Werkzeugwechsler

Bei der Wahl des Werkzeugwechslers sollte bedacht werden, dass eine spätere Erweiterung der Wechselplätze oft nicht möglich oder mit relativ großen Kosten verbunden ist. Auch wer heute nur Schrupp- und Schlichtfräser einsetzt, könnte in Zukunft einmal auf andere Werkzeuge zugreifen müssen. Und was sich nicht im Wechsler befindet, lässt sich nur schwer während der Werkstückbearbeitung einwechseln.

Bei der Korpusmöbelherstellung dürfte die Anzahl benötigter Wechselplätze überschaubar sein. In der Massivholzbearbeitung oder gar beim Fensterbau sollte jedoch großes Augenmerk auf die Wechselplätze gerichtet werden.

Dabei ist nicht nur die absolute Anzahl an Wechselplätzen wichtig, sondern man sollte schon beim Maschinenkauf in Betracht ziehen, welche Werkzeugdurchmesser später verwendet werden sollen. Eine große Rolle spielt dabei der Abstand der Wechselplätze. So gibt es sehr kompakte Werkzeugwechsler mit vielen Plätzen, welche aber nur die Bestückung mit Fingerfräsern zulassen. Sobald Aggregate oder Fräswerkzeuge mit großen Durchmessern eingesetzt werden, kann es durchaus passieren, dass man pro Werkzeug drei Wechselplätze (den eigentlichen Werkzeugplatz sowie die beiden benachbarten Plätze) einplanen muss.

Viele Hersteller bieten für besonders große Werkzeuge (z.B. Sägeblätter oder sperrige Aggregate) separate einzelne Wechselplätze, um dieses Problem zu vermeiden.

Auch die Wahl des Wechselsystems kann gewisse Vor- oder Nachteile bieten. Verbreitet sind heute:

Pickup-Wechsler

Pickup-Wechsler sind sehr günstig in der Anschaffung, haben aber einige Nachteile. Es handelt sich meist um fest am Maschinenbett angebrachte Wechselplätze. Diese werden von der Spindel angefahren. Dadurch sind die Werkzeugwechselzeiten immer von der jeweiligen Bearbeitungsposition abhängig. Zu beachten ist auch, dass seitliche Pickup-Werkzeugwechsler beim Betrieb einer Maschine in Pendelbearbeitung u.U. nicht genutzt werden können, da die Maschine sonst den Sicherheitsbereich überfahren müsste.

Tellerwechsler

Tellerwechsler sind die wohl verbreitetste Variante. Ein Tellerwechsler besteht aus einer Scheibe, an deren Rand sich Aufnahmen für die Werkzeuge befinden. Dadurch ist allerdings auch die Kapazität begrenzt, da bei einer großen Werkzeuganzahl die Scheibe einen enormen Durchmesser haben müsste. Der Werkzeugwechsel erfolgt immer an derselben Position, der Teller dreht dazu einfach das benötigte Werkzeug auf den Wechselplatz.

Am häufigsten werden Tellerwechsler als mitfahrende Magazine eingesetzt. Dies ist am effizientesten, wenn der Wechsler sowohl in X als auch in Y-Richtung mitfährt und sich in der Nähe der Hauptspindel befindet. Der Vorteil liegt in sehr geringen Wechselzeiten. Allerdings ist hier die Größe und damit Kapazität des Wechslers am meisten begrenzt, weshalb es oft noch einen weiteren Wechsler auf solchen Maschinen gibt.

Die meisten Maschinen haben einen Tellerwechsler, welcher in X-Richtung am Portal mitfährt. Da die X-Achse normalerweise die längste ist, kann mit einer solchen Konstruktion die größte Zeitersparnis erreicht werden. Gleichzeitig lassen sich auch größere Wechsler mit höheren Kapazitäten einsetzen.

Teilweise kann man Tellerwechsler aber auch als separate, mehretagige externe Magazine finden. Diese werden genutzt, um eine große Anzahl Werkzeuge für verschiedene Bearbeitungen vorzuhalten. Meist werden aber in Einzelprogrammen gar nicht so viele Werkzeuge benötigt. Solche Maschinen besitzen i.d.R. noch einen mitfahrenden Wechsler. Vor dem Start eines Programmes fährt die Maschine den externen Wechsler an und bestückt den mitfahrenden Wechsler automatisch mit den benötigten Werkzeugen.

Kettenwechsler

Kettenwechsler sind normalerweise aufwändiger aufgebaut und daher auch teurer als Tellerwechsler. Sie ermöglichen aber weitaus mehr Wechselplätze bei relativ geringem Platzbedarf. Daher werden sie meist dort eingesetzt, wo ein Tellerwechsler aufgrund der benötigten Größe nur schwierig einsetzbar wäre. Dies ist ab mehr als 18 Wechselplätzen sinnvoll, wobei es durchaus auch Tellerwechsler mit 24 Plätzen gibt.

Bei einem Kettenwechsler befinden sich die Wechselplätze auf einer umlaufenden Kette. Um Platz zu sparen, ist diese meist auf einem länglichen Grundkörper angeordnet. Kettenwechsler gibt es wie Tellerwechsler als mitfahrende oder auch stationäre Wechselmagazine neben der Maschine. Eher selten findet man Kettenwechsler auch mitfahrend in der Nähe der Hauptspindel. Bei einer sehr hohen Anzahl Wechselplätze kann allein schon die Auswechslung eines Werkzeugs und die Bereitstellung des neuen Werkzeugs viel Zeit in Anspruch nehmen. Daher werden auch zusätzliche Übergabevorrichtungen eingesetzt, welche zwei Plätze haben. Einer wechselt während der laufenden Bearbeitung bereits das nächste Werkzeug ein, der andere bleibt leer um das auszuwechselnde Werkzeug aufzunehmen. Dadurch können Werkzeugwechselzeiten annähernd konstant gehalten werden.