Beschreibung Werkzeugmaschine Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit zumindest zwei Werkstückspindeln gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 Aus der DE 196 52 460 Cl ist eine Werkzeugmaschine mit mehreren Spindeln bekannt, bei der zwei einander zugeordnete Spindeln jeweils auf einem Schlitten geführt sind, wobei der eine Schlitten von einem rahmenartig aufgebauten äußeren Schlitten umschlossen ist. Jeder der Spindeln ist ein Werkzeugträger zugeordnet, der Werkzeuge zur Bearbeitung der in den Spindeln gespannten Werkstücke enthält. Die Spindeln lassen sich entlang Horizontalführungen in eine Übergabeposition verfahren, in der die in den beiden Spindeln zu spannenden Werkstücke von einem Beladeband aufgenommen werden können.

Bei dieser bekannten Werkzeugmaschine wird das jewei- lige Werkstück in der zugeordneten Spindel fertig bearbeitet, d. h. durch die beiden Spindeln mit ineinander verschachtelten Schlitten werden zwei Werkstücke parallel bearbeitet. Bei einer Folgebearbeitung und dem dabei erforderlichen Umspannen der Werkstücke müßte ein eigenes Handlingsgerät eingesetzt werden, um das Werkstück von der einen Spindel an die andere zu übergeben.

In der DE 197 53 898 AI ist eine als Vertikal-Drehma- schine ausgeführte Werkzeugmaschine bekannt, bei der zwei Spindelkästen in Horizontalrichtung verfahrbar angeordnet sind. Die Spindeln sind um 180° zueinander versetzt ange- ordnet, so daß durch eine Spindel ein zu bearbeitendes Werkstück aufgenommen, teilbearbeitet und anschließend an

die andere Spindel zur Weiterbearbeitung übergeben werden kann. Diese zweite Spindel ist dann ihrerseits in eine Werkstückübergabeposition verfahrbar, in der das fertig bearbeitete Werkstück mittels eines Handlingsgerätes ent- nommen und auf einer Werkstücktransporteinrichtung abge- setzt wird.

Auch bei dieser Lösung ist ein Handlingsgerät erforderlich, um das Werkstück von der einen Spindel abzunehmen und auf der Werkstücktransporteinrichtung abzusetzen. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Lösung ist, daß die Werkzeugmaschine sehr lang baut, da die Horizontalführungen der Spindeln praktisch hintereinander liegend in einer Ebene ausgebildet werden müssen und das Beladeband und die Werkstücktransporteinrichtung an entgegengesetzten Endabschnitten der Werkzeugmaschine angeordnet werden müssen.

Ein weiterer wesentlicher Nachteil dieser bekannten Lösung ist darin zu sehen, daß bei komplexen Zerspanungsaufgaben unter Umständen eine zweite Werkzeugmaschine nachgeschaltet werden muß, in der ein weiterer Bearbeitungsschritt vorgenommen wird. In diesem Fall muß ein weiteres Handlingsgerät vorgesehen werden, über das das teilbearbeitete Werkstück von der einen Werkzeugmaschine an die zweite, nachgeschaltete Werkzeugmaschine übergeben wird.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine zu schaffen, die bei einfachem und kompaktem Aufbau eine Bearbeitung komplexer Werkstücke ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch eine Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß hat die Werkzeugmaschine zumindest drei Werkstückspindeln, wobei eine mittlere, zweite Werkstückspindel um 180° versetzt zu den beiden anderen Werkstückspindeln angeordnet ist. Die drei Werkstückspindeln sind derart relativ zueinander verfahrbar, daß das Werkstück von einer ersten Werkstückspindel an die zweite, mittlere Werkstückspindel und von dieser an die dritte Werkstückspindel übergebbar ist. D. h., erfindungsgemäß wird kein Handlingsgerät benötigt, um die teil-oder fertigbearbeiteten Werkstücke von der einen Spindel an die Spindel der nächsten Bearbeitungsstation zu übergeben. Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine kann daher äußerst einfach und mit geringem Bauraum ausgeführt werden, so daß eine sehr kom- pakte und leisungsfähige Werkzeugmaschine realisierbar ist. Vorzugsweise ist jeder der Spindeln ein Werkzeugträger zugeordnet. Unter"180° versetzt"wird dabei eine Orientierung der Spindeln verstanden, bei der das Werkstück beispielsweise einmal von oben und bei der anderen Spindel von unten gespannt ist.

Die Werkzeugmaschine ist besonders kompakt aufgebaut, wenn die Führungen der drei Werkstückspindeln etwa u- förmig zueinander angeordnet werden. Dabei können bspw. zwei der Führungen im Abstand zueinander und eine quer dazu angeordnet werden. Bei der letztgenannten Variante wird es bevorzugt, wenn die zweite, um 180° zu den anderen versetzte Werkstückspindel auf der quer verlaufenden Führung gelagert ist.

Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Beladeband im Abstand zu der Führung der zweiten Werkstückspindel und quer zu den Führungen der beiden anderen Werkstückspindeln angeordnet, wobei letztere derart ausgebildet sind, daß die jeweilige Werkstückspindel zwischen dem Beladeband und der

Werkstückübergabeposition zur zweiten Werkstückspindel verfahrbar ist. Bei dieser Lösung wird das zu bearbeitende Werkstück somit mit einer Spindel vom Beladeband abgenommen, nach einer Teilbearbeitung an die um 180° versetzte, zweite Werkstückspindel übergeben und nach erfolgter Teilbearbeitung an die weitere, dritte Werkstückspindel übergeben und von dieser wieder auf dem Beladeband abgesetzt.

Die der jeweiligen Werkstückspindel zugeordneten Werkzeugträger werden vorteilhafter Weise im Bereich zwi- schen dem Beladeband und der Werkstückübergabeposition oder-bei der quer angeordneten Führung-im Bereich zwischen den beiden Werkstückübergabepositionen angeordnet ist.

Zur Bearbeitung von gekrümmten Flächen wird zumindest eine der Werkstückspindeln verschwenkbar ausgebildet.

Die Werkzeugträger können als Einzel-oder Doppelspindel, bspw. als Frässpindel, Bohrkopf, Schleifkopf oder als Revolverkopf ausgeführt sein.

Jede der Werkstückspindeln wird auf einem Schlitten geführt, der in Horizontal-und Vertikalrichtung verfahrbar ist.

Die Werkzeugmaschine läßt sich besonders kompakt aus- bilden, wenn die beiden parallel angeordneten Werkstück- spindeln an einem Oberbau geführt sind, der auf einem Maschinenbett abgestützt ist, das die Führung der zweiten Werkstückspindel trägt.

Bei der vorgenannten Variante wird der der zweiten Werkstückspindel zugeordnete Werkzeugträger vorzugsweise am Oberbau gelagert.

Die Führung für die zweite Werkstückspindel verläuft - in Vertikalrichtung gesehen-unterhalb der Führungen der beiden anderen Werkstückspindeln und kreuzt diese im Abstand, so daß die beiden Übergabepositionen in den beiden Kreuzungsbereichen ausgebildet sind.

Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine läßt sich besonders vorteilhaft zur Bearbeitung von Gleichlaufgelenken, insbesondere der Nabe eines Gleichlaufgelenkes verwenden.

Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen : Figur 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine mit drei Werkstückspindeln ; Figur 2 eine Draufsicht auf die Werkzeugmaschine aus Figur 1 und Figur 3 eine Seitenansicht der Werkzeugmaschine aus Figur 1 In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfin- dungsgemäßen Werkzeugmaschine 1 mit drei Werkstückspindeln 2,4,6 dargestellt.

Die in Figur 1 unten liegende, zweite Werkstückspindel 4 ist auf einem X-Schlitten 12 gelagert, der entlang von Horizontalführungen 14 in X-Richtung verfahrbar ist. Die Horizontalführungen 14 sind an einer

Seitenfläche eines Maschinenbetts 16 befestigt. Falls erforderlich, kann die Werkstückspindel 4 auch auf einem in Vertikalrichtung verfahrbaren Schlitten gelagert sein.

Auf diesem Maschinenbett 16 ist ein Oberbau 18 angeordnet, der gemäß der in Figur 2 dargestellten Draufsicht quer zu den Horizontalführungen 14 der Werkstückspindel 4 verläuft.

Die beiden eingangs genannten Werkstückspindeln 2,6 (erste und dritte Spindel) sind an Parallelflächen 20,22 des Oberbaus 18 geführt. Dabei ist an der Parallelfläche 22 (rechts in Figur 1) eine weitere Horizontalführung 24 ausgebildet, entlang der ein X-Schlitten 26 der ersten Werkstückspindel 2 in Horizontalrichtung (senkrecht zur Zeichenebene in Figur 1) verfahrbar ist. Auf dem X- Schlitten 24 sind Vertikalführungen 28 angeordnet, auf denen ein die Werkstückspindel 2 tragender Y-Schlitten angeordnet ist. Die Lagerung der weiteren dritten Werkstückspindel 6 erfolgt in entsprechender Weise über einen Kreuzsupport mit an der Parallelfläche 20 befestigten Horizontalführungen 32, einem darauf geführten X-Schlitten 34, auf diesen angeordneten Vertikalführungen 36 und einen die Werkstückspindel 6 tragenden Y-Schlitten 38.

Der Vorschub der X-und Y-Schlitten erfolgt jeweils bspw. über einen Linearantrieb (Y-Achse) und 42 (X-Achse) oder einen Kugelgewindetrieb und Vorschubmotoren 40, wobei diese Bezugszeichen der Einfachheit halber lediglich bei der dritten Werkstückspindel 6 eingezeichnet sind. Wie insbesondere aus der Darstellung gemäß Figur 1 entnehmbar ist, ist die zweite Werkstückspindel 4 um 180° versetzt zu den beiden Werkstückspindeln 2,6 angeordnet, so daß ein einzuspannendes Werkstück, bspw. eine Nabe eines

Gleichlaufgelenkes durch die Werkstückspindel 4 von unten gehalten wird, während die beiden anderen Werkstück- spindeln 2 und 6 das Werkstück von oben (Ansicht nach Figur 1) halten.

Die Werkstückspindeln 2,4 und 6 sind bei dem darge- stellten Ausführungsbeispiel als Schwenkspindeln ausge- führt. Dabei ist jeweils eine Spindel 44 der Werkstückspindel 2 in einem Schwenkrahmen 46 gelagert und mittels einer Schwenkvorrichtung 48 um eine Schwenkachse 50 verschwenkbar. In den Figuren 1 und 3 sind unterschiedliche Schwenkstellungen der Spindel 44 darge- stellt. Die Spindel 44 läßt sich über eine Kupplung in vorbestimmten Drehpositionen festlegen. Der Grundaufbau dieser schwenkbaren Spindel ist bspw. in der Patentanmeldung DE 199 04 577 AI der Anmelderin offenbart, so daß hinsichtlich Details derartiger schwenkbarer Spindeln der Einfachheit halber auf diese Druckschrift verwiesen wird. Selbstverständlich können auch andere Konstruktionen als die in der DE 199 04 577 AI beschriebene eingesetzt werden.

An der sich zwischen den beiden Parallelflächen 20, 22 erstreckenden Stirnfläche 51 ist ein Revolverkopf 52 gelagert, der entlang von Führungen 54 in Vertikalrichtung (Ansicht nach Figur 1) verfahrbar ist.

Der Revolverkopf 52 trägt eine Vielzahl von Werkzeugen, über die eine spanabhebende Bearbeitung, bspw. eine Drehbearbeitung des in die Werkstückspindel 4 eingespannten Werkzeuges möglich ist.

An sich im Abstand zu den Parallelflächen 20,22 er- streckenden Seitenwandungen 56 des Maschinenbetts 16 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel Fräs-oder Bohrköpfe 60,62 gelagert, in die ein Fräs-bzw.

Bohrwerkzeug eingespannt ist. Die Fräsköpfe 60, 62

können ebenfalls in Vertikalrichtung verfahrbar ausgebildet sein.

Wie insbesondere aus der Draufsicht gemäß Figur 2 hervorgeht, ist der Werkzeugmaschine 1 ein Beladeband 64 und ein Entladeband 66 zugeordnet, über die die zu bearbeitenden Werkstücke der Werkzeugmaschine zugeführt bzw. von dieser abgeführt werden können. Im Maschinenbett ist desweiteren eine Einrichtung zur Späneabfuhr ausgebildet, über die die bei der Bearbeitung des Werkstückes an den drei Bearbeitungsstationen anfallenden Späne abgeführt werden. In den Figuren 2 und 3 ist noch ein an der Rückseite der Werkzeugmaschine angeordneter Schaltschrank 70 angedeutet.

Zur Bearbeitung eines auf dem Beladeband 64 angeordneten Werkstückes wird die erste Werkstückspindel 2 in der Darstellung gemäß Figur 2 durch Ansteuerung des X-Schlittens 26 in der Darstellung gemäß Figur 2 nach links bewegt, bis die Werkstückspannvorrichtung 72 axial mit Bezug zum Werkstück ausgerichtet ist. Anschließend wird durch Vorschub des Y-Schlittens 30 nach unten das Werkstück in die Werkstückspannvorrichtung 72 eingeführt und gespannt. Die Werkstückspindel 2 wird durch entsprechende Ansteuerung des X-Schlittens 26 und des Y- Schlittens 30 in seine Bearbeitungsposition mit Bezug zu dem das Werkzeug tragenden Kopf 60 gebracht, so daß je nach Ausbildung des Kopfes 60, eine Dreh-, Fräs-, Bohr- oder Schleifbearbeitung des Werkstückes erfolgen kann.

Nach Beendigung dieser Teilbearbeitung wird die erste Werkstückspindel 2 in die in Figur 2 dargestellte Übergabeposition verfahren. In dieser Übergabeposition ist die am Maschinenbett 16 geführte zweite Werk- stückspindel 4 koaxial zur ersten Werkstückspindel 2 ausgerichtet, so daß das Werkstück durch Verfahren des Y-

Schlittens 30 der ersten Werkstückspindel 2 in die Werkstückspannvorrichtung 72 der zweiten Werkstückspindel 4 eingesetzt und dann gespannt werden kann. D. h., bei dieser Übergabe wird das Werkstück zunächst von der ersten Werkstückspindel 2 von oben gehalten und anschließend, nach erfolgter Übergabe von der um 180° versetzten zweiten Werkstückspindel 4 von unten gehalten.

Nach dem Herausfahren der Werkstückspindel 2 aus dem Kollisionsbereich wird die zweite Werkstückspindel 4 in ihre in Figur 1 dargestellte Bearbeitungsposition mit Bezug zum Revolverkopf 52 ausgerichtet. Durch Ansteuern des Revolverkopfs 52 werden unterschiedlich Werkzeuge, bspw. Drehwerkzeuge in ihre Bearbeitungsposition gebracht, wobei bei dem in Figur 1 dargestellten Ausfüh- rungsbeispiel der Vorschub in Y-Richtung (vertikal) durch Verfahren des Revolverkopfs 52 und der Vorschub in X- Richtung (horizontal) durch Verfahren der Werkstückspindel 4 entlang der Führungen 14 erfolgt.

Nach Beendigung der Teilbearbeitung mit den in den Revolverkopf 52 eingespannten Werkzeugen wird die zweite Werkstückspindel 4 entlang der Horizontalführungen 14 in der Darstellung gemäß Figur 1 nach links bewegt. Die dritte Werkstückspindel 6 wird gleichzeitig oder zuvor in der Darstellung gemäß Figur 2 nach rechts in ihre Übergabeposition gefahren, so daß die Spindelachsen koaxial zueinander angeordnet sind. Anschließend wird durch Verfahren des Y-Schlittens 38 der dritten Werkstückspindel 6 und durch Betätigen der Werkstücks- pannvorrichtung das Werkstück von der zweiten Werkstückspindel 4 an die dritte Werkstückspindel 6 übergeben, die das Werkstück dann wieder von oben her spannt. Im nächsten Fertigungsschritt wird die dritte Werkstückspindel 6 entlang der Horizontalführungen 32 in die in Figur 2 dargestellte Bearbeitungsposition verfahren, in der das Werkstück mit Bezug zum Kopf 60

ausgerichtet ist. Über diesen Kopf 60 erfolgt dann die abschließende Bearbeitung des Werkstückes. Anschließend wird die dritte Werkstückspindel 6 entlang der Horizontalführungen 32 in der Darstellung gemäß Figur 2 nach links verfahren und das fertig bearbeitete Werkstück durch Verfahren des Y-Schlittens 38 und Ansteuern der Werkstückspannvorrichtung 72 auf dem Entladeband 66 abgesetzt-ein neuer Bearbeitungszyklus kann beginnen.

Bei dem in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausfüh- rungsbeispielen sind die Werkstückspindeln 2,4 und 6 jeweils als schwenkbare Spindeln ausgeführt. Selbstver- ständlich können auch einfache, unverschwenkbare Spindeln eingesetzt werden. Anstelle der im vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel als Bohr-oder Fräsköpfe 60,62 ausgeführten Werkzeugträger können auch mehrspindlige Versionen, Schleifköpfe, feststehende Werkstückträger etc. eingesetzt werden. Selbstverständlich kann umgekehrt auch anstelle des Revolverkopfes ein Kopf 60 gemäß den vorbeschriebenen Ausführungen eingesetzt werden.

Die Spindelachsen müssen erfinungsgemäß nicht vertikal ausgerichtet sein. Prinzipiell ist es auch möglich, die Spindelachsen beispielsweise in Horizontalrichtung anzuordnen.

Das neue Werkzeugmaschinenkonzept ermöglicht eine äu- ßerst flexible Bearbeitung hochkomplexer Werkstücke, wobei die etwa u-förmige Anordnung der Horizontalführungen für die drei Werkstückspindeln einen sehr kompakten Aufbau ermöglicht. Da zur Übergabe der Werkstücke zwischen den einzelnen Bearbeitungsstationen keinerlei Handlingsgeräte erforderlich sind, kann die Werkzeugmaschine vergleichsweise einfach aufgebaut werden.

Offenbart ist eine Werkzeugmaschine mit drei Werkstückspindeln, von denen eine Werkstückspindel um 180° versetzt zu den beiden anderen Werkstückspindeln angeordnet ist. Die Führungen der Werkstückspindeln sind derart ausgebildet, daß das zu bearbeitende Werkstück direkt von einer Werkstückspindel an die benachbarte Werkstückspindel übergeben werden kann.

Bezugszeichenliste: 1 Werkzeugmaschine 70 Schaltschrank 2 erste Werkstückspindel 72 Werkstückspann- 4 zweite Werkstückspindel vorrichtung 6 dritte Werkstückspindel 12 X-Schlitten 14 Horizontalführungen 16 Maschinenbett 18 Oberbau 20 Parallelflächen 22" 24 Horizontalführung (2) 26 X-Schlitten (2) 28 Vertikalführungen (2) 30 Y-Schlitten (2) 32 Horizontalführungen (6) 34 X-Schlitten (6) 36 Vertikalführungen (6) 38 Y-Schlitten (6) 40 Vorschubmotor (Y) 42 Vorschubmotor (X) 44 Spindel 46 Schwenkrahmen 48 Schwenkeinrichtung 50 Schwenkachse 51 Stirnfläche 52 Revolverkopf 54 Führungen 56 Seitenwandung 58" 60 Fräskopf 62" 64 Beladeband 66 Entladeband 68 Einrichtung zur Späneabfuhr