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Die Erfindung betrifft ein Werkzeug, insbesondere ein Bearbeitungswerkzeug, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Wechselvorrichtung, insbesondere für ein solches Werkzeug, nach dem Oberbegriff des Anspruches 17.
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Es sind Werkzeuge zur Bearbeitung von beispielsweise Kurbelwellen als Vollscheiben bekannt, die eine hohe Masse von etwa 70 bis 120 kg aufweisen und für Drehbearbeitungen eingesetzt werden. Die hohe Masse der Werkzeugvollscheibe erschwert den Werkzeugwechsel, weil ein Hebezeug erforderlich ist. Es benötigt Platz in der Maschine und/oder stellt eine Störkontur in einer Maschinenhalle dar. Das Hebezeug ist außerdem teuer und muss regelmäßig gewartet werden. Der Werkzeugwechsel mit dem Hebezeug ist zeitaufwändig und erfordert ein mehrmaliges Verlassen des Arbeitsraums, zum Beispiel zum Positionieren des Hebezeugs, zum Heranschaffen von Hilfsmitteln und dergleichen. Das mehrmalige Verlassen bzw. Betreten des Arbeitsraumes birgt eine hohe Unfallgefahr beim Übertreten der Einstiegsschwelle zum Arbeitsraum. Durch die lange Werkzeugwechselzeit entsteht zudem eine hohe Maschinenstillstandszeit, wodurch die Maschinenproduktivität verringert wird.
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Es sind auch Werkzeuge bekannt, deren Werkzeugkörper aus einzelnen Segmenten besteht, auf denen Kassetten zur Aufnahme von Schneidplatten angeordnet sind. Die Segmente werden außerhalb der Maschine auf einem Werkzeuggrundkörper montiert. Anschließend wird das gesamte Werkzeug in die Maschine eingewechselt. Auch hierfür ist ein Hebezeug erforderlich, so dass auch bei solchen Werkzeugen die gleichen Nachteile auftreten, wie sie in Bezug auf eine Werkzeugvollscheibe beschrieben sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Werkzeug sowie die gattungsgemäße Wechselvorrichtung so auszubilden, dass die Werkzeuge einfach, mit geringem Zeitaufwand und gefahrlos ein- und ausgewechselt werden können.
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Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Werkzeug erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 und bei der gattungsgemäßen Wechselvorrichtung erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 17 gelöst.
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Beim erfindungsgemäßen Werkzeug befinden sich die die Schneidplatten tragenden Kassetten auf dem ringförmigen Kassettenträger. Da er lösbar mit dem Werkzeug-Grundkörper verbunden ist, muss nicht das gesamte Werkzeug ausgewechselt werden. Der ringförmige Kassettenträger hat nur ein geringes Gewicht und kann darum ohne Hebezeuge gewechselt werden. Dadurch kann der Werkzeugwechsel von einem Maschinenbediener einfach durchgeführt werden. Die Werkzeugwechselzeit ist sehr gering, insbesondere weil der Bediener zur Montage und Demontage den Arbeitsraum der Maschine jeweils nur ein einziges Mal betreten muss.
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Vorteilhaft ist der Kassettenträger am Umfang des Grundkörpers befestigbar. Dadurch ist ein einfacher Wechselvorgang möglich.
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Um den Wechselvorgang zu erleichtern und zu vereinfachen, ist es vorteilhaft, wenn der Kassettenträger aufweitbar ist. Zum Abnehmen des ringförmigen Kassettenträgers vom Grundkörper wird durch den Aufweitvorgang der innere Ringdurchmesser vergrößert, so dass sich der Kassettenträger problemlos abnehmen und auch wieder aufsetzen lässt.
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Eine einfache Ausführungsform ergibt sich, wenn der Kassettenträger geschlitzt ist. Dann lässt er sich sehr einfach aufweiten, wenn er vom Grundkörper abgenommen werden soll.
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Vorteilhaft ist der Kassettenträger mit wenigstens einem Spannschloss versehen, mit dem der Kassettenträger am Grundkörper in verspannter Lage gehalten werden kann. Soll der Kassettenträger vom Grundkörper abgenommen werden, dann wird mit Hilfe des Spannschlosses die Verspannung aufgehoben, so dass sich der Kassettenträger einfach vom Grundkörper abnehmen lässt. Wird umgekehrt der Kassettenträger auf den Grundkörper aufgesetzt, dann kann mit dem Spannschloss der Kassettenträger am Grundkörper verspannt werden. Vorteilhaft wird der Kassettenträger radial am Grundkörper verspannt. Die radiale Verspannung hat den Vorteil, dass beim Arbeiten mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug die auftretenden Bearbeitungskräfte sicher aufgenommen werden können.
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Vorteilhaft ist das Spannschloss mit einem Grundkörper versehen, der an einem Ende des Kassettenträgers befestigt ist und mit einem Keilschieber zusammenwirkt, der mit dem anderen Ende des Kassettenträgers verbunden ist.
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Durch eine Relativverschiebung zwischen dem Keilschieber und dem Grundkörper lässt sich der Kassettenträger je nach Verschieberichtung aufweiten oder am Grundkörper verspannen. Der Keilschieber hat eine Keilfläche, die mit einer Keilfläche des Grundkörpers des Spannschlosses zusammenwirkt. Dadurch kann auf einfache Weise und bei nur geringem Bauraum das Spannschloss so ausgebildet werden, dass der Verspannvorgang zuverlässig durchgeführt werden kann. Die beiden Keilflächen werden durch wenigstens ein Spannelement gegeneinander gedrückt, so dass der Kassettenträger in seinem zusammengezogenen Zustand gehalten wird.
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Mit Hilfe des Spannschlosses kann der Kassettenträger einfach radial am Grundkörper verspannt werden.
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Bei einer bevorzugten Ausbildung liegt der Kassettenträger unter Axialkraft an einer Anlagefläche des Werkzeug-Grundkörpers an. In Verbindung mit der radialen Verspannung am Grundkörper ergibt sich dadurch eine sehr zuverlässige Verbindung zwischen dem Kassettenträger und dem Grundkörper, die auch hohen Bearbeitungskräften sicher standhält.
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Um die Axialkraft zu erzeugen ist wenigstens ein Spannelement vorgesehen, mit dem der Kassettenträger axial mit dem Grundkörper verbunden ist.
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Das Spannelement hat vorteilhaft einen drehbar am Grundkörper gelagerten Verriegelungskörper, der in Verriegelungsstellung den Kassettenträger axial übergreift. Dadurch wird der Kassettenträger gegen axiales Lösen vom Grundkörper gesichert.
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Die Anlagefläche für den Kassettenträger ist vorteilhaft an einem Ringflansch des Grundkörpers vorgesehen. Der Ringflansch greift in eine umfangsseitige Nut des Kassettenträgers ein. Die Anlagefläche wird durch eine Seitenfläche des Ringflansches des Grundkörpers gebildet, die an einer Seitenwand der umfangsseitigen Nut des Kassettenträgers anliegt.
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Der Verriegelungskörper des Spannelementes untergreift vorteilhaft den Kopf einer Befestigungsschraube, mit der der Verriegelungskörper und damit das Spannelement am Grundkörper befestigt ist. Dadurch ist sichergestellt, dass der Verriegelungskörper sich nicht vom Grundkörper unbeabsichtigt löst.
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Der Verriegelungskörper weist für den Untergriff des Kopfes der Befestigungsschraube vorteilhaft einen Ringflansch auf. Er steht vorteilhaft von einer den Kopf der Befestigungsschraube aufnehmenden Ausnehmung des Verriegelungskörpers radial nach innen ab.
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Damit sich der Verriegelungskörper bei gelockerter Befestigungsschraube nicht unbeabsichtigt in eine Freigabestellung verstellen kann, wird der Verriegelungskörper vorteilhaft durch wenigstens ein Druckelement gegen den Kopf der Befestigungsschraube belastet. Dadurch entsteht zwischen dem Verriegelungskörper und dem Kopf der Befestigungsschraube eine Reibung, die so eingestellt ist, dass der Verriegelungskörper nicht unkontrolliert gegenüber der Befestigungsschraube verdreht werden kann.
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Das Druckelement ist vorteilhaft ein O-Ring.
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Die erfindungsgemäße Wechselvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass mit ihr der Kassettenträger aufgeweitet bzw. zusammengezogen werden kann.
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Die Wechselvorrichtung ist vorteilhaft so ausgebildet, dass mit ihr der Kassettenträger auch ein- und ausgewechselt werden kann.
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Vorteilhaft ist die Wechselvorrichtung mit Positionierstiften versehen, die in Positionieröffnungen des Kassettenträgers und des Grundkörpers eingreifen. Dadurch lässt sich die Wechselvorrichtung einfach an den Kassettenträger ansetzen.
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Damit der Kassettenträger während des Wechselvorganges nicht unbeabsichtigt von der Wechselvorrichtung gelöst werden kann, ist wenigstens einer der mit dem Kassettenträger zusammenwirkenden Positionierstifte vorteilhaft als Kugelsperrbolzen ausgebildet.
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Damit die Wechselvorrichtung leicht an das Werkzeug angesetzt werden kann, ist die Lage der Positionierstifte relativ zueinander mittels eines Haltegriffes der Wechselvorrichtung einstellbar. Es besteht dadurch die Möglichkeit, die Positionierstifte genau an die Position der Positionieröffnungen des Werkzeuges anzupassen.
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Vorteilhaft ist der Haltegriff an seinen Enden mit Kulissenführungen versehen, mit denen jeweils ein Anschlussstück verstellt werden kann. Auf diese Weise kann die Länge des Haltegriffes je nach Lage der Anschlussstücke eingestellt werden.
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Die Kulissenführungen im Haltegriff haben vorzugsweise entgegengesetzte Steigung und sind am Umfang der Anschlussstücke vorgesehen. Aufgrund der entgegengesetzten Steigungen werden die Anschlussstücke gleichzeitig jeweils entgegengesetzt zueinander verstellt, wenn der Kassettenträger aufgeweitet oder zusammengezogen werden soll.
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In die Kulissenführungen greifen vorteilhaft Stifte ein, die an der Innenseite eines die Anschlussstücke umgebenden Rohres vorgesehen ist. Es kann um seine Achse gedreht werden, wobei infolge des Eingriffes der Stifte in die Kulissenführungen die Anschlussstücke gleichzeitig entgegengesetzt zueinander verstellt werden.
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Der Haltegriff ist mit einem Träger und mit einer Querstrebe vorteilhaft gelenkig verbunden. Werden die Anschlussstücke verstellt, dann wird der Winkel zwischen dem Haltegriff, dem Träger und der Querstrebe verändert. Am Träger und an der Querstrebe sind die Positionierstifte vorgesehen. Aufgrund der Verstellung des Trägers und der Querstrebe ändert sich auch die Relativlage der Positionierstifte zueinander, so dass die Wechselvorrichtung einfach an das Werkzeug angeschlossen werden kann.
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Der Anmeldungsgegenstand ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch durch alle in den Zeichnungen und der Beschreibung offenbarten Angaben und Merkmale. Sie werden, auch wenn sie nicht Gegenstand der Ansprüche sind, als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
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Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen
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1 ein erfindungsgemäßes Werkzeug,
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2 in vergrößerter Darstellung ein Spannschloss des erfindungsgemäßen Werkzeuges,
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3 das Spannschloss gemäß 2 in perspektivischer Darstellung,
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4 eine Spannpratze des erfindungsgemäßen Werkzeuges in vergrößerter Darstellung,
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5 in vergrößerter Darstellung einen Schnitt durch den Bereich der Spannpratze des erfindungsgemäßen Werkzeuges,
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6 in perspektivischer Darstellung eine Wechselvorrichtung für das erfindungsgemäße Werkzeug,
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7 in vergrößerter Stellung Positionierstifte der Wechselvorrichtung gemäß 6,
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8 in vergrößerter Darstellung eine Kupplungsstelle zwischen der Wechselvorrichtung gemäß 6 und dem erfindungsgemäßen Werkzeug,
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9 in perspektivischer und vergrößerter Darstellung einen Teil der Wechselvorrichtung gemäß 6,
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10 die Einzelheit A in 6 in vergrößerter Darstellung,
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11 bis 13 in perspektivischer Darstellung einen Wechselvorgang unter Einsatz der Wechselvorrichtung gemäß 6.
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Mit dem im Folgenden beschriebenen Werkzeug 2 ist ein einfacher, nur wenig Zeit beanspruchender Wechsel möglich, auch wenn das Werkzeug ein hohes Gewicht hat. Das Werkzeug hat einen Kassettenträger 1, der ein geschlitzter Ring ist, der aufgrund des Schlitzes aufgeweitet und zusammengezogen werden kann. Das Werkzeug 2 ist vorteilhaft ein Bearbeitungswerkzeug. Der Kassettenträger 1 hat über seinen Umfang vorteilhaft konstanten Querschnitt. Im Bereich eines radialen Schlitzes 3 (2) ist ein Spannschloss 4 vorgesehen, um den ringförmigen Kassettenträger 1 zusammenzuziehen bzw. aufzuweiten, wenn ein Werkzeugwechsel ansteht. Der Kassettenträger 1 umgibt einen scheibenförmigen Grundkörper 5, der mit Hilfe von über seinen Umfang verteilt angeordneten Spannpratzen 6 lösbar mit dem Kassettenträger 1 verbunden ist.
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Am äußeren Umfang des Kassettenträgers 1 sind Kassetten 7 befestigt, die in bekannter Weise Schneidplatten tragen.
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Das Spannschloss 4 ist, wie sich aus 2 ergibt, in einer Vertiefung 8 untergebracht, die sich im Bereich der den Schlitz 3 begrenzenden Enden des Kassettenträgers 1 befindet. Das Spannschloss 4 hat einen rechteckförmigen Grundkörper 9, der in die Vertiefung 8 ragt, die radial nach innen offen ist. Wie sich aus 2 ergibt, ragt der Grundkörper 9 geringfügig radial nach innen aus der Vertiefung 8. Zur Befestigung des Grundkörpers 9 am Kassettenträger 1 dient eine Befestigungsschraube 10, die den Grundkörper 9 in Dickenrichtung durchsetzt und in eine Gewindebohrung des Kassettenträgers 1 benachbart zum Schlitz 3 geschraubt ist. Der Kopf der Befestigungsschraube 10 liegt vorteilhaft versenkt im Grundkörper 9. Zwischen der Befestigungsschraube 10 und der benachbarten Schmalseite des Grundkörpers 9 sind zwei Positionierstifte 12, 13 vorgesehen, die in entsprechende Positionieröffnungen des Kassettenträgers 1 ragen. Die Positionierstifte 12, 13 können im Grundkörper 9 oder im Kassettenträger 1 befestigt sein.
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Die Schmalseite 11 des Grundkörpers 9 hat Abstand von der benachbarten Seitenwand 14 der Vertiefung 8. Dadurch ist sichergestellt, dass der Kassettenträger 1 zuverlässig gespannt werden kann. Die Positionierstifte 12, 13 und die Befestigungsschraube 10 befinden sich in der Darstellung gemäß 2 im linken Teil des Kassettenträgers 1, bezogen auf den Schlitz 3. Im Bereich des rechten Teils des Kassettenträgers 1 ist der Grundkörper 9 mit einer Ausnehmung 15 versehen, die sich in Längsrichtung des Grundkörpers 9 erstreckt und in der ein Keilschieber 16 angeordnet ist. Er ist mittels eines Befestigungselementes 25, vorzugsweise eines Zylinderstiftes, am rechten Teil des Kassettenträgers 1 befestigt. Das Befestigungselement 25 ragt in eine Öffnung 25' des Keilschiebers 16 und dient zur Abstützung des Keilschiebers 16. Die Kraftübertragung erfolgt vom Kassettenträger 1 über das Befestigungselement 25 auf den Keilschieber 16. Der Keilschieber 16 hat zueinander parallele Längsseiten 18, 19, mit denen er an den Längsseiten 20, 21 der Ausnehmung 15 anliegt. Das der Befestigungsschraube 10 zugewandte Ende des Keilschiebers 16 ist verjüngt ausgebildet. An der gegenüberliegenden Schmalseite ist der Keilschieber 16 mit einer Keilfläche 22 versehen (3), die schräg in Richtung auf die Seitenfläche des Kassettenträgers 1 verläuft und an einer Keilfläche 23 eines Keiles 24 anliegt. Er ist fest mit dem Grundkörper 9 verbunden und ragt in die Ausnehmung 15.
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Zum Verspannen des Spannschlosses 4 dient ein Spannelement 17, vorzugsweise eine Spannschraube, die in den rechten Teil des Kassettenträgers 1 geschraubt ist und in eine Gewindebohrung 27 nahe dem verjüngten Ende des Keilschiebers 16 eingreift.
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Durch Drehen des Spannelementes 17 werden die beiden Keilflächen 22, 23 je nach Drehrichtung gegeneinander gedrückt oder entlastet. Zum Aufweiten bzw. Zusammenziehen des Kassettenträgers 1 dient eine Wechselvorrichtung 48 (6), die an den Kassettenträger 1 angesetzt wird. Mit der Wechselvorrichtung 48 werden in noch zu beschreibender Weise die beiden Enden des Kassettenträgers 1 in Richtung zueinander oder entgegengesetzt zueinander nach außen bewegt. Dabei bewegen sich der Grundkörper 9 und der Keilschieber 16 des Spannschlosses 4 relativ zueinander. Die Ausnehmung 15 im Grundkörper 9 ist so lang, dass die Relativverschiebung zwischen dem Grundkörper 9 und dem Keilschieber 16 zum Schließen und Öffnen des ringförmigen Kassettenträgers 1 möglich ist.
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Das Spannschloss 4 ist nur so dick, dass es nicht in Achsrichtung des Kassettenträgers 1 über die Vertiefung 8 vorsteht, sondern versenkt in ihr angeordnet ist.
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Um den Kassettenträger 1 mit den Kassetten 7 am Grundkörper 5 zu befestigen, sind die Spannpratzen 6 vorgesehen, deren Ausbildung und Funktion anhand der 4 und 5 näher erläutert wird. Die Spannpratze 6 hat einen flachen Verriegelungskörper 28, der im Wesentlichen rechteckigen Umriss hat. Die beiden Schmalseiten 29, 30 liegen auf einem Kreis um die Drehachse 31 der Spannpratze 6. Die Drehachse 31 ist die Achse einer Befestigungsschraube 32, die im Ausführungsbeispiel eine Inbusschraube ist. Sie wird in eine Gewindebohrung 33 des Grundkörpers 5 geschraubt (5). Der Kopf der Befestigungsschraube 32 liegt vertieft in einer zentralen Vertiefung 34 des Verriegelungskörpers 28.
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Die Gewindebohrung 33 liegt in einer Vertiefung 35 des Grundkörpers 5. Die Vertiefung 35 hat kreisförmigen Umriss und liegt zentral in einer Vertiefung 36, die in der einen Seitenfläche des Grundkörpers 5 vorgesehen und in der der Verriegelungskörper 28 drehbar ist. Die Vertiefung 36 setzt sich in einer Vertiefung 37 am inneren Rand des Kassettenträgers 1 fort. Die beiden Vertiefungen 36, 37 bilden insgesamt eine kreisförmige Vertiefung, in der die Spannpratze 6 bzw. ihr Verriegelungskörper 28 drehbar ist. Der Radius der gesamten Vertiefung 36, 37 entspricht dem Radius des Kreises, auf dem die Schmalseiten 29, 30 des Verriegelungskörpers 28 liegen.
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Der Verriegelungskörper 28 weist auf seiner dem Boden der Vertiefung 36 zugewandten Seite einen Vorsprung 38 auf, der in die zentrale Vertiefung 35 ragt und mit seiner Mantelfläche an der Wandung der zentralen Vertiefung 35 anliegt. Von der Innenwand der Vertiefung 34 des Verriegelungskörpers 28 steht ein Ringflansch 39 ab, der den Kopf 40 der Befestigungsschraube 32 untergreift. Der Ringflansch 39 hat geringen Abstand von der Stirnseite des Vorsprunges 38 des Verriegelungskörpers 28, die ihrerseits Abstand vom Boden 41 der Vertiefung 35 hat. Zwischen dem Ringflansch 39 und dem Boden 41 der Vertiefung 35 liegt wenigstens ein Druckelement 42, das vorteilhaft ein elastisch verformbarer O-Ring ist. Das Druckelement 42 hebt die Spannpratze 6 beim Lösen ab und verhindert außerdem ein unkontrolliertes Verdrehen der Spannpratze.
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Der Grundkörper 5 ist längs seines Umfanges mit einem radial vorstehenden umlaufenden Flansch 43 versehen, der in montierter Lage in eine entsprechende umlaufende Vertiefung 44 des Kassettenträgers 1 eingreift. Die Vertiefung 44 ist radial nach innen zur einen Seitenfläche 45 hin offen.
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In der in den 4 und 5 dargestellten Verriegelungsstellung greift der Verriegelungskörper 28 in die Vertiefung 37 des Kassettenträgers 1 ein, wodurch der Kassettenträger 1 und der Grundkörper 5 axial fest miteinander verbunden sind. Die Eingriffsstellung der Spannpratze 6 wird dadurch einfach bestimmt, dass in der Vertiefung 36 des Grundkörpers 5 ein Anschlag 46 vorgesehen ist, an dem der Verriegelungskörper 28 in Verriegelungsstellung mit seiner einen Längsseite zur Anlage kommt. Da der Ringflansch 43 des Grundkörpers 5 und die Vertiefung 44 des Kassettenträgers 1 aufeinander abgestimmt sind, liegt der Grundkörper 5 in verriegelter Lage mit seinem Ringflansch 43 an den Seitenwänden der Nut 44 des Kassettenträgers 1 an. Das Druckelement 42, das sich am Boden 41 der zentralen Vertiefung 35 abstützt, sorgt dafür, dass der Ringflansch 39 des Verriegelungskörpers 28 an der Unterseite des Kopfes 40 der Befestigungsschraube 32 anliegt. Um ein unbeabsichtigtes Verdrehen des Verriegelungskörpers 28 zu vermeiden, wird die Befestigungsschraube 32, die vorteilhaft eine Inbusschraube ist, entsprechend weit in die Gewindebohrung 33 des Grundkörpers 5 geschraubt, so dass die Spannpratze 6 unverdrehbar in der Vertiefung 36, 37 angeordnet ist.
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Auf die beschriebene Weise sind sämtliche Spannpratzen 6 ausgebildet und angeordnet. Um eine gleichmäßig feste Verbindung zwischen dem Grundkörper 5 und dem ringförmigen Kassettenträger 1 zu gewährleisten, sind die Spannpratzen 6 über den Umfang des Grundkörpers 5 gleichmäßig verteilt angeordnet (1). Der Grundkörper 5 und der Kassettenträger 1 haben zumindest im Randbereich gleiche Dicke (5). Der Grundkörper 5 weist beim Ausführungsbeispiel, wie aus 1 hervorgeht, einen verdickten zentralen Abschnitt 47 auf. Grundsätzlich aber kann der Grundkörper 5 in seinem Mittelbereich frei gestaltet werden.
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Soll der Kassettenträger 1 vom Grundkörper 5 abgenommen werden, werden die Befestigungsschrauben 32 geringfügig zurückgedreht. Die Druckelemente 42 der Spannpratze sorgen zum einen dafür, dass die Spannpratze 6 angehoben wird. Zum anderen verhindert das Druckelement 42, dass die Spannpratze bei gelockerter Befestigungsschraube 32 unbeabsichtigt gedreht wird. Das Druckelement 42 drückt den Ringflansch 39 gegen die Unterseite des Kopfes 40 der Befestigungsschraube 32. Die vom Druckelement 42 ausgeübte Kraft ist so eingestellt, dass eine entsprechend hohe Reibung zwischen dem Ringflansch 39 und dem Kopf 40 der Befestigungsschraube 32 entsteht. Die Spannpratzen 6 müssen darum nach dem Lockern der Befestigungsschrauben 32 in die Freigabestellung gedreht werden, in der die Verriegelungskörper 28 aus den Vertiefungen 37 des Kassettenträgers 1 freikommen. Dieser Lösevorgang wird anhand der 11 bis 13 noch im Einzelnen beschrieben werden.
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Der Grundkörper 5 verbleibt an der jeweiligen Maschine, an der er in geeigneter Weise befestigt ist. Es muss lediglich der ringförmige Kassettenträger 1 ausgewechselt werden, was einfach möglich ist.
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Zum Wechseln des Kassettenträgers 1 wird die Wechselvorrichtung 48 eingesetzt (6), die so an den Kassettenträger 1 angesetzt wird, dass er einfach und sicher vom Grundkörper 5 abgenommen werden kann. Die Wechselvorrichtung 48 unterstützt den Arbeiter beim Demontieren, beim Tragen, beim Positionieren und beim Montieren des Kassettenträgers 1.
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Die Wechselvorrichtung 48 hat einen Träger 49, der als flacher Stab ausgebildet ist und an beiden Enden jeweils einen Positionierstift 50, 51 trägt, die vorteilhaft als Kugelsperrbolzen ausgebildet sind. Außerdem ist der Träger 49 mit zwei weiteren Positionierstiften 52, 53 versehen.
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Die Länge der Positionierstifte 50 bis 53 richtet sich nach der Gestaltung des Kassettenträgers 1 und des Grundkörpers 5, was aus den 11 bis 13 hervorgeht. Die an den beiden Enden des Trägers 49 vorgesehenen Positionierstifte 50, 51 stehen von Hülsen 54, 55 ab, die an der Unterseite des Trägers 49 befestigt sind. Die Positionierstifte 50, 51 stehen dadurch weiter vor als die direkt an der Unterseite des Trägers 49 befestigten Positionierstifte 52, 53. Je nach Gestaltung des Kassettenträgers 1 und des Grundkörpers 5 können die Positionierstifte 50 bis 53 auch andere Längen haben. Die unterschiedliche Länge der Positionierstifte 50 bis 53 sorgt außerdem für eine zeitlich versetzte Positionierung, so dass das Ansetzen der Wechselvorrichtung 48 erleichtert wird.
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Der Träger 49 ist über einen Haltegriff 56 mit einer Querstrebe 57 verbunden. Das eine Ende der Querstrebe 57 ist an den Träger 49 und das andere Ende an das eine Ende des Haltegriffes 56 angeschlossen. Der Haltegriff 56 selbst ist mit seinem anderen Ende an das die Hülse 55 aufweisende Ende des Trägers 49 angeschlossen. Im Ausführungsbeispiel ist die Querstrebe 57 etwa in halber Länge an den Träger 49 angeschlossen. Wie 10 zeigt, ragt die Querstrebe 57 mit einem laschenförmigen Ansatz 58 in eine Vertiefung 59, die in der Unterseite des Trägers 49 vorgesehen ist. Die Lasche 58 und der Träger 49 sind durch eine Schraube 60 oder dergleichen gelenkig miteinander verbunden, so dass die Querstrebe 57 relativ zum Träger 49 begrenzt schwenken kann. Der Schwenkweg wird durch einen Anschlag 61 begrenzt, der in einem quer abstehenden Ansatz 62 der Querstrebe 57 angeordnet ist. Der Ansatz 62 ist vorteilhaft einstückig mit der Querstrebe 57 ausgebildet. Der Anschlag 61, der vorteilhaft durch einen Gewindestift gebildet ist, steht über den Ansatz 62 in, Richtung auf den Träger 49 vor. In der Anschlagstellung liegt der Anschlag 61 am Längsrand des Trägers 49 an.
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Am anderen Ende der Querstrebe 47 ist eine Hülse 63 befestigt (6), von der mittig ein Positionierstift 64, vorzugsweise ein Zylinder-Passstift, axial absteht.
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Der Haltegriff 56 ist mit seinen beiden Enden jeweils schwenkbar mit dem Träger 49 und der Querstrebe 57 verbunden. Die beiden Schwenkachsen 65, 66 liegen parallel zur Schwenkachse 60. Wie aus 11 hervorgeht, liegt die Schwenkachse 60 beim Wechselvorgang bevorzugt auf der Drehachse von Spindel bzw. Werkzeug 2. Der Haltegriff 56 hat ein Außenrohr 67 (9), das nahe seinen beiden Enden jeweils eine innenseitige, entgegengesetzte Steigung aufweisende Nut 68 und 69 aufweist. Sie erstrecken sich über einen Teil des Innenumfanges des Rohres 67. In die Nuten 68, 69 greift jeweils ein Stift 70, 71 ein, der an einem Anschlussstück 72, 73 befestigt ist. Beide Anschlussstücke haben jeweils eine über das Außenrohr 67 vorstehende flache Lasche 74, 75, die über die Schwenkachsen 65, 66 mit dem Träger 49 und der Querstrebe 57 gelenkig verbunden sind. Die Querstrebe 57 ist im Bereich der Lasche 74 mit einer Vertiefung 76 versehen (9), deren Tiefe vorteilhaft etwa der Dicke der Lasche 74 entspricht. Auch der Träger 49 ist mit einer entsprechenden Vertiefung 77 versehen (6), deren Tiefe wiederum vorteilhaft der Dicke der Lasche 75 entspricht. Da auch die Tiefe der Vertiefung 59 der Dicke des Ansatzes 58 der Querstrebe 57 entspricht, stehen die in die Vertiefungen eingreifenden Teile des Haltegriffes 56 und der Querstrebe 57 nicht über den Träger 49 bzw. die Querstrebe 57 vor.
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Durch Drehen des Außenrohres 67 werden die Anschlussstücke 72, 73 entgegengesetzt zueinander relativ zum Außenrohr 67 axial verschoben, da über die mit dem Außenrohr fest verbundenen Stifte 70, 71 über die Nuten 68, 69 die Anschlussstücke 72, 73 entsprechend axial verschoben werden. Auf diese Weise kann die Wechselvorrichtung 48 einfach so genau eingestellt werden, dass die Positionierstifte in die entsprechenden Positionieröffnungen des Kassettenträgers 1 und des Grundkörpers 5 eingreifen können.
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Die eingestellte Lage kann durch ein Schnellspannsystem 78 einfach fixiert werden. Das Schnellspannsystem 78 ist ein an sich bekannter Schnellspanner, dessen Ausbildung und Funktion bekannt ist und darum nicht näher erläutert wird. Der Abstand zwischen dem Positionierstift 51 und dem Positionierstift 64 wird durch den Winkel festgelegt, den der Träger 49 und die Querstrebe 57 miteinander einschließen. Der Schnellspanner 78 ist längs des Querträgers 57 in begrenztem Maße verschiebbar. Dadurch lässt sich der Winkel zwischen dem Träger 49 und der Querstrebe 57 und somit das sogenannte Stichmaß sehr genau einstellen. Das Stichmaß ist der Abstand zwischen Positionieröffnungen 81 und 82 (11) im Kassettenträger 1. Die Einstellung dieses Stichmaßes erfolgt am Haltegriff 56 derart, dass sich das Außenrohr 67 des Haltegriffes 56 in einer Dreh-Anschlagposition befindet, die durch die Stifte 70, 71 und die Nuten 68, 69 festgelegt wird. Auf diese Weise kann die Wechselvorrichtung 48 schnell und genau am Kassettenträger 1 und am Grundkörper 5 angebracht werden.
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Die als Kugelsperrbolzen ausgebildeten Positionierstifte 50, 51, die dem Kassettenträger 1 zugeordnet sind, sind nahe dem freien Ende mit einer unter Federkraft stehenden Sperrkugel 79 versehen (8). Wenn die Positionierstifte durch die Positionieröffnungen des Kassettenträgers 1 gesteckt sind, federn die Sperrkugeln 79 nach außen und verhindern ein Zurückschieben der Positionierstifte. 8 zeigt beispielhaft einen Positionierstift, der durch eine entsprechende Positionieröffnung des Kassettenträgers 1 gesteckt ist. Die Sperrkugel 79 legt sich an die eine Seite des Kassettenträgers 1 an, so dass der Positionierstift nicht mehr zurückgezogen werden kann. Dies ist nur möglich, wenn durch einen (nicht dargestellten) Löseknopf die Sperrkugel 79 freigegeben wird, so dass sich der Positionierstift zurückziehen lässt, wobei die Sperrkugel 79 gegen Federkraft nach innen gedrückt wird.
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Anhand der 11 bis 13 wird das Auswechseln des Kassettenträgers 1 näher erläutert. 11 zeigt den Kassettenträger 1, der auf dem Umfang des Grundkörpers 5 festgeklemmt ist. Die Spannpratzen 6 nehmen ihre Verriegelungsstellung ein, in der die Verriegelungskörper 28 in der beschriebenen Weise in die Vertiefungen 37 am inneren Rand des Kassettenträgers 1 eingreifen. Der Grundkörper 5 ist an der (nicht dargestellten) Maschine befestigt. Mit der Wechselvorrichtung 48 lässt sich der Kassettenträger 1 einfach wechseln. Mit dem Haltegriff 56 der Wechselvorrichtung 48 lassen sich die Positionierstifte 51 bis 53, 64 genau auf die Positionieröffnungen im Kassettenträger 1 und im Grundkörper 5 einstellen. Das Außenrohr 67 des Haltegriffes 56 wird so gedreht, dass sämtliche Positionierstifte ihre für den Wechselvorgang notwendige Position einnehmen. Der Kassettenträger 1 weist die Positionieröffnungen 80 bis 82 für die Positionierstifte 50, 51, 64 auf. Der Grundkörper 5 ist mit den Positionieröffnungen 83, 84 für die Positionierstifte 52, 53 versehen.
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Nachdem durch Drehen des Außenrohres 67 die Positionierstifte auf die Positionieröffnungen 80 bis 84 ausgerichtet worden sind, wie oben beschrieben worden ist, werden die Positionierstifte der Wechselvorrichtung 48 in die Positionieröffnungen gesteckt. Anschließend werden die Spannpratzen 6 in die Freigabestellung gedreht (12), in der die Verriegelungskörper 28 nur noch innerhalb der Vertiefung 36 des Grundkörpers 5 liegen.
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Damit der Kassettenträger 1 vom Grundkörper 5 abgenommen werden kann, wird mit Hilfe des Spannschlosses 4 die Verspannung des Kassettenträgers 1 gelöst. Hierzu wird die Spannschraube 17 des Spannschlosses 4 so gedreht, dass die aufeinander liegenden Keilflächen 22, 23 von Keilschieber 16 und Grundkörper 9 entlastet werden. Dann wird das Außenrohr 67 entsprechend gedreht, so dass die Anschlussstücke 72, 73 nach außen bewegt werden. Dadurch wird der Kassettenträger 1 aufgeweitet, wobei sich der Spalt 3 öffnet und der Keilschieber 16 und der Grundkörper 9 des Spannschlosses 4 relativ zueinander verschoben werden. Diese Betätigung des Spannschlosses 4 wird vor dem Ansetzen der Wechselvorrichtung 48 vorgenommen. Das Spannschloss 4 kann als erster Schritt beim Wechselvorgang betätigt werden. Es ist aber durchaus möglich, zuerst die Spannpratzen 6 in ihre Lösestellung zu schwenken und anschließend das Spannschloss 4 zu betätigen. Bevorzugt und insbesondere aus Sicherheitsgründen wird zuerst die Wechselvorrichtung 48 angesetzt, und erst anschließend werden die Spannpratzen 6 und das Spannschloss 4 gelöst.
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Als letzter Schritt wird durch Drehen des Außenrohres 67 der Wechselvorrichtung 48 der Kassettenträger 1 aufgeweitet und vom Grundkörper 5 abgenommen (13). Da nur die mit dem Kassettenträger 1 in Kontakt kommenden Positionierstifte 50, 51, 64 mit den Sperrkugeln 79 (7 und 8) versehen sind, bleibt der geöffnete Kassettenring 1 beim Abheben fest mit der Wechselvorrichtung 48 verbunden. Die Positionierstifte 52, 53, die eine solche Sperrkugel nicht aufweisen, lassen sich einfach aus den Positionieröffnungen 83, 84 des Grundkörpers 4 herausziehen.
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Die Verbindung des Kassettenträgers 1 mit dem maschinenfesten Grundkörper 5 läuft in entsprechend umgekehrter Weise ab. Nachdem der Kassettenträger 1 wieder zusammengezogen worden ist, wird das Spannelement 17 so gedreht, dass die beiden Keilflächen 22, 23 von Keilschieber 16 und Grundkörper 9 des Spannschlosses 4 fest gegeneinander gedrückt und der Kassettenträger 1 zuverlässig in seiner Spannstellung gehalten wird.
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Der Kassettenträger 1 weist einen inneren Passungsdurchmesser auf, mit dem er auf dem Werkzeug-Grundkörper 5 positioniert wird. Vorzugsweise liegt eine Übergangspassung vor. Da der Kassettenträger 1 mit Hilfe der Wechselvorrichtung 48 für den Wechselvorgang geringfügig aufgeweitet werden kann, ist eine leichte und einfache Montage und Demontage möglich. Nach dem Aufsetzen des Kassettenträgers 1 auf den Grundkörper 5 wird die Aufweitung des Kassettenträgers 1 gelöst, indem mit der Wechselvorrichtung 48 die beiden Enden des ringförmigen Kassettenträgers 1 zusammengezogen werden. Dadurch wird der Kassettenträger stabilisiert. Durch die mit Hilfe des Spannschlosses 4 erzeugte Keilverspannung können Bearbeitungskräfte sicher vom Grundkörper 5 aufgenommen werden. Die Spannpratzen 6 spannen zusätzlich den Kassettenträger 1 axial gegen die durch die Anlagefläche des Ringflansches 43 des Grundkörpers 5 gebildete Planfläche, so dass der Kassettenträger 1 und der Grundkörper 5 sicher miteinander verbunden sind. Die Wechselvorrichtung 48 bildet auch eine Handhabungsvorrichtung, mit der sich der Kassettenträger 1 problemlos wechseln lässt. Die Wechselvorrichtung 48 und der Kassettenträger 1 weisen zusammen nur eine geringe Masse auf, beispielsweise etwa 15 kg oder weniger. Da die Verbindung zwischen der Wechselvorrichtung 48 und dem Kassettenträger 1 über die Kugelsperrbolzen als Positionierstifte erfolgt, wird beim Wechselvorgang ein unbeabsichtigtes Lösen des Kassettenträgers 1 von der Wechselvorrichtung 48 verhindert. Da die Wechselvorrichtung 48 einstellbar ist, kann der an der Wechselvorrichtung 48 vorgesehene Positionierstift 64 genau auf die Positionieröffnung 82 des Kassettenträgers 1 eingestellt werden. Da nur noch der Kassettenträger 1 gewechselt wird, der selbst nur eine geringe Masse hat, kann der Wechselvorgang ohne Hebezeuge durchgeführt werden. Mit Hilfe der Wechselvorrichtung 48 kann der Maschinenbediener problemlos den Kassettenträger 1 wechseln. Die Werkzeugwechselzeit ist sehr gering, insbesondere weil der Bediener zur Montage und Demontage den Arbeitsraum der Maschine jeweils nur ein einziges Mal betreten muss. Dadurch wird auch die Unfallgefahr erheblich verringert.
