DE2646492B2

DE2646492B2 - Senkrecht-Arbeitskopf an Spindelstöcken von Waagerecht-Bohr-Fräsmaschinen

Info

Publication number: DE2646492B2
Application number: DE2646492A
Authority: DE
Inventors: Norbert Ing.(Grad.) 6057 Dietzenbach Ewertowski
Original assignee: Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon Buhrle AG
Current assignee: Rheinmetall Air Defence AG
Priority date: 1975-11-13
Filing date: 1976-10-14
Publication date: 1979-04-12
Also published as: FR2331417B1; FR2331417A1; DE2646492A1; US4069741A; IT1064180B; GB1562721A; DE2646492C3; CH598899A5; JPS5261890A

Description

Die Erfindung betrifft einen Senkrecht-Arbeits-

K) kopf an Spindelstöcken von Waagerecht-Bohr-Fräsmaschinen, der von einem oberhalb und parallel zur Waagerecht-Arbeitsspindel verschiebbaren Tragarm getragen sowie in seiner Arbeitsposition an einem Spindelstockvorbau gespannt wird und von der im

j5 Spindelstockvorbau gelagerten Waagerecht-Arbeitsspindel antreibbar ist.

Es sind Spindelstöcke größerer Waagerecht-Bohr-Fräsmaschinen mit einem Tragarm bekannt, an dessen vorderem Ende von der Waagerecht-Arbeitsspindel antreibbare Arbeitsköpfe verschiedener Art je nach Bedarf montiert werden können, um den universellen Einsatz der Maschine zu erweitern. Zum Arbeiten mit der Waagerecht-Arbeitsspindel werden die Arbeitsköpfe demontiert. Das Spannen und Lösen der an den Arbeitsköpfen zur Anwendung kommenden Werkzeuge wird manuell durchgeführt. Eine zusammenhängende automatische Arbeitsweise der Waagerecht-Arbeitsspindel und der Arbeitsköpfe, insbesondere im Zusammenwirken mit einem Werkzeugwechsler, ist nicht möglich.

Die Spindelstöcke großer Platten-Bohr-Fräswerke werden zum Teil mit einem parallel zur Waagerecht-Arbeitsspindel verschiebbaren Unterarm ausgerüstet, an dessen vorderem Ende unlösbar ein um 360° schwenkbarer Winkelfräskopf angebaut ist. Seine Frässpindel wird von einem am hinteren Ende des Unterarmes befindlichen Spindelgetriebe angetrieben und der Unterarm kann mittels eines Vorschubantriebes Fräsoperationen in Richtung der Waagerecht-Ar-

bo beitsspindel mit beliebigen Winkelstellungen des Winkelfräskopfes durchführen. Wegen der Anordnung des Unterarmes unterhalb des Spindelstockes ist die tiefste Stellung des Spindelstockes eingeschränkt und in der obersten Spindelstockstellung erreicht die Frässpindel nicht den oberen Arbeitsbereich der Waagerecht-Arbeitsspindel. Das Spannen und Lösen der im Winkelfräskopf zum Einsatz kommenden Werkzeuge kann aus konstruktiven und arbeitsbe-

dingten räumlichen Gründen nur manuell erfolgen. Eine zusammenhängende automatische Arbeitsweise der Waagerecht-Arbeitsspindel und der Frässpindel, insbesondere im Zusammenwirken mh einem Werkzeugwechsler, ist nicht möglich. Infolge des erforderlichen speziellen Antriebes der Frässpindel und wegen des Unterarm-Vorschubantriebes besteht ein hoher baulicher Aufwand, der die Anwendung auf große Platten-Bohr-Fräswerke beschränkt.

Kastenförmige Werkstücke kleiner und mittlerer Größe werden auf einer Waagerecht-Bohr-Fräsmaschine mit einem um 4 X 90° drehbaren Werkstücktisch und einer zugeordneten Senkrecht-Bohr-Fräsmaschine bearbeitet. Die Bearbeitung der vier senkrechten Werkstückseiten wird bei Serienproduktion auf der mit einem automatischen Werkzeugwechsler ausgerüsteten Waagerecht-Bohr-Fräsmaschine und die Bearbeitung der waagerechten fünften Werkstückseite auf der ebenfalls mit einem automatischen Werkzeugwechsler ausgerüsteten Senkrecht-Bohr-Fräsmaschine durchgeführt. Je nach Art des Automatisierungsgrades erfolgt die Werkstückumspannung von einer Maschine zur anderen manuell oder, wenn die beiden Maschinen zu einem Fertigungssystem verkettet sind, durch automatischen Palettentransport. Bei der Arbeitsmethode mit zwei nicht verketteten Maschinen entsteht ein großer Zeitverlust wegen des manuell betätigten Werkstücktransportes sowie infolge des erforderlichen Ausrichtens und Spannens der Werkstücke auf jeder Maschine. Der benötigte Investitionsaufwand setzt sich hierbei zusammen aus

— einer Waagerecht-Maschine

— einem Waagerecht-Werkzeugwechsler mit einem Werkzeugsatz

— einer Senkrecht-Maschine

— einem Senkrecht-Werkzeugwechsler mit einem Werkzei'gsatz.

Bei einem Fertigungssystem mit zwei verketteten Maschinen und automatischem Palettentransport entsteht ein beachtlich höherer Investitionsaufwand, der nur in wenigen Produktionszweigen wirtschaftlich ist.

Auf kleineren, mit einer Waagerecht-Arbeitsspindel ausgestatteten Universal-Fräsmaschinen werden die senkrechten Arbeitsoperationen durch einen an der Maschine schwenkbar gelagerten Senkrecht-Arbeitskopf durchgeführt. Die hierbei angewandten Konstruktionen sind nicht für Waagerecht-Bohr-Fräsmaschinen der vorliegenden Art geeignet, bei denen die Waagerecht-Arbeitsspindel in einem Vorbau des senkrecht verschiebbaren Spindelstockes lagert, um frei auskragend oberhalb des Werkstücktisches im Zusammenwirken mit einem Werkzeugwechsler automatische Arbeitsabläufe zu ermöglichen.

Aufgabe der Erfindung ist es, in Spindelstöcken von Waagerecht-Bohr-Fräsmaschinen einen Senkrecht-Arbeitskopf mit Tragarm organisch in einfacher kompakterKonstruktionsweise zu integriere.! und dadurch auch die Voraussetzung für eine zusammenhängende automatische Arbeitsweise der Waagerecht- und der Senkrecht-Arbeitsspindel zu schaffen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Senkrecht-Arbeitskopf und der Tragarm eine untrennbare Einheit bilden, die mittels zwei definierten unterschiedlich langen und entgegengesetzt gerichteten Schubbewegungen im funktioneilen Zusammenhang mit einer Schwenkbewegung des Senkrecht-Arbeitskopfes um 180° um eine oberhalb und parallel zur Waagerecht-Arbeitsspindel angeordneten Achse in eine Parkposition und eine Arbeitsposition stellbar ist, in denen die in bekannter Weise am Ende der Senkrecht-Arbeitsspindel befindliche Werkzeugspanneinrichtung sich vor dem Tragarm befindet und der Senkrecht-Arbeitskopf oberhalb des Spindelstockvorbaues, mit seiner Vorderseite in einer senkrechten Ebene mit der Spindelstockspannfläche in Lage kommt.

ίο Der Tragarm ist vorzugsweise als Schwenk-Schubhülse mit einer Mantel-Kurvennut ausgebildet, die mit einer im Spindelstock radial festen und axial in zwei Stellungen verschiebbaren Kurvenrolle zusammenarbeitet. Die Mantel-Kurvennut mündet in zwei um 180° versetzte achsparallele Längsnuten ein, wobei die hintere Längsnut sich im Längenbereich der Mantel-Kurvennut befindet und eine geringere Tiefe als die Mantel-Kurvennut und die vordere Längsnut aufweist.

Der Senkrecht-Arbeitskopf besitzt im Bereich der Senkrecht-Arbeitsspindel einen Arbeitskopfvorbau von gleichem quadratischem Querschnitt des Spindelstockvorbaues und in seinen Ecken, aus der Arbeitskopfspannfläche vorragend, ist je ein Kugelspannkopf

r> angeordnet und die Kugelspannköpfe dringen während der Arbeitsposition in koaxiale Bohrungen des Spindelstockvorbaues ein.

Im Grund jeder Bohrung ist konzentrisch ein Spannzapfen eingeschraubt und in der Bohrung bzw.

i(> auf dem Spannzapfen führt sich eine Verschlußhülse, die, von dem Kugelspannkopf entgegen der Kraft einer Feder, in die Bohrung einschiebbar ist.

Am hinteren Ende der Schwenk-Schubhülse lagert undrehbar geführt ein Schubstück, an dem die KoI-

Γ) benstange eines in. drei Stellungen schaltbaren Arbeitszylinders angreift.

Im hinteren Ende der Schwenk-Schubhülse ist ein Zuführzapfen für Druckluft und Drucköl fest eingebaut, der mit im Schubstück eingearbeiteten Zuführen kanälen zusammenwirkt.

Zur Fixierung des Senkrecht-Arbeitskopfes am Spindelstockvorbau dient ein oder dienen mehrere Kugelspannköpfe und in der Arbeitskopfspannfiäche sind Druckluftdüsen angeordnet, die von einem der Zuführkanäle unmittelbar von dem Spannen des Senkrecht-Arbeitskopfes kurzzeitig zur Reinigung beaufschlagbar sind.

Das im Zentrum des Arbeitskopfvorbaues angeordnete Kegelrad zum Antrieb der Senkrecht-Ar-

-,(i beitsspindel ist in einem großen Axial-Radial-Wälzlager gelagert.

Der Senkrecht-Arbeitskopf nach der Erfindung bietet folgende Vorteile:

a) Einfacher konstruktiver Aufbau zur automatisehen Einstellung in die Park- bzw. Arbeitsposition mit nur einem Arbeitszylinder für die Schub- und Schwenkbewegung;

b) gute Raumverhältnisse für die automatische Werkzeugspanneinrichtung der Senkrecht-Arbeitsspindel und die Druckluftzuführbuchse zur Werkzeugkegelreinigung beim Werkzeugwechsel;

c) kompakter Aufbau derart, daß der Senkrecht-Arbeitskopf sich sowohl in der Park- als auch

b5 in der Arbeitsposition organisch in die Maschine

einordnet und die Voraussetzung zum Einsatz eines gemeinsamen Werkzeugwechslers für die Waagerecht- und die Senkrecht-Arbeitsspindel

vorhanden ist, wodurch sich bei automatischer 5-Seitenbearbeitungdie Senkrechtmaschine, der Senkrechtwerkzeugwechsler mit Werkzeugsatz und die Werkstückumspannung erübrigen; (Hierbei wird die Stillstandzeit der Waagerecht-Arbeitsspindel während der Arbeitsoperation der Senkrecht-Arbeitsspindel in vielen Anwendungsfällen nicht länger sein als die Verlustzeit infolge des Transportes, Ausrichtens und Spannens der Werkstücke auf zwei Maschinen.)

d) hohe Starrheit infolge 4-Punkt-Kugelspannung am Spindelstockvorbau mit geringem Abstand zwischen der Spindelstockspannfläche und der Senkrecht-Arbeitsspindel;

e) einfache Konstruktion der Spanneinrichtung und Benutzung von einigen ihrer Bauelemente für die Fixierung des Senkrecht-Arbeitskopf es am Spindelstockvorbau.

Ein Ausführungsbetspiel der Erfindung wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 Die teilweise perspektivische Ansicht einer Waagerecht-Bohr-Fräsmaschine mit dem Senkrecht-Arbeitskopf in Parkposition,

Fig. 2 die teilweise Ansicht wie in Fig. 1 mit dem Senkrecht-Arbeitskopf in Arbeitsposition,

Fig. 3 einen teilweisen Längsschnitt des Spindelstockes mit dem Senkrecht-Arbeitskopf in Parkposition,

Fig. 4 einen teilweisen Längsschnitt wie in Fig. 3 mit dem Senkrecht-Arbeitskopf in Arbeitsposition, Fig. 5 einen Schnitt nach Linie V-V in Fig. 3, Fig. 6 die Vorderansicht des Spindelstockes,

Fig. 7 einen Schnitt nach Linie VII-VII in Fig. 3, Fig. 8 einen Schnitt nach Linie VIII-VHI in Fig. 3,

Fig. 9 einen teilweisen Schnitt nach Linie V-V in Fig. 3 in vergrößertem Maßstab,

Fig. 10 einen teilweisen Schnitt nach Linie X-X in Fig. 4 in vergrößertem Maßstab,

Fig. 11 eine Abwicklung der Mantel-Kurvennut,

Fig. 12 einen Längsschnitt der Spannvorrichtung vor dem Spannen in vergrößertem Maßstab,

Fig. 13 einen Längsschnitt wie in Fig. 12 nach erfolgter Spannung,

Fig. 14 einen teilweisen Schnitt in Richtung der Waagerecht-Arbeitsspindel durch die Spannfläche mit einer Druckluftdüse in vergrößertem Maßstab.

Die dargestellte Waagerecht-Bohr-Fräsmaschine weist einen drehbaren Werkstücktisch 3 auf, der quer zur Waagerecht-Arbeitsspindel 2 auf dem Tischbett 4 verschiebbar ist. Rechtwinklig zum Tischbett 4 führt sich auf dem Ständerbett 5 der Maschinenständer 6 in Richtung der im Spindelstock 1 gelagerten Waagerecht-Arbeitsspindel 2. In einem Durchbrach des rahmenförmigen Maschinenständers 6 ist der Spindelstock 1 senkrecht verschiebbar, dessen Spindelstockvorbau 16 einen quadratischen Querschnitt und eine quadratische Spindelstockspannfläche 15 zum Anspannen des Senkrecht-Arbeitskopf es 10 aufweist Aus der Spindelstockspannfläche 15 ragt die Waagerecht-Arbeitsspindel 2 hervor, um eine gute Zugängigkeit zum Werkstück zu gewährleisten.

Der Spindelstockvorbau 16 und der Senkrecht-Arbeitskopf 10 sind im wesentlichen von gleicher äußerer Form und in der in Fig. 2 und 4 dargestellten Arbeitsposition des Senkrecht-Arbeitskopfes 10 fugen sich der Spindelstockvorbau 16 und der ebenfalls einen quadratischen Querschnitt aufweisende Arbeitskopfvorbau 21 mit ihren Spannflächen absatzlos an einander. In der in Fig. 1 und 3 dargestellten Parkposition des Senkrecht-Arbeitskopfes 10 liegt seine zur Arbeitskopfspannfläche 22 parallele Vorderseite 14 mit der Spindelstockspannfläche 15 in einer vertikalen Ebene und in der Werkzeugaufnahme 17fc der Senkrecht-Arbeitsspindel 17 ist eine Schutzkappe 80 mittels der Werkzeugspanneinrichtung 17a eingespannt.

Im Bereich des Arbeitskopfvorbaues 21 ist die Senkrecht-Arbeitsspindel 17 dicht hinter der Vorderseite 14 derart gelagert, daß sie sowohl in der Arbeitsais auch in der Parkposition in einer senkrechten Ebene mit der Waagerecht-Arbeitsspindel 2 liegt und die wie üblich an ihrem Ende angeordnete Werkzeugspanneinrichtung 17« befindet sich in dem abgesetzten Schmalteil 26. Zum Überführen des Senkrecht-Arbeitskopfes 10 aus der Park- in die Arbeitsposition dient die Schwenk-Schubhülse 11, die mittels Schrauben 23 an der Rückseite 20 des Schmalteiles 26 ange-

²⁽¹ flanscht ist und in den Führungsbuchsen 27, 28 oberhalb der Waagerecht-Arbeitsspindel 2 schwenk- und verschiebbar im Spindelstock 1 lagert. Fig. 3 zeigt, daß auf dem Spindelstock 1 eine senkrechte Abdeckplatte 29 angeordnet ist, an die in der Parkposition

-⁵ die Arbeitskopfspannfläche 22 zur Anlage kommt. Hierdurch sind bei Operationen mit der Waagerecht-Arbeitsspindei 2 außer der Arbeitskopfspannfläche 22 die Mitnahmenuten 18a des zum Antrieb der Senkrecht-Arbeitsspindel 17 im Arbeitskopfvorbau 21 gelagerten Kegelrades 18 und die später näher beschriebenen aus der Arbeitskopfspannfläche 22 vorragenden Kugelspannköpfe 50 staubdicht gekapselt. Das Kegelrad 18 ist in einem großen Axial-Radial-Wälzlager 19 gelagert, um einen kompakten

)~> Spindelstockvorbau 16 im Zusammenhang mit der vorragenden Waagerecht-Arbeitsspindel 2 zu gewährleisten und es steht einerseits in Eingriff mit dem auf der Senkrecht-Arbeitsspindel 17 aufgekeilten Kegelrad 13 und andererseits in Eingriff mit den Mitnahmesteinen 2a der Waagerecht-Arbeitsspindel 2, wenn der Senkrecht-Arbeitskopf 10 in Arbeitsposition steht.

Die Überführung von der Park- in die Arbeitsposition und umgekehrt erfolgt durch zwei unterschiedlich lange und entgegengesetzt gerichtete Schubbewegungen des Senkrecht-Arbeitskopfes 10 im funktioneilen Zusammenhang mit seiner Schwenkung um 180°. Zum Antrieb dient der auf dem Spindelstock 1 befestigte Schubkolbentrieb 42 mit den drei Kolbenstellungen 43,44, 45. In der hinteren Kolbenstellung 43 hat der Senkrecht-Arbeitskopf 10 die Parkposition eingenommen, die mittlere Kolbenstellung 44 entspricht der Arbeitsposition und die vordere Kolbenstellung 45 dient der Freigängigkeit beim Einschwenken vor der Waagerecht-Arbeitsspindel 2. Zur Betä tigung der Schwenk-Schubhülse 11 lagert mittels des Wälzlagers 46 an ihrem hinteren Ende axial unverschiebbar ein Schubstück 40, an das die Kolben stange 41 angreift Unterhalb und parallel zur

«> Schwenk-Schubhülse 11 ist am Spindelstock 1 eine Führungsstange 70 befestigt, die eine Relativdrehung des Schubstückes 40 und der Kolbenstange 41 zum Spindelstock in jeder Stellung verhindert

Während der Stellbewegungen wird der Senk-

recht-Arbehskopf 10 durch eine in die Schwenk-Schubhülse 11 eingearbeitete Mantel-Kurvennut 30 geführt, die hinten innerhalb ihres Längsbereiches in eine kurze achsparallele Längsnut 31 und an ihrem

vorderen Ende in eine längere achsparallele Längsnut 32 einmündet. Die Nuten 30,31,32 arbeiten mit einer im Spindelstock radial festen, jedoch axial in zwei Stellungen verschiebbaren Kurvenrolle 33 zusammen. Ihre innere Stellung wird gemäß Fig. 9 durch Druckölbeaufschlagung des Kolbens 36 in der Zylinderflanschbüchse 38 und die äußere Stellung gemäß Fig. 10 durch Wirkung der Feder 37 bei Anschlag des Kolbens 36 an die entsprechende Anschlagfläche 34 bzw. 39 eingenommen. Die hintere Längsnut 31 weist eine geringere Tiefe als die Mantel-Kurvennut 30 und die vordere Längsnut 32 auf, wie es Fig. 9, 10, 11 zeigen. Die unterschiedlichen Tiefen sind im Zusammenhang mit der Axialverschiebung der Kurvenrolle 33 vorgesehen, um die Überführung des Senkrecht-Arbeitskopfes 10 von der Park- in die Arbeitsposition in der erfindungsgemäßen einfachen Weise ohne besonderen Schwenkantrieb realisieren zu können, wie es in dem später beschriebenen Funktionsablauf erläutert ist.

In der Arbeitsposition wird der Senkrecht-Arbeitskopf 10 durch vier Kugelspannköpfe 50, die an den vier Ecken der Arbeitskopfspannf lache 22 parallel zur Waagerecht-Arbeitsspindel 2 eingeschraubt sind, im Zusammenwirken mit je einer druckölbeaufschlagbaren Tellerfedersäule 55 gespannt. Hierzu sind vier Spannzapfen 52 im Grund der koaxialen Bohrungen 51 in den Spindelstockvorbau 16 eingeschraubt. Da die Kugelspannköpfe 50 aus der Arbeitskopfspannflache 22 herausragen und im Spannzustand in die Bohrungen 51 eindringen, dienen sie auch zur Fixierung de" Senkrecht-Arbeitskopfes 10 am Spindelstockvorbau 16. Bein Eindringen wird ferner eine auf jedem Spannzapfen 52 bzw. in der Bohrung 51 geführte Verschlußhülse 53 entgegen der Kraft ihrer Feder 54 in die Bohrungen 51 eingeschoben. In der Parkposition verschließen sie die Bohrungen 51 und schützen die Kugelanlagen 56 der Spannzapfen 52. Der Schutz der Kugelspannköpfe 50 erfolgt durch die bereits erwähnte auf dem Spindelstock angeschraubte Abdeckplatte 29, deren Taschen 29a die Kugelspannköpfe 50 aufnehmen. Die in der Arbeitsposition vorragende Schwenk-Schubhülse 11 wird durch den Faltenbalg 81 geschützt.

Am hinteren Bohrungsende der Schwenk-Schubhülse 11 ist der Zuführzapfen 60 mittels seines Ansatzteiles 64 befestigt und wird von der Zuführbohrung des Schubstückes 40 aufgenommen. Im Zuführzapfen 60 sind die Bohrungen für drei in der hohlen Schwenk-Schubhülse 11 angeordnete Leitungen 65, 66,67 eingearbeitet, die der besseren Übersicht wegen in der Zeichnung nur strichpunktiert angedeutet wurden. Die Druckölleitung 65 dient zur Betätigung der Werkzeugspanneinrichtung 17a, die Druckluftleitung 66 führt zu den in der Arbeitskopfspannfläche 22 befindlichen Druckluftdüsen 75 (Fig. 14) sowie zur Druckluftzuführbüchse 76 der Werkzeugspanneinrichtung 17a, an der auch Druckluft zur Reinigung der Werkzeugaufnahme 176 benötigt wird. Die Druckölleitung 67 führt zu den vier Zylindern 57 der Kugelspanneinrichtung. Die Zuführung von außen erfolgt durch die drei in der Zuführbohrung des Schubstückes 40 eingedrehten Ringkanäle 61,62,63, wie es aus Fig. 3, 4, 8 ersichtlich ist.

Im folgenden wird der Funktionsablauf beschrie-

ben. Vor Beginn der Verstellung aus der Park- in die Arbeitsposition werden die Kolben 36 und 58 mit Drucköl beaufschlagt, wodurch die innere Stellung der Kurvenrolle 33 gesichert ist, wie es Fig. 9 zeigt, und durch extremen Zusammendruck der Tellerfedersäule 55 werden die Klemmkugeln 59 frei, wie aus Fig. 12 ersichtlich. Durch Beaufschlagung des Schubkolbentriebes 42 wird die Ausschubbewegung eingeleitet und gemäß Fig. 11 nach einer linearen Schubstrecke 71, die etwa der Breite des Schmalteiles 26 entspricht, beginnt gleichzeitig der Senkrecht-Arbeitskopf 10 um 180 ° zu schwenken, bis die Kolbenstellung 45 mit der maximalen Schubstrecke 72 erreicht ist. Die Senkrecht-Arbeitsspindel 17 steht zu diesem Zeitpunkt mit unten befindlicher Werkzeugaufnahme 176, wie es in Fig. 4 durch die strichpunktierte Vorderseite 14 des Senkrecht-Arbeitskopfes markiert ist.

Jetzt wird der Kolben 36 auf Rücköl geschaltet, infolgedessen die Kurvenrolle 33 unter Federdruck gegen die Anschlagfläche 39 in ihre äußere Stellung kommt, die der Tiefe 35 der Längsnut 31 entspricht. Hierauf erfolgt die Beaufschlagung des Schubkolbentriebes 42 für die Kolbenstellung 44 wodurch der Senkrecht-Arbeitskopf 10 linear auf der Schubstrecke 73 in Richtung auf die Spindelstockspannfläche 15 gezogen wird. Bevor die Spannflächen 15 und 25 zur Anlage kommen, wird die Druckluftleitung 66 beaufschlagt und mittels mehreren Druckluftdüsen 75 erfolgt die Reinigung der Spindelstockspannfläche 15. Nach erreichter Kolbenstellung 45, in der die beiden Spannflächen 15 und 22 mit kleinem Spalt voreinander stehen, werden die vier Zylinder 57 und der Schubkolbentrieb 42 drucklos geschaltet, infolgedessen die Tellerfedersäulen 55 mittels Kugelstangen 68, den Kugeln 59, der Spannzapfen 52 und der Kugelspannköpfe 50 in prinzipiell bekannter Weise den Senkrecht-Arbeitskopf 10 an den Spindelstockvorbau 16 spannen, wie es Fig. 13 zeigt. Von dem nicht gezeichneten Greiferarm des Werkzeugwechslers wird jetzt die in der Werkzeugaufnahme 17b gehaltene Schutzkappe 80 aufgenommen und nach Freigabe durch die Werkzeugspanneinrichtung 17a ausgeführt.

Zur Rückführung des Senkrecht-Arbeitskopfes 10 in die Parkstellung wird zunächst die Kugelspannung durch Druckölbeaufschlagung der Zylinder 7 gelöst. Dann wird der Schubkolbentrieb 42 für die Kolbenstellung 45 beaufschlagt, wobei sich der Senkrecht-Arbeitskopf 10 linear vorschiebt. Nachdem die lineare Schubstrecke 73 durchfahren ist, erfolgt die Druckölbeaufschlagung des Kolbens 36 damit die Kurvenrolle 33 in die größere Tiefe 35 a der Mantel-Kurvennut 30 eindringt, um mittels des Kurvenabschnittes 30a die gleichzeitige Schwenkbewegung beim Rückzug des Senkrecht-Arbeitskopfes, nach Beaufschlagung des Schubkolbentriebes 42 in die Kolbenstellung 43, einleiten zu können. Bei dieser Einleitung der Schwenkbewegung trägt die Kurvenrolle nur mit einer Breite, die der Differenz zwischen der Nutentiefe 35α und 35 entspricht. Dieses auf Grund des sehr einfachen Schwenktriebes vorhandene Konstruktionsmerkmal weist keinen Nachteil auf, weil zu Beginn der Schwenkbewegung das dabei vorhandene kleine Gewichtsmoment des Senkrecht-Arbeitskopfes nur eine kleine Kraft zwischen der Kurvenrolle und dem kurzen Kurvenabschnitt 30a verursacht.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Senkrecht-Arbeitskopf an Spindelstöcken von Waagerecht-Bohr-Fräsmaschinen, der von einem oberhalb und parallel zur Waagerecht-Ar beitsspindel verschiebbaren Tragarm getragen sowie in seiner Arbeitsposition an einem Spindelstockvorbau gespannt wird und von der im Spindelstockvorbau gelagerten Waagerecht-Arbeitsspindel antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Senkrecht-Arbeitskopf (10) und der Tragarm eine untrennbare Einheit bilden, die mittels zwei definierten unterschiedlich langen und entgegengesetzt gerichteten Schubbewegungen im funktioneilen Zusammenhang mit einer Schwenkbewegung des Senlo-echt-Arbeitskopfes (10) von 180° um eine oberhalb und parallel zur Waagerecht-Arbeitsspindel (2) angeordneten Achse in die Park- und Arbeitsposition stellbar ist, in denen die in bekannter Weise am Ende der Senkrecht-Arbeitsspindel (17) befindliche Werkzeugspanneinrichtung (17 a) sich im Bereich des Tragarmquerschnittes vor dem Tragarm befindet und der Senkrecht-Arbeitskopf (10) in der Parkposition oberhalb des Spindelstockvorbaues (16), mit seiner Vorderseite (14) in einer senkrechten Ebene mit der Spindelstockspannfläche (15) in Lage kommt.

2. Senkrecht-Arbeitskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragarm als Schwenk-Schubhülse (11) mit einer Mantel-Kurvennut (30) ausgebildet ist, die mit einer im Spindelstock (1) radial festen und axial in zwei Stellungen verschiebbaren Kurvenrolle (33) zusammenarbeitet und die Mantel-Kurvennut (30) in zwei um 180° versetzte achsparallele Längsnuten (31, 32) einmündet, wobei die hintere Längsnut (31) sich im Längenbereich der Mantel-Kurvennut (30) befindet und eine geringere Tiefe (35) als die Mantel-Kurvennut (30) und die vordere Längsnut (32) aufweist.

3. Senkrecht-Arbeitskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er im Bereich der Senkrecht-Arbeitsspindel (17) einen Arbeitskopfvorbau (21) von gleichem quadratischem Querschnitt des Spindelstockvorbaues (16) aufweist und in seinen Ecken, aus der Arbeitskopfspannfläche (22) vorragend, je ein Kugelspannkopf (50) angeordnet ist und die Kugelspannköpfe in der Arbeitsposition in koaxiale Bohrungen (51) des Spindelstockvorbaues (16) eindringen.

4. Senkrecht-Arbeitskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Grund jeder Bohrung (51) konzentrisch ein Spannzapfen (52) in den Spindelstockvorbau eingeschraubt ist und in der Bohrung (51) bzw. auf dem Spannzapfen (52) sich eine Verschlußhülse (53) führt, die von dem Kugelspannkopf (50) entgegen der Kraft einer Feder (54) in die Bohrung (51) einschiebbar ist.

5. Senkrecht-Arbeitskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am hinteren Ende der Schwenk-Schubhülse (11) ein an einer am Spindelstock (1) festen Stange (70) undrehbar geführtes Schubstück (40) lagert, an dem die Kolbenstange (41) eines in drei Stellungen schaltbaren Arbeitszylinders (42) angreift.

6. Senkrecht-Arbeitskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am hinteren Ende der Schwenk-Schubhülse (11) ein Zuführzapfen (60) für Druckluft und Drucköl fest angeordnet ist, der mit am Schubstück (40) eingearbeiteten Zuführkanälen (61, 62, 63) zusammenarbeitet.

7. Senkrecht-Arbeitskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Kugelspannköpfe (50) zu seiner Fixierung am Spindelstockvorbau (16) dienen.

8. Senkrecht-Arbeitskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Arbeitskopfspannfläche (22) Druckluftdüsen (75) angeordnet sind, die von einem Zuführkanal (61) vor dem Anspannen des Senkrecht-Arbeitskopfes (10) am

' Spindelstockvorbau.(16) kurzzeitig beaufschlagbar sind.

9. Senkrecht-Arbeitskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Zentrum des Arbeitskopfvorbaues (21) das Kegelrad (18) zum Antrieb der Senkrecht-Arbeitsspindel (17) in einem großen Axial-Radial-Wälzlager (19) gelagert ist.