DE2919873C2

DE2919873C2 - Device for independent tool change in hobbing machines

Info

Publication number: DE2919873C2
Application number: DE19792919873
Authority: DE
Inventors: Manfred 8039 Puchheim Erhardt; Manfred 8000 München Huber
Original assignee: Carl Hurth Maschinen und Zahnradfabrik GmbH and Co
Current assignee: Gleason Hurth Tooling GmbH
Priority date: 1979-05-17
Filing date: 1979-05-17
Publication date: 1986-11-20
Also published as: DE2919873A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbständigen Werkzeugwechsel bei Wälzfräsmaschinen, insbesondere solchen, die mit Einrichtungen für einen automatischen Arbeitsablauf für eine beliebige oder vorbestimmbare Anzahl von Bearbeitungszyklen ausgerüstetThe invention relates to a device for independent tool change in hobbing machines, in particular those which are equipped with devices for an automatic work sequence for any or a predeterminable number of machining cycles sind. Zu einem Bearbeitungszyklus sollen dabei gezählt werden das Zuführen und das Spannen des Werkstücks, das Niederfahren des Gegenhalters, die Zustellung des Werkstückschlittens, der eigentliche Fräsvorgang, die Rückstellung des Werkstückschlitten, der Rücklauf des Frässchüttens mit gleichzeitiger Fräserverschiebung (sog. Shiften), das Hochfahren des Gegenhalters, das Lösen der Werkstückspannung und das Entfernen des verzahnten Werkstückes.are. A machining cycle should include the feeding and clamping of the workpiece, the lowering of the counter holder, the infeed of the workpiece slide, the actual milling process, the Resetting of the workpiece slide, the return movement of the milling chute with simultaneous movement of the milling cutter (so-called shifting), raising the counter holder, releasing the workpiece clamping and removing the toothed workpiece.

ίο Auf Wälzfräsmaschinen, die in der Großserienfertigung eingesetzt sind, werden über lange Zeit hindurch immer gleiche Werkstücke bei gleicher Maschineneinstellung bearbeitet Die Werkstücke werden dabei über Ladeeinrichtungen selbsttätig zugeführt und nach derίο On hobbing machines that are used in large-scale production, are used over a long period of time Always the same workpieces machined with the same machine setting. The workpieces are thereby over Charging devices automatically fed and after the Bearbeitung wieder entnommen, so daß sich die Bedienung der Maschinen, wenn sie für die Bearbeitung eines bestimmten Werkstücks eingestellt sind, auf das Wechseln abgenutzter Werkzeuge (und ggf. eine Änderung der Einstellung in Abhängigkeit der Abmessungen desMachining removed again, so that the machine operators can work when they are ready to machine a certain workpiece are set to change worn tools (and, if necessary, a change the setting depending on the dimensions of the neuen Werkzeugs) beschränkt Je nach den Bearbeitungsbedingungen ist ein Werkzeugwechsel nach jeweils 4 bis 8 Stunden notwendig, also nach dem Verzahnen einer vorbestimmbaren Anzahl von Werkstücken. Für die Zeit des Werkzeugwechsels ist es notwendig, dieDepending on the machining conditions, a tool change is necessary every 4 to 8 hours, i.e. after a predeterminable number of workpieces have been cut. For the time of the tool change it is necessary to have the Maschine stillzusetzen, wobei die Stillstandzeit noch langer wird, wenn der Einsteller nicht rechtzeitig zur Stelle ist oder sein kann. Nachteilig wirkt sich ein notwendiger Fräserwechsel u. a. auch dann aus, wenn die Maschine noch über die normale Arbeitszeit hinaus arShut down the machine, with the downtime still becomes longer if the adjuster does not respond in time Position is or can be. A necessary change of cutter has a disadvantage, among other things. even if the Machine still works beyond normal working hours beiten soll, aber kein Einsteller verfügbar istshould work, but no adjuster is available

Ausgehend von diesen Unzulänglichkeiten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum selbständigen Wechseln des Werkzeugs bei Wälzfräsmaschinen zu entwickeln.Based on these inadequacies, the object of the invention is to provide a device for to develop independent tool changing on hobbing machines.

Nun sind Einrichtungen zum selbständigen Werkzeugwechsel bei Werkzeugmaschinen bekannt, z. B. bei Fräsmaschinen aus der DE-OS 25 25 364 oder bei Drehmaschinen aus der DE-OS 26 02 930. Eine Übertragung der bekannten Werkzeugwechsels.'-steme auf WälzfräsNow devices for independent tool change in machine tools are known, for. B. at Milling machines from DE-OS 25 25 364 or for lathes from DE-OS 26 02 930. A transfer the well-known tool change. 'stems on hob maschinen ist aber nicht möglich, da das Aufnehmen und Spannen beim Abwälzfräser auf beiden Seiten erfolgt, mithin also andere Voraussetzungen gegeben sind. Es ist auch eine automatische Werkzeugwechselvorrichtung für Werkzeugmaschinen mit mindestens einermachines is not possible because the recording and clamping of the hob takes place on both sides, so other conditions are met. It is also an automatic tool changing device for machine tools with at least one Drehspindel bekannt (DE-OS 19 02 205), bei der als Anwendungsgebiete Maschinen zum Durchführen von Bohrvorgängen, zum Gewindeschneiden, zum Ausbohren, zum Fräsen oder für andere Arbeitsvorgänge genannt sind. Das Wälzfräsen ist nicht genannt, und dieRotary spindle known (DE-OS 19 02 205), in which the application areas machines for performing Drilling operations, for thread cutting, for boring, for milling or for other work processes are mentioned. The hobbing is not mentioned, and the

j» bekannte Vorrichtung ist für Wälzfräsmaschinen auch nicht brauchbar: Wälzfräser können nicht wie die dort beschriebenen Werkzeuge mit einem Bund zur Aufnahme in der Werkzeugwechselvorrichtung versehen werden und müssen wegen ihrer beidseitigen Aufnahme-j »well-known device is for hobbing machines too not usable: hobs cannot, like the tools described there, be provided with a collar for mounting in the tool changing device and, because of their two-sided mounting Ansätze auch anders aufgenommen werden. Bedingt durch diese von anderen Fräsern abweichende Bauform und durch ihr — insbesondere bei großen Moduln — enormes Gewicht müssen sie entweder mittig oder beidseitig aufgenommen werden.Approaches can also be recorded differently. Due to this design, which differs from other milling cutters and because of their enormous weight - especially with large modules - they either have to be centered or be recorded on both sides.

Als Lösung der Aufgabe wird eine Vorrichtung vorgestellt, die die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Mit einer derartigen Vorrichtung geht der Fräserwechsel wie folgt vonstatten. Die Greifeinrichtung entnimmt den abgenutzten AbwälzfräserAs a solution to the problem, a device is presented which has the characterizing features of claim 1. With such a device the cutter change takes place as follows. The gripping device removes the worn hob aus dem Arbeitsbereich der Maschine, d. h. von der Frässpindel, führt ihn einem freien Werkzeugaufnehmer auf dem Umfang des Werkzeugträger zu, der daraufhin um eine Teilung weitergedreht wird, so daß die Greif-from the working area of the machine, d. H. from the milling spindle, guides it to a free tool holder on the circumference of the tool carrier, which is then rotated by one division so that the gripping

einrichtung nunmehr einen neuen Fräser entnehmen und in den Arbeitsbereich der Maschine, d h. zur Frässpindel, schwenken kann, wo er von den Spannelementen aufgenommen wird. Der Fräserwechsel erfolgt zu einer vorbestimmten Zeit z. B. nach einer bestimmten Anzahl von Bearbeitungszyklen. Das Entnehmen der abgenutzten Abwälzfräser aus dem Werkzeugträger " bzw. das Beladen mit neuen kann zu jedem beliebigen Zeitpunkt erfolgen und geschieht von Hand. Mit Rücksicht auf bestehende Sicherheitsvorschriften v.-ird man diese Operation aber bei stillgesetzter Maschine, zweckmäßigerweise beim Werkstückwechsel zwischen zwei Bearbeitungszyklen, ausführen.device now remove a new milling cutter and move it to the work area of the machine, ie. to the milling spindle, can pivot where it is received by the clamping elements. The cutter change takes place at a predetermined time z. B. after a certain number of machining cycles. Removing the worn hobs from the tool carrier "or loading new ones can be done to any Point in time and is done by hand. With regard to existing safety regulations v.-ird one this operation, however, with the machine stopped, expediently when changing workpieces between two machining cycles.

Es ist für das selbständige Wechseln des Werkzeugs vorteilhaft, wenn die Maschine, auf der das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wird, über Einrichtungen zur digitalen oder zu einer anderen Dateneingabe verfügt Die nacheinander zum Einsatz gelangenden Fräser haben vielfach nicht die gleichen Abmessungen, insbesondere Durchmesser. Da beim selbständigen Werkzeugwechsel keine entsprechende manuelle Änderung der rv'aschineneinsteüung erfolgt können dann nämlich die vorher gemessenen Werte eingegeben und gespeichert werden um nach dem Fräserwecbsel selbsttätig eine entsprechende korrigierte Zustellbewegung zu erreichen.It is advantageous for the independent changing of the tool if the machine on which the inventive Method is applied via facilities for digital or other data input The milling cutters used one after the other often do not have the same dimensions, especially diameter. Since there is no corresponding manual change when changing tools independently the rv machine adjustment can then take place namely the previously measured values are entered and saved automatically after the milling cutter change to achieve a corresponding corrected infeed movement.

Aus der DE-PS 9 31 451 ist eine Ladevorrichtung für Drehbänke bekannt bei der die zylindrischen Werkstücke in einer ähnlichen Greifeinrichtung in Form einer Gabel am freien Ende einer schwenkbaren Stütze liegen. Der Schwenkwinkel ist aber sehr klein, so daß das Werkstück immer in der nach oben offenen Gabel liegen kann. Eine Anwendung dieser Ladeeinrichtung zum Transport eines Abwälzfräsers zwischen der Frässpindel und einer Werkzeugaufnahme in dem erfindungsgemäßen Werkzeugträger ist aus räumlichen Gründen nicht möglich.From DE-PS 9 31 451 a loading device for lathes is known in which the cylindrical workpieces lie in a similar gripping device in the form of a fork at the free end of a pivotable support. The swivel angle is very small, so that the workpiece always lies in the fork that is open at the top can. An application of this loading device for transporting a hob between the milling spindle and a tool holder in the tool carrier according to the invention is for spatial reasons not possible.

Abwälzfräser haben in der Regel beidseitig zylindrische oder dgl. Ansätze. Für die Vorrichtung nach der Erfindung ist deshalb eine Greifeinrichtung besonders geeignet, die aus zwei im Abstand zueinander verschiebbaren, auf einem gemeinsamen Träger angeordneten Greifern besteht die den jeweiliger. Fräser an diesen Ansätzen greifen und haltern (Anspruch 2). Es ist aber ebensogut möglich, Abwälzfräser zu verwenden, die auf einem Spanndorn (z. B nach DE-GBM 76 1 b 406.2) befestigt sind, wobei dann das Greiferpaar an dein beiderseits aus der Zentralbohrung des Fräsers herausragenden Spanndorn die Werkzeugeinheit aufnehmen kann. DieSchwenkbewegung der Greifeinrichtung erfolgt zweckmäßigerweise mit einem hydraulischen Drehkolben oder einem anderen geeigneten Antriebsmittel, z. B. einem Hydraulikmotor (Anspruch 3).Hobbing cutters usually have cylindrical or similar approaches on both sides. For the device according to the invention, a gripping device is therefore particularly suitable, which consists of two grippers which can be displaced at a distance from one another and which are arranged on a common carrier. Grip cutters on these approaches and hold (claim 2). However, it is just as possible to use hob cutters that are attached to a mandrel (e.g. according to DE-GBM 76 1 b 406.2), in which case the pair of grippers can pick up the tool unit on your mandrel protruding from the central bore of the cutter on both sides. The pivoting movement of the gripping device is expediently carried out with a hydraulic rotary piston or another suitable drive means, e.g. B. a hydraulic motor (claim 3).

Das selbständige Wechseln des Werkzeugs wird nach Anspruch 4 dadurch vereinfacht daß sowohl der Werkzeugträger und die Greifeinrichtung als auch die tragenden und antreibenden Einrichtungen auf dem Fräskopf der Wälzfräsmaschine angeordnet und mit diesem um eine quer zur Frässpindel gerichtete Achse schwenkbar sind, weil dann das jeweils neue Werkzeug auch bei einer Schrägstellung der Frässpindel, wie sie zum Fräsen von schrägverzahnten Werkstücken erforderlich ist, immer parallel zur Frässpindel steht.The independent changing of the tool is simplified according to claim 4 in that both the tool carrier and the gripping device as well as the supporting and driving devices on the milling head the hobbing machine arranged and pivotable with this about an axis directed transversely to the milling spindle because then the new tool in each case, even if the milling spindle is inclined, as it is for milling of helical workpieces is required, is always parallel to the milling spindle.

Als sehr zweckmäßig ist eine Ausführung der Greifeinrichtung und der Werkzeugaufnehmer mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 5 anzusehen, wonach der Fräser mit einem Mitnehmernocken in eine entsprechende Ausnehmung eines Greifers ragt, die so angeordnet ist daß der Fräser der Spannvorrichtung stellungsgerecht zugeführt wird, d. h. daß der Mitnehmernocken in eine entsprechende Ausnehmung an der Frässpindel ragt.An embodiment of the gripping device is very useful and to see the tool holder with the characterizing features of claim 5, after which the milling cutter with a driving cam protrudes into a corresponding recess of a gripper, which is so it is arranged that the milling cutter is fed to the clamping device in the correct position, d. H. that the driving cam protrudes into a corresponding recess on the milling spindle.

Gegenüber dem bekannten und allgemein üblichen Wechseln des Werkzeugs bei Wälzfräsmaschinen von Hand wird mit der Vorrichtung zum selbständigen Werkzeugwechsel nach der Erfindung eine ganze Reihe von Vorteilen erreicht wobei die Reihenfolge keineCompared to the known and generally usual changing of the tool in hobbing machines from Hand becomes a whole series with the device for independent tool change according to the invention of benefits achieved with the order none

ίο Wertung darstellt:ίο rating represents:

1) Längere Maschinenlaufzeiten bis ein manueller Eingriff erforderlich ist; der Zeitpunkt des manuellen Eingriffs ist in weiten Grenzen frei wählbar: 2) unterschiedliche Fräserdurchmesser können außerhalb der Maschine ermittelt und maschinenseitig berücksichtigt werden;1) Longer machine runtimes until manual intervention is required; the timing of the manual Intervention is freely selectable within wide limits: 2) Different cutter diameters can be outside determined by the machine and taken into account by the machine;

3) der Austausch der Fräsereinheit im Magazin erfordert weniger Aufwand an fachmännischer Arbeit an der Maschine;3) replacing the milling unit in the magazine requires less professional work at the machine;

4) die Verletzungsgefahr für das Bedienungspersonal ist geringer, das Austauschen !s* weniger anstrengend; 4) the risk of injury to the operating personnel is lower, replacing it! S * is less strenuous;

5) die Gefahr einer Werkzeugbeschädigung beim Werkzeugwechsel ist nahezu ausgeschlossen.5) the risk of tool damage when changing tools is almost eliminated.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, das in den F i g. 1 bis 4 dargestellt ist Es zeigtThe invention is described below on the basis of an exemplary embodiment which is shown in FIGS. 1 to 4 is shown It shows

F i g. 1 Beispiel einer Wälzfräsmasdrne. mit der Vorrichtung nach der Erfindung,F i g. 1 Example of a hobbing machine. with the device according to the invention,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung,F i g. 2 shows a longitudinal section through the device according to the invention,

F i g. 3 einen Querschnitt etwa längs der Linie HI-III, F i g. 4 ein stark vereinfachtes Schaltschema.F i g. 3 shows a cross section approximately along the line HI-III, FIG. 4 a greatly simplified circuit diagram.

In F i g. 1 ist eine Zahnrad-Wälzfräsmaschine gezeigt mit einer Vorrichtung zum Fräserwechsel nach der Erfindung. Das Werkstück 1, ein Stirnrad, das mit einem Wälzfräser 2 bearbeitet wird, ist mit Hilfe einer Spannvorrichtung 3 auf der Planscheibe 4 einer Werkstückspindel 5 aufgespannt. Die Werkstückspindel ist auf einer.· im Maschinengestell 6 verschiebbaren Werkstückschlitten drehbar gelagert Sie wird von einem Motor aus über ein Getriebe sowie über eine Übertragungswelle und ein Schneckengetriebe angetrieben. Diese Elemente sind bekannt und, da sie für die Erfindung nicht von Bedeutung sind, nicht gezeichnet mit Ausnahmen der mit 7 bezeichneten Übertragungswelle. Der Wälzfräser 2 ist in einem Shiftschlitten 8 drehbar gelagert. Der dazugehörige Fräskopf 9 ist um die Achse 10 (Fig.2) schwenkbar auf dem Frässchlitten 11 gelagert und zwar so, daß der Wälzfräser auf seine Zahnsteigung und den Schrägungswinkel der Werkstückzähne eingestellt werden kann. Mit Hilfe des Frässchlitten kann der Wälzfräser parallel zur Achse der Werkstückspindel verschoben werden (bei Maschinen mit Differentialgetriebe oder parallel zu den Werkstückzähnen (bei Maschinen, die nach dem sogenannten Grant-Verfahren arbeiten) Die Führung für den Frässchlitten be· findet sich auf deui Maschinengestell. Das Werkstück 1 oder seine Spannvorrichtung oder ein Spanndorn kann mittels eines Reitstockes 14 abgestützt werfen. Der Reitstock ist längsverschieblich antreibbar und festklemmbar auf einem Gegenhalterständer 15 gelagert, der auf einem Werkstückschlitten 16 aufgeschraubt ist oder mit diesem eine Einheit bildet. Zum Festspannen des Werkstücks auf der Planscheibe bzw. Werkstückspindel ist eine antreibbare Spanneinrichtung vorgese-In Fig. 1 shows a gear hobbing machine with a device for changing the milling cutter according to the invention. The workpiece 1, a spur gear with a Hob 2 is machined, is with the help of a clamping device 3 on the face plate 4 of a workpiece spindle 5 stretched. The workpiece spindle is on a workpiece slide that can be moved in the machine frame 6 rotatably mounted It is driven by a motor via a gear unit and a transmission shaft and a worm gear driven. These elements are known and considered essential to the invention are of no importance, not shown with the exception of the transmission shaft marked 7. The hob 2 is rotatably mounted in a shift slide 8. The associated milling head 9 is around the axis 10 (FIG. 2) mounted pivotably on the milling carriage 11 in such a way that the hob on its tooth pitch and the helix angle of the workpiece teeth can be adjusted. With the help of the milling slide, the hob can be parallel to the axis of the workpiece spindle shifted (on machines with differential gears or parallel to the workpiece teeth (for machines that use the so-called grant procedure work) The guide for the milling slide is on the deui machine frame. The workpiece 1 or its clamping device or a mandrel can throw supported by means of a tailstock 14. Of the The tailstock can be driven in a longitudinally displaceable manner and can be clamped on a counter-holder stand 15, which is screwed onto a workpiece slide 16 or forms a unit with it. For clamping of the workpiece on the faceplate or workpiece spindle, a drivable clamping device is provided.

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hen. Mit dem Werkstückschlitten 16 können der Durch- 2 ist eine Greifeinrichtung 36 auf einer Achse 35 dreh-hen. With the workpiece slide 16, the through 2 is a gripping device 36 rotatable on an axis 35

messer und die Zahntiefe des Werkstücks gewählt und fest aufgebracht. Die Achse ist parallel zur Frässpindelknife and the tooth depth of the workpiece selected and firmly applied. The axis is parallel to the milling spindle

eingestellt werden. Das Vorhandensein des Werkstück- 17 angeordnet und in zwei auf dem Fräskopf 9 befestig- ιcan be set. The presence of the workpiece 17 is arranged and fastened in two on the milling head 9

Schlittens 16 ist keine Voraussetzung für die Anwen- ten Lagerböcken 33,34 drehbar gelagert,Carriage 16 is not a requirement for the use of bearing blocks 33,34 rotatably mounted,

dung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Vorrich- s Die Greifeinrichtung besteht im wesentlichen aus ;■ ,application of the device according to the invention. The device consists essentially of: ■,

tung ist ebenso anwendbar bei Maschinen, bei denen die zwei auf einer Nase 40 längsverschiebbar und feststell-device is also applicable to machines in which the two on a nose 40 can be longitudinally displaced and locked.

Werkstückspindel und die Werkstück-Spanneinrichtun- bar, aber nicht für sich drehbar angeordneten Greifern .!Workpiece spindle and the workpiece clamping device cannot be used, but not for rotatable grippers.!

gen nicht quer zur Werkstückspindel 5 auf dem Maschi- 38,39, die in F i g. 2 nur vereinfacht dargestellt sind. In ~j gen not transversely to the workpiece spindle 5 on the machine 38,39, which is shown in FIG. 2 are shown only in a simplified manner. In ~ j

nengestell 6 verschiebbar sind und bei denen dafür der Trägem 41, 42 sind jeweils ein erstes und ein zweites |inner frame 6 are displaceable and in which the carriers 41, 42 are each a first and a second |

Fräskopf 9 zusätzlich quer zur Werkstückspindel ver- io Maulstück 43,44 auf einer Achse 45 beweglich zueinan-Milling head 9 additionally transversely to the workpiece spindle with mouthpiece 43, 44 movable to one another on an axis 45

schiebbar ist Tiefenvorschub, Längsvorschub, Drehung der angebracht. Eine Feder 46 sorgt dafür, daß die bei- U. Depth feed, longitudinal feed, rotation of the attached is slidable. A spring 46 ensures that the two U.

des Wälzfräsers und Rotation des Werkstücks werden den Maulstücke 43,44 zum Greifen aufeinander zu ge- |of the hob and rotation of the workpiece, the jaws 43, 44 are brought together for gripping

von einem Antriebsmotor 12 aus über ein im Prinzip drückt werden. Zum öffnen des von den beiden Maul- f, be pushed by a drive motor 12 via a in principle. To open the two mouths ,

bekanntes Getriebe angetrieben. Zum Shiften des Wälz- stücken gebildeten Greifers ist ein Hydraulikzylinder 47 ;?'well-known gear driven. A hydraulic cylinder 47;? '

fräsers ist ein weiterer Elektromotor, ein sogenannter is vorgesehen, der über bekannte und nicht dargestellte ,.milling cutter is another electric motor, a so-called is provided, which is known and not shown,.

Shiftmotor 13 vorgesehen, der über ein nicht gezeichne- Einrichtungen mit Drücköl versorgt wird. Wird die Zy- % Shift motor 13 is provided, which is supplied with pressure oil via a device not shown. If the Zy %

tes Getriebe und eine ebenfalls nicht gezeichnete linderkammer 48 beaufschlagt, drückt der Kolben 49 die ξ tes transmission and a also not shown Lindenkammer 48 acted upon, the piston 49 pushes the ξ

Schraubenspindel auf den Shiftschlitten einwirkt beiden Maulstücke auseinander und öffnet so den Grei- i Screw on the shift sled acting two jaw pieces apart and thus opening the grippers i Auf dem Fräskopf 9 ist die Vorrichtung zum selbstän- fer. Der beschriebene und in den Figuren mehr schema- IOn the milling head 9 is the device for self-driving. The described and in the figures more schematic I

digen Werkzeugwechsel aufgebaut (F i g. 2 und 3). Auf 20 ti ch dargestellte Aufbau der Greifer ist nicht an diese |final tool change built (Figs. 2 and 3). The structure of the gripper shown on Figure 20 is not adapted to this |

einem Lagerbock 20 od. dgl. ist ein drehbar antreibbarer Ausführung gebunden. Es sind auch alle anderen Arten |a bearing block 20 or the like is bound to a rotatably drivable version. So are all other types |

Werkzeugträger 21 angeordnet In der dargestellten von Greifern verwendbar, z. B. solche die zum öffnenTool carrier 21 arranged in the illustrated by grippers can be used, for. B. those to open Ausführung hat er Tragarme 22 zur Aufnahme von vier und Schließen hydraulisch oder pneumatisch betätigtExecution he has support arms 22 for receiving four and closing hydraulically or pneumatically operated Abwälzfräsern, es können aber auch mehr oder weniger werden, die von ihrer Bauart her für die Erfindung ge-Hobbing cutters, but there can also be more or less that are suitable for the invention in terms of their design

sein. Es sind drei neue Wälzfräser 23, 24, 25 in Werk- 25 eignet sind.be. There are three new hobs 23, 24, 25 in work 25 are suitable.

zeugaufnehmem 26 eingelegt der vierte, nach unten Die Maulstücke 43,44 sind jeweils so ausgebildet, daß gerichtete Werkzeugaufnehmer 26' ist frei. Die Werk- sie einen Abwälzfräser 2, 23,24, 25 an seitlichen zylinzeugaufnehmer 26,26' sind ungefähr U-förmig ausgebil- drischen Ansätzen oder an zylindrischen Ansätzen 51, det und halten die Wälzfräser durch Klemmung. Bei 52 eines Spanndorns 53 aufnehmen können. Derartige einem radialen Druck auf den jeweiligen Fräser in Rieh- 30 Spanndome sind bekannt und brauchen hier nicht näher , lung der öffnung des U weiten sie sich elastisch auf und beschrieben zu werden. Wenigstens einer der beiden ; geben den Fräser frei. Es können auch hydraulisch betä- Ansätze kann von einem Spanpelement, z. B. einer hytigte Haltevorrichtungen angewendet werden ähnlich draulischen Mutter 54, gebildet sein. An einem Ansatz den noch zu beschreibenden Greifern 38,39. In F i g. 2 ist ein Mitnehmernocken 56 vorhanden. Es wurde besind die Werkzeugaufnehmer 26,26' mit den Tragarmen 35 reits erwähnt daß die Greifer 38, 39 auf der Nabe 40 22 und der Nabe 21' einstückig ausgeführt Um den längsverschiebbar und feststellbar sind. Damit können Werkzeugträger universeller verwenden zu können, sie im Abstand zueinander entsprechend der Breite des können die Werkzeugaufnehmer auch auswechselbar Fräsers oder des Spanndoms und in der Stellung zum zu / ausgeführt und z. B. in entsprechenden Führungen an wechselnden Fräser 2 eingestellt werden. Das Feststelden Tragarmen befestigt sein. Die Achse 27 des Werk- 40 len kann in der einfachsten Form mit einer Klemmzeugträgers 21 verläuft mit radialem Abstand zur Fräs- schraube 55 erfolgen, es sind aber auch alle anderen spindel 17 bzw. zum Fräser 2 und bildet in der Projek- bekannten Mittel wie konische Spannringe usw. antion einen rechten Winkel mit diesem. Ein auf dem La- wendbar. Die Achse 35 und damit die Greifeinrichtung gerbock 20 angeordneter hydraulischer Zylinder 28 be- 36 ist um einen Winkel β und zusätzlich um einen Winwirkt über eine Zahnstange 29 mit freiem Rückhub und as kel α drehbar. Als Antrieb hierfür dient ein Drehkolben ein auf der Achse 27 sitzendes Ritzel 30 eine Drehung 57 oder eine andere geeignete Antriebseinrichtung, ζ. Β. des Werkzeugträgers 21 um jeweils eine Teilung δ der ein Hydromotor, dem ggf. noch ein Getriebe nachge-Werkzeugaufnehmer, im dargestellten Beispiel also um schaltet sein kann. Die Mitnahme der Greifeinrichtung 90°. Zur Sicherstellung des freien Rückhubes ist ein 36 wird mit einer Paßfeder 37 od. dgl. bewerkstelligt. Klemmrollenfreilauf 31 od. dgl. vorgesehen, der das Rit- 50 Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende. Der zel 30 in der Bewegungsrichtung 32 des Werkzeugträ- Abwälzfräser 2 ist zwischen Frässpindel 17 und Cegengers 21 mit der Achse 27 verklemmt beim Rückhub der lager 18 eingespannt zum Bearbeiten von Werkstücken Zahnstange 29 aber das Ritzel 30 von der Achse 27 löst 1. Der Werkzeugaufnehmer 26', der dem Fräser 2 am Eine Führung 20', die ebenfalls am Lagerbock 20 ange- nächsten steht ist frei, die anderen Werkzeugaufnehmer if bracht ist verhindert ein Durchbiegen der Zahnstange. 55 des Werkzeugträgers 21 sind mit neuen Fräsern 23,24, ίtool holder 26 inserted the fourth, downward The jaw pieces 43,44 are each designed so that directed tool holder 26 'is free. The work- they have a hob cutter 2, 23, 24, 25 on lateral cylinder mounts 26, 26 'are approximately U-shaped attachments or on cylindrical attachments 51, det and hold the hob by clamping. At 52 of a mandrel 53 can accommodate. Such a radial pressure on the respective milling cutter in Rieh- 30 clamping domes are known and do not need to be described in detail here, development of the opening of the U, they expand elastically and to be described. At least one of the two; release the router. It can also be used hydraulically. B. a hytigte holding devices are used similar to hydraulic nut 54, be formed. At one approach the grippers 38,39 to be described. In Fig. 2 there is a driver cam 56. The tool holder 26, 26 'with the support arms 35 has already been mentioned that the grippers 38, 39 on the hub 40 22 and the hub 21' are made in one piece. So that tool carriers can be used more universally, they can be spaced from one another according to the width of the tool holder can also be interchangeable milling cutter or clamping dome and in the position to / run and z. B. be set in appropriate guides on changing cutter 2. The Feststelden support arms will be attached. In the simplest form, the axis 27 of the tool can run with a clamping tool carrier 21 at a radial distance from the milling screw 55; conical clamping rings etc. antion a right angle with this. One on the reversible. The axis 35 and thus the gripping device of the hydraulic cylinder 28 arranged in the gerbock 20 can be rotated through an angle β and additionally through an angle α via a rack 29 with a free return stroke and as angle α . A rotary piston serves as the drive for this, a pinion 30 seated on the axis 27, a rotation 57 or another suitable drive device, ζ. Β. of the tool carrier 21 by a division δ in each case, which can be switched by a hydraulic motor, which may be followed by a gear-tool holder, in the example shown. The take-along of the gripping device 90 °. To ensure the free return stroke, a 36 is achieved with a feather key 37 or the like. Pinch roller freewheel 31 or the like. Provided, which the Rit- 50 The operation of the device is as follows. The zel 30 in the direction of movement 32 of the tool trays hobbing cutter 2 is clamped between the milling spindle 17 and Cegengers 21 with the axis 27 during the return stroke of the bearing 18 for processing workpieces rack 29 but the pinion 30 loosens from the axis 27 1. The tool holder 26 ', of the milling cutter 2 at a guide 20', which is also reasonable to the bearing block 20 is next is free, the other tool transducer is introduced if preventing bending of the rack. 55 of the tool carrier 21 are equipped with new milling cutters 23,24, ί

Eine Verriegelungseinrichtung 63 sorgt dafür, daß der 25 bestückt Die Greifeinrichtung 36 befindet sich in Werkzeugträger in der jeweiligen Stellung gehalten einer um den Winkel ec + β vom Fräser 2 entfernten _ wird und nicht etwa durch Reibungskräfte beim Zurück- Ruhestellung 60. Soll nun zu einem vorbestimmten Zeit- * ziehen der Zahnstange 29 wieder zurückgedreht wird punkt der Fräser 2 gewechselt werden, werden zunächst Diese Einrichtung besteht aus einem Hydraulikzylinder, 60 der Fräser und das Werkstück 1 durch Vergrößern des dessen Kolbenstange als Verriegelungsstift 64 in eine Achsabstandes, d h. durch Verschieben des Werkstückentsprechende Aussparung im Werkzeugträger ein- Schlittens 16 außer Eingriff gebracht Dann wird die greift Statt des Hydraulikzylinders ist auch eine Verrie- Greifeinrichtung 36 zum Fräser 2 hingeschwenkt Die gelung mit einem unter Federkraft stehenden Stift mög- beiden Greifer 38,39 werden geöffnet greifen über die lieh, der nur zum Drehen des Werkzeugträgers elektro- 65 zylindrischen Ansätze 51, 52 des Spanndoms 53 oder magnetisch zurückgezogen wird des Fräsers und werden wieder geschlossen. Sobald die Zwischen dem Werkzeugträger 21 und dem im Ar- Fräserspannung zwischen Frässpindel 17 und Gegenlabeitsbereich der Maschinen befindlichen Abwälzfräser ger 18 gelöst ist wird die Greifeinrichtung 26 um denA locking device 63 ensures that the 25 is equipped. The gripping device 36 is held in the tool holder in the respective position a distance away from the milling cutter 2 by the angle ec + β and not due to frictional forces when the rest position 60 is returned predetermined time * pull the rack 29 is turned back again point the milling cutter 2 will be changed first. By moving the workpiece, the corresponding recess in the tool carrier is brought out of engagement with a slide 16 About the borrowed, the only to rotate the tool carrier electro-cylindrical 65 lugs 51, 52 of the clamping mandrel 53 or magnetically withdrawn of the milling cutter and are closed again. As soon as the hobbing cutter 18 located between the tool carrier 21 and the hobbing cutter 18 located in the milling cutter clamping between the milling spindle 17 and the opposite working area of the machines is released, the gripping device 26 is moved around the

Winkel β hochgeschwenkt. Sie nimmt dabei den Fräser 2 aus dem Arbeitsbereich heraus und führt ihn dem freien Werkzeugaufnehmer 26' zu, der ihn an den seitlichen Ansätzen 51, 52 aufnimmt. Die beiden Greifer 38, 39 werden geöffnet und die Greifeinrichtung wird um den Winkel α in die Ruhestellung 60 weitergeschwenkt. Jetzt wird der Werkzeugträger 21 wie beschrieben um eine Teilung δ seiner Werkzeugaufnehmer 26 gedreht. Die Greifeinrichtung wird anschließend um den Winkel β + ix zum Arbeitsbereich der Maschine geschwenkt, wobei die Greifer nach einem dem Winkel α entsprechenden Weg den Fräser 23 in seinem Werkzeugaufnehmer greifen und geschlossen werden. Wenn die Greifeinrichtung dann noch den dem Winkel/?entsprechenden Weg zurückgelegt hat, befindet sich der Fräser 23 zwischender Frässpindel 17 und dem Gegenlager 18. Von diesen wird er aufgenommen und nach öffnen der beiden Greifer 38,39 gespannt. Alsdann wird die Greifeinrichtung leer wieder in die Ruhestellung 60 hochgeschwenkt. *"*Angle β swiveled up. In doing so, it takes the milling cutter 2 out of the work area and guides it to the free tool holder 26 ′, which receives it at the lateral extensions 51, 52. The two grippers 38, 39 are opened and the gripping device is pivoted further through the angle α into the rest position 60. The tool carrier 21 is now rotated by a pitch δ of its tool holder 26 as described. The gripping device is then pivoted through the angle β + ix to the working area of the machine, the grippers grasping the milling cutter 23 in its tool holder after a path corresponding to the angle α and being closed. When the gripping device has then covered the path corresponding to the angle, the milling cutter 23 is located between the milling spindle 17 and the counter bearing 18. It is picked up by these and clamped after the two grippers 38, 39 have opened. Then the gripping device is swiveled up again into the rest position 60 empty. * "*

Wenn nach einer vorbestimmten Anzahl von Bearbeitungszyklen der dann abgenutzte Fräser 23 ausgewechselt wurden soll, wiederholt sich der ganze Vorgang, wobei statt des Austausches des Fräsers 2 durch den neuen Fräser 23 der jetzt abgenutzte Fräser 23 durch den neuen Fräser 24 ersetzt wird.When the worn cutter 23 is replaced after a predetermined number of machining cycles should, the whole process is repeated, instead of replacing the cutter 2 by the new cutter 23 the now worn cutter 23 is replaced by the new cutter 24.

Um einen Fräser der Frässpindel 17 so zuführen zu können, daß der Mitnehmernocken 56 stellungsgerecht zu einer entsprechenden Ausnehmung 19 in der Frässpindel steht, ist durch bekannte und deshalb nicht näher gezeichnete Steuereinrichtungen sichergestellt, daß die Frä'.pindel immer in einer bestimmten Stellung stillgesetzt wird. Außerdem ist im Greifer 39 eine entsprechende Ausnehmung 50 zur Aufnahme des Mitnehmernockens 56 eingebracht, die — wenn die Greifeinrichtung nach unten geschwenkt ist — deckungsgleich mit der Ausnehmung 19 in der Frässpindel ist. Entsprechende Ausnehmungen 58 sind auch an den Werkzeughaltern 26 vorhanden.In order to be able to feed a milling cutter to the milling spindle 17 in such a way that the driver cam 56 is in the correct position to a corresponding recess 19 in the milling spindle is known and therefore not detailed Drawn control devices ensure that the Frä'.pindel always stopped in a certain position will. In addition, there is a corresponding recess 50 in the gripper 39 for receiving the driver cam 56 introduced which - when the gripping device is pivoted downwards - congruent with the recess 19 is in the milling spindle. Corresponding recesses 58 are also on the tool holders 26 available.

Um die Zähne des Fräsers möglichst über seine gesamte Länge ausnutzen zu können, sind die den Fräsern 2 antreibend spannenden Elemente wie Frässpindel 17 und Gegenlager 18 in bekannter Weise auf einem Shiftschlittcn 8 angeordnet, dessen Endstellungen 61, 62 in Fig.2 strichpunktiert angedeutet sind. Für ein ordnungsgemäßes Wechseln des Fräsers 2 ist es notwendig, den Shiftschlitten dazu immer in dieselbe Stellung zu bringen. Hierfür ist die Steuerung für die Verstellung des Shiftschlittens entsprechend auszulegen, damit der Shiftschlitten vor dem Fräserwechsel diese Stellung anfährt z. B. die Mittelstellung wie in F i g. 2 dargestellt. Selbstverständlich kann der Fräserwechsel auch in jeder anderen Stellung des Shiftschlittens erfolgen, wenn die Vorrichtung zum Fräserwechsel und die Steuerung des Shiftschlittens entsprechend aufeinander abgestimmt sind.In order to be able to use the teeth of the milling cutter as far as possible over its entire length, these are the milling cutters 2 driving exciting elements such as milling spindle 17 and counter bearing 18 in a known manner on a shift slide 8, the end positions 61, 62 of which are indicated by dash-dotted lines in FIG. For a proper To change the milling cutter 2, it is necessary to always move the shift slide to the same position bring. For this purpose, the control for the adjustment of the shift slide must be designed accordingly so that the Shift slide before the cutter change this position moves z. B. the middle position as in F i g. 2 shown. Of course, the cutter can also be changed in any other position of the shift slide if the The device for changing the milling cutter and the control of the shift slide are coordinated accordingly are.

In Fig.4 ist die Steuerung für den automatischen Fräserwechsel stark vereinfacht dargestellt Bei jedem Werkstückwechsel betätigt der vom Abwälzfräser 2 wegbewegte Werkstückschlitten 16 einen Schalter 65, ω der ein entsprechendes Signal an ein Zählwerk 66 gibt Nach einer vorgegebenen Anzahl von Werkstückwechseln wird die den selbständigen Arbeitsablauf der Maschine steuernde Maschincsteuerung 67 vorübergehend ab- und eine selbständige Ablaufsteuerung 68 für den Werkzeugwechsel eingeschaltet Von dieser Steuerung aus werden in entsprechender Reihenfolge und teilweise mehrmals der Shiftrnotor 13. der Drehkolben 57 für die Schwenkbewegung der Greifeinrichtung 36, die Hydraulikzylinder 47 für das öffnen und Schließen der Greifer-Maulstücke 43, 44, die Spanneinrichtungen 17, 18 für den Fräser, die Verriegelungseinrichtung 63 und der Hydraulikzylinder 28 für das Drehen des Werkzeugträgers 21 betätigt und schließlich die Maschinensteuerung 67 wieder eingeschaltet. In Fig.4 the control for the automatic Cutter change shown in a very simplified way With every workpiece change, the hob 2 The workpiece carriage 16 moved away has a switch 65, ω which sends a corresponding signal to a counter 66 After a specified number of workpiece changes, the machine becomes the independent work flow controlling machine control 67 temporarily and an independent process control 68 for the tool change is switched on. From this control, and in the appropriate order partially several times the shift motor 13. the rotary piston 57 for the pivoting movement of the gripping device 36, the hydraulic cylinders 47 for opening and closing the gripper jaws 43, 44, the clamping devices 17, 18 for the milling cutter, the locking device 63 and the hydraulic cylinder 28 for rotating the tool carrier 21 actuated and finally the machine control 67 switched on again.

Die nacheinander zum Einsatz gelangenden Fräser haben in der Regel nicht die gleichen Abmessungen, insbesondere Durchmesser. Da beim selbständigen Werkzeugwechsel eine manuelle Änderung der Maschineneinstellung nicht möglich ist, mit der die unterschiedlichen Fräserabmessungen ausgeglichen werden können, sind an der Maschine Einrichtungen für eine digitale oder andersartige Dateneingabe vorgesehen. Die in den Werkzeugträger 21eingelegten neuen Fräser 23,24, 25 werden vorher vermessen. Das Messen erfolgt außerhalb der Maschine. Die ermittelten Werte, d. h. insbesondere die Durchmesser, werden mit den EinrichtiincvAn AQ jn /ji£ MäSChinCnStCÜCrüil** 67 5!n*^TS^fT**^^or* »W/% sie gespeichert werden, um nach dem Fräserwechsel selbständig eine entsprechend korrigierte Werkstuckzustellung zu erreichen. Vom Motor 12 wird über das nur durch ein Zahnrand symbolisch dargestellte Getriebe 70 die Spindel 7 mehr oder weniger lange angetrieben und damit der Werkstückschlitten 16 dem Werkzeug mehr oder weniger weit genähert, um die Differenz des neuen Fräsers 23 gegenüber dem ausgewechselten Fräser 2 auszugleichen.The milling cutters that are used one after the other generally do not have the same dimensions, in particular the diameter. Since a manual change of the machine setting, with which the different milling cutter dimensions can be compensated for, is not possible with an independent tool change, devices for digital or other data input are provided on the machine. The new milling cutters 23, 24, 25 inserted into the tool carrier 21 are measured beforehand. The measurement takes place outside the machine. The values obtained, ie in particular the diameters are! N * ^T S ^f ** ^ ^or "% they are stored with the Einrich tiincvAn AQ jn / ji £ MäSChinCnStCÜCrüil ** 67 * 5 W / to independently after the cutter changes correspondingly to achieve corrected workpiece delivery. The spindle 7 is driven more or less long by the motor 12 via the gear 70 symbolically represented only by a tooth edge and thus the workpiece slide 16 comes closer or less close to the tool in order to compensate for the difference between the new milling cutter 23 and the replaced milling cutter 2.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das in den Figuren z. T. stark vereinfacht dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es sind auch andere Ausführungen denkbar. Diese sollen im Umfang der Ansprüche mit geschützt sein.Of course, the invention is not based on the z. T. greatly simplified embodiment shown limited, but other designs are also conceivable. These should be within the scope of the claims be protected with.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Vorrichtung zum selbständigen Werkzeugwechsel bei Wälzfräsemaschinen, insbesondere solchen, die mit Einrichtungen wie z. B. Nockensteuerungen, Zählwerken, Hydraulikspannern, Shifteinrichtungen usw. ausgerüstet sind, die einen selbständigen Arbeitsablauf für eine beliebige oder eine vorbestimmte Anzahl von Werkstücken ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß ein um eine senkrecht zur Fräserachse und in radialem Abstand zu dieser verlaufende Achse (27) drehbar antreibbarer Werkzeugträger (21) vorhanden ist, der wenigstens zwei, vorzugsweise aber drei bis sechs gleichmäßig an seinem äußeren Umfang verteilte Werkzeugaufnehmer (26) aufweist, wobei die Achsen der von den Werkzeugaufnehmern aufgenommenen Werkzeuge (Wälzfräser 22,23,24) alle in einer Ebene liegen, »nd daß eine ortsfeste, um eine parallel zur Fräseracfe^s schwenkbare Greifeinrichtung (36) dem Werkzeugträger (21) den jeweils auszuwechselnden Abwälzfräser (2) aus dem Arbeitsbereich der Wälzfräsmaschine zuführt und einen neuen Abwälzfräser (23) entnimmt, den sie dem Arbeitsbereich der Maschine zuführt1. Device for independent tool change in hobbing machines, especially those that are equipped with facilities such. B. cam controls, counters, hydraulic clamps, shift devices, etc. are equipped, which allow an independent workflow for any or a predetermined number of workpieces, characterized in that one around a perpendicular to the cutter axis and at a radial distance to this extending axis (27) rotatably drivable tool carrier (21) is present, which has at least two, but preferably three to six tool holders (26) evenly distributed on its outer circumference, the axes of the The tools (hob cutters 22, 23, 24) received by the tool holders are all in one plane, »nd that one is stationary, one parallel to the Fräseracfe ^ s pivotable gripping device (36) dem Tool carrier (21) feeds the hobbing cutter (2) to be replaced from the working area of the hobbing machine and a new hobbing cutter (23), which it feeds into the working area of the machine

Z Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifeinrichtung aus zwei zusammengehörenden Greifern (38,39) besteht, die im Abstand zueinander verstellbar auf einer gemeinsamen Nabe (40) angeordnet sind und den jeweiligen Abwälzfräser an seitlichen, zylinderischen Ansätzen oder an einem beiderseits überstehenden, den Abwälzfräser tragenden Spanndorn (53) aufnimmt. Z Device according to claim 1, characterized in that the gripping device consists of two grippers (38, 39) which belong together and which are arranged on a common hub (40) so that they can be adjusted at a distance from one another, and the respective hobbing cutters on lateral, cylindrical attachments or on both sides receives protruding, the hob bearing mandrel (53).

3. Vorrichtung nach Anspri Λ 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifeinrichtung (36) mit bekannten Mitteln, z. B. einem hydraulischen Drehkolben (37) oder einem Hydraulikmotor, um den erforderlichen Schwenkwinkel (λ, β) drehbar und umsteuerbar angetrieben ist3. Device according to Anspri Λ 1 or 2, characterized in that the gripping device (36) with known means, for. B. a hydraulic rotary piston (37) or a hydraulic motor to the required pivot angle (λ, β) rotatably and reversibly driven

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Werkzeugträger (21) und die Greifeinrichtung (36) sowie die sie tragenden und antreibenden Einrichtungen auf dem Fräskopf der Wälzfräsmaschine angeordnet und mit diesem um eine quer zur Frässpindel (17) gerichtete Achse (10) schwenkbar sind.4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that both the tool carrier (21) and the gripping device (36) and the devices carrying and driving them on the Arranged milling head of the hobbing machine and with this around a transverse to the milling spindle (17) Axis (10) are pivotable.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Werkzeugaufnehmer (26) und die Greifeinrichtung (36) jeweils wenigstens eine Ausnehmung (50,58) aufweist, in die ein Mitnehmernocken (56) od. dgl. des Abwälzfräsers bei der Aufnahme ragt, wobei diese Ausnehmungen derart angeordnet sind, daß ein neuer Abwälzfräser (23) gleichartigen Ausnehmungen (19) an der Frässpindel il7) stellungsgerecht zugeführt wird bzw. daß ein auszuwechselnder Fräser den Ausnehmungen (58) am Werkzeugaufnehmer (26) stellungsgerecht zugeführt wird.5. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that each tool holder (26) and the gripping device (36) each has at least one recess (50, 58) into which a driver cam (56) or the like of the hob cutter in the The receptacle protrudes, these recesses being arranged in such a way that a new hob (23) Similar recesses (19) on the milling spindle il7) is fed in the correct position or that a milling cutter to be replaced is fed to the recesses (58) on the tool holder (26) in the correct position.