DE2325629A1

DE2325629A1 - Werkzeugspeichermagazin

Info

Publication number: DE2325629A1
Application number: DE2325629A
Authority: DE
Inventors: Earl R Lohneis; Frank Zankl
Original assignee: Kearney and Trecker Corp
Current assignee: Kearney and Trecker Corp
Priority date: 1972-05-22
Filing date: 1973-05-21
Publication date: 1974-01-10
Also published as: US3817391A; JPS4956269A; CA977535A; FR2230454B1; FR2230454A1; GB1433911A; IT988296B; CH557719A; JPS53138785U; DE2325629C2; NL7306966A; NL152782B; JPS5515944Y2

Description

PATENTANWÄLTE

DR. E. WIEGAND DIPL-IHG. W

DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT

MÖNCHEN . HAMBURG 2325629

TELEFON: 395314 ' "' 2000 HAMBU RG 50,

TELEGRAMMErKARPATENT ' ■ KÖNIGSTRASSE 28 ! ^s- 5,73

eingegangen

W. 25 825/73 20/Jä

Kearney & Trecker Corporation Milwaukee, Wise. (V.St.A.)

Werkzeugspeichermagazin.

Die Erfindung "bezieht sich auf ein Werkzeugspeichermagazin zum Speichern einer Mehrzahl von Werkzeugen, die in "bzw. an einer Arbeitsstation einer Werkzeugmaschine verwendet werden, mit einer Mehrzahl von in dem Magazin enthaltenen Werkzeughaltern zum Halten der an der Bearbeitungsstation verwendeten Werkzeuge.

Automatische Ma.s chin enwerk zeuge bzw= Werkzeugmaschinen können mit einem Werkzeugwechselmechanismus versehen sein, der ein Werkzeugspeichermagazin aufweist, welches eine Mehrzahl von Werkzeugen zur Verwendung an der Bearbeitungsstation der Maschine speichert. Eine zwecksmäßige Übertragungseinrichtung oder ein Übertragungsteil ist zur Übertragung der Werkzeuge zwischen dem Werkzeugspeichermagazin und der Bearbeitung sstation vorgesehen. Das Werkzeugspeichermagazin ist mit einer Mehrzahl von Buchsen oder Werkzeugträgem zur

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Aufnahme der Werkzeuge versehen,- jedoch ist der Abstand der Buchsen in dem Magazin festgelegt. Ψβπη. größere Werkzeuge verwendet werden, welche untereinander einen, größeren Abstand benötigen, so ist es notwendig, entweder das automatische Arbeiten der Maschine zu unterbrechen und derartige Werkzeuge von Hand in die Bearbeitungsstation einzusetzen oder nur jede zweite Buchse zum Tragen der Werkzeuge zu verwenden, so daß Buchsen auf jeder Seite des Werkzeuges frei bleiben, um den zusätzlichen Eaum für die Werkzeuge größerer Abmessung zu schaffen.

Gewöhnlich tritt folgender Pail auf, daß, obwohl die Werkzeuge zu groß für den normalen Abstand der Buchsen ist_? sie nicht den gesamten zusätzlichen Abstand erfordern, der geschaffen wird, indem die Buchsen auf jeder Seite frei bleiben. Als Ergebnis hiervon wird ein beträchtliches Ausmaß von Haum verschwendet und die Kapazität des Werkzeugspeichermagazins, um Werkzeuge zu tragen, wird außergewöhnlich verringert, sO daß ein derartiges System sehr unwirksame bzw. unwirtschaftlich ist.

Darüberhinaus sind in Werkzeugspeichermagazinen, die gegenwärtig erhältlich sind, die Buchsen selbst ein einstückiger Teil der Maschine, so daß sie nicht leicht entnommen bzw. entfernt werden können« Bedeutsamer ist, daß sie während des Werkzeugaustauschsyklus nicht entnehmbar sind, us einen, derartigen Arbeitsvorgang in der beschriebenen Art und Y/eise zu erleichtern, wie es Gegenstand einer anderen Patentanmeldung ist, die jedoch nicht zum Stand der Technik gehört. '

Daher ist ein Hauptzweck der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Werkzeugspeichermagazin zu schaffen, welches eine Mehrzahl von Werkzeugträgern zum Haltern von Werkzeugen in dem Magazin aufweist, welche in unterschiedlichen Abstanden voneinander angeordnet werden können, um sie an unterschiedliche Werkzeuggrößen anzupassen, wobei ein derartiges Anordnen im Abstand am wirksamsten so durchgeführt wird,

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daß die Speicherkapazität der Maschine lediglich soweit bzw. weit genug verringert wird, daß die größeren Y/erkzeuge, ohne Raum zu verschwenden, untergebracht werden können.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Y/erkzeugspeicherraagazin zu schaffen, welches eine Mehrzahl von Werkzeugträgern aufweist, die auf einem festgelegten Bewegungsweg durch einen Energieantrieb bewegbar sind und welche aus dem Kraft- bzw. Energieantrieb leicht entkuppelt und aus dem Magazin entnommen werden können, indem der Träger von dem Magazin einfach wegbewegt wird*

Ein weiterer Zweck besteht darin, ein verbessertes Vferkzeugspeichermagazin mit einer Mehrzahl von Werkzeugträgern zum Haltern von Werkzeugen in dem Magazin zu schaffen, welche während eines Werkzeugwechselvorgangee leicht aus dem Magazin weggenommen werden können, um den Werkzeugaustauschvorgang zu vereinfachen.

G-emäß der Erfindung weist das verbesserte Werkzeugspeichermagazin eine kontinuierliche Kette oder eine endlose Kette auf, welche zur Bewegung auf einem speziellen Bewegungsweg geführt und auf solch einem Bewegungsweg durch eine zweckmäßige Energiequelle angetrieben ist. Eine Mehrzahl von Werkzeugträgern, Kartuschen oder Behältnissen ist an die Kette zur Bewegung mit dieser gekuppelt, so daß sich die Behältnisse auf einem entsprechenden Bewegungsweg bewegen. Jeder Träger ist mit einer Buchse zum Aufnehmen des Schaftes eines Werkzeuges versehen, so daß jedes Behältnis ein an der Bearbeitungsstation der Werkzeugmaschine zu verwendendes Werkzeug trägt.

Die Kupplung der Behältnisse mit der Kette wird durch eine Mehrzahl von Nüssen oder Pußt eilen, herbeigeführt, die sich von den Behältnissen wegerstrecken, um mit Stiften in Eingriff fcu treten, welche ein Teil der Kette sind. Die Behältnisse können von der Kette durch einfaches Wegschieben der Behältnisse zusammen mit ihren als einem einzigen Stück zugehörigen Püssen von den Zapfen entkuppelt werden. -An dein

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Magazin ist jedoch im Eingriff mit den Behältnissen ein Gegenhalter vorgesehen, um Bewegung der Behältnisse in einer Richtung zu vermeiden, welche den Püssen gestattet, sich von den Zapfen abzuheben. Die Antriebskette treibt die Behältnisse nacheinander in eine Werkzeugweehselstation, und der Gregenhalter ist an der Werkzeugweehselstation unterbrochen, um das dort angeordnete Behältnis von der Kette zu entkuppeln, und aus dem Magazin zu nehmen oder um es in das Magazin zurückzubringen und mit der Kette zur Bewegung in dem Magazin zu kuppeln.

Die Zapfen an der Kette, an welcher die Behältnisse gekoppelt sind, sind so im Abstand zueinander angeordnet, daß die Behältnisse mit unterschiedlichen Sätzen von Zapfen eingreifen können, um deren Abstände im Magazin relativ zueinander zum Zwecke des Anpassen an unterschiedliche Werkzeuggrößen zu variieren. Demgemäß können die Behältnisse und ihre Werkzeugaufnahmebuchsen in dem Magazin in einem größeren Abstand angeordnet werden, als in dem minimalen Abstand, jedoch in einem kleineren Ausmaß als dem Abstand zwischen jeder zweiten Buchse. Entsprechend können Werkzeuge größerer Größe durch das Magazin ohne mehr Werkzeugkapazität als notweödig zu opfern, aufgenommen werden·

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Pig. 1 ist eine Seitenansicht eines Maschinenwerkzeuges "bzw. einer Werkzeugmaschine, die mit einem Werkzeugwechselmechanismus bestückt ist, welcher das verbesserte Werkzeugspeichermagazin gemäß der Erfindung enthält.

Pig. 2 ist eine Teilansicht, die einen Teil des Werk-/ zeugspeichermagazins der Pig. 1 zeigt, jedoch

einen unterschiedlichen Abstand für die Werkzeugträger in dem Magazin zeigt. Pig. 3 ist eine Teilrückansicht, die das verbesserte Werkzeugspeichermagazin gemäß der Erfindung und

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ihre Befestigung an der Werkzeugmaschine zeigt, wobei ein Teil des Magazins weggebrochen ist, um die Befestigung eines Werkzeugträgers an der Kette freizulegen.

Pig. 4 ist eine schaubildliche Ansicht, die die Kupplung der Werkzeugbehältnisse mit der Antriebskette darstellt, wobei die Behältnisse in dem kleinstmöglichen Abstand voneinander angeordnet sind.

Pig. 5 ist eine sehaubildliche Ansicht, die derjenigen der Pig. 4 entspricht, jedoch mit der Ausnahme, daß die Werkzeugbehältnisse größeren Abstand zueinander mit der Kette gekoppelt sind, um größere Werkzeuge aufzunehmen.

Pig. 6 ist eine Teilansicht, die teilweise im Schnitt und teilweise in Draufsicht gehalten ist und den Arretierungsmechanismus zum freigebbaren Halten • der Werkzeuge in den Kartuschen zeigt.

Pig. 7 ist eine perspektivische Teilansicht, die ein Werk-r zeugbehältnis mit der Antriebskette gekoppelt zeigt.

Pig. 8 ist eine Teilansicht, die teilweise in Draufsicht und teilweise im Horizontalschnitt gehalten ist und ein Werkzeugbehältnis in dem Magazin an einer anderen Stelle als an der Werkzeugwechselstation angeordnet zeigt.

Pig. 9 ist eine Teilseitenansicht, die einen Werkzeugleser oder Werkzeuglesegerät zeigt, welches durch das Magazin an der Werkzeugwechselstation zum Lesen der Kodierung an den Werkzeugen, um diese zu identifizieren, gehaltert ist.

Pig.10 ist eine Teilansicht, die teilweise in Seitenansicht und teilweise in senkrechtem Schnitt gehalten ist, die die Kettenfeststelleinrichtung in ihrer Arbeitslage zum Peststellen bzw» Festklemmen der Kette in ihrer angehaltenen lage zeigt.

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Pig. 11 ist eine Teilansicht, die derjenigen der Pig. entspricht', jedoch mit der Ausnahme, daß der Feststellmechanismus in seinem Freigabezustand gezeigt ist, um die Kette zur Bewegung über das Magazin freizugeben.

In Pig. 1 ist ein automatisches Bearbeitungszentrum mit einem Werkzeugwechselmechanismus gezeigt, in welchem das verbesserte Werkzeugspeichermagzin gemäß der Erfindung verkörpert ist. Wie dort gezeigt, weist die faschine selbst ein Bett auf, welches einen Arbeitsstücktragtisch 16 an seinem vorderen Ende und einen Ständer 17 an seinem hinteren Ende trägt. Der Ständer 17 trägt arbeitsmäßig einen Spindelkopf 18, in welchem eine Spindel 20 gelagert ist_? wobei die Spindel Werkzeuge 21 zum Durchführen eines Arbeitsstück-Bgarbeitungsvorganges aufnehmen kann. Die in der dargestellten Maschine verwendeten Werkzeuge sind in einem Standard-Werkzeughalter befestigt, welcher zur Aufnahme in der Spindel 20 angepaßt ist. In dieser Beschreibung wird allgemein die Kombination des Werkzeughalters und des ihm zugeordneten Schneid- bzw. Bearbeitungswerkzeuges als Werkzeug bezeichnet und durch das Bezugszeichen 21 gekennzeichnet.

Der Tisch 16 ist durch das Bett 15 zur Bewegung auf einem horizontalen Bewegungsweg getragen, welcher normal bzw. senkrecht zur Achse der Spindel 20 angeordnet ist. Dieser Bewegungsweg des Tisches 16 wird in der Technik allgemein als die X-Achse der Bewegung bezeichnet. Zu diesem Zweck ist der Tisch 16 auf einem Paar von Bahnen 25 getragen, die an der oberen Fläche des Bettes 15 zum verschiebbaren Eingriff mit dem unteren Teil des Tisches 16 befestigt sind. Ein Drehtisch 30 ist durch den Tisch 16 gehaltert und kann eine Palette 31 aufnehmen, an welcher ein (nicht gezeigtes)Arbeitsstück, welches zu bearbeiten ist, befestigt ist. Der Spindelkopf 18 ist auf einem senkrechten Bewegungsweg quer zum Bewegungsweg des Tisches 16 längs eines Weges, der in der Technik allgemein ala Y-Achse der Bewegung

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bezeichnet wird, bewegbar. Zu diesem Zweck ist der Ständer 17 mit einem Paar von senkrechten Bahnen 33 versehen, welche durch zusammenarbeitende (nicht gezeigte) Führungen oder Bahnen an dem Spindelkopf 18 verschiebbar im Eingriff, sind» Der Ständer 17 ist mit einer Mittelöffnung zum Aufnehmen des Spindelkopfes 18 versehen, wobei an jeder Seite des Spindelkopfes 18 eine Bahn 33 angeordnet istο

Der Ständer 17 ist auf einem horizontalen Bewegungsweg, senkrecht zum Bewegungsweg des Tisches 16, bewegbar, und dieser Bewegungsweg wird in der Technik allgemein als Z-Achse der Bewegung bezeichnet. In entsprechender Weise weist der hintere Teil des Bettes 15 ein Paar von Bahnen 35 auf, welche zum Verschiebe eingriff mit zusammenarbeitenden Bahnen 36 angeordnet sind, welche an der Unterseite des Ständers 17» wie in Pig. 3 ge zeigt, gebildet sind«, Bei dieser Anordnung kann der Ständer 17 ein Werkzeug 21 in Sichtung auf ein Werkstück und von diesem weg bewegen, welches auf bzw. an dem drehbaren Tisch bzw. an dem Drehtisch 30 befestigt ist.

Zweckmäßige Energieantriebsmechanismen (nicht gezeigt) sind zur Betätigung des Tisches 16_S des Spindelkopfes 18 und des Ständers 17 auf ihren entsprechenden Bewegungswegen längs der X-, Y- und Z-Achsen vorgesehene Zusätzlich ist eine Kraftantriebequelle (nicht dargestellt) zum Drehen des'Drehtisches 30 mit der Palette 31 vorgesehen, die auf diesem befestigt ist, um das Werkstück dem Werkzeug 21 auszusetzen. Alle diese Bewegungen stehen vorzugsweise unter der Steuerung eines numerischen Steuerstromkreises zur automatischen Bedienung bzw. zum automatischen Betrieb der Werkzeugmaschine.

Der Werkzeugwechselmechanismus der beschriebenen Ausführungsform weist einen Werkzeugwechselarm 38, welcher an einem Träger 39 befestigt ist, und weiterhin ein Werkzeugspeichermagazin 40 auf. Der Werkzeugwechselarm 38 und der Träger 39 arbeiten zusammen, um einen Werkzeugübertragungsmechanismus zum Übertragen von Werkzeugen zwischen dem

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Werkzeugspeichermagazin 40 und der Spindel 20 zu "bilden. Das Werkzeugspeiehermagazin 40 verkörpert die Merkmalegemäß der E-pfindung und kann mit unterschiedlichen Typen von Werkzeugubertragungsmechanismen verwendet werden, wo"bei der Werkzeugwechselarm 38 und der Träger 39 in der vorliegenden Beschreibung als.eine "betriebsfertige "bzw· eine "betriebsfähige Ausführungsform dargestellt sind.

Die Werkzeuge 21 sind in dem Werkzeugspeiehermagazin 40 in getrennten Werkzeugträgern oder Behältnissen, die allgemein durch das Bezugszeichen 41 gekennzeichnet sind, getragen. Jedes Behältnis 41 ist mit einer Bohrung versehen, um eine Buchse 42 zur Aufnahme des Schafts eines Werkzeugs 21 zu bilden. Die Behältnisse 41 werden in dem Magazin 40 vermittels einer Endloskette 45 bewegt, welche auf ihrem Be- , wegungsweg durch ein Kettenrad 46 betätigt wird, welches durch eine zweckmäßige (nicht gezeigte) Energiequelle angetrieben wird.

Das Werkzeugspeichermagazin 40 der vorliegend beschriebenen Ausführungsform ist von rechteckigem Aufbau, obwohl es selbstverständlich ist, daß andere Aufbauten, beispielsweise kreisförmige, falls es gewünscht ist, vorgesehen werden können. Darüberhinaus ist der Aufbau des Werkzeugspeichermagazins 40 so gewählt, daß er leicht in seiner Größe variiert werden kann, um ihn an die E_rfordernisse einer besonderen Situation anzupassen. Der Bewegungsweg der Kette entspricht' dem rechteckigen Aufbau des Werkzeugspeichermagazins 40 und ist durch eine Kettenführung 47 festgelegt, welche sich um den gesamten rechteckigen Bewegungsweg der Kette 45 erstreckt und die abgerundeten Ecken mit Ausnahme der rechten unteren Ecke, bei Blickrichtung entsprechend der I¹Ig. 1,.mit einschließt, wo Raum für-das Antriebskettenrad'46 gelassen ist und wo die Kette um diese Ecke durch das Kettenrad 46 selbst geführt ist.

Wie am besten in I¹Xg. 3 zu sehen, ist die Kettenführung 47 auf einer hinteren Platte 49 getragen, welche das gesamte

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Werkzeugspeichermagazin 40 trägt. Die hintere Platte 49 ist an der Seite des Ständers 17' befestigt, wobei sie durch zweckmäßige Abstandhalter 51 im Abstand angeordnet ist.

Die Kettenführung 47» die am "besten in Pig. 8 zu sehen ist, weist einen hinteren Träger 52 auf, der an der Platte 49 befestigt ist und eine seitlich vorstehende Rippe 53 aufweist. Ein vorderer Träger 54 ist an dem äußeren Ende der Rippe 47 so befestigt, daß der hintere Träger 52, die Sippe

53 und' der vordere Träger 54 im Querschnitt eine H-Porm bilden. Ein Gegenhalterelement 55 ist an dem hinteren Träger 52 vermittels von Schrauben 56 befestigt, und ein entsprechendes Gegenhalterelement 57 ist an dem vorderen Träger

54 vermittels von Schrauben 58 befestigt« Die Gegenhalterelemente 55 und 57 dienen dazu,, die Behältnisse 41 in dem Magazin 40 und in Antriebseingriff mit der Kette 45 zu halten, sie sind jedoch an einer Werkzeugaustausehstation unterborchen, damit die Behältnisse 41 dort dem Magazin 40 entnommen und an dieser Station wieder in das Magazin zurückgegeben werden können« Eine führungsschiene 58 ist zwischen dem hinteren Träger 52 und dem vorderen Träger 54 mittig angeordnet, indem sie an der Sippe 53 vermittels von Schrauben 61 befestigt ist«,

Der Aufbau der Kette 45 ist am besten in Pig« 7 zu erkennen. Die Kette 45 weist eine Mehrzahl von Hollen oder Walzen 65 von zylindrischem Aufbaii auf ₉ die axial von jedem Ende vorstehende Zapfen 66 aufweisen«, Die Zapfen 66 sind im wesentlichen von kleinerem Durchmesser als die Walzen 65, so daß eine Schulter an der Verbindung der Zapfen 66 mit den Walzen 65 gebildet ist«, Jedes Paar von benachbarten Walzen 65 ist miteinander durch einem Kettenverbindungsteil 67 verbunden, welcher gegen die Schulter drückt und gegen · die Schulter vermittels eines Schnappringes 68 gehalten oder gedrückt ist, der die Zapfen 66 umgibt und gegen die Fläche der äußeren Verbindungsteile 67 drückt. Wie gezeigt, sind die Verbindungsteile 67 an beiden Seiten der Walzen 65 ange-

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ordnet, und die Zapfen 66 stehen,nach außen von den Verbindungsteilen 67 vor.

Die Behältnisse 41 sind im Aufbau einander identisch und, wie am klarsten in Fig. 7 zu sehen, weisen sie einen mittleren Körperteil 70 auf, der einen Seitenteil 71 an der einen Seite und einen entsprechenden Seitenteil 72 an der anderen Seite aufweist. Die die Buchse 42 zur Aufnahme des Schafts der Werkzeuge 21 bildende Bohrung erstreckt sich durch den Seitenteil 72 hindurch und in den Körper 70 hinein^ und hat ausreichende länge, um den gesamten Schaft aufzunehmen·

Die Werkzeuge 21 sind in der Buchse 42 vermittels einer Arretierungseinrichtung 75* I*ig. 6, freigebbar gehalten* Der Arretierungsmechanismus 75 ist in dem Seitenteil 72 des Behältnisses 41 befestigt und weist eine G-ewindebohrung 76 zur Aufnahme eines Gewindeanschlags oder Gewindestifts 77 auf. Eine Feder 78 ist innerhalb der Bohrung 76 angeordnet, wobei deren eines Ende gegen (fen Anschlag 77 drückt und das andere Ende gegen eine Scheibe 79 schlägt, welche innerhalb der Bohrung 76 bewegbar ist» Ein Dübel oder Stift 80 erstreckt sich axial von der Scheibe 79 weg und steht aus der Bohrung 76 zum Eingriff mit einer ringförmigen Hut 81 hervor, welche in einem Schaft 82 des Werkzeugs 21 gebildet ist. Wenn das Werkzeug 21 vollständig in die Buchse 42 eingesetzt ist, wird die Nut 81 mit dem Stift 80 des Arretiermechanismus 75 in Ausrichtung sein« Die Feder 78 drückt den Stift 80 in die Nut 81 hinein, um das Werkzeug 21 an Ort und Stelle zu halten« Wenn das Werkzeug 21 jedoch aus der Buchse 42 herausgezogen wird, wird die Feder 78 zusammengedrückt und gibt nach, um das Herausziehen des Werkzeuges 21 zuzulassen.

Der Seitenteil 71 des Behältnisses 41 ist mit einem Paar von vorstehenden Füssen 85 versehen, welche in Abstandslage zueinander angeordnet sind, wobei beide Füsse 85 sich von der gleichen Kante des Seitenteils 71 her, jedoch an entgegengesetzten Seiten, erstrecken. In der gleichen Weise ist der Seitenteil 72 mit entsprechenden Füssen 86 versehen, die

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ebenso von der gleichen Kante des Seitenteils 72 hervorstehen, jedoch an gegenüberliegenden Seiten des Teiles angeordnet sind, um sich in Abstandslage zu befinden. Die Füsse 86 an dem Seitenteil 72 sind in identischem Abstand zu dem Abstand der Füsse 85 an dem Seitenteil 71 angeordnet und befinden sich mit diesen in Ausrichtung. Ein Schaft 87 steht seitlich nach außen gerichtet von jedem der Fußteile 85 und 86 vor, und auf jedem Schaft 87.ist eine Bolle 88 gelagert. Entsprechend trägt jeder Fuß 86 eine der Rollen 88.

Die Rollen 88 dienen dazu, den Behältnissen 41 in Zusammenarbeit mit der Kette 45 Beweglichkeit zu verleihen. Zu diesem ^weck sind die Rollen 88, welche durch dea Seitenteil 71 getragen sind, mit dem Gegenhalterelement 55, wie am bestenⁿFig. 8 zu sehen* im Eingriff, und die Rollen 88, welche durch die Seitenteile 72 getragen sind, sind mit dem Gegenhalterelement 57 in Eingriff_o Die Gegenhalterelemente dienen dazu, die Rollen an Ort und Stelle zu halten, wobei sie sich längs der G-egenhalterelemente bewegen» Demgemäß ' sind die Gegenhalterelemente 55 und 57 mit den.Rollen 88 an den Seitenteilen 71 bzw. 72 im Eingriff, um das gesamte Behältnis in dem Werkzeugspeichermagazin zurück- bzw. festzuhalten. Wie vorangehend erwähnt, sind die Gegenhalterelemente 55-und 57 an der Werkzeugwechselstation 60 unterbrochen, um die Rollen 88 freizugeben, so daß die Behältnisse 41 aus dem Werkzeugspeichermagazin herausgenommen oder an dieser Station in das Werkzeugspeichermagazin eingebracht werden können.

Die kontinuierliche Kette 45 ist auf ihrem Bewegungsweg durch die Führungsschiene 58j wie in ^ig. 8 gezeigt, geführt. Zu diesem Zweck sind alle Walzen 65 der Kette 45 in Eingriff mit einer äußeren Fläche 89 der Führungsschiene 58, und die Verbindungsteile 67 sind angeordnet, um mit den Kanten bzw. Seitenflächen der Führungsschiene 58 im Eingriff zu stehen. Als Ergebnis hiervon rollen oder laufen die Walzen 65 längs der Fläche 89 der Führungsschiene 58 und die Verbindungsteile

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67 treten mit deren Kanten in'Eingriff, um die seitliche Yerschiebungsbewegung der Kette 45 zu verhindern·

Die Behältnisse 41 sind mit der Kette 45 durch den Singriff der I¹UsSe 85 und 86 mit den Zapfen 66 gekoppelt, welche nach außen von den Verbindungsteilen 67 vorstehen. Die Püsse 86 umspreizen ein Paar von Zapfen 66 auf der einen Seite der Kette 45» während die füsse 85 die zugeordneten Zapfen 66_S die sich γοη den entgegengesetzten Enden der gleichen Walzen an der gegenüberliegenden Seite der Kette 45 erst recken., umspreizend umgeben» Die Misse 85 und 86 gleiten auf den Zapfen 66 und sind im Eingriff mit diesen durch die Einwirkung der G-egenhalterelemente 55 und 57 gehalten^ welche die nach auswärts gerichtete Bewegung des? "Hollen 88 und daher die Bewegung des gesamten Behältnisses 41 nach außen

Der Eingriff der S¹USSe 85 und 86 mit den Zapfen 66 Ist öiagrammäßlg in den Figo 4 und 5 geseigto Es wird bemerkt _v daß die 5¹UsSe 86 verjüngend ausgebildet siad₉ so daß sie an dem untern Teil schmaler si&d₉ wie is a@a Figuren 4 und 5 zu sehen_? und so daß sie ein© maximale Breit® aa Ihrer Verbindung mit dem Seitenteil 72 ©rreickea_o Die Püss© 85 d©2? Seltenteile 71 sind von gleichem Aufbau wi© die Püsse 86 •der Seitenteile 72_O Als Ergebnis dieser verjüngenden Konstruktion Ist der Abstand zwischen den beiden Müssen 86 jedes Seitenteiles 72 aa dem uaterea Teil welter als er an dem oberen Teil ist, so daß die 2?üsse leicht über -ein benachbartes Paar von Zapfen 66 geschoben werden köraien₉ Der Abstand der Püsse 86 an Ihrem oberen TeIl₉ wo sie mit einem Seitenteil 72 verbunden sind,, stimmt mit der äußeren Abmessung von dem Umfang des einen Zapfens 66 bis zu dem Umfang des benachbarten Zapfens 66 überein, und die Inneren Ecken sind dort, wo die 5¹UsSe 86 mit dem Seitenteil 72 in Verbindung sind, mit einem Radius versehen, welcher mit dem Radius der Zapfen 66 übereinstimmt. Daher haben die Zapfen 66 einen festen Eingriff mit den Pässen 86 und dennoch können die

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Behältnisse aus einem solchen Eingriff lediglich durch Zurückziehen von der Kette 45 weggenommen "bzw. herausgenommen werden· In umgekehrter Weise können die Behältnisse 41 mit der Kette 45 gekuppelt werden, indem einfacherweise die Füsse 85 und 86 über benachbarte Paare von Zapfen 66 geschoben werden. Die Beschreibung hat vorrangig auf die Ibisse 86 an dem Seitenteil 72 Bezug genommen, jedoch ist es selbstverständlich, daß ein identischer Aufbau an der gegenüberliegenden Seite des Behältnisses 41 zum Kuppeln der Seitenteile und seiner beiden IPüsse 85 mit den Zapfen 66 vorgesehen ist. Eines der hervortretenden Merkmale der vorliegenden Erfindung beruht auf der Tatsache, daß der Abstand der Behältnisse 41, und daher der Buchsen 42 längs der Kette 45 variiert werden kann, um speziellen Anforderungen zu genügen. ICn den bekannten Werkzeugspeichermagazinen ist der Abstand der Werkzeughalter festgelegt₉ und wenn ein derartiger Abstand nicht ausreichend ist, um Werkzeuge größeren Durchmessers aufzunehmen, verbleiben die Buchsen an jeder Seite eines solchen größeren Werkzeuges frei₉ so daß lediglich jede zweite Buchse verwendet wird_o Dies verringert natürlich die Kapazität des Werkzeugspeichermagazins wesentlich«. In dem Werkzeugspeichermagazin gemäß der Erfindung körnen, anstatt jede zweite Buchse freizulassen die Behältnisse 41 unterschiedlich -an der Kette angeordnet werden, um Werkzeuge größeren Durchmessers (Schneidwerkzeuge) aufsunehmen, und dabei werden alle Buchsen 42 verwendet, um Werkzeuge zu speichern. D rüberhinaus muß der Abstand der Buchsen 42 nicht verdoppelt werden, so wie es gemacht wird, wenn nur jede zweite Buchse in den bekannten Werkzeugspeichermagazinen verwendet wird,sondern stattdessen können die Behältnisse und die ihnen zugeordneten Buchsen 42 genau ausreichend im Abstand angeordnet werden, um größere Werkzeuge aufzunehmen, so daß sogar, falls alle Behältnisse 41 in dieser Art angeordnet werden, die Kapazität des Werkzeugspeichermagazins nicht ha3.biert wird.

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Dieses Merkmal kann am "besten an Hand der Figuren 4 und erläutert werden,·in welchen unterschiedliche Abstände der Bghältnisse 41 längs der Kette 45 dargestellt sind. In^Fig. sind die Behältnisse 41 mit der Kette 45 im kleinstmöglichen bzw· kleinsten verfügbaren Abstand untereinander gekuppelt gezeigt. Es wird bemerkt, daß lediglich ein Zapfen 66 zwischen benachbarten Behältnissen 41 freibleibt. In der Pig· 5 ist der Abstand der Behältnisse 41 durch Freilassen von zwei Zapfen 66 zwischen den Behältnissen 41 vergrößert wor-, den, so daß der Abstand der Behältnisse 41 um den l'eilungsabstand der Kette vergrößert worden ist. Dieser vergrößerte * Abstand hat die Kapazität des Werkzeugspeichermagazins nicht um die Hälfte verringert, wie es durch Vergleich der Anord~ nung der Kartuschen 41 in Fig. 4 mit derjenigen In Pig. 5 offensichtlich wird. Demgemäß sind in Fig· 5 drei Kartuschen mit dem vergrößerten Abstand mit der Kette 45 längs einer länge gekuppelt, welche geringer ist ^ als diejenige iänge^ die erforderlich ist, um vier Behältnisse 41 im Abstand anzuordnen, wie dies in i'ig. 4 dargestellt ist«, Falls größere Abstände erforderlich sind, können drei Zapfen. 66 zwischen den Behältnissen 41 freigelassen werden, und der Abstand der Behältnisse 41 wird dann um zwei Teilungsabschnitte der Kette vergrößert. Durch derartige Anordnung können sogar noch größere Bearbeitungswerkzeuge aufgenommen werden, und falls alle Behältnisse 41 auf diese Art und Weise länge der Kette 45 angeordnet sind, wird die kapazität des Werkzeugspeichermagazins immer noch nicht auf die Hälfte derjenigen Kapazität verringert, die der Anordnung gemäß Fig. 4 entspricht. Es ist daher offensichtlich, daß das verbesserte Werkzeugspeichermagazin gemäß der Erfindung eine große Flexibilität aufweist, um die Erfordernisse einer speziellen Situation zu erreichen.

Der variable Abstand der Behältnisse 41 in dem Magazin ist außerdem in den Fig. 1 und 2 dargestellt. In Fig. 1 sind die Behältnisse 41 in ihrem minimalen Abstand, der dem in". Fig. 4 gezeigten Abstand entspricht,gezeigt. Die Darstellung

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der FIg₉ 2 seigt <äi© gleichen Behältnisse 41 in dem Magazin 40p wobei je&oels Ä®r Abstand relativ zueinander entsprechend äem Äbstaadj, der is I¹Ig₀ 5 gezeigt ist₉ vergrößert ist.

Die £elehnung as igt die Behältnisse 41 In gleichen Abständen zueinander angeordnet ρ jedoch miß dies nicht der IPaIl sein«, Di© B@hältaiss© 41 körnen ia das Magazin eingegeben werden₅ wobei die Behältnisse 41 ia unterschiedlichen J$> Standes, -ronaiaanfier angeordnet werden^ so daß Bearbeltungswerkzamge mit großem -und kleinem Durchmesser gleichzeitig, ©laue Werkzeugspeicherkapasität- d©s Magazins su verschwenden, gespelcaert werdea kösmeao Beispielsweise lcöimea die zxl einem

Werkzeug© lediglieh ein

Bshältaie 4I₉ -raeleJaes das große Werkzeug enthält₉ in einem-

gsößesaa Instand -ron seinea beiden "benachbartea Behältnissen aageordaet ν@τα®Ώ._ΰ ü&t größer ist als ä©r Abstand zwischen Behältaissea₉ so daß die kleinen Bearbeitungs»

Ö.Q2¹ Bisfeältaiss® ia d©in Magazin kaaa Innerhalb Kapazität de® Magazia.s₀ wie gewünscht variiert werd©n₉ oha© dessea B©tri©b Ia 'aaehteiliger Weise zu "beeinflussen. Satsächlich kömte, falls gewünscht _ΰ lediglich ©in Behältnis 41 ia das Magasia eingesetzt- seia₉ und das Magazin würde ' fortfahren in zufriedenstellender Art und Weise zu funktionieren» Demgemäß ist offensichtlich,, daß das verbesserte Herkseugspeichermagazla gemäß der Erfindung eine große Vielseitigkeit aufweist;, um an eine Vielzahl von Situationen angepaßt zu werden»

Die Werkzeuge^ die in der Spindel 20 untergebracht werden sollen, werden an der Werkzeugwechselstation 60 angeordnet, so daß sie aus dem Magazin, herausgezogen und durch den

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Träger 39 und den Werkzeugweehselarm 38 zur Spindel 20 übertragen werden können. Zum vollständig automatischen .Arbeiten in dieser Art und Weise muß das Werkzeug an der Werkzeugwechselstation 60 genau ausgerichtet werden, und die Kette 45 muß unbeweglich gehalten werden· Zu diesem Zweck ist ein in den Figuren 10 und 11 dargestellter Klemmbzw. Feststellmechanismus vorgesehen. Der dort gezeigte Klemmechanismus weist eine Brücke oder ein Joch 93 auf, welches an einer Kolbenstange 94 eines Kolben- und Zylindermechanismus 95 befestigt ist, der seinerseits an einer Platte 98 fest montiert ist, die an dem Eahmen des Magazins befestigt ist. Zwei parallele Zinken 96 wtehen weitlich von dem Joch 93 in Abstand zueinander vor und dienen als Klemmteile zum genauen Ausrichten und Festklemmen der Kette 45, nachdem deren Bewegung beendet worden ist. Zu diesem Zweck ist jede Zinke 96 mit einer geradlinigen Fläche 97 für den Eingriff mit dem Umfang einer Walze 65 der Kette 45 versehen. Wenn die Kette auf ihrem Bewegungsweg zur Bewegung der Behältnisse 41 und der diesen zugeordneten Werkzeuge 21 bewegt wird, ist die Kolbenstange 94 eingefahren, um dadurch die Zinken 96. in der in Fig. 11 gezeigten Lage zurückgezogen zu halten, in welcher sie außerhalb des Eingriff mit den Walzen 65 der Kette 45 angeordnet sind.

Wenn ein gewünschtes Werkzeug an der Werkzeugwechselstation 60 ankommt, wird die Betätigung der Kette 45 beendigt, jedoch stellt ein solches Anhalten der Kette 45 keine genaue Ausrichtung des gewünschten Werkzeuges an der Werkzeugwechselstation 60 sicher. Irgendeine Fehlausrichtung des gewünschten Werkzeugs an der Werkzeugwechselstation 60 wird durch Betätigung des Werkzeugklemmechanismus vermieden. Demgemäß wird, wenn die Kette angehalten worden ist, der Kolben- und Zylindermechanismus 95 mit Energie versorgt, um die Kolbenstange 94 auszufahren und um die Zinken 96 in die Klemmstellung, die in Fig. 10 gezeigt ist, zu bewegen* Mit dem auf diese Weise betätigten Klemmechanismus

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werden sich die geradlinigen Flächen 97 der beiden Zinken 96 in Eingriff mit den Umfangen separater Walzen 65 bewegen. Der Abstand zwischen den beiden geradlinigen Flächen 95 ist derartig gewählt, daß fester Eingriff mit den Walzen 65 erreicht wird, so daß diese in genauer Stellung angeordnet werden, um dadurch das gewünschte Werkzeug in der Werkzeugwechselstation 60 genau auszurichten, Falls die Kette ungenau angehalten worden sein sollte, würden die sich bewegenden Zinken 96 die Kette verschieben, um die Ungenauigkeit zu korrigieren und genaue Ausrichtung herbeizuführen.

Wie vorangehend erwähnt, halten die G-egenhalterelemente 55 und 57 die Behältnisse 41 in dem Werkzeugspeichermagazin 4-0 fest bzw. · zurück, jedoch sind diese G-egenhalterelemente an der Werkzeugwechselstation 60 unterbrochen, so daß die Behältnisse 41 an dieser Station entnommen oder an dieser Station in das Magazin eingesetzt werden können. Jedoch müssen bestimmte wegnehmbare G-egenhaltemittel an der Werkzeugwechselstation 60 vorgesehen sein, um die Behältnisse 41 in dem Werkzeugspeichermagazin und in gekuppeltem Eingriff mit der Kette 45 so beizubehalten^ daß die Behältnisse durch die Werkzeugwechselstation 60, falls notwendig, hindurchgehen können. Diese Funktion wird in der dargestellten Ausführungsform durch den Träger 39 ausgeführt, welcher in Gegenhaltungsstellung, dargestellt in Fig. 1, schwenkbar ist« Der Träger 39 ist mit-Rollen, 101 versehen, die mit den Flächen der Behältnisse 41 in Eingriff treten, wenn diese durch die Werkzeugwechselstation 60 hindurchgehen, so daß der Träger 39 die Behältnisse 41 an Ort und Stelle in dem Werkzeugspeichermagazin 40 zurückhält, ohne störende Einflüsse auf deren Bewegungen auszuüben. Der Träger 39 kann in Richtung auf die Spindel 20 verschwenkt werden, um die Behältnisse 41 an der Y/erkzeugwechselstation zum manuellen Laden und zu Entladungszwecken freizugeben. Andere Arten von Halterungen können für diesen Zweck selbstverständlich verwendet werden«, Der spezielle Werkzeugübertragungsmechanismus, welcher

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u.a. den Träger 39 "beinhaltet, der in den Zeichnungen gezeigt ist, funktioniert in der Weise, daß die Behältnisse 41 an der Werkzeugwechselstation 60 zum Zwecke des W rkzeugaustauschvorganges entnommen werden. In dieser speziellen Ausführungsform schließt ein Werkzeugwechselzyklus das Festspannen der Behältnisse 41 an der Werkzeugwechselstation 60 an dem Träger 39 mit ein. Der Träger 39 wird dann in Sichtung auf die Spindel 20 zu verschwenkt, wobei er das fest eingespannte Behältnis 41 mit sichnimmt, und da der Werkzeugwgßhselarm 38 durch den Träger 39 arbeitsmäßig getragen ist, bewegt dieser sich; mit dem Träger in Richtung auf die Spindel 20 zu. Biese Schwenkbewegung des Trägers ordnet das Behältnis 41 und den W rkzeugwechselarm 38 relativ zur Spindel 20 in genauer Weise an. Der'W rkzeugwechselarm 38 wird dann betätigt, um das Werkzeug aus dem Behältnis 41 herauszuziehen und es gegen das Werkzeug 21 in der Spindel 20 auszutauschen.

Obwohl ein besonderer Werkzeugübertragungsmechani3inus in Verbindung mit dem Werkzeugspeichermagazin gemäß der Erfindung dargestellt ist, ist es selbstverständlich, daß unterschiedliche Arten von Werkzeugwechselmechanismen verwendet werden können, und es nicht notwendig ist, daß der Werkzeugübertragungsmechanismus die Behältnisse 41 aus dem Werkzeugspeichermagazin herauszieht. Dieser Übertraungsvorgang kann durch Herausziehen eines Y/erkzeugs aus dem Behältnis 41 an der Werkzeugwechselstation 60 ohne das Behältnis 41 dem Magazin zu entnehmen, durchgeführt werden. Aus diesem Grund ist der Werkzeugübertragungsmechanismus, der den Werkzeugwechselarm 38 und den Träger 30 aufweist, nicht in Einzelheiten in der vorliegenden Anmeldung beschrieben, worden, jedoch ist eine vollständige Beschreibung dieser Bauteile in einer anderen Patentanmeldung vorgesehen, die jedoch nicht zum Standder Technik gehört,

Darüberhinaus können die gewünschten Werkzeuge 21 an. der W_erkzeugwechselstation 60 durch manuelle Steuerung des

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Kraftantriebs für di@ Kette 45 angeordnet werden oder dieser könnte automatisch durchgeführt werden und eine Vielzahl von automatischen Systemen könnte für diesen Zweck verwendet werden,, In der dargestellten Ausführungsform kann automatische Auswahl der Werkzeuge vermittels eines in der US-PS 3,366 248 beschriebenen Systems durchgeführt werden* Bei dieser Anordnung sind die W_@rkzeuge 21 mit Kodierringen 102 (Pig· 8) versehen^ welche unterschiedlichen Durchmesser' aufweisen und an einem Kragen 103 des Werkzeugs 21 in unterschiedlichen Kombinationen und in kodierter B_Qziehung angeordnet sind, um spezielle Werkzeug© zuidentifizieren. Diese Kodierringe 102 werden dann an einem Werkzeugleaer J-I

oder W rkzeuglesegerät 105j> wie in Pig₀ 9 dargestellt, vorbeigeführt, welches durch die Kodierringe 102 erregt wird, um die Werkweuge zu identifizieren= wenn dies® durch die Werkzeugwechselstation hindurchgehen^

Ein spezielles Bearbeitungsprogramm wird das nächste gewünschte Werkzeug in dem numerischen Steuerstromkreis spezifizieren, und wenn das Werkzeuglesegerät 105 dieses ausgewählte Werkzeug identifiziert _ΰ i?ird es automatisch den Betrieb der Werkzeugspeicherkette 45 beenden*. Zu diesem Zeitpunkt wird der Kettenfeststellmechanismusp der in den Pig. 10 und 11 dargestellt istj betätigtp mm die Zinken 96 in Eingriff mit der Kette -45 zu bewegen, um die Kette und das Werkzeug an der Werkzeugwechselstation 60 genau auszurichten und um die Kette 45 in der ausgerichteten Stellung sicher und fest zu blockieren. Der Y/erkzeugaustauschvorgang kann dann stattfinden.

Aus der vorangehenden Beschreibung einer Ausführungsform gemäß der E findung ist offensichtlich, daß ein ver-

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besserter außergewöhnlich vielseitiger Werkzeugspeichermechanismus zum Speichern von Yferkzeugen geschaffen worden ist, die an einer Arbeitsstation einer Werkzeugmaschine einzusetzen sind. Die Werkzeuge können in unterschiedlichen Abständen voneinander angeordnet werden,, um an eine Viel-

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zahl von Situationen angepaßt zu werden und obwohl der Abstand der Vfe^kzeuge vergrößert werden kann, wird die Kapazität des Magazins, um Werkzeuge zu speichern, lediglich um dasjenige Maß verringert, das erforderlich ist, um den erforderlichen Abstand ohne zusätzliche Kapazitätsverschwendung zu erhalten. Das W_erkzeugspeicherinagzin ist sowohl für den Betrieb mit Werkzeugwechselmechanismen geeignet, in welchen während des Werkzeugaustauschvorganges die gesamte Buchse aus dem Magazin entfernt wird, als auch für Werkzeugwechselmechanismen geeignet, in welchen das Werkzeug selbst aus der Buchse in dem Magazin herausgenommen wird, während die Buchse dort verbleibt.

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Claims

eingegangen amZ Patentansprüche

1. Werkzeugspeichermagazin zum Speichern, einer Mehrzahl von Werkzeugen, die an einer Bearbeitungsstation einer Werkzeugmaschine verwendet werden, mit einer Mehrzahl von in dem Magazin "bewegbaren Werg zeughalte rn zum Halten von an der Bearbeitungsstation zu verwendenden Werkzeugen, gekennzeichnet durch Einrichtungen (45; Fig. 1; 55, 57, 88; Pig. 8) zum Tragen der Werkzeughalter (41) in dem Magazin (40) zwecks Veränderung des Abstandes der Werkzeughalter relativ zueinander zur Anpassung an die Größe der verwendeten Werkzeuge (21).

2. Werkze'ugspeiehermagazin nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mit den Werkzeughaltern (41) verbundene Kraftantrieb einrichtung (45) zur Bewegung der Werkzeughalter (41) auf einem vorbestimmten Bewegungsweg in dem Magazin (40).

3. Werkzeugspeichermagazin nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kupplungseinrichtung (85, 86; Pig. 7) an jedem Werkzeughalter (41) mit der Kraftantriebseinrichtung (45) in Eingriff schieb- bzw. bringbar ist und daß die Kupplungseinrichtung (85, 86) zum Eingriff mit der Kraftantriebseinrichtung (45) durch Ein- setzen des Werkzeughalters (41) zwecks Herstellung einer Antriebsverbindung zwischen der Kraftantriebseinrichtung (45) und den Werkzeughaltern (41) in Eingriff bringbar ist.

4. Werkzeugspeichermagazin nach Anspruch 3, mit einer endlosen bzw. kontinuierlichen auf einem vorbestimmten Bewegungsweg angetriebenen Kette als. Kraftantrieb, mit einer Werkzeugwechselstation und mit einer Einrichtung zum Blockieren der Kette in angehaltener Lage mit einem ein ausgewähltes Werkzeug enthaltenden Werkzeughalter an der Werkzeugwechselstation, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (97; Pig. 10) zum Ausrichten der Kette (45) an der Blockierung seinrichtung (93-98), welche mit der Kette· (45) bei betätigter Biockierungseinrichtung (93-98) zwecks genauen

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vorbestimmten Anordnens des ausgewählten Werkzeuges (21) an der Werkzeugwechselstation (60) in Eingriff bringbar ist.

5. Werkzeugspeiehermagazin nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung Püße (85, 86) aufweist, die von jedem Tferkzeughalter (41) vorstehen und zwecks Herstellung einer Antriebsverbindung zum Bewegen der Werkzeughalter (41) in dem Magazin (40) mit der Kraftantriebseinrichtung (45) in Eingriff verschiebbar sind. '

6. Werkzeugspeichermagzin nach einem der Ansprüche 4

" oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß Zapfen (66) zum Singriff mit den Kißen (58, 86) zwecks Herstellung der Antriebsverbindung zwischen der Kette (45) und dem Werkzeughalter (41) nach außen von beiden Seiten der Kette (45) vorstehen.

7« Werkzeugspeichermagazin nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gegenhalterung (55, 57, 101) in dem Magazin (40) zum Haltern der Y/erkzeughalter (41) in Eingriff mit der Kraft antriebseinrichtung (45) befestigt ist und daß ein Bestandteil (101) der Gegenhaltemng zwecks Anordnung der Werkzeughalter (41) in dem Magazin (40) und zwecks Entnahme aus diesem wegbewegbar ist.

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