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CH619629A5 - - Google Patents

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Publication number
CH619629A5
CH619629A5 CH1393976A CH1393976A CH619629A5 CH 619629 A5 CH619629 A5 CH 619629A5 CH 1393976 A CH1393976 A CH 1393976A CH 1393976 A CH1393976 A CH 1393976A CH 619629 A5 CH619629 A5 CH 619629A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
pull rod
spindle
machine tool
tool according
sleeve
Prior art date
Application number
CH1393976A
Other languages
English (en)
Inventor
James Leon Frazier
Original Assignee
Houdaille Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Houdaille Industries Inc filed Critical Houdaille Industries Inc
Publication of CH619629A5 publication Critical patent/CH619629A5/de

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/02Driving main working members
    • B23Q5/04Driving main working members rotary shafts, e.g. working-spindles
    • B23Q5/20Adjusting or stopping working-spindles in a predetermined position
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B31/00Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02Chucks
    • B23B31/24Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means
    • B23B31/26Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means using mechanical transmission through the working-spindle
    • B23B31/261Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means using mechanical transmission through the working-spindle clamping the end of the toolholder shank
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2231/00Details of chucks, toolholder shanks or tool shanks
    • B23B2231/52Chucks with means to loosely retain the tool or workpiece in the unclamped position
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T279/00Chucks or sockets
    • Y10T279/34Accessory or component
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T408/00Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/94Tool-support
    • Y10T408/95Tool-support with tool-retaining means
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T409/00Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/30Milling
    • Y10T409/309352Cutter spindle or spindle support
    • Y10T409/309408Cutter spindle or spindle support with cutter holder
    • Y10T409/309464Cutter spindle or spindle support with cutter holder and draw bar
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T483/00Tool changing
    • Y10T483/17Tool changing including machine tool or component
    • Y10T483/1733Rotary spindle machine tool [e.g., milling machine, boring, machine, grinding machine, etc.]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gripping On Spindles (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)
  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugmaschine mit einer Werkzeugspindel, welche für eine gesteuerte Lösung des Werkzeuges vorgesehen ist.
Es ist bei bestimmten Werkzeugmaschinen wünschenswert, das Schneidwerkzeug vor der Lösung von der angetriebenen Werkzeugspindel in eine vorbestimmte Winkelstellung in bezug auf die Maschine zu bringen. Mit «Lösen» ist hier die Freigabe des eingespannten Werkzeuges gemeint, ohne dass dieses von der Spindel ausgeworfen werden muss. Es genügt, das Werkzeug so weit freizugeben, dass es von Hand oder mittels einer Vorrichtung von der Spindel lösbar ist. Bei bekannten Werkzeugmaschinen wird deshalb eine Vorrichtung benötigt, um das Schneidwerkzeug zum Entfernen und Auswechseln während des Betriebes der Maschine zu erfassen. Bei den meisten Maschinen dieser Art sind zwei voneinander getrennte Vorrichtungen erforderlich, nämlich eine zum Ausrichten der Spindel in eine bestimmte Winkelstellung und eine weitere zum Lösen des Werkzeuges. Eine solche Anordnung ist verhältnismässig kompliziert und erfordert zwei getrennte Betätigungseinrichtungen.
Die meisten der bekannten Spindel-Ausrichtvorrichtungen erfordern, dass der Spindelantrieb für eine vorbestimmte Zeit ausgeschaltet und eine Bremse betätigt wird, so dass die Spindel in der bestimmten Winkelstellung anhält, nachdem die genau erforderliche Winkelstellung festgelegt worden ist. Es ist dazu erforderlich, dass die Stellung des Spindelschaftes während der Zeit vor dem Ausschalten des Antriebes abgetastet wird, um den Spindelantrieb mittels einer dafür vorgesehenen Einrichtung genau zur richtigen Zeit auszuschalten. Bleibt die Spindel nicht in der Nähe der richtigen Winkelstellung stehen, muss der Antrieb für einen weiteren Halteversuch erneut eingeschaltet werden. Nach Möglichkeit sollte solcher Aufwand zur Senkung der Fabrikationskosten vermieden werden.
Es ist üblich, dass bei bekannten Maschinen das Schneidwerkzeug aus der Einspannvorrichtung beim Lösen herausfällt, sofern es nicht auf eine andere Art während der Lösung gehalten wird. Dies erfordert eine zusätzliche, mit der Lösung synchronisierte Haltevorrichtung oder es muss die Bedienungsperson vor dem Auswerfen des Werkzeuges zum Abnehmen desselben bereit sein, während sie mit einer Hand die Lösevor2
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richtung steuern muss. Es ist deshalb eine Vorrichtung wünschenswert, welche das Werkzeug nach dem Lösen festhält, bis es entfernt wird.
Es ist ein grundsätzliches Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Ausrichten der Spindel und zum Lösen des Werkzeuges von der Spindel zu schaffen, welche eine einzige Betätigungsvorrichtung aufweist.
Ein anderes Ziel ist eine Vorrichtung, die das von der Spindel gelöste Werkzeug hält, bis es von einer unabhängigen Anordnung übernommen wird.
Die Erfindung ist durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gekennzeichnet.
Anhand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 den Schlitten einer Werkzeugmaschine mit in diesem gelagerter Werkzeugspindel mit einer Zugstange in Verankerungsstellung für ein Werkzeug, im Vertikalschnitt,
Fig. 2 einen Ausschnitt aus der Fig. 1 mit der Zustange in Halte- und Auslösestellung, im Vertikalschnitt,
Fig. 3 einen Horizontalschnitt entsprechend den Schnittlinien III-III der Fig. 2,
Fig. 4 eine Kurvenbüchse (barrel cam) in Seitenansicht und Fig. 5 einen Horizontalschnitt entsprechend den Schnittlinien V-V der Fig. 2.
Die Fig. 1 zeigt einen Teil einer Werkzeugmaschine mit einer Spindel 10, welche die Form eines Rotations-Hohlkörpers aufweist und die in einem Schlitten 12 angeordnet ist. Der Schlitten 12 hat einen Satz Oberlager 14 und einen Sitz für Unterlager 16. Der Schlitten 12 weist Führungsbahnen 13 zur Bewegung in vertikaler Richtung durch nichtdargestellte Mittel auf, um ein von der Spindel 10 getragenes Schneidwerkzeug mit dem zu bearbeitenden Werkstück in Eingriff zu bringen.
Ein auf der Spindel 10 verkeiltes Zahnrad 18 wird zur Ausführung der vom Schneidwerkzeug geforderten Arbeitsgänge durch einen nichtdargestellten Antrieb rotierend angetrieben. Innerhalb der Hohlspindel 10 ist eine in Längsrichtung zur Hohlspindel verschiebbare Zugstange 20 angeordnet. Auf der Zugstange 20 sind eine obere Manschette 22 und eine untere Manschette 24 angebracht, um die Zugstange koaxial zur Spindel 10 und eine Schraubenfeder 40 zu halten.
Die obere Manschette 22 ist auf der Zugstange 20 durch einen Sicherungsring 23 gesichert und verschiebbar in einer Mittelbohrung in einer Spannhülse 21 geführt. Die untere Manschette 24 ist in das untere Ende der Bohrung eingesetzt und in bezug auf die Zugstange 20 und die Spannhülse 21 verschiebbar.
Unmittelbar unterhalb der unteren Manschette 24 ist die Zugstange 20 mit einer Umfangsnut 26 versehen, die im Vertikalschnitt die Form eines Kreisbogens aufweist. Mehrere Spannfinger 28 weisen in die Umfangsnut 26 eingreifende obere Ansätze 30 auf. Diese Ansätze sind gewölbt und haben den gleichen Radius wie die Umfangsnut 26 im Querschnitt. Jeder der Spannfinger 28 ist unterhalb der Spannhülse 21 nach unten durch ein verbreitertes Ende 31 begrenzt, das einen inneren Einschnitt 32 aufweist, welches einen Bordrand 34 des Schaftes eines Werkzeughalters 36 übergreift. Die verbreiterten Enden 31 sind so bemessen, dass der Bordrand 34 sicher gehalten ist, wenn sich die Enden 31 innerhalb der Spannhülse 21 befinden und dabei die Aussenflächen der Enden 31 an der Innenfläche der Spannhülse 21 anliegen. Einen Querschnitt zeigt die Fig. 5.
Der Werkzeughalter 36 ist dabei durch die Spannfinger 28 koaxial zur Spindel 10 sicher gehalten. Das untere Ende der Spindel 10 weist eine konische Bohrung mit einer Oberfläche 38 auf, in welche der konische Schaft des Werkzeughalters 36 hineinpasst und die einen Anschlag für die Aufwärtsbewegung des Werkzeughalters und des Werkzeugs bildet. Damit ist auch die koaxiale Lage des Werkzeughalters 36 zur Spindel 10 gesichert.
Die die Zugstange 20 umgebende Klemmfeder 40 ist zwischen den Manschetten 22 und 24 angeordnet, so dass die untere Manschette 24 gegenüber der Zugstange 20 gegen die oberen Enden der Spannfinger 28 gedrückt wird. Die Oberseite jeder der Finger 28 ist radial nach unten abgeschrägt und an eine damit übereinstimmende Abschrägung der Unterseite der Manschette 24 angepasst. Diese zwei abgeschrägten Oberflächen liegen parallel aneinander an, wenn sich die Spannfinger 28 in der in der Fig. 1 dargestellten Verankerungsstellung befinden, in welcher die Finger durch den Druck der Feder 40 den Schaft des Werkzeughalters 36 festklemmen. Die Zugstange 20 ist dabei so weit abgesenkt, dass die Aussenseiten der Enden 31 der Spannfinger 28 gegen die Spannhülse 21 gedrückt werden.
Im folgenden wird eine solche Absenkung der Zugstange 20 bei der Auslösung eines Werkzeuges näher beschrieben.
Auf das mit einem Gewinde versehene obere Ende der Zugstange 20 ist eine Mutter 68 aufgeschraubt. Eine die Zugstange 20 umgebende Spannfeder 64 ist zwischen der Mutter 68 und dem oberen Ende der Spannhülse 21 eingespannt. Durch die Kraft der Feder 64 wird die Zugstange normalerweise in ihrer oberen Stellung gehalten. Die Federkraft ist von der Stellung der Mutter 68 auf der Zugstange 20 abhängig und durch eine Verstellung der Mutter auf die erforderliche Stärke einstellbar.
Über dem Gewindeende der Zugstange 20, innerhalb der Hohlspindel ist eine Kurvenbüchse (barrel cam) 50 angeordnet, deren Lage durch einen in einer Umfangsnut innerhalb der Bohrung 11 eingesetzten Sicherungsring 51 begrenzt ist und die mit der Spindel 10 durch einen Stift 53 verstiftet ist.
Die Kurvenbüchse 50 ist derart ausgebildet, dass ihr Querschnitt an einem Punkt unterhalb der Kurvenfläche 52 zwei konzentrische Kreise bildet. Die Kurvenfläche 52 ist der geometrische Ort einer Linie, die zur Achse der Zugstange 20 jeweils den gleichen Abstand hat und einen einzigen Hochpunkt 52a und einen einzigen Tiefpunkt 52b aufweist. Ein Kurven-Mitnehmer 54 ist am unteren Ende eines Betätigungsschaftes 56 befestigt. Der Mitnehmer 54 weist eine auf einem Zapfen 58 montierte Rolle auf, und der Zapfen ist in einer am Ende des Betätigungsschaftes 56 angeordneten Querbohrung befestigt. Die Rolle des Mitnehmers 54 kann frei auf der Kurvenfläche 52 der Kurvenbüchse 50 abrollen, wenn der Betätigungsschaft 56 zur Werkzeugauslösung abgesenkt wird. Durch die Absenkung des Betätigungsschaftes 56 wird die Kurvenbüchse 50 zusammen mit der Spindel in die Auslösestellung gedreht und das Werkzeug wird weiterhin durch die Spannfinger 28 gehalten.
Der Betätigungsschaft 56 ist mit einem in einem hydraulischen Betätigungszylinder 60 angeordneten Kolben verbunden, der durch nichtdargestellte Druckmittel betätigbar ist.
Die Kurvenfläche 52 der Kurvenbüchse 50 weist an ihrem Tiefpunkt 52b (Fig. 4) eine Kerbe auf, die so gross ist, dass die Rolle des Mitnehmers 54 genau hineinpasst, so dass die Kurvenbüchse 50 mit der Spindel 10 genau ausgerichtet ist, wenn die Rolle den Boden der Kerbe erreicht hat. Nun berührt das untere Ende des Schaftes 56 das obere Ende der Zugstange 20. Einer weiteren Absenkung des Schaftes 56 leistet die Feder 64 Widerstand. Wenn die abwärts gerichtete Betätigungskraft ungenügend ist, um die Kraft der Feder 64 zu überwinden, ist zwar die Ausrichtung der Spindel erreicht,
aber das Werkzeug ist noch nicht ausgelöst. Die abwärts gerichtete Kraft am Schaft 56 ist proportional zu dem im Zylinder 60 herrschenden Druck, der durch bekannte Mittel steuerbar ist.
Wenn das Werkzeug ausgelöst werden soll, ist der hydraulische Druck zu erhöhen, so dass der Schaft 56 die Kraft der Feder 64 überwindet und die Zugstange 20 nach unten drückt.
Sobald die Zugstange 20 gegen die Kraft der Feder 64 nach unten gedrückt ist, senkt sich die obere Manschette 22
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zusammen mit den Spannfingern 28, wobei die Klemmfeder 40 zusammengedrückt bleibt und die Finger 28 in der in der Fig. 1 gezeigten Stellung bleiben, so dass die Enden der Finger 28 gerade abgesenkt sind und ihre Aussenflächen nicht mehr mit der Spannhülse 21 kraftschlüssig verbunden sind. Der Werkzeughalter 36 und das nichtdargestellte Werkzeug werden durch die Kraft der Klemmfeder 40 gehalten, indem die untere Manschette 24 auf die anliegenden Finger 28 drückt. Das Werkzeug ist dadurch elastisch gehalten und fällt durch sein Eigengewicht nicht von der Spindel. Es kann jeweils durch eine leichte, nach unten gerichtete Kraft herausgezogen werden. Das kann durch die Bedienungsperson von Hand oder durch eine automatische Werkzeug-Wechselvorrichtung erfolgen. Beim Herausziehen des Werkzeughalters 36 spreizen sich die Finger 28 in die in der Fig, 2 gezeigten Stellung.
Der Zylinder 60 ist auf einem Gebergehäuse 70 montiert, das auf der Oberseite des Schlittens 12 mittels Bolzen 72 angeschraubt ist. Innerhalb des Gebergehäuses 70 ist der Betätigungsschaft 56 in konzentrischer Anordnung hierzu durch eine Geberbüchse 74 umgeben. Die Büchse 74 wirkt mit einem Geberring 76 zusammen. Der Geberring 76 ist innerhalb der Geberbüchse 74 am Betätigungsschaft 56 befestigt und dient zum Öffnen und Schliessen verschiedener Öffnungen in der Geberbüchse 74 zur Erzeugung pneumatischer Signale in Abhängigkeit von der Stellung des Betätigungsschaftes 56.
Eine erste Öffnung 78 ist dem oberen Ende benachbart im Gebergehäuse 74 in einer Stellung angeordnet, die der Ring 76 abdeckt, wenn sich der Betätigungsschaft 56, wie in der Fig. 1 dargestellt, in seiner oberen Endlage befindet, in welcher der Mitnehmer 54 genügend oberhalb der Kurvenbüchse 50 steht, so dass sich die Spindel ohne Belastung durch den Schaft 56 drehen kann. Zu Beginn der Werkzeugauslösung, wenn der Betätigungsschaft 56 abwärts bewegt wird und der Mitnehmer 54 die Kurvenfläche 52 erreicht, wird durch den sich ebenfalls abwärts bewegenden Ring 76 die Öffnung 78 freigegeben. Dadurch entsteht eine Verbindung zwischen der Öffnung 78 und einer weiteren, im oberen Ende der Geberhülse 74 angeordneten Öffnung 80. Wenn der Betätigungsschaft 56 weiter abgesenkt wird, um die Kurvenbüchse 50 und die Spindel 10 auszurichten, verschliesst der Geberring 56 die mittlere Öffnung 84 und unterbricht die Verbindung zwischen dieser Öffnung 84 und einer im unteren Ende der Geberhülse 74 angeordneten Öffnung 82. Durch eine weitere Abwärtsbewegung des Schaftes 56 wird die Öffnung 84 geöffnet und eine Verbindung mit der Öffnung 80 hergestellt. Durch eine noch weitere Abwärtsbewegung wird die am unteren Ende der Geberhülse 74 angeordnete Öffnung 86 verschlossen und dadurch angezeigt, dass die Zugstange 20 genügend weit abgesenkt ist, um das Werkzeug aus den Spannfingern 28 zu lösen. Durch die Öffnungen 78, 84 und 86 wird Druckluft zugeführt, während die Öffnungen 80 und 82 nach aussen offen sind. Wenn eine der Öffnungen 78, 84 oder 86 verschlossen ist, steigt der Druck an dieser Öffnung und betätigt einen nicht-dargestellten Druckschalter, der zur Anzeige der Stellung des Betätigungsschaftes 56 und der Zugstange 20 ein elektrisches Signal auslöst. Jeder der Öffnungen 78, 84 und 86 ist ein separater Druckschalter zugeordnet.
Wenn die unterste Öffnung 86 verschlossen ist, bedeutet das, dass sich die Zugstange 20 in der Auslösestellung befindet. Das in dieser Stellung erzeugte Signal kann zur Steuerung einer nichtdargestellten Vorrichtung verwendet werden, welche das Werkzeug automatisch von der Spindel entfernt und ein anderes Werkzeug einsetzt, wobei der Bordrand 34 des Werkzeughalters 36 durch die Einschnitte 32 in den Fingern 28 aufgenommen und gehalten wird. Wird der Betätigungsschaft 56 angehoben, bis die Öffnung 84 verschlossen ist, zeigt diese Stellung an, dass das Werkzeug sicher gehalten wird und, der Aufwärtsbewegung folgend, wird die Zugstange 20 durch die Kraft der Feder 64 gegen den Betätigungsschaft 56 gedrückt. Wenn die obere Öffnung 86 wieder geschlossen ist, wird ein Signal ausgelöst, dass die Leistung für den Spindelantrieb wieder freigegeben werden kann, um die Spindel über das Antriebsrad 18 anzutreiben, während der Mitnehmer 54 nicht mehr mit der Kurvenbüchse 50 in Eingriff steht.
Ein Ausricht-Einstellring 90 ist zwischen dem Schlitten 12 und dem Gehäuse 70 angeordnet, um den Mitnehmer 54 in eine bestimmte Stellung zu bringen. Die Fig. 3 zeigt, dass der Schaft 56 im Querschnitt nicht kreisrund ist, sondern zwei parallele flache Seiten 91 und 92 aufweist. Diese Seitenflächen liegen an einem Paar Rollen 93 und 94 an, welche auf in Bohrungen 97 und 98 eingesetzte Zapfen 95 und 96 gelagert sind. Der Ring 90 ist durch Anziehen der Bolzen 72 zwischen dem Schlitten 12 und dem Gehäuse 70 eingespannt, so dass sich der Schaft 56 nicht drehen kann. Wenn die Bolzen 72 gelöst oder entfernt werden, kann der Ring 90 in die gewünschte Stellung gedreht werden. Normalerweise muss der Ring 90 nur einmal bei der Inbetriebsetzung der Maschine eingestellt werden, jedoch kann der Ring, sofern erförderlich, jederzeit nachgestellt werden.
Der Schaft 56 ist mit einer am Kolben innerhalb des Zylinders 60 befestigten Stange 102 durch ein Gewinde 100 verbunden.
Dem unteren Ende der Spindel 10 benachbart sind zwischen der konischen Bohrung 36 und einer Ringkammer 106 vier Kanäle 104 angeordnet, von denen zwei in Fig. 1 zu sehen sind. Die Kammer 106 ist während der Zeit, in der die Zugstange 20 durch die Kraft der Feder 64 nach oben gedrückt ist, vorzugsweise mit einer Druckluftquelle verbunden, um Fremdkörper bzw. Staub, der sich auf der konischen Oberfläche 36 abgesetzt haben kann und der einen passenden Sitz des Werkzeughalters beeinträchtigt, fortzublasen.
Die Spindel weist an ihrem unteren Ende ein Paar Mitnehmer 108 auf, die am Werkzeug angeordnete Schultern erfassen, so dass das Werkzeug zwangsläufig durch die Spindel mitgenommen wird.
Die beschriebene Anordnung gewährleistet eine zweckmässige Ausrichtung des Werkzeugs im Verhältnis zur Spindel und eine lösbare Halterung durch eine kontinuierliche Bewegung des einzigen Betätigungsschaftes 56. Die Anordnung gewährleistet ferner, dass das Werkzeug nicht ausgelöst wird, bis es richtig ausgerichtet ist, jedoch erfolgt die Werkzeug-Auslösung nach einer korrekten Ausrichtung sofort (falls erwünscht) durch eine kontinuierliche Bewegung des Schaftes 56. Weil nur ein Betätigungsschaft erforderlich ist, braucht die Bedienungsperson den durch den Betätigungszylinder 60 auszuführenden Arbeitsvorgang nur durch Drücken eines Knopfes oder dergleichen einzuleiten und hat dann beide Hände zum Entnehmen des Werkzeugs von der Spindel frei. Da das Werkzeug immer in derselben Stellung ausgelöst wird, ist es für die Bedienungsperson einfach, das Werkzeug zu ersetzen oder gegen ein anderes Werkzeug in derselben Stellung auszutauschen. Da das Werkzeug nach dem Auslösen elastisch gehalten ist, muss die Bedienungsperson es erst dann herausziehen, wenn sie dazu bereit ist, und/oder wenn sie beide Hände dazu frei hat.
Da die Kurvenfläche 52 über den gesamten Umfang der Oberseite der Kurvenbüchse 50 ausgedehnt ist, ist es nicht erforderlich, die Spindel in irgendeiner Stellung anzuhalten. Deshalb kann der Spindelantrieb jederzeit ohne Beachtung der Spindelstellung ausgeschaltet werden, da der Mitnehmer 54 die Mitnahme der Kurvenbüchse 50 in ihrer Ausgangsstellung unabhängig von der Anfangsstellung gewährleistet. Da der Mitnehmer 54 auf dem Zapfen 58 frei drehbar ist, hat die Kurvenbüchse 50 keine Totstellung, in welcher sie durch den Mitnehmer 54 nicht gedreht werden könnte.
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Claims (14)

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    PATENTANSPRÜCHE
    1. Werkzeugmaschine mit einer Werkzeugspindel, gekennzeichnet durch eine von der Spindel (10) getragene und zwischen einer Verankerungsstellung und einer Auslösestellung relativ zur Spindel (10) längsverschiebbare Zugstange (20), mit einer Mehrzahl von mit dem unteren Ende der Zugstange (20) verbundenen Spannfingern (28), die eine Verankerungsstellung einnehmen, wenn sich die Zugstange (20) in der Verankerungsstellung befindet, und die eine Auslösestellung einnehmen, wenn sich die Zugstange in der Auslösestellung befindet, mit einem mit der Spindel (10) verbundenen Kurvenelement (50), mit einem an einem Betätigungsschaft (56) angeordneten und für eine relativ zur Spindel (10) in Längsrichtung verlaufende Bewegung vorgesehenen Mitnehmer (54), mit Mitteln zum Bewegen des Betätigungsschaftes (56), so dass vorerst der Mitnehmer (54) mit dem Kurvenelement (50) in Eingriff gebracht wird, wodurch das Kurvenelement (50) und die Spindel (10) in eine vorbestimmte Winkelstellung gedreht werden und anschliessend der Betätigungsschaft (56) an der Zugstange (20) zur Anlage gelangt und dann die Zugstange (20) in ihre Auslösestellung bewegt wird.
  2. 2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (10) eine zentrale Längsbohrung (11) aufweist und die Zugstange (20) in dieser Bohrung gelagert ist.
  3. 3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Mittel (64) zur elastischen Halterung der Zugstange
    (10) in Richtung ihrer Verankerungsstellung.
  4. 4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur elastischen Halterung der Zugstange (10) in ihrer Verankerungsstellung eine die Zugstange umgebende Druckfeder (64) aufweisen, welche einenends gegen eine auf der Zugstange befestigte Schulter (68) und andernends gegen die Spindel (10) gespannt ist.
  5. 5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schulter (68) zur Einstellung der Federkraft auf der Zugstange (10) verstellbar angeordnet ist.
  6. 6. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Spannfinger (28) einen bogenförmigen Vorsprung (30) aufweist, der in eine am unteren Ende der Zugstange (20) angeordnete Ringnut (26) eingreift und über das Ende der Zugstange hinaus zum Greifen eines an einem Werkzeughalter (36) angeordneten Flansches (34) verlängert ist, wobei die Spannfinger zwischen der Verankerungsstellung und der Auslösestellung durch Schwenkbewegungen um ihre Vorsprünge (30) in der Ringnut (26) bewegbar sind.
  7. 7. Werkzeugmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (24, 40) vorgesehen sind, um die Spannfinger (28) nachgiebig in ihre Greifstellung vorzuspannen.
  8. 8. Werkzeugmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Spannfinger (28) eine Oberseite (42) aufweist und eine die Zugstange (20) umgebende Manschette (24) oberhalb der Spannfinger (28) angeordnet ist, deren Unterseite an der Oberseite (42) der Spannfinger (28) anliegt, und dass nachgiebige Mittel (40) vorgesehen sind, um die Manschette (24) gegen die Spannfinger (28) und dadurch die Spannfinger (28) in ihre Klemmstellung vorzuspannen.
  9. 9. Werkzeugmaschine nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine die Zugstange (20) umgebende Spannhülse (21), die zum zwangsweisen Halten der Spannfinger (28) in der Klemmstellung bestimmt ist, wenn sich die Zugstange (20) in ihrer Verankerungsstellung befindet.
  10. 10. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (10) eine zentrale Längsbohrung
    (11) aufweist und dass Mittel (22, 68) vorgesehen sind, um die Zugstange (20) innerhalb der Bohrung (11) längsverschiebbar zu lagern, dass das Kurvenelement eine hohle Kurvenbüchse (50) ist, welche in der Spindelbohrung (11) befestigt ist und das obere Ende der Zugstange (20) umgibt.
  11. 11. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Betätigungsschaft (56) umgebende Stellungsgeberbüchse (74) und ein innerhalb der Geberbüchse (74) am Betätigungsschaft (56) angeordneter Stellungsgeberring (76) vorhanden ist, wobei die Stellungsgeberbüchse (74) eine Mehrzahl von in Längsrichtung relativ zum Betätigungsschaft (56) in Abständen voneinander angeordnete Öffnungen (78, 84, 86) aufweist, welche Öffnungen während der Bewegung des Betätigungsschaftes (56) von einem am Stellungsgeberring (76) angeordneten Flansch verschlossen werden.
  12. 12. Werkzeugmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Öffnung (78) in einer solchen Stellung angeordnet ist, in der sie zur Erzeugung eines Signals verschlossen ist, wenn sich der Betätigungsschaft (56) ausser Eingriff von der Zugstange befindet.
  13. 13. Werkzeugmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Öffnung (84) in einer solchen Stellung angeordnet ist, in der sie zur Erzeugung eines Signals verschlossen ist, wenn der Betätigungsschaft (56) durch eine Bewegung das Kurvenelement (50) gedreht, jedoch die Zugstange (20) noch nicht bewegt hat.
  14. 14. Werkzeugmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Öffnung (86) in einer solchen Stellung angeordnet ist, in der sie zur Erzeugung eines Signals verschlossen ist, wenn der Betätigungsschaft (56) die Zugstange (20) soweit wie möglich in die Auslösestellung bewegt hat.
CH1393976A 1975-11-06 1976-11-05 CH619629A5 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/629,217 US4075927A (en) 1975-11-06 1975-11-06 Tool orienting and release mechanism for machine tool

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH619629A5 true CH619629A5 (de) 1980-10-15

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