteurs électriques peut être réglée en continu, et la vitesse de rotation est fonction de la fréquence de l'alimentation injectée ; mais sinon essentiellement indépendante de la charge, ce qui est particulièrement avantageux pour l'utilisation dans le cas d'outils d'usinage qui peuvent être exposés à différentes charges lors de l'usinage. De plus, avec de tels moteurs électriques, il est possible d'atteindre des vitesses de rotation très élevées, qui peuvent très bien être comprises entre 15 000 tr/min et 80 000 tr/min. Ces moteurs peuvent être prévus directement pour l'entraînement de l'outil d'usinage et sont pour le reste de très petit format, tout en pouvant, du fait de leurs vitesses de rotation élevées, fournir des valeurs de puissance nominale vraiment élevées. In a particularly preferred embodiment of the tool turret according to the invention, the electric drive is a brushless motor, in particular an asynchronous motor or a three-phase synchronous motor, preferably constituted as an internal rotor motor, wherein the stator connected to the motor housing, and having the coil windings, includes the rotor, having the magnetic portions, which is connected to the output shaft of the electric motor. The rotational speed of such electric motors can be continuously adjusted, and the speed of rotation is a function of the frequency of the injected supply; but otherwise substantially independent of the load, which is particularly advantageous for use in the case of machining tools that may be exposed to different loads during machining. In addition, with such electric motors, it is possible to achieve very high speeds of rotation, which can very well be between 15,000 rpm and 80,000 rpm. These motors can be provided directly for the drive of the machining tool and are for the rest of very small format, while being able, because of their high speeds of rotation, to provide really high nominal power values.

Dans une autre forme de réalisation préférée de la tourelle porte-outils selon l'invention, il y a, entre l'arbre de sortie du moteur d'entraînement électrique et l'arbre d'entraînement de l'outil d'usinage, au moins un engrenage réduisant la vitesse de rotation du moteur d'entraînement:, de préférence un engrenage planétaire à un ou plusieurs étages. Un tel engrenage planétaire permet, d'une façon peu encombrante et sûre fonctionnellement, une nette réduction de l'offre élevée de vitesses de rotation du moteur électrique, de sorte que, avec la réduction de la vitesse de rotation par le biais de l'engrenage planétaire, une vitesse de rotation d'usinage habituelle peut être mise à disposition pour l'outil d'usinage respectif. De préférence, il est en l'occurrence prévu de faire entraîner la roue d'entraînement de l'engrenage planétaire par l'arbre de sortie du moteur d'entraînement électrique, la roue d'entraînement entraînant à son tour au moins une roue planétaire de l'engrenage qui roule respectivement le long d'une partie de carter d'engrenage annulaire fixe, et la roue planétaire respective transmettant à l'arbre d'entraînement de l'outil d'usinage, par le biais d'une partie d'entraînement (âme), la sortie produite lors de la rotation de la roue planétaire respective. In another preferred embodiment of the tool turret according to the invention, there is, between the output shaft of the electric drive motor and the drive shaft of the machining tool, less a gear reducing the rotation speed of the drive motor ;, preferably a planetary gear with one or more stages. Such a planetary gearing makes it possible, in a space-saving and functionally safe manner, to significantly reduce the high supply of rotational speeds of the electric motor, so that, with the reduction of the speed of rotation through the planetary gear, a usual machining rotation speed can be made available for the respective machining tool. Preferably, it is in this case intended to drive the drive wheel of the sun gear by the output shaft of the electric drive motor, the drive wheel in turn driving at least one sun gear. of the gear which rolls respectively along a fixed annular gear case portion, and the respective planetary gear transmitting to the drive shaft of the machining tool, through a portion of drive (core), the output produced during the rotation of the respective planet wheel.

Si une autre réduction de la vitesse de rotation s'avérait nécessaire, il est possible en outre de prévoir de façon avantageuse que, outre le premier engrenage planétaire, il y ait un autre engrenage planétaire dont la roue d'entraînement peut être entraînée par la sortie du premier engrenage planétaire, et dont la sortie produite lors de la rotation de sa roue planétaire respective entraîne l'arbre d'entraînement de l'outil d'usinage. Ainsi, même des moteurs synchrones triphasés à très grande vitesse de rotation peuvent, par le biais des deux engrenages planétaires, être ramenés à une vitesse de rotation nominale qui peut être classée comme idéale pour l'entraînement d'un outil d'usinage. Cette vitesse de rotation peut encore être réduite davantage éventuellement par la disposition les uns derrière les autres d'autres engrenages planétaires, cela en fonction de la vitesse rotation d'usinage que l'on souhaite mettre à disposition de l'outil. If further reduction of the rotational speed is necessary, it is furthermore possible to advantageously provide that, in addition to the first sun gear, there is another sun gear whose driving wheel can be driven by the output of the first planetary gear, and whose output produced during the rotation of its respective planetary gear drives the drive shaft of the machining tool. Thus, even three-phase synchronous motors with a very high speed of rotation can, by means of the two planetary gears, be brought back to a nominal speed of rotation which can be classified as ideal for the driving of a machining tool. This rotational speed can be further reduced if necessary by the arrangement behind each other of other planetary gears, depending on the speed of the machining rotation that is to be made available to the tool.

Dans une forme d'exécution préférée de la tourelle porte-outils selon l'invention, il est prévu un dispositif d'accouplement entre l'arbre de sortie du moteur d'entraînement ou la sortie de type arbre de l'engrenage planétaire disposé respectivement en dernier avant l'arbre d'entraînement de l'outil d'usinage. De préférence, le dispositif d'accouplement peut en l'occurrence être commandé par le biais d'un dispositif d'actionnement hydraulique, l'arbre d'entraînement de l'outil d'usinage assurant un entraînement, dans l'état couplé ou découplé, pour un entraînement tournant de l'outil d'usinage, ou assurant une libération de cet arbre pour un processus de pivotement de l'outil d'usinage au moyen du disque porte-outils. Avec le dispositif d'accouplement, il est donc également possible, dans un temps extrêmement court, de libérer l'outil d'usinage pour un processus de pivotement avec le disque porte-outils, et donc pour la mise en place d'un nouvel outil, et d'entraîner ensuite directement des outils qui viennent d'être ainsi mis en place. Ainsi, les processus de mise en place et de remplacement avancent rapidement, et l'outil d'usinage qui vient d'être mis en place respectivement est immédiatement disponible pour l'usinage par enlèvement de matière. In a preferred embodiment of the tool turret according to the invention, there is provided a coupling device between the output shaft of the drive motor or the shaft-type output of the planet gear arranged respectively last before the drive shaft of the machining tool. Preferably, the coupling device can in this case be controlled by means of a hydraulic actuator, the driving shaft of the machining tool providing a drive, in the coupled state or decoupled, for a rotary drive of the machining tool, or ensuring a release of this shaft for a pivoting process of the machining tool by means of the tool disc. With the coupling device, it is also possible, in an extremely short time, to release the machining tool for a pivoting process with the tool disc, and thus for the installation of a new tool. tool, and then directly train tools that have just been put in place. Thus, the implementation and replacement processes advance quickly, and the machining tool that has just been put in place is immediately available for machining by material removal.

Dans une autre forme d'exécution particulièrement préférée de la tourelle porte-outils selon l'invention, le moteur d'entraînement électrique est disposé de façon stationnaire au niveau d'un appui côté carter autour duquel le disque porte-outils est supporté en pivotement avec ses logements. Cet appui constitue une espèce d'appui de couple, c'est-à-dire que les forces liées aux couples élevés de l'entraînement et dérivées dans son carter, et éventuellement les vibrations, sont déviées dans le reste du carter par le biais de l'appui de couple. De cette façon, le moteur d'entraînement électrique avec ses vitesses de rotation très élevées est logé de façon sûre côté carter, et il est de la sorte "ancré" de façon sûre pour la délivrance des vitesses de rotation élevées. In another particularly preferred embodiment of the tool turret according to the invention, the electric drive motor is stationarily arranged at a crank-side support around which the tool-carrier disk is pivotally supported. with its housing. This support constitutes a kind of torque support, that is to say that the forces related to the high torque of the drive and derived in its housing, and possibly the vibrations, are deflected in the rest of the housing through of the couple support. In this way, the electric drive motor with its very high rotational speeds is securely housed on the crankcase, and is thus securely "anchored" for the delivery of high rotational speeds.

Dans une autre forme d'exécution préférée de la tourelle porte-outils selon l'invention, le moteur d'entraînement électrique peut être refroidi par un dispositif de refroidissement dont les conduites de refroidissement sont placées dans l'appui du carter. Par le biais de ce dispositif de refroidissement, il est possible de maîtriser de façon sûre les quantités de chaleur inhérentes aux puissances d'entraînement élevées, de sorte que la précision d'usinage ne s'en trouve pas affectée. De préférence, il est en l'occurrence prévu également de disposer les conduites d'alimentation hydrauliques pour le dispositif d'actionnement hydraulique au moins partiellement dans l'appui du carter, tout comme les conduites pour un contrôle de position finale du dispositif d'accouplement et/ou d'actionnement. De cette façon, il est possible de mettre en place toutes les conduites concernées d'alimentation et d'énergie de façon ciblée par le biais de l'appui dans le disque porte-outils pivotant avec son concept d'entraînement intégral. In another preferred embodiment of the tool turret according to the invention, the electric drive motor can be cooled by a cooling device whose cooling pipes are placed in the support of the housing. By means of this cooling device, it is possible to control in a safe manner the amounts of heat inherent to the high drive powers, so that the machining accuracy is not affected. Preferably, it is in this case also provided to arrange the hydraulic supply lines for the hydraulic actuator at least partially in the support of the housing, as well as the lines for a final position control of the device. coupling and / or actuation. In this way it is possible to set up all the relevant supply and energy lines in a targeted way by means of the support in the swivel tool holder with its integral drive concept.

La tourelle porte-outils selon l'invention va être décrite ci-dessous de façon plus détaillée à l'aide d'une forme de réalisation selon le dessin. En l'occurrence, la représentation est une représentation de principe, non à l'échelle. The tool turret according to the invention will be described below in more detail with the aid of an embodiment according to the drawing. In this case, representation is a representation of principle, not to scale.

La figure 1 montre partiellement en projection, partiellement en coupe longitudinale, la tourelle porte-outils avec un outil d'usinage inséré. Figure 1 shows partially in projection, partially in longitudinal section, the tool turret with a machining tool inserted.

La figure 2 montre la vue de dessus d'un engrenage planétaire avec une roue d'entraînement ou roue solaire, ainsi que trois roues planétaires qui roulent avec leurs roues dentées (non représentées) le long d'une circonférence extérieure disposée de façon stationnaire. Fig. 2 shows the plan view of a planetary gear with a drive wheel or sun gear, as well as three planetary wheels which roll with their gears (not shown) along an outer circumference arranged stationarily.

montre deux engrenages planétaires disposés l'un derrière l'autre, représentés partiellement, tels qu'ils résultent respectivement le long de la ligne de coupe I - I de la figure 2. shows two planetary gears arranged one behind the other, shown partially, as they respectively result along the line of section I - I of Figure 2.

La tourelle porte-outils présente un carter 10 qui peut être fixé sur une machine-outil (non représentée), par exemple un chariot de celle-ci, par le biais d'un assemblage vissé 12. A une extrémité de ce carter 10, il 20 est disposé un disque porte-outils 14 (porte-outils), tournant par rapport au carter, qui présente des logements 16 pour outils d'usinage 18, disposés de façon régulièrement répartie sur sa circonférence, qui présentent, dans une constitution à la façon de modules 25 d'outils, un outil 20 tournant d'enlèvement de matière, par exemple sous forme de foret ou de fraise. Dans l'exemple de réalisation, les logements 16 ont la forme d'alésages placés dans le sens radial. Dans chacun de ces alésages, une tige 22 de l'outil d'usinage peut être 30 introduite, au-dessus de laquelle dépasse un arbre d'entraînement 24. Cette tige 22 peut être munie, côté circonférence extérieure, d'une denture de fixation non montrée de façon plus détaillée, de sorte que, par le biais d'une contre-pièce dans le disque porte-outils 14 en tant que dispositif de serrage, l'outil d'usinage 18 peut être fixé respectivement dans le logement 16. Pour simplifier la représentation, seul un outil d'usinage 18 de type modulaire mis en place a été représenté. Ce dispositif de serrage est décrit par exemple dans EP 0 585 600 B1, et ne sera donc plus abordé ici de façon plus détaillée. The tool turret has a housing 10 which can be fixed on a machine tool (not shown), for example a carriage thereof, by means of a screw connection 12. At one end of this housing 10, a tool disc 14 (tool holder), which is rotatable relative to the housing, is provided which has housings 16 for machining tools 18, arranged in a uniformly distributed manner around its circumference, the manner of tool modules, a rotary tool 20 for removing material, for example in the form of drill or milling cutter. In the exemplary embodiment, the housings 16 have the form of bores placed in the radial direction. In each of these bores, a rod 22 of the machining tool can be introduced, above which a drive shaft 24 projects. This rod 22 may be provided with a tooth profile on the outer circumference side. fixation not shown in more detail, so that, by means of a counterpart in the tool-holder disk 14 as a clamping device, the machining tool 18 can be fixed respectively in the housing 16 To simplify the representation, only a machining tool 18 of the modular type set up has been shown. This clamping device is described for example in EP 0 585 600 B1, and will therefore no longer be discussed here in more detail.

Un moteur 28 d'entraînement électrique est disposé dans l'espace intérieur 26 du disque porte-outils 14. L'arbre de sortie 30 du moteur 28 électrique, non représenté de façon plus détaillée sur la figure 1 et représenté uniquement de façon esquissée sur la figure 3, affleure avec l'arbre d'entraînement 24 le long d'un axe de rotation 32 commun qui est disposé perpendiculairement à un axe longitudinal 34 qui représente l'axe de pivotement pour le disque porte-outils 14. En outre, l'axe d'usinage 36 pour l'outil d'enlèvement de matière 20 est disposé soit parallèlement à l'axe longitudinal 34 et perpendiculairement à l'axe de rotation 32, soit parallèlement à l'axe de rotation 32 et perpendiculairement à l'axe longitudinal 34. An electric drive motor 28 is disposed in the interior space 26 of the tool carrier 14. The output shaft 30 of the electric motor 28, not shown in greater detail in FIG. 1 and only shown in a sketched manner on FIG. 3 is flush with the drive shaft 24 along a common axis of rotation 32 which is arranged perpendicularly to a longitudinal axis 34 which represents the axis of pivoting for the tool disc 14. the machining axis 36 for the material removal tool 20 is disposed either parallel to the longitudinal axis 34 and perpendicular to the axis of rotation 32, or parallel to the axis of rotation 32 and perpendicular to the axis of rotation. longitudinal axis 34.

Le moteur 28 électrique est supporté dans un logement de moteur 38 en tant que partie du carter 10. Ce logement de moteur 38 est disposé de façon stationnaire, et le disque porte-outils 14 peut occuper une position de pivotement paramétrable vis-à-vis de ce logement de moteur 38. Au niveau de son côté frontal libre, le disque porte-outils 14 présente une plaque 40 de couverture frontale qui recouvre le logement de moteur 38 vers l'extérieur, le concept d'entraînement intérieur étant, lors de l'enlèvement de la plaque 40, bien accessible depuis l'extérieur, ce qui facilite nettement d'éventuels travaux de maintenance et de réparation. The electric motor 28 is supported in a motor housing 38 as part of the housing 10. This motor housing 38 is stationary and the tool disk 14 can occupy a pivotable position with respect to of this motor housing 38. At its free front side, the tool disc 14 has a front cover plate 40 which covers the motor housing 38 outwards, the concept of the internal drive being, when the removal of the plate 40, easily accessible from the outside, which greatly facilitates any maintenance and repair work.

Le moteur 28 électrique triphasé est un moteur synchrone triphasé ayant une vitesse de rotation très élevée, par exemple de 15 000 tr/min. Ce moteur est de préférence constitué en outre en tant que moteur à rotor intérieur dans lequel le stator avec les enroulements de bobine, non représenté de façon plus détaillée et raccordé au carter du moteur 28, englobe le rotor avec les parties magnétiques, non représenté de façon plus détaillée, qui est raccordé à l'arbre de sortie 30 du moteur 28 d'entraînement électrique. The three-phase electric motor 28 is a three-phase synchronous motor having a very high speed of rotation, for example 15,000 rpm. This motor is preferably furthermore constituted as an internal rotor motor in which the stator with the coil windings, not shown in greater detail and connected to the housing of the motor 28, includes the rotor with the magnetic parts, not shown in FIG. in more detail, which is connected to the output shaft 30 of the electric drive motor 28.

Pour réduire la vitesse de rotation élevée citée du moteur 28 d'entraînement électrique de façon appropriée pour l'outil d'usinage 18, il y a, entre l'arbre de sortie 30 du moteur 28 d'entraînement électrique et l'arbre d'entraînement 24 de l'outil d'usinage 18, un engrenage réducteur, de préférence sous forme d'engrenage planétaire 42 (voir figure 2). La roue d'entraînement 44 de l'engrenage planétaire 42 peut en l'occurrence être entraînée par l'arbre de sortie 30 du moteur 28 d'entraînement: électrique (voir figure 3). Pour cela, l'arbre de sortie 30 traverse le carter d'engrenage 46 de l'engrenage planétaire 42 pour l'entraînement direct de la roue d'entraînement 44. La roue d'entraînement 44 entraîne à son tour trois roues planétaires 48, seule la roue planétaire 48 étant représentée tout en haut de la figure 2 étant reproduite sur la figure 3. Les trois roues planétaires 48 roulent à leur tour respectivement le long du carter d'engrenage 46 annulaire fixe. Pour cela, le carter d'engrenage 46 dispose, côté circonférence intérieure, d'une denture dans laquelle les dents des roues planétaires 48 peuvent entrer en prise en conséquence en engrènement. De même, la roue d'entraînement 44 est, avec sa denture extérieure, en prise d'engrènement avec les trois roues planétaires 48. To reduce the high rotational speed quoted from the electric drive motor 28 appropriately for the machining tool 18, there is, between the output shaft 30 of the electric drive motor 28 and the drive shaft 24 of the machining tool 18, a reduction gear, preferably in the form of a planetary gear 42 (see FIG. 2). The drive wheel 44 of the sun gear 42 can in this case be driven by the output shaft 30 of the electric drive motor 28 (see FIG. 3). For this, the output shaft 30 passes through the gear case 46 of the sun gear 42 for the direct drive of the drive wheel 44. The drive wheel 44 in turn drives three planetary wheels 48, only the sun wheel 48 being shown at the very top of Figure 2 being reproduced in Figure 3. The three planetary wheels 48 roll in turn respectively along the fixed annular gear case 46. For this, the gear housing 46 has, on the inner circumference side, a toothing in which the teeth of the planet wheels 48 can engage accordingly in meshing. Likewise, the drive wheel 44 is, with its external toothing, in meshing engagement with the three planetary wheels 48.

Cette structure d'engrenages planétaires est habituelle, et ne sera donc plus abordée ici de façon plus détaillée, et la fonction de l'engrenage planétaire 42 ne sera expliquée que dans la mesure où cela est nécessaire pour la compréhension de la présente invention. Les trois roues planétaires 48 disposent à leur tour d'axes médians 50 traversés par une partie d'entraînement 52 que l'on désigne techniquement également par âme. Les trois parties d'entraînement 52 sont respectivement guidées en rotation dans les axes médians 50, et sont par ailleurs coudées deux fois (voir figure 3) pour transmettre le mouvement rotatoire des roues planétaires 48 à une sortie 54 commune ce l'engrenage planétaire 42. Pour cette délivrance de couple, la sortie 54 traverse à son tour le carter d'engrenage 46. Si cette sortie est raccordée directement à l'arbre d'entraînement 24 de l'outil d'usinage 18, il est possible ainsi de réduire par exemple la vitesse de rotation du moteur 28 d'entraînement d'un facteur 5, de sorte qu'il en résulte 3 000 tr/min pour l'outil d'usinage 18. Etant donné que le moteur 28 d'entraînement peut être réglé en continu à partir de sa vitesse de rotation, la vitesse de rotation de l'outil d'usinage 18 peut donc être paramétrée dans une large plage avec la réduction entreprise de la vitesse de rotation. This planetary gear structure is usual, and will therefore no longer be discussed here in greater detail, and the function of the planetary gear 42 will be explained only to the extent necessary for the understanding of the present invention. The three planetary wheels 48 in turn have midways 50 traversed by a drive portion 52 which is also technically referred to as a core. The three drive portions 52 are respectively guided in rotation in the center axes 50, and are also bent twice (see FIG. 3) to transmit the rotary movement of the planet wheels 48 to an output 54 common to the planet gear 42. For this torque delivery, the output 54 in turn passes through the gear housing 46. If this output is connected directly to the drive shaft 24 of the machining tool 18, it is possible to reduce for example, the speed of rotation of the drive motor 28 by a factor of 5, so that 3000 rpm results for the machining tool 18. Since the drive motor 28 can be continuously adjusted from its speed of rotation, the rotational speed of the machining tool 18 can be set in a wide range with the reduction of the speed of rotation.

Si le moteur 28 d'entraînement présente des vitesses de rotation plus élevées, qui peuvent tout à fait s'inscrire dans la plage de 50 000 tr/min à 80 000 tr/min, il peut être prévu de coupler le premier engrenage planétaire 42 avec un autre deuxième engrenage planétaire 56, comme cela est montré dans une représentation de principe sur la figure 3. En l'occurrence, la sortie 54 du premier engrenage planétaire 42 est conduite au côté entrée 58 du deuxième engrenage planétaire 56 et, de la sorte, la roue d'entraînement. 44 du deuxième engrenage planétaire 56 est entraînée. Cette deuxième roue d'entraînement 44 transmet alors à son tour son mouvement de rotation aux roues planétaires 48 du deuxième engrenage 56, l'autre sortie 60 sur l'arbre d'entraînement 24 de l'outil d'usinage 18 survenant alors à son tour par le biais des parties d'entraînement ou âmes 52. L'agencement montré sur la figure 3 peut éventuellement être encore complété par un autre placement les uns derrière les autres d'autres engrenages planétaires non représentés, de sorte que la vitesse de rotation du moteur 28 électrique peut ainsi être réduite par étapes définies. Les engrenages planétaires 42 et 56 cités permettent d'atteindre une très bonne réduction de la vitesse de rotation d'une façon peu encombrante ; mais il est également possible de réduire ici en conséquence la vitesse de rotation avec d'autres engrenages réducteurs. Mais étant donné que, dans la solution montrée, toutes les parties d'arbre 30, 54, 60 et 24 affleurent les unes avec les autres, et cela rapporté à l'axe de rotation 32, la problématique de défaut d'équilibrage est largement évitée, et une marche silencieuse et exempte de vibrations du concept d'entraînement est rendue possible. If the drive motor 28 has higher rotational speeds, which can quite be in the range of 50,000 rpm to 80,000 rpm, it can be provided to couple the first planet gear 42 with another second planetary gear 56, as shown in a principle representation in Fig. 3. In this case, the output 54 of the first sun gear 42 is driven to the input side 58 of the second sun gear 56 and, of the so, the drive wheel. 44 of the second planet gear 56 is driven. This second drive wheel 44 then transmits in turn its rotational movement to the planet wheels 48 of the second gear 56, the other output 60 on the drive shaft 24 of the machining tool 18 then occurring at its The arrangement shown in FIG. 3 may optionally be further completed by another placement behind one another of other planetary gears (not shown), so that the rotational speed The electric motor 28 can thus be reduced in defined steps. The planetary gears 42 and 56 mentioned allow to achieve a very good reduction of the speed of rotation in a space-saving manner; but it is also possible here to reduce the speed of rotation with other reducing gears. But since, in the solution shown, all the shaft portions 30, 54, 60 and 24 are flush with each other, and this relates to the axis of rotation 32, the problem of failure to balance is largely avoided, and a silent and vibration-free ride of the drive concept is made possible.

Comme le montre en particulier la figure 1, entre la sortie 60 de type arbre et l'arbre d'entraînement 24 de l'outil d'usinage 18, il est prévu un dispositif d'accouplement 62 désigné globalement par 62. Ce dispositif d'accouplement 62 peut être commandé par le biais d'un dispositif d'actionnement 64 hydraulique ou pneumatique, la position accouplée étant représentée sur la figure 1. Le dispositif d'actionnement 64 dispose de deux chambres de fluide annulaires 66 et 68, la chambre de fluide 68 inférieure étant, dans la position accouplée selon la figure 1, alimentée en agent de pression, et la chambre de fluide 66 supérieure étant maintenue essentiellement sans pression à l'exception de la pression ambiante. Dans cette situation d'alimentation en pression, le manchon d'accouplement 70 est dans sa position supérieure montrée sur la figure 1, entraînant une partie d'accouplement 72 qui est responsable du processus d'accouplement proprement dit. Pour ce mouvement d'entraînement du manchon d'accouplement 70 avec la partie d'accouplement 72, il est prévu un dispositif de raccordement 74 avec un roulement à billes ou à rouleaux 76. Au moyen de ce roulement à billes 76, il est possibLe, dans le cas du manchon d'accouplement 70 disposé de façon stationnaire, de supporter la partie d'accouplement 72 en rotation dans le manchon 70. Ce dernier point est nécessaire pour que la partie d'accouplement 72 puisse transmettre le mouvement rotatif de la sortie 60 à l'arbre d'entraînement 24 de l'outil d'usinage 18. As shown in particular in FIG. 1, between the shaft-type output 60 and the drive shaft 24 of the machining tool 18, there is provided a coupling device 62 generally designated 62. This device of FIG. coupling 62 can be controlled by means of a hydraulic or pneumatic actuator 64, the coupled position being shown in FIG. 1. The actuating device 64 has two annular fluid chambers 66 and 68, the chamber lower fluid 68 being, in the coupled position according to Figure 1, supplied with pressure medium, and the upper fluid chamber 66 being maintained essentially without pressure except for the ambient pressure. In this pressure supply situation, the coupling sleeve 70 is in its upper position shown in Figure 1, causing a coupling portion 72 which is responsible for the actual coupling process. For this driving movement of the coupling sleeve 70 with the coupling part 72, there is provided a connection device 74 with a ball or roller bearing 76. By means of this ball bearing 76, it is possible in the case of the stationary coupling sleeve 70, supporting the coupling portion 72 in rotation in the sleeve 70. This latter point is necessary for the coupling part 72 to transmit the rotary movement of the output 60 to the drive shaft 24 of the machining tool 18.

Pour l'entraînement de l'arbre d'entraînement 24 de l'outil d'usinage 18, circonférence extérieure, cet arbre présente, côté une denture 78 pour un engrènement par denture correspondant avec une denture intérieure de la partie d'accouplement 72. Pour cela, la partie d'accouplement 72 présente, vue dans la direction de la figure 1, un évidement 80 sur son côté supérieur. Un évidement 82 correspondant est également disposé sur le côté opposé de la partie d'accouplement 72, afin que la denture extérieure 84 puisse engrener dans la denture intérieure 86 de la partie d'accouplement 72. Cette denture intérieure 86 n'est disposée que dans la zone de l'extrémité libre inférieure de la partie d'accouplement 72. En outre, l'évidement 82 est, dans sa hauteur de construction, conçu de sorte que lors d'un abaissement de la partie d'accouplement 72 par le biais du manchon d'accouplement 70, la sortie 60 peut entrer dans le deuxième évidement 82 jusqu'à ce que, par le biais du premier évidement 80, l'arbre d'entraînement 24 de l'outil d'usinage 18 soit complètement libéré. For the driving of the drive shaft 24 of the machining tool 18, outer circumference, this shaft has, on the side of a toothing 78 for meshing by corresponding teeth with an internal toothing of the coupling part 72. For this, the coupling portion 72 has, seen in the direction of Figure 1, a recess 80 on its upper side. A corresponding recess 82 is also arranged on the opposite side of the coupling part 72, so that the external toothing 84 can mesh with the internal toothing 86 of the coupling part 72. This internal toothing 86 is arranged only in the region of the lower free end of the coupling portion 72. In addition, the recess 82 is, in its structural height, designed so that upon lowering of the coupling portion 72 through of the coupling sleeve 70, the outlet 60 can enter the second recess 82 until, through the first recess 80, the drive shaft 24 of the machining tool 18 is completely released.

Pour ce mouvement d'abaissement, la chambre de fluide 66 doit ensuite être alimentée en agent de pression, et la chambre de fluide 68 doit être rendue sans pression à l'exception de la pression ambiante. Le dispositif d'actionnement 64 presse alors, par le biais du manchon d'accouplement 70 ainsi alimenté avec le moyen de pression, la partie d'accouplement 72 depuis sa position supérieure, vue quand on regarde la figure 1, vers sa position inférieure (non montrée). Dans cette position inférieure, l'arbre d'entraînement 24 de l'outil d'usinage 18 est alors libéré et, par une commande correspondante, le disque porte-outils 14 peut être pivoté autour de son axe longitudinal 34 jusqu'à ce qu'un autre outil d'usinage, non représenté de façon plus détaillée, qui est disposé dans un autre logement 16, parvienne à l'emplacement de l'outil d'usinage 18 montré. For this lowering movement, the fluid chamber 66 must then be supplied with pressure medium, and the fluid chamber 68 must be made without pressure with the exception of the ambient pressure. The actuating device 64 then presses, via the coupling sleeve 70 and supplied with the pressure means, the coupling part 72 from its upper position, seen when we look at FIG. 1, towards its lower position ( not shown). In this lower position, the drive shaft 24 of the machining tool 18 is then released and, by a corresponding command, the tool disc 14 can be pivoted about its longitudinal axis 34 until another machining tool, not shown in more detail, which is disposed in another housing 16, reaches the location of the machining tool 18 shown.

Par une inversion de la commande de fluide pour les chambres 66, 68, la partie d'accouplement 72 peut alors, par le biais du manchon d'accouplement 70, être déplacée de nouveau dans sa position d'accouplement et, avec la réalisation de l'accouplement, la puissance du moteur 28 peut être transmise à l'outil d'usinage 18. Pour éviter une sortie de fluide involontaire, le manchon d'accouplement est rendu étanche en conséquence vers l'intérieur et vers l'extérieur. Afin que la partie d'accouplement: 72 puisse tourner tout en exécutant cependant un déplacement longitudinal axial le long de l'axe de rotation 32, une cage de roulement à aiguilles 88 est disposée côté circonférence extérieure sur la partie d'accouplement 72. By reversing the fluid control for the chambers 66, 68, the coupling portion 72 can then, via the coupling sleeve 70, be moved back to its coupling position and, with the completion of In the coupling, the power of the motor 28 can be transmitted to the machining tool 18. To prevent unintentional fluid output, the coupling sleeve is sealed accordingly inwardly and outwardly. In order for the coupling portion 72 to be rotatable while still performing axial longitudinal displacement along the axis of rotation 32, a needle bearing housing 88 is disposed on the outer circumference side on the coupling portion 72.

Le moteur 28 d'entraînement électrique est, comme cela a déjà été mentionné, retenu dans un logement de moteur 38 qui est raccordé à son tour à un appui 90 côté carter à la façon d'un appui de couple. Cet appui 90 de type barre porte ainsi à son extrémité libre le logement de moteur 38 sur le côté supérieur duquel le dispositif d'accouplement 62 est logé, et est pour le reste intégré en particulier dans la zone de son autre extrémité dans le carter 10. Le moteur 28 d'entraînement électrique est entouré d'un dispositif de refroidissement 92 dont les conduites de refroidissement 94 sont guidées dans l'appui 90. Par le biais de ce dispositif de refroidissement 92, les quantités de chaleur inhérentes aux puissances spécifiques élevées peuvent être évacuées sûrement du logement de moteur 38 et donc du disque porte-outils 14 lui-même. En outre, les conduites d'alimentation 96 pour le dispositif d'actionnement 64 sont guidées dans l'appui 90. En outre, pour la surveillance de la situation d'actionnement: pour le manchon d'accouplement 70 ou pour la partie d'accouplement 72, il est prévu un interrupteur de fin de course 98 dont la ligne de signalisation 100 est également guidée dans l'appui 90. Ainsi, toutes les lignes d'alimentation et d'information importantes sont guidées de façon centralisée par le biais de l'appui 90 dans l'intérieur du disque porte-outils 14. The motor 28 of the electric drive is, as has already been mentioned, retained in a motor housing 38 which is connected in turn to a support 90 on the housing side in the manner of a torque support. This bar type support 90 thus carries at its free end the motor housing 38 on the upper side of which the coupling device 62 is housed, and is for the rest integrated in particular in the zone of its other end in the housing 10 The electric drive motor 28 is surrounded by a cooling device 92 whose cooling ducts 94 are guided in the support 90. By means of this cooling device 92, the amounts of heat inherent to the high specific powers can be safely evacuated from the motor housing 38 and thus the tool disc 14 itself. In addition, the supply lines 96 for the actuating device 64 are guided in the support 90. In addition, for the monitoring of the actuation situation: for the coupling sleeve 70 or for the part of coupling 72, there is provided a limit switch 98 whose signaling line 100 is also guided in the support 90. Thus, all the important supply and information lines are guided centrally through the support 90 in the interior of the tool-holder disc 14.

Avec la tourelle porte-outils selon l'invention, on dispose d'une solution d'entraînement de petit format qui dispose de performances d'entraînement et de vitesses de rotation d'entraînement très élevées. Ces vitesses de rotation peuvent être délivrées directement à un outil d'usinage ou bienfaire l'objet d'une réduction de la vitesse de rotation par le biais d'étages d'engrenage. Etant donné que tous les arbres d'entraînement affleurent dans un axe commun, des phénomènes de défaut d'équilibrage sont évités, ce qui favorise la précision d'usinage avec les outils d'usinage. L'intégration du concept d'entraînement dans le disque porte-outils permet d'atteindre, en particulier sur le côté carter, une structure svelte et de bien utiliser l'espace de construction disponible dans le disque porte-outils. With the tool turret according to the invention, there is a small-size drive solution which has very high drive performance and drive rotational speeds. These rotational speeds can be delivered directly to a machining tool or can be reduced in rotation speed by means of gear stages. Since all drive shafts are flush in a common axis, balancing faults are avoided, which enhances machining accuracy with machining tools. The integration of the drive concept in the tool-holder disc makes it possible to reach, in particular on the sump side, a slender structure and to make good use of the available construction space in the tool-carrier disc.

Claims

Tool turret comprising: a housing (10) to be assembled to a machine tool; an electric drive motor (28); a tool carrier disk (14) which is rotatably mounted relative to the housing ( 10) about a longitudinal axis (34) and which can be fixed at selectable angular positions and which has housings (16) for machining tools (18), - in which at least one tool (18) ) of rotating machining can be driven by the drive motor (28) through shafts (24, 30) which are perpendicular to the longitudinal axis (34) representing the pivot axis of the disk (14). ) tool carrier, characterized in that the electric drive motor (28) is arranged inside the tool carrier disk (14) and in that the output shaft (30) of the drive. (28) electrical is aligned with or parallel to the drive shaft (24) of the machining tool (18).

Tool turret according to Claim 1, characterized in that the electric drive motor (28) is preferably an asynchronous motor or a three-phase synchronous motor, preferably in the form of an internal rotor motor. wherein the stator assembled to the housing (10) of the motor (28) and having the coil windings surrounds the rotor having the magnet portions and connected to the output shaft (30) of the electric drive motor (28). .

Tool turret according to Claim 1 or 2, characterized in that between the output shaft (30) of the drive motor (28) and the drive shaft (24) machining tool (18), at least one transmission reducing the rotational speed of the drive motor (28), preferably a single-stage or multistage epicyclic gear.

4. Tool turret according to claim 3, characterized in that the gear wheel (44) for driving the sun gear (42) can be driven by the output wheel (30) of the electric motor (28). driving, in that the drive wheel (44) drives at least one sun wheel (48) which rolls respectively along a stationary annular gear housing (46) and in that the respective sun wheel (48) transmits through a driving portion (52) to the drive shaft (24) of the machining tool (18), the output (54) being created when the respective sun wheel (48) rotates.

Tool turret according to claim 4, characterized in that another planetary gear (56) is provided whose drive wheel (44) can be driven by the output (54) of the first gear (42). sun gear and whose output (60), created when its respective planet wheel (48) rotates, drives the shaft (24) for driving the tool (18) machining.

Tool turret according to one of Claims 1 to 5, characterized in that a coupling device (62) is provided between the output shaft (30) of the drive motor (28). the output (54 or 60) of the planet gear shaft type (42 or 56) arranged respectively last before the drive shaft (24) of the machining tool (18).

7. Tool turret according to claim 6, characterized in that the coupling device (62) can be controlled by a hydraulic or pneumatic actuating device (64) and, in the coupled or uncoupled position, causes, for a rotational drive of the machining tool (18), its drive shaft (24) or, for a pivoting operation of the machining tool (18) by means of the tool disc (14) free him.

8. Tool turret according to claim 1 to 7, characterized in that the electric drive motor (28) is fixedly mounted on a support (90) of the type 20 housing around which the disk (14) carrying tool with its housing (16) is pivotally mounted.

Tool turret according to Claim 8, characterized in that the drive motor (28) can be cooled by means of a cooling device (82), the cooling ducts (14) of which pass into the support. (90) of the housing (10).

Tool turret according to Claim 8 or 9, characterized in that the feed lines (96) of the actuating device (64) extend at least partly in the crank support (90). (10) as the lines (100) for a final position control (98) of the coupling device (62) and / or the actuating device (64).