DE2849188C2 - Einrichtung zum automatischen Wechseln von Spannbacken des Spannfutters einer Werkzeugmaschine - Google Patents

Description

65

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum automatischen Wechseln von Spannbacken des Spannfutters einer einen Bettschlitten und einen Planschlitten aufweisenden Werkzeugmaschine, mit einem Spannbacken-Magazin, welches für die darin gespeicherten Spannbakken Führungen aufweist, die mit den Spannbacken-Führungen des Futters fluchtend ausrichtbar sind, und mit einer Übertragungsvorrichtung, die ein in Richtung der fluchtenden Führungen bewegbares Übertragungselement aufweist.

Derartige Einrichtungen sind nach der DE-OS 26 24 775 bekannt

Bei der bekannten Einrichtung ist das Spannbacken-Magazin um die Futterachse mittels eines eigener. Antriebes drehbar. Die Übertragungsvorrichtung weist ebenfalls einen separaten Antrieb auf, mittels welchem das Übertragungselement verstellbar ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die sich durch einen geringeren Aufwand an Masciunenelementen und/oder Antriebsmitteln auszeichnet

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst daß das Übertragungselement von einem Mitnehmer-Bolzen gebildet ist der in einem auf dem Planschlitten festgespannten Werkzeughalter eingesetzt ist und daß die Spannbacken an ihrer Spannseite mit Ausnehmungen zum Eintauchen des Mitnehmer-Bolzens versehen sind.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird der ohnehin vorhandene Planschlittün-Antrieb dazu benutzt, die Spannbacken aus dem Magazin in das Futter zu schieben und umgekehrt Ein separater Antrieb für die Übertragungsvorrichtung kann also entfallen. Dies ist zwar auch bei einer Einrichtung gemäß der älteren aber nicht vorveröffentlichten DE-OS 28 05 828 der Fall; dort werden jedoch am Revolver entweder zwei Klemmleisten mit je drei hintereinander angeordneten hydraulisch betätigbaren Klemmzangen für die Spannbacken vorgesehen oder am Revolverkopf werden statt der Klemmleisten sechs Aufnahmestellen für die Spannbacken vorgesehen.

Die Ausnehmungen können als Bot/ungen ausgeführt sein. Es ist aber auch möglich, daß die Ausnehmungen von quer zur Verschieberichtung der Spannbacken verlaufenden Nuten gebildet werden.

Ausgehend von der letzten Möglichkeit kann eine spezielle Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung, bei der die Führungen in dem Magazin, wie bekannt, radial und senkrecht zur Futterachse verlaufen, darin bestehen, daß das Magazin feststehend ist, und daß die Führungen in dem Magazin mit der Verschieberichtung des Planschlittens einen so kleinen Winkel einschließen, daß der Mitnehmer-Bolzen innerhalb seines für den Spannbacken-Wechsel notwendigen Verschiebebereiches noch in der Nute verbleibt

Bei dieser speziellen Ausführungsform ist es möglich, daß das Magazin an gegenüberliegenden Seiten des Futters zwei Führungen aufweist, wobei der von diesen Führungen eingeschlossene Winkel von einer senkrecht und radial zur Futterachse verlaufenden Parallelen halbiert wird.

Eine zweite spezielle Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung, die, wie bekannt, mit einem Trommelmagazin versehen ist, das um eine radial und senkrecht zur Futterachse verlaufenden Trommelachse drehbar ist, kann darin bestehen, daß die Drehachse des Trommelmagazins parallel zur Verschieberichtung des Planschlittens verläuft.

Eine zweckmäßige Weiterbildung kann ferner darin bestehen, daß in jeder Führung des Magazins mehrere

Spannbacken hintereinanderliegend speicherbar sind, daß die Spannbacken in dem Magazin durch einen Federmechanismus in Richtung auf das Futter vorgespannt sind, und daß jede Führung des Magazins an ihrem dem Magazin zugewandten Ende einen Rastmechanismus aufweist, der ein durch den Federmechanismus verursachtes ungewolltes Auswerfen der Spannbacken aus der Führung verhindert, aber ein Verschieben der Spannbacken durch das Übertragungselement zuläßt ίο

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben.

Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht auf eine Drehmaschine mit einem das Spannfutter ringförmig umgebenden Spann- is backen-Magazin;

F i g. 2 einen Schnitt durch das Spannfutter und das Ringmagazin in F i g. 1 mit Darstellung der Übertragungsvorrichtung;

F i g. 3 eine Ansicht der wichtigsten Teile einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit Trommelmagazin;

F i g. 4 einen Schnitt IV-IV durch F i g. 3;

F i g. 5 eine Darstellung der wichtigsten Teile einer dritten Ausführungsform der Erfindung mit Stangenmagazin;

F i g. 6 einen Schnitt VI-VI durch F i g. 5.

F i g. 1 zeigt eine Drehmaschine. Der Spindelkasten ist mit 1 bezeichnet Auf einem Schrägbett ist ein Bettschlitten 2 verschiebbar angeordnet, der einen senkrecht dazu verfahrbaren Planschlitten 3 trägt Der Antrieb zum Verschieben des Planschlittens 3 in Richtung des Pfeiles ist mit 4 bezeichnet Auf dem Planschlitten befindet sich ein Werkzeug-Revolver 5. An dem Werkzeug-Revolver 5 sind zwei Werkzeughalter 13 befestigt Der eine Werkzeughalter 13 trägt einen Drehstahl 6. Der andere Werkzeughalter 13 trägt einen Mitnehmerbolzen 7.

Das mit 8 bezeichnete Drehfutter ist von einem Ringmagazin 9 umgeben. Das Ringmagazin enthält eine Vielzahl von Speicherplätzen für Spannbacken 11. Die Spannbacken 11 sind in dem Ringmagazin 9 in Führungen 12 radial verschiebbar angeordnet Die Spannbakken-Führungen des Drehfutters 8 sind mit 10 bezeichnet.

Beim Verschieben des Planschlittens 3 bewegt sich der Mitnehmerbolzen 7 radial und senkrecht zur Futterachse. Die Spannbacken 11 sind mit Löchern 16 versehen, in die der Mitnehmer-Bolzen 7 durch Verschiebung des Bettschlittens 2 einfahrbar ist Durch anschließende Verschiebung des Planschlittens 3 kann dann der Spannbacken-Wechsel zwischen dem Magazin 9 und dem Futter 11 erfolgen, wenn die entsprechenden Führungen 10 und 12 des Futters 8 und Magazins 9 fluchtend zueinander ausgerichtet sisid.

Das Magazin 9 ist um die Futterachse drehbar, hat jedoch keinen eigenen Antrieb. Es wird, wie noch in Zusammenhang mit F i g. 2 beschrieben wird, durch den Antrieb des Futters 8 in die entsprechende Wechselposition gedreht.

Wie man der F i g, 2 entnehmen kann, ist die Futterachse 17 mittels eines Lagers 18 in einem maschinenfesten Teil 22 gelagert. Der mit Führungen 10 versehene Teil des Spannfutters 8 ist über einen Zwischenring 33 mit der Futterachse 17 fest verbunden.

Am Spindelkastcn 1 ist durch Gummipuffer 24 ein ringförmiges Haltetei! 27 befestigt. Auf diesem ist drehbar mittels eines Drehtkugellagers 26 ein ringförmiges Teil 25 gelagert, welches fest mit dem Magazinnng 9 verbunden ist, der die Spannbacken-Führungen 12 enthält Dichtungen 28 und 29 sorgen dafür, daß das Drartkugellager 26 nicht verschmutzt

An der inneren rückseitigen Peripherie des Magazinringes 9 befindet sich ein Zahnkranz 31. dessen Zähne 35 nach rückwärts gerichtet sind.

An der rückwärtigen äußeren Peripherie des die Führungen 10 tragenden Futterkorpers befindet sich ebenfalls ein Zahnkranz 32, dessen Zähne 36 ebenfalls nach rückwärts gerichtet sind. Am Spindelkasten i ist ein Ringzylinderkörper 21 befestigt in dem ein Ringkolben 23 axial verschiebbar und drehbar gelagert ist Der Zylinderraum kann über eine Leitung 38 mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt werden. Der Ringkolben 23 ist gleichzeitig als Zahnring ausgebildet, dessen Zähne 34 nach vorn gerichtet sind und bei Verschiebung des Ringkolbens 23 nach rechts mit den Zähnen 35 und 36 der Zahnkränze 31, 32 in Eingriff treten können. Ein Dichtungsring 30 sorgt dafür, daß die Zähne 34, 35,36 sauber bleiben. Auf der anderen Scv- sorgt eine Ringdichtung 37 dafür, daß an die Zähne 34, 35, 36 kein Schmutz gelangt Eine Feder 20 drückt den Ringkolben 23 von den Zahnkränzen 31,32 zurück, wenn der Zylinderraum drucklos ist Wenn der Magazinring 9 in eine andere Wechselposition gefahren werden soll, so wird der Druckleitung 38 Hydraulikflüssigkeit zugeführt Dadurch treten die Zähne 34,35,36 miteinander in Eingriff. Nun wird das Futter langsam gedreht bis der Magazinring 9 die gewünschte Wechselposition erreicht hat.

Die Zähne 34, 35, 36 bleiben beim Wechseln in Eingriff. Sie haben nicht nur die Aufgabe, den Magazinring 9 mit dem Futter 8 zu drehen, sondern sie haben außerdem eine Positionierungsfunktion, d.h. sie sollen gewährleisten, daß die Führungen 10 des Futters 8 und die Führungen 12 des Magazinringes 9 genau miteinander fluchten.

Wenn zwischen dem Magazinring 9 und dem Futter 8 eine andere Wechselposition eingestellt werden soll, so wird der Zylinderraum entleert, so daß sich der Ringzylinder 23 zurückbewegen kann. Die Zähne 34, 35, 36 kommen dann außer Eingriff. Durch Drehung des Futters 8 gegenüber dem Magazinring 9 können dann jeweils andere Führungen 10 und 12 miteinander in Flucht gebracht werden. Zur genauen Ausrichtung werden dann die Zähne 34,35,36 wieder in Eingriff gebracht.

Für das Wechseln ist es erforderlich, daß der Magazinrir.g 9 und das Futter 8 in eine Drehstellung gebracht werden, in der die Führungen 10 und 12, zwischen denen die Verschiebung der betreffenden Spannbacke 11 erfolgen soll, genau parallel zur Verschieberichtung des Planschlittens 3 ausgerichtet sind.

In F i g. 2 erkennt man noch, wie der Werkzeughalter '3, «Jer den Mitnehmerbolzen 7 trägt, an dem Werkzeug-Revolver 5 befestigt ist. Der Werkzeug-Revolver 5 ist mit einem Spannkolben 14 versehen, welcher in eine hinterschnittene Nute 15 des Werkzeughalters 13 eingreift. Der Spannkolben 14 zieht den Werkzeughalter 13 dabei gegan den Werkzeug-Revolver 5.

Bei der in den F i g. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform ist der Bettschlitten mit 102 und der Planschlitten mit 103 bezeichnet. Der Antrieb für den Planschlitten 103 ist mit 104 bezeichnet. Auf dem Planschiit ten 103 befindet sich ein Werkzeug-Revolver 105, der zwei Werkzeughalter 113 trägt. An dem einen Werkzeughalter 113 befindet sich ein Drehwerkzeug 106. Der andere Werkzeughalter 113 trägt einen gegen das Spannfutter 108 gerichteten Mitnehmerbolzen 107.

Die Spannbacken 111 sind hier mit quer zur Verschieberichtung "erlaufenden Nuten 116 versehen, in die der Mitnehmerbolzen 107 eingreifen kann. Statt der Nuten könnten bei der Ausführungsform gemäß den Fig.3 und 4 auch Bohrungen vorgesehen werden (wie 16 in Fig. 2).

Am Spindelkasten ist mittels Gummipuffer 124 eine Halteplatte 140 für ein Trommelmagazin 109 befestigt. Das Trommelmagazin 109 ist mittels eines Drehantriebes 141 um die Trommelachse drehbar. Das Trommelmagazin weist vier Führungen 112 für die Spannbacken 111 auf. In den Führungen 112 sind mehrere Spannbakken 111 hintereinander angeordnet.

Die Trommelachse verläuft senkrecht und radial zur Futterachse. Durch entsprechende Drehung des Trommelmagazins kann jeweils eine Führung 112 in Flucht mit einer entsprechenden Führung 110 des Futters 108 gebracht werden. Für den Wechsel wird der Mitnehmerbolzen 107 durch Verschiebung des Bettschlittens 102 in die entsprechende Nute lib derjenigen Spannbacke 111 des Trommelmagazins 109 eingefahren, die dem Futter 108 am nächsten liegt. Dann wird durch Verschiebung des Planschlittens 103 in Richtung auf das Futter 108 die Spannbacke 111 in die Führung HO des Futters 108 eingeschoben.

Die Spannbacker. Ill in dem Trommelmagazin 109 werden durch Federn 143 in Richtung auf das Futter 108 vorgespannt. Auf der am weitesten von dem Futter 108 entfernt liegenden Spannbacke 111 liegt ein Andruckteil 142 auf, an dem sich die Feder 143 abstützt. Für jede Führung 112 ist ein separater Federmechanismus vorgesehen.

Auch bei der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsform erfolgt die Positionierung mit einem Ringkolben 123. Der Ringkolben 123 ist als Zahnkranz ausgebildet, dessen Zähne 134 nach vorn gerichtet sind. An der Halteplatte 140 ist ein weiterer Zahnkranz 131 maschiricmest angeordnet, dessen Zähne 135 nach rückwärts gerichtet sind. An der rückwärtigen äußeren Peripherie des Futters 108 ist ein weiterer Zahnkranz 132 befestigt, dessen Zähne 136 ebenfalls nach rückwärts gerichtet sind. Durch Betätigung des Ringkolbens 123 treten die Zähne 134. 135, 136 miteinander in Eingriff und fixieren das Futter 108 so. daß die ausgewählte Führung 110 genau mit der in Wechselstellung gebrachten Führung 112 des Trommelmagazins 109 fluchtet.

In F i g. 5 ist auf dem Bettschlitten 202 der Planschlitten 203 mittels eines Antriebes 204 verschiebbar angeordnet. Der Planschlitten trägt einen Werkzeug-Revolver 205 mit zwei Werkzeughaltern 213. Jeder Werkzeughplter enthält einen Mitnehmer-Bolzen 207a, 2076. Zu beiden Seiten ues Futters 208 ist ein zweiteiliges Stangenmagazin 209 angeordnet Jeder Teil des Stangenmagazins 209 weist zwei Führungen 212 auf, die einen spitzen Winkel miteinander bilden. Die Winkelhalbierende dieses Winkels verläuft parallel zur Verschieberichtung des Planschlittens 203. Jede Führung 212 enthält mehrere hintereinander angeordnete Spannbakken 211 mit quer zur Verschieberichtung verlaufenden Aufnahmenuten 216 für die Mitnehmerbolzen 207a, 2076. Jede Führung 212 ist mit einem Federmechanismus versehen. Dieser besteht aus eine Feder 243, die sich auf einem Druckteil 242 abstützt. Die dem Futter 208 am nächsten liegende Spannbacke 211 ist in jeder Führung 212 durch einen Rastmechanismus festgeklemmt, der verhindert, daß die Spannbacken 211 durch den Federmechanismus aus der Führung 212 herausgeschoben werden. Der Rastmechanismus besteht aus einem Rastbolzen 244, der durch eine Feder 245 gegen die betreffende Spannbacke 211 gedrückt wird. Die Spannbacken weisen dazu eine seitliche Rastausnehmung 246 auf.

Die Führung 210 des Futters 208, in die eingewechselt werden soll oder aus der eine Spannbacke 211 ausgewechselt werden soll, muß durch Drehen des Futter«; 208 in Flucht mit der jeweiligen Führung 212 des Stangenmagazins 209 gebracht werden. Dann wird der betreffende Mitnehmerbolzen 207a, 2076 durch Verschieben des Bettschlittens 202 in die Nute 216 der dem Futter 208 am nächsten liegenden Spannbacke eingefahren. Im vorliegenden Fall ist dies der Mitnehmerbolzen 207a. Dieser ist der linken Führung 212 zugeordnet. Der Mitnehmerbolzen 2076 ist der rechten Führung 212 zugeordnet. Da die beiden Führungen 212 nicht parallel zur Verschiebrichtung des Planschlittens 203 verlaufen, verschiebt sich der Mitnehmerbolzen 207a. 2076 beim Verschieben des Planschlittens 203 in der betreffenden Nute 216 des Spannfutters 2i i.

Aus Fig.6 kann man entnehmen, daß das Stangenmagazin 209 an der Maschine mitteis Gummipuffern 224 befestigt ist. Der Positionsmechanismus ist hier ähnlich wie bei der Ausführungsform in den Fig.3 und 4. An der rückwärtigen Peripherie des Spannfutters 208 ist ein Zahnkranz 232 befestigt, dessen Zähne 236 nachrückwärts zeigen. Am Stangenmagazin 209 ist ein weiterer Zahnkranz 231 befestigt, dessen Zähne 235 ebenfalls nach rückwärts zeigen. In einem maschinenfesten ringförmigen Zylinderteil ist ein Ringzylinder 223 parallel zur Futterachse verschiebbar angeordnet Der Ringzylinder 223 ist als Zahnring ausgebildet, dessen Zähne 234 nach vorn zeigen. Wenn der Zylinderraum mit Druckflüssigkeit beaufschlagt wird, so greifen die Zähne 234 in die Zähne 235 und 236, wodurch eine Positionierung erfolgt. Eine Feder 239 sorgt dafür, daß der Ringzylinder 223 wieder zurückgedrückt wird, wenn der Zylinderraürn druckcnilastei wird. Ein Dichtungsring 230 verhindert, daß die Zähne 234,235,236 verschmutzen können.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum automatischen Wechseln von Spannbacken des Spannfutters einer einen Bettschlitten und einen Planschlitten aufweisenden Werkzeugmaschine, mit einem Spannbacken-Magazin, welches für die darin gespeicherten Spannbakken Führungen aufweist, die mit den Spannbacken-Führungen des Futters fluchtend ausrichtbar sind, und mit einer Übertragungsvorrichtung, die ein in Richtung der fluchtenden Führungen bewegbares Übertragungselement aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungselement von einem Mitnehmer-Bolzen (7, 107, 207a, 2076) is gebildet ist der in einem auf dem Planschlitten (3, 103) festspannbaren Werkzeughalter (3, 113, 213) eingesetzt ist, und daß die Spannbacken (11,111,212) an ihrer Spannseite mit Ausnehmungen (16,116,216) zum Eintauchen des Mitnehmer-Bolzens (7, 107, 207a, 2076) vergehen sind.

2. Einrichtung· nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (116,216) quer zur Verschiebencniung der Spannbacken (111,212) verlaufende Nuten aufweisen (F i g. 3,4 und 5,6).

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, bei der die Führungen in dem Magazin radial und senkrecht zur Futterachse verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (209) feststehend ist, und daß die Führungen (212) in dem Magazin (209) mit der Verschieberichtung des Planschlittens (203) einen so kleinen Winkel einschließen, daß der Mitnehmer-Bolzen (20/a, 207b) innerhalb seines für den Spannbacken-Wechsel nocwendifc-'n Verschiebebereiches noch in der Nute (116) verbleibt (F i g. 5,6).

4. Einrichtung nach Anspruch 3, c adurch gekennzeichnet, daß das Magazin (209) an gegenüberliegenden Seiten des Futters (208) zwei Führungen (212) aufweist, wobei der von diesen Führungen (212) eingeschlossene Winkel von einer senkrecht und radial zur Futterachse verlaufenden Parallelen halbiert wird (F i g. 5,6).

5. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, mit einem Trommelmagazin, das um eine radial und senkrecht zur Futterachse verlaufende Trommelachse drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse des Trommelmagazins (109) prallel zur Verschieberichtung des Planschlittens(103) verläuft (F i g. 3,4).

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Führung (112,212) des Magazins (109, 209) mehrere Spannbacken (111) hintereinanderliegend speicherbar sind, daß die Spannbacken (111) in dem Magazin durch einen Federmechanismus (142, 143; 242, 243) in Richtung auf das Futter vorgespannt sind, und daß jede Führung (112, 212) des Magazins (109, 209) an ihrem dem Magazin zugewandten Ende einen Rastmechanismus (244, 245, 246) aufweist, der ein durch den Federmechanismus verursachtes ungewolltes Auswerfen der Spannbacken (111) aus der Führung (112, 212) verhindert, aber ein Verschieben der Spannbacken (111.211) durch das Übertragungselement zuläßt (F i g. 3,4 und 5,6).