WO1992013670A2

WO1992013670A2 - Antriebsübertragende werkzeugaufnahmeeinheiten

Info

Publication number: WO1992013670A2
Application number: PCT/EP1992/000192
Authority: WO
Inventors: Friedrich SCHÖLER; Alfred PÖTZL; Franz Pfob
Original assignee: Zettl GmbH CNC Präzisions- und Sonderwerkzeuge
Priority date: 1991-01-31
Filing date: 1992-01-29
Publication date: 1992-08-20
Also published as: DE4102937A1; WO1992013670A3

Abstract

In einer Gruppe von antriebsübertragenden Werkzeugaufnahmeeinheiten weisen sämtliche Mitglieder der Gruppe eine identische Basiseinheit (10) auf. An der Basiseinheit (10) jedes Gruppenmitglieds ist eine Anbaueinheit (12) angebracht. Die Anbaueinheit (12) ist von Gruppenmitglied zu Gruppenmitglied unterschiedlich. Insbesondere unterscheiden sich die Anbaueinheiten (12) einzelner Gruppenmitglieder voneinander durch unterschiedliche Winkellage von Spannfuttern (38) gegenüber der Achse einer Eingangswelle (16, 18) der jeweiligen Basiseinheit.

Description

Antriebsübertragende Werkzeugaufnahmeeinheiten

Beschreibung

Die Erfindung befaßt sich mit antriebsübertragenden Werkzeugaufnahmeeinheiten. Mit dem Begriff "antriebsübertragende Werkzeugaufnahmeeinheiten" sollen Einrichtungen bezeichnet werden, die im Fachjargon der Werkzeugmaschinenindustrie auch unter den Begriffen "angetriebene Werkzeuge", "Werkzeughalter für rotierende Werkzeuge", und "angetriebene Werkzeughalter" und andere bezeichnet werden. Es sind dies Einrichtungen, die es erlauben, auf speziell ausgerüsteten Drehmaschinen neben den bislang üblichen Drehoperationen auch alle sonst vorkommenden spanabhebenden Verfahren, wie Bohren, Fräsen, Sägen, Schlitzen, Gewinden und dergleichen an allen freien Werkstückflächen des in ein Spannfutter der Drehmaschine eingespannten Werkzeugs anzuwenden, so daß auf diesen Drehmaschinen eine komplette Bearbeitung von Werkstücken möglich ist. Derartige Drehmaschinen sind mir einem Werkzeugrevolver, im folgenden genannt Revolverkopf, ausgerüstet, dessen einzelne Positionen, auch "Werkzeugstationen" genannt zum Ankuppeln der Werkzeugaufnahmeeinheiten ausgebildet sind, das heißt also, so ausgebildet sind, daß in jeder Position eine Werkzeugaufnahmeeinheit befestigt und gleichzeitig an eine Abtriebswelle der jeweiligen Position angeschlossen werden kann. Es wird zum Beispiel auf DIN 69 880 hingewiesen. Dabei können die von den antriebsübertragenden Werkzeugaufnahmeeinheiten getragenen und angetriebenen Werkzeuge, also Bohrer, Fräser, Sägen, Gewindeschneider und dergleichen an dem in einem Spannfutter der Drehmaschine eingespannten Werkstück Bearbeitungen durchführen, gleichgültig ob die das Drehmaschinenspannfutter tragende Werkzeugmaschinenspindel rotiert oder stillsteht.

Der Einsatz der antriebsübertragenden Werkzeugaufnahmeeinheiten bringt erhebliche Bearbeitungsvorteile. So kann eine höhere Werkstückgualität erreicht werden, da nur eine einmalige Aufspannung der Werkstücke zum Durchführen verschiedenster Bearbeitungsvorgänge notwendig ist. Es ist in Erinnerung zu rufen, daß jedes Umspannen einen Verlust an Maß- und Formgenauigkeit des jeweiligen Werkstücks bedeutet.

Weiterhin kann durch den Einsatz der antriebsübertragenden Werkzeugaufnahmeeinheiten eine kurze Durchlaufzeit auf der jeweiligen Werkzeugmaschine erreicht werden; es sind keine Liegezeiten zwischen den verschiedenen Bearbeitungen mehr erforderlich. Kurze Durchlaufzeit bedeutet gleichzeitig auch kurze Lieferzeit.

Ein weiterer Vorteil des Einsatzes von antriebsübertragenden Werkzeugaufnahmeeinheiten an Werkzeugmaschinen, insbesondere Drehmaschinen, liegt darin, daß insgesamt geringere Rüstzeiten benötigt werden, da nur eine einzige Maschine gerüstet werden muß. Geringere Rüstzeiten erlauben aber kleinere Los- großen in der Produktion. Das wiederum führt zu einer geringeren Lagerhaltung im Roh-, Zwischen- und Fertiglager.

Die Fertigung auf einer Maschine wird insgesamt flexibler. Es entfallen die sonst notwendigen Werkzeugmaschinen für die üblichen Nachbearbeitungsgänge, wie zum Beispiel Fräsen, Bohren, Schlitzen, Nuten, Sägen, Gewindeschneiden und andere.

Bei der Bereitstellung von antriebsübertragenden Werkzeugaufnahmeeinheiten muß der Hersteller von diesen Werkzeugaufnahmeeinheiten bedenken, daß bei einer großen Anzahl von für den Einsatz dieser Werkzeugaufnahmeeinheiten bestehenden Werkzeugmaschinen die Anbauverhältnisse für die Werkzeugaufnahmeeinheiten unterschiedlich sind, wegen unterschiedlicher Befestigungsvorrichtungen für die Werkzeugaufnahmeeinheiten und/oder unterschiedlicher Antriebsanschlüsse für die Werkzeugaufnahmeeinheiten. Dies bedeutet, daß der Hersteller der antriebsübertragenden Werkzeugaufnahmeeinheiten unterschiedliche Ausfuhrungsformen für die verschiedensten marktgängigen Werkzeugmaschinen anbieten muß, wenn er den gesamten Markt für antriebsübertragende Werkzeugaufnahmeeinheiten befriedigen will.

Andererseits werden auch im Hinblick auf die verschiedenen Bearbeitungsaufgaben unterschiedliche antriebsübertragende Werkzeugaufnahmeeinheiten verlangt. Dies bedeutet, daß eine kaum überschaubare Vielfalt von antriebsübertragenden Werkzeugaufnahmeeinheiten von deren Herstellern hergestellt, gelagert und vertrieben werden müssen, wenn einerseits alle möglichen Bearbeitungsaufgaben erfüllbar sein sollen, und wenn weiterhin dies auf den verschiedensten Typen von Werkzeugmaschinen mit unterschiedlichen Anschlußverhältnissen für die Werkzeugaufnahmeeinheiten ermöglicht werden soll. Bedenkt man weiterhin, daß auch Werkzeuge unterschiedlicher Größe in Abhängigkeit von den jeweiligen Bearbeitungsaufgaben einge setzt werden müssen, so wird die Zahl der bereitzustellenden antriebsübertragenden Werkzeugaufnahmeeinheiten noch größer. Der große Aufwand für die Herstellung, die Lagerhaltung und den Vertrieb unterschiedlicher Werkzeugaufnahmeeinheiten schlägt sich in den Kosten für diese Werkzeugaufnahmeeinheiten nieder.

Der Benutzer der Werkzeugaufnahmeeinheiten ist mit diesen hohen Kosten für die Werkzeugaufnahmeeinheiten belastet. Hinzu kommt, daß dieser Benutzer, wenn er eine Mehrzahl von Werkzeugmaschinen mit unterschiedlichen Anschlußverhältnissen für antriebsübertragende Werkzeugaufnahmeeinheiten hat, für jede dieser Maschinen die antriebsübertragende Werkzeugaufnahmeeinheiten für die verschiedensten Bearbeitungsaufgaben bereitstellen muß.

Man hat versucht, diese schwierige Situation dadurch zu erleichtern, daß man in einer modularen Bauweise eine Zwischenschaltung von Adaptern zwischen antriebsübertragenden Werkzeugaufnahmeeinheiten einerseits und den damit zu bestückenden Werkzeugmaschinen, also insbesondere deren Revolverköpfen, andererseits vorgesehen hat. Damit wurde es dem Hersteller der antriebsübertragenden Werkzeugaufnahmeeinheiten möglich, die eigentlichen Werkzeugaufnahmeeinheiten einerseits und die Adapter andererseits im Bereich der Schnittstelle zwischen Werkzeugaufnahmeeinheit und Adapter einheitlich auszubilden (abgesehen von etwaigen Unterschieden in der Größe) und lediglich die Adapter im Bereich der Schnittstelle zwischen Adapter und Werkzeugmaschine, also insbesondere Revolverkopf, unterschiedlich auszubilden, entsprechend der unterschiedlichen Ausbildung von marktgängigen Werkzeugmaschinen im Bereich dieser Schnittstelle. Die Zahl der antriebsübertragenden Werkzeugaufnahmeeinheiten konnte damit erheblich vermindert werden. Indes ergab sich durch diese Lösung die Notwendigkeit zum Anbau einer Werkzeugaufnahmeeinheit an eine Werkzeugmaschine jeweils einen Adapter zwischenzuschalten und diese Notwendigkeit führte ihrerseits zu einer hohen Kostenbelastung. Diese hohe Kostenbelastung trat für den Benutzer der Werkzeugaufnahmeeinheiten auch dann ein, wenn sein Betrieb nur mit Werkzeugmaschinen ausgerüstet war, bei denen die Schnittstelle zum Anschluß der Werkzeugaufnahmeeinheiten durchwegs gleich ausgebildet war oder wenn der Maschinenpark nur einige wenige Schnittstellengestaltungen an den Schnittstellen zum Anbau der Werkzeugaufnahmeeinheiten aufwies. Für einen solchen Benutzer erwies sich die Notwendigkeit der Zwischenschaltung von Adaptern als eine besonders kostspielige und im Prinzip überflüssige Lösung. Dies zeigt, daß die Adapterlösung so vorteilhaft sie für verschiedene Benutzungssituationen sein mag, für andere Benutzungssituationen unbefriedigend ist. Dabei ist zu bedenken, daß die Adapterlösung für denjenigen, der grundsätzlich ohne Adapter auskommen könnte, weil sein Maschinenpark nur einen einzigen oder nur ganz wenige Typen von Schnittstellenausbildungen aufweist, deshalb sehr teuer kommt, weil die betriebsmäßig zu kuppelnde und zu entkuppelnde Schnittstelle zwischen Werkzeugaufnahmeeinheiten und Adapter im Hinblick auf eine ergonomisch einfache betriebsmäßige Kuppelbarkeit und im Hinblick auf die Präzisionsanforderungen der Kupplung erhebliche Kosten verursacht.

Die vorliegende Erfindung will nun nicht etwa die Adapterlösung, die sich trotz ihrer Kostenbelastung durch die Kupplung an der Schnittstelle zwischen Werkzeugaufnahmeeinheit und Adapter in vielen Anwendungssituationen bewährt hat, ablösen. Sie beruht vielmehr auf der Erkenntnis, daß neben der Adapterlösung für andere Anwendungssituationen eine von der Lagerhaltung und von den Kosten her günstigere Möglichkeit besteht. Es wird eine Gruppe von antriebsübertragenden Werkzeugaufnahmeeinheiten zum Ankuppeln angetriebener Werkzeuge an einem mit einer Abtriebswelle versehenen Hauptträger, insbesondere an einem Revolverkopf, einer Werkzeugmaschine vorgeschlagen mit den folgenden Merkmalen: a) Jedes Mitglied der Gruppe umfaßt ein zum betriebsmäßig lösbaren Anbau an dem Hauptträger ausgebildetes Werkzeugaufnahmegehäuse. b) In den Werkzeugaufnahmegehäusen ist ein Spannfutter für das jeweilige Werkzeug drehbar gelagert. c) In den Werkzeugaufnahmegehäusen ist eine Eingangswellenbaugruppe drehbar gelagert, die einerseits zur axial fluchtenden Antriebsverbindung mit der Abtriebswelle des Hauptträgers und andererseits zur Antriebsverbindung mit dem jeweiligen Spannfutter ausgebildet ist. d) Bei mindestens einem Mitglied der Gruppe ist das Spannfutter in Achsflucht mit der Eingangswelle angeordnet. e) Bei mindestens einem weiteren Mitglied der Gruppe ist die Achse des Spannfutters gegenüber der Achse der Eingangswelle geneigt, vorzugsweise rechtwinklig geneigt. f) Jedes Mitglied der Gruppe umfaßt eine für alle Mitglieder der Gruppe identische Basiseinheit mit für alle Mitglieder der Gruppe identischen, trägerseitigen Befestigungs- und Eingangskupplungsmitteln zur Befestigung an einem vorbestimmten Typ von Hauptträger und zum Antriebsanschluß an dessen Abtriebswelle. g) Einzelne Mitglieder der Gruppe unterschieden sich voneinander durch an der jeweiligen Basiseinheit betriebsmäßig unlösbare befestigte, unterschiedliche Anbaueinheiten, in denen das jeweilige Spannfutter drehbar gelagert ist.

Bei dieser erfindungsgemäßen Lösung benötigt man im Gegensatz zur Adapterlösung nur noch eine betriebsmäßig lösbare Kupplung an der Schnittstelle zwischen der Basiseinheit und dem Hauptträger, also insbesondere dem Revolverkopf einer Werkzeugmaschine. Dagegen ist die Schnittstelle zwischen Basiseinheit und Anbaueinheit betriebsmäßig unlösbar, in dem

Sinne, daß im Normalbetrieb der Anwender an dieser Schnittstelle keine Trennung vornimmt. Die Schnittstelle existiert damit nur für den Hersteller der jeweiligen Werkzeugaufnahmeeinheit. Da es sich demnach nicht um eine betriebsmäßig ergonomisch leicht zu kuppelnde und zu entkuppelnde Schnittstelle handelt, läßt sie sich mit geringem Kostenaufwand herstellen. Andererseits hat der Hersteller der Werkzeugaufnahmeeinheit dadurch, daß er für jedes Mitglied der Gruppe eine identische Basiseinheit verwenden kann den Vorteil der Massenherstellung für die Basiseinheit, d.h. der großen Lose und der dadurch verringerten Kosten und er hat weiter durch die einheitliche Basiseinheit den Vorteil der flexibleren Disposition und der vereinfachten Lagerhaltung. Die Individualfertigung reduziert sich auf die Herstellung der Anbaueinheiten. Die erfindungsgemäße Lösung ist besonders von Vorteil für die große Zahl der Anwender von antriebsübertragenden Werkzeugaufnahmeeinheiten, die neben einer Werkzeugaufnahmeeinheit mit in Achsflucht zur Eingangswelle angeordnetem Spannfutter im Hinblick auf die sich im jeweiligen Betrieb stellenden Bearbeitungsaufgaben nur noch eine weitere Werkzeugaufnahmeeinheit benötigen, bei der die Achse des Spannfutters gegenüber der Achse der Eingangswelle unter einem rechten Winkel geneigt ist. Ist eine solche Betriebsstätte einheitlich mit Werkzeugmaschinen ausgerüstet, deren Revolverköpfe einheitliche Schnittstellengestaltungen aufweisen, so kommt dieser Betrieb nach dem Erfindungsvorschlag mit zwei Werkzeugaufnahmeeinheiten geringer Gestehungskosten aus, weil er sich die Adapter erspart. Dabei rechnet sich die erfindungsgemäße Lösung auch dann noch, wenn neben den beiden genannten Grundtypen von Werkzeugaufnahmeeinheiten einige wenige weitere Typen verlangt werden und auch dann noch, wenn der jeweils vorhandene Werkzeugmaschinenpark statt einer Schnittstellengestaltung am jeweiligen Revolverkopf eine geringe Anzahl von verschiedenen Schnittstellengestaltungen aufweist.

Es ist eine überraschende Erkenntnis, daß durch den Verzicht auf die Adapterlösung, die gerade wegen ihrer günstigen Fabrikations-, Lagerhaitungs- und Kostenverhältnisse in jüngerer Zeit sich durchgesetzt hat, für andere Situationen noch günstigere Verhältnisse geschaffen werden können.

Wenn im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Lösung von Spannfutter gesprochen wird, so ist dieser Ausdruck sehr allgemein zu verstehen im Sinne aller möglichen Einspannvorrichtungen für die verschiedensten Bearbeitungswerkzeuge.

Der Grundgedanke der Erfindung bringt auch dann noch erhebliche Vorteile, wenn man bedenkt, daß der Hersteller von antriebsübertragenden Werkzeugaufnahmeeinheiten nicht nur einen Betrieb zu beliefern hat, dessen Werkzeugmaschinenpark mit einem oder einigen wenigen Typen von Revolverkopfschnittstel1engestaltungen auskommt, sondern daß der Hersteller der antriebsübertragenden Werkzeugaufnahmeeinheiten eine Vielzahl von Anwenderbetrieben zu beliefern hat, der jeder zwar für sich genommen einen Werkzeugmaschinenpark mit einheitlicher oder weitgehend einheitlicher Schnittstellengestaltung an den Revolverköpfen oder sonstigen Hauptträgern besitzt, wobei aber der Schnittstellentyp von Betrieb zu Betrieb höchst unterschiedlich sein kann. Der Hersteller der antriebsübertragenden Werkzeugaufnahmeeinheiten steht bei Berücksichtigung dieses Umstands vor der Notwendigkeit für die verschiedenen revolverkopfseitigen Schnittstellengestaltungen unterschiedliche Basiseinheiten bereitstellen zu müssen, hat aber dann immer noch den Vorteil, daß er im Hinblick auf die Einheitlichkeit der Basiseinheiten für den jeweiligen revolverkopfseitigen Schnittstellentyp mit verhältnismäßigen großen Losen disponieren kann, da die Basiseinheiten unabhängig von der jeweiligen Bearbeitungsaufgabe der Anbaueinheit bei gegebenem revolverkopfseitigen Schnittstellentyp identisch sind.

Dem gemäß ist es ein weiterer Gedanke der Erfindung, eine Obergruppe von Gruppen antriebsübertragender Werkzeugaufnahmeeinheiten bereitzustellen, in der sich die Basiseinheiten der Mitglieder einzelner Gruppen von den Basiseinheiten der Mitglieder anderer Gruppen durch unterschiedliche trägerseitige Befestigungs- und Eingangskupplungsmittel unterscheiden, die zur Befestigung an unterschiedlichen Typen von Hauptträgern, also insbesondere Revolverköpfen und zur Antriebsverbindung mit deren Antriebswellen ausgebildet sind. Eine Untersuchung der verschiedenen revolverkopfseitigen Schnittstellenausbildungen an Werkzeugmaschinen hat ergeben, daß trotz der unterschiedlichen revolverkopfseitigen Schnittstellengestaltungen mit ähnlichen Basiseinheiten oder prinzipiell gleich ausgebildeten Basiseinheiten auszukommen ist, die sich nur durch die unterschiedliche Ausbildung der trägerseitigen Befestigungs- und Eingangskupplungsmittel unterscheiden.

Diese Erkenntnis ist Grundlage für den weiteren Gedanken, in der Rohfertigung die Basiseinheiten untereinander gleich auszuführen und lediglich in der Endfertigung die Unterschiedlichkeit der trägerseitigen Befestigungs- und Eingangskupplungsmittel zu berücksichtigen. Dies schafft die Möglichkeit auch im Rahmen der Fertigung der Basiseinheit von identischen Basisgehäuserohlingen auszugehen und diese nur in der Endbearbeitung an die verschiedenen marktgängigen Schnittstellengestaltungen marktüblicher Revolverköpfe anzupassen. Dabei können diverse Einbauteile der Basiseinheiten unabhängig von der jeweiligen trägerseitigen oder revolverkopfseitigen Schnittstellengestaltung identisch sein.

Ein besonderer Vertriebsvorteil und Lagerhaltungsvorteil im jeweiligen Vertriebsunternehmen ergibt sich auch dann, wenn eine Gruppe von antriebsübertragenden Werkzeugaufnahmeeinheiten zum Ankuppeln angetriebener Werkzeuge an einem mit einer Abtriebswelle versehenen Hauptträger, insbesondere an einem Revolverkopf, einer Werkzeugmaschine bereitgestellt wird mit den Merkmalen: a) Jedes Mitglied der Gruppe umfaßt ein zum betriebsmäßig lösbaren Anbau an dem Hauptträger ausgebildetes Werkzeugaufnahmegehäuse. b) In den Werkzeugaufnahmegehäusen ist ein Spannfutter für das jeweilige Werkzeug drehbar gelagert. c) In den Werkzeugaufnahmegehäusen ist eine Eingangswellenbaugruppe drehbar gelagert, die einerseits zur axial fluchtenden AntriebsVerbindung mit der Abtriebswelle des Hauptträgers und andererseits zur Antriebsverbindung mit dem jeweiligen Spannfutter ausgebildet ist. d) Jedes Mitglied der Gruppe weist eine Basiseinheit auf, die sich von anderen Mitgliedern der Gruppe durch unterschiedliche, zur Befestigung an verschiedenen Typen von Hauptträgern und zum Antriebsanschluß an deren Abtriebswellen geeignete, trägerseitige Befestigungs- und Eingangskupplungsmittel unterscheidet. e) Alle Mitglieder der Gruppe weisen identische, an der jeweiligen Basiseinheit befestigte Anbaueinheiten auf, in denen das jeweilige Spannfutter drehbar gelagert ist. Mit einer solchen Gruppe von antriebsübertragenden Werkzeugaufnahmeeinheiten kann beispielsweise ein Außendienstmitarbeiter des Herstellerbetriebs jedem Benutzerbetrieb als Anwendungsbeispiel eine für den jeweiligen Maschinenpark schnittstellenkompatible Werkzeugaufnahmeeinheit anbieten und vorführen. Die Bereitstellung einer Gruppe dieser letzteren Art läßt sich wieder dadurch weiter vereinfachen, daß die Basiseinheiten, von der unterschiedlichen Ausbildung der trägerseitigen Befestigungs- und Eingangskupplungsmittel abgesehen, prinzipiell gleich ausgebildet sind.

Es wurde oben erwähnt, daß zwei typische Vertreter von Werkzeugaufnahmeeinheiten solche sind, bei deren einer das Spannfutter in Achsflucht zur Eingangswellenbaugruppe liegt und bei deren anderer das Spannfutter rechtwinklig zur EingangsWellenbaugruppe liegt. Viele Anwenderbetriebe kommen mit diesen zwei typischen Vertretern aus. Es wäre deshalb ein besonderer herstellungstechnischer, lagertechnischer und kostenmäßiger Vorteil, wenn es gelingen würde, diese zwei typischen Vertreter von Werkzeugaufnahmeeinheiten mit einer möglichst großen Zahl von übereinstimmenden Teilen herzustellen. Dies zu ermöglichen ist eine weitere Aufgabe der Erfindung. Zur Lösung dieser weiteren Aufgabe wird eine Basiseinheit für eine Gruppe von antriebsübertragenden Werkzeugaufnahmeeinheiten für angetriebene Werkzeuge vorgeschlagen mit den folgenden Merkmalen: a) Sie umfaßt ein Basisgehäuse mit trägerseitigen Befestigungsmitteln zur betriebsmäßig lösbaren Befestigung an einem Hauptträger. b) Sie umfaßt eine in dem Basisgehäuse drehbar gelagerte

Eingangswellenbaugruppe mit trägerseitigen Eingangskupplungsmitteln zum Antriebsanschluß an eine Abtriebswelle des Hauptträgers. c) Das Basisgehäuse ist dazu ausgebildet, wahlweise mit einem Anbaugehäuse eines ersten Typs von Anbaueinheit, vorzugsweise betriebsmäßig unlösbar, verbunden zu werden, welches im Zustand der Verbindung ein in Achsflucht zu der Eingangswellenbaugruppe liegendes Spannfutter lagert, oder mit einem Anbaugehäuse eines zweiten Typs von Anbaueinheit, vorzugsweise betriebsmäßig unlösbar, verbunden zu werden, welches im Zustand der Verbindung ein gegen die Achse der Eingangswellenbaugruppe geneigtes, vorzugsweise rechtwinklig geneigtes, Spannfutter lagert. d) Das Basisgehäuse ist dazu ausgebildet, wahlweise einen werkzeugfernen Spannfutterschaftteil eines Spannfutters des ersten Typs von Anbaueinheit aufzunehmen oder einen Kegelradschaftteil eines Kegelrads aufzunehmen, welches mit einem Gegenkegelrad des Spannfutters des zweiten Typs von Anbaueinheit in Eingriff tritt.

Eine vorteilhafte Weiterbildung dieses Konzepts sieht vor:

Ein Zwischenkupplungsstück der Eingangswellenbaugruppe ist dazu ausgebildet, wahlweise mit einem Komplementärzwischenkupplungsstück des Spannfutterschaftteils des ersten Typs von Anbaueinheit in Eingriff zu treten oder mit einem entsprechenden Komplementärzwischenkupplungsstück des Kegelradschaftteils.

Mit diesem Vorschlag ist es gelungen, auf einfache Weise ein und dieselbe Basiseinheit für Werkzeugaufnahmeeinheiten mit in Achsflucht zur Eingangswellenbaugruppe und Werkzeugaufnahmeeinheiten mit rechtwinklig zur Achse der Eingangswellenbaugruppe angeordneten Spannfuttern zu verwenden. Der Hersteller der Werkzeugaufnahmeeinheiten erfährt also eine Erleichterung hinsichtlich der Herstellung und der Lagerhaltung der Basiseinheiten, die sich als Kostenvorteil bemerkbar macht. Er braucht nur noch für die beiden Typen von Werkzeugaufnahmeeinheiten die verschiedenen Anbaueinheiten gesondert herzustellen und auf Lager zu halten. Neben der oben erwähnten vorteilhaften Weiterbildung mit dem Zwischenkupplungsstück soll grundsätzlich auch eine Lösung nicht ausgeschlossen sein, bei welcher der Spannfutterschaftteil und der Kegelradschaftteil ohne Verwendung eines Zwischenkupplungsstücks mit den Eingangskupplungsmitteln zum Anschluß an die

Abtriebswelle des Hauptträgers versehen sind. Bei dieser Ausführungsform besteht immer noch der Vorteil, daß zumindest das

Basisgehäuse von der Ausführung der Anbaueinheit in identischer Form benutzt werden kann.

Die Herstellung und Lagerhaltung der Basiseinheiten wird für den Hersteller der Werkzeugaufnahmeeinheiten noch weiter vereinfacht, wenn nicht nur die Basisgehäuse der Basiseinheiten unabhängig von der jeweiligen Art der Anbaueinheit identisch sind, sondern wenn überdies die Basiseinheit in einer Bohrung ein vormontiertes Radiallager aufnimmt, welches sowohl für die Aufnahme des Spannfutterschaftteils als auch für die Aufnahme des Kegelradschaftteils geeignet ist.

Eine weitere Vereinheitlichung der Basiseinheiten ergibt sich dann, wenn diese eine vormontierte Kupplungshülse der Eingangswellenbaugruppe drehbar lagern, in welche einerseits ein trägernaher Eingangswellenabschnitt, und andererseits wahlweise das Komplementärzwischenkupplungsstück des Spannfutterschaftteils oder des Kegelradschaftteils antriebskuppelnd einsteckbar ist. Damit ist das Ziel erreicht, eine völlig übereinstimmende Basiseinheit für anwendungsspezifisch unterschiedliche Werkzeugaufnahmeeinheiten einsetzen zu können. Die vormontierte Kupplungshülse kann für die Aufnahme des trägernahen Eingangswellenabschnitts und/oder für die Aufnahme des Komplementärzwischenkupplungsstücks des Spannfutterschaftteils bzw. des Kegelradschaftteils ein Polygoninnenprofil besitzen, herstellungstechnisch günstig ist.

Es gibt unterschiedliche Schnittstellengestaltungen an Revolverköpfen und sonstigen Trägern, die sich nur bezüglich der antriebsmäßigen Ankupplung der Werkzeugaufnahmeeinheiten nicht aber bezüglich deren Befestigung unterscheiden. Für diese Fälle ist vorteilhaft, die Eingangswellenbaugruppe mit einem auswechselbaren Eingangswellenabschnitt auszuführen.

In diesem Fall stellt sich das weitere Problem der axialen Befestigung des Eingangswellenabschnitts an der Kupplungshulse. Man kann den Eingangswellenabschnitt an der Kupplungshulse etwa dadurch in axialer Richtung sichern, daß der Eingangswellenabschnitt in einem ihn unverdrehbar aufnehmenden Polygoninnenprofil der Kupplungshulse durch ein Aussenpolygonelement axial gesichert ist/ welches in das angepaßte Innenpolygonprofil der Kupplungshulse axial einschiebbar und in einer radial inneren Ausdrehung der Kupplungshülse in eine axial festgelegte Stellung verdrehbar ist und in dieser sicherbar ist. Diese Art der Axialsicherung zwischen zwei Teilen einer Wellenanordnung ist nicht nur im Rahmen der Erfindung, sondern unabhängig von deren sonstigen Merkmalen anwendbar.

Das Polygonelement kann in der verdrehten Stellung durch Verstiftung mit dem Eingangswellenabschnitt sicherbar sein.

Auch das Kegelrad kann - im Falle einer Werkzeugaufnahmeeinheit mit zur Eingangswellenanordnung senkrechter Anordnung des Spannfutters - an der Eingangswellenbaugruppe axial gesichert werden.

Das Ziel mit möglichst weitgehend übereinstimmenden und damit insgesamt wenigen Teilen Werkzeugaufnahmeeinheiten einerseits mit in Axialflucht zur Eingangswellenanordnung angeordnetem Spannfutter und andererseits mit rechtwinklig zur Eingangswellenanordnung angeordneten Spannfutter herzustellen läßt sich in einem noch weitergehenden Maße dann verwirklichen, wenn ein Satz von Anbaueinheiten mit den folgenden Merkmalen zur Verfügung steht: a) Eine erste Anbaueinheit umfaßt ein Anbaugehäuse, in welchem ein Spannfutter - im angebauten Zustand betrachtet - in Achsflucht zu der Eingangswellenbaugruppe der Basiseinheit gelagert ist. b) Eine zweite Anbaueinheit umfaßt ein Anbaugehäuse, in welchem ein Spannfutter - im angebauten Zustand betrachtet - in winkliger Achslage, vorzugsweise in rechtwinkliger Achslage, zu der Eingangswellenbaugruppe gelagert ist. c) Das erste und das zweite Anbaugehäuse sind entsprechend der unterschiedlichen Achslage des jeweiligen Spannfutters unterschiedlich. d) Die Spannfutter der ersten und der zweiten Anbaueinheit sind miteinander identisch. e) Das Komplementärzwischenkupplungsstück des Spannfutter- schaftteils der zweiten Anbaueinheit greift antriebsübertragend in das Gegenkegelrad ein.

Als Ergebnis dieses Vorschlags ist festzuhalten, daß nunmehr auch die Spannfutter der beiden in ihrer Bauform und in ihrem Anwendungsbereich unterschiedlichen Anbaueinheiten identisch sind. Fertigung und Lagerhaltung im Herstellerbetrieb der Werkzeugaufnahmeeinheiten werden damit weiter vereinfacht.

Diese Vereinfachung kann noch weiter getrieben werden, dadurch daß das jeweilige Spannfutter in dem jeweiligen Anbaugehäuse der ersten und der zweiten Anbaueinheit wenigstens teilweise durch identische Lagerbaugruppen gelagert ist.

Eine zusätzliche Vereinfachung ergibt sich dadurch, daß die Spannfutter der ersten und der zweiten Anbaueinheit in dem jeweiligen Anbaugehäuse durch identische Sicherungsmittel, insbesondere Schraubringe, gesichert sind. ie Endmontage der verschiedenen Werkzeugaufnahmeeinheiten it in Achsflucht zur Eingangswellenanordnung liegenden Spannfutter einerseits und rechtwinklig zur Eingangswellenanordnung liegenden Spannfutter andererseits läßt sich dadurch vereinfachen, daß mindestens eine der ersten und der zweiten Anbaueinheiten vor dem Anbau an der Basiseinheit komplett vormontierbar ist.

Darüber hinaus läßt sich schon in der Vormontage eine Vereinheitlichung und Vereinfachung erreichen, dadurch daß die identischen Lagerbaugruppen der Spannfutter der ersten und der zweiten Anbaueinheit mit dem jeweiligen Spannfutter vor dem Einbau in das jeweilige Anbaugehäuse vormontierbar sind.

Wenn die Ausgestaltung der Schnittstelle zwischen Revolverkopf und Basiseinheit eine vorbestimmte Winkellage der Basiseinheit zum Revolverkopf oder sonstigem Hauptträger vorschreibt, so ist es im Hinblick auf eine möglichst universale Verwendbarkeit einer Werkzeugaufnahmeeinheit mit winkelig zur Eingangswellenanordnung angeordnetem Spannfutter vorteilhaft, eine Anordnung zu wählen, bei der das Anbaugehäuse der zweiten Anbaueinheit in verschiedenen Winkellagen um die Achse der Eingangswellenbaugruppe an dem Basisgehäuse der Basiseinheit befestigbar ist. Beispielsweise kann man bei Befestigung des Anbaugehäuses an dem Basisgehäuse mittels Befestigungsschrauben durch entsprechende Positionswahl der Befestigungsschrauben erreichen, daß das Anbaugehäuse der zweiten Anbaueinheit in verschiedenen diskreten Winkellagen um die Achse der Eingangswellenbaugruppe an dem Basisgehäuse der Basiseinheit befestigbar ist.

Im Hinblick auf eine Feineinstellung des Spannfutters relativ zu einem zu bearbeitenden Werkstück kann man dabei zusätzlich vorsehen, daß das Anbaugehäuse der zweiten Anbaueinheit in jeder der diskreten Winkellagen in einem kleinen Winkelbereich kontinuierlich winkelverstellbar ist. Um nach Anbau einer Werkzeugaufnahmeeinheit an einem Hauptträger, insbesondere einem Revolverkopf, die Winkelposition der Achse des Spannfutters um die Achse der Eingangswellenbaugruppe ergonomisch einfach verändern zu können und dabei die Gefahr zu vermeiden, daß die Anbaueinheit sich von der Basiseinheit löst, wird weiter vorgeschlagen, daß das Anbaugehäuse der zweiten Anbaueinheit in der Anbauposition an dem Basisgehäuse der Basiεeinheit gegenüber diesem Basisgehäuse vor Anbringung endgültiger Befestigungsmittel zwischen dem Anbaugehäuse und dem Basisgehäuse gegenüber dem Basisgehäuse um die Achse der Eingangswellenbaugruppe frei drehbar und durch vorläufige Sicherungsmittel gegen Abheben von dem Basisgehäuse in Achsrichtung der Eingangswellenbaugruppe gesichert ist.

Wenn auch grundsätzlich daran gedacht ist, bei den Lösungsvorschlägen nach der Erfindung, Basiseinheit und Anbaueinheit betriebsmäßig voneinander unlösbar zu machen, das heißt also, im Verwenderbetrieb einen Austausch der Anbaueinheiten an ein und derselben Basiseinheit oder ein Austausch der Basiseinheiten zu ein und derselben Anbaueinheit nicht vorzunehmen, so ist doch darauf hinzuweisen, daß bei der vorstehend beschriebenen bevorzugten Gestaltung der Basiseinheit und der Anbaueinheiten, insbesondere auch im Hinblick auf deren komplette Vormontage vor dem Zusammenbau, ein mit entsprechenden Fachleuten ausgestatteter Anwenderbetrieb unter Umständen aus einem vorhandenen Vorrat von Anbaueinheiten und Basiseinheiten die jeweils benötigten Werkzeugaufnahmeeinheiten selbst kombinieren kann.

Die beiliegenden Figuren erläutern die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels. Es stellen dar: Figur 1 einen Schnitt durch eine erste Werkzeugaufnahmeeinheit, bei dem eine Eingangswelle in Flucht mit der Achse eines Spannfutters liegt;

(Schnitt nach Linie A - A der Figur 2)

Figur 2 eine Ansicht in Pfeilrichtung II der Figur 1;

Figur 3 eine vergrößerte Teilansicht der Anordnung gemäß

Figur 1;

Figur 4 einen Schnitt durch eine weitere Werkzeugaufnahmeeinheit bei der die Achse eines Spannfutters rechtwinklig zur Achse einer Eingangswelle liegt;

Figur 5 eine Ansicht auf die Anordnung gemäß Figur 4 in

Pfeilrichtung. V der Figur 4;

Figur 6 eine Ansicht auf die Anordnung gemäß Figur 4 in

Pfeilrichtung VI der Figur 4;

Figur 7 eine vergrößerte Teilansicht der Anordnung gemäß

Figur 4 und

Figur 8 eine Draufsicht auf ein Bearbeitungszentrum mit erfindungsgemäßen Werkzeugaufnahmeeinrichtungen.

In Figur 1 ist die 3asiseinheit einer Werkzeugaufnahmeeinheit ganz allgemein mit 10 bezeichnet und die Anbaueinheit ganz allgemein mit 12. Die Basiseinheit umfaßt ein Basisgehäuse 10a und die Anbaueinheit 12 umfaßt ein Anbaugehäuse 12a. Das Basisgehäuse 10a ist mit einem Halsteil 10a1 und mit einem Topfteil 10a2 ausgeführt. Das 3asisgehäuse 10a ist zur Befestigung an einem nicht dargestellten Revolverkopf bestimmt und geeignet. Hierzu wird der Halsteil 10al in eine entspechende 3ohrung des Revolverkopfes eingesteckt, so daß eine Planfläche 10a3 zur Anlage gegen eine Anlagefläche des Revolverkopfes gelangt. Der Halsteil 10a1 ist unrund, so daß seine Winkellage in der 3ohrung des Revolverkopfes eindeutig festgelegt ist. Die exakte positionierte Winkellage wird mit Hilfe der zylindrischen Ansenkung 54 in der Planfläche 10a3 des Topfteiles 10a2 erreicht; in diese Ansenkung 54 greift ein Indizierstift ein, der am Revolver der Maschine angebracht ist und in den gleichzeitig auch die Kühlmittelübergabe integriert sein kann. An dem Halsteil 10a1 sind Eingriffskerben 10a4 angebracht, die in Wechselwirkung mit eine Spanner des Revolverkopfs treten, so daß die Planfläche 10a3 gegen die gegenüberstehende Planfläche des Revolverkopfs angespannt wird. In dem Halsteil 10a1 ist mittels eines Rollen lagers 14 ein Eingangswellenabschnitt 16 drehbar gelagert, der an seinem oberen Ende mit einem

Eingangskupplungsprofil 16a versehen ist. Dieses Eingangskupplungsprofil 16a ist zum drehmomentübertragenden Eingriff mit einer angetriebenen Abtriebswelle des Revolverkopfes bestimmt. Das in der Figur 1 untere Ende des Eingangswellenabschnitts 16 ist als ein im Querschnitt polygonales, vorzugsweise quadratisches Kupplungsprofil 16b des Eingangswellenabschnitts 16 ausgebildet. Dieses Kupplungsprofil 16b greift in eine Kupplungshülse 18 ein, die zur Aufnahme des polygonalen Kupplungsprofils 16b mit einem Innenpolygonprofil, vorzugsweise mit einem Innenguadratprofil ausgeführt ist. Die Kupplungshulse 18 ist mit einem Radialflansch 18a ausgeführt, welcher zwischen Axiallagern 20 und 22 in axialer Richtung gelagert ist. Das Axiallager 22 stützt sich gegen einen Axiallagerring 24 ab, der durch eine Stützhülse 26 an dem Topfteil 10a2 des Basisgehäuses 10a abgestützt ist, während sich das Axiallager 20 unter Vermittlung eines Lagerrings 28 an einer Stützschulter 30 des Basisgehäuses 10a abstützt. Die Stützhülse 26 ist durch einen Sicherungsschraubring 32 an dem Topfteil 10a2 des Basisgehauses 10a gesichert.

An dem Basisgehäuse 10a ist das Anbaugehäuse 12a durch

Schraubbolzen 34 befestigt. In dem Anbaugehäuse 12a ist mittels einer Kugellageranordnung 36 ein Spannfutter 38 drehbar gelagert. Das Spannfutter 38 ist herkömmlicher Bauart und ist zur Aufnahme eines beliebigen Werkzeugs, beispielsweise eines Bohrers, eines Fräsers oder eines Gewindeschneiders bestimmt.

Die Kugellageranordnung 36 ist auf dem Spannfutter 38 durch eine Sicherungsmutter 40 vormontiert. Die vormontierte Einheit, bestehend aus dem. Spannfutter 38, der Kugellageranordnung 36, der Sicherungsmutter 40, einem Schraubring 42 und einem Dichtungsring 44 ist als Ganzes in das Anbaugehäuse 12a eingesteckt, durch den Schraubring 42 in das Anbaugehäuse 12a eingeschraubt und dort mittels einer Madenschraube 55 (Figur 2) gesichert. Das Spannfutter 38 weist einen Schaftteil 38a auf. Dieser Schaftteil 38a ist durch ein Radiallager 46 an der Stützhülse 26 gelagert, wobei die Stützhülse 26 ein

Außenlagerring des Radiallagers 46 sein kann. Das obere Ende des Spannfutterschaftteils 38a ist als ein spannfutterseitiges Zwischenkupplungsstück ausgebildet und mit 48 bezeichnet. Dieses Zwischenkupplungsstück 48 ist im Querschnitt polygonal, vorzugsweise quadratisch und in ein entsprechendes Innenpolygonprofil, vorzugsweise Innenquadratprofil der Kupplungshülse 18 eingepaßt. Damit steht der Eingangswellenabschnitt 16 über die Kupplungshülse 18 in drehmomentübertragender Verbindung mit dem Spannfutter 38. Der Eingangswellenabschnitt 16 und die Kupplungshulse 18 bilden zusammen eine Eingangswellenbaugruppe 16, 18. Die Kupplungshülse 18 stellt im Rahmen dieser Eingangswellenbaugruppe 16, 18 ein Zwischenkupplungsstück der Eingangswellenbaugruppe 16, 18 dar. Der Endabschnitt 48 des Spannfutterschaftteils 38a als Komplementärzwischenkupplungsstück 48 bildet zusammen mit dem von der Kupplungshulse 18 gebildeten Zwischenkupplungsstück 18 eine Zwischenkupplung 18, 48. Die Schraubbolzen 34 sind so gelegt, daß sie vor dem Einbau der vormontierten Einheit 38, 36, 40, 4 44 eingesetzt und angezogen werden können. Zur Sichtbarmachung ist in Figur 1 der Schraubbolzen 34 in den Schnitt gedreht. Es ist nochmals darauf hinzuweisen, daß die Eingangswellenbaugruppe 16, 18 aus zwei Teilen besteht, nämlich dem Eingangswellenabschnitt 16 und der Kupplungshülse 18. Damit ist es möglich, beim Zusammenbau der Werkzeugaufnahmeeinheit unterschiedliche Eingangswellenabschnitte 16 gegebenenfalls mit unterschiedlichen Eingangskupplungsprofilen 16a einzusetzen. Damit besteht aber auch die Notwendigkeit, den Eingangswellenabschnitt 16 an der Kupplungshülse 18 in axialer Richtung zu sichern, um einen Verlust des Eingangswellenabschnitts 16 zu verhindern. Hierzu wird auf Figur 3 verwiesen. Die Figur 3 ist im wesentlichen eine Vergrößerung von Figur 1. Sie läßt erkennen, daß innerhalb des über die ganze Länge der Kupplungshülse 18 durchgehenden Innenquadratprofils eine Ausdrehung 19 vorgesehen ist. Von dem oberen Ende der Kupplungshulse 18 her kann in diese ein Quadratelement 21 in axialer Richtung eingeschoben werden. Das Quadratelement 21 besitzt einen quadratischen Außenumriß, der dem Innenquadratprofil der Kupplungshülse 18 angepaßt ist, so daß das Quadratelement 21 erst nach Erreichen der Ausdrehung 19 gedreht werden kann. Ist das Polygonelement, vorzugsweise Quadratelement 21 um 45° gegenüber seiner Einschubstellung verdreht, so kann es axial nur noch zwischen den beiden Schultern 23, 23a der Ausdrehung 19 innerhalb des Passungsspiels verschoben und fortan nicht mehr nach oben und unten zurückgezogenwerden.In dieser Stellung wird das Quadratelement 21 an dem Kupplungsprofil 16b des Eingangswellenabschnitts 16 durch einen Schraubbolzen 15 in axialer Richtung befestigt und außerdem gegen Verdrehung gesichert und zwar durch einen Sicherungsstift 25, welcher das Quadratelement 21 durchsetzt und in eine Bohrung des Kupplungsprofils 16b des Eingangswellenabschnitts 16 eingreift. Auf diese Weise ist der Eingangswellenabschnitt 16 gegenüber der Kupplungshulse 18 in axialer Richtung gesichert. Ein Ausgleichsring 13 liegt zwischen dem Quadratelement 21 und dem KuoDlungsDrofil 16b. Das Basisgehäuse 10a und das Anbaugehause 12a sind beim Verwender der Werkzeugaufnahmeeinheit 10 ständig miteinander verbunden, der Verwender setzt bei Bedarf die Werkzeugaufnahmeeinheit 10 an einem Revolverkopf einer Drehmaschine an, um mit einem in das Spannfutter 38 eingesetzten Werkzeug Bearbeitungsoperationen an einem Werkstück vornehmen zu können, das beispielsweise in das Spannfutter einer Drehmaschine eingespannt ist.

In Figur 1 erkennt man einen Kühlmittelkanal 52 von insgesamt mindestens zwei Kühlmittelkanälen, die über eine Ringnut 51 mit Kühlmittel versorgt werden, das über einstellbare Spritzdüsen 50 möglichst nahe an die Arbeitszone des in das Spannfutter 38 eingespannten Werkzeug herausgeführt werden kann. Dieses Kühlmittel wird in Richtung auf das angetriebene Werkzeug ausgespritzt. Der Kühlmittelkanal 52 erstreckt sich sowohl durch das Anbaugehäuse 12a als auch durch das Basisgehäuse 10a. Am Basisgehäuse 10a erkennt man eine Fassung 54 für einen Kühlmittelanschluß.

In Figur 2 erkennt man eine Madenschraube 55. Diese Madenschraube 55 dient zur Sicherung des Schraubrings 42.

In Figuren 4 bis 7 ist eine weitere Ausfuhrungsform einer Werkzeugaufnahmeeinheit dargestellt. Analoge Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen wie in Figuren 1 und 2, jeweils vermehrt um die Zahl 100.

Man erkennt in Figur 4 eine Basiseinheit 110 mit einem Basisgehäuse 110a, einem Rollenlager 114, einem Eingangswellenabschnitt 116, einem Kupplungsprofil 116a, einer Kupplungshülse 118, Axiallagern 120 und 122 und einem Radiallager 146. Dabei sind all diese Teile und auch die zugehörigen Hilfsteile identisch ausgebildet, wie bei der Ausfuhrungsform nach Figur 1 bis Figur 3. Man kann also sagen, daß die Basiseinheit 110 mit der Basiseinheit 10 der Figuren 1 bis 3 identisch ist.

Abweichend von der Ausfuhrungsform nach Figuren 1 bis 3 ist das Anbaugehäuse 112a. Die Befestigung des Anbaugehäuses 112a an dem Basisgehäuse 110a erfolgt aber wieder mit ähnlichen Schraubbolzen 134 wie in Figuren 1 bis 3. Weiter ist in dem Anbaugehäuse 112a, gemäß Figur 4, ein Spannfutter 138 drehbar gelagert und zwar mittels einer Kugellagerbaugruppe 136, die identisch ist mit der Kugellagerbaugruppe 36 der Figur 1.

Ebenso ist die Sicherungsmutter 140, der Schraubring 142 und der Dichtungsring 144 identisch mit den entsprechend benannten Teilen in den Figuren 1 bis 3. Auf dem Komplementärkupplungsstück 148 des identisch mit dem Spannfutter 38 der Figur 1 ausgebildeten Spannfutters 138 sitzt ein Gegenkegelrad 172, das mittels eines zusätzlichen Kugellagers 174 in dem Anbaugehäuse 112a gelagert ist. Das Gegenkegelrad 172 und das zusätzliche Kugellager 174 sind auf dem Spannfutterschaftteil 138a des Spannfutters 138 mittels einer Befestigungsscheibe 176 und einer Befestigungsschraube 178 befestigt. Das Anbaugehäuse 112a ist durch einen Schraubdeckel 180 verschlossen. Das Gegenkegelrad 172 steht in kämmendem Eingriff mit einem Kegelrad 182, das einen Kegelradschaftteil 184 aufweist. Der Kegelradschaftteil 184 ist mit einem als Komplementärzwischenkupplungsstück dienenden Quadratprofilabschnitt 186 ausgeführt, der dem Endabschnitt 48 des Spannfutters 38 der Figur 1 entspricht. Der Quadratprofilabschnitt 186 des Kegelrades 182 steht in drehmomentübertragendem Eingriff mit dem Innenquadratprofil der Kupplungshulse 118. Der Kegelradschaftteil 184 ist in dem Radiallager 146 radial gelagert, das wiederum dem Radiallager 46 der Figur 1 entspricht. Von der unterschiedlichen Gestaltung der Anbaugehäuse 12a und 112a abgesehen, weist also die Werkzeugaufnahmeeinheit der Figur 4 zusätzlich zu den in der Figur 1 identisch vorhandenen Teilen lediglich folgende Teile auf: das Kegelrad 182, das Gegenke gelrad 172, das zusätzliche Kugellager 174, die Befestigungsscheibe 176, die Befestigungsschraube 178, den Schraubdeckel 180, zwei Ausgleichsscheiben 190, 192. Auch bezüglich der Verbindung des Eingangswellenabschnitts 116 mit der Kupplungshulse 118 besteht Übereinstimmung wie sich aus Figur 7 ergibt.

Während in der Ausfuhrungsform nach Figuren 1 bis 3 zur Verbindung des Eingangswellenabschnitts 16 und der Kupplungshülse 18 neben dem bereits erwähnten Quadratelement noch der kurze Schraubbolzen 15 vorhanden ist, welcher in eine Gewindebohrung 17 des Eingangswellenabschnitts 16 eingeschraubt ist, weist in Figur 4 der Eingangswellenabschnitt 116 eine identische Gewindebohrung 117 auf, wobei hier durch einen längeren Schraubbolzen 115 gleichzeitig der Eingangswellenabschnitt 116 und das Kegelrad 182 in axialer Richtung gesichert sind und verspannt sind.

Man erkennt aus Figur 4, daß auch hier die Basiseinheit komplett vormontiert werden kann, einschließlich des Kegelrads 182. Auch die Anbaueinheit 112, bestehend aus dem Anbaugehäuse 112a, dem Spannfutter 138, der Kugellageranordnung 136, der Sicherungsmutter 140, dem Schraubring 142, dem Dichtungsring 144, dem zusätzlichen Kugellager 174, dem Gegenkegelrad 172, der Abstimmscheibe 190, der Befestigungsscheibe 176, der Befestigungsschraube 178 und dem Schraubdeckel 180, kann komplett zusammengebaut werden, bevor die Basiseinheit 110 und die Anbaueinheit 112 miteinander vereinigt werden, da die Befestigungsschrauben von außen zugänglich sind.

Die Schrauben 134 (Figur 5) sind von unten und außen zugänglich. Nach entfernen der Schrauben 134 und Zurückdrehen der Justierschrauben 194 (Figur 6) kann die Anbaueinheit 112 um 4 × 90° geschwenkt und anschließend wieder angeschraubt werden, wobei eine Trennung der Basiseinheit 110 von der Anbaueinheit 112 durch eine Madenschraube 156, die in eine Ringausnehmung 158 eingreift, verhindert wird.

Auch in der Ausfuhrungsform nach Figur 4 erkennt man einen Kühlmittelkanal 152, der bezüglich seines Verlaufs innerhalb des Basisgehäuses 110a identisch ist mit der Ausfuhrungsform nach Figur 1. Das Kühlmittel wird über die Kühlmittelringnut 151 auf zwei Kanäle verteilt und über die Spritzdüsen 150 auf das eingesetzte Werkzeug gesprüht (Figur 5).

Auch in der Ausfuhrungsform nach Figur 4 läßt sich die aus dem Spannfutter 138 der Kugellagerbaugruppe 136, der Sicherungsmutter 140, dem Dichtungsring 144 und dem Schraubring 142 bestehende Untereinheit komplett vormontieren, bevor der Einbau in das Anbaugehäuse 112a erfolgt.

Man erkennt ohne weiteres, daß bei der Ausfuhrungsform nach Figur 4 das Spannfutter 138 über das Kegelrad 182 und das Gegenkegelrad 172 in ständiger Antriebsverbindung mit der Eingangswellenanordnung 116, 118 steht.

Der Anbau an einem Revolverkopf einer Werkzeugmaschine erfolgt genauso wie im Zusammenhang mit Figur 1 beschrieben.

In Figur 6 ist durch zwei Stellschrauben 194 das Anbaugehäuse 112a gegenüber dem Basisgehäuse 110a um die Achse A der Eingangswellenbaugruppe 116, 118 winkeljustierbar, bevor die Schraubbolzen 134 endgültig angezogen werden. Der Zusammenbau des Gehäuses 110a, 112a erfolgt in der Weise, daß zunächst die beiden Gehäuse durch die Madenschraube 156 und deren Eingriff in die Ringnut 158 aneinander gesichert werden, und dann relativ zueinander in eine ungefähre Betriebslage eingestellt werden. Dann werden die Schrauben 134 gesetzt, aber noch nicht endgültig angezogen. Nunmehr kann durch Verstellung der Stellschrauben 194 eine Feinjustierung des Anbaugehäuses 112a um die Achse A erfolgen. Dann werden schließlich die Schraubbolzen 134 endgültig angezogen.

Die erfindungsgemäßen antriebsübertragenden Werkzeugaufnahmeeinrichtungen sind beispielsweise in einem Bearbeitungszentrum gemäß Fig. 8 anwendbar. Diese Fig. 8 stellt eine Draufsicht auf ein solches Bearbeitungszentrum dar, kann aber auch als Seitenansicht verstanden werden.

In der Fig. 8 ist die Spindel einer Werkzeugmaschine, beispielsweise einer Fräsmaschine, mit 211 bezeichnet. Die Spindel trägt ein Werkstück 213 in einem üblichen Spannfutter. An einem in den Richtungen R und L verfahrbaren Revolverträger ist ein

Revolver 215 um eine Achse 217 drehbar gelagert. Der Revolver 215 trägt Werkzeugaufnahmeeinrichtungen der in Fig. 1 dargestellten Art an der Stelle 219 und Werkzeugaufnahmeeinrichtungen der in Fig. 4 dargestelltenArt an der Stelle 221. Der Revolver kann außerdem bestückt sein mit stehenden Werkzeugen, z . B. mit Drehstählen für die Drehbearbeitung des

Werkstücks 213 und Bohrern für die zentrische Anbringung von Bohrungen an dem Werkstück 213.

Die Spindel 211 ist entweder kontinuierlich antreibbar, etwa dann, wenn ihre Außenumfangsflache in drehender Bearbeitung bearbeitet werden soll, oder wenn eine zentrische Bohrung oder Gewindebohrung in das Werkstück 213 von einem entsprechenden Werkzeug des Revolvers 215 eingeschnitten werden soll. Andererseits ist die Spindel auch schrittweise in diskrete

Positionen einstellbar, um mit den Werkzeugen des Revolvers 215 in diskreten Positionen an dem Werkstück 213 Bearbeitungen vornehmen zu können. Die Spindel kann dabei auf Rechtslauf und auf Linkslauf geschaltet werden, so daß alle denkbaren Drehoperationen möglich sind. Die Spindel ist hinsichtlich der Drehzahlen stufenlos steuerbar. Dies gilt auch für beliebige Spindelpositionen bei nichtrotierender Spindel, d. h.: außer allen denkbaren Drehoperationen kann das Werkstück auch bei Spindelstillstand in definierten Spindelpositionen stirnseitig und vornehmlich außermittig und außerdem überall auf der frei zugänglichen ümfangsflache gefräst, geschlitzt, gebohrt usw. werden. Der Revolver ist um seine Mittenachse in beiden Richtungen schwenkbar angeordnet und normalerweise immer auch mit nichtrotierenden Werkzeugen ausgerüstet, z. B. mit Drehmeißeln.

Claims

Patentansprüche

1. Eine Gruppe von antriebsübertragenden Werkzeugaufnahmeeinheiten zum Ankuppeln angetriebener Werkzeuge an einen mit einer Antriebswelle versehenen Hauptträger, insbesondere an einem Revolverkopf einer Werkzeugmaschine,

g e k e n n z e i c h n e t d u r c h die folgenden Merkmale: a) Jedes Mitglied der Gruppe umfaßt ein zum betriebsmäßig lösbaren Anbau an dem Hauptträger ausgebildetes Werkzeugaufnahmegehäuse (10a, 12a; 110a, 112a). b) In den Werkzeugaufnahmegehäusen (10a, 12a; 110a, 112a) ist ein Spannfutter (38, 138) für das jeweilige Werkzeug drehbar gelagert.

c) In den Werkzeugaufnahmegehäusen (10a, 12a; 110a, 112a) ist eine Eingangswellenbaugruppe (16, 18; 116, 118) drehbar gelagert, die einerseits zur axial fluchtenden Antriebsverbindung mit der Abtriebswelle des Hauptträgers und andererseits zur Antriebsverbindung mit dem jeweiligen Spannfutter (38; 138) ausgebildet ist. d) Bei mindestens einem Mitglied der Gruppe ist das Spannfutter (38) in Achsflucht mit der Eingangswellenbaugruppe (16, 18) angeordnet. e) Bei mindestens einem weiteren Mitglied der Gruppe ist die Achse des Spannfutters (138) gegenüber der Achse der Eingangswellenbaugruppe (116, 118) geneigt, vorzugsweise rechtwinkelig geneigt. f) Jedes Mitglied der Gruppe umfaßt eine für alle Mitglieder der Gruppe identische Basiseinheit (10;

110) mit für alle Mitglieder der Gruppe identischen, trägerseitigen Befestigungs- und Eingangskupplungsmitteln (10a1; 110a1 - 16a; 116a) zur Befestigung an einem vorbestimmten Typ von Hauptträger und zum Antriebsanschluß an dessen Abtriebswelle. g) Einzelne Mitglieder der Gruppe unterscheiden sich voneinander durch an der jeweiligen Basiseinheit betriebsmäßig unlösbar befestigte, unterschiedliche Anbaueinheiten (12; 112), in denen das jeweilige Spannfutter (38; 138) drehbar gelagert ist.

2. Eine Obergruppe von Gruppen gemäß Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Basiseinheiten (10; 110) der Mitglieder einzelner Gruppen sich von den Basiseinheiten der Mitglieder anderer Gruppen durch unterschiedliche, trägerseitige Befestigungs- und Eingangskupplungsmittel unterscheiden, die zur Befestigung an unterschiedlichen Typen von Hauptträgern und zur Antriebsverbindung mit deren Abtriebswellen ausgebildet sind.

3. Eine Obergruppe nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Basiseinheiten (10; 110) der einzelnen Gruppen, von der unterschiedlichen Ausbildung der trägerseitigen Befestiungs- und Eingangskupplungsmittel (10a1; 110a1 - 16; 116a) abgesehen, prinzipiell gleich ausgebildet sind.

4. Eine Gruppe von antriebsübertragenden Werkzeugaufnahmeeinheiten zum Ankuppeln angetriebener Werkzeuge an einen mit einer Abtriebswelle versehenen Hauptträger, insbesondere an einem Revolverkopf einer Werkzeugmaschine,

gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: a) Jedes Mitglied der Gruppe umfaßt ein zum betriebsmäßig lösbaren Anbau an dem Hauptträger ausgebildetes Werkzeugaufnahmegehäuse (10a, 12a). b) In den Werkzeugaufnahmegehäusen (10a, 12a) ist ein Spannfutter (38) für das jeweilige Werkzeug drehbar gelagert. c) In den Werkzeugaufnahmegehäusen (10a, 12a) ist eine Eingangswellenbaugruppe (16, 18) drehbar gelagert, die einerseits zur axial fluchtenden Antriebsverbindung mit der Abtriebswelle des Hauptträgers und andererseits zur Antriebsverbindung mit dem jeweiligen Spannfutter (38) ausgebildet ist. d) Jedes Mitglied der Gruppe weist eine Basiseinheit (10) auf, die sich von anderen Mitgliedern der Gruppe durch unterschiedliche, zur Befestigung an verschiedenen Typen von Hauptträgern und zum Antriebsanschluß an deren Abtriebswellen geeignete, trägerseitige Befestigungs- und Eingangskupplungsmittel (10a1 - 16a) unterscheidet. e) Alle Mitglieder der Gruppe weisen identische, an der jeweiligen Basiseinheit (10) befestigte Anbaueinheiten (12) auf, in denen das jeweilige Spannfutter (38) drehbar gelagert ist.

5. Eine Gruppe nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Basiseinheiten (10), von der unterschiedlichen Ausbildung der trägerseitigen Befestigungs- und Eingangskupplungsmittel (10a1 - 16a) abgesehen, prinzipiell gleich ausgebildet sind.

6. Basiseinheit für eine Gruppe von antriebsübertragenden Werkzeugaufnahmeeinheiten für angetriebene Werkzeuge, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: a) Sie umfaßt ein Basisgehäuse (10a; 110a) mit trägerseitigen Befestigungsmitteln (10a1; 110a1) zur betriebsmäßig lösbaren Befestigung an einem Hauptträger. b) Sie umfaßt eine in dem Basisgehäuse (10a; 110a)

drehbar gelagerte Eingangswellenbaugruppe (16, 18; 116, 118) mit trägerseitigen Eingangskupplungsmitteln (16a; 116a) zum Antriebsanschluß an eine Abtriebswelle des Hauptträgers. c) Das Basisgehäuse (10a; 110a) ist dazu ausgebildet, wahlweise mit einem Anbaugehäuse (12a) eines ersten Typs von Anbaueinheit (12), vorzugsweise betriebsmäßig unlösbar, verbunden zu werden, welches im Zustand der Verbindung ein in Achsflucht zu der Eingangswellenbaugruppe (16, 18) liegendes Spannfutter (38) lagert, oder mit einem Anbaugehäuse (112a) eines zweiten Typs von Anbaueinheit (112), vorzugsweise betriebsmäßig unlösbar, verbunden zu werden, welches im Zustand der Verbindung ein gegen die Achse der Eingangswellenbaugruppe (116, 118) geneigtes, vorzugsweise rechtwinkelig geneigtes, Spannfutter (138) lagert. d) Das Basisgehäuse (10a; 110a) ist dazu ausgebildet, wahlweise einen werkzeugfernen Spannfutterschaftteil (38a) eines Spannfutters (38) des ersten Typs von Anbaueinheit (12) aufzunehmen oder einen Kegelradschaftteil (184) eines Kegelrads (182) aufzunehmen, welches mit einem Gegenkegelrad (172) des Spannfutters (138) des zweiten Typs von Anbaueinheit (112) in Eingriff tritt.

7. Basiseinheit nach Anspruch 6, weiter gekennzeichnet durch das Merkmal:

Ein Zwischenkupplungsstück (13; 118) der Eingangswellenbaugruppe (16, 18; 116, 118) ist dazu ausgebildet, wahlweise mit einem Komplementärzwischenkupplungsstück (43) des Spannfutterschaftteils (38a) des ersten Typs von Anbaueinheit (12) in Eingriff zu treten oder mit einem entsprechenden Komplementärzwischenkupplungsstück (156) des Kegelradschaftteils (184).

8. Basiseinheit nach Anspruch 5 oder 7

dadurch gekennzeichnet,

daß in einer 3ohrung ein vormontiertes Radiallager (45; 146) angeordnet ist, welches sowohl für die Aufnahme des Spannfutterschaftteils (38a) als auch für die Aufnahme des Kegelradschaftteils (134) geeignet ist.

9 . 3asiseinheit nach einem der Ansprüche 7 und 8,

dadurch gekennzeichnet,

daß sie eine vormontierte Kupplungshülse (13, 118) der Eingangswellenbaugruppe (16, 13; 116, 118) drehbar lagere, in welche einerseits ein trägernaher Eingangswellenabschnitt, und andererseits wahlweise das Komplementärzwischenkupplungsstück (48; 186) des Spannfutterschaftteils (38a) oder des Kegelradschafteils (184) antriebskuppelnd einsteckbar ist.

10. 3asiseinheit nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet,

daß die vormontierte Kupplungshulse (13; 118) für die Aufnahme des trägernahen Eingangswellenabschnitts (15; 115) und/oder für die Aufnahme des Kcmplementärzvischenkupplungsstücks (48; 135) des Spannfutterschaftteils (38a) bzw. des Kegelradschaftteils (134) ein Polygonir.nenprofil besitzt.

11 . Basiseinheit nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Eingangswellenabschnitt (15; 116) in der vormontierten Kupplungshulse (18; 118) axial gesichert ist.

12. Basiseinheit nach Anspruch 11,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Eingangswellenabschnitt (16; 116) in einem ihn unverdrehbar aufnehmenden Polygoninnenprofil der Kupplungshulse (18; 118) durch ein Aussenpolygonelement (21; 121) axial gesichert ist, welches in das angepaßte Innenpolygonprofil der Kupplungshulse (18; 118) axial einschiebbar und in einer radial inneren Ausdrehung (19; 119) der Kupplungshulse (13; 113) in eine axial festgelegte Stellung verdrehbar ist und in dieser sicherbar ist.

13. Basiseinheit nach Anspruch 12,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Polygonelement (21; 121) in der verdrehten Stellung durch Verstiftung mit dem Eingangswellenabschnitt (16; 116) sicherbar ist.

14. 3asiseinheit nach einem der Ansprüche 6 bis 13.,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Kegelrad (182) an der Eingangswellenbaugruppe (116; 118) axial sicherbar und verspannbar ist.

15. Ein Satz von Anbaueinheiten zum Anbau an eine Basiseinheit nach einem der Ansprüche 7 bis 14,

Gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: a) Eine erste Anbaueinheit (12) umfaßt ein Anbaugehause (12a), in welchem ein Spannfutter (38) - im angebauten Zustand betrachtet - in Achsflucht zu der Eingangswellenbaugruppe (16, 18) der Basiseinheit (10) gelagert ist. b) Eine zweite Anbaueinheit (112) umfaßt ein Anbaugehause (112a), in. welchem ein Spannfutter (138) - im angebauten Zustand betrachtet - in winkliger Achslage, vorzugsweise in rechtwinkliger Achslage, zu der Eingangswellenbaugruppe (116, 118) gelagert ist. c) Das erste und das zweite Anbaugehause (12a; 112a) sind entsprechend der unterschiedlichen Achslage des jeweiligen Spannfutters (38; 138) unterschiedlich. d) Die Spannfutter (38; 138) der ersten und der zweiten Anbaueinheit (12; 112) sind miteinander identisch. e) Das Komplementärzwischenkupplungsstück (148) des Spannfutterschaftteils (138a) der zweiten Anbaueinheit (112) greift antriebsübertragend in das Gegenkegelrad (172) ein.

16. Ein Satz von Anbaueinheiten nach Anspruch 15,

dadurch gekennzeichnet,

da.5 das jeweilige Spannfutter (38; 138) in dem jeweiligen Anbaugehäuse (12a; 112a) der ersten und der zweiten Anbaueinheit (12; 112) wenigstens teilweise durch identische Lagerbaugruppen (36; 136) gelagert ist.

17. Ein Satz von Anbaueinheiten nach einem der Ansprüche 15 und 16,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Spannfutter (38; 138) der ersten und der zweiten Anbaueinheit (12; 112) in dem jeweiligen Anbaugehause (12a; 112a) durch identische Sicherungsmittel (42; 132), insbesondere Schraubringe (42, 142), gesichert sind.

18. Ein Satz von Anbaueinheiten nach einem der Ansprüche

15 bis 17,

dadurch gekennzeichnet,

daß mindestens eine der ersten und der zweiten Anbaueinheiten (12; 112) vor dem Anbau an der Basiseinheit (10; 110) komplett vormontierbar ist.

19 . Ein Satz von Anbaueinheiten nach einem der Ansprüche

16 bis 18,

dadurch gekennzeichnet,

daß die identischen Lagerbaugruppen (36; 136) der Spannfutter (38; 138) der ersten und der zweiten Anbaueinheit (12; 112) mit dem jeweiligen Spannfutter (38; 138) vor dem Einbau in das jeweilige Anbaugehause (12a; 112a) vormontierbar sind.

20. Ein Satz von Anbaueinheiten nach einem der Ansprüche

15 bis 19 ,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Anbaugehäuse (112a) der zweiten Anbaueinheit (112) in verschiedenen Winkellagen um die Achse (A) der Eingangswellenbaugruppe (116, 118) an dem Basisgehäuse (110a) der 3asiseinheit (110) befestigbar ist.

21. Ein Satz von Anbaueinheiten nach Anspruch 20,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Anbaugehäuse (112a) der zweiten Anbaueinheit (112) in verschiedenen diskreten Winkellagen um die Achse (A) der Eingangswellenbaugruppe (116, 118) an dem Basisgehäuse (110a) der Basiseinheit (110) befestigbar ist.

22. Ein Satz von Anbaueinheiten nach Anspruch 21,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Anbaugehause (112a) der zweiten Anbaueinheit (112) in jeder der diskreten Winkellagen in einem kleinen Winkelbereich kontinuierlich winkelverstellbar ist.

23. Ein Satz yon Anbaueinheiten nach einem der Ansprüche

15 bis 22,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Anbaugehäuse (112a) der zweiten Anbaueinheit (112) in der Anbauposition an dem Basisgehäuse (110a) der 3asiseinheit (110) gegenüber diesem Basisgehäuse (110a) vor Anbringung endgültiger Befestigungsmittel (134) zwischen dem Anbaugehause (112a) und dem Basisgehäuse (110a) gegenüber dem Basisgehäuse (110a) um die Achse (A) der Eingangswellenbaugruppe (116, 118) frei drehbar und durch vorläufige Sicherungsmittel (156, 158) gegen Abheben von dem Basisgehäuse (110a) in Achsrichtung der Eingangswellenbaugruppe (116, 118) gesichert ist.