Derartige Werkzeugmaschinen sind aus der Praxis bekannt Werkstücke in hoher Stückzahl schnell bearbeiten zu können. Da die Bearbeitung des Werkstückes mit nur einem Werkzeug in der Regel nicht ausreichend ist, ist es weiterhin bekannt, Werkzeugwechselsysteme einzusetzen, bei denen das in der Arbeitsspindel der Werkzeugmaschine gehaltene Werkzeug durch ein anderes Werkzeug ausgetauscht wird. Beispielhaft für ein derartiges Werkzeugwechselsystem können die in der Praxis weit verbreiteten Greifer genannt werden.

Alternativ besteht zur Umgehung des Einsatzes eines Greifers auch die Möglichkeit, mehrere Werkzeuge in einem Werkzeugrevolver auf einer rotierenden Scheibe so anzuordnen, daß durch Drehen der Scheibe unterschiedliche Werkzeuge in die Arbeitsposition gebracht werden können.

Allerdings ist bei den bekannten Werkzeugwechselsystemen ein relativ hoher Zeitaufwand erforderlich, um den Werkzeugwechsel durch zu führen, was sich insbesondere bei

einer hohen Anzahl erforderlicher unterschiedlicher Werkzeuge nachteilig auf den Produktionsablauf, den Zeitbedarf und die daraus resultierenden Kosten auswirkt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der Wechsel zwischen unterschiedlichen Bearbeitungsschritten des Werkstückes schneller ausgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einer Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Bearbeitungseinheit ein Spindelträger mit einer Mehrzahl von jeweils eine Werkzeugaufnahme aufweisenden Arbeitsspindel zugeordnet ist, daß die Arbeitsspindeln parallel zueinander angeordnet sind, und daß jede der Arbeitsspindel in dem Spindelträger in Längsrichtung ihrer Spindelachse verstellbar gelagert ist.

Mit dieser Gestaltung ist der Vorteil verbunden, daß sehr schnell, in weniger als 1 Sekunde, insbesondere in nur 0,5 Sekunden, durch die axiale Verstellung der Arbeitsspindeln auf kurzem Wege unterschiedliche Werkzeuge sich in der Arbeitsposition ablösen können.

Die damit verbundene Produktivitätssteigerung läßt sich anhand einer Vergleichsrechnung darlegen. Der Werkzeugwechsel bei einer Werkzeugmaschine mit einem Revolverkopf mit 6 Werkzeugen dauert typischerweise ca 3,4 Sekunden für den Schwenkvorgang des Revolverkopfes mit dem Abbremsen von 10.000 Umdrehungen pro Minute bis zum Stillstand, Herausfahren des Werkzeugs aus der Störkontur, dem Verschieben der Antriebswelle in die Schwenkposition,

dem Verschwenken in die nächste Revolverkopfposition, dem Verschieben der Antriebswelle in die Antriebsposition, dem Beschleunigen aus dem Stillstand auf 10.000 Umdrehungen pro Minute mit dem Einfahren in die Bearbeitungsposition.

Demgegenüber dauert ein Werkzeugwechsel bei der Erfindung lediglich 0,9 Sekunden für das Zurückziehen der einen Arbeitsspindel und der neuen Positionierung der dreidimensional verfahrbaren Bearbeitungseinheit für den Einsatz der anderen Arbeitsspindel sowie deren Vorschieben in die Arbeitsposition. Bei einem 30 Sekunden Takt nimmt daher bei dem Revolverkopf der 6-fache Werkzeugwechsel insgesamt 20,4 Sekunden in Anspruch, so daß lediglich 9,6 Sekunden als Bearbeitungszeit zur Verfügung stehen. Bei der Erfindung dauert das gesamte Durchwechseln der Werkzeuge lediglich 5,4 Sekunden. Es steht also eine zusätzliche Bearbeitungszeit von 15 Sekunden, oder der Hälfte des Taktes, zur Verfügung.

Eine ausreichende Stabilität und Belastbarkeit wird dadurch erreicht, daß die Arbeitsspindeln in Spindelaufnahmen des Spindelträgers axial verstellbar gelagert sind.

Im Hinblick auf die Schnelligkeit der Verstellung der Arbeitsspindeln ist es vorteilhaft, wenn jeder Arbeitsspindel ein Spindelantrieb zugeordnet ist, da so ein simultane, gegenläufige Verstellung der Arbeitsspindeln in einfacher Weise ausgeführt werden kann.

Zum Erzielen einer kompakten Bauform sind die Spindelantriebe an dem Spindelträger gehalten.

Aus Kosten-und Platzgründen ist es gleichfalls möglich,

daß die Arbeitsspindeln über ein Verteilergetriebe mit einem Spindelantrieb gekoppelt sind. Dabei ist dann bevorzugt, wenn das Verteilergetriebe und der Spindelantrieb an dem Spindelträger gehalten sind.

Gleichfalls einer kompakten Anordung und damit einer Beschränkung des Platzbedarfes dient es, wenn die Arbeitspindeln in dem Spindelträger auf den Gitterplätzen eines Kreuzgitters angeordnet sind, und wenn vier Arbeitsspindeln vorhanden sind, also auch die Anzahl der Werkzeuge beschränkt ist auf ein gebräuchliches Mindestmaß. Der Einsatz der Werkzeugmaschine ist in einer Einzelstation möglich, oder in einer verketteten Anordnung, im Längs-oder Rundtransferbereich.

In den Spindelaufnahmen ist ein Anschlag zur Festlegung der axialen Lage der in der Arbeitsposition befindlichen Arbeitsspindel vorgesehen und jeweils ein Konus ausgebildet mit zum freien Ende der Arbeitsspindeln geneigten Seitenwänden zum Zusammenwirken in der Arbeitsposition mit einem an der jeweiligen Arbeitsspindel ausgebildeten Spindelkonus. Dadurch wird eine präzise Zentrierung und Festlegung der axialen Lage der Arbeitsspindel in der Arbeitsposition erreicht.

Zur Kühlung des Werkzeuges und/oder Werkstückes und/oder zur Schmierungng ist ein über Kühlmittelanschlüsse zugeführtes Kühlmedium vorgesehen, wobei in konstruktiv einfachster Anordnung der Spindelträger, die Druckmittelanschlüsse sowie der Spindelantrieb axial gestaffelt angeordnet sind.

Eine kompaktere Bauweise mit deutlich reduziertem Platzbedarf erreicht man, wenn die Kühlmittelanschlüsse in den Spindelträger integriert sind.

Im folgenden wird die Erfindung an in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert ; es zeigen : Fig. 1 eine perspektivsche Darstellung der isolierten Bearbeitungseinheit mit einer ersten der Arbeitsspindeln in Arbeitsstellung, Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung mit einer gegenüber Fig. 1 anderen Arbeitsspindel in Arbeitsstellung, Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer Ausführungsform, bei der das Verteilergetriebe ersetzt ist durch autarke Spindelantriebe, Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung der Ausführungsform aus Fig. 3, Fig. 5 einen Längsschnitt durch den Spindelträger.

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung zur dreidimensionalen Verfahrbarkeit der Bearbeitungseinheit, gezeigt ohne das Maschinengehäuse, Fig. 7 eine perspektivische Darstellung der Bearbeitungseinheit mit den Kühlmittelanschlüssen,

Fig. 8 eine Ansicht des Gegenstandes aus Fig. 7 aus einer anderen Perspektive, Fig. 9 eine Seitenansicht des Gegenstandes aus Fig. 8, teilweise im Schnitt dargestellt, Fig. 10 eine perspektivische Darstellung einer Bearbeitungseinheit mit 6 Arbeitsspindeln, und Fig. 11 eine der Fig. 9 entsprechende Darstellung der Bearbeitungseinheit aus Fig. 10.

In der Zeichnung ist zur Erhöhung der Übersichtlichkeit von einer Werkzeugmaschine nur der für die Erläuterung der Erfindung erforderliche Teil gezeigt mit einer dreidimensional verfahrbaren Bearbeitungseinheit, der ein Spindelträger 1 mit einer Mehrzahl, in den gezeigten Ausführungsbeispielen vier bzw. 6, von jeweils eine Werkzeugaufnahme 2 aufweisenden Arbeitsspindeln 3 zugeordnet ist, wobei die Arbeitsspindeln 3 parallel zueinander angeordnet sind und jede der Arbeitsspindeln 3 in dem Spindelträger 1 in Spindelaufnahmen 4 in Längsrichtung ihrer Spindelachse verstellbar gelagert ist.

In den Spindelaufnahmen 4 ist ein Anschlag 7 zur Festlegung der axialen Lage der in der Arbeitsposition 5 dreidimensional verfahrbaren Bearbeitungseinheit 10, der ein in den Spindelaufnahmen 4 jeweils ein Konus 8 ausgebildet ist mit zum freien Ende der Arbeitsspindeln 3 geneigten Seitenwänden zum Zusammenwirken in der Arbeitsposition 5 mit einem an der jeweiligen Arbeitsspindel 3 ausgebildeten Spindelkonus 9, um eine Zentrierung der Arbeitsspindel 3 in der Spindelaufnahme 4 zu bewirken.

Die Figuren 3 und 4 zeigen dabei eine Ausführungsform, bei Festlegung der axialen Lage der in der Arbeitsposition ist, die an dem Spindelträger 1 gehalten sind.

Demgegenüber zeigen die Figuren 1 und 2 ein Beispiel, bei dem die Arbeitsspindeln 3 über ein Verteilergetriebe 6 mit einem Spindelantrieb 5 gekoppelt sind, das mit dem Spindelantrieb 5 an dem Spindelträger 1 gehalten ist.

Bei diesen Ausführungsbeispielen ist in jeder Arbeitsspindel 3 ein nur in der Fig. 6 dargestelltes Werkzeug fest eingespannt und der Werkzeugwechsel bei der Bearbeitung des Werkstückes in der Arbeitsposition erfolgt über das lineare, axiale Zurückfahren der einen Arbeitsspindel 3 bei gleichzeitigem Vorfahren einer anderen Arbeitsspindel 3, wobei zur axialen Verstellung der Arbeitsspindeln ein über Druckmittelanschlüsse zugeführtes Druckmedium vorgesehen ist. Da die Arbeitsspindeln in dem Spindelträger auf den Gitterplätzen eines Kreuzgitters angeordnet sind, sind die Arbeitsspindeln relativ zueinander seitlich und in der Werkzeug 11 fest eingespannt und der Werkzeugwechsel bei der Bearbeitung des Werkstückes 12 in der Arbeitsposition erfolgt dreidimensional verfahrbare Bearbeitungseinheit ausgenutzt und eingesetzt, um diese Arbeitsspindel korrekt gegenüber dem Werkstück zu positionieren. Da die Arbeitsspindeln 3 in dem Spindelträger 1 auf den Gitterplätzen eines Kreuzgitters angeordnet sind, sind die Arbeitsspindeln 3 relativ zueinander seitlich und in der Höhe versetzt. Damit die eingewechselte Arbeitsspindel 3 das Werkstück 12 an der selben Stelle bearbeiten kann, wird die auf Führungen 14 dreidimensional verfahrbare Bearbeitungseinheit 10 ausgenutzt und eingesetzt, um diese Arbeitsspindel 3 korrekt gegenüber dem Werkstück 12 zu

positionieren.

Bei dem in den Fig. 1 bis 9 dargestellten Ausführungsbeispiel sind der Spindelträger 1, die Kühlmittelanschlüsse 13 sowie der Spindelantrieb 5 axial gestaffelt angeordnet, während das Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 10 und 11 eine Baueinheit mit 6 Arbeitsspindeln 3 zeigt, bei der die Kühlmittelanschlüsse 13 in dem Spindelträger 1 integriert sind.