Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Taktscheibe für eine Werkzeugmaschine, mit einer Transportscheibe, die mindestens zwei Aussparungen für j eweils ein Werkstück aufweist, sowie eine Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von Werkstücken, mit einer Beladestation und/oder einer Entladestation, mit mindestens einer Bearbeitungsstation und mit einer entsprechenden Taktscheibe .

Eine Werkzeugmaschine und eine Taktscheibe mit den vorgenannten Merkmalen ist aus DE 23 36 987 A I bekannt. Die Aussparungen in der Taktscheibe sind kreissegmentförmig ausgebildet und umschließen die Werkstücke um mehr als den halben Umfang, sodass die in ihrer axialen Erstreckungsrichtung in die Taktscheibe eingeschobenen Werkstücke in radialer Richtung nicht aus den Aussparungen herausgelangen können. Es i st aus DE 23 36 987 A I bekannt, dass an j eder Bearbeitungsstation Führungselemente angeordnet sind, die schwenkbar am Maschinengestellt angebracht sind und die zur Lagerung der Werkstücke während der Bearbeitung in die Bearbeitungsstation geschwenkt werden. Die Führungselemente sind während der Bearbeitung des Werkstückes so angeordnet, dass die Drehachse des Werkstückes gegenüber einer Achse einer das Werkstück während der Bearbeitung antreibenden Planscheibe versetzt ist. Da die Führungselemente im Bereich der Bearbei- tungsstationen aktiv schwenkbar gelagert sein müssen, ist ein hoher apparativer Aufwand notwendig. Zudem wird durch das Verschwenken der Führungselemente vor und nach der Bearbeitung die Bearbeitungszeit verlängert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die mit Bezug zum Stand der Technik geschilderten Nachteile zu beheben und eine Taktscheibe sowie eine Werkzeugmaschine anzugeben, die in ihrem Aufbau vereinfacht sind und gleichzeitig eine schnellere Bearbeitung ermöglichen.

Gelöst wird die Aufgabe durch eine Taktscheibe und eine Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des j eweiligen unabhängi gen Anspruchs . Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen und in der Beschreibung angegeben, wobei einzelne Merkmale der vorteilhaften Weiterbildungen in technisch sinnvoller Weise beliebig miteinander kombinierbar sind.

Gelöst wird die Aufgabe insbesondere durch eine Taktscheibe mit den eingangs genannten Merkmalen, bei der j eder Aussparung mindestens zwei Zentrierschuhe zugeordnet sind, die in Umfangsrichtung der Aussparung versetzt zueinander an der Transportscheibe festgelegt sind und die zur Lagerung des Werkstückes in der Aussparung über eine Außenkontur der Aussparung radial nach innen vorstehen.

Gelöst wird die Aufgabe zudem durch eine Werkzeugmaschine mit den eingangs genannten Merkmalen, die eine erfindungsgemäße Taktscheibe umfasst.

Es ist al so insbesondere vorgesehen, dass die Zentrierschuhe nicht bewegbar und anstellbar für j eden Bearbeitungsvorgang an dem Maschinengestell gelagert sind, sondern dass die Zentrierschuhe insbesondere lösbar an der Transportscheibe selbst festgelegt sind. Hierzu sind j eder Aussparung mindestens zwei, bevorzugt mindestens drei und besonders bevorzugt genau drei Zentrierschuhe zugeordnet, die in Umfangsrichtung der j eweiligen Aussparung insbesondere gleichmäßig versetzt zueinander angeordnet sind.

Jeder Zentrierschuh steht mit seinem Abschnitt zur Lagerung des Werkstückes über eine Außenkontur der Aussparung radial nach innen hervor. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die Lagerungsabschnitte der Zentrierschuhe unmittelbar in die Aussparung hineinragen. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Lagerungsabschnitte der Zentrierschuhe axial vor oder hinter einer Stirnseite der Transportscheibe über die Außenkontur der Aussparung nach innen vorstehen.

Durch die unmittelbare Festlegung der Zentrierschuhe an der Transportscheibe kann eine aufwendige Mechanik zur Bewegung der Zentrierschuhe entfallen, wodurch der Vorrichtungsaufwand gering ist und die Bearbeitungszeit verkürzt werden kann.

B evorzugt ist vorgesehen, dass die Zentrierschuhe in radialer Richtung zu der j eweiligen Aussparung in unterschiedlichen Stellungen festlegbar sind. Hierzu kann vorgesehen sein, dass die Zentrierschuhe mit lösbaren Befestigungsmitteln an der Transportscheibe festgelegt sind. Zudem kann vorgesehen sein, das s die Zentrierschuhe zumindest abschnittsweise in radial zu den Aussparungen ausgerichteten Führungen angeordnet sind, so dass bei gelösten Befestigungsmitteln die Zentrierschuhe in den Führungen verschoben werden können. Für eine Änderung der Stellung der Zentrierschuhe an der Aussparung kann beispielsweise ein dem später zu lagernden Werkstück entsprechender Zentrierdorn in der Aussparung eingebracht werden, so dass die Zentrierschuhe mit ihren Lagerabschnitten an die Außenumfangsfläche des Zentrierdorns angestellt werden können und in dieser Stellung festgelegt werden können. Die Taktscheibe kann also einfach an Werkstücke mit unterschiedlichen Außendurchmessern angepasst werden.

Insbesondere wenn in ihrer axialen Erstreckung längliche Bauteile, wie Wellen bearbeitet werden sollen, ist es bevorzugt, dass an gegenüberliegenden Stirnseiten der Transportscheibe j eweils zwei ein Paar bildende, miteinander korrespondierende Zentrierschuhe festgelegt sind. Es sind dann also mindestens zwei Paar von Zentrierschuhen vorgesehen. Jeder Zentrierschuh eines Paares kann entweder gemeinsam mit dem anderen Zentrierschuh oder einzeln radial zu der Aussparung in unterschiedlichen Stellungen festlegbar sein. Somit kann erreicht werden, dass auch sich wesentlich in axialer Richtung erstreckende Werkstücke präzise in einer Taktscheibe gelagert werden können.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass j eder Zentrierschuh einen Grundkörper umfasst, der mit einem Befestigungsmittel an der Transportscheibe festgelegt ist, wobei ein Lagerkörper für die Werkstücke an dem Grundkörper drehbar gelagert und mit einem Lagerabschnitt über den Grundkörper insbesondere über die Außenkontur der j eweiligen Aussparung nach innen vorsteht. Der Zentrierschuh selbst ist also mehrteilig ausgebildet, wobei der Grundkörper zur Befestigung an der Transportscheibe dient und der Lagerkörper während der Bearbeitung in Anlage mit dem Werkstück sein kann. Der Lagerkörper ist insbesondere mittels eines Zylinderstiftes um einige Grad drehbar an dem Grundkörper gelagert. Der Lagerkörper ist insbesondere nicht mehr als 1 5 Grad, bevorzugt nicht mehr als 5 Grad zu dem Grundkörper drehbar. Die Lagerfläche des Lagerkörpers, welche mit dem Werkstück in Berührung kommt, ist bevorzugt aus einem Material mit geringem Reibungskoeffizienten und geringem Verschleiß. Insbesondre ist das Material ein polykristalliner Diamant. Die Bearbeitungsstationen der Werkzeugmaschine können zum spanenden und/oder spanlosen Bearbeiten eingerichtet sein. Beispielsweise können die Bearbeitungsstationen zum Drehen, Fräsen, Bohren, Honen oder Biegen eingerichtet sein . Die Werkzeugmaschine ist insbesondere zur Bearbeitung von ringförmigen oder wellenförmigen oder zyl inderförmigen Werkstücken eingerichtet, bei denen eine Bearbeitung der radialen Außenfläche oder bei ringförmigen Bauteilen eine Bearbeitung der radialen Innenfläche erfolgen kann.

Die Be- und Entladung der Taktscheibe kann an einer gemeinsamen Be- und Entladestation erfolgen. Bevorzugt ist aber, dass die Beladestationen und die Entladestation getrennte Stationen sind. Bevorzugt sind zudem mindestens zwei Bearbeitungsstationen vorgesehen, zu denen die Werkstücke nacheinander mittels der Taktscheibe zustellbar sind. Bevorzugt entspricht die Anzahl der Aussparungen in der Transportscheibe der Anzahl der Stationen der Werkzeugmaschine, so dass bei j edem Takt der Werkzeugmaschine eine Aussparung einer Station der Werkzeugmaschine zugeordnet ist.

Bevorzugt wei sen die Bearbeitungsstationen j eweils einen Treiber auf, der die Werkstücke während der Bearbeitung rotatorisch antreibt, wobei der auf dem Treiber axial gegenüberliegenden Seite Andrückrollen angeordnet sein können, die das Werkstück axial fixieren. Die Werkzeugvorrichtungen der Bearbeitungsstationen sind insbesondere zur F inishbearbeitung der radialen Innen- und/oder Außenfläche der Werkstücke eingerichtet, wobei insbesondere eine oszillierende Bewegung der Werkzeuge quer zur Rotationsrichtung der zu bearbeitenden Oberflächen erzeugbar ist. Das Werkzeug ist insbesondere ein Honstein. Die Beladestation und die Entladestation sind insbesondere so eingerichtet, dass die Werkstücke in ihrer axialen Richtung in die Taktscheibe einführbar oder ausführbar sind. Zudem ist mindestens eine Leitplatte ausgebildet, die die in den Aussparungen angeordneten Werkstücke gegen eine axiale Verschiebung in der Taktscheibe während der Überführung zwischen den Stationen sichert.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Aussparungen einen Rand der Transportscheibe schneiden, so dass ein in einer Aussparung angeordnetes Werkstück im Bereich der Transportscheibe radial von außen zugänglich ist, wobei mindestens eine Andrückvorrichtung vorgesehen ist, die das Werkstück während der B earbeitung radial an zumindest zwei Zentrierschuhe drückt. Die Aussparungen erstrecken sich in diesem Zusammenhang um mehr als den halben Kreisumfang, so dass das in der Aussparung angeordnete Werkstück gegen ein radiales Herausfallen aus den Aussparungen gesichert ist. Die eine anstellbare Andrückrolle aufweisende Andrückvorrichtung ist insbesondere so angeordnet, dass das in einer Bearbeitungsstation befindliche Werkstück gegen zwei von mehreren insbesondere mindestens drei Zentrierschuhen gedrückt wird . Bei dieser Ausführungsform kann also vorgesehen sein, dass in j eder Bearbeitungsstation j eweils nur zwei von mehreren Zentrierschuhen zur Lagerung des Werkstückes während der Bearbeitung benutzt werden. Bei einer so gestalteten Transportscheibe können insbesondere die radialen Außenflächen von ringförmigen oder wellenförmigen Werkstücken bearbeitet werden und zwar in einem Abschnitt der Werkstücke, der sich innerhalb der Aussparung befindet. Die Werkstücke sind al so während der Bearbeitung von zwei Zentrierschuhen und der Andrückvorrichtung zentriert. In der Be- bzw. Entladestation und zwischen den Stationen sind die Werkstücke hingegen mit einem gewissen Spiel in den Aussparungen angeordnet. In einer alternativen Ausführungsform sind die Aussparungen vollständig von der Transportscheibe umschlossen, wobei j eder Aussparung mindestens drei gleichmäßig in Umfangsrichtung angeordnete Zentrierschuhe zugeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform sind die Werkstücke bereits in der Be- bzw. Entladestation mit allen Zentrierschuhen in Anlage . Eine Zentrierung der

Werk stück e erfolgt also alleine durch die entsprechend angeordneten Zentrierschuhe.

In diesem Zusammenhang kann insbesondere ein Bearbeitungswerkzeug vorgesehen sein, mit dem eine Innenfläche des Werkstücks bearbeitbar ist. Alternativ kann ein Bearbeitungswerkzeug vorgesehen sein, mit dem eine radiale Außenfläche eines axial über die Transportscheibe vorstehenden Teils des Werkstücks bearbeitbar ist. Eine solche Lösung ist insbesondere für wellenförmige Werkstücke ohne zentrale Bohrung sinnvoll.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden im Folgenden anhand der Figuren beispielhaft erläutert. Es zeigen schematisch

Fig . 1 : eine erste Ausführungsform der Werkzeugmaschine,

Fig. 2 : eine Schnittansicht durch die Werkzeugmaschine gemäß Fig. 1 ,

Fig. 3 : eine zweite Ausführungsform einer Werkzeugmaschine,

Fig . 4 : eine S chnittansicht durch die Werkzeugmaschine gemäß Fig. 3 und

Fig . 5 : einen Zentrierschuh . Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Werkzeugmaschine 1 umfasst eine Beladestation 1 2, eine Entladestation 1 3 sowie zwei Bearbeitungsstationen 14a und 14b . Um in den Figuren 1 und 2 nicht dargestellte Werkstücke von der Beladestation 1 2 zu den Bearbeitungsstationen 14a und 14b sowie zur Entladestation 1 3 zu befördern, ist eine Taktscheibe 2 vorgesehen.

Die Taktscheibe 2 umfasst eine Transportscheibe 3 , in der vier Aussparungen 4 ausgebildet sind. Die vier Aussparungen 4 sind so angeordnet, dass sie j eweils einen Rand 1 5 der Transportscheibe 3 schneiden. Jeder Aussparung 4 sind auf j eder Stirnseite 8 j eweils drei Zentrierschuhe 6 zugeordnet, die abschnittsweise über eine Außenkontur 7 der Aussparung 4 nach innen vorstehen. Die in Figur 5 im Detail dargestellten Zentrierschuhe 6 sind mittels Befestigungsmitteln 10 in Führungen in der Transportscheibe 3 befestigt. Die Zentrierschuhe 6 können nach dem Lösen der Befestigungsmittel 10 in radialer Richtung zu den Aussparungen 4 verschoben werden und in anderer Stellung wieder festgelegt werden. In der Beladestation 1 2 beziehungsweise der Entladestation 1 3 werden die Werkstücke in ihrer axialen Erstreckungsrich- tung, also orthogonal zur Zeichnungsebene in die Aussparungen 4 hineinbewegt beziehungsweise aus diesen hinaus befördert. Durch getaktete Rotation der Taktscheibe 2 werden die Werkstücke von der Beladestation 12 über die Bearbeitungsstationen 1 4a beziehungsweise 14b zu der Entladestation 1 3 befördert. Die Aussparungen 4 sind dabei so geformt, dass das einmal in die Aussparung 4 eingebrachte Werkstück in radialer Richtung nicht aus der Aussparung 4 herausgelangen kann.

Jeder Bearbeitungsstation 1 4a, 14b ist eine radiale Andrückvorrichtung 1 6 zugeordnet, die das Werkstück während der Bearbeitung mit einer Rolle gegen zwei der drei Paare von Zentrierschuhen 6 drückt. Für die Bearbeitung wird das Werkstück mittels eines Treibers 1 8 in bekannter Weise rotatori sch angetrieben, wobei das Werkstück durch eine nicht dargestellte axiale Andrückrichtung in axialer Richtung fixiert wird.

Während der Bearbeitung in den Bearbeitungsstationen 14a und 14b wird ein Bearbeitungswerkzeug 1 7 oszillierend angetrieben, um beispielsweise eine Kugellaufbahn auf einer Außenfläche eines Innenkugellagerringes zu bearbeiten. Bei dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Bearbeitung des Werkstückes in einem Bereich, mit dem das Werkstück in der Aussparung 4 angeordnet ist.

Das in den Figuren 3 und 4 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel darin, dass die Aussparungen 4 vollständig von der Transportscheibe 3 umgeben sind. Während bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 j eweils ein Paar von Zentrierschuhen 6 auf gegenüberliegenden Stirnseiten 8 der Transportscheibe 3 angeordnet sind, sind bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 3 und 4 die Zentrierschuhe 6 nur auf einer Seite der Transportscheibe angeordnet. Zudem sind die Zentrierschuhe 6 so angeordnet, dass immer alle drei Zentrierschuhe 6 in Anlage mit dem Werkstück 5 sind. Auf diese Weise ist es möglich, dass beispielsweise auch eine Innenfläche eines Kugellageraußenringes bearbeitbar ist. Alternativ könnte eine radiale Außenfläche eines wellenförmigen Werkstückes ohne zentrale Bohrung bearbeitet werden, und zwar in einem Abschnitt, mit dem das wellenförmige Werkstück axial über die Transportscheibe 3 hervorsteht.

Der in Figur 5 dargestellte Zentrierschuh 6 umfasst einen Grundkörper 9, der mittels eines als Schraube ausgebildeten B efestigungsmittels 1 0 an der Transportscheibe 3 befestigbar ist. An dem Grundkörper 9 ist ein Lagerkörper 1 1 mit einer Lagerfl äche 20 ausgebi l d et, wobei der Lagerkörper 1 1 um einige Grad aufgrund der drehbaren Lagerung mittels eines Zentrierstiftes 1 9 schwenkbar ist, so dass eine selbsttätige Ausrichtung des Lagerkörpers 1 1 an gegebenenfalls vorliegende Unrundheiten der Werkstücke gegeben ist. Die Lagerfläche 20 des Lagerkörpers 1 1 ist durch ein polykristallines Diamantmaterial gebildet.

Bezugszeichen liste

Werkzeugmaschine

Taktscheibe

Transportscheibe

Aussparung

Werkstück

Zentrierschuh

Außenkontur

Stirnseite

Grundkörper

Befestigungsmittel

Lagerkörper

Bel adestation

Entladestation

a Bearbeitungsstation

b Bearbeitungsstation

Rand

Andrückvorrichtung

Bearbeitung s Werkzeug

Treiber

Zentrierstift

Laeerfläche