(57)【要約】      （修正有）【課題】同様の機能性を有するがより安価に構築される工作機械を提供すること。【解決手段】それぞれ第１の機能支持ユニット１及び第２の機能支持ユニット１１の移動性を画定する少なくとも２つの移動軸２、１０を有する工作機械において、第１の機能支持ユニット１だけが、その独自のサーボ駆動を提供され、一方、第２の機能支持ユニット５は、係合状態と分離状態との間で切り替え可能であるカプラ・ユニット１３を通して第１の機能支持ユニット１の移動によって駆動される。【選択図】図１
2008023703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、第１及び第２の移動軸（２、７）と、制御値に応答する駆動モータによって動力が与えられる第１の変位アクチュエータ・ユニットによって、前記第１の移動軸（２）に対応する第１の変位経路に従って前記ベースに対する移動を可能にされる第１の機能支持ユニット（１；２４）と、第２の変位アクチュエータ・ユニットによって、第２の移動軸（７）に対応する第２の変位経路に従って移動可能な第２の機能支持ユニット（５；２６）とを備え、前記第２の変位アクチュエータ・ユニットは、係合状態と分離状態との間で切り替え可能な第１のカプラ・ユニット（１３；３２）を備え、前記第２の変位アクチュエータ・ユニットは、駆動入力セクションも備え、前記駆動入力セクションは、前記第１のカプラ・ユニット（１３；３２）の係合状態で、前記第１の機能支持ユニット（１；２４）が前記第１の移動軸に対応する変位経路に沿って移動されるとき、前記第１の機能支持ユニット（１；２４）の前記移動によって駆動可能であり、前記第２の変位アクチュエータ・ユニットは、さらに駆動出力セクションを備え、前記駆動出力セクションは、前記駆動入力セクションによって駆動され、且つその第２の変位経路に沿って前記第２の機能支持ユニット（５；２６）の前記移動を駆動することを特徴とする工作機械。
【請求項２】
前記第１の移動軸（２）は、線形移動の軸であることを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
【請求項３】
前記第２の変位アクチュエータ・ユニットは、第２のカプラ・ユニット（１４；３３）を備え、前記第２のカプラ・ユニット（１４；３３）は、前記第２の変位アクチュエータ・ユニットが所定位置に固定される係合状態と、第２の変位アクチュエータ・ユニットが移動を駆動するために解放される分離状態との間で、前記第１のカプラ・ユニット（１３；３２）の反対の向きに切り替え可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の工作機械。
【請求項４】
前記第２の変位アクチュエータ・ユニットの前記駆動入力セクション及び前記駆動出力セクションは、その長手方向軸が、前記線形移動の軸（２）に平行に延びる堅固なロッド（１２）の軸方向に離間された部分であることを特徴とする請求項２又は３に記載の工作機械。
【請求項５】
前記第１のカプラ・ユニット（１３）は、クランピング要素を備え、前記駆動入力セクションを形成する前記ロッド（１２）の前記部分は、前記第１のカプラ・ユニット（１３）の前記係合状態で堅くクランピング可能であることを特徴とする請求項４に記載の工作機械。
【請求項６】
前記第１のカプラ・ユニット（１３）は、前記第１の機能支持ユニット（１）上に固定取り付け状態で保持されることを特徴とする請求項５に記載の工作機械。
【請求項７】
前記第２のカプラ・ユニット（１４）は、クランピング要素を備え、前記駆動出力セクションを形成する前記ロッド（１２）の前記部分は、前記第２のカプラ・ユニット（１４）の前記係合状態で堅くクランピング可能であることを特徴とする請求項３及び請求項４から６までのいずれか一項に記載の工作機械。
【請求項８】
前記第２のカプラ・ユニット（１４）は、前記ベースに固定取り付け状態で保持されることを特徴とする請求項７に記載の工作機械。
【請求項９】
前記第２の変位アクチュエータ・ユニットの前記駆動入力セクション及び前記駆動出力セクションは、ピストン・シリンダ・ユニットによってそれぞれ形成され、前記ピストン・シリンダ・ユニットは、圧力媒体によって作動され、そのピストンは、それぞれシリンダ（２８、２９）から突出するピストン・ロッド（３０、３６）に接続され、各シリンダ内の前記ピストンによって互いから分離された室は、前記２つのピストン・シリンダ・ユニット間に延びる圧力流体導管（３４、３５）によって他方のシリンダのそれぞれの室に接続されることを特徴とする請求項２又は３に記載の工作機械。
【請求項１０】
前記ピストン・シリンダ・ユニットを作動する前記圧力媒体は、流体圧力媒体であることを特徴とする請求項９に記載の工作機械。
【請求項１１】
前記駆動入力セクションを形成する前記ピストン・シリンダ・ユニットの前記ピストン・ロッド（３０）は、前記線形移動の軸に平行に延びることを特徴とする請求項９又は１０に記載の工作機械。
【請求項１２】
前記第１のカプラ・ユニット（３２）は、クランピング要素を備え、前記駆動入力セクションを形成する前記ピストン・シリンダ・ユニットの前記ピストン・ロッド（３０）は、前記第１のカプラ・ユニット（３２）の前記係合状態で堅くクランピング可能であることを特徴とする請求項９から１１までのいずれか一項に記載の工作機械。
【請求項１３】
前記駆動入力セクションを形成する前記ピストン・シリンダ・ユニットは、前記第１の機能支持ユニット（２４）上に固定取り付け状態で保持され、且つ前記第１のカプラ・ユニット（３２）は、前記ベース（２１）上に固定取り付け状態で保持されることを特徴とする請求項１２に記載の工作機械。
【請求項１４】
前記駆動入力を形成する前記ピストン・シリンダ・ユニットは、前記ベース（２１）上に固定取り付け状態で保持され、且つ前記第１のカプラ・ユニット（３２）は、前記第１の機能支持ユニット（２４）上に固定取り付け状態で保持されることを特徴とする請求項１２に記載の工作機械。
【請求項１５】
前記第２のカプラ・ユニット（３３）は、クランピング要素を備え、前記駆動入力セクションを形成する前記ピストン・シリンダ・ユニットの前記ピストン・ロッド（３０）は、前記第２のカプラ・ユニット（３３）の前記係合状態で堅くクランピング可能であることを特徴とする請求項９から１４までのいずれか一項に記載の工作機械。
【請求項１６】
前記第２のカプラ・ユニット（３３）は、前記駆動入力セクションを形成する前記ピストン・シリンダ・ユニットの前記シリンダ（２８）上に固定取り付け状態で保持されることを特徴とする請求項１５に記載の工作機械。
【請求項１７】
前記駆動入力セクション及び前記駆動出力セクションをそれぞれ形成する前記ピストン・シリンダ・ユニットの前記シリンダ（２８、２９）は、等しい内部断面積を有することを特徴とする請求項９から１６までのいずれか一項に記載の工作機械。
【請求項１８】
前記第２の移動軸（１０）は、線形移動の軸であることを特徴とする請求項１から１７までのいずれか一項に記載の工作機械。
【請求項１９】
前記第２の移動軸（７）は、回転移動の軸であることを特徴とする請求項１から１７までのいずれか一項に記載の工作機械。
【請求項２０】
伝達機構体は、前記駆動出力セクションの変位の方向又は長さを変更するために、前記第２の機能支持ユニット（５）と前記駆動出力セクションとの間に配置されることを特徴とする請求項１から１９までのいずれか一項に記載の工作機械。
【請求項２１】
ツール（３；２５）は、前記第１の機能支持ユニット（１；２４）上に配置され、且つ冷却剤ノズル（６；２７）は、前記第２の機能支持ユニット（５；２６）上に配置されることを特徴とする請求項１から２０までのいずれか一項に記載の工作機械。
【請求項２２】
前記第１の機能支持ユニットは、第１のキャリッジ（２４）が前記ベース（２１）に対して移動されることを可能にする形態で、前記ベース（２１）上に制限される前記第１のキャリッジ（２４）であることを特徴とする請求項１から２１までのいずれか一項に記載の工作機械。
【請求項２３】
前記第２の機能支持ユニットは、第２のキャリッジ（２６）が前記第１の機能支持ユニット（２４）に対して移動されることを可能にする形態で、前記第１の機能支持ユニット（２４）上に制限される前記第２のキャリッジ（２６）であることを特徴とする請求項１から２２までのいずれか一項に記載の工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械に関し、この工作機械は、ベースと、第１及び第２の移動軸と、制御値に応答する駆動モータによって動力が与えられる第１の変位アクチュエータ・ユニットによって、第１の移動軸に対応する第１の変位経路に従ってベースに対する移動を可能にされる第１の機能支持ユニットと、第２の変位アクチュエータ・ユニットによって、第２の移動軸に対応する第２の変位経路に従って移動を可能にされる第２の機能支持ユニットとを備える。
【背景技術】
【０００２】
特に、例えば歯車ブランク又は粗く切断された歯車などの加工片、及びミル・カッター又は研削ウォームなどのツールが、この種の工作機械内の機能支持ユニットに固定される。それらの移動軸に従って機能支持ユニットを移動することによって、ツールと加工片との間の係合は、実行される加工プロセスによって必要なように確立される。それらのそれぞれ移動軸に従って機能支持ユニットを駆動する変位アクチュエータ・ユニットは、通常、各移動軸のための専用の制御された駆動モータを備える。駆動モータの制御から生じる機能支持ユニットのそれぞれの変位で、実行される加工プロセスによって必要なようにツールと加工片との間の相対移動は、必要な高い程度の精度で設定される。他の機能支持ユニットは、例えば、処理領域に冷却剤を送出する噴霧ノズルのためのキャリアとして作用する。この機能支持ユニットの移動性のために、ツールに対する距離又は加工片に対する距離は、所望なように設定されることができる。しかしながら、それ自体の専用の制御された駆動モータを各移動軸に提供することによって、工作機械の製造を高価にする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この問題に関して、本発明は、同様の機能性を有するがより安価に構築される、冒頭で概略を述べた種類の工作機械を提供する目的を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によれば、この目的は、以下の概念を通して満たされ、第２の変位アクチュエータ・ユニットは、係合状態と分離状態との間で切り替えられることができる第１のカプラ・ユニットを有し、第２の変位アクチュエータ・ユニットは、駆動入力セクションをさらに有し、駆動入力セクションは、第１のカプラ・ユニットの係合状態で、第１の機能支持ユニットが第１の変位経路に沿って変位されるとき、第１の機能支持ユニットの移動によって駆動されることを可能にし、第２の変位アクチュエータ・ユニットは、さらに駆動出力セクションを有し、駆動出力セクションは、駆動入力セクションによって駆動され、且つ駆動出力セクションを通して、第２の機能支持ユニットは、第２の変位経路に沿った変位のために駆動される。
【０００５】
本発明は、移動軸が完全に独立した自由度を示さないなら、移動軸は、必ずしも専用の駆動モータを有する個別の駆動機構体によって作用される必要がないとの観測から始まった。むしろ、本発明によれば、第２の機能支持ユニットのための専用の駆動モータは省かれ、第２の機能支持ユニットを移動するための動力は、その制御された駆動モータによって駆動される第１の機能支持ユニットの移動から導かれる。この概念の下、第１のカプラ・ユニットがその係合状態にあるとき、第２の変位アクチュエータ・ユニットは、その駆動出力セクションで、第１の機能支持ユニットからのその駆動入力セクションに導入される移動を第２の機能支持ユニットの移動に変換する。他方、第１のカプラ・ユニットがその分離状態に切り替えられたとき、第２の機能支持ユニットは、分離の瞬間まで移動される第２の変位経路に対応する位置に留まる。したがって、本発明による設計構成は、必ずしも、第２の機能支持ユニットを第１の機能支持ユニットとは無関係に常時移動する必要がない場合に、工作機械における多くの要件を満たす。例えば、本発明により構成された工作機械において、第２の機能支持ユニットの第２の変位経路は、第２の機能支持ユニットが第１の機能支持ユニット上に配置されるなら、第２の機能支持ユニットが、機械のベースに対して静止して維持されるように、第１の機能支持ユニットの第１の変位経路とは厳密に反対側であることができる。他方、相対移動、及びしたがって第１の機能支持ユニットと第１の機能支持ユニット上に配置された第２の機能支持ユニットとの間の相対位置変化を一時的に生成することは、第１のカプラ・ユニットの適切な切り替えを介して可能である。
【０００６】
本発明の概念は、第１の移動軸が線形移動の軸である場合に特に用いられることができる。この場合、第１のカプラ・ユニットがその係合状態にあるとき、第２の変位アクチュエータ・ユニットの駆動入力セクションは、第１の機能支持ユニットの線形移動を共有する。
【０００７】
さらなる有利な実施例は、以下の概念に基づく、すなわち、第２の変位アクチュエータ・ユニットは、第２のカプラ・ユニットを含み、第２のカプラ・ユニットは、第２の変位アクチュエータ・ユニットが固定される係合状態と、第２の変位アクチュエータ・ユニットが移動を駆動するために解放される分離状態との間で、第１のカプラ・ユニットの反対の向きに切り替えられることができる。したがって、第２のカプラ・ユニットは、第１のカプラ・ユニットの分離の瞬間まで生じる第２の変位に対応する位置に、第２の機能支持ユニットを固定する。これは、第１の機能支持ユニットから生じる駆動動力が、再び第２の機能支持ユニットに動力を与えるように、第２のカプラ・ユニットが分離され、且つ第１のカプラ・ユニットが係合状態に戻るまで、この位置が、不安定な力の存在でも維持されることを確実にするように作用する。
【０００８】
本発明の重要な実施例によれば、第２の変位アクチュエータ・ユニットの駆動入力セクション及び駆動出力セクションは、その長手方向軸が、線形移動の軸に平行に延びる堅固なロッドの軸方向に離間された部分である。第１のカプラ・ユニットの係合状態において、このロッドは、第１の機能支持ユニットが移動する方向に応じて第１の機能支持ユニットによって沿って押され又は引かれ、この変位移動を通して、ロッドは、第２の機能支持ユニットを駆動するために必要な移動動力を提供する。
【０００９】
実際の処置として、第１のカプラ・ユニットは、クランピング要素を備え、駆動入力セクションを形成するロッドの部分は、第１のカプラ・ユニットの係合状態で堅くクランピングされることができる。第１のカプラ・ユニットのこの構成は、動作におけるその高い信頼性によって、且つその単純な構成によって区別される。第２のカプラ・ユニットは、クランピング要素を備え、駆動出力セクションを形成するロッドのセクションは、第２のカプラ・ユニットの係合状態で堅くクランピングされることができる概念で、同様な利点を得ることができる。
【００１０】
本発明の他の概念によれば、第２の変位アクチュエータ・ユニットの駆動入力セクション及び駆動出力セクションは、ピストン・シリンダ・ユニットによってそれぞれ形成され、ピストン・シリンダ・ユニットは、圧力媒体によって作動され、その位置に接続され且つシリンダから突出するピストン・ロッドを有し、各シリンダ内のピストンによって互いから分離された室は、２つのピストン・シリンダ・ユニット間に延びる圧力流体導管によって他方のシリンダのそれぞれの室に接続される。
【００１１】
この構成におけるシリンダの対応する室が、圧力媒体導管によって互いに接続されるので、１つのピストン・シリンダ・ユニットのピストン・ロッドに導入された移動は、圧力媒体の変位に作用し、したがって、ピストン及びしたがって他方のピストン・シリンダ・ユニットのピストン・ロッドを、またふさわしい程度だけ移動させる。２つのシリンダが、等しい内側断面積を有するなら、２つのピストン・ロッドは、変位の等しい量だけ移動する。
【００１２】
駆動入力セクションを形成するピストン・シリンダ・ユニットのピストン・ロッドが、線形移動の軸に平行に延びることは、特に実際に重要である。
【００１３】
原動力を第２の変位アクチュエータ・ユニットに導入するための可能な構成として、駆動入力セクションを形成するピストン・シリンダ・ユニットは、第１の機能支持ユニット上に取り付けられ、且つ第１のカプラ・ユニットは、機械のベース上に取り付けられる。代わりに、駆動入力セクションを形成するピストン・シリンダ・ユニットが、機械のベース上に取り付けられ、且つ第１のカプラ・ユニットが、第１の機能支持ユニット上に取り付けられることも可能である。
【００１４】
第２の変位アクチュエータ・ユニットがロッドを含む前述の実施例におけるように、第１のカプラ・ユニットが、クランピング要素を備えるなら、駆動入力セクションを形成するピストン・シリンダ・ユニットのピストン・ロッドが、第１のカプラ・ユニットの係合状態で堅くクランピングされることができ、且つ／又は第２のカプラ・ユニットが、クランピング要素を備えるなら、駆動出力セクションを形成するピストン・シリンダ・ユニットのピストン・ロッドが、第２のカプラ・ユニットの係合状態で堅くクランピングされることができる、ピストン・シリンダ・ユニットを有する実施例においても実際的である。
【００１５】
本発明の概念は、第２の移動軸が線形移動の軸である場合に特に用いられる。
【００１６】
伝達機構体が、駆動出力セクションの変位の方向又は長さを変更するために、第２の機能支持ユニットと駆動出力セクションとの間に配置されることも可能である。
【００１７】
本発明の重要な適用の実施例として、ツールは、第１の機能支持ユニット上に配置され、且つ冷却剤ノズルは、第２の機能支持ユニット上に配置される。第２の機能支持ユニットの移動が、第１の機能支持ユニットの移動から導かれることができるので、ツールからの冷却剤ノズルの距離は、最適に調整されることができる。これは、ツール、例えば研削ウォームが、冷却剤ノズルの距離が適宜に再調整されなければならないように、磨耗及び以降のトリミングのために、その動作寿命にわたってその径方向寸法において連続してより小さくなる場合に特に重要である。
【００１８】
第１及び第２の機能支持ユニットが、第１及び第２の可動支持キャリッジによって構成される多くの適用の特徴である。これは、第１のキャリッジが、機械のベース上に可動に支持され、且つ／又は第２のキャリッジが、第１のキャリッジ上に可動に支持される可能性を特に含む。
【００１９】
この場合に、第１のキャリッジは、例えばツール保持キャリッジであることができ、第２のキャリッジは、冷却剤ノズルを保持するように作用することができる。２つのピストン・シリンダ・ユニットを有する第２の変位アクチュエータ・ユニットを使用することによって、冷却剤ノズルを担持する第２のキャリッジが、第１のキャリッジの作用に関連する移動に関わらず機械のベースに対して静止したままであり、したがって、第２のキャリッジが、機械のベース上の静止位置を有する加工片キャリアに対して所定位置に留まるように、２つのキャリッジのための等しい大きさの反対側の変位を達成することができる。
【００２０】
互いに反対の向きで切り替え可能であるカプラ・ユニットを用いて、必要であれば、機械のベースに対する第２のキャリッジの位置を変更することも可能である。これを達成するために、駆動入力セクションを形成するピストン・シリンダ・ユニットのピストン・ロッドは、第２のカプラ・デバイスによって所定の場所にクランピングされることができ、一方、場合によってあり得る、機械のベースに対する又はツール保持キャリッジに対するこのピストン・ロッドのクランピングを作用する第１のカプラ・ユニットは、その分離状態に切り替えられ、それによってそのクランプ保持は解放される。２つのクランピング・デバイスのこの動作状態において、第２のキャリッジは、ツール保持キャリッジとともに移動される。ツール保持キャリッジの非常に正確に動作する第１の変位アクチュエータ・デバイスは、この場合に、第２のキャリッジの位置付けのために使用されることができる。一旦、第２のキャリッジが、静止加工片キャリアに対する又はその上に配置された加工片に対する前述の位置に到達すると、切り替え状態は、ツール保持キャリッジの移動とは無関係に、第２のキャリッジは、加工片キャリアに対して静止したままであるように、２つのカプラ間で変更される。
【００２１】
本発明は、図面を参照してより詳細に以降に説明される。
【実施例】
【００２２】
図１に斜視図で示される工作機械の一部の図示において、第１のキャリッジ１の形態の第１の機能支持ユニットは、図１に示されていない機械ベースに関連して、第１のキャリッジが、図１に示される軸２に平行に延びる第１の線形移動の軸に沿って移動することができるように、制限される。この第１の移動軸に沿ったキャリッジ１の移動は、制御値に応答し且つサーボ・モータによって形成される駆動モータ（同様に図示されず）によって動力が与えられる、図１に詳細には示されない第１の変位アクチュエータ・ユニットによって行われる。第１のキャリッジ１は、例えば、その回転軸が軸２に平行に延びる歯車研削ウォームの形態で、回転駆動装置に接続されるツール３を保持する。
【００２３】
図１による工作機械は、第２のキャリッジ１１の形態の第２の機能支持ユニットをさらに有し、第２のキャリッジ１１は、軸２に垂直な軸１０に平行に延びる第２の線形移動の軸に沿った機械のベースに対する第２のキャリッジ１１の移動を可能にする方法で制限される。
【００２４】
軸２及び１０が、図１でともに見られるそれぞれの図面の平面に対して平行に延びる図１ａ及び図１ｂからさらに明らかなように、軸１０に平行な線形移動のその軸に沿ったキャリッジ１１の移動は、キャリッジ１１上に配置されたラック５１とかみ合うピニオン歯車５０によって駆動される。ピニオン５０は、シャフト５２の上方端部（図１に対して）上の回転固定された接続で着座され、シャフト５２は、機械のベースに対して静止しているベアリング・ブロック１１ａ内で回転可能に制限される。ピニオン５０からの下側の反対側の端部で、シャフト５２は、下側ピニオン５３を担持し、下側ピニオン５３は、回転固定された接続でシャフト上に着座し、且つ第１のキャリッジ１の線形移動の軸と平行である軸２に沿って延びる堅固なロッド１２のラック・セクション５４とかみ合う。
【００２５】
第１のカプラ・ユニット１３、第２のカプラ・ユニット１４、シャフト５２、ピニオン５０、５３、及びラック５１とともに堅固なロッド１２は、第２の機能支持ユニット１１のための第２の変位アクチュエータ・ユニットを形成する。２つのカプラ・ユニット１３、１４の各々は、クランピング要素を通って延びる堅固なロッド１２とともに、軸２の周りに中心合わせされた切り替え制御されたクランピング要素を有する。カプラ・ユニット１３、１４の１つが、その係合状態に切り替えられるなら、ロッド１２は、係合されたクランプ内に不動に固定される。カプラ・ユニット１３、１４の１つが、その分離状態に切り替えられるなら、ロッド１２は、分離されたクランプに対してその軸方向に自由に移動する。
【００２６】
第１のカプラ・ユニット１３は、コネクタ部分１５を通して第１のキャリッジ１に堅固に接続される。第２のカプラ・ユニット１４は、ハウジング１６に堅固に接続され、ハウジング１６は、次にベアリング・ブロック１１ａに堅固に接続される。堅固なロッド１２のラック・セクションは、ハウジング１６を通って延び、ハウジング１６で、それは、図１ｂに示される下側平面から図１ａに示される上側平面へ延びるシャフト５２の下側ピニオン５３とかみ合う。
【００２７】
第１のカプラ・ユニット１３が、その係合状態に切り替えられるとき、このように、ロッド１２は、第１のキャリッジ１の線形移動を共有し、且つそのラック・セクションを通してシャフト５２を回転させ、シャフト５２は、次に、第２の機能支持ユニットを形成する第２のキャリッジ１１上の軸１０に沿った対応する線形変位を与える。この方法で、第１のカプラ・ユニット１３の領域に配置されたロッド１２のセクションは、駆動入力セクションを形成し、ハウジング１６の領域に配置されたロッド１２のセクションは、第２の機能支持ユニットの第２の変位アクチュエータ・デバイスの駆動出力セクションを形成する。
【００２８】
第２のカプラ・ユニット１４は、第１のカプラ・ユニット１３の反対の向きでオン及びオフに切り替えられる。したがって、第１のカプラ・ユニット１３が、係合状態に切り替えられ、それによって、第１の機能担持ユニット及びロッド１２のそれぞれの移動を互いに固定させるとき、第２のカプラ・ユニット１４は、分離状態になる。第２の機能支持ユニットが、その移動にされる結果としてその所望の位置に設定された後、第１のカプラ・ユニット１３は、その分離状態に切り替えられる。この分離とは相補的に、第２のカプラ・ユニット１４は、その係合状態に切り替えられ、それによって、ロッド１２は、ハウジング１６に対して不動にされ、且つ第２の機能支持ユニット１１は、その設定位置に固定される。
【００２９】
第２の変位アクチュエータ・ユニット、特に堅固なロッド１２は、基準マークを担持することができ、基準マークは、それが基準マーク・センサを通過するとき、基準マーク・センサによって認識される。基準マーク・センサの検出信号に基づいて、電子制御装置は、現在の瞬間の第２の機能支持ユニット１１の位置を計算するのに十分な情報を受ける。これは、現在位置の表示指示又は第２の機能支持ユニット１１の自動位置設定を実施することを可能にする。
【００３０】
それらのそれぞれ係合状態と分離状態との間のカプラ・ユニット１３、１４の切り替えは、適切な制御装置ユニットの制御下で、例えば流体圧、空気圧、又は電磁作動を通して達成される。
【００３１】
冷却剤ノズル６は、第２の機能支持ユニットを形成する第２のキャリッジ１１上のファスナー・セクション５を用いて配置され、それによって、液体冷却剤のジェットは、ツール３の周囲４に向けられる。軸１０に平行に延びる第２のキャリッジ１１の線形変位経路で、このように、ツール３の周囲４からの冷却剤ノズル６の径方向距離を設定することが可能である。
【００３２】
代替として、この設定は、ファスナー・セクション５が、軸２に対して平行な軸７に沿って延び、且つ軸７の周りで回転可能に設計された部分８を有するように、作られ得る。軸７の周りの部分８の角変位の結果として生じる自由は、部分８から径方向に突出するキャリア・アーム９上に配置される冷却剤ノズル６の角位置の調整を可能にする。これは、特に、冷却剤の流れがツール３の周囲４と接触する状況の方向の調整を可能にする。
【００３３】
部分８の回転移動を駆動するために、部分８は、例えば、軸７に沿って延びるシャフトの一方の端部への回転固定された接続を有することができ、シャフトの他方の端部は、軸７に対して直角に延びる軸１０に沿って延びるシャフト上の回転固定された接続を有して構成される他のベベル歯車とかみ合うベベル歯車を担持する。後者のシャフトは、機械のベースに対して固定され、且つ例えばベアリング・ブロック１１ａに類似する構成部品内で回転制限されることができ、シャフトは、堅固なロッド１２のラック・セクションとかみ合う回転固定されたピニオンを担持することができる。第１のカプラ・ユニット１３が、その係合状態に切り替えられ、したがって、ロッド１２に第１のキャリッジ１の線形移動を共有させるとき、ロッド１２のラック・セクションは、軸１０に沿って延びるシャフトを駆動し、それによって、部分８は、軸７の周りで対応する回転変位を受ける。
【００３４】
側方からの概略図で図２に示される工作機械は、加工片２３、例えば歯車が配置される加工片キャリア２２が搭載されるベース２１を有する。ベース２１上に、加工片キャリア２２に対するその距離が可変である第１の機能支持ユニットとして構成されるツール保持キャリッジ２４がさらに存在する。ツール保持キャリッジ２４に属する第１の変位アクチュエータ・ユニットは、図２に示されていない。ツール保持キャリッジ２４は、例えば、研削ホイール、シェービング切断器ホイールなどのツール２５を保持する。第２の機能支持ユニットとして、機能支持キャリッジ２６は、機能支持キャリッジ２６が、第１の移動軸を表すツール保持キャリッジ２４の変位方向に平行に移動することを可能にするように、ツール保持キャリッジ２４上に支持される。機能支持キャリッジ２６は、機能支持ユニット２７、例えば冷却剤ノズルを支持する。
【００３５】
この実施例において、機能支持ユニット２７は、ツール保持キャリッジ２４の移動とは無関係に加工片２３に対する特定の位置を取る必要がある。この目的を達成するために、流体圧カプラが、ツール保持キャリッジ２４と機能支持キャリッジ２６との間に第２の変位アクチュエータ・ユニットとして提供される。この流体圧カプラは、ツール保持キャリッジ２４に取り付けられた第１の流体圧シリンダ２８と、機能支持キャリッジ２６に取り付けられた第２の流体圧シリンダ２９とを備え、これらのシリンダは、等しい内径を有する。第１の流体圧シリンダ２８に属するピストン・ロッド３０は、機械のベース２１に設置されたベアリング・マウント３１内に滑動可能に案内される。第１のカプラ・ユニットの第１のクランピング要素３２及び第２のカプラ・ユニットの第２のクランピング要素３３が、それぞれベアリング・マウント３１上及び流体圧シリンダ２８上に配置され、それらは、ピストン・ロッド３０が、ベアリング・マウント３１又は第１の流体圧シリンダ２８に固定されるように、相互に反対側に切り替え可能である。第２の流体圧シリンダ２９に属するピストン・ロッド３６は、機能支持キャリッジ２６に取り付けられる。ピストンによって互いに分離される第１の流体圧シリンダ２８の２つの室は、２つの導管３４、３５を通して、第２の流体圧シリンダ２９の２つの室にそれぞれ接続される。
【００３６】
工作機械が動作状態であるとき、第２のクランピング要素３３は非作動にされ、すなわち、第２のカプラ・ユニットが分離状態に切り替えられ、一方、第１のカプラ・ユニットが係合状態であるように、第１のクランピング要素３２は作動され、それによって、ピストン・ロッド３０は、ベアリング・マウント３１に従ってベース２１に固定されるが、第１の流体圧シリンダ２８に対して自由に移動する。ツール保持キャリッジ２４が、前進されたとき、すなわち右側に移動するとき、第１の流体圧シリンダ２８の右側の室３７が拡張され、一方、左側の室３８が容積を減少される。これは、流体圧流体が、第１の導管３４を通して第２の流体圧シリンダ２９の右側の室３９内に押し出され、一方、流体圧流体は、第２の導管３５を通して、流体圧シリンダ２９の左側の室から流体圧シリンダ２８の右側の室３７へ押し出される結果になる。流体圧流体は、非圧縮液体であるので、ツール保持キャリッジ２４の移動を介して２つの流体圧シリンダ２８及び２９から変位される流体量は、同一である。２つの流体圧シリンダ２８及び２９が同一の直径であれば、２つの流体圧シリンダ２８及び２９内のピストンのストロークは、同様に同一である。示される構成において、これは、ツール保持キャリッジ２４及び機能支持キャリッジ２６の変位が、同じ大きさであるが反対方向である結果となる。これは、機能支持キャリッジ２６及びそれとともに機能ユニット２７は、ツール保持キャリッジ２４が右側へ移動するとき、ベース２１に対してしたがって加工片２３に対してそれらの位置を変更しないことを意味する。ツール保持キャリッジ２４が左側へ移動されるとき、流体圧流体は、第２の導管３５を通して第１の流体圧シリンダ２８から押し出され、一方、流体は、第１の導管３４を通して第１の流体圧シリンダ２８に引き込まれる。したがって、機能支持キャリッジ２６は、ツール保持キャリッジ２４が左側に移動するにつれ、等しい距離だけツール保持キャリッジ２４に対して右側に移動し、結果として、機能支持キャリッジ２６は、ベース２１に対するその位置を変更しない。
【００３７】
上記で説明されたように、機能支持キャリッジ２６とツール保持キャリッジ２４との間の流体圧カプラは、ツール保持キャリッジ２４の移動とは無関係に、加工片２３に対する機能ユニット２７の所定の位置を維持する目的を果たす。処理される加工片２３は、異なる寸法を有する加工片のために交換されるとき、加工片２３に対する新規な位置において、機能ユニット２７、例えば冷却剤ノズルを設定することが必要になることがある。この目的を達成するため、第２のクランピング要素３３は、ピストン・ロッド３０が第１の流体圧シリンダ２８に堅固に接続されるように閉じられ、一方、第１のクランピング要素３２は、ピストン・ロッド３０がベアリング・マウント３１に対して自由に移動するように開かれる。ツール保持キャリッジ２４は、その結合される変位アクチュエータ・ユニットによって今や移動される。ピストン・ロッド３０が、第１の流体圧シリンダ２８に堅固に接続されるので、その２つの室の容積は、変化することができず、流体圧流体の交換が、第１の流体圧シリンダ２８と第２の流体圧シリンダ２９との間で生じない。流体圧カプラは、この場合、機能支持キャリッジ２６がツール保持キャリッジ２４とともに移動する効果を有する。したがって、非常に正確に作用するツール保持キャリッジ２４の第１の変位アクチュエータ・ユニットは、機能支持キャリッジ２６及びしたがって機能ユニット２７を、交換された加工片２３の寸法に必要な位置にするために使用されることができる。位置決めプロセスが完了した後、第２のクランピング要素３３は再び開かれ、一方、第１のクランピング要素３２は閉じられる。流体圧は、ツール保持キャリッジ２４及び機能支持キャリッジ２６によって移動される変位距離が、互いに対して反対であるが等しい大きさであるように、上述のように再び作用する。
【００３８】
前述の記載の実施例から離れて、第１の流体圧シリンダ２８及び第２の流体圧シリンダ２９のそれぞれの内径は、互いに異なることもできる。この場合、第１の流体圧シリンダ２８とその結合されるピストン・ロッド３０との間の相対変位は、第２の流体圧シリンダ２９とその結合されるピストン・ロッド３６との間の相対変位と異なる。ピストン・ロッド３０及び３６の異なるストローク移動に関わらず、２つのキャリッジ２４及び２６の等しい大きさの変位を達成するために、この場合、第２の流体圧シリンダ２９に属するピストン・ロッド３６が、伝達機構体によって機能支持キャリッジ２６に結合される必要がある。この伝達機構体は、例えばギアボックスであり得る。
【００３９】
図３に示される工作機械の実施例は、第１の流体圧シリンダ２８が、ベース２１に固定され、且つ第１のピストン・ロッド３０が、クランピング要素３２によってツール保持キャリッジ２４に結合されることができ、一方、第２の流体圧シリンダ２９が、機能支持キャリッジ２６に固定され、且つ第２のピストン・ロッド３６が、ツール保持キャリッジ２４に固定される点で、図２に示される実施例とは異なる。ツール保持キャリッジ２４と機能支持キャリッジ２６との間の流体圧カプラのこの構成は、ベース２１に対する機能ユニット２７の所定の位置が、ツール保持キャリッジ２４の移動とは無関係に維持されることを同様に確実にする。処理されるべき加工片２３に装置を適応させるために、機能ユニット２７とベース２１との間の相対位置決めの変更は、図２の実施例と同一の方法で実行できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】第１及び第２の機能支持ユニットを有する第１の実施例の斜視図である。
【図１ａ】垂直方向に上から見られ、部分的に断面図で示される、第２の機能支持ユニット及びその変位アクチュエータ・ユニットの平面図である。
【図１ｂ】変位アクチュエータ・ユニットを通る断面図で図１ａに類似する図である。
【図２】第２の実施例の断面図である。
【図３】図２の実施例の変形の断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  第１の機能支持ユニット／キャリッジ
２  軸
３  ツール
４  周囲
５  ファスナー・セクション
６  冷却剤ノズル
７  軸
８  ５の部分
９  キャリア・アーム
１０  軸
１１  第２の機能支持ユニット／キャリッジ
１１ａ  ベアリング・ブロック
１２  堅固なロッド
１３  第１のカプラ・ユニット
１４  第２のカプラ・ユニット
１５  コネクタ部分
１６  ハウジング
２１  （工作機械の）ベース
２２  加工片キャリア
２３  加工片
２４  ツール保持キャリッジ
２５  ツール
２６  機能支持キャリッジ
２７  機能ユニット
２８  第１の流体圧シリンダ
２９  第２の流体圧シリンダ
３０  ピストン・ロッド
３１  ベアリング・マウント
３２  第１のクランピング・デバイス
３３  第２のクランピング・デバイス
３４、３５  導管
３６  ピストン・ロッド
３７  右側の室
３８  左側の室
３９  右側の室
４０  左側の室
５０  ピニオン歯車
５１  ラック
５２  シャフト
５３  下側ピニオン歯車
５４  ラック・セクション
【図１】
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【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
2008023703000001.pdf