In jüngster Vergangenheit sind die Anforderungen für die zerspanende Bearbeitung, insbesondere metalli- scher Werkstücke sehr schnell gestiegen, so sollen die erforderlichen Fertigungszeiten verringert und die geforderte Präzision gleichzeitig erhöht werden.

Demzufolge wurde versucht durch geeignete Maschinen- konzepte die Hochgeschwindigkeits-, Hart-und insbe- sondere die Trockenbearbeitung einzuführen. Dabei können besonders durch die letztgenannte Trockenbear- beitung die Fertigungskosten erheblich gesenkt wer- den, da auf die Beschaffung und die sehr aufwendige und teure Entsorgung der bisher üblicherweise verwen- deten Kühlschmierstoffe verzichtet werden kann.

Dadurch ergeben sich verschiedene Probleme. Zum einen muß die Abfuhr der anfallenden Späne ohne die bisher verwendeten konventionellen flüssigen Kühl-Schmier- stoffe und zum anderen die Abfuhr der Wärmeenergie gesichert werden.

Der letztgenannte Aspekt ist insbesondere unter dem

Aspekt der gewünschten hohen Fertigungspräzision von Bedeutung, da die den Spänen innewohnende Wärmeener- gie nicht mehr mit dem Kühl-Schmierstoff abgeführt wird, so daß die in den nicht abgeführten Spänen vorhandene Wärmeenergie auf Maschinenteile oder das Werkstück übertragen wird und demzufolge geometrische Verformungen durch unerwünschte lokale Wärmeausdeh- nung auftreten, die zu Fehlern der gewünschten Werk- stückgeometrie führen können. Außerdem stören und beeinträchtigen die Späne gegebenenfalls die Funktion einer solchen Werkzeugmaschine, so daß sie in regel- mäßigen Abständen manuell entfernt werden müssen.

Wegen der bisher nur unbefriedigend abgeführten Spä- ne, muß auch an den Werkzeugmaschinen entsprechend Vorsorge getroffen werden, um durch diese hervorgeru- fene Beschädigungen, insbesondere in Lagerbereichen, zu vermeiden.

Die Späneablagerung, insbesondere auf horizontalen Flächen an einer Werkzeugmaschine, bereitet aber auch bei der Verwendung herkömmlicher Kühlschmierstoffe Probleme, so daß auch hier häufig manuell eingegrif- fen werden muß.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Werkzeugma- schine für die spanende Bearbeitung von Werkstücken mit mindestens einer Hauptspindel, dahingehend zu verbessern, daß eine verbesserte Späneabfuhr mit ge- ringem Aufwand erreicht werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungs- formen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich mit den in den untergeordneten Ansprüchen genannten

Merkmalen.

Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken zeichnet sich gegenüber den üblicherweise verwendeten Werkzeugmaschinen, durch die Ausrichtung der Hauptspindel in bezug zu den zu bearbeitenden Werkstücken aus, die im Gegen- satz zu den bisher verwendeten vertikalen oder hori- zontalen Ausrichtungen, nunmehr eine Neigung in einem Winkel von mindestens 30° gegenüber der Horizontalen vorschlägt. Dabei ist der Antrieb der Hauptspindel unten und die Werkzeugaufnahme der Hauptspindel oben angeordnet, so daß das bzw. die zu bearbeitende Werk- stück (e) oberhalb des oberen Endes der Hauptspindel angeordnet ist/sind. Besonders günstig ist ein Winkel von 45°, mit dem die Hauptspindel gegenüber der Hori- zontalen geneigt ausgerichtet wird.

Mit einer solchen Anordnung können die bei der zer- spanenden Bearbeitung anfallenden Späne zum aller- größten Teil, ohne zusätzliche Maßnahmen, im freien Fall nach unten gelangen, wo sie in einen entspre- chend angeordneten und dimensionierten Spänesammel- container hineinfallen und von dort mit einer geeig- neten Späneabfuhreinrichtung, die beispielsweise ähn- lich wie ein Transportband ausgebildet sein kann, entfernt werden. Mit dieser Ausbildung einer erfin- dungsgemäßen Werkzeugmaschine wird gesichert, daß der größte Teil der heißen Späne und demzufolge auch der größte Teil der anfallenden Wärmeenergie ohne Beein- trächtigung von Werkstück oder Maschinenteilen ab- führbar ist.

Vorteilhaft verfügt die erfindungsgemäße Werkzeugma- schine über einen Schwenktisch, der für die Bestüc-

kung bzw. die Entnahme fertig bearbeiteter Werkstücke in eine hierfür besonders geeignete Lage verschwenkt werden kann. So kann bei in einem Winkel von 45° ge- neigter Hauptspindel der Schwenktisch günstigerweise um einen Winkel von 135° verschwenkt werden, so daß eine auf dem Schwenktisch angeordnete Aufspannplatte dann horizontal ausgerichtet und vertikal von oben, also auch uneingeschränkt mittels eines Kranes be- stückt werden kann. Nach der Bestückung kann der Schwenktisch um die besagten 135° verschwenkt werden, so daß der Aufspanntisch mit den zur Bearbeitung an- stehenden Werkstücken orthogonal zur Hauptspindel- Längsachse ausgerichtet ist. Der Schwenktisch kann unter Verwendung eines entsprechend konzipierten Zahnkranz-oder Kettenschwenkantriebes, bevorzugt in Verbindung mit einem fluidischen Massenausgleich und einer Endlagendämfung versehen sein. Der Schwenktisch und der Schwenkantrieb können günstigerweise am Ma- schinengestell befestigt und drehbar gelagert sein, so daß ein geschlossener Kraftschluß erreicht und Biegungen sowie Verdrehungen des Maschinengestells infolge der bei der Zerspanung wirkenden Kräfte ver- hindert werden können. Der Schwenktisch sollte zumin- dest in den beiden Endlagen verriegelbar sein, und außerdem über ein Einzugs-Spannsystem mit einer Zen- trierung verfügen.

Durch den fluidischen Massenausgleich können die für das Verschwenken des Schwenktisches erforderlichen Drehmomente verringert werden.

Vorteilhaft ist zumindest der Zerspanungsraum in ei- nem bis auf eine Tür offenen Gehäuse eingeschlossen, um zum einen eine ausreichende Sicherheit für den Bediener und zum anderen eine Verringerung der

Schallemission zu sichern. Da bei der erfindungsgemä- ßen Werkzeugmaschine auf die Verwendung von Kühl- Schmierstoffen verzichtet werden kann und den durch den in die Bearbeitungsposition verschwenkten Schwenktisch abgeschlossenen Zerspanungsraum, kann auf eine geschlossene dichte Tür verzichtet werden, so daß, die bevorzugt als Schiebetür ausgebildete Tür, lediglich zumindest teilweise gitterförmig aus- gebildet werden kann. Die Anordnung der einzelnen Öffnungen einer solchen Tür kann regel-aber auch unregelmäßig erfolgen, so daß mit den einzelnen Öff- nungen in entsprechender Anordnung Wort-und/oder Bildinformationen ausgedrückt werden können.

Um den Zerspanungsraum können außerdem vorteilhaft zusätzliche Prallbleche angeordnet werden, die in Verbindung mit Abdeckungen an den Führungsbahnen den unmittelbaren Wärmeübergang der heißen Späne auf das Maschinengestell verhindern, wobei die Prallbleche so angeordnet und ausgerichtet werden sollten, daß die anfallenden Späne an ihnen abgleiten und in den im unteren Teil der Werkzeugmaschine angeordneten Späne- sammelcontainer fallen können. Mit diesen Prallble- chen kann außerdem die Sicherheit erhöht werden, da der Zerspanungsraum nahezu vollständig abgeschlossen wird und auch bei Werkzeugbruch die entsprechend be- schleunigten Bruchteile mit ihrer relativ hohen kine- tischen Energie den Zerspanungsraum nicht verlassen können und demzufolge die Gefahr für den Bediener beseitigt ist.

In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform können die Prallbleche und der Raum zwischen Zerspanungsraum und Gehäuseinnenwandung hinterlüftet werden, wobei hier günstigerweise entsprechend temperierte Luft verwen-

det wird. Da die einzelnen Prallbleche nicht lücken- los aneinandergereiht sind, kann ein bestimmter Teil der zugeführten Kühlluft durch die Spalte auch in den Zerspanungsraum gelangen. Dadurch kann bei entspre- chend gezielter Luftführung verhindert werden, daß Stäube und Späne in bestimmte Bereiche innerhalb des Gehäuses der Werkzeugmaschine gelangen, wo sie gege- benenfalls zu Verschleiß oder Beeinträchtigung der Funktion in anderer Weise führen könnten. Außerdem besteht dadurch die Möglichkeit eine Temperierung der gesamten Werkzeugmaschine und hierbei insbesondere des Werkzeugmaschinengestells zu erreichen, so daß der Temperatureinfluß für die Bearbeitungsgeometrie- genauigkeit nahezu ausgeschlossen werden kann.

Die in einer, beispielsweise aus Maschinengestell und Gehäuse gebildeten Einheit aufgenommene Hauptspindel, ist dort so gehalten und geführt, daß eine translato- rische Bewegung der Hauptspindel und demzufolge auch des Werkzeuges in drei orthogonal zueinander ausge- richteten Achsen möglich ist. Für den Schutz der hierzu erforderlichen Führungen und der Antriebe vor Verschmutzung und insbesondere durch die Späne sind diese mit Teleskopprallblechen abgedeckt, die ent- sprechend der jeweiligen Position der Hauptspindel verschoben werden können und so eine optimale Abdek- kung erreicht werden kann. Vorteilhaft sind diese Teleskopprallbleche ebenfalls hinterlüftet.

Die für den Schutz sowie für das Bestücken erforder- liche Tür kann als Schutzschiebetür mit einer inte- grierten Schablone zur Sicherstellung der Einhaltung der Störkontur beim Tischaufbau ausgebildet sein, wobei die Schablone gleichzeitig zur Versteifung der gebogenen Türen dient. Dadurch kann ein falscher Auf-

bau der Werkstücke auf dem Schwenktisch verhindert werden, da sich die Tür bei Nichteinhaltung der Stör- kontur nicht schließen läßt.

Durch die geneigte Anordnung der Hauptspindel in be- zug zu den zu bearbeitenden Werkstücken in einer 45° Überkopf-Anordnung können, wie bereits erwähnt, die anfallenden Späne nahezu ungehindert in den Spänecon- tainer fallen und es bestehen aber trotzdem nahezu keine Einschränkungen bezüglich der Leitungen für die Zuführung von Elektroenergie, Druckluft oder Hydrau- likflüssigkeit, die für den Antrieb der einzelnen Komponenten der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine erforderlich sind. Dieser Sachverhalt trifft insbe- sondere für die Versorgung dieser Medien zum Schwenk- tisch zu, da keine durch den offenen Raum geführten flexiblen Leitungen erforderlich sind.

Auf dem Schwenktisch ist die bereits erwähnte Auf- spannplatte für die verschiedenen Werkstücke angeord- net, wobei eine solche Aufspannplatte günstigerweise so ausgebildet ist, daß die darauf gespannten Werk- stücke in zwei aber auch in vier Achsen manipulierbar sind. Dies bedeutet, daß durch entsprechende Führun- gen und Antriebselemente zwei lineare Freiheitsgrade für die Bewegung der Werkstücke berücksichtigt werden können und/oder die gesamte Aufspannplatte auch um zwei orthogonal zueinander ausgerichtete Schwenkach- sen verschwenkbar ausgebildet sein kann. So können zwei Freiheitsgrade um diese beiden Schwenkachsen realisiert werden.

Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine kann mit einer Werkzeugwechseleinrichtung versehen werden, mit der die verschiedensten Bearbeitungsmöglichkeiten reali-

siert werden können. Ein solcher Werkzeugwechsler sollte günstigerweise nach dem Pick-Up-Prinzip ausge- bildet sein, so daß die einzelnen Werkzeuge auf ein- fache Art und Weise in einen federvorgespannten, zan- genförmig ausgebildeten Werkzeughalter eingeschoben bzw. herausgezogen werden können und im Werkzeughal- ter durch dessen Form und die Federkraft gehalten werden.

Vorteilhaft ist die Werkzeugwechseleinrichtung als Magazin ausgebildet, das außerhalb des Zerspanungs- raumes, also auch außerhalb des Einflußbereiches der Späne angeordnet werden kann. Hierfür kann ein Tel- ler-oder auch ein Kettenmagazin verwendet werden, wobei das jeweilige Werkzeug durch entsprechende Dre- hung positioniert werden kann. In einer erfindungs- gemäßen Werkzeugmaschine kann bei einem Kettenmagazin ein Entnahmebereich von ca. 600 mm realisiert werden, wodurch sich eine Verkürzung der Zeit, die für einen Werkzeugwechsel erforderlich ist, ergibt.

Bei einem Kettenmagazin können günstigerweise im ra- dialen Umlenkbereich Führungselemente vorgesehen wer- den, die bei den hohen Kettengeschwindigkeiten ver- hindern, daß die in den Werkzeughaltern aufgenommenen Werkzeuge infolge der relativ hohen Radialbeschleuni- gung herausfallen können.

Vorteilhaft ist es außerdem, zumindest in der Entlüf- tung einen oder mehrere Filter für die Separation von Stäuben, Aerosolen bzw. Rauch anzuordnen, die vor- teilhaft regeneriert werden können.

Nachfolgend soll die Erfindung beispielhaft erläutert werden.

Dabei zeigen : Figur 1 eine schematische Seitenansicht eines Beispiels einer erfindungsgemäßen Werkzeug- maschine und Figur 2 eine Vorderansicht der Werkzeugmaschine.

Die Werkzeugmaschine 1 ist mit einem Gehäuse 5, das zumindest oberhalb des Maschinengestells 9 ausgebil- det ist, nahezu vollständig umschlossen, so daß auch der Zerspanungsbereich 6 bei in Bearbeitungsstellung verschwenktem Schwenktisch 4'weitestgehend abgedeckt ist.

Innerhalb des Gehäuses 5 ist die hier in einem Winkel von 45° gegenüber der Horizontalen geneigte Haupt- spindel 2 der Werkzeugmaschine 1 aufgenommen und ge- halten.

Auf dem hier um 135° schwenkbaren Schwenktisch 4, wobei dessen beide Endlagen einmal mit den durchgezo- genen Linien als Schwenktisch 4 und mit den Strich- Punkt-Linien in der Bearbeitungsstellung fixierten Schwenktischlage 4'dargestellt. Bei dem in der Be- arbeitungsstellung gezeigten Schwenktisch 4'sind schematisch Werkstücke 3'dargestellt, die auf einer Aufspannplatte fixiert gehalten sind. Der Schwenk- tisch 4 kann mit einem Schwenkantrieb in seine beiden Endlagen um die Achse A verschwenkt werden, wobei an den beiden Endlagen am Gehäuse 5 ein Verriegelungs- Einzugs-Spannsystem mit Zentrierung 11 und 11'ausge- bildet ist, so daß eine lagegenaue Positionierung und zusätzliche Fixierung in den Endlagen erreicht werden kann. Befindet sich der Schwenktisch 4'in der

fixierten Endlage für die spanende Bearbeitung, wird ein geschlossener Kraftfluß aber Maschinengestell 9, Gehäuse 5 und Schwenktisch 4'erreicht.

Unterhalb des Zerspanungsraumes 6 ist ein Spänesam- melcontainer 7 angeordnet, in den die bei der Bear- beitung anfallenden Späne fallen können. Unter dem Spänesammelcontainer 7 ist eine Späneabführeinrich- tung 10 angeordnet, mit der die in den Spänesammel- container 7 gelangten Späne abgeführt und einer Wie- derverwertung zugeführt werden können. Ein solcher Spänesammelcontainer 7 kann schachtförmig ausgebildet sein, wobei mehrere vertikal und parallel ausgerich- tete Bleche eine stabile Verbindung zwischen Maschi- nengestell 9 und Gehäuse 5 bilden, zwischen denen die Späne auf die Späneabfuhreinrichtung 10 fallen.

Im vorderen Teil der erfindungsgemäßen Werkzeugma- schine 1 ist eine Schiebetür 8 vorhanden, die eben- falls aus einem Metall oder Kunststoff bestehen kann und in der z. B. mit einem Laser eine Lochstruktur ausgebildet ist.

Mit der in Figur 2 gezeigten Vorderansicht einer er- findungsgemäßen Werkzeugmaschine 1 ist bei geöffneter Schiebetür 8 und abgesenkter Stellung des Schwenkti- sches 4 der Schutz der Führungen und der Antriebsele- mente für die Manipulation der Hauptspindel 2 mittels Teleskopprallblechen 12 erkennbar. Die Teleskopprall- bleche 12 können je nach Stellung der Hauptspindel 2 entsprechend verschoben werden, so daß die hinter ihnen angeordneten Maschinenkomponenten weitestgehend vor den herabfallenden Spänen geschützt sind.

Wie dies mit dem Doppelpfeil, oberhalb des Schwenkti-

sches 4, angedeutet ist, kann die Hauptspindel 2 un- ter anderem auch parallel zur Horizontalen translato- risch bewegt werden, so daß eine entsprechende Aus- richtung des Werkzeuges in bezug zu einem oder mehre- ren Werkstücken und eine Bewegung für den Austausch des Werkstückes möglich ist. Für letzteres kann die Hauptspindel translatorisch, hier nach rechts bewegt werden, da sich der hier nicht erkennbare Werkzeug- wechsler hinter der rechten Hälfte der Tür 8 und der eingezeichneten Maschinensteuerung 13 befindet.