Die Erfindung betrifft eine Drehmaschine, inbesondere Langdreh¬ maschine zum Bearbeiten stangenförmigen Werkstoffs, mit

- einer Hauptspindel, die in einem Spindelstock gelagert ist und eine Hauptachse definiert,

- mindestens einem ersten Werkzeugträger, der auf einer Seite einer die Hauptachse enthaltenden Mittelebene der Drehmaschine angeordnet, radial zur Hauptachse zustellbar und mit mindestens einem Werkzeughalter für Werkzeuge zum umfangsseitigen Bear¬ beiten eines an der Hauptspindel gehaltenen Werkstücks be¬ stückbar ist,

- gegebenenfalls einem zweiten Werkzeugträger (34) , der auf der entgegengesetzten Seite der Mittelebene (YZ) angeordnet und ebenfalls radial zustellbar und mit mindestens einem Werkzeug¬ halter (36) für Werkzeuge zum umfangsseitigen Bearbeiten eines an der Hauptspindel (18) gehaltenen Werkstücks (Wl) bestückbar ist,

- einem dritten Werkzeugträger, der dem Spindelstock gegenüber¬ liegend angeordnet, axial zur Hauptspindel zustellbar, mit mehreren Werkzeughaltern zum vorderseitigen Bearbeiten des an der Hauptspindel gehaltenen Werkstücks bestückbar und nachein¬ ander in mehrere Stellungen schaltbar ist, in denen je einer dieser Werkzeughalter zur Hauptspindel ausgerichtet ist,

- einer Gegenspindel, die im Wechsel mit den Werkzeughaltern des dritten Werkzeugträgers axial zur Hauptspindel ausrichtbar ist, um von ihr ein Werkstück zu übernehmen, und

- einem vierten Werkzeugträger, der gegen die Hauptachse seit¬ lich versetzt angeordnet und mit mehreren Werkzeughaltern für Werkzeuge zum rückseitigen Bearbeiten des an der Gegenspindel gehaltenen Werkstücks bestückbar ist,

- wobei die Gegenspindel mit jedem Werkzeughalter am vierten Werkzeugträger auf einer gemeinsamen, zur Hauptachse parallelen Achse ausrichtbar ist.

Als Automaten gestaltete Langdrehmaschinen, im folgenden Lang¬ drehautomaten genannt, arbeiten üblicherweise entweder nach dem Prinzip "Schweizer" oder nach dem Prinzip "Offenbacher". In beiden Fällen verarbeiten Langdrehautomaten stangenförmigen Werkstoff. Geschieht dies nach dem Prinzip "Schweizer", so be¬ wegt sich der Spindelstock während des Drehens längs der Haupt¬ achse und schiebt dabei den Werkstoff durch eine stillstehende Führungsbüchse hindurch in den Arbeitsbereich mindestens eines seitlichen Werkzeugträgers, der sich während des Drehens norma¬ lerweise nicht in Richtung der Hauptachse bewegt. Beim Arbeiten nach dem Prinzip "Offenbacher" wird der Werkstoff zu Beginn jedes Arbeitszyklus um eine Werkstofflänge vorgeschoben, um dann während des Drehens nicht mehr axial bewegt zu werden; hingegen werden die Führungsbüchse und der oder die seitlichen Werkzeugträger während des Drehens in Richtung der Hauptachse zur Arbeitspindel hin verschoben. In beiden Fällen stützt die Führungsbüchse den Werkstoff während des Drehvorganges ab. Die Erfindung ist nicht auf eines dieser beiden Arbeitsprinzipien beschränkt.

Bei einem bekannten, nach dem Prinzip "Schweizer" arbeitenden Langdrehautomaten (Prospekt SR-16/20 der STAR MICRONICS CO., LTD. von 1995) sind drei der vier Werkzeugträger sogenannte Linearrevolver, das sind Werkzeugträger mit mehreren in einer Reihe parallel zueinander angeordneten Werkzeughaltern, von denen jeweils einer durch eine geradlinige Schaltbewegung des Linearrevolvers in Arbeitsstellung bringbar ist. Der erste Linearrevolver ist oberhalb der waagerecht liegenden Haupt¬ spindel auf einem senkrecht zustellbaren Schlitten angeordnet und trägt mehrere senkrecht nach unten weisende Drehstähle, die durch waagerechte, zur Hauptachse orthogonale Schaltbewegungen in Arbeitsstellung bringbar sind. Der zweite Linearrevolver ist seitlich neben der Hauptspindel auf einem waagerecht, orthogo-

nal zur Hauptachse zustellbaren Schlitten angeordnet und trägt mehrere Bohr- bzw. Fräswerkzeuge, die durch senkrechte Schalt¬ bewegungen in Arbeitsstellung bringbar sind. Der dritte Linear¬ revolver und die Gegenspindel sind auf einem der Hauptspindel axial gegenüberliegenden und in Richtung der Hauptachse sowie normal dazu waagerecht verstellbaren Schlitten angeordnet; der dritte Linearrevolver trägt mehrere waagerecht nebeneinander angeordnete, parallel zur Hauptachse ausgerichtete Werkzeug¬ halter für je einen Bohrer oder dergleichen. Schließlich ist am Spindelstock seitlich neben der Hauptspindel ein vierter Werkzeugträger mit mehreren Werkzeughaltern für parallel zur Hauptachse waagerecht nebeneinander angeordnete Werkzeuge be¬ festigt. Mit dieser bekannten Drehmaschine kann jeweils ein an der Hauptspindel gespanntes Werkstück zu einem gegebenen Zeit¬ punkt von einem Werkzeug umfangsseitig und von einem anderen Werkzeug an seiner vorderen Stirnseite bearbeitet werden, während ein zweites, an der Gegenspindel gespanntes Werkstück von einem Werkzeug an oder ausgehend von seiner hinteren Stirn¬ fläche bearbeitet wird.

Eine ähnliche Drehmaschine der eingangs beschriebenen Gattung ist aus EP 0 613 745 AI bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehmaschine, inbesondere Langdrehmaschine zum Bearbeiten stangenförmigen Werkstoffs, derart weiterzubilden, daß eine größere Anzahl Arbeitsgänge gleichzeitig, jedoch ohne Kollisionsgefahr, ausge¬ führt werden kann.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß ausgehend von einer Drehmaschine der eingangs beschriebenen Gattung dadurch gelöst, daß

- die von dem ersten und gegebenenfalls zweiten Werkzeugträger und deren Werkzeughaltern beanspruchten Arbeitsräume zwischen sich und der Mittelebene Freiräume freilassen, die sich mit zunehmendem Abstand von der Hauptachse erweitern, und

- die Werkzeughalter des dritten und des vierten Werkzeug¬ trägers sowie die Gegenspindel ständig in diesen Freiräumen angeordnet sind.

Damit wird erreicht, daß alle vorhandenen Werkzeugträger gleichzeitig mit je einem an ihnen angeordneten Werkzeug arbeiten können, so daß die Leistungsfähigkeit der Drehmaschine merklich gesteigert wird.

Vorteilhafte Weiterbildunden der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Drehmaschine,

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende vergrößerte Ansicht der wichtigsten Baugruppen derselben Drehmaschine,

Fig. 3 eine axiale Teilansicht mit zwei Werkzeugträgern der in Fig. 1 und 2 dargestellten Drehmaschine,

Fig. 4 eine Variante zur Fig. 3,

Fig. 5a zwei weitere Werkzeugträger der in Fig. 1 und 2 dar¬ gestellten Drehmaschine in Draufsicht während eines ersten Arbeitsganges,

Fig. 5b eine entsprechende Draufsicht während eines folgenden Arbeitsganges,

Fig. 6a eine gegenüber Fig. 5a abgewandelte Anordnung in Drauf¬ sicht während eines ersten Arbeitsganges und

Fig. 6b eine der Fig. 6a entsprechende Draufsicht während eines weiteren Arbeitsganges.

Die in Fig. 1 bis 3 dargestellte Drehmaschine ist ein nach dem Prinzip "Schweizer" arbeitender Langdrehautomat mit einem Maschi¬ nengestell 10, das ein orthogonales Koordinatensystem mit einer senkrechten Achse X, einer waagerechten Querachse Y und einer waagerechten Längsachse Z definiert; letztere wird im folgenden als Hauptachse Z bezeichnet. Zum Maschinengestell 10 gehört ein Ständer 12 mit einer vorderen Längsseite 14, die in einer zu den Achsen X und Z parallelen Ebene liegt, und an der ein Spin-

delstock 16 in Richtung der Hauptachse Z verschiebbar geführt ist. Im Spindelstock 16 ist eine Hauptspindel 18 gelagert, die in Fig. 2 mit den Symbolen S und C versehen ist, was bedeutet, daß sie antreibbar (S) und winkelgesteuert (C) ist. Durch die Hauptspindel 18 und eine an der vorderen Längsseite 14 des Stän¬ ders 12 befestigte Führungsbüchse 20 hindurch wird stangenför- miger Werkstoff W längs der Hauptachse Z zugeführt. Der aus der Führungsbüchse 20 herausragende vordere Abschnitt des stangen- förmigen Werkstoffs W wird im folgenden als erstes Werkstück Wl bezeichnet. Sobald dieser Abschnitt vom stangenförmigen Werk¬ stoff W abgetrennt ist, um weiterbearbeitet zu werden, wird er als zweites Werkstück W2 bezeichnet. Die gesamte Bearbeitung der Werkstücke Wl und W2 findet unmittelbar in oder nahe der waagerechten Ebene statt, welche die Hauptachse Z enthält und im folgenden als Mittelebene YZ bezeichnet wird.

Unterhalb der Mittelebene YZ ist an der vorderen Längsseite 14 des Ständers 12 ein unterer X-Schlitten 22 senkrecht verschieb¬ bar geführt, dessen Verschieberichtung in Fig. 2 mit XI bezeich¬ net ist. Auf diesem Schlitten 22 ist parallel zu Y-Achse ein unterer Y-Schlitten 24 verschiebbar geführt, dessen Verschiebe¬ richtung in Fig. 2 mit Yl bezeichnet ist. Auf dem Schlitten 24 ist ein erster Werkzeugträger 26 angeordnet, der in der Ausfüh¬ rungsform gemäß Fig. 1 bis 3 als Sternrevolver mit Aufspann¬ flächen für sechs Werkzeughalter 28 ausgeführt und um eine zur Hauptachse Z parallele erster Revolverachse Rl zwischen sechs Winkelstellungen hin- und herdrehbar (schaltbar) ist.

In einem Abstand oberhalb der Mittelebene YZ ist an der vorderen Längsseite 14 ein oberer Z-Schlitten 30 in einer zur Hauptachse Z parallelen, in Fig. 2 mit Z2 bezeichneten Richtung verschiebbar geführt. Auf dem Z-Schlitten 30 ist ein oberer X-Schlitten 32 längs einer in Fig. 2 mit X2 bezeichneten senkrechten Achse verschiebbar geführt. Auf dem oberen X-Schlitten 32 ist ein zweiter Werkzeugträger 34 angeordnet, der ebenfalls als Stern¬ revolver mit Platz für sechs Werkzeughalter 36 ausgeführt und um eine zur Hauptachse Z parallele zweite Revolverachse R2 schaltbar ist.

Zum Maschinengestell 10 gehört ferner eine an der vorderen Längs¬ seite 14 des Ständers 12 befestigte Konsole 38, die - in Rich¬ tung der waagerechten Koordinatenachse Y betrachtet - U-förmig ist und eine Basis 40 sowie zwei von dieser senkrecht nach oben ragende Schenkel 42 und 44 aufweist. Die Schenkel 42 und 44 lassen zwischen sich einen Raum frei, in dem der erste Werkzeug¬ träger 26 angeordnet ist. Auf dem in Fig. 1 linken Schenkel 42 ist ein Y-Schlitten 46 längs einer zur Y-Achse parallelen, in Fig. 2 mit Y3 bezeichneten Achse verschiebbar geführt. Auf dem Y-Schlitten 46 ist ein dritter Werkzeugträger 48 in einer zur Hauptachse Z parallelen, in Fig. 2 mit Z3 bezeichneten Richtung verschiebbar geführt. Der dritte Werkzeugträger 48 ist in der Art eines Linearrevolvers mit mehreren, im dargestellten Bei¬ spiel vier, Werkzeughaltern 50 ausgerüstet, die um je eine zur Hauptachse Z parallele, in der Mittelebene YZ liegende Achse drehantreibbar und zum Einspannen von Bohrern, Fräsern und der¬ gleichen ausgebildet sind.

Auf dem Y-Schlitten 46 ist ferner ein Z-Schlitten 52 angeordnet, der im dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel, jedoch nicht notwendigerweise, unabhängig vom dritten Werkzeugträger 48 längs einer zur Hauptachse Z parallelen, in Fig. 2 mit Z3' bezeichneten Achse verschiebbar ist. In diesem Z-Schlitten 52 ist eine zur Hauptachse Z parallele Gegenspindel 54 gelagert, die C-achsenge- steuert antreibbar ist, bei Bedarf synchron mit der Hauptspindel 18. Die Achse der Gegenspindel 54 liegt ebenfalls in der Mittel¬ ebene YZ.

Auf dem in Fig. 1 rechten Schenkel 44 ist ein vierter Werkzeug¬ träger 58 angeordnet, der vorzugsweise, z.B. mittels nur angedeu¬ teter Führungen 56, in einer zur Y-Richtung parallelen, in Fig. 2 mit Y4 bezeichneten Richtung verschiebbar geführt ist. Der vier¬ te Werkzeugträger 58 trägt, insoweit dem dritten Werkzeugträger 48 entsprechend, mehrere, im dargestellten Beispiel vier Werk¬ zeughalter 60, die ebenso wie die Werkzeughalter 50 um je eine zur Hauptachse Z parallele, in der Mittelebene YZ liegende Achse drehantreibbar sind. Die in Y-Richtung von Achse zu Achse

gemessenen Abstände zwischen den einzelnen Werkzeughaltern 60 sind untereinander gleich und ebenso groß wie die Abstände zwi¬ schen den Werkzeughaltern 50. Der Abstand zwischen der Gegen¬ spindel 54 und dem ihr nächstgelegenen Werkzeughalter 50 kann gemäß Fig. 5a und 5b ungefähr doppelt so groß oder gemäß Fig. 6a und 6b ungefähr viermal so groß sein wie der Abstand zwi¬ schen zwei benachbarten der im dargestellten Beispiel vier Werkzeughalter 50 bzw. 60.

In Fig. 3 ist der vom ersten Werkzeugträger 26 und vom zweiten Werkzeugträger 34 beanspruchte Arbeitsraum 62 bzw. 64 darge¬ stellt; diese Arbeitsräume sind durch die Flugkreise der an den Werkzeughaltern 28 bzw. 36 eingespannten Werkzeuge in Arbeits¬ stellung und in zurückgezogener Stellung des ersten Werkzeug¬ trägers 26 bzw. des zweiten Werkzeugträgers 34 bestimmt. Zwi¬ schen diesen Arbeitsräumen 62 und 64 bleiben zur Mittelebene YZ ungefähr symmetrische zwickeiförmige Freiräume 66 und 68 frei, in denen Werkzeuge am dritten Werkzeugträger 48 und am vierten Werkzeugträger 58 sowie die Gegenspindel 54 in der Mittelebene YZ bewegt werden und arbeiten können, ohne daß die Gefahr einer Kollision mit einem Werkzeug besteht, das an einem Werkzeughal¬ ter 28 oder 36 des ersten Werkzeugträgers 26 bzw. des zweiten Werkzeugträgers 34 befestigt ist. Demzufolge können gemäß Fig. 3 der erste Werkzeugträger 26 und der zweite Werkzeugträger 34 mit je einem Drehwerkzeug am Werkstück Wl arbeiten, um bei¬ spielsweise einen verhältnismäßig zeitaufwendigen Langdrehar- beitsgang auszuführen, während der dritte Werkzeugträger 48 dasselbe Werkstück Wl an oder ausgehend von seinem vorderen, in Fig. 1 und 2 linken Ende bearbeitet. Dabei können nacheinander Werkzeuge, z.B. Bohrer, eingesetzt werden, die in je einem der Werkzeughalter 50 eingespannt sind.

Sobald diese umfangs- und vorderseitige Bearbeitung des ersten Werkstücks Wl abgeschlossen ist, wird der Y-Schlitten 46 in eine Stellung gebracht, in der die Gegenspindel 54 mit der Hauptspindel 18 fluchtet, das Werkgstück Wl erfaßt und ein butzenloses Abtrennen dieses Werkstücks von der Werkstoffstange W ermöglicht. Das abgetrennte, nun zweite Werkstück W2 wird durch Bewegungen des Y-Schlittens 46 nacheinander in die Ar-

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beitsbereiche der Werkzeughalter 60 gebracht und von an diesen befestigten Werkzeugen bearbeitet, während gleichzeitig Werk¬ zeuge an je einem der Werkzeughalter 28, 36 und 50 ein durch Verschieben des Spindelstocks 16 längs der Hauptachse Z in den Arbeitsraum der Maschine gelangendes neues erstes Werkstück Wl bearbeiten.

Falls erforderlich, läßt sich der vierte Werkzeugträger 58 längs der Achse Y4 so einstellen, daß an seinen Werkzeughal¬ tern 60 eingespannte Werkzeuge das Werkstück W2 exzentrisch bearbeiten, während an den Werkzeughaltern 50 des dritten Werk¬ zeugträgers 48 eingespannte Werkzeuge das Werkstück Wl zen¬ trisch bearbeiten, oder umgekehrt.

In jedem Fall lassen sich Kollisionen zwischen Werkzeugen an den Werkzeughaltern 50 einerseits und an den Werkzeughaltern 60 andererseits entweder gemäß Fig. 5a und 5b durch einen Freiraum FZ in Richtung der Hauptachse Z vermeiden oder gemäß Fig. 6a und 6b durch einen Freiraum FY in Richtung der Y-Achse.

In Fig. 4 ist angedeutet, daß mehr als nur ein erster Werkzeug¬ träger 26 und mehr als nur ein zweiter Werkzeugträger 34 vorge¬ sehen sein können, sofern diese Werkzeugträger so angeordnet sind, daß sie in ihren Arbeitsstellungen zwei zur Mittelebene YZ ungefähr symmetrische zwickeiförmige Freiräume 66 und 68 freilassen. Gemäß Fig. 4 sind drei erste Werkzeugträger 26 und drei zweite Werkzeugträger 34 vorgesehen, die sämtlich als ra¬ dial zustellbare Linearschieber oder Stechschlitten mit Platz für nur je ein Werkzeug, insbesondere Drehwerkzeug, ausgebildet sind.

Als Alternative zu dem in den Zeichnungen dargestellten Aus¬ führungsbeispiel, bei dem der dritte und der vierte Werkzeug¬ träger 48 und 58 Linearrevolver sind, kann jeder dieser Werk¬ zeugträger, oder einer von Ihnen, ein Sternrevolver sein, der um eine die Hauptachse Z in einem Abstand kreuzende, zur X- Achse parallele Revolverachse schaltbar ist. Auch dabei sind sämtliche Werkzeughalter des dritten und des vierten Werkzeug¬ trägers in der Mittelebene YZ angeordnet.