WO1997043069A1 - Werkzeugrevolver und werkzeugmaschine - Google Patents

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WO1997043069A1
WO1997043069A1 PCT/DE1997/000845 DE9700845W WO9743069A1 WO 1997043069 A1 WO1997043069 A1 WO 1997043069A1 DE 9700845 W DE9700845 W DE 9700845W WO 9743069 A1 WO9743069 A1 WO 9743069A1
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tool
tool turret
motor
machine
bearing part
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PCT/DE1997/000845
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English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Bergmann
Berthold Bauer
Walter Bauer
Arnold Jennemann
Original Assignee
Witzig & Frank Turmatic Gmbh
Vickers Systems
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Publication date
Priority claimed from DE19642975A external-priority patent/DE19642975C2/de
Application filed by Witzig & Frank Turmatic Gmbh, Vickers Systems filed Critical Witzig & Frank Turmatic Gmbh
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    • B23Q39/042Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being arranged to operate simultaneously at different stations, e.g. with an annular work-table moved in steps with circular arrangement of the sub-assemblies
    • B23Q39/044Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being arranged to operate simultaneously at different stations, e.g. with an annular work-table moved in steps with circular arrangement of the sub-assemblies having at least one tool station cooperating with each work holder, e.g. multi-spindle lathes
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    • B23Q2220/00Machine tool components
    • B23Q2220/002Tool turrets

Definitions

  • the invention relates to a tool turret for a machine tool, in particular for machining Werx pieces, and to such a machine tool and, in particular, a multi-station machine tool.
  • Machine tools with one or more work spindles which are arranged at one or more work stations, are used for the precise machining of workpieces.
  • Tools held on the work spindles serve to carry out different machining operations on the workpiece. As a rule, these should be carried out with high accuracy and gucer processing quality.
  • the time available is limited with regard to cost-effective production and should be reduced as far as possible. This leads to high ones Spindle speeds and required drive power and rapid positioning movements of the workpiece and / or tool.
  • a machine tool with a central work space surrounded by a machine frame in which a parts carrier for workpieces to be machined is arranged.
  • the star or disk-shaped parts carrier holding the workpieces on its circumferential side is provided with an adjusting device which switches it in steps by a vertical vertical axis from workstation to workstation.
  • At least one work spindle is arranged on each workstation. whose axis of rotation is horizontally aligned.
  • At least one work spree is with one
  • Tool turret which has a rotating head rotatably mounted about an inclined axis.
  • the tool turret is designed as a crown turret.
  • the rotary head has four work spindles, the axes of rotation of which lie on a conical jacket.
  • the working spindles of the crown turret are simultaneously driven by bevel gear from the central drive spindle.
  • the individual work spindles can be equipped with different tools, which, if required, can be transferred from their rest position to their work position by rotating the rotary head and brought into engagement with the workpiece, the other tools running freely.
  • a tool turret in particular for lathes, is known from DE 32 02 042 C2.
  • the tool turret includes a disk-like basic body, which can be rotated about a predetermined axis at a corresponding bearing and indexing device and can be locked in predetermined rotational positions.
  • the basic body is made up of several Provide openings that are parallel to its axis of rotation.
  • the receiving openings serve to receive and secure tool holders, each of which has a corresponding shank.
  • a drive shaft leads through
  • Angular gear or directly connected to the rotating tool.
  • the drive shaft is provided with a pinion. All pinions mesh with a common, driven gear ring, which on the base body to the
  • Axis of rotation is rotatably mounted coaxially.
  • the gear rim is connected to a drive motor via a further gear.
  • a tool turret for a multi-spindle automatic turret lathe with drive of only one work spindle is known from DE 32 16 891 A1.
  • This tool turret which is designed as a crown turret, has a rotary head with several working spindles rotatably mounted on this. Each working spindle is provided on its outer end with a jaw chuck for holding a tool.
  • a coupling half of a claw coupling arrangement is fastened to the respective inner end.
  • a corresponding, matching claw coupling half is held at the end on an axially displaceable drive shaft which is aligned with the work spindle in the working position.
  • the coupling arrangement enables the selective drive of only the work spindle located in the active position.
  • the tool turret has a base support with a rotary head rotatably mounted on it, which can be locked in different rotary positions.
  • Several rotary work spindles are rotatably mounted on the rotary head, which are set up to hold tools ⁇
  • Tool turret is then designed as a crown turret or star turret.
  • Each work spindle is permanently assigned its own motor arrangement which drives it in rotation. This allows separate control of the individual work spindles to be achieved independently of one another Required idling and considerable drive power is saved at higher speeds.
  • the possibility is opened up to accelerate a work spindle while it is moving from its rest position into its working position is experienced. This enables time to be saved because in the working position no separate time is required to couple and accelerate the work spindle
  • the motor arrangements which can be both hydraulic and other drive devices, such as, for example, electric motors, are connected to a corresponding energy or power source via line means, the line means making a relative movement of the motor arrangements held on the rotary head with respect to the common or enable a group of separate energy sources.
  • This energy source in the case of hydraulic motor arrangements a corresponding hydraulic pump device, is preferably in the immediate vicinity of the
  • Tool turrets that is, if possible, arranged on the base support.
  • This makes short lines possible, which can be formed by corresponding channels in the turret and the base support.
  • This makes it possible to dispense with pipes and hoses, which increases the rigidity of the drive train formed from the hydraulic pump, duct and hydraulic motor.
  • a high degree of rigidity is particularly advantageous with regard to the machining result to be achieved.
  • the motor assemblies can be of the same design as well as different. It is possible, for example, to arrange a motor arrangement for slow speeds and high torques on one work spindle and a snow-running motor arrangement with rather lower torques on another work spindle.
  • a control device for controlling the energy flow from the energy source to the motor arrangement (s) can serve to switch the individual work spindles on and off.
  • the control device can be designed such that it is possible to influence the speed of the torque and / or the direction of rotation of the work spindle.
  • the motor arrangement can be designed both as a displacement machine and as a turbomachine, that is to say a turbine.
  • the displacement machine is preferably hydraulically driven and it can have an adjustable displacement volume.
  • the work spindle can be driven by the displacement machine either directly or as an over or under-reducing intermediate gear. This also applies to a turbomachine serving as a motor arrangement.
  • a compact, space-saving drive for the tools is created, which because of the small number of the torque / force transmitting devices and gear elements can have a reduced noise level.
  • the changeable unit can be fastened to the rotary head by means of a flange plug-in or threaded connection.
  • a displacement machine This is preferably operated with a liquid pressure medium, such as hydraulic oil.
  • a liquid pressure medium such as hydraulic oil.
  • the hydraulic oil can also be used as a coolant and / or lubricant for the tool turret.
  • the swash plate machine is preferred. This can be designed so that it delivers a constant torque and reaches the required speeds of the work spindle. In addition, it can be designed as a controllable machine if the swash plate inclination is adjustable.
  • the oil motor forms a hydrostatic transmission for driving the work spindle.
  • the hydrostatic transmission makes it possible in a structurally simple manner to achieve almost any orientation of the work spindle.
  • the energy transfer from the hydraulic pump to the displacement machine can be achieved in a technically simple manner with the tool turret.
  • Fig. 1 shows a multi-station rotary cycle machine tool with several processing units and with a tool turret according to the invention, in a side view, partially in the axial
  • FIG. 2 shows a tool turret of the multi-station rotary cycle machine tool according to FIG. 1, in a modified embodiment and on a different scale
  • FIG. 3 shows the tool turret according to FIG. 2 with six interchangeable units of identical design, containing machining spindles, in a front view,
  • FIGS. 2 and 3 shows the tool turret according to FIGS. 2 and 3, in a longitudinal sectional view with a cut through two mutually opposite
  • FIG. 5 shows a tool turret in a modified embodiment with the exchangeable units removed, in a schematic longitudinal section
  • the multi-station machine tool 1 shown in FIG. 1 has a machine frame 1 a designed as a welded construction in the manner of a closed cage.
  • the cage-like machine frame la sits on a central foot 2 and is provided on the bottom with a central chip removal opening 3.
  • the machine frame 1 has a disk-shaped upper wall 5 which is parallel to the floor and which is connected to the floor wall at its periphery by means of bow-shaped construction elements 6.
  • a disk-shaped workpiece carrier 7 On the upper wall 5 is a disk-shaped workpiece carrier 7 by means of a
  • Bearing device 8 is mounted for rotation about a vertical switching axis 9.
  • the workpiece carrier 7 is provided with workpiece clamping devices 10 on its circumference.
  • a switching drive 11 is used for step-by-step advancement of the workpiece carrier 7.
  • Machining units 12 are held in corresponding bearing bushes of the frame 1, which have spindles projecting into the interior of the machine frame 1 and driven by means of drive devices 13.
  • each machining unit 12 has a feed device 14 for a quill 15 supporting the spindle.
  • a tool turret 16 which is designed as a crown turret, is placed on the sleeve 15 of the machining unit 12a shown on the right in FIG. 1.
  • the tool turret 16 explained in detail at a later point has four work spindles 17, on each of which tools 18, 19, 20 are held. While the tool 18 faces a workpiece held on the workpiece carrier 7 and engages with it can be brought, the other tools 19, 20 are in the rest position.
  • the tools 18, 19, 20 can change their position cyclically and thus be transferred successively to the working position.
  • the tool turret 16 is illustrated in an embodiment having a total of six working spindles 17a to 17f in simplified form in FIGS. 2 to 4 and in FIG. 5 in a somewhat more detailed longitudinal section illustration.
  • the tool turret 16 has a bearing part 22 which is fastened to the sleeve 1 r or another linearly guided slide. Such a slide can, if necessary, be provided with the direction of movement radially to the switching axis 9, parallel to this or, if appropriate, also at right angles thereto.
  • the bearing part 22 has a central bearing pin 23, on the cylindrical outer surface of which an essentially frustoconical rotary head 24 is held.
  • an annular groove 25 is formed concentrically to the bearing pin 23 in a surface adjoining the latter, and a rotary and locking device 26 is at least partially received therein.
  • the intermediate ring 27 is provided with a toothing 31 on its radially inner edge area facing the rotary head 24, the teeth being arranged in the radial direction.
  • An opening connected to the bearing part 22 is seated in the opening defined by the intermediate ring 27 Abutment ring 32 with a toothing likewise running in the radial direction, the number of teeth of which coincides with the toothing 31.
  • the rotary head 24 has on its side facing the bearing part 22 an annular groove 34 in which an annular piston 36 receiving an annular piston 36 is seated.
  • the axially movable ring piston 36 has a toothing opposite the toothing 31 and the toothing of the abutment ring 32, which toothing is in or out of engagement with them depending on the axial position of the ring piston 36.
  • the ring piston 36 thus locks the rotary head 24 on the bearing part 22 in finely graduated positions.
  • Corresponding annular working spaces are used for the axial positioning of the annular piston 36 and can be acted upon by a pressure medium, such as hydraulic oil, for example, by means of control lines or channels 38, 39 which are only indicated schematically.
  • the rotary head 24 is fixed axially with a bearing ring 41 seated on the journal 23, which is seated in an open-edged annular groove surrounding the through opening 33 of the rotary head 24.
  • the working spindles 17 (17a to 17f) are each mounted on interchangeable units 51 (51a to 51f) which are detachably held on the rotary head 24 and in corresponding openings 52 (52a to 52f ) of the rotary head 24 are used. 3, they are arranged at regular intervals from one another.
  • the axes of rotation 53 (53a to 53f) defined by the work spindles 17 each enclose the same angle with a pivot axis 54 defined by the through hole 33. If necessary, the axes of rotation 53 of the interchangeable units also define different angles 51 with respect to the pivot axis 54.
  • the openings 52 of the rotary head 24 are, as is evident from the section IV-IV (FIG. 3) shown in FIG. 4, independent of the design of the respective change unit 51.
  • the interchangeable units 51 have the same configuration, but different ones can also be used on the rotary head 24
  • the exchangeable units 51 which can be detachably fastened to the rotary head 24, contain drive units and can be removed from the rotary head 24 as a whole
  • the changing units 51 are each provided with their own swashplate 56 serving as a motor arrangement, the output of which forms a unit with the work spindle 17.
  • supply conduits 61 which lead from the respective bottom of the openings 52 to the wall of the through bore 33, are shown in FIG.
  • Another supply channel 63 leads through the bearing part 22 to a hydraulic pump, not shown.
  • the feed channel 63 mounts on the cylindrical outer surface of the bearing pin 23 at a point at which it communicates with the channel 61 of the change unit 51 in the working position.
  • the hydraulic pump feeding the channel 63 is preferably arranged on or in the immediate vicinity of the bearing part 22 and can be driven, for example, by the drive device 13 (FIG. 1) via a shaft.
  • a return channel 62 leads away from the respective bottom of the opening 52 and also opens at the wall of the through hole 33
  • a return duct 64 leads through the bearing part 22 to the return duct 62 of the change unit 51 located in the working position.
  • coolant duct 58 penetrating the bearing part 22 (pin 23) and a duct 57 m to the rotary head 24 are provided, at least Communicate with each other in a rotary position of the rotary head 24.
  • Oil collecting grooves 67, 68, between which the channels 63, 64 are arranged, are used in the bearing journal 23 to receive leakage oil.
  • Corresponding channels lead back to the hydraulic system from the oil collecting grooves 67, 68.
  • the channels 57, 58 and the channels 61, 62; 63, 64 form a valve device 65 in the manner of a tap, which is actuated by rotating the rotary head 24 and in each case only connects one swash plate machine 56 to the hydraulic system.
  • the change unit 51 is shown separately in FIG. 6.
  • the change unit 51 includes a spindle housing 71, which includes a hollow cylindrical housing section 72 and a cover section 74. These can be screwed together or connected in some other way and formed in one piece.
  • the work spindle 17 is rotatably supported in the spindle housing 71 by means of a plurality of roller bearings 76, 77, 78, which are held with their outer rings in corresponding bearing seats of the housing section 72.
  • the roller bearings 76, 77, 78 sit on the working spindle 17 with their inner sleeves.
  • diagonally opposed annular shoulders 81, 82 on the housing shield 72 are used or the work spindle 17.
  • the swashplate motor 56 whose output is driven by the work spindle, is used to drive the work spindle 17 17 is identical and to which an annular cylinder block 83 belongs.
  • the cylinder block 83 Parallel to its central through bore, the cylinder block 83 has a plurality of cylinder bores arranged on a common circle coaxial to the axis of rotation 53, in each of which a working piston 87 is seated and axially displaceable. A total of seven, nine or more working pistons 87 are provided. A larger number of pistons can improve the synchronization and reduce the installation space required.
  • the pistons 87 each define a working space 88 in the cylinder bores, which leads through a passage 89 to a control head 91.
  • This rests with a plane surface extending in the radial direction on a flat end face of the cylinder block 83.
  • the control head 91 has two arcuate control channels 92, 93 which are arranged in such a way that they each communicate with the passage channel 89 over a larger range of rotation.
  • the control channel 92 is connected to an inlet channel 94, while the control channel 93 is connected to an outlet channel 96 (FIG. 6).
  • the inlet and outlet channels 94, 96 end at the other end on the control head so that the inlet channel 94 communicates with the inlet channel 61 and the outlet channel 96 with the return channel 62 when the exchange unit 51 is inserted into the opening 52.
  • control channels 92, 93 can also be formed in the cylinder block 83 instead of in the control head 91. They each extend over an angular range of preferably not quite 180 °, with a separation at the top and bottom dead center of the pistons 87. Realize the high pressure side from the low pressure side.
  • the pistons 87 are provided with a spherical joint head 101 which is pivotably mounted in an annular slide shoe 102.
  • Each joint head 101 extends through a recess in a bearing plate 103, which bears against an angular sleeve 104, and a recess in a perforated plate 106, which are arranged coaxially with the axis of rotation 53.
  • the sliding shoe 102 is supported on a flat sliding surface 107 of a non-rotatably arranged counter bearing 108.
  • the sliding surface 107 closes with the axis of rotation 53 an angle em different from 90 °, so that the pistons 87 execute a sinusoidally oscillating movement with the cylinder block 83 when the working spindle 17 rotates uniformly.
  • the swash plate machine designed in this way is of a type partially enclosing the hydraulic motor 56
  • Motor housing 109 received, which is sleeve-shaped and is non-rotatably in the housing section 72. With an inward-pointing radial flange 111, the motor housing 109 supports the counter bearing 108 on the spindle housing 71.
  • Rolling bearings 113, 114 serve for rotatably mounting the cylinder block 83 in the opening 52 of the rotary head 24.
  • An extension 112 extending up to the control head 91 is formed on the spindle housing 71 and forms a bearing seat for the outer rings of the roller bearings 113, 114.
  • a sealing air channel 116 is provided, which opens into an annular groove 117 provided on the cover section 74.
  • the lubrication and cooling of the exchange unit 51 is realized via the hydraulic supply.
  • an outlet channel 118 is provided, which disposes of the interior space of the spindle housing 71 starting from an annular groove 119 formed next to the roller bearing 78. This is separated from the annular groove 117 via a sealing ring 120
  • a correspondingly profiled coaxial receiving opening 170 is formed on the work spindle 17 for the direct receiving of tools or chucks.
  • the through opening 122 is connected to the receiving opening 170, with the connecting tube 123 projecting from the end of the changing unit 51 being rotatably mounted
  • the machine tool 1 described so far works as follows
  • the annular piston 36 is axially pressurized transferred ring flat in the front into the rear axial position, with which he with its teeth, the rotary head 24 non-rotatably couples with the bearing part 22 and thereby determines the rotational position.
  • the pivoting movement of the rotary head 24 connects the supply duct 61 and the return duct 62 of the exchange unit 51 to the supply duct 63 and the return duct 64 of the bearing part 22, which has been converted into the working position by the rotational movement.
  • the other exchange units 51 and work spindles 17 are inactive, the corresponding feed channels 51 and return channels 62 being closed by the outer circumferential surface of the pivot pin 23. The relevant work spindles 17 are thus largely blocked.
  • Hydraulic oil is now pumped through the supply channel 63 under considerable pressure to the swash plate machine 56, which runs at a speed corresponding to the volume flow and drives the work spindle 17 accordingly.
  • the swash plate machine 56 of the exchange unit 51 to be swiveled in the active position can already start up during the swiveling process, thereby saving time.
  • the workpiece is machined as desired by a feed movement of the sleeve 15.
  • individual sleeves 15 can also be provided with a hydraulic drive device, which is fed by an adjacently arranged or a central hydraulic pump.
  • a machine tool 1 has a tool turret 16 which has a plurality of separately driven work spindles 17.
  • Hydrostatic drives such as a swash plate machine 56, are preferably used as drive devices.

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Abstract

Eine Werkzeugmaschine (1) weist an wenigstens einer Arbeitsstation einen Werkzeugrevolver (16) auf, der mehrere separat angetriebene Arbeitsspindeln (17) aufweist. Als Antriebseinrichtungen dienen vorzugsweise hydrostatische Antriebe, wie bspw. eine Taumelscheibenmaschine (56).

Description

Werkzeugrevolver und Werkzeugmaschine
Die Erfindung betrifft einen Werkzeugrevolver für eine Werkzeugmaschine zur insbesondere spanabhebenden Bearbeitung von Werxstücken sowie eine solche Werkzeug¬ maschine und im speziellen eine Mεhrstationen-Werkzeug- maschme .
Zur präzisen spanabhebenden Bearbeitung von Werk- stücken dienen Werkzeugmaschinen mit einer oder mehreren Arbeitsspindeln, die bei einer oder mehreren Arbeite - Stationen angeordnet sind. An den Arbeitsspindeln gehal¬ tene Werkzeuge dienen dazu, unterschiedliche Bearbeitun¬ gen an dem Werkstück durchzuführen. Diese sollen m der Regel mit hoher Genauigkeit und gucer Bearbeitungsςuali - tat ausgeführt werden. Die zur Verfügung stehende Zeit ist im Hinblick auf eine kostengünstige Fertigung be¬ schränkt und möglichst zu reduzieren. Dies führt zu hohen Spindeldrehzahlen und erforderlichen Antriebsleistungen und zu schnellen Positionierbewegungen des Werkstuckes und/oder Werkzeuges .
Aus der DE 39 41 480 C2 ist eine Werkzeugmaschine mit einem zentralen, von einem Maschinengestell umgebenen Arbeitsraum bekannt, in dem ein Teiletrager für zu be¬ arbeitende Werkstucke angeordnet ist. Der die Werkstucke an seiner Umfangsseite haltende Stern- oder scheibenfor- mige Teiletrager ist mit einer Versteileinrichtung ver¬ sehen, die diesen in Schritten um eine vertikale Hoch- achse von Arbeitsstation zu Arbeitsstation weiterschal- tet An jeder Arbeitsstation ist wenigstens eine Arbeics- spindel angeordnet, deren Drehachse horizontal ausgench- tet ist. Wenigstens eine Arbeitsspmdel ist mit einem
Werkzeugrevolver versehen, der einen um eine Schragachse drehbar gelagerten Drehkopf aufweist. Der Werkzeugrevol¬ ver ist als Kronenrevolver ausgebildet Der Drehkopf weist dazu vier Arbeitsspindeln auf, deren Drehachsen auf einem Kegelmantel liegen. Die Arbeitsspindeln des Kronen¬ revolvers sind über Kegelradgetriebe von der zentralen Antriebsspindel her gleichzeitig angetrieben.
Die einzelnen Arbeitsspindeln können mit unter- schiedlichen Werkzeugen bestuckt sein, die ]e nach Bedarf durch Verdrehung des Drehkopfes aus ihrer Ruheposition m ihre Arbeitsposition überfuhrt und mit dem Werkstuck in Eingriff gebracht werden, wobei die anderen Werkzeuge frei laufen.
Aus der DE 32 02 042 C2 ist ein Werkzeugrevolver insbesondere für Drehmaschinen bekannt. Zu dem Werkzeug¬ revolver gehört ein scheibenartiger Grundkorper, der an einer entsprechenden Lager- und Indexieremπchtung um eine vorgegebene Achse drehbar und in vorgegebenen Dreh¬ stellungen arretierbar ist . Der Grundkorper ist mit mehreren, auf einem gemeinsamen Kreis liegenden Aufnahme- Öffnungen versehen, die zu seiner Drehachse parallel sind. Die Aufnahmeöffnungen dienen der Aufnahme und Sicherung von Werkzeughaltern, die dazu jeweils einen entsprechenden Schaft aufweisen. Durch den Schaft jedes Werkzeughalters führt eine Antriebswelle, die über ein
Winkelgetriebe oder direkt mit dem drehend anzutreibenden Werkzeug verbunden ist. An ihrem aus dem Schaft ragenden Ende ist die Antriebswelle mit einem Ritzel versehen. Alle Ritzel kämmen mit einem gemeinsamen, drehend ange- triebenen Zahnkranz, der an dem Grundkörper zu dessen
Drehachse koaxial drehbar gelagert ist . Der Zahnkranz ist über ein weiteres Getriebe mit einem Antriebsmotor ver¬ bunden.
Während bei diesem Werkzeugrevolver alle Werkzeug¬ spindeln gleichzeitig angetrieben sind, ist aus der DE 32 16 891 AI ein Werkzeugrevolver für einen Mehr¬ spindel-Revolverdrehautomaten mit Antrieb nur einer Arbeitsspindel bekannt. Dieser als Kronenrevolver ausge- bildete Werkzeugrevolver weist einen Drehkopf mit mehre¬ ren drehbar an diesem gelagerten Arbeitsspindeln auf. Jede Arbeitsspindel ist an ihrem außenliegenden Ende mit einem Backenfutter zur Aufnahme eines Werkzeuges ver¬ sehen. An dem jeweiligen innenliegenden Ende ist eine Kupplungshälfte einer Klauenkupplungsanordnung befestigt. Eine entsprechende, dazu passende Klauenkupplungshälfte ist endseitig an einer axial verschiebbaren Antriebswelle gehalten, die mit der jeweils in Arbeitsstellung befind¬ lichen Arbeitsspindel fluchtet. Die Kupplungsanordnung ermöglicht den selektiven Antrieb lediglich der in Aktiv¬ position befindlichen Arbeitsspindel .
Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, einen Werkzeugrevolver und eine Werkzeugmaschine zu schaffen, der bzw. die vielseitige Bearbeitungsmöglichkeiten zulas¬ sen. Diese Aufgabe wird durch den Werkzeugrevolver und durch die Werkzeugmaschine nach Anspruch 13 gelost
Der Werkzeugrevolver weist einen Grundtrager mit einem daran drehbar gelagerten Drehkopf auf, der m unterschiedlichen Drehpositionen arretierbar ist An dem Drehkopf sind mehrere Arbeitsspindeln drehbar gelagert, die zur Aufnahme von Werkzeugen eingerichtet sind Die Arbeitsspindeln können sowohl parallel zueinander als auch unterschiedlich ausgerichtet sein, wobei der Werk¬ zeugrevolver dann als Kronenrevolver oder Sternrevolver ausgebildet ist Jeder Arbeitsspindel ist eine eigene Motoranordnung fest zugeordnet, die diese drehend an¬ treibt Dadurch kann eine separate Steuerung der emzel- nen Arbeitsspindeln unabhängig voneinander erreicht werden Bspw können nicht benotigte Arbeitsspindeln stillgesetzt werden, wodurch ansonsten für den Leerlauf erforderliche und bei höheren Drehzahlen beträchtliche Antriebsleistung eingespart wird Außerdem wird die Möglichkeit eröffnet, eine Arbeitsspindel bereits zu beschleunigen, wahrend sie aus ihrer Ruheposition in ihre Arbeitsposition überfuhrt wird. Dies ermöglicht eine Zeiteinsparung, weil in Arbeitsposition keine gesonderte Zeit zum Kuppeln und Beschleunigen der Arbeitsspindel erforderlich ist
Der Aufbau mit gesonderten Motoranordnungen für jede Arbeitsspindel und fester Zuordnung zu diesen ermöglicht auf konstruktiv einfache Weise auch den Aufbau von Werk- zeugrevolvern mit unterschiedlichen Teilungen, Achsver¬ satz, unterschiedlichen Spmdeldrehzahlen oder ähnlichen Besonderheiten
Wenn lediglich die jeweils benotigte Arbeitsspindel angetrieben wird, wahrend die anderen Arbeitsspindeln stillstehen, wird über die oben genannte Reduzierung der Antriebsleistung hinaus eine erhöhte Lebensdauer des Werkzeugrevolvers erreicht. Entsprechende Lagereinrich¬ tungen der Arbeitsspindeln bleiben in Ruhe, wenn die Arbeitsspindeln nicht arbeiten, womit Wärmeentwicklung und Verschleiß vermindert sind.
Die Motoranordnungen, die sowohl hydraulische als auch andere Antriebseinrichtungen, wie bspw. Elektromoto¬ ren, sein können, sind über Leitungsmittel mit einer entsprechenden Energie- oder Leistungsquelle verbunden, wobei die Leitungsmittel eine Relativbewegung der an dem Drehkopf gehaltenen Motoranordnungen in Bezug auf die gemeinsame oder eine Gruppe separater Energiequellen ermöglichen. Diese Energiequelle, im Falle hydraulischer Motoranordnungen eine entsprechende Hydraulikpumpeinrich- tung, ist vorzugsweise in unmittelbarer Nähe zu den
Werkzeugrevolvern, das heißt möglichst an dem Grundträ¬ ger, angeordnet. Dadurch werden kurze Leitungen möglich, die durch entsprechende Kanäle in dem Drehkopf und dem Grundträger gebildet sein können. Damit wird der Verzicht auf Rohre und Schläuche möglich, was die Steifigkeit des aus Hydraulikpumpe, Kanal und Hydraulikmotor gebildeten Antriebsstranges erhöht. Eine hohe Steifigkeit ist ins¬ besondere im Hinblick auf das zu erzielende Bearbeitungs¬ ergebnis von Vorteil. Im Hinblick darauf ist es auch vorteilhaft, wenn die genutzten Fluiddrücke ein vorbe¬ stimmtes Maß nicht übersteigen. Andernfalls könnten Kompressionseffekte des verwendeten Druckmittels oder Fluids zu Nachgiebigkeiten im Antriebsstrang führen.
Die Motoranordnungen können sowohl untereinander gleich als auch unterschiedlich ausgebildet sein. Es ist bspw. möglich, an einer Arbeitsspindel eine Motoranord¬ nung für langsame Drehzahlen und hohe Drehmomente und an einer anderen Arbeitsspindel eine schneilaufende Motor- anordnung mit eher geringeren Drehmomenten anzuordnen. Eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Energie¬ flusses von der Energiequelle zu der bzw. den Motoranord¬ nungen kann dazu dienen, die einzelnen Arbeitsspindeln ein- und auszuschalten. Außerdem kann die Steuereinnch- tung so ausgelegt sein, daß eine Beeinflussung der Dreh¬ zahl des Drehmomentes und/oder der Drehrichtung der Arbeitsspindel möglich wird.
Die Motoranordnung kann sowohl als Verdrangermaschi- ne als auch als Strömungsmaschine, das heißt Turbine, ausgebildet sein. Die Verdrangermaschine ist vorzugsweise hydraulisch angetrieben und sie kann ein einstellbares Verdrangervolumen aufweisen. Die Arbeitsspindel kann von der Verdrangermaschine sowonl direkt als auch uner ein über- oder untersetzendes Zwischengetriebe angetrieben sein. Dies gilt auch für eine als Motoranordnung dienende Strömungsmaschine. In beiden Fallen ist es zweckmäßig, die Motoranordnung mit der Arbeitsspindel als wechselbare Antriebseinheit auszubilden, die bedarfsweise von dem Werkzeugrevolver abgenommen und ausgewechselt werden kann. Dadurch wird nicht nur die Wartung und/oder Repara¬ tur erleichtert sondern auch die Anpassung des Werkzeug¬ revolvers und der Werkzeugmaschine an unterschiedliche Bearbeitungsaufgaben auf einfache Weise möglich Außerdem wird ein kompakter, platzsparender Antrieb für die Werk¬ zeuge geschaffen, der wegen der geringen Anzahl der drehmoment-/kraftύbertragenden Einrichtungen und Getrie¬ beelemente einen verminderten Lärmpegel aufweisen kann.
Die Wechselemheit kann mittels einer Flansch-Steck¬ oder Gewindeverbindung an dem Drehkopf befestigt sein Dadurch wird es möglich, beim Werkzeugwechsel anstelle einzelner Werkzeuge mit Werkzeugen vorbestuckte Wechsel- einheiten m den Drehkopf einzusetzen, wobei die an der Wechselemheit vorgesehene Motoranordnung die für das betreffende Werkzeug erforderlichen speziellen Merkmale, bspw. hinsichtlich der Antriebsleistung der Drehzahl und des Drehmoments, aufweist.
Unabhängig von der Anzahl der an dem Werkzeugrevol- ver vorgesehenen Arbeitsspindeln und unabhängig von deren genauer Anordnung ist es zweckmäßig, diese mittels einer Verdrängermaschine anzutreiben. Diese wird vorzugsweise mit einem flüssigen Druckmittel, wie bspw. Hydrauliköl, betrieben. Damit ist eine hohe Leistungsdichte erreich- bar, wodurch die Antriebseinrichtung relativ kompakt wird. Dies gilt insbesondere, wenn das Hydrauliköl unter einem hohen Druck zugeführt wird. Das Hydrauliköl kann zusätzlich als Kühl- und/oder Schmiermittel für den Werkzeugrevolver genutzt werden.
Obwohl als Verdrängermaschine prinzipiell eine Vielzahl von hydrostatisch arbeitenden Hydraulikantrieben oder Ölmotoren in Frage kommt, wird die Taumelscheibenma¬ schine bevorzugt. Diese kann so ausgelegt werden, daß sie ein konstantes Drehmoment abgibt und die erforderlichen Drehzahlen der Arbeitsspindel erreicht. Darüber hinaus kann sie als regelbare Maschine ausgeführt werden, wenn die Neigung der Taumelscheibe einstellbar ist.
Unabhängig von der konkreten Ausführungsform des
Ölmotors bildet dieser in Verbindung mit einer Hydraulik¬ pumpe und entsprechenden Übertragungskanälen ein hydro¬ statisches Getriebe zum Antrieb der Arbeitsspindel. Das hydrostatische Getriebe ermöglicht auf konstruktiv ein- fache Weise, nahezu beliebige Ausrichtungen der Arbeits¬ spindel zu erzielen. Die Energieübertragung von der Hydraulikpumpe zu der Verdrängermaschine ist bei dem Werkzeugrevolver auf technisch einfache Weise erreichbar.
Die vorstehend diskutierten Vorzüge gelten in glei¬ chem Maße für Werkzeugmaschinen, die mit entsprechenden Werkzeugrevolvern versehen sind. Merkmale vorteilhafter Ausführungsformen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:
Fig. 1 eine Mehrstationen-Rundtakt-Werkzeugmaschine mit mehreren Bearbeitungseinheiten und mit einem erfindungsgemäßen Werkzeugrevolver, in einer Seitenansicht, teilweise im axialen
Schnitt und in schematischer Darstellung,
Fig. 2 ein Werkzeugrevolver der Mehrstationen-Rund¬ takt-Werkzeugmaschine nach Fig. 1, in einer abgewandelten Ausführungsform und in einem anderen Maßstab,
Fig. 3 den Werkzeugrevolver nach Fig. 2 mit sechs untereinander gleich ausgebildeten, Be- arbeitungsspindeln enthaltenden Wechseleinhei¬ ten, in einer Vorderansicht,
Fig. 4 den Werkzeugrevolver nach den Fig. 2 und 3, in einer Längsschnittdarstellung mit Schnittfüh- rung durch zwei einander gegenüberliegende
Wechseleinheiten,
Fig. 5 einen Werkzeugrevolver in einer abgewandelten Ausführungsform mit abgenommenen Wechseleinhei- ten, in einer schematisierten Längsschnittdar¬ stellung und
Fig. 6 eine Wechseleinheit mit hydraulischem Spindel¬ antrieb, in längsgeschnittener Darstellung. Beschreibung
Die in Fig. 1 dargestellte Mehrstationen-Werkzeug¬ maschine 1 weist ein als Schweißkonstruktion nach Art eines geschlossenen Käfigs ausgebildetes Maschinengestell la auf. Das käfigartige Maschinengestell la sitzt auf einem zentralen Fuß 2 und ist bodenseitig mit einer zen¬ tralen Späneabführöffnung 3 versehen.
Das Maschinengestell 1 weist eine zu dem Boden parallele, scheibenförmige, obere Wand 5 auf, die an ihrem Umfang über bügeiförmige Konstruktionselemente 6 mit der Bodenwand verbunden ist. An der oberen Wand 5 ist ein scheibenförmiger Werkstückträger 7 mittels einer
Lagereinrichtung 8 um eine vertikale Schaltachse 9 dreh¬ bar gelagert . An seinem Umfang ist der Werkstückträger 7 mit Werkstückspannvorrichtungen 10 versehen. Ein Schalt¬ antrieb 11 dient zur schrittweisen Weiterschaltung des Werkstückträgers 7.
In entsprechenden Lagerbüchsen des Gestells 1 sind Bearbeitungseinheiten 12 gehaltert, die in den Innenraum des Maschinengestelles 1 ragende und mittels Antriebsein- richtungen 13 angetriebene Spindeln aufweisen. Außerdem weist jede Bearbeitungseinheit 12 eine Vorschubeinrich¬ tung 14 für eine die Spindel lagernde Pinole 15 auf .
Auf die Pinole 15 der in Fig. 1 rechts dargestellten Bearbeitungseinheit 12a ist ein Werkzeugrevolver 16 aufgesetzt, der als Kronenrevolver ausgebildet ist. Der im einzelnen an späterer Stelle erläuterte Werkzeugrevol¬ ver 16 weist bei dem in Fig. 1 veranschaulichten Aus¬ führungsbeispiel vier Arbeitsspindeln 17 auf, an denen jeweils Werkzeuge 18, 19, 20 gehalten sind. Während das Werkzeug 18 einem an dem Werkstückträger 7 gehaltenen Werkstück gegenübersteht und mit diesem in Eingriff gebracht werden kann, befinden sich die anderen Werkzeuge 19, 20 in Ruheposition. Durch Drehung des Werkzeugrevol- vers 16 um eine im Winkel zu den Werkzeugen 18, 19, 20 angeordnete Achse können die Werkzeuge 18, 19, 20 ihre Position zyklisch tauschen und somit nacheinander in Arbeitsposition überführt werden.
Der Werkzeugrevolver 16 ist in einer insgesamt sechs Arbeitsspindeln 17a bis 17f aufweisenden Ausführungsform vereinfacht in den Fig. 2 bis 4 und in Fig. 5 in einer etwas detaillierteren Langsschnittdarstellung veranschau¬ licht. Der Werkzeugrevolver 16 weist ein Lagerteil 22 auf, das an der Pinole lr oder einem anderweitigen, linear geführten Schlitten befestigt ist Ein solcher Schlitten kann bedarfsweise mit Bewegungsrichtung radial zu der Schaltachse 9, parallel zu dieser oder gegebenen¬ falls auch rechtwinklig dazu vorgesehen werden.
Das Lagerteil 22 weist einen zentralen Lagerzapfen 23 auf, auf dessen zylindrischer Außenflache ein im wesentlichen kegelstumpfformiger Drehkopf 24 gehalten ist. An dem Lagerteil 22 ist konzentrisch zu dem Lager¬ zapfen 23 in einer sich an diesen anschließenden Fläche eine Ringnut 25 ausgebildet, von der eine Dreh- und Arretiereinrichtung 26 wenigstens teilweise aufgenommen ist. Zu dieser gehört ein über einen Zwischenring 27 mit dem Drehkopf 24 verbundener, koaxial zu dem Lagerzapfen 23 angeordneter außenverzahnter Zahnkranz 28. Dieser steht mit einem nicht weiter dargestellten Ritzel in Verbindung, dessen Antriebswelle durch eine in dem Lager¬ teil 22 ausgebildete Öffnung 29 fuhrt.
An seinem radial innen liegenden und dem Drehkopf 24 zugewandten Randbereich ist der Zwischenring 27 mit einer Verzahnung 31 versehen, wobei die Zähne in Radialrichtung angeordnet sind In der von dem Zwischenring 27 definier¬ ten Öffnung sitzt ein mit dem Lagerteil 22 verbundener Widerlagerring 32 mit einer ebenfalls in Radialrichtung verlaufenden Verzahnung, deren Zähnezahl mit der Ver¬ zahnung 31 übereinstimmt.
Unmittelbar im Anschluß an eine zur Aufnahme des
Lagerzapfens 23 vorgesehene Durchgangsöffnung 33 weist der Drehkopf 24 an seiner dem Lagerteil 22 zugewandten Seite eine Ringnut 34 auf, in der ein einen Ringkolben 36 aufnehmender Ringzylinder 37 sitzt. Der axial bewegliche Ringkolben 36 weist eine der Verzahnung 31 und der Ver¬ zahnung des Widerlagerringes 32 gegenüberliegende Ver¬ zahnung auf, die mit diesen in Abhängigkeit von der Axialposition des Ringkolbens 36 in oder außer Eingriff steht. Damit bewirkt der Ringkolben 36 eine Arretierung des Drehkopfes 24 an dem Lagerteil 22 in feingestuften Positionen. Zur Axialpositionierung des Ringkolbens 36 dienen entsprechende ringförmige Arbeitsräume, die über lediglich schematisch angedeutete Steuerleitungen oder -kanäle 38, 39 mit einem Druckmittel, wie bspw. Hydrauli- köl, beaufschlagbar sind.
Der Drehkopf 24 ist axial mit einem auf dem Lager¬ zapfen 23 sitzenden Lagerring 41 fixiert, der in einer randoffenen, die Durchgangsöffnung 33 des Drehkopfes 24 umgebenden Ringnut sitzt.
Wie aus den Fig. 2 bis 4 hervorgeht, sind die Ar¬ beitsspindeln 17 (17a bis 17f) jeweils an Wechseleinhei¬ ten 51 (51a bis 51f) gelagert, die lösbar an dem Drehkopf 24 gehalten und in entsprechende Öffnungen 52 (52a bis 52f) des Drehkopfes 24 eingesetzt sind. Sie sind dabei, wie aus Fig. 3 hervorgeht, in regelmäßigen Abständen voneinander angeordnet. Die von den Arbeitsspindeln 17 definierten Drehachsen 53 (53a bis 53f) schließen im Beispiel mit einer von der Durchgangsbohrung 33 definier¬ ten Schwenkachse 54 jeweils den gleichen Winkel ein. Bedarfsweise können die Drehachsen 53 der Wechseleinhei- ten 51 bezüglich der Schwenkachse 54 auch unterschiedli¬ che Winkel definieren.
Die Offnungen 52 des Drehkopfes 24 sind, wie aus dem in Fig. 4 dargestellten Schnitt IV-IV (Fig 3) hervor¬ geht, unabhängig von der Ausbildung der jeweiligen Wechselemheit 51 untereinander gleich ausgebildet. Im vorliegenden Ausfuhrungsbeispiel stimmen auch die Wech¬ selemheiten 51 m ihrer Ausbildung miteinander uberein, jedoch können an dem Drehkopf 24 auch unterschiedliche
Wechselemheiten mit gleichen Außenabmessungen vorgesehen werden. Die losbar an dem Drehkopf 24 befestigten Wech¬ selemheiten 51 enthalten Antriebseinheiten und können im ganzen von dem Drehkopf 24 abgenommen werden
Die Wechselemheiten 51 sind jeweils mit einer eigenen, als Motoranordnung dienenden Taumelscheibenma- schme 56 versehen, deren Abtrieb mit der Arbeitsspindel 17 eine Einheit bildet. Zur Versorgung der Taumelschei- benmaschme 56 mit als Antriebsmedium dienendem, unter Druck stehendem Hydrauliköl dienen aus Fig. 5 ersicht¬ liche Zuleitungskanale 61, die von dem jeweiligen Boden der Offnungen 52 zu der Wandung der Durchgangsbohrung 33 fuhren. Ein weiterer Zuleitungskanal 63 fuhrt durch das Lagerteil 22 zu einer nicht weiter dargestellten Hydrau- likpumpe. Der Zuleitungskanal 63 mundet dabei an der zylindrischen Mantelflache des Lagerzapfens 23 an einer Stelle, an der er mit dem Kanal 61 der in Arbeitsposition befindlichen Wechselemheit 51 kommuniziert Die den Kanal 63 speisende Hydraullkpumpe ist vorzugsweise an oder m unmittelbarer Nahe von dem Lagerteil 22 angeord¬ net und kann bspw. von der Antriebsemrichtung 13 (Fig 1) über eine Welle angetrieben sein.
Neben dem Zuleitungskanal 61 fuhrt von dem jewei¬ ligen Boden der Öffnung 52 ein Rucklaufkanal 62 weg, der ebenfalls an der Wandung der Durchgangsbohrung 33 mündet Durch das Lagerteil 22 führt ein Rücklaufkanal 64 zu dem Rücklaufkanal 62 der m Arbeitsposition befindlichen Wechselemheit 51. Zur Kühlmittelversorgung der Werkzeuge (Werkzeuginnenkühlung) sind em das Lagerteil 22 (Zapfen 23) durchsetzender Kühlmittelkanal 58 und ein Kanal 57 m dem Drehkopf 24 vorgesehen, die wenigstens m einer Drehstellung des Drehkopfes 24 miteinander kommunizieren. Zur Aufnahme von Lecköl dienen in dem Lagerzapfen 23 vorgesehene Ölsammelnute 67, 68, zwischen denen die Kanäle 63, 64 angeordnet sind. Von den Ölsammelnuten 67, 68 führen entsprechende Kanäle zu dem Hydrauliksystem zurück. Die Kanäle 57, 58 und die Kanäle 61, 62; 63, 64 bilden eine Ventileinrichtung 65 nach Art eines Hahnes, die durch Drehung des Drehkopfes 24 betätigt wird und jeweils lediglich eine Taumelscheibenmaschine 56 mit dem Hydrauliksystem verbindet.
In Fig. 6 ist die Wechselemheit 51 separat darge¬ stellt. Zu der Wechselemheit 51 gehört em Spindelge- häuse 71, zu dem ein hohlzylindπscher Gehäuseabschnitt 72 und em Deckelabschnitt 74 gehören. Diese können miteinander verschraubt oder anderweitig verbunden sowie einstückig ausgebildet sein.
In dem Spindelgehäuse 71 ist die Arbeitsspindel 17 mittels mehrerer Wälzlager 76, 77, 78 drehbar gelagert, die mit ihren Außenringen in entsprechenden Lagersitzen des Gehäuseabschnittes 72 gehalten sind. Mit ihren Innen- rmgen sitzen die Wälzlager 76, 77, 78 auf der Arbeits- spmdel 17. Zur Übertragung von Axialkräften von dem an der Arbeitsspindel 17 gehaltenen Werkzeug auf das Spin¬ delgehäuse 71 dienen einander diagonal gegenüberliegende Ringschultern 81, 82 an dem Gehäuseabschmtt 72 bzw. der Arbeitsspindel 17.
Zum Antrieb der Arbeitsspindel 17 dient der Taumel- scheibenmotor 56, dessen Abtrieb mit der Arbeitsspindel 17 identisch ist und zu dem ein ringförmiger Zylinder¬ block 83 gehört.
Parallel zu seiner mittigen Durchgangsbohrung weist der Zylinderblock 83 mehrere auf einem gemeinsamen Kreis koaxial zu der Drehachse 53 angeordnete Zylinderbohrungen auf, in denen jeweils abgedichtet und axial verschiebbar ein Arbeitskolben 87 sitzt. Insgesamt sind sieben, neun oder mehr Arbeitskolben 87 vorgesehen. Eine größere Kolbenzahl kann den Gleichlauf verbessern und den erfor¬ derlichen Bauraum reduzieren.
Mit ihren Stirnflächen definieren die Kolben 87 in den Zylinderbohrungen jeweils einen Arbeitsraum 88, der über einen Durchlaßkanal 89 zu einem Steuerkopf 91 führt. Dieser liegt mit einer sich in Radialrichtung erstrecken¬ den Planfläche an einer ebenen Stirnfläche des Zylinder¬ blockes 83 an. Zur Steuerung der Taumelscheibenmaschine weist der Steuerkopf 91 zwei kreisbogenförmige Steuerka- näle 92, 93 auf, die so angeordnet sind, daß sie jeweils über einen größeren Drehbereich mit dem Durchlaßkanal 89 kommunizieren. Der Steuerkanal 92 steht mit einem Ein¬ laßkanal 94 in Verbindung, während der Steuerkanal 93 mit einem Auslaßkanal 96 in Verbindung steht (Fig. 6) . Der Ein- und der Auslaßkanal 94, 96 münden anderenends stirn¬ seitig so an dem Steuerkopf, daß der Einlaßkanal 94 mit dem Zuleitungskanal 61 und der Auslaßkanal 96 mit dem Rücklaufkanal 62 kommuniziert, wenn die Wechseleinheit 51 in die Öffnung 52 eingesetzt ist.
Die Steuerkanäle 92, 93 können anstelle in dem Steuerkopf 91 auch in dem Zylinderblock 83 ausgebildet sein. Sie erstrecken sich jeweils über einen Winkelbe¬ reich von vorzugsweise nicht ganz 180°, wobei sie im oberen und im unteren Totpunkt der Kolben 87 eine Tren- nung der Hochdruckseite von der Niederdruckseite reali¬ sieren.
An ihrem von den Arbeitsräumen 88 abliegenden Ende sind die Kolben 87 mit einem kugelförmigen Gelenkkopf 101 versehen, der in einem ringförmigen Gleitschuh 102 schwenkbar gelagert ist. Jeder Gelenkkopf 101 durchgreift eine Ausnehmung einer Lagerplatte 103, die an einer Winkelhülse 104 anliegt, sowie eine Ausnehmung einer Lochplatte 106, die koaxial zu der Drehachse 53 angeord¬ net sind. Der Gleitschuh 102 stützt sich an einer ebenen Gleitfläche 107 eines unverdrehbar angeordneten Gegen¬ lagers 108 ab. Die Gleitfläche 107 schließt mit der Drehachse 53 einen von 90° verschiedenen Winkel em, so daß die Kolben 87 bei gleichmäßiger Drehung der Arbeits¬ spindel 17 mit dem Zylinderblock 83 eine sinusförmig schwingende Bewegung ausführen.
Die so ausgebildete Taumelscheibenmaschine ist von einem den Hydraulikmotor 56 teilweise umschließenden
Motorgehäuse 109 aufgenommen, das hülsenförmig ausgebil¬ det ist und unverdrehbar in dem Gehäuseabschnitt 72 steckt. Mit einem nach innen weisenden Radialflansch 111 stützt das Motorgehäuse 109 das Gegenlager 108 an dem Spindelgehäuse 71 ab.
Zur drehbaren Lagerung des Zylinderblockes 83 in der Öffnung 52 des Drehkopfes 24 dienen Wälzlager 113, 114, deren Innenringe auf dem Zylinderblock 83 sitzen. An dem Spindelgehäuse 71 ist ein bis zu dem Steuerkopf 91 rei¬ chender Fortsatz 112 ausgebildet, der einen Lagersitz für die Außenringe der Wälzlager 113, 114 bildet.
Zum Schutz der Arbeitsspindel 17 gegen Verschmutzung ist ein Sperrluftkanal 116 vorgesehen, der in einer an dem Deckelabschnitt 74 vorgesehenen Ringnut 117 mündet . Die Schmierung und Kühlung der Wechseleinheit 51 wird über die Hydraulikzufuhr realisiert. Zum Abfuhren von in dem Spindeigehause anfallendem Schmieröl oder Leckageol von der Taumelscheibenmaschme 56 ist em Ablaufkanal 118 vorgesehen, der den Gehausemnenraum des Spindeigehauses 71 ausgehend von einer neben dem Walzlager 78 ausgebilde¬ ten Ringnut 119 entsorgt. Diese ist von der Ringnut 117 über einen Dichtungsring 120 getrennt
Zur direkten Aufnahme von Werkzeugen oder Spann- futtern ist an der Arbeitsspindel 17 eine entsprechend profilierte koaxiale Aufnahmeoffnung 170 ausgebildet An die Aufnahmeoffnung 170 schließt sich em Durchgangskanal 122 an, m dem em endseitig aus der Wechselemheit 51 ragendes Anschlußrohr 123 drehbar gelagert sitzt
Die insoweit beschriebene Werkzeugmaschine 1 arbei¬ tet wie folgt
An den Werkstuckspannvorrichtungen 10 der in Fig 1 veranschaulichten Werkzeugmaschine 1 gehaltene Werkstücke werden durch Drehung des Werkstucktragers 7 nacheinander zu den Arbeitsstationen gefuhrt Em an dem Werkzeugre¬ volver 16 ankommendes Werkstuck wird dort so lange posi¬ tioniert, bis die erforderlichen Arbeiten ausgeführt sind. Dazu wird der Werkzeugrevolver 16 jeweils so ge¬ schwenkt, daß die gewünschte Arbeitsspindel 17 mit dem daran gehaltenen Werkzeug 18 in Arbeitsposition kommt Wie aus Fig. 5 ersichtlich, wird dazu der Ringkolben 36 in seine axial vordere Position überfuhrt, so daß der Drehkopf 24 von dem Tragerteil 22 entkoppelt ist Mit dem nicht weiter dargestellten Antrieb wird der Zahnkranz 28 unter Mitnahme des Drehkopfes 24 nun m die gewünschte Position um die von dem Lagerzapfen 23 definierte Schwenkachse 54 gedreht Ist die Zielposition wenigstens naherungsweise erreicht, wird der Ringkolben 36 durch Druckbeaufschlagung seiner axial vorn liegenden Ring¬ flache in die hintere Axialposition überfuhrt, womit er mit seiner Verzahnung den Drehkopf 24 unverdrehbar mit dem Lagerteil 22 kuppelt und dabei die Drehposition festlegt .
Durch die Schwenkbewegung des Drehkopfes 24 werden der Zuleitungskanal 61 und der Rücklaufkanal 62 der Wechseleinheit 51 mit dem Zuleitungskanal 63 und dem Rücklaufkanal 64 des Lagerteiles 22 verbunden, die durch die Drehbewegung in Arbeitsposition überführt worden ist. Die anderen Wechseleinheiten 51 und Arbeitsspindeln 17 sind inaktiv, wobei die entsprechenden Zuleitungskanäle 51 und Rücklaufkanäle 62 von der Außenumfangsflache des Drehzapfens 23 verschlossen sind. Die betreffenden Ar¬ beitsspindeln 17 sind somit weitgehend blockiert.
Durch den Zuleitungskanal 63 wird nun Hydrauliköl unter erheblichem Druck zu der Taumelscheibenmaschme 56 gepumpt, die mit einer dem Volumenstrom entsprechenden Drehzahl läuft und die Arbeitsspindel 17 entsprechend antreibt . Bei entsprechender Gestaltung der Ventilein¬ richtung 65 kann die Taumelscheibenmaschine 56 der in Aktivposition zu schwenkenden Wechseleinheit 51 schon während des Schwenkvorganges anlaufen, wodurch Zeit gespart wird. Durch eine Zustellbewegung der Pinole 15 wird das Werkstück wie gewünscht bearbeitet.
Alternativ können einzelne Pinolen 15 ebenfalls mit einer hydraulischen Antriebseinrichtung versehen sein, die von einer benachbart angeordneten oder einer zen- tralen Hydraulikpumpe gespeist wird.
Eine Werkzeugmaschine 1 weist an wenigstens einer Arbeitsstation einen Werkzeugrevolver 16 auf, der mehrere separat angetriebene Arbeitsspindeln 17 aufweist. Als An- triebseinrichtungen dienen vorzugsweise hydrostatische Antriebe, wie bspw. eine Taumelscheibenmaschine 56.

Claims

Patentansprüche
1 Werkzeugrevolver (16) für eine Werkzeugmaschine (1) zur insbesondere spanabhebenden Bearbeitung von Werkstucken,
mit einem Lagerteil (22) , der zur Verbindung mit der Werkzeugmaschine (1) eingerichtet ist,
mit einem Drehkopf (24) , der mittels einer Lager- emπchtung (23) an dem Lagerteil (22) drehbar gelagert
mit einer Arretiereinrichtung (26) , mittels derer der Drehkopf (24) in unterschiedlichen Drehpositionen unverdrehbar mit dem Lagerteil (22) verbindbar ist,
mit wenigstens zwei an dem Drehkopf (24) drehbar gelagerten Arbeitsspindeln (17) , die mit Mitteln (170) zur Aufnahme von Werkzeugen (18) versehen sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß an dem Werkzeugrevolver (16) wenigstens zwei
Motoranordnungen (56) vorgesehen sind, die jeweils ein¬ zeln einer der Arbeitsspindeln (17) fest zugeordnet und dazu eingerichtet sind, diese drehend anzutreiben
2 Werkzeugrevolver nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Motoranordnungen (56) über Leitungs- mittel (58, 63, 64) mit einer Energiequelle zur Versor¬ gung der Motoranordnungen (56) mit geeigneter Antriebs¬ leistung verbunden sind.
3. Werkzeugrevolver nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Energiequelle an dem Lagerteil (22) angeordnet ist .
4. Werkzeugrevolver nach Anspruch 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß zwischen der Energiequelle und der Motor¬ anordnung (56) eine Steuereinrichtung (65) zur Steuerung des Energieflusses von der Energiequelle zu der Motor¬ anordnung (56) angeordnet ist
5. Werkzeugrevolver nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Motoranordnung (56) eine durch unter Druck stehendes Fluid betreibbare Antriebseinrichtung ist, die als Verdrangermaschine ausgebildet ist.
6 Werkzeugrevolver nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Motoranordnung eine durch unter Druck stehendes Fluid betreibbare Antriebseinrichtung isc, die als Strömungsmaschine ausgebildet ist
7. Werkzeugrevolver nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoranordnung (56) als Wechsel¬ emheit (51) ausgebildet ist
8. Werkzeugrevolver nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß zur gesteuerten Verdrehung des Drehkopfes (24) gegen den Lagerteil (22) eine Dreheinrichtung (26) vorgesehen ist .
9 Werkzeugrevolver nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsspindel (17) die Abtriebs¬ welle der Verdrangermaschine ist
10. Werkzeugrevolver nach Anspruch 5, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Verdrängermaschine (56) abtriebs- seitig nichtuntersetzt mit der Arbeitsspindel (17) ver¬ bunden ist .
11. Spindelkopf nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das als Antriebsmedium dienende unter Druck stehende Fluid außerdem Kühlmittel ist.
12. Werkzeugmaschine (1) zur insbesondere spanabhe¬ benden Bearbeitung von Werkstücken, insbesondere Mehr¬ stationen-Werkzeugmaschine (1) , mit einem Werkzeugrevol¬ ver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11.
13. Werkzeugmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoranordnungen (56) über Lei¬ tungsmittel (58, 63, 64) mit einer Energiequelle zur Versorgung der Motoranordnungen (56) mit geeigneter Antriebsleistung verbunden sind und daß die Energiequelle an dem Lagerteil (22) angeordnet ist.
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