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Patent Searching and Data


Title:
TOOL TURRET FOR A MACHINE-TOOL, ESPECIALLY A LATHE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1993/002833
Kind Code:
A1
Abstract:
Tool turret for a machine-tool, the turret head (26) of which is designed to be fitted with drivable tools, in which, in order to reduce the time needed to move the turret head onwards, a three-part HIRTH tooth system (60) is used to lock the turret head and the couplinc between a drive shaft (38) of the tool turret and a tool spindle (30) of a powered tool is designed in such a way that it is released by rotating the turret head.

Inventors:
LINK FRIEDRICH (DE)
GROSSMANN WALTER (DE)
Application Number:
PCT/EP1992/001700
Publication Date:
February 18, 1993
Filing Date:
July 27, 1992
Export Citation:
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Assignee:
INDEX WERKE KG HAHN & TESSKY (DE)
International Classes:
B23Q1/25; B23Q1/54; B23Q5/00; B23Q16/10; B23Q39/02; (IPC1-7): B23Q1/16; B23Q5/00; B23Q16/10; B23Q39/02
Foreign References:
EP0331003A21989-09-06
CH665585A51988-05-31
DE2038589A11971-02-11
DE3730561C11988-11-17
Attorney, Agent or Firm:
Haecker, Walter (Stuttgart 1, DE)
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Claims:
1. 2? A N S P R U C H E Werkzeugrevolver für eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine Drehmaschine, mit einem an einem Revolverkopfträger um eine Revolverachse drehbar gelagerten und gegen eine Drehung verriegelbaren, mehrere Werkzeugstationen auf¬ weisenden Revolverkopf, der an mehreren seiner Werkzeug¬ stationen jeweils eine Aufnahme zum Einsetzen eines eine Werkzeugspindel aufweisenden Werkzeughalters für ein drehantreibbares Werkzeug besitzt, mit einer Antriebs¬ welle, gegenüber welcher der Revolverkopf um die Revol¬ verachse verdrehbar ist und die eine Arbeitsposition für die Werkzeugstationen definiert, sowie mit einer wenig¬ stens zwei voneinander trennbare Kupplungselemente auf¬ weisenden Kupplung zur Herstellung einer Drehantriebs¬ verbindung zwischen der Antriebswelle und der Werkzeug¬ spindel eines Werkzeughalters, welcher sich in' der die Arbeitsposition einnehmenden Werkzeugstation befindet, wobei ein erstes der Kupplungselemente an der Antriebs¬ welle und ein zweites Kupplungselement an der Werkzeug¬ spindel angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verriegelung des Revolverkopfs wenigstens drei ringförmige und zur Revolverachse konzentrische Verrie¬ gelungselemente vorgesehen sind, von denen ein erstes mit dem Revolverkopfträger und ein zweites mit dem Revolverkopf fest verbunden sowie ein drittes in Rich¬ tung der Revolverachse zwischen einer wirksamen und einer unwirksamen Stellung verschiebbar ist und die drei 2.
2. 9^ Verriegelungselemente so ausgebildet sind, daß in jeder Stellung des Revolverkopfs, in der sich eine seiner Werkzeugstationen in der Arbeitsposition befindet, das seine wirksame Stellung einnehmende dritte Verriege¬ lungselement formschlüssig derart in das erste und das zweite Verriegelungselement eingreift, daß der Revolver¬ kopf gegenüber dem Revolverkopfträger unverdrehbar ist, daß die beiden Kupplungselemente derart ausgebildet sind, daß durch Drehen des Revolverkopfs um die Revol¬ verachse das zweite Kupplungselement einer sich in Ar¬ beitsposition befindenden Werkzeugspindel vom ersten Kupplungselement lösbar sowie das zweite Kupplungsele¬ ment einer sich außerhalb der Arbeitsposition befinden¬ den Werkzeugspindel durch Verlagerung der letzteren um die Revolverachse in die Arbeitsposition mit dem ersten Kupplungselement in Eingriff bringbar ist, und daß der Revolverkopf gegenüber einem zur Revolver¬ achse konzentrischen WerkzeugspindelBlockierelement verdrehbar ist, durch das eine nicht in Arbeitsposition befindliche Werkzeugspindel gegen Verdrehen um die Spin¬ delachse gesichert ist.
3. Werkzeugrevolver nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Antriebswelle in einer bezüglich des Revol¬ verkopfträgers stationären Lagerung drehbar gelagert ist.
4. Werkzeugrevolver für eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine Drehmaschine, mit einem an einem Revolverkopf räger um eine Revolverachse drehbar gelagerten und gegen eine Drehung verriegelbaren, mehrere Werkzeugstationen auf 23 weisenden Revolverkopf, der an mehreren seiner Werkzeug¬ stationen jeweils eine Aufnahme zum Einsetzen eines eine Werkzeugspindel aufweisenden Werkzeughalters für ein drehantreibbares Werkzeug besitzt, mit einer Antriebs¬ welle, gegenüber welcher der Revolverkopf um die Revol¬ verachse verdrehbar ist und die eine Arbeitsposition für die Werkzeugstationen definiert, sowie mit einer wenig¬ stens zwei voneinander trennbare Kupplungselemente auf¬ weisenden Kupplung zur Herstellung einer Drehantriebs¬ verbindung zwischen der Antriebswelle und der Werkzeug¬ spindel eines Werkzeughalters, welcher sich in der die Arbeitsposition einnehmenden Werkzeugstation befindet, wobei ein erstes der Kupplungselemente an der Antriebs¬ welle und ein zweites Kupplungselement an der Werkzeug¬ spindel angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle in einer bezüglich des Revolver¬ kopfträgers, stationären Lagerung drehbar gelagert ist, daß zur Verriegelung des Revolverkopfs wenigstens drei ringförmige und zur Revolverachse konzentrische Verrie¬ gelungselemente vorgesehen sind, von denen ein erstes mit dem Revolverkopfträger und ein zweites mit dem Re¬ volverkopf fest verbunden sowie ein drittes in Richtung der Revolverachse zwischen einer wirksamen und einer un¬ wirksamen Stellung verschiebbar ist und die drei Verrie¬ gelungselemente so ausgebildet sind, daß in jeder Stel¬ lung des Revolverkopfs, in der sich eine seiner Werk¬ zeugstationen in der Arbeitsposition befindet, das seine wirksame Stellung einnehmende dritte Verriegelungs element formschlüssig derart in das erste und das zweite Verriegelungselement eingreift, daß der Revolverkopf ge¬ genüber dem Revolverkopfträger unverdrehbar ist, 3o und daß die beiden Kupplungselemente derart ausgebildet sind, daß durch Drehen des Revolverkopfs um die Revol¬ verachse das zweite Kupplungselement einer sich in Ar¬ beitsposition befindenden Werkzeugspindel vom ersten Kupplungselement lösbar sowie das zweite Kupplungsele¬ ment einer sich außerhalb der Arbeitsposition befinden¬ den Werkzeugspindel durch Verlagerung der letzteren um die Revolverachse in die Arbeitsposition mit dem ersten Kupplungselement in Eingriff bringbar ist.
5. Werkzeugrevolver nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich¬ net, daß der Revolverkopf gegenüber einem zur Revolver¬ achse konzentrischen WerkzeugspindelBlockierelement verdrehbar ist, durch das eine nicht in Arbeitsposition befindliche Werkzeugspindel gegen Verdrehen um die Spin¬ delachse gesichert ist.
6. Werkzeugrevolver nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungselemente mit zur Revolverachse konzentrischen Zahnringen versehen sind, wobei der Zahnring des dritten Verriegelungs elements den Zahnringen der anderen Verriegelungs elemente gegenübersteht.
7. Werkzeugrevolver nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Antriebswelle be¬ züglich der Revolverachse in radialer Richtung erstreckt.
8. Werkzeugrevolver nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Antriebswelle zwei Arbeitspositionen für einander bezüglich der Revolverachse in radialer Rich¬ tung gegenüberliegende Werkzeugstationen definiert und mit zwei ersten Kupplungselementen versehen ist. E l .
9. Werkzeugrevolver nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Kupplungselement wenigstens eine sich quer zur Antriebswellenachse bzw. zur Werkzeugspindelachse erstreckende Nut und das andere Kupplungselement wenigstens einen entsprechend orien¬ tierten Vorsprung zum Eingriff in diese Nut aufweist.
10. Werkzeugrevolver nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zur Revolverachse konzentri¬ sche, in einer bezüglich des Revolverkopfträgers festen Lagerung drehbar gelagerte Zentralwelle, welche über ein Winkelgetriebe in ständiger Antriebsverbindung mit der Antriebswelle steht.
11. Werkzeugrevolver nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kupplungselement über eine elastische Verbindung derart an der Antriebs¬ welle angeordnet ist, daß das erste Kupplungselement quer zur Antriebswellenachse auslenkbar ist.
12. Werkzeugrevolver nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine eine Querauslenkung des ersten Kupplungselements zulassende formschlüssige Drehmitnahme zwischen An¬ triebswelle und erstem Kupplungselement.
13. Werkzeugrevolver nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Antriebswelle als Hohlwelle ausgebildet ist und einen Biegestab aufnimmt, an dem das erste Kupp¬ lungselement befestigt und der im Abstand von letzterem an der Hohlwelle befestigt ist.
14. Werkzeugrevolver nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockierelement fest mit dem Werkzeugrevolverträger verbunden ist.
15. Werkzeugrevolver nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockierelement eine zur Revolverachse konzentrische erste Gleitfläche aufweist, gegen welche eine Werkzeugspindelfeste zweite Gleit¬ fläche anliegt, wenn sich der zugehörige Werkzeughalter nicht in der Arbeitsposition befindet.
16. Werkzeugrevolver nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich¬ net, daß die zweite Gleitfläche an dem zweiten Kupp¬ lungselement vorgesehen ist.
17. Werkzeugrevolver nach Anspruch 14 oder 15, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß eine der beiden Gleitflächen von einer sich bezüglich der Revolverachse in Umfangsrichtung er¬ streckenden Rippe und die andere Gleitfläche von einer für einen Eingriff der Rippe gestalteten Nut gebildet wird.
18. Werkzeugrevolver nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verriegelung der An¬ triebswelle gegen ein Verdrehen bei entriegeltem Revol¬ verkopf eine zweite Kupplung mit zwei Kupplungshälften vorgesehen ist, von denen eine erste drehfest mit dem Revolverkopfträger und die zweite drehfest mit der An¬ triebswelle verbunden und wenigstens eine Kupplungshälf¬ te zwischen einer wirksamen und einer unwirksamen Stel¬ lung bewegbar ist, und daß Bewegungsübertragungsmittel für eine Bewegung der beweglichen Kupplungshälfte in i _ Abhängigkeit von der Verschiebung des dritten Verriege¬ lungselements vorgesehen sind, derart, daß die zweite Kupplung bei entriegeltem Revolverkopf eingekuppelt ist.
19. Werkzeugrevolver nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich¬ net, daß eine Schaltwelle zum Drehen des Revolverkopfs, eine schaltbare dritte Kupplung zwischen einer am Revol¬ verkopfträger drehbar gelagerten Multifunktionswelle und der Antriebsseite der zweiten Kupplung, eine schaltbare vierte Kupplung zwischen der Multifunktionswelle und der Schaltwelle sowie Bewegungsübertragungsmittel zum Schal¬ ten der dritten und vierten Kupplung in Abhängigkeit von der Verschiebung des dritten Verriegelungselements vor¬ gesehen sind, derart, daß bei entriegeltem Revolverkopf die dritte Kupplung ausgekuppelt und die vierte Kupplung eingekuppelt ist.
20. Werkzeugrevolver nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Revolverkopf ein mit dem Revolverkopfträger fest verbundenes Getriebegehäuse an¬ geordnet ist, um welches der Revolverkopf drehbar und in dem die Antriebswelle gelagert ist.
21. Werkzeugrevolver nach den Ansprüchen 9 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentralwelle im Getriebegehäuse gelagert und das Winkelgetriebe im Getriebegehäuse an¬ geordnet ist.
22. Werkzeugrevolver nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Verriegelungs element als Ringkolben einer zur Revolverachse konzen¬ trischen DruckmittelZylinderKolbenEinheit ausgebildet ist.
23. Werkzeugrevolver nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine DruckmittelZylinder KolbenEinheit zum Entriegeln des Revolverkopfs vorge¬ sehen ist.
24. Werkzeugrevolver nach den Ansprüchen 17 und 22, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kolben der Entriege¬ lungseinheit und der bewegbaren Kupplungshälfte der zweiten Kupplung ein Bewegungsübertragungselement vor¬ gesehen ist.
25. Werkzeugrevolver nach den Ansprüchen 18 und 22, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kolben der Entriege¬ lungseinheit einerseits und der dritten sowie der vier¬ ten Kupplung andererseits Bewegungsübertragungselemente vorgesehen sind.
26. Werkzeugrevolver nach den Ansprüchen 13 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockierelement fest mit dem Getriebegehäuse verbunden ist.
Description:
Werkzeugrevolver für eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine Drehmaschine

Die Erfindung betrifft einen Werkzeugrevolver für eine Werk¬ zeugmaschine, insbesondere eine Drehmaschine, mit einem an einem Revolverkopfträger um eine Revolverachse drehbar gela¬ gerten und gegen eine Drehung verriegelbaren, mehrere Werk¬ zeugstationen aufweisenden Revolverkopf, der an mehreren seiner Werkzeugstationen jeweils eine Aufnahme zum Einsetzen eines eine Werkzeugspindel aufweisenden Werkzeughalters für ein drehantreibbares Werkzeug besitzt, mit einer Antriebs¬ welle, gegenüber welcher der Revolverkopf um die Revolver¬ achse verdrehbar ist und die eine Arbeitsposition für die Werkzeugstationen definiert, sowie mit einer wenigstens zwei voneinander trennbare Kupplungselemente aufweisenden Kupplung zur Herstellung einer Drehantriebsverbindung zwischen der An¬ triebswelle und der Werkzeugspindel eines Werkzeughalters, welcher sich in der die Arbeitsposition einnehmenden Werk¬ zeugstation befindet, wobei ein erstes der Kupplungselemente an der Antriebswelle und ein zweites Kupplungselement an der Werkzeugspindel angeordnet ist.

Die allgemein gebräuchlichen Werkzeugrevolver entsprechen der vorstehend definierten Bauart, und ein solcher Werkzeugrevol¬ ver läßt sich z. B. der DE-Al-36 30 966 bzw. der US-PS 4 704 926 entnehmen. Bei diesem bekannten Werkzeugre¬ volver ist eine zweiteilige sogenannte HIRTH-Verzahnung (curvic coupling) vorgesehen, deren einer Zahnring mit dem Revolverkopfträger und deren anderer Zahnring mit dem Revol¬ verkopf fest verbunden ist; um den Revolverkopf weiterschal¬ ten, d. h. um die Revolverachse drehen zu können, wird der Revolverkopf in Richtung der Revolverachse vorgeschoben und dadurch der eine Zahnring der HIRTH-Verzahnung vom Revolver-

ERSATZBLATT

köpfträger-festen Zahnring abgehoben. Im Revolverköpfträger ist eine dem Werkzeugantrieb dienende Zentralwelle koaxial zur Revolverachse drehbar gelagert und sie trägt an ihrem vorderen, dem Revolverkopf zugewandten Ende ein erstes Kegel¬ rad eines Winkelgetriebes, welches im Inneren des Revolver¬ kopfs angeordnet ist und für jede Werkzeugstation des Revol¬ verkopfs eine in diesem drehbar gelagerte und bezüglich der Revolverachse radial orientierte sowie mit einem zweiten Kegelrad versehene Abtriebswelle umfaßt. Beim Entriegeln des Revolverkopfs werden also auch alle Abtriebswellen verscho¬ ben, so daß deren Kegelräder vom Kegelrad der Zentralwelle abgehoben werden. Zwischen jeder Abtriebswelle und jeder Werkzeugspindel befindet sich eine komplette, schaltbare Kupplung; der Revolverkopfträger besitzt der sich in Arbeits¬ position befindlichen Werkzeugstation zugeordnet einen Vor¬ sprung, durch den und einen im Revolverkopf in axialer Rich¬ tung verschiebbar gelagerten Kolben diejenige Kupplung einge¬ rückt wird, welche der sich in Arbeitsposition befindlichen Werkzeugstation zugeordnet ist.

Dieser bekannte Werkzeugrevolver weist eine Reihe von Nach¬ teilen auf, die für alle bekannten Werkzeugrevolver der ein¬ gangs erwähnten Art typisch sind: Zum Entriegeln des Revol¬ verkopfs muß dieser, ehe er um die Revolverachse gedreht, d. h. weitergeschaltet werden kann, in axialer Richtung ver¬ schoben werden; wegen der verhältnismäßig großen Masse des Revolverkopfs und aller von ihm getragenen Werkzeuge kann diese Axialbewegung nur mit mäßiger Geschwindigkeit erfolgen, da sonst erhebliche Stöße auftreten, d. h. ein schnelles Weiterschalten des Revolverkopfs ist nicht möglich und ver¬ hältnismäßig lange Totzeiten, in denen mit einem Werkzeug dieses Werkzeugrevolvers nicht gearbeitet werden kann, sind

die Folge. Bei dem vorstehend geschilderten bekannten Werk¬ zeugrevolver kommt noch hinzu, daß mit dem Revolverkopf auch alle Getriebeelemente, welche dem Kegelrad der Zentralwelle nachgeordnet sind, samt ihren Lagerungen die Axialbewegung mitmachen müssen. Des weiteren sind die Kupplungen zwischen den Winkelgetriebe-Abtriebswellen und den Werkzeugspindeln verhältnismäßig aufwendig konstruiert, und es sind besondere Betätigungsmittel zum Schalten dieser Kupplungen erforder¬ lich, da ein Weiterschalten des Revolverkopfs eine Betätigung der sich gerade in Arbeitsposition befindlichen Kupplung voraussetzt, Umstände, welche nicht nur zu höheren Ferti¬ gungskosten führen, sondern auch einer Verringerung der Revolverkopf-Schaltzeiten entgegenstehen. Schließlich können sich die Werkzeugspindeln der sich nicht in Arbeitsposition befindlichen Werkzeugstationen insbesondere beim Weiterschal¬ ten des Revolverkopfs unbeabsichtigt und in unerwünschter Weise verdrehen (manche Werkzeuge müssen drehwinkelrichtig zum Einsatz gebracht werden).

Ähnliches gilt für einen anderen bekannten Werkzeugrevolver (DE-PS 37 30 561), dessen Revolverkopf zum Entriegeln gleich¬ falls eine Axialbewegung durchführen muß. Im Revolverkopf- träger dieses bekannten Werkzeugrevolvers ist exzentrisch zur Revolveraσhse eine zu letzterer parallel verlaufende An¬ triebswelle gelagert, an deren dem Revolverkopf zugekehrten Ende ein erstes Kegelrad eines Winkelgetriebes befestigt ist, welches in der Arbeitsstellung des Revolverkopfs mit einem zweiten Kegelrad des Winkelgetriebes im Eingriff steht, das auf einer im Revolverkopf drehbar gelagerten, sich radial zur Revolverachse erstreckenden Abtriebswelle des Winkelgetriebes befestigt ist. Wird der Revolverkopf entriegelt, kommt auch hier das Kegelrad der Winkelgetriebe-Abtriebswelle außer Ein-

ER

griff mit dem Kegelrad der Winkelgetriebe-Antriebswelle. Da¬ mit sich dann die Winkelgetriebe-Abtriebswelle und damit die Werkzeugantriebsspindel des zugehörigen Werkzeughalters nicht unbeabsichtigt verdrehen kann, besitzt die Winkelgetriebe- Abtriebswelle an einer Stelle ihres Umfangs eine Vertiefung, in die bei sich in seiner Schaltstellung befindlichem Revol¬ verkopf ein in letzterem verschiebbar geführter, federbela¬ steter Verriegelungsbolzen eingreift, der beim Zurückver¬ schieben des Revolverkopfs in seine Arbeitsstellung durch einen am Revolverkopfträger vorgesehenen, axial orientierten Stift aus der Vertiefung der Winkelgetriebe-Abtriebswelle ausgehoben wird. Auch bei diesem bekannten Werkzeugrevolver sind alle Werkzeugstationen, welche für eine Bestückung mit einem Werkzeughalter für ein antreibbares Werkzeug vorgesehen sind, mit einer Winkelgetriebe-Abtriebswelle versehen, wohin¬ gegen nur eine einzige Winkelgetriebe-Antriebswelle vorgese¬ hen ist, nämlich für den Antrieb des sich gerade in Arbeits¬ position befindlichen Werkzeugs - das Winkelgetriebe wird also nicht von den stets gleichen beiden Kegelrädern gebildet.

Nichts anderes gilt schließlich für einen weiteren bekannten Werkzeugrevolver, der sich aus der DE-PS 39 29 803 ergibt und sich bezüglich der vorstehenden Ausführungen zum Werkzeugre¬ volver nach der DE-PS 3730 561 von letzterem nur dadurch unterscheidet, daß die Werkzeugspindeln der Werkzeughalter mit antreibbaren Werkzeugen auch die Winkelgetriebe-Ab¬ triebswellen bilden und mit den eigentlichen Werkzeughaltern in den Revolverkopf eingesetzt bzw. aus diesem entnommen werden.

Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, einen Werkzeugre¬ volver der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welcher gegen-

über dem Stand der Technik in wenigstens einem der folgenden Punkte verbessert ist: Verkürzung der Revolverkopfschalt- zeiten, einfaches (von der Konstruktion her und/oder vom Vor¬ gang her) Ein- und Auskuppeln angetriebener Werkzeuge, und zwar vorzugsweise in einer definierten Drehwinkelläge des Werkzeugs, Schaffung der Voraussetzungen für den Einsatz eines Winkelgetriebes höherer Qualität für den Antrieb der Werkzeugspindel bzw. Werkzeugspindeln, so daß z. B. dauerhaft höhere Werkzeugdrehzahlen möglich sind.

Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, daß zur Verriegelung des Revolverkopfs wenigstens drei Verriegelungselemente vor¬ gesehen sind, und zwar vorzugsweise drei ringförmige und zur Revolverachse konzentrische Verriegelungselemente, von denen ein erstes mit dem Revolverkopfträger und ein zweites mit dem Revolverkopf fest verbunden sowie ein drittes in Richtung der Revolverachse zwischen einer wirksamen und einer unwirksamen Stellung verschiebbar ist.und die drei Verriegelungselemente so ausgebildet sind, daß in jeder Stellung des Revolverkopfs, in der sich eine seiner Werkzeugstationen in der Arbeitsposi¬ tion befindet, das seine wirksame Stellung einnehmende dritte Verriegelungselement formschlüssig derart in das erste und das zweite Verriegelungselement eingreift, daß der Revolver¬ kopf gegenüber dem Revolverkopfträger unverdrehbar ist, daß ferner die beiden Kupplungselemente derart ausgebildet sind, daß durch Drehen des Revolverkopfs um die Revolverachse das zweite Kupplungselement einer sich in Arbeitsposition befin¬ denden Werkzeugspindel vom ersten Kupplungselement lösbar sowie das zweite Kupplungselement einer sich außerhalb der Arbeitsposition befindenden Werkzeugspindel durch Verlagerung der letzteren um die Revolverachse in die Arbeitsposition mit dem ersten Kupplungselement in Eingriff bringbar ist, und daß

der Revolverkopf gegenüber einem zur Revolverachse konzentri¬ schen Werkzeugspindel-Blockierelement verdrehbar ist, durch das eine nicht in Arbeitsposition befindliche Werkzeugspindel gegen Verdrehen um die Spindelachse gesichert ist. Bei den drei Verriegelungselementen handelt es sich vorzugsweise um die drei Zahnringe einer bekannten dreiteiligen HIRTH-Verzah¬ nung, als drittes Verriegelungselement könnte aber auch ein in Richtung der Revolverachse verschiebbarer Bolzen (oder mehrere solche Bolzen) vorgesehen sein, welcher in einer Bohrung verschiebbar geführt ist und sich in eine zweite Bohrung einschieben läßt, wobei die eine Bohrung bezüglich des Revolverkopfträgers und die andere Bohrung bezüglich des Revolverkopfs fest angeordnet ist. Bei einem solchen erfin¬ dungsgemäßen Werkzeugrevolver muß der Revolverkopf zum Ver- und Entriegeln nicht mehr in axialer Richtung verschoben werden, so daß er ein schnelleres Schalten des Revolverkopfs zuläßt (das dritte Verriegelungselement bzw. die dritten Ver¬ riegelungselemente können ohne weiteres so gestaltet werden, daß sie eine geringe Masse aufweisen und infolgedessen kurze Schaltzeiten ermöglichen). Dennoch läßt sich eine Werkzeug¬ spindel einfach und problemlos ein- und auskuppeln, weil die beiden Kupplungselemente erfindungsgemäß derart ausgebildet sind, daß sie sich allein durch Drehen des Revolverkopfs von¬ einander trennen bzw. miteinander in Eingriff bringen lassen. Schließlich wird bei einem wie vorstehend beschrieben erfin¬ dungsgemäß ausgebildeten Werkzeugrevolver ein unbeabsichtig¬ tes Verdrehen eines sich nicht in Arbeitsposition befindli¬ chen Werkzeugs mit einfachsten Mitteln verhindert.

Prinzipiell könnte vor dem Weiterschalten des Revolverkopfs die Antriebswelle in Richtung der Revolverachse vom Revolver¬ kopf zurückgezogen werden, wodurch bei entsprechender Ausbil-

düng der Kupplungselemente diese voneinander getrennt werden könnten; viel einfacher wird die Konstruktion jedoch dann, wenn die .Antriebswelle in einer bezüglich des Revolverkopf- trägers stationären Lagerung drehbar gelagert ist, was den zusätzlichen Vorteil mit sich bringt, daß zum Weiterschalten des Revolverkopfs nur kleinste Massen bewegt werden müssen, weil die Antriebswelle und ihre Lagerung keine Axialbewegung machen müssen.

Erfindungsgemäß kann ein Werkzeugrevolver der eingangs er¬ wähnten Art aber auch so ausgebildet werden, daß zur Verrie¬ gelung des Revolverkopfs wenigstens drei Verriegelungs- elemente vorgesehen sind, welche insbesondere ringförmig aus¬ gebildet und konzentrisch zur Revolverachse angeordnet sind und von denen ein erstes mit dem Revolverkopfträger und ein zweites mit dem Revolverkopf fest verbunden sowie ein drittes in Richtung der Revolverachse zwischen einer wirksamen und einer unwirksamen Stellung verschiebbar ist und die drei Verriegelungselemente so ausgebildet sind, daß in jeder Stel¬ lung des Revolverkopfs, in der sich eine seiner Werkzeugsta¬ tionen in der Arbeitsposition befindet, das seine wirksame Stellung einnehmende dritte Verriegelungselement formschlüs¬ sig derart in das erste und das zweite Verriegelungselement eingreift, daß der Revolverkopf gegenüber dem Revolverkopf- träger unverdrehbar ist, daß ferner die beiden Kupplungsele¬ ment derart ausgebildet sind, daß durch Drehen des Revolver¬ kopfs um die Revolverachse das zweite Kupplungselement einer sich in Arbeitsposition befindenden Werkzeugspindel vom ersten Kupplungselement lösbar sowie das zweite Kupplungsele¬ ment einer sich außerhalb der Arbeitsposition befindenden Werkzeugspindel durch Verlagerung der letzteren um die Revol¬ verachse in die Arbeitsposition mit dem ersten Kupplungsele-

ERSAT

ment in Eingriff bringbar ist, und daß schließlich die An¬ triebswelle in einer bezüglich des Revolverkopfträgers sta¬ tionären Lagerung drehbar gelagert ist. Ein derart erfin¬ dungsgemäß ausgebildeter Werkzeugrevolver besitzt alle vor¬ stehend aufgeführten Vorteile mit Ausnahme des Merkmals, daß ein sich nicht in Arbeitsposition befindendes Werkzeug gegen ein unbeabsichtigtes Verdrehen gesichert ist. Bezüglich der Ausbildung der Verriegelungselemente gilt das vorstehend Ge¬ sagte. Auch diese erfindungsgemäße Lösung läßt sich dadurch noch weiter vervollkommnen, daß der Revolverkopf gegenüber einem zur Revolverachse konzentrischen Werkzeugspindel- Blockierelement verdrehbar ist, durch welches eine nicht in Arbeitsposition befindliche Werkzeugspindel gegen Verdrehen um die Spindelachse gesichert ist.

Wenn vorstehend davon die Rede ist, daß die die beiden von¬ einander trennbaren Kupplungselemente aufweisende Kupplung für die Herstellung einer Drehantriebsverbindung zwischen der Antriebswelle und der Werkzeugspindel eines sich in Arbeits¬ position befindenden Werkzeughalters vorgesehen ist, ' so er¬ gibt sich schon aus dieser Formulierung, daß eines der Kupp¬ lungselemente nicht notwendigerweise unmittelbar an der An¬ triebswelle angeordnet sein muß, da sich zwischen letzterer und der Werkzeugspindel ohne weiteres ein einen Drehantrieb bewerkstelligendes Zwischenelement befinden kann; so könnte die Antriebswelle z. B. parallel zur Revolverachse verlaufen und über ein Winkelgetriebe mit einer bezüglich der Revolver¬ achse radial orientierten Zwischenwelle in Drehantriebsver¬ bindung stehen, welch letztere dann das eine Kupplungselement trägt und mit der Werkzeugspindel eines sich in Arbeitsposi¬ tion befindlichen Werkzeughalters fluchtet. Die erfindungsge¬ mäße Lösung läßt sich aber auch auf Werkzeugrevolver anwen-

den, bei denen die Werkzeugspindeln parallel zur Revolver¬ achse orientiert sind. Bevorzugt werden jedoch Ausführungs¬ formen, bei denen sich die Antriebswelle bezüglich der Revol¬ verachse in radialer Richtung erstreckt, wobei sie dann mit einer Werkzeugspindel fluchten oder über ein Winkelgetriebe eine mit der Werkzeugspindel fluchtende Zwischenwelle antrei¬ ben kann, zwischen welcher und der Werkzeugspindel dann be¬ sagte Kupplung vorgesehen ist.

Normalerweise wird man nur ein einziges, in einer einzigen Arbeitsposition befindliches Werkzeug antreiben wollen; mit der Antriebswelle eines erfindungsgemäßen Werkzeugrevolvers lassen sich aber auch ohne weiteres zwei Werkzeuge antreiben, wofür eine Ausführungsform empfohlen wird, bei der die An¬ triebswelle zwei Arbeitspositionen für einander bezüglich der Revolverachse in radialer Richtung gegenüberliegende Werk¬ zeugstationen definiert und mit zwei ersten Kupplungselemen¬ ten versehen ist.

Die Kupplungselemente der zwischen Antriebswelle und Werk¬ zeugspindel vorgesehenen Kupplung könnten in vielfältiger Weise ausgebildet sein, so lange sie es nur erlauben, die beiden Kupplungselemente durch Drehen des Revolverkopfs von¬ einander zu trennen bzw. miteinander in Eingriff zu bringen; so könnte das eine Kupplungselement z. B. einen bezüglich der Revolverachse tangential orientierten Dorn haben, welcher durch Drehen des Revolverkopfs in eine entsprechend orien¬ tierte Bohrung des anderen Kupplungselements einfahrbar ist. Am einfachsten ist jedoch eine Ausführungsform, bei der das eine Kupplungselement wenigstens eine sich quer zur Antriebs¬ wellenachse bzw. zur Werkzeugspindelachse erstreckende Nut und das andere Kupplungselement wenigstens einen entsprechend

ERSAT

orientierten Vorsprung zum Eingriff in diese Nut aufweist, denn eine solche Konstruktion ist nicht nur einfach zu ferti¬ gen, sondern sie erlaubt auch ein Drehen des Revolverkopfs in beiden Richtungen. Die beiden Kupplungselemente könnten also z. B. an ihren einander zugewandten Stirnseiten jeweils ein Kammprofil aufweisen derart, daß die beiden Kammprofile durch Drehen des Revolverkopfs zum Eingriff miteinander gebracht werden können.

Bei erfindungsgemäßen Werkzeugrevolvern mit bezüglich der Revolverachse in radialer Richtung orientierter Antriebswelle empfehlen sich Ausführungsformen, bei denen eine zur Revol¬ verachse konzentrische, in einer bezüglich des Revolverkopf- trägers festen Lagerung drehbar gelagerte Zentralwelle vorge¬ sehen ist, die über ein Winkelgetriebe in ständiger Antriebs- Verbindung mit der Antriebswelle steht. Bei einem solchen Werkzeugrevolver wird das Winkelgetriebe stets von denselben Getrieberädern gebildet, so daß ein dieses Winkelgetriebe bildendes Kegelradpaar z. B. eingeläppt werden kann und sich mit höheren Drehzahlen betreiben läßt als die Winkeigetriebe der vorstehend geschilderten bekannten Werkzeugrevolver. Des weiteren läßt sich ein ein solches Winkelgetriebe aufnehmen¬ der Hohlraum des erfindungsgemäßen Werkzeugrevolvers problem¬ los abdichten, so daß man für das Winkelgetriebe ein Ölbad vorsehen kann. Ein ganz wesentlicher Vorteil der ständigen Antriebsverbindung zwischen Zentralwelle und Antriebswelle ist aber auch darin zu sehen, daß ein bei den bekannten Werk¬ zeugrevolvern mit axial verschieblichem Revolverkopf mögli¬ cher Zustand nicht eintreten kann, daß nämlich die Getriebe¬ räder des Winkelgetriebes Zahn auf Zahn stehen, nachdem der Revolverkopf weitergeschaltet wurde.

Für Ausführungsformen, bei denen die Antriebswelle mit einer sich in Arbeitsposition befindlichen Werkzeugspindel fluch¬ tet, lassen sich kleine Fluchtfehler dadurch vermeiden, daß das erste Kupplungselement über eine elastische Verbindung derart an der Antriebswelle angeordnet ist, daß das erste Kupplungselement quer zur Antriebswellenachse auslenkbar ist. Eine solche Konstruktion ist besonders vorteilhaft in Verbin¬ dung mit Kupplungselementen, bei denen ein oder mehrere Vor¬ sprünge des einen Kupplungselements in eine oder mehrere Nuten des anderen Kupplungselements eingreifen, wobei diese Nut bzw. diese Nuten quer zur Antriebswellen- bzw. Werkzeug¬ spindelachse verläuft bzw. verlaufen.

Das Blockierelement, mit dem die nicht in Arbeitsposition befindlichen Werkzeugspindeln gegen Verdrehen gesichert werden, muß nur so angebracht sein, daß es sich nicht mit dem Revolverkopf dreht; bevorzugt werden jedoch Ausführungsfor¬ men, bei denen das Blockierelement unmittelbar oder mittelbar fest mit dem Revolverkopfträger verbunden ist.

Es sind die unterschiedlichsten Ausführungsformen der aus Blockierelement und Werkzeugspindel (oder einem mit letzterer fest verbundenen Teil) bestehenden Blockiervorrichtung mög¬ lich; so könnte das Blockierelement z. B. ein starker Magnet sein, welcher mit exzentrisch angeordneten Magneten der Werk¬ zeugspindeln bzw. der zweiten Kupplungselemente zusammen¬ wirkt. Viel einfacher ist es jedoch, wenn das Blockierelement eine zur Revolverachse konzentrische erste Gleitfläche auf¬ weist, gegen welche eine Werkzeugspindel-feste zweite Gleit¬ fläche anliegt, wenn sich der zugehörige Werkzeughalter nicht in der Arbeitsposition befindet. Die zweite Gleitfläche muß dann nur so ausgebildet sein, daß sie, wenn sie gegen die

erste Gleitfläche anliegt, ein Verdrehen der Werkzeugspindel um ihre Achse nicht zuläßt. Da, wie im folgenden noch gezeigt werden wird, bei bevorzugten Ausführungsformen des erfin¬ dungsgemäßen Werkzeugrevolvers der Revolverkopf nur dann weitergeschaltet wird bzw. werden kann, wenn die sich gerade in Arbeitsposition befindliche Werkzeugspindel bzw. die An¬ triebswelle eine bestimmte Drehwinkelposition einnimmt, kann ohne weiteres gewährleistet werden, ' daß die Werkzeugspindel¬ feste zweite Gleitfläche beim Weiterschalten des Revolver¬ kopfs so orientiert ist, daß sie parallel zur ersten Gleit¬ fläche des Blockierelements verläuft und beim Drehen des Revolverkopfs zumindest nahezu spielfrei gegen diese erste Gleitfläche angelegt wird. Die erwähnte zweite Gleitfläche könnte an den Werkzeugspindeln selbst vorgesehen sein, aus dem folgenden kann man jedoch erkennen, daß sich eine beson¬ ders einfache Konstruktion dann ergibt, wenn die zweite Gleitfläche an dem zweiten Kupplungselement vorgesehen wird.

Die beiden Gleitflächen können von unterschiedlichster Ge¬ stalt sein, so lange sie nur ein Drehen des Revolverkopfs zulassen; so könnte es sich z. B. um im Axialschnitt (bezüg¬ lich der Revolverachse) konvexe und konkave, im Profil anein¬ ander angepaßte Flächen handeln. Zur Vereinfachung der Her¬ stellung des erfindungsgemäßen Werkzeugrevolvers wird jedoch empfohlen, eine der beiden Gleitflächen von einer sich bezüg¬ lich der Revolverachse in Umfangsrichtung erstreckenden Rippe und die andere Gleitfläche von einer für einen Eingriff die¬ ser Rippe gestalteten Nut bilden zu lassen.

Damit sich auch eine in Arbeitsposition befindliche Werkzeug¬ spindel bei entriegeltem, jedoch noch hicht weitergedrehtem Revolverkopf nicht in unerwünschter Weise verdrehen kann,

zeichnen sich besonders vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Werkzeugrevolvers dadurch aus, daß zur Ver¬ riegelung der Antriebswelle gegen ein Verdrehen bei entrie¬ geltem Revolverkopf eine zweite Kupplung mit zwei Kupplungs¬ hälften vorgesehen ist, von denen eine erste drehfest mit dem Revolverkopfträger und die zweite drehfest mit der Antriebs¬ welle verbunden und wenigstens eine Kupplungshälfte zwischen einer wirksamen und einer unwirksamen Stellung bewegbar ist, und daß Bewegungsübertragungsmittel für eine Bewegung der beweglichen Kupplungshälfte in Abhängigkeit von der Verschie¬ bung des dritten Verriegelungselements vorgesehen sind, der¬ art, daß die zweite Kupplung bei entriegeltem Revolverkopf eingekuppelt ist. Bei einer solchen Konstruktion ist kein besonderer Druckmittelzylinder oder dergleichen erforderlich, um die zweite Kupplung zu betätigen, da diese durch die Bewe¬ gungsübertragungsmittel mitbetätigt wird, wenn das dritte Verriegelungselement verschoben wird.

Man könnte einen ersten Motor für den Antrieb des bzw. der Werkzeuge und einen zweiten Motor für das Drehen des' Revol¬ verkopfs vorsehen; aus Platz- und Kostengründen empfiehlt die Erfindung jedoch Ausführungsformen mit nur einem einzigen Motor, durch den sich sowohl das Werkzeug bzw. die Werkzeuge antreiben, als auch der Revolverkopf drehen läßt, wobei sich eine besonders einfache Konstruktion dann ergibt, wenn eine Schaltwelle zum Drehen des Revolverkopfs, eine schaltbare dritte Kupplung zwischen einer am Revolverkopfträger drehbar gelagerten Multifunktionswelle und der Antriebsseite der zweiten Kupplung, eine schaltbare vierte Kupplung zwischen der Multifunktionswelle und der Schaltwelle sowie Bewegungs¬ übertragungsmittel zum Schalten der dritten und vierten Kupp¬ lung in Abhängigkeit von der Verschiebung des dritten Verrie-

gelungselements vorgesehen sind, derart, daß bei entriegeltem Revolverkopf die dritte Kupplung ausgekuppelt und die vierte Kupplung eingekuppelt ist. Durch eine solche Konstruktion wird auch sichergestellt, daß der Revolverkopfantrieb nur dann in Funktion treten kann, wenn der Revolverkopf entrie¬ gelt und die Antriebswelle gegen ein unbeabsichtigtes Verdre¬ hen gesichert ist.

Bei bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Werk¬ zeugrevolvers lassen sich sämtliche Schaltvorgänge mit Aus¬ nahme des Drehens des Revolverkopfs, insbesondere hydrau¬ lisch, mit nur einem einzigen Druckmittel-betätigten Kolben oder zwei solcher Kolben bewerkstelligen, und zur weiteren Vereinfachung der Konstruktion wird empfohlen, das dritte Verriegelungselement direkt als Ringkolben einer zur Revol¬ verachse konzentrischen Druckmittel-Zylinder-Kolben-Einheit auszubilden. Dieser Ringkolben könnte von beiden Seiten mit Druckmittel beaufschlagt werden, so daß sich dann mit ihm der Revolverkopf sowohl entriegeln, als auch verriegeln ließe. Vor allem aus Gründen der Ableitung anderer Funktionen von der Entriegelungsbewegung des dritten Verriegelungselements wird jedoch empfohlen, den die Verriegelung bewirkenden Kol¬ ben als einseitig Druckmittel-beaufschlagten Kolben zu ge¬ stalten und eine zweite Druckmittel-Zylinder-Kolben-Einheit zum Entriegeln des Revolverkopfs vorzusehen. Diese Maßnahme ermöglicht es z. B., eine einfache Schleppverbindung zwischen dem Kolben der Entriegelungseinheit und der bewegbaren Kupp¬ lungshälfte der zweiten Kupplung vorzusehen, ebenso aber auch zwischen dem Kolben der Entriegelungseinheit einerseits und der dritten sowie der vierten Kupplung andererseits.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung er¬ geben sich aus den beigefügten Ansprüchen und/oder aus der nachfolgenden Beschreibung und der beigefügten zeichnerischen Darstellung zweier besonders vorteilhafter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Werkzeugrevolvers; in der Zeichnung zeigen:

Fig. 1A einen axialen Schnitt durch die erste bevorzugte Aus¬ führungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugrevolvers mit zwei Motoren zum Werkzeugantrieb einerseits und zum Schalten des Revolverkopfs andererseits;

Fig. 1B einen Ausschnitt aus Fig. 1A in größerem Maßstab;

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Teil des Revolverkopfs und des von letzterem umfaßten Getriebegehäuses entspre¬ chend der Linie 2-2 in Fig. 1A;

Fig. 3A eine Draufsicht auf ein erstes Kupplungselement, ge¬ sehen in Richtung der Antriebswellenachse, in Verbin¬ dung mit einer Seitenansicht eines dazu passenden zweiten Kupplungselements einer Werkzeugspindel;

Fig. 3B eine Seitenansicht des ersten Kupplungselements, und zwar in Fig. 3A von oben gesehen;

Fig. 4 eine Stirnansicht des die Bewegungsübermittlung vom dritten Verriegelungselement zur zweiten Kupplung be¬ werkstelligenden Teils, und zwar gemäß Fig. 1A von links gesehen;

E

Fig. 5A eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung der zweiten bevorzugten Aus ührungsform mit nur einem einzigen Motor für den Werkzeugantrieb und das Drehen des Re¬ volverkopfs;

Fig. 5B eine der Fig. 1B entsprechende Darstellung der zwei¬ ten Ausführungsform.

Die Figuren 1A und 1B zeigen einen gehäuseförmigen Revolver¬ kopfträger 10, der z. B. auf einem Schlitten einer Drehma¬ schine montiert sein kann. An ihm sind ein erster Motor 12 zum Antreiben von Werkzeugen und ein zweiter Motor 14 zum Drehen bzw. Schalten eines Revolverkopfs befestigt, wobei auf einer Motorwelle 12a des ersten Motors ein erstes Kegel¬ rad 16a eines Winkelgetriebes 16 befestigt ist, während eine Motorwelle 14a des zweiten Motors 14 eine Schaltwelle 18 für einen Revolverkopf antreibt. Am vorderen Ende der Schaltwel¬ le 18 ist ein Ritzel 20 befestigt. Im Revolverkopfträger 10 ist schließlich eine Zentralwelle 22 um eine Revolverachse 24 drehbar, axial jedoch unverschiebbar gelagert, an deren hin¬ terem Ende ein zweites Kegelrad 16b des Winkelgetriebes 16 befestigt ist, welches sich mit dem Kegelrad 16a in ständigem Eingriff befindet.

Am Revolverkopfträger 10 ist ein Revolverkopf 26 um die Re¬ volverachse 24 drehbar, jedoch in axialer Richtung unver- schieblich gelagert. Bei der dargestellten Ausführungsform besitzt der Revolverkopf 26 zwölf Werkzeugstationen 28a bis 281 (siehe Fig. 2, welche jedoch nur einen Teil dieser Werk¬ zeugstationen zeigt), welche bei der dargestellten Ausfüh¬ rungsform durch bezüglich der Revolverachse 24 radiale Auf¬ nahmebohrungen für Werkzeugträger gebildet werden, wobei in

den Figuren 1 und 2 nur ein einziger solcher Werkzeugträ¬ ger 30 mit einem antreibbaren, hier als Fräser dargestellten Werkzeug 30a gezeichnet wurde. Diese Werkzeugträger besitzen einen Halteschaft 30b, der im Revolverkopf 26 durch nicht näher dargestellte Mittel festgespannt werden kann, sowie eine Werkzeugspindel 30c, die im Werkzeugträger um eine Spin¬ delachse 30d drehbar, jedoch in axialer Richtung unverschieb¬ bar gelagert ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform verlau¬ fen die Spindelachsen 30d bezüglich der Revolverachse 24 in radialer Richtung, und dies gilt auch für das dargestellte Werkzeug 30a, obwohl es auf der Hand liegt, daß in einem sol¬ chen Werkzeugträger auch ein Winkelgetriebe enthalten sein könnte, um ein anders orientiertes Werkzeug antreiben zu kön¬ nen.

Erfindungsgemäß bildet das Innere des Revolverkopfs 26 einen Hohlraum 32 zur Aufnahme eines als Ganzes mit 34 bezeichneten und erfindungsgemäß am Revolverkopfträger 10 befestigten Ge¬ triebes. Letzteres hat ein Getriebegehäuse 36, in dem eine Antriebswelle 38 drehbar, jedoch in Richtung der Wellenachse unverschiebbar gelagert ist. Die Antriebswellenachse 38a ist erfindungsgemäß so orientiert, daß sie die Revolverachse 24 schneidet und senkrecht zu letzterer verläuft. An der des weiteren erfindungsgemäß als Hohlwelle ausgebildeten An¬ triebswelle 38 ist ein Kegelrad 40 vorgesehen, welches sich erfindungsgemäß in ständigem Eingriff mit einem Kegelrad 42 befindet, das am vorderen Ende der Zentralwelle 22 befestigt ist, wobei diese beiden Kegelräder ein Winkelgetriebe bilden. In einer zur Antriebswellenachse 38a konzentrischen Längsboh¬ rung 44 der Antriebswelle 38 ist ein Biegestab 46 angeordnet, welcher in einem mittleren Bereich größeren Durchmessers mit¬ tels Spannschrauben in der Antriebswelle 38 festgelegt ist

und an den freien Enden von im Durchmesser kleineren Berei¬ chen jeweils ein erstes Kupplungselement 50 trägt, welches mit einem zweiten Kupplungselement 52 einer als Ganzes mit 54 bezeichneten ersten Kupplung zusammenwirkt. Die beiden Kupp¬ lungselemente sind an dem Biegestab 46 bzw. der Werkzeugspin¬ del 30c fest angebracht und sollen im folgenden anhand der Figuren 3A und 3B näher erläutert werden.

Die beiden Kupplungselemente 50 und 52 haben die Gestalt fla¬ cher Scheiben; das erste Kupplungselement 50 besitzt an sei¬ nem Umfang zwei einander gegenüberliegende, ungefähr recht¬ eckige Nuten 50a und an seiner dem zweiten Kupplungsele¬ ment 52 zugewandten Stirnseite zwei ungefähr würfelförmige Vorsprünge 50b zum Eingriff in eine Nut 52a des zweiten Kupp¬ lungselements 52.

Wie vor allem die Figuren 1B und 2 erkennen lassen, sind an den Enden der Antriebswelle 38 jeweils zwei Klauen 56 befe¬ stigt, die sich in Richtung der Antriebswellenachse 38a er¬ strecken und in die Nuten 50a der beiden ersten Kupplungsele¬ mente 50 eingreifen, und zwar so, daß bei nicht ausgelenktem Biegestab 46 die beiden Klauen eines Klauenpaares nicht gegen den Grund der jeweils zugehörigen Nut 50a anliegen. Auf diese Weise kann ein erstes Kupplungselement 50 in beiden Richtun¬ gen quer zur Antriebswellenachse 38a etwas verschoben werden, und zwar in Richtung der Verbindungslinie zwischen den beiden zugehörigen Klauen 56. Andererseits lassen sich die beiden Vorsprünge 50b in der Nut 52a verschieben, und da, wie die Fig. 3A zeigt, eine Verbindungslinie zwischen den beiden Vor¬ sprüngen 50b senkrecht zu einer Verbindungslinie zwischen den beiden Nuten 50a verläuft, ermöglichen die beiden Kupplungs¬ elemente 50 und 52 in Verbindung mit dem Biegestab 46 einen

Ausgleich für kleine Fluchtfehler, wenn nämlich die Spindel¬ achse 30d eines Werkzeugträgers 30 nicht exakt mit der An¬ triebswellenachse 38a fluchtet. Erfindungsgemäß ist die erste Kupplung 54 also so ausgebildet, daß sie Verschiebungen ihrer beiden Kupplungselemente relativ zueinander längs zweier Querachsen erlaubt.

Eine dreiteilige sogenannte HIRTH-Verzahnung 60 dient dazu, den Revolverkopf 26 gegenüber dem Revolverkopfträger 10 zu verriegeln, und zwar gegen ein Drehen um die Revolverach¬ se 24. Derartige dreiteilige HIRTH-Verzahnungen sind bekannt und sie sind so gestaltet, daß die HIRTH-Verzahnung 60 den Revolverkopf 26 bezüglich der Revolverachse 24 zentriert, wenn der Revolverkopf verriegelt ist. Deshalb ist erfindungs¬ gemäß der Revolverkopf 26 am Revolverkopfträger 10 in solchen Gleitlagern gelagert, daß diese keine Zentrierung des Revol¬ verkopfs bezüglich der Revolverachse 24 ergeben, um zu ver¬ meiden, daß das System überbestimmt ist. Im folgenden sollen nun die HIRTH-Verzahnung 60 und ihre Funktion im einzelnen erläutert werden:

Sie besteht aus drei zur Revolverachse 24 konzentrischen Ringen, nämlich einem ersten, am Revolverkopf 26 befestigten Ring 62, einem zweiten, am Revolverkopfträger 10 befestigten Ring 64 und einem dritten Ring 66, welcher den beiden Ringen 62 und 64 gegenübersteht und im Revolverkopf 26 in Richtung der Revolverachse 24 verschiebbar gelagert ist. An ihren dem dritten Ring 66 zugewandten Stirnseiten ist der erste Ring 62 und der zweite Ring 64 jeweils mit einem Zahn¬ ring versehen, und der dritte Ring 66 weist an seiner den beiden anderen Ringen zugewandten Stirnseite einen dritten Zahnring auf, welcher in der in den Figuren 1A und 1B darge-

stellten Position des dritten Rings 66 in die Zahnringe der beiden anderen Ringe 62 und 64 spielfrei eingreift. In diesem Zustand kann der Revolverkopf 26 gegenüber dem Revolverkopf- träger 10 nicht verdreht werden. Wie sich am besten der Fig. 1B entnehmen läßt, ist links vom dritten Ring 66 ein Druckraum 68 vorgesehen, in den über nicht dargestellte Kanä¬ le ein Druckmittel, insbesondere Hydrauliköl, einleitbar ist, um den dritten Ring 66 gegen die beiden anderen Ringe 62 und 64 zu pressen. Das Getriebegehäuse 36 und der Revolverkopf 26 bilden also einen Druckmittelzylinder für einen Ringkolben, welcher vom dritten Ring 66 gebildet wird.

Zum Entriegeln des Revolverkopfs 26 bzw. zum Verschieben des dritten Rings 66 gemäß Fig. 1B nach links ist ein zweiter, zur Revolverachse 24 konzentrischer Ringkolben 70 vorgesehen, welcher im folgenden als Entriegelungskolben bezeichnet wer¬ den wird. Wie in Fig. 1B dargestellt, ist die gemäß dieser Figur linke Stirnseite des Entriegelungskolbens 70 abgestuft ausgebildet, so daß er einerseits gegen die rechte Stirnseite des dritten Rings 66 anliegt und andererseits eine Auflage für eine gleichfalls zur Revolverachse 24 konzentrische Ver¬ schiebehülse 72 bildet und letztere infolgedessen bei einer Verschiebung des Entriegelungskolbens 70 nach links mitnimmt, da die Verschiebehülse 72 in Richtung der Revolverachse 24 verschiebbar gelagert ist. Der Entriegelungskolben 70 ist zwischen dem zweiten Ring 64 und einem gleichfalls am Revol¬ verkopfträger 10 befestigten Führungsring 74 in Richtung der Revolverachse 24 verschiebbar gelagert und die Ringe 64 und 74 bilden gemäß Fig. 1B rechts vom Entriegelungskolben 70 einen Druckraum 76, in den sich über einen nicht gezeigten Kanal Druckmittel, insbesondere Hydrauliköl, einleiten läßt, um so den Entriegelungskolben 70 und damit den dritten

Ring 66 nach links zu verschieben und dadurch den Revolver¬ kopf 26 zu entriegeln, ohne daß dieser selbst in axialer Richtung verschoben werden muß. Wie sich der Fig. 4 entnehmen läßt, greift die Verschiebehülse 72 mit Vorsprüngen durch im Führungsring 74 vorgesehene Aussparungen in radialer Richtung nach außen hindurch, und diese Vorsprünge liegen gegen die gemäß Fig. IB linke Stirnseite des Entriegelungskolbens 70 an.

Eine zur Zentralwelle 22 konzentrische zweite Kupplung wurde als Ganzes mit 80 bezeichnet. Sie wird von einer ringförmi¬ gen, zur Revolverachse 24 konzentrischen Kupplungsscheibe 82 und einem halsförmigen Ansatz 84 des Getriebegehäuses 36 ge¬ bildet, welche an ihren einander zugewandten Stirnseiten mit jeweils einem ringförmigen, zur Revolverachse 24 konzentri¬ schen Satz von Klauen 86 bzw. 88 versehen sind, die bei einem Verschieben der Kupplungsscheibe 82 gemäß Fig. IB nach links zumindest nahezu spielfrei ineinandergreifen können. Die Kupplungsscheibe 82 ist auf der Zentralwelle 22 in Richtung der Revolverachse 24 verschiebbar gelagert und wird in ihrer in Fig. IB dargestellten Position durch eine Druckfeder 90 gegen einen Ringbund 92 der Zentralwelle 22 gedrückt. Ande¬ rerseits ist die Kupplungsscheibe 82 drehfest mit der Zen¬ tralwelle 22 verbunden, und zwar mittels Paßfedern 94 an der Zentralwelle 22 und entsprechend ausgebildeten, nicht darge¬ stellten axialen Nuten am Innenumfang der Kupplungsschei¬ be 82. Da das Getriebegehäuse 36 am Revolverkopfträger 10 befestigt ist, die Kupplungsscheibe 82 drehfest mit der Zen¬ tralwelle 22 verbunden ist und schließlich jeder Drehwinkel¬ stellung der Zentralwelle 22 eine ganz bestimmte Drehwinkel¬ stellung eines mit Hilfe der ersten Kupplung 54 eingekuppel¬ ten Werkzeugs 30a zugeordnet ist, lassen sich die Klauen 86 und 88 der zweiten Kupplung 80 nur in ganz bestimmten Dreh-

ERSATZBLATT

Winkelstellungen des Werkzeugs 30a zum Eingriff miteinander bringen - dabei handelt es sich natürlich um dasjenige Werk¬ zeug 30a, welches bzw. dessen Werkzeugstation 28a sich in einer Arbeitsposition befindet, welche durch die Lage der Antriebswelle 38 bestimmt und definiert wird.

Wird der Revolverkopf 26 durch Lösen der HIRTH-Verzahnung 60 entriegelt, d. h. der Entriegelungskolben 70 gemäß Fig. IB nach links verschoben, wird gleichzeitig die Zentralwelle 22 verriegelt, so daß sich auch das Werkzeug 30a nicht mehr dre¬ hen kann. Gleichzeitig kann durch die Ausbildung der Klauen¬ sätze 86, 88 gewährleistet werden, daß sich der Revolver¬ kopf 26 nur dann entriegeln läßt, wenn das Werkzeug 30a eine ganz bestimmte Drehwinkellage einnimmt bzw. bei der darge¬ stellten bevorzugten Ausführungsform eine von zwei ganz be¬ stimmten Drehwinkellagen, bei denen sich die Nut 52a des zu diesem Werkzeug gehörenden zweiten Kupplungselements 52 in einer Richtung erstreckt, die tangential zur Revolverach- se 24, d. h. senkrecht zur Zeichnungsebene der Fig. IB ist. Dadurch wird nicht nur gewährleistet, daß angetriebene Werk¬ zeuge stets drehwinkelgerecht zum Einsatz gebracht werden, sondern daß sich die erste Kupplung 54 nach dem Entriegeln des Revolverkopfs 26 allein durch Drehen des Revolverkopfs um die Revolverachse 24 lösen läßt (die Figuren 1A und IB zeigen das Werkzeug 30a in dieser Stellung, in der sich nach Entrie¬ gelung des Revolverkopfs 26 der letztere um die Revolverach¬ se 24 drehen läßt). Natürlich hängt die Anzahl der Klauen der Klauensätze 86, 88 von dem Übersetzungsverhältnis zwischen den Kegelrädern 40 und 42 ab, damit gewährleistet ist, daß immer dann, wenn die Klauen 86 und 88 ineinander greifen, die Nut 52a senkrecht zur Zeichnungsebene der Fig. IB orientiert ist. Schließlich soll vorsorglich noch darauf hingewiesen

werden, daß die Verdrehsicherung eines Werkzeugs mit Hilfe der Kupplung 80 nur so lange gewährleistet ist, als sich die beiden Kupplungselemente 50 und 52 im Eingriff miteinander befinden.

Um den Revolverkopf 26 nach dem Entriegeln drehen zu können, greift das Ritzel 20 der Schaltwelle 18- in einen Zahnkranz 98 ein, der an dem mit dem Revolverkopf 26 fest verbundenen er¬ sten Ring 62 der HIRTH-Verzahnung 60 vorgesehen ist.

Anhand der Fig. 2 soll nun erläutert werden, wie die Werk¬ zeugspindeln 30 derjenigen Werkzeuge, welche sich nicht in einer Arbeitsposition befinden, während des Arbei s mit einem Revolverwerkzeug, aber auch während des Weiterschaltens des Revolverkopfs 26 an einem unerwünschten Verdrehen gehindert werden. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, daß bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsge¬ mäßen Werkzeugrevolvers für dessen antreibbare Werkzeuge zwei einander diagonal gegenüberliegende Arbeitspositionen vorge¬ sehen sind, welche durch die Antriebswelle 38 definiert wer¬ den und von denen die Fig. 2 nur eine erkennen läßt, nämlich diejenige, in der sich die Werkzeugstation 28a gerade befin¬ det. Deshalb sind am Getriebegehäuse 36 zwei nahezu halb¬ kreisförmige Rippen oder Schienen 100 befestigt, welche in die Nuten 52a der zweiten Kupplungselemente 52 derjenigen Werkzeuge eingreifen, welche sich nicht in einer Arbeitsposition befinden, während die beiden Rippen 100 für jede Arbeitsstation eine in Fig. 2 erkennbare Lücke bilden. Jede dieser Rippen 100 bildet auf ihren einander gegenüber¬ liegenden Seiten jeweils eine Gleitfläche 100a, von denen wenigstens eine mit einer der beiden Seitenwände der Nut 52a zusammenwirkt, so daß die beiden Nutseitenwände Gleitflächen 52b bilden.

Dadurch wird erfindungsgemäß sichergestellt, daß beim Weiter¬ schalten des Revolverkopfs 26 die zu einem neu zum Einsatz zu bringenden Werkzeug gehörende Nut 52a über die VorSprünge 50b des ersten Kupplungselements 50 der Antriebswelle 38 gescho¬ ben werden kann.

Die zweite, noch vorteilhaftere Ausführungsform des erfin¬ dungsgemäßen Werkzeugrevolvers, welche in den Figuren 5A und 5B dargestellt ist, unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform nur dadurch, daß der Motor 12 für den Antrieb der Werkzeuge auch die Aufgabe des Schaltens des Revolverkopfs übernimmt, d. h. in der Gestal¬ tung des Revolverkopf-Schaltantriebs, so daß im folgenden auch nur der Revolverkopf-Schaltantrieb erläutert wird und in die Figuren 5A und 5B nur Bezugszeichen für diejenigen Ele¬ mente des Werkzeugrevolvers eingetragen wurden, in welchen sich die beiden Ausführungsformen voneinander unterscheiden.

Bei der zweiten Ausführungsform treibt der Motor 12 über ein Winkelgetriebe 16' eine Multifunktionswelle 21' an, vor wel¬ cher eine Zentralwelle 22' liegt, an deren vorderem Ende das Kegelrad 42 angeordnet ist. Eine über eine Keilverzah¬ nung 110' von der Zentralwelle 22* koaxial zur Revolverach¬ se 24' sowie in Richtung dieser Achse verschiebbar gehaltene Kupplungsscheibe 82' ist an ihrer gemäß der Zeichnung linken Seite wieder mit einem Satz von Klauen 86' versehen, welche in der bereits geschilderten Weise mit den Klauen 88 des Ge¬ triebegehäuses zusammenwirken, während die Kupplungsschei¬ be 82' an ihrer gemäß der Zeichnung rechten Seite mit einem zweiten Satz von Klauen 87' versehen ist, welche zum Eingriff gebracht werden können mit Klauen 89' einer MitnehmerSchei¬ be 91', welche über eine Keilverzahnung 93' von der Multi-

funktionswelle 21' angetrieben wird. Die Kupplungsscheibe 82' wird wieder durch die Druckfeder 90 in ihrer in den Figu¬ ren 5A und 5B gezeigten Stellung gehalten, in der die Multi¬ funktionswelle 21' die Zentralwelle 22' antreibt, und zwar über die Keilverzahnung 93', die Mitnehmerscheibe 91', die Klauen 87' und 89' , die Kupplungsscheibe 82' und die Keilver¬ zahnung 110'. Wird der Entriegelungskolben 70 gemäß der Zeichnung nach links verschoben, nimmt er über die Verschie¬ behülse 72 die Kupplungsscheibe 82' mit, so daß deren Klau¬ en 86' zum Eingriff mit den Klauen 88 gebracht werden und die Zentralwelle 22' verriegelt wird, während gleichzeitig die Antriebsverbindung zwischen der Multifunk ionswelle 21' und der Zentralwelle 22' gelöst wird, da die Klauen 87' von den Klauen 89' gelöst werden.

Bei dieser zweiten Ausführungsform ist eine Schaltwelle 18' in Richtung ihrer Wellenachse verschiebbar, und zwar aus einer in den Figuren 5A und 5B dargestellten unwirksamen Stellung nach links in eine wirksame Stellung. Diese Ver¬ schiebung der Schaltwelle 18' nach links erfolgt automatisch mit dem Entriegeln des Revolverkopfs 26: Wenn nämlich der dritte Ring 66 der HIRTH-Verzahnung durch den Entriegelungs- kolben 70 nach links verschoben wird, erlaubt er auch ein Verschieben eines gegen den dritten Ring 66 anliegenden Bol¬ zens 97' nach links, gegen welchen wiederum die Schaltwel¬ le 18' unter der Wirkung einer Druckfeder 99' anliegt. Auf der Multifunktionswelle 21' ist ein Zahnrad 101' befestigt, welches mit einem auf der Schaltwelle 18' befestigten Zahn¬ rad 103' zusammenwirken kann. Jedes dieser beiden Zahnräder besitzt einen Einstich in Form einer Ringnut 101a' bzw. 103a', die so bemessen ist, daß die beiden Zahnräder in der in Fig. 5A dargestellten Position der Schaltwelle 18' nicht

miteinander kämmen, wohl aber bei entriegeltem Revolver¬ kopf 26, weil der Verschiebeweg des dritten Rings 66 der Breite der Nuten 101a' und 103a' entspricht. Es bleibt noch hinzuzufügen, daß auch bei dieser zweiten Ausführungsform das Ritzel 20 stets im Eingriff mit dem Zahnkranz 98 ist.

Bei beiden Ausführungsformen ermöglicht die dreiteilige HIRTH-Verzahnung also eine einfache, sichere und kostengün¬ stige Lösung des Problems, kürzere Revolverkopfschaltzeiten zu erreichen, gleichzeitig aber wird dadurch eine einfache Möglichkeit zum Abkuppeln von nicht im Einsatz befindlichen angetriebenen Werkzeugen eröffnet.

Der verschiebbare Teil der HIRTH-Verzahnung muß nicht notwen¬ digerweise als Hydraulikkolben ausgebildet sein, da er grund¬ sätzlich auch durch eine Feder in seine Verriegelungsstellung gedrückt werden könnte, so daß es möglich wäre, allein mit dem Entriegelungskolben 70 auszukommen. Es stellt ein beson¬ deres Merkmal der Erfindung dar, daß vom Entriegelungskolben eine Sicherheitsfunktion abgeleitet wird, welche eine Fehl- positionierung des Werkzeugantriebs und damit Beschädigungen verhindert. Gemäß einem weiteren besonderen Merkmal der Er¬ findung wird vom Entriegelungskolben eine Umkuppelfunktion abgeleitet, um bei Verwendung nur eines Motors entweder die Werkzeuge antreiben oder den Revolverkopf weiterschalten zu können.




 
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