Rundtakt-Bearbeitungsmaschinen sind Werkzeugmaschinen, bei denen sich ein zentraler Drehtisch um eine Schaltachse gesteuert drehen kann. Bei bekannten Rundtaktmaschinen sind die Werkstückeinheiten, d. h. diejenigen Einheiten in welchen die Werkstücke festgehalten werden, zentral auf dem Drehteller angeordnet. Konzentrisch dazu sind ausserhalb des Drehtisches Bearbeitungseinheiten ortsfest angeordnet.

Im Betrieb werden zur Bearbeitung der Werkstücke der Drehtisch von einer Bearbeitungseinheit zur nächsten weiter gedreht bzw. weitergeschaltet. Auf diese Weise wird ein einzelnes Werkstück, stufenweise zur Weiterbearbeitung an eine nächste Bearbeitungseinheit weitergeschaltet. Ein Werkstück wird somit in jeder Schaltstation einer bestimmten Bearbeitung unterworfen und am Ende fertig bearbeitet abgegeben.

Diese Rundtaktmaschinen eignen sich für die Bearbeitung mehr oder weniger komplexer Werkstücke, welche in grossen Serien herzustellen sind. In der Regel sind etwa acht oder mehr Stationen an jeder Maschine vorhanden, d. h. es können

acht oder mehr verschiedene Bearbeitungsvorgänge an einem Werkstück durchgeführt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es nun eine Rundtakt-Bearbeitungsmaschine, kurz Rundtaktmaschine genannt, zu schaffen, bei welcher Werkstücke ebenfalls mit hoher Genauigkeit und in grosser Stückzahl bearbeitet werden können, wobei jedoch auch kompliziertere Formen auf derselben Maschine durchgeführt werden sollen.

Bei einer Rundtaktmaschine der eingangs definierten Art wird nun die gestellte Aufgabe erfindungsgemäss durch die Merkmale gemäss dem kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 gelöst.

Besonders vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemässen Rundtaktmaschine sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

Der Kern der vorliegenden Erfindung liegt im deutlichen Unterschied zu bekannten Maschinen darin, dass die Bearbeitungseinheiten auf dem Drehtisch und die Werkstückeinheiten aussen ortsfest angeordnet sind, und zwar letztere in halber Zahl im Vergleich mit den Bearbeitungseinheiten. Durch die ortsfeste Anordnung der Werkstückeinheiten kann bei erhöhter Präzision mit höheren Drehzahlen gearbeitet werden und, dank der Möglichkeit des Wechselns von Werkzeugen, wird ein einzelnes Werkstück in einer einzelnen feststehenden Station, gegebenenfalls nach Wenden, vollständig fertig bearbeitet, unabhängig von der Anzahl der erforderlichen Bearbeitungsschritte.

Da lediglich halb so viele Werkstückeinheiten wie Bearbeitungseinheiten vorgesehen werden, können die jeweils

nicht im Eingriff bzw. in Arbeitsbetrieb stehenden Bearbeitungseinheiten mit neuen Werkzeugen ausgerüstet werden und anschliessend die Arbeit fortsetzen.

Damit die Aufgabe erfüllt werden kann, braucht es neben Bearbeitungs-und Werkstückeinheiten am Drehtisch auch Einheiten für den Transport und/oder das Wenden von Werkstücken sowie aussen angeordnete Werkzeugwechsler- einheiten. Zusätzlich benötigt man selbstverständlich ein Werkzeugmagazin, welches bei der erfindungsgemässen Maschine über dem Drehtisch angeordnet. ist. Sowohl Drehtisch wie sämtliche anderen Einheiten sind mit gesteuerten, insbesondere Computer-gesteuerten Verstellantrieben ausgerüstet. Diese Antriebe bilden nicht Gegenstand der Erfindung.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels noch etwas näher erläutert. Es zeigt : Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemässe Rundtaktmaschine ; Fig. 2 eine Ansicht der Maschine nach Fig. 1 ; Fig. 3 einen Schnitt durch eine Maschine gemäss der Erfindung, und Fig. 4 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1 mit allen Bearbeitungseinheiten.

Der Aufbau der Grundmaschine basiert auf einem Sockel, der im Zentrum einen Drehtisch 1 abstützt und radial die stationären Werkstückspindeln 2 verbindet.

Der Drehtisch 1 kann, sternförmig angeordnet, bis zu acht Bearbeitungseinheiten aufnehmen. Als Bearbeitungseinheit können Motorspindeln und stehende Werkzeuge eingesetzt werden. Alle Werkzeugaufnahmen sind hydraulisch betätigt, so dass die Werkzeuge automatisch gewechselt werden können.

Die radial angeordneten Werkstückspindeln können vertikal, vertikal mit Gegenspindel und horizontal eingesetzt werden.

Mittels einer Dreiachseneinheit wird die Werkstückspindel quer und vertikal verfahren. Mit vier Werkstückspindeln ist der maximale Ausbau erreicht (bei acht Bearbeitungseinheiten).

Ueber dem Drehtisch ist ein Magazinring 3 angeordnet, der mit bis zu vier Werkzeugwechsler 4 beschickt wird. Die Wechsler sind zwischen den Werkstückspindeln angeordnet.

Für die Beschickung der Werkstückspindeln ist, unter jeder Spindel, ein kombiniertes Dreh-und Wendemodul positioniert, somit können die Werkstücke gedreht, weitergereicht und von der Vertikalen in die Horizontale geschwenkt werden. Die Beschickung von aussen geschieht direkt in dieses Wendemodul.

Figur 1 der Zeichnung zeigt schematisch eine solche Rundtaktmaschine, mit acht auf einem Drehteller 1 angeordneten Bearbeitungseinheiten 1'bzw. 1" (die Einheiten 1'sind in Arbeitsstellung, die Einheiten 1"in Stellung für einen eventuellen Werkzeugwechsel.

Figur 2 zeigt die Maschine in Seitenansicht, mit zwei vertikal angeordneten Werkstückspindeln.

Figur 3 zeigt einen Schnitt durch die Maschine, mit Sockel, Drehtisch 1, Bearbeitungseinheiten 1', 1",

Werkstückeinheiten 2, Werkzeugmagazin 3 und Werkzeugwechsler 4.

Figur 4 schliesslich zeigt eine ähnliche Ansicht wie Figur 1.

Anhand des Ausführungsbeispiels wurde gezeigt, aus welchen Teilen und in welcher Anordnung die erfindungsgemässe Rundtaktmaschine aufgebaut ist.

Es sei nochmals festgehalten, dass der Grundaufbau der Maschine aus einem äusserst stabilen Sockel aus Polymer- beton besteht, wobei für die Befestigung der Anbauteile Platten und Anker bereits miteingegossen sind. Ebenfalls in den Sockel integriert ist der Abfluss für Späne und Kühlmittel.

Dasselbe gilt für die Zuführungen der verschiedenen Fluide, welche ebenfalls im Sockel integriert sind. Der Drehtisch selbst ist als separate Einheit mit dem Sockel verschraubt.

Die Bearbeitungseinheiten, beim gezeigten Beispiel sind es acht, sind auf dem Drehtisch sternförmig angeordnet.

Ebenfalls auf dem Drehtisch sind Wende-Schwenkeinheiten aufgebaut, und zwar für den Transport und/oder das Wenden von Werkstücken.

Jeder zweiten Bearbeitungseinheit ist eine Werkstückeinheit radial aussen um die Tischeinheit angeordnet, wobei die Werkstückspindeln waagrecht oder senkrecht eingesetzt werden können. Ueber dem Drehtisch ist ein Werkzeugmagazin platziert, welches über eine passende Anzahl Werkzeugwechsler die Bearbeitungseinheiten mit Werkzeugen

versorgt. In der Regel wird die Elektrik von oben zugeführt und die Fluide von unten.

Wie bereits erwähnt, sind auf dem Drehtisch die Bearbeitungseinheiten und der Werkstücktransport aufgeschraubt. Die Führung des Drehtisches erfolgt vorzugsweise über ein präzises Kreuzrollenlager und der Antrieb verschleissfrei über einen wassergekühlten Torque- Motor, die Lageregelung über ein inkrementales Messsystem.

Der Drehtisch wird vorzugsweise mittels Klemmelementen in der Position arretiert. Damit keine axialen und radialen Kräfte auf den Tisch einwirken, besteht die Klemmscheibe aus Federstahl. Die Zuführung der Fluide zu den Werkstückspindeln erfolgt über eine Drehdurchführung von unten.

Die horizontal angeordnete Bearbeitungseinheit, kann z. B.

Bohrspindeln, Dreheinheiten oder Frässpindeln aufweisen.

Die Bearbeitung Spindel der Bearbeitungseinheit wird direkt über einen Drehstromeinbaumotor mit Flüssigkeitskühlung angetrieben, und die Lagerung ist hinsichtlich Steifigkeit und Dämpfung optimiert. Das Werkzeug wird hydraulisch gespannt. Ebenfalls über eine hydraulische Klemmbüchse kann die Spindel arretiert werden, z. B. für Drehoperationen.

Gegebenenfalls kann auch ein Messrad eingebaut werden, z. B. als Anwendung beim Gewindeschneiden.

Beim Werkstücktransport mittels den entsprechenden Einheiten sind folgende Möglichkeiten gegeben : das Wenden des Werkstückes horizontal um 180° das Wenden des Werkstückes vertikal um 180°

das Transportieren des Werkstückes in horizontaler Lage das Transportieren des Werkstückes in vertikaler Lage das Wenden (180°) und Transportieren des Werkstückes in horizontaler Lage das Wenden (180°) und Transportieren des Werkstückes in vertikaler Lage das Transportieren und Drehen um 90° des Werkstückes von der horizontalen Lage in die verikale - das Transportieren und Drehen um 90° des Werkstückes von der vertikalen Lage in die horizontale.

Unabhängig davon, ob die Spindeln der Werkstückeinheiten horizontal oder vertikal angeordnet sind bestehen die Werkstückeinheiten grundsätzlich aus einer Dreiachseneinheit mit drei linearen Achsen und einer Werkstückspindel. Die Werkstückspindel kann horizontal oder vertikal eingesetzt werden, wie bereits erwähnt wurde.

Unabhängig von der Lage der Werkstückspindel besteht die Dreiachseneinheit aus einem vertikalen und einem Querschlitten. Der Antrieb erfolgt dabei indirekt z. B. über einen Riementrieb auf eine Kugelumlaufspindel, welche in einem kombinierten Axial-Radiallager abgestützt ist. Die Lage der Achse wird direkt über einen Glasmassstab gemessen.

Der Aufbau der Werkstückspindel ist im Grunde genommen konventionell : Die Spindel ist vorn in einem präzisen Spindellager in an sich bekannter Anordnung gehalten, wobei dasselbe auch für den hinteren Teil der Spindel gilt. Lager

sind fettgeschmiert und der Antrieb erfolgt verschleissfrei über einen Einbausynchronmotor mit Wasserkühlung.

Die Lageregelung erfolgt über ein inkrementales Messsystem.

In der Spindel integriert ist ein Zugkolben für die Betätigung der Spannzange bzw. des Spannfutters. Zur Arretierung der Spindel ist eine hydraulische Klemmbüchse eingebaut.

Als Speicher für Werkzeuge sind über dem Drehtisch ein oder mehrere Scheibenmagazine angeordnet, wobei der Speicher fast unbegrenzt ausbaubar ist. Die Werkzeugwechsler sind, wie bereits weiter oben erwähnt, gegenüber jenen Bearbeitungseinheiten platziert, welche nicht im Eingriff stehen. Solche Werkzeugwechsler sind an sich bekannt und werden üblicherweise von Bearbeitungszentren eingesetzt.