Werkzeugrevolver Die Erfindung betrifft einen Werkzeugrevolver mit einem von einem Ge- häuse getragenen und relativ zu diesem Gehäuse über mindestens eine axiale Lagerstelle drehbaren Revolverkopf, welcher auf der dem Ge- häuseinneren zugekehrten Seite einen zu seiner Drehachse konzentrischen Zahnkranz mit radial verlaufenden Zähnen aufweist, die in wählbaren Drehstellungen des Revolverkopfes mit den Zähnen eines Zahnkranzes des Gehäuses fluchten, und mit einem in Richtung der Drehachse des Revol- verkopfes mittels eines unter einem Fluiddruck verschiebbaren Verriege- (ungsgfiedes mit einem Zahnkranz, dessen radiale Zähne in der Verriege- lungsstellung mit der über den Fluiddruck erzeugten Kraft sowohl in den Zahnkranz des Revolverkopfes als auch in den Zahnkranz des Gehäuses eingreifen, wobei der hydraulische Druck gleichzeitig den Revolverkopf über ein Verbindungsteil mit einer axialen Reaktionskraft belastet, die der vom Verriegelungsglied auf den Zahnkranz des Revolverkopfes ausgeübten axialen Kraft entgegengesetzt ist.

Bei derartigen Werkzeugrevolvern, wie sie beispielsweise aus der DE 38 14 595 AI bekannt sind, besteht die Gefahr, daß die Positionsgenauig- keit des Revolverkopfes vermindert wird, insbesondere wenn der Werk- zeugrevolver auf einer sog. Gegenspindel-Drehmaschine eingesetzt wird

und bei einer Bearbeitung eines von der Gegenspindel gehaltenen Werk- stückes auf den Revolverkopf eine Schnittkraft-Belastung ausgeübt wird, die im Sinne eines Abhebens des Revolverkopfes vom Gehäuse wirkt und grö- ßer ist als die Differenz zwischen der Kraft, die von dem das Verriegelungs- glied bildenden oder betätigenden Kolben über den Zahnkranz des Revol- verkopfes auf diesen ausgeübt wird und der in entgegengesetzter Richtung zu dieser Kraft auf den Revolverkopf wirkenden Reaktionskraft. Wenn in diesem Fall das die Axialkräfte des Revolverkopfes aufnehmende Lager ein gewisses Spiel hat, kann es zu einer Veränderung der Position des Revol- verkopfes kommen, was zu entsprechenden Ungenauigkeiten bei der Bear- beitung der Werkstücke führt.

Um in möglichst einfacher Weise einen Einfluß der Schnittkraft-Belastung des Revolverkopfes bei einer sog. Rückseitenbearbeitung auszuschließen, ist bei einem gattungsgemäßen Werkzeugrevolver nach der DE 41 39 543 C1 bereits vorgeschlagen worden, einen hydraulisch relativ zum Gehäuse verschiebbaren zusätzlichen Kolben, der auf den Revolverkopf in dessen verriegeltem Zustand eine in der gleichen Richtung wie die Reaktionskraft wirkende Kraft ausübt, einzusetzen, wobei die mittels des Kolbens erzeug- bare Kraft nur so groß gewählt zu werden braucht, daß die entgegen der Schnittkraft-Belastung wirksamen Kräfte stets größer sind als die in Richtung der Schnittkraft-Belastung wirkenden Kräfte. Die dahingehend bekannte Lösung, die zu sehr guten Bearbeitungsgenauigkeiten führt, baut jedoch bereits aufgrund der Teilevielzahl kompliziert auf und der angesprochene zusätzliche Entlastungskolben nimmt viel Bauraum ein. Des weiteren ist das Verriegelungsglied und der hydraulisch relativ zum Gehäuse verschiebbare zusätzliche Kolben hydraulisch anzusteuern, was die Hydraulikmittelver- sorgung aufwendig werden läßt.

Ausgehend von diesem Stand der Technik fiegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannte gattungsgemäße Lösung derart fortzubilden, daß mit möglichst wenig Bauteilen und Einbauraum sparend in weiter verein- fachter Weise ein negativer Einfluß der Schnittkraft-Belastung des Revolver- kopfes, insbesondere bei einer sog. Rückseitenbearbeitung, ausgeschlossen ist. Diese Aufgabe löst ein Werkzeugrevolver mit den Merkmalen des An- spruches 1.

Dadurch, daß gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 die axiale Lagerstelle zwischen Revolverkopf und Gehäuse in Richtung des Re- volverkopfes vor dem Verriegelungsglied angeordnet ist, daß das den Fluid- druck erzeugende hydraulische Medium zwischen dem Verriegelungsglied und dem Verbindungsteil einbringbar ist und daß das Verbindungsteil das Verriegelungsglied derart untergreift, daß die axiale Lagerstelle sowohl im verriegelten als auch im entriegelten Zustand des Revolverkopfes eine Druckbelastung erfährt, sind auf kleinstem Bauraum mit wenig Bauteilen alle wichtigen Funktionen zusammengefaßt, die derart in einfacher Weise einen die Bearbeitungsgenauigkeit schädigenden Einfluß der Schnittkraft- Belastung des Revolverkopfes, insbesondere bei einer sog. Rückseitenbear- beitung, ausschließen. Dadurch, daß das hydraulische Medium für einen Verriegelungsvorgang der Zahnkränze miteinander unmittelbar sowohl am Verriegelungsglied als auch an dem Verbindungsteil angreift, wird über das Verbindungsteil der Revolverkopf entgegen der Wirkung des Verriegelungs- gliedes gezogen und derart die axiale Lagerstelle zwischen Revolverkopf und Gehäuse belastet.

Wird. die Verriegelung für eine Drehbewegung des Revolverkopfes gelost, insbesondere indem ein weiterer hydraulischer Fluiddruck nunmehr im Be- reich der Verriegelungsverzahnungen angreift und der Fluidraum zwischen

Verriegelungsglied und Verbindungsteil drucklos gehalten ist, ist wiederum eine ziehende Belastung"auf die axiale Lagerstelle derart erreicht, daß über den anstehenden Fluiddruck der Revolverkopf mit dem Verbindungs- teil eine Kraftkomponente in Richtung zum Gehäuse hin erfährt und derge- stalt die axiale Lagerstelle, insbesondere in Form eines Nadellagers, druck- belastet ist. In jedem Fall wird also die axiale Lagerstelle zwischen Revol- verkopf und Gehäuse in ziehender Weise'Ober das Verriegelungsglied mit einer Druckkraft versehen, so daß mit nur einer axialen Lagerstelle alle auf- tretenden Beanspruchungen aufgenommen werden können. Gegenüber einer Mehrfachlageranordnung ist dies ausgesprochen kostengünstig und wartungsfreundlich. Insbesondere läßt sich bei einem etwaigen Versagen das Lager an der axialen Lagerstelle einfach tauschen, da die axiale Lager- stelle montagefreundlich unmittelbar zwischen Revolverkopf und Gehäuse an der Stirnseite des Werkzeugrevolvers angeordnet ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werk- zeugrevolvers weist das Verbindungsteil parallel zur Verschieberichtung des Verriegelungsteils eine Anlagefläche für die Anlage mit dem Verriegelungs- teil in jeder Verschiebestellung desselben auf. Hierdurch ist das Verriege- lungsteil über seinen gesamten möglichen Verfahrweg auf der einen Seite über das Gehäuse und auf der anderen Seite über das Verbindungsteil ab- gestützt.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugrevolvers wirkt das Verbindungsteil für die Drehbewegung des Revolverkopfes mit einem Antriebsteil zusammen, das von einem im Ge- häuse gelagerten Antrieb antreibbar ist. Besonders platzsparend ist es, hier- bei einen Schneckentrieb vorzusehen.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugrevolvers ist zwischen den Gehäuseteilen mit dem Zahnkranz und Teilen des Revolverkopfes ein Radiallager angeordnet, wobei diese Teile des Revolverkopfes zumindest teilweise das Verbindungsteil übergrei- fen. Hierdurch ist zum einen eine sichere Abstützung des Revolverkopfes am Verbindungsteil erreicht und im Bereich der axialen Lagerstelle läßt sich zum anderen gut zugänglich das für die Drehbewegung des Revolverkopfes benötigte Radiallager schneller aufnehmen.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der sonstigen Unteransprü- che.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht des Ausführungsbeispiels ; Fig. 2 zeigt einen unvollständig dargestellten Längsschnitt des Aus- führungsbeispiels.

Ein als Ganzes mit 10 bezeichneter Werkzeugrevolver, der, sofern er bei einer Gegenspindel-Drehmaschine Anwendung finden sollte, auch für eine sog. Rückseitenbearbeitung geeignet wäre, weist einen Revolverkopf 12 auf, an dem in bekannter Weise eine Werkzeugscheibe 14 lösbar befestigt ist, die mindestens für die Aufnahme eines Werkzeugmoduls (nicht darge- stellt) mit entsprechenden Aufnahmeöffnungen 16, die normiert sind, ver- sehen ist. Mit einem dahingehenden Werkzeugmodul läßt sich auch eine

sog. Rückseitenbearbeitung eines von einer Gegenspindel einer Werk- zeugmaschine (nicht dargestellt) getragenen Werkstückes (nicht dargestellt) vornehmen. Die insbesondere bei der Rückseitenbearbeitung auftretende Schnittkraft-Belastung ist in Fig. 1 durch den Pfeil FZ angedeutet. Der Werk- zeugrevolver 10 weist weiterhin ein beispielsweise auf einem Schlitten 18 der Gegenspindel-Drehmaschine festzuspannendes Gehäuse 20 auf. Für den Antrieb des Revolverkopfes 12 dient vorzugsweise ein Elektromotor 22, beispielsweise in Form eines Servomotors od. dgl..

Der besseren Darstellung wegen ist in der Fig. 2 die Werkzeugscheibe 14 weggelassen und nur der mit ihm verbundene Revolverkopf 12 dargestellt.

Der Revolverkopf 12 ist über eine axiale Lagerstelle 24 relativ zu dem Ge- häuse 20 drehbar geführt. Der Revolverkopf 12 weist auf seiner dem Ge- häuseinnern zugekehrten Seite einen zu der Drehachse 26 der Werkzeug- scheibe 14 konzentrischen Zahnkranz 28 mit radial verlaufenden Zähnen auf, die in wählbaren Drehstellungen des Revolverkopfes 12, der fest mit der Werkzeugscheibe 14 verbunden ist, mit den Zähnen eines Zahnkranzes 30 des Gehäuses 20 fluchten. Des weiteren weist der Werkzeugrevolver 10 ein in Richtung der Drehachse 26 des Revolverkopfes 12 ein unter einem Fluiddruck verschiebbares Verriegelungsgiied 32 mit einem Zahnkranz 34 auf. Die radial angeordneten Zähne des Zahnkranzes 34 erzeugen unter der Wirkung des Fluiddruckes in der Verriegelungsstellung eine Festlegekraft und greifen sowohl in den Zahnkranz 28 des Revolverkopfes 12 ein als auch in den Zahnkranz 30 des Gehäuses 20. In der Fig. 2 ist die Anordnung in der entriegelten Stellung dargestellt und die Verzahnungen in Blickrich- tung auf die Fig. 2 gesehen nur in der linken Bildhälfte über Strichpunktlini- en andeutungsweise wiedergegeben. Ansonsten ist die dahingehende Ver- riegelungsanordnung vorzugsweise realisiert über sog. Hirth-Verzahnungen,

wie sie bereits in der DE 41 39 543 C1 offenbart sind, so daß an dieser Stel- le hierauf nicht mehr näher eingegangen wird.

Für einen Verriegelungsvorgang zum Festlegen des Revolverkopfes 12 in vorgebbaren Drehstellungen entlang seiner Drehachse 26 wird über eine nicht näher dargestellte Zuführleitung ein unter Druck stehendes hydrauli- sches Medium in die Ringkammer 36 eingebracht und unter dem anstehen- den Fluiddruck verschiebt sich das Verriegelungsglied 32 in Blickrichtung auf die Fig. 2 gesehen von seiner unteren gezeigten Stellung in eine obere, nicht näher dargestellte Position, bei der die angesprochenen Verzahnun- gen in Eingriff miteinander sind. Der in der Ringkammer 36 anstehende Fluiddruck wirkt jedoch nicht nur nach oben und mithin auf die angespro- chenen Verzahnungen, sondern auch in entgegengesetzter Richtung im Sinne einer Reaktionskraft auf ein Verbindungsteil 38, das über eine Schraubverbindung 40 fest mit dem Revolverkopf 12 verbunden ist.

Die dahingehende axiale Reaktionskraft, die der über das Verriegelungs- glied 32 ausgeübten axialen Kraft auf die Zahnkränze 28, 30 und 34 entge- genwirkt, drückt den Revolverkopf 12 entgegen der Kraft FZ in die entge- gengesetzte Richtung nach unten und belastet derart die axiale Lagerstelle 24 mit einer entsprechenden Druckkraft. Des weiteren wird die nur als Strichlinie dargestellte Ringkammer 36 von den einander benachbarten Stirnseiten von Verriegelungsglied 32 und Verbindungsteil 38 begrenzt. Des weiteren weist das Verbindungsteil 38 parallel zur Verschieberichtung des Verriegelungsglied 32 entlang der Drehachse 26 eine ringförmige Anlage- fläche 42 für die Anlage mit dem Verriegelungsteil 32 in jeder Verschiebe- stellung desselben auf.

Das Verbindungsteil 38 wirkt für die Drehbewegung des Revolverkopfes 12 mit einem als Ganzes mit 44 bezeichneten Antriebsteil zusammen, das von einem im Gehäuse 20 gelagerten Antrieb 22, 46 antreibbar ist. Dabei weist das Antriebsteil 44 einen mit dem Verbindungsteil 38 fest verbundenen Antriebsring 48 auf, wobei die dahingehende feste Verbindung über eine Schraubverbindung 50 hergestellt ist. Der angesprochene Antriebsring 48 ist außenumfangsseitig mit einer Verzahnung 52 versehen, die mit der An- triebsverzahnung 54 des Antriebes 46 im Gehäuse 20 kämmt. Vorzugswei- se weist der Antrieb 46 gemäß der Darstellung nach der Fig. 2 ein Schnek- kenrad auf, das in einer Antriebsachse 56 senkrecht zur Drehachse 26 des Revolverkopfes 12 antreibbar mit seiner Antriebsverzahnung 54 mit der korrespondierenden Schneckenverzahnung des Antriebsringes 48 kämmt.

Der Antriebsring 48 ist in der Art eines Stufenringes ausgebildet und weist, um die Kraftaufnahmebewegung zwischen den verschiebbaren Teilen nicht zu behindern, entlang seiner Oberseite einen axialen Abstand 58 zu dem Gehäuse 20 auf. Des weiteren umfaßt die Stufe des Antriebsringes 48 die Unterseite des Verbindungsteils 38. Mithin ist der Antriebsring 48 über die Schraubverbindung 50 fester Bestandteil des Verbindungsteils 38 und die kämmenden Zahnbestandteile des Schneckentriebes lassen in Richtung der Drehachse 26 ein geringes Verschiebespiel zu, um die"ziehenden"Abstüt- zungskräfte für die axiale Lagerstelle 24 aufnehmen zu können, ohne hier- durch durch feststehende Gehäuseteile 20 oder Verzahnungsbestandteile des Antriebes 46 behindert zu sein. Das Verriegelungsglied 32 ist zum Lö- sen seiner den Revolverkopf 12 verriegelnden Stellung auf seiner die Ver- zahnung 34 aufweisenden Seite mit einem weiteren Fluiddruck beauf- schlagbar. Hierfür weist der Zahnkranz 34 des Verriegelungsgliedes 32 in Richtung der Lagerstelle 24 eine weitere Ringkammer 60 auf, die über eine

nicht näher dargestellte Zuführleitung mit einem unter Druck stehenden hydraulischen Medium beaufschlagbar ist.

Sofern die erste Ringkammer 36 drucklos gehalten ist, wird unter dem Fluiddruck in der weiteren Ringkammer 60 in Blickrichtung auf die Fig. 2 gesehen das Verriegelungsglied 32 in Richtung der ersten Ringkammer 36 nach unten gedrückt. Der Zahnkranz 30 gerät dabei außer Wirk-Eingriff mit dem Zahnkranz 34 und der Revolverkopf 12 kann sich in eine vorgebbare Stellung um seine Drehachse 26 bewegen. Der in der weiteren Ringkam- mer 60 ausgeübte Fluiddruck drückt das Verriegelungsglied 32 in Richtung des Verbindungsteils 38 und übt derart auf das Verbindungsteil 38 eine Kraft auf den Revolverkopf 12 aus, daß auch in der entriegelnden Stellung die axiale Lagerstelle 24 ausschließlich mit einer Druckkraft belastet ist.

Sowohl in der verriegelten als auch in der entriegelten Stellung wird also die axiale Lagerstelle 24 durch eine Druckkraft zwischen Revolverkopf 12 und feststehenden Gehäuseteilen 62 des Gehäuses 20 beaufschlagt. Somit lassen sich mit nur einem Axiallager 66, vorzugsweise in Form eines Nadel- lagers, das in einer Innenausnehmung 64 des Revolverkopfes 12 geführt ist, die zur Oberseite der feststehenden Gehäuseteile 62 hin öffnet, sämtliche relevanten, entgegen der Schnittkraft FZ wirkenden Druckkräfte aufnehmen.

Auf zusätzliche weitere Axiallagerstellen kann mithin verzichtet werden, so daß die dahingehende Anordnung sich sehr kostengünstig realisieren läßt.

Zum anderen ist die in dem Revolverkopf 12 integrierte axiale Lagerstelle 24 nach Lösen der Schraubverbindung 40 von außen her gut zugänglich, so daß Wartungsarbeiten einfach und schnell vonstatten gehen können, insbe- sondere falls das Nadellager 66 verschlissen und gegen ein neues auszutau- schen ist.

Die feststehenden Gehäuseteile 62 sind über eine weitere Schraubverbin- dung 68 an dem Gehäuse 20 festgelegt und umgreifen in der Art eines An- lagewinkels eine Stufenkante des Gehäuses 30. Ferner weisen die festste- henden Gehäuseteile 62 auf ihrer in Blickrichtung auf die Fig. 2 gesehen unteren Seite die Verzahnungen in Form des Zahnkranzes 30 auf und be- grenzen zusammen mit dem sonstigen Gehäuse 20 zumindest teilweise die weitere Ringkammer 60. Des weiteren ist zwischen den Gehäuseteilen 62 und Teilen des Revolverkopfes 12 ein Radiallager 70 angeordnet, wobei die angesprochenen Teile des Revolverkopfes 12 zumindest teilweise das Ver- bindungsteil 38 seitlich übergreifen und derart eine Führungsanlagefläche ausbilden. Über das Radiallager 70 lassen sich in üblicher Weise die bei der Schwenkbewegung des Revolverkopfes 12 auftretenden Beanspruchungen aufnehmen. Im übrigen baut die beschriebene Werkzeugrevolveranord- nung, wie dies die Fig. 2 deutlich macht, insbesondere in Blickrichtung ent- lang der Drehachse 26 nur sehr klein auf, so daß die erfindungsgemäße Revolverkopfanordnung sich platzsparend an Werkzeugrevolvern 10 unter- bringen läßt.

Die Zahnhöhe des Zahnkranzes 28 des Revolverkopfes 12 kann etwas grö- ßer gewähit werden als die zugeordnete Verzahnung des Zahnkranzes 30 des Gehäuses 20. Trotz dieses Zahnhöhenunterschiedes sind in der Verrie- gelungsstellung die angesprochenen Verzahnungen sicher im Eingriff mit- einander. Kommt es jedoch beispielsweise infolge einer ungewollten Kolli sion dazu, daß das Verriegelungsglied 32 ausgerückt wird, dann bleiben die revolverkopfseitigen Verzahnungen in Eingriff miteinander und die Entriege- lung findet nur im Hinblick auf die gehäuseseitige Verzahnung 30 statt.

Somit kann sich der Revolverkopf frei drehen und nimmt dabei in der Art einer Schleppverbindung über die im Eingriff verbleibenden Verzahnungen 28 und 34 das Verriegelungsglied 32 mit. Nach einer solchen Verdrehung

infolge einer Kollision braucht deshalb für eine weitere Bearbeitung nur der Revolverkopf 12 mittels des Antriebsmotors 22 und beispielsweise unter Einbeziehen der Angaben eines Drehstellungsgebers od. dgl. in die ur- sprüngliche Lage zurückgedreht zu werden, weil sich die Lage des Revol- verkopfes 12 bezüglich des Verriegelungsgliedes 32 nicht geändert hat.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird also erreicht, daß das Lager 24 immer druckbelastet ist, egal welche der gezeigten Druckräume 60 oder 36 mit Fluiddruck beaufschlagt sind.