DE102016115613B4

DE102016115613B4 - Vorrichtung und Verfahren zum Aufnehmen, Zentrieren und Fixieren von Objekten

Info

Publication number: DE102016115613B4
Application number: DE102016115613.2A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Schneider; Hubert Wieseke; Gerald Eberhardt
Original assignee: KAHLA THUERINGEN PORZELLAN GmbH
Current assignee: KAHLA THUERINGEN PORZELLAN GmbH
Priority date: 2016-08-23
Filing date: 2016-08-23
Publication date: 2018-03-15
Anticipated expiration: 2036-08-24
Also published as: DE102016115613A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1a, 1b) zum Aufnehmen, Zentrieren und Fixieren von Objekten (2) mit einem Bodenbereich (3) und einer Wandung (4), Die Vorrichtung (1a, 1b) weist ein zylinderförmiges Trägerelement (5) und ein Aufnahmeelement (10) auf. Dabei ist das Trägerelement (5) an einem ersten Ende mit dem Aufnahmeelement (10) in Richtung einer Achse (8) ausgerichtet verbunden und das Objekt (2) liegt mit dem Bodenbereich (3) auf einer Oberseite des Aufnahmeelementss (10) auf. Zudem ist mindestens ein Adapterelement (12, 22a, 22b) mit radial nach außen verformbaren Zentrierelementen (14, 24a, 24b) ausgebildet, welche beim Montieren der Vorrichtung (1a, 1b) zu einer Innenseite der Wandung (4) bewegt werden und in einem Endzustand der Vorrichtung (1a, 1b) eine Innenseite der Wandung (4) derart führen, dass das Objekt (2) um die Achse (8) zentriert und mittig auf dem Aufnahmeelement (10) angeordnet ist. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Aufnehmen, Zentrieren und Fixieren von Objekten (2) mit der Vorrichtung (1a, 1b).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufnehmen, Zentrieren und Fixieren von Objekten, insbesondere von rotationssymmetrischem Geschirr aus Porzellan oder Keramik, mit einem Bodenbereich und einer Wandung. Mit der Vorrichtung werden die Objekte beispielsweise zur Bearbeitung auf einer drehenden Spindel fixiert. Die Vorrichtung weist ein zylinderförmiges Trägerelement und ein Aufnahmeelement auf. Das Trägerelement ist dabei an einem ersten Ende mit dem Aufnahmeelement in Richtung einer Achse ausgerichtet verbunden. Das Objekt liegt mit dem Bodenbereich auf einer Oberseite des Aufnahmeelements auf. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Aufnehmen, Zentrieren und Fixieren von Objekten mit der Vorrichtung.
Aus dem Stand der Technik bekannte Randbearbeitungsmaschinen zum Putzen und Schwammen von keramischen Objekten, beispielsweise von Geschirr, wie Tellern, Schüsseln oder Tassen, welche auch als Putzmaschinen bezeichnet werden, weisen ein umlaufendes Spindelsystem auf. Die Spindeln werden in den Bearbeitungspositionen durch Friktionsantriebe in Rotation versetzt. Beim Vorgang des Beschickens der Putzmaschine werden die keramischen Objekte, insbesondere Tassen, manuell oder maschinell von einem Übersetzer derart auf mit den Spindeln fest verbundene Aufnahmen aufgesteckt, dass die Aufnahmen im Inneren der Objekte angeordnet sind. Dabei ist ein minimales Spiel als Zwischenraum zwischen der Aufnahme und der Innenkontur des Objektes erforderlich. Während der Drehbewegungen der Spindeln und damit der auf den Aufnahmen der Spindeln angeordneten keramischen Objekte werden feuchte Schwammwerkzeuge an die Außenkonturen der Objekte, beispielsweise an die Borde, herangeführt. Durch die Relativbewegungen der Objekte und der Schwammwerkzeuge werden die Borde entgratet und verrundet. Unter dem Bordverschwammen ist somit ein Verrunden von Schnittkanten, insbesondere dem Mundrand von Tassen, zu verstehen, welche bei der Formgebung durch Abschneiden der überschüssigen Masse entstehen. Ähnliche Aufnahmen werden auch bei anderen Verfahrensschritten zum Herstellen von keramischen Objekten, beispielsweise beim Garnieren mit Henkel, verwendet. Im Unterschied zum Putzen und Verschwammen kann beim Garnieren mit Henkel der Bord zum Fixieren der Objekte mit herangezogen werden. Zudem ist eine kraftschlüssige Anlage der Aufnahme am Objekt, insbesondere am Tassenkörper, speziell beim Garnieren unter Vibration des Henkelkörpers, gewünscht.
Zum Stand der Technik gehören drehende Aufnahmen, welche die Objekte, speziell keramische Formlinge, beim Bordverschwammen oder beim Garnieren entgegen der Gebrauchslage fixieren. Die Aufnahmen, auch als Bomsen bezeichnet, sind aus festen Werkstoffen, zum Beispiel aus Gips oder aus Kunststoffen, ausgebildet und weisen eine zur Innenkontur der Formlinge negative Form auf. Für das Putzen und Verschwammen muss der Bord für die Schwammwerkzeuge frei zugänglich sein. Damit ist für jedes unterschiedliche Objekt, insbesondere für jeden Tassentyp, eine spezielle Aufnahme bereitzustellen, welche je nach Art der Bearbeitungsmaschine beziehungsweise Putzmaschine vielfach auszuführen ist.
Aus der DE 689 03 627 T2 gehen ein Verfahren und eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Ausrichten keramischer becherförmiger Formlinge für eine Anlage hervor, mit welcher keramische Henkel mit becherförmigen Formlingen verbunden werden. Die Formlinge werden mit dem Boden nach oben auf becherförmige Auflagen aufgesetzt.
In der DE 37 05 830 A1 wird eine Vorrichtung zum Garnieren von vorgefertigten Einzelteilen aus keramischen Massen, insbesondere Henkel an Tassen, durch mechanische Schwingungen mittels einer horizontal beweglichen Garniereinheit mit Garnierklappe zum Halten des vorgefertigten Einzelteils und eines vertikal beweglichen Hubzylinders mit Hülse, Anschlagteil und Adapter zum Halten der Formlingsaufnahme beschrieben. Die Formlingsaufnahme wird dabei jeweils speziell an das vorgefertigte Einzelteil angepasst.
In der DE 199 13 463 A1 werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen von Tassen mit vorgefertigten Tassenkörpern offenbart. Dabei werden die in einer Druckgießform enthaltenen Henkel an den Tassenkörper angebracht. Die Vorrichtung weist ein Transportband zum Heranfahren der Tassenkörper und den Abtransport der fertigen Tassen auf. Am Transportband ist ein Begrenzungsteil angeordnet, welches den jeweiligen Tassenkörper in eine definierte Lage verbringt. An einer über dem Transportband angeordneten Linearführung ist eine Hebeeinrichtung für den Tassenkörper ausgebildet, welche an einem Schwenkarm befestigt ist. Der Schwenkarm ist in einem vorbestimmten Bewegungsablauf an die Druckgießform mit dem darin enthaltenen Henkel verschwenkbar.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen zur Aufnahme von Objekten, insbesondere bekannte Randbearbeitungsmaschinen zum Putzen und Schwammen von keramischen Objekten, sind im Hinblick auf die unterschiedlichen Formen und Dimensionen der zu bearbeitenden Objekte sehr zeitaufwändig und damit kostenintensiv zu betreiben. Die Sortimentsvielfalt an zu bearbeitenden Objekten und damit die Anzahl notwendiger Aufnahmen der Objekte führt zu einem erheblichen Aufwand für die Bereitstellung und den Austausch der jeweils erforderlichen Aufnahmen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Vorrichtung und eines Verfahrens zur Aufnahme von Objekten, insbesondere von rotationssymmetrischem Geschirr aus Keramik, welche zur Bearbeitung auf einer drehenden Spindel fixiert werden. Die Vorrichtung soll zur Aufnahme verschieden geformter Objekte mit unterschiedlichen Abmessungen ohne aufwändige Veränderungen flexibel einsetzbar sein. Die Vorrichtung soll mit einer minimalen Anzahl an Einzelkomponenten und deren flexibler Einsatzfähigkeit zudem einfach, mit einem minimalen Zeitaufwand zu handhaben und zu bedienen sein, um maximale Taktzahlen, das heißt eine maximale Anzahl bearbeiteter Objekte pro Zeiteinheit, zu erreichen. Die Vorrichtung soll mit geringem gerätetechnischen Aufwand eine sichere und maßgenaue Anordnung der Objekte zur weiteren Bearbeitung gewährleisten und auch bei hoher Taktzahl eine maximale Maßhaltigkeit der Objekte garantieren.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand und das Verfahren mit den Merkmalen der selbstständigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Die Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufnehmen, Zentrieren und Fixieren von Objekten mit einem Bodenbereich und einer Wandung gelöst. Die Vorrichtung weist ein zylinderförmiges Trägerelement und ein Aufnahmeelement auf. Dabei ist das Trägerelement an einem ersten Ende mit dem Aufnahmeelement in Richtung einer Achse ausgerichtet verbunden. Das Objekt liegt mit dem Bodenbereich auf einer Oberseite des Aufnahmeelements der Vorrichtung auf.
Nach der Konzeption der Erfindung ist mindestens ein Adapterelement mit radial nach außen verformbaren Zentrierelementen ausgebildet. Die Zentrierelemente werden beim Montieren der Vorrichtung zu einer Innenseite der Wandung bewegt und führen in einem Endzustand der Vorrichtung eine Innenseite der Wandung des Objektes derart, dass das Objekt um die Achse zentriert und mittig auf dem Aufnahmeelement angeordnet ist.
Das Trägerelement ist vorteilhaft zylinderförmig, insbesondere hohlzylinderförmig, ausgebildet und weist bevorzugt einen kreisrunden Querschnitt auf. An dem ersten Ende des Trägerelements ist vorteilhaft ein Gewinde zum Einschrauben in eine in dem Aufnahmeelement ausgebildete Öffnung vorgesehen. Die Objekte sind, ebenso wie das Aufnahmeelement, bevorzugt rotationssymmetrisch ausgebildet.
Die Vorrichtung ist vorteilhaft derart ausgebildet, dass die radial nach außen verformbaren Zentrierelemente im Endzustand der Vorrichtung an der Innenseite der Wandung anliegen oder dass zwischen den radial nach außen verformbaren Zentrierelementen und der Innenseite der Wandung im Endzustand der Vorrichtung ein vorbestimmter Spalt ausgebildet ist.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Adapterelement in einer Ausgangslage eine hohlzylindrische Form auf und ist koaxial um das Trägerelement angeordnet. Dabei ist die Innenabmessung des Adapterelements größer als die Außenabmessung des Trägerelements, sodass zwischen dem Adapterelement und dem Trägerelement ein Spalt ausgebildet ist. Bei einer Ausgestaltung des Trägerelements und des Adapterelements jeweils mit einem kreisrunden Querschnitt, ist der Innendurchmesser des Adapterelements größer als der Außendurchmesser des Trägerelements.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das Adapterelement in einer Längsrichtung ausgerichtete Einschnitte auf, welche gleichmäßig beabstandet zueinander angeordnet sind und die gleichen Längen aufweisen. Dabei ist jeweils zwischen benachbarten Einschnitten ein Zentrierelement ausgebildet.
In der Ausgangslage, auch als Anfangszustand bezeichnet, sind die Zentrierelemente bevorzugt parallel zueinander und in axialer Richtung ausgerichtet angeordnet. Während des Montierens der Vorrichtung werden die Zentrierelemente zur Innenseite der Wandung bewegt und erreichen den Endzustand. Nach dem Entfernen des Objektes von der Vorrichtung ist die Vorrichtung unbesetzt beziehungsweise unbeladen. Ein weiteres Objekt, mit der gleichen Form wie das vorangegangene Objekt, kann auf die Vorrichtung aufgesteckt werden. Die Vorrichtung ist dann beladen beziehungsweise besetzt. Die Vorrichtung wird an verschieden geformte Objekte, insbesondere an verschieden geformte Innenseiten der Objekte, angepasst.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Einschnitte sich von einer ersten Stirnseite in das Adapterelement hinein bis zu einer senkrecht zur Achse ausgerichteten Ebene erstreckend ausgebildet. Zwischen der Ebene und einer zur ersten Stirnseite distal angeordneten zweiten Stirnseite weist das Adapterelement einen umfänglich geschlossenen Bereich auf.
Das Adapterelement ist vorteilhaft mit der ersten Stirnseite zu einer Unterseite des Aufnahmeelements hin ausgerichtet angeordnet. Die Unterseite des Aufnahmeelements ist zum Adapterelement hin derart verjüngend ausgebildet, dass sich bei einer Zustellung des Adapterelements in Richtung des Aufnahmeelements entlang der Achse die Zentrierelemente radial aufspreizen. Das Adapterelement bildet im montierten Zustand der Vorrichtung bevorzugt eine rotationssymmetrische, schirmartige Struktur.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist ein Spreizelement ausgebildet, welches koaxial um das Trägerelement angeordnet ist. Das Adapterelement ist dabei mit der ersten Stirnseite zu einer Unterseite des Spreizelements hin ausgerichtet angeordnet. Die Unterseite des Spreizelements ist zudem zum Adapterelement hin derart verjüngend ausgebildet, dass sich bei einer Zustellung des Adapterelements in Richtung des Spreizelements entlang der Achse die Zentrierelemente radial aufspreizen.
Unter einer Zustellung ist jeweils eine relative Bewegung der Komponenten zueinander zu verstehen, wobei es ohne Bedeutung ist, welche der Komponenten am ursprünglichen Ort verbleibt und welche Komponente auf die andere Komponente zubewegt wird oder ob beide Komponenten bewegt werden. Mit den von der ersten Stirnseite in das Adapterelement hinein ausgebildeten Einschnitten weisen die Zentrierelemente an der Stirnseite lose Enden auf, welche in einer Endlage, das heißt im montierten Zustand der Vorrichtung, an einer Innenseite der Wandung des Objektes anliegen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Einschnitte sich von einer ersten, senkrecht zur Achse ausgerichteten Ebene bis zu einer zweiten, senkrecht zur Achse ausgerichteten Ebene erstreckend ausgebildet sind. Zwischen der ersten Ebene und einer ersten Stirnseite sowie zwischen der zweiten Ebene und einer zur ersten Stirnseite distal angeordneten zweiten Stirnseite ist jeweils ein umfänglich geschlossener Bereich ausgebildet. Damit enden die Zentrierelemente jeweils an einem der umfänglich geschlossenen Bereiche. In einer Endlage, das heißt im montierten Zustand der Vorrichtung, liegen die Zentrierelemente mit Seitenflanken an der Innenseite der Wandung des Objektes an. Die geschlossene Bereiche weisen bevorzugt jeweils die Form eines Ringes auf und sind aus Vollmaterial ausgebildet.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens ein Arretierelement zum Fixieren des mindestens einen Adapterelements ausgebildet. Das Arretierelement weist die Form einer hohlzylindrischen Buchse mit einem Kragen auf und ist koaxial um das Trägerelement angeordnet. Dabei entspricht die Innenabmessung des Arretierelements der Außenabmessung des Trägerelements zuzüglich einer Toleranz zum Bewegen des Arretierelements auf dem Trägerelement. Die Außenabmessung der Buchse entspricht der Innenabmessung des Adapterelements und die Außenabmessung des Kragens ist größer als die Außenabmessung der Buchse. Im montierten Zustand der Vorrichtung ist die Buchse innerhalb des zwischen dem Adapterelement und dem Trägerelement ausgebildeten Spalts angeordnet und das Adapterelement liegt mit einer Stirnseite am Kragen an. Bei einer Ausgestaltung des Trägerelements, des Arretierelements und des Adapterelements jeweils mit einem kreisrunden Querschnitt entspricht der Innendurchmesser des Arretierelements dem Außendurchmesser des Trägerelements zuzüglich einer Toleranz zum Bewegen des Arretierelements auf dem Trägerelement. Der Außendurchmesser der Buchse entspricht dann dem Innendurchmesser des Adapterelements und der Außendurchmesser des Kragens ist größer ist als der Außendurchmesser der Buchse. Der Außendurchmesser des Kragens des Arretierelements entspricht vorteilhaft dem Außendurchmesser des Adapterelements, insbesondere des geschlossenen Bereichs.
Nach einer ersten alternativen Ausgestaltung der Erfindung weist das Trägerelement auf einer Außenseite senkrecht zur Achse mindestens eine umlaufende Nut auf. Dabei ist innerhalb der Nut ein Ringelement zum Fixieren des Arretierelements angeordnet.
Nach einer zweiten alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist um das Trägerelement ein Stellring zum axialen, stufenlosen Verschieben des Arretierelements und damit zum Zustellen des Adapterelements angeordnet. Der Stellring wird bevorzugt mittels eines Gewindestifts am Trägerelement fixiert.
Nach einer dritten alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist eine mechanische Zustellvorrichtung zum Zustellen des Adapterelements ausgebildet, mit welcher das Objekt durch eine axiale Zustellung zentriert und gegebenenfalls fixiert wird.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Vorrichtung ein Druckelement zum Fixieren des Objektes an der Vorrichtung auf, welches eine axial wirkende Kraft auf den Bodenbereich des Objektes ausübt, sodass das Objekt mit dem Bodenbereich gegen die Oberseite des Aufnahmeelementss gedrückt wird und das Objekt zwischen dem Druckelement sowie dem Aufnahmeelement fixiert ist. Das Druckelement ist vorteilhaft abgefedert ausgebildet und wirkt von außen auf den Bodenbereich des Objektes.
Die Aufgabe wird auch durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Aufnehmen, Zentrieren und Fixieren von Objekten, aufweisend einen Bodenbereich und eine Wandung, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gelöst. Das Verfahren weist folgende Schritte auf:

– Verbinden eines Endes eines Trägerelements mit einem Aufnahmeelement, wobei das Trägerelement und das Aufnahmeelement entlang einer Achse ausgerichtet sind,
– koaxiales Anordnen mindestens eines Adapterelements und mindestens eines Arretierelements um das Trägerelement,
– Verschieben des Arretierelements und Verkürzen des Adapterelements, sodass Zentrierelemente des Adapterelements radial nach außen gedrückt werden und in einem Endzustand der Vorrichtung
– die Zentrierelemente zum Zentrieren und Fixieren des Objektes an einer Innenseite der Wandung des Objektes anliegen oder
– zwischen den Zentrierelementen und der Innenseite der Wandung ein vorbestimmter Spalt zum Zentrieren des Objektes ausgebildet ist, und
– Fixieren des Arretierelements in axialer Richtung am Trägerelement.

Bei einer Ausgestaltung des Adapterelements mit von einer ersten Stirnseite in das Adapterelement hinein ausgebildeten Einschnitten werden die Zentrierelemente mit den losen Enden nach außen gedrückt bis die losen Enden der Zentrierelemente mit den Stirnseiten an einer Innenseite der Wandung des Objektes anliegen oder der vorbestimmte Spalt zum Zentrieren des Objektes ausgebildet ist.
Bei einer Ausgestaltung des Adapterelements mit zwischen zwei innerhalb des Adapterelements ausgebildeten Ebenen, welche die Einschnitte begrenzen, werden äußere Seitenflächen der Zentrierelemente radial nach außen gedrückt bis die äußeren Seitenflächen an der Innenseite der Wandung des Objektes anliegen oder der vorbestimmte Spalt zum Zentrieren des Objektes ausgebildet ist.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird das Trägerelement mit dem Aufnahmeelement, dem Adapterelement und dem Arretierelement in das von der Wandung des Objekts umschlossene Volumen eingeführt, sodass das Aufnahmeelement an einer Oberseite am Bodenbereich des Objektes anliegt.
Nach einer ersten alternativen Ausgestaltung der Erfindung wird das Arretierelement bei der Montage der Vorrichtung in axialer Richtung stufenweise verschoben. Das Arretierelement wird mit dem Anordnen eines Ringelements innerhalb einer am Trägerelement ausgebildeten umlaufenden Nut fixiert.
Nach einer zweiten alternativen Ausgestaltung der Erfindung wird das Arretierelement in axialer Richtung stufenlos verschoben. Das Arretierelement wird mit dem Anordnen eines Stellrings am Trägerelement fixiert. Der Stellring wird bevorzugt mittels eines Gewindestifts am Trägerelement befestigt.
Nachdem die Vorrichtung für ein Objekt mit einer bestimmten Form, insbesondere einer bestimmten Form der Innenseite der Wandung, eingestellt ist, wird das Objekt von der Vorrichtung entfernt. Anschließend kann ein weiteres Objekt, mit der gleichen Form wie das vorangegangene Objekt, auf die Vorrichtung aufgesteckt werden. Die voreingestellte Vorrichtung kann mit Objekten der gleichen Form beladen beziehungsweise besetzt werden.
Nach einer dritten alternativen Ausgestaltung der Erfindung wird das Arretierelement mit einem Achsantrieb in axialer Richtung stufenlos verschoben und fixiert. Der Achsantrieb ist dabei vorteilhaft mechanisch ausgebildet.
Die dritte alternative Ausgestaltung der Erfindung bietet neben den zu den beiden erwähnten alternativen Verfahren genannten Schritten zudem die Möglichkeit, Objekte mit Innenseiten der Wandung, welche einen Hinterschnitt aufweisen, zu zentrieren beziehungsweise zu fixieren. Dabei wird die Vorrichtung nach jedem Aufsetzen des Objektes auf die Vorrichtung vom Anfangszustand in den Endzustand verbracht und damit eingestellt, das heißt das Arretierelement wird mit den Zentrierelementen zugestellt, sodass das Objekt zentriert beziehungsweise fixiert ist. Nach der Bearbeitung des Objektes wird die Vorrichtung vom Endzustand in den Anfangszustand versetzt und das Objekt entnommen.
Die flexibel einsetzbare Vorrichtung zum Aufnehmen, Zentrieren und Fixieren von insbesondere rotationssymmetrischen, keramischen Formlingen, speziell von Gefäßen beziehungsweise Tassen, welche in das Innere des Formlings eingeführt wird, dient als modular aufgebaute Putzaufnahme vor allem dem Bereitstellen des Objektes für weitere Bearbeitungsschritte. Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren sind kostengünstig auf eine Vielzahl von Objekten unterschiedlichster Formen und Größen anpassbar. Die vorzuhaltende Menge an Aufnahmeelementen ist minimal. Die Vorrichtung weist eine minimale Anzahl an Einzelkomponenten mit flexibler Einsatzfähigkeit auf, sodass die Vorrichtung einfach, mit einem minimalen Zeitaufwand zu handhaben und zu bedienen ist, um maximale Taktzahlen zu erreichen. Die Vorrichtung gewährleistet mit einem geringen gerätetechnischen Aufwand eine sichere und maßgenaue Anordnung der Objekte zur weiteren Bearbeitung und garantiert auch bei hoher Taktzahl eine maximale Maßhaltigkeit der Objekte.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile von Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen jeweils eine Vorrichtung zum Aufnehmen, Zentrieren und Fixieren von Objekten, insbesondere von keramischen Objekten, wie einer Tasse, in einer Anordnung innerhalb des Objektes im montierten Zustand:
1a: erste Ausgestaltungsform mit zwei beabstandet zueinander angeordneten Adapterelementen,
1b: aus 1a mit angedeutetem Objekt in Seitenansicht,
1c: aus 1a und 1b in Schnittdarstellung in Seitenansicht,
2a: zweite Ausgestaltungsform mit zwei aneinander anliegend angeordneten Adapterelementen mit angedeutetem Objekt in Seitenansicht und
2b: aus 2a in Schnittdarstellung in Seitenansicht.
In 1a ist eine Vorrichtung 1a zum Aufnehmen, Zentrieren und Fixieren von Objekten 2, insbesondere von keramischen Objekten, wie einer Tasse, in einer Anordnung innerhalb des Objektes 2 im montierten Zustand gezeigt. Die Vorrichtung 1a stellt dabei eine erste Ausgestaltungsform einer Komponente beispielsweise einer sogenannten Putzaufnahme einer Putzmaschine beziehungsweise Bearbeitungsmaschine zum Bordverschwammen dar. Das mit der Bearbeitungsmaschine zu bearbeitende Objekt 2 wird auch als Formling oder Gefäßformling bezeichnet. Der Formling ist bevorzugt rotationssysmmetrisch ausgebildet und in einem lederharten Zustand.
Im montierten Zustand ist die Vorrichtung 1a nahezu vollständig innerhalb des Objektes 2 integriert, wobei lediglich ein Trägerelement 5 als Verbindungselement oder Kupplungselement zur Bearbeitungsmaschine aus dem Objekt 2 herausragt. Das rohrförmige Trägerelement 5 kann beispielsweise auf Spindeln der Bearbeitungsmaschine aufgesetzt und mit den Spindeln mechanisch verbunden werden.
Das Objekt 2, insbesondere ein lederhart getrockneter Formling, weist einen Bodenbereich 3 sowie eine Wandung 4 auf, welche mit Hilfe der Bearbeitungsmaschine je nach Bedarf weiter bearbeitet werden kann.
Das rohrförmige Trägerelement 5 ist mit umlaufenden Nuten 6 ausgebildet, welche wiederum Komponenten von Mitteln zum Arretieren darstellen. Innerhalb der Nuten 6 wird ein Ringelement 28a, beispielsweise zum Fixieren eines Spreizelements 20a, angeordnet. Das Spreizelement 20a dient dabei dem Verformen eines Adapterelements 22a.
Die 1b und 1c zeigen die Vorrichtung 1a aus 1a mit zwei beabstandet zueinander angeordneten Adapterelementen 12, 22a jeweils in einer Seitenansicht, wobei die Vorrichtung 1a, gemäß 1b, innerhalb des Objekts 2 angedeutet ist. In 1c sind die Vorrichtung 1a und das Objekt 2 in einer Schnittdarstellung gezeigt.
Das rohrförmige Trägerelement 5 ist an dem zur Spindel der Bearbeitungsmaschine distal angeordneten Ende mit einem Gewinde 7 ausgebildet. Über das Gewinde 7 wird das Trägerelement 5 mit einem Aufnahmeelement 10, welches auch als Stützbomse bezeichnet wird, verbunden. Das Trägerelement 5 wird dabei an einer Unterseite des Aufnahmeelements 10 in das Aufnahmeelement 10 eingeschraubt, ohne aus einer Oberseite des Aufnahmeelements 10 hervorzustehen. Das Trägerelement 5 wird dabei in eine auf der Unterseite des Aufnahmeelements 10 ausgebildete Öffnung 11 eingeführt. Die Öffnung 11 ist als eine Durchgangsöffnung ausgebildet. Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausgestaltung kann die Öffnung auch als Sackloch ausgebildet sein. Die Stirnseite des Trägerelements 5 ist stets innerhalb des Aufnahmeelements 10 angeordnet.
Das Aufnahmeelement 10 ist an der Oberseite mit einer ebenen Fläche ausgebildet, welche im Bodenbereich 3 auf der Innenseite am Objekt 2 anliegt. Die ebene Fläche des Aufnahmeelements 10 ist dabei in den maximalen Abmessungen kleiner als der innere Bodenbereich 3, insbesondere der innere Durchmesser des Bodenbereichs 3, des Objektes 2, sodass das Aufnahmeelement 10 nicht an der Wandung 4 anliegt. Zwischen den Seitenflächen des Aufnahmeelements 10 und der Wandung 4 verbleibt ein Spalt. Das Aufnahmeelement 10 stützt das Objekt 2 im Bodenbereich 3 in Richtung der Achse 8 ab.
Das Zentrieren des Objektes 2 um die Achse 8 der Vorrichtung 1a wird mittels der Adapterelemente 12, 22a gewährleistet. Die Adapterelemente 12, 22a sind bevorzugt als verformbare Kunststoffelemente ausgebildet, welche beispielsweise aus einem Schaummaterial oder Silikon hergestellt sind. In einer Ausgangslage, das heißt im unmontierten Zustand der Vorrichtung 1a, weisen die Adapterelemente 12, 22a jeweils die Form einer Buchse oder eines Rohrstücks auf, welches in Längsrichtung einseitig mehrfach geschlitzt ausgebildet ist. Die Längsrichtung verläuft in Richtung der Achse 8. Die Innendurchmesser der Rohrstücke sind größer als der Außendurchmesser des Trägerelements 5, sodass zwischen den Adapterelementen 12, 22a und dem Trägerelement 5 jeweils ein Spalt verbleibt. In einer Endlage, das heißt im montierten Zustand der Vorrichtung 1a, weisen die Adapterelemente 12, 22a eine schirmartige Form auf, wobei der Außenrand des Schirms zur Innenseite der Wandung des Objektes 2 ausgerichtet ist und gegebenenfalls an der Innenseite der Wandung des Objektes 2 anliegt.
Die Einschnitte 13 des ersten Adapterelements 12 erstrecken sich von der zum Aufnahmeelement 10 hin ausgerichteten ersten Stirnseite des ersten Adapterelements 12 gleichmäßig beabstandet zueinander in das Adapterelement 12 hinein. Die Einschnitte 13 weisen bevorzugt die gleiche Länge auf und enden in einer senkrecht zur Achse 8 ausgerichteten Ebene, welche das Adapterelement 12 in zwei Bereiche unterteilt. Der erste Bereich des Adapterelements 12 weist mit den Einschnitten 13 ausgebildete, flexibel verformbare, fingerförmige Zentrierelemente 14 auf. Der zweite, geschlossene Bereich 15 erstreckt sich von der Ebene bis zur zweiten Stirnseite, welche distal zur ersten Stirnseite des Adapterelements 12 angeordnet ist. Der geschlossene Bereich 15 weist die Form eines Ringes auf und ist aus Vollmaterial ausgebildet. Das Adapterelement 12 weist damit flexibel verformbare Zentrierelemente 14 auf, welche an einem geschlossenen, ringförmigen Bereich 15 ausgebildet sind.
Das Adapterelement 12 ist an der zweiten Stirnseite mittels eines Arretierelements 16a fixiert, welches die Form einer Buchse mit einem Kragen aufweist. Das Arretierelement 16a ist mit einem Innendurchmesser ausgebildet, welcher zuzüglich von Toleranzen dem Außendurchmesser des Trägerelements 5 entspricht. Der Außendurchmesser der Buchse entspricht abzüglich von Toleranzen dem Innendurchmesser des Adapterelements 12, sodass die Buchse im montierten Zustand der Vorrichtung 1a innerhalb des zwischen dem Adapterelement 12 und dem Trägerelement 5 ausgebildeten Spalt angeordnet ist. Der Außendurchmesser des Kragens des Arretierelements 16a ist größer als der Außendurchmesser der Buchse und entspricht etwa dem Außendurchmesser des Adapterelements 12, insbesondere des geschlossenen Bereichs 15. Der Kragen des Arretierelements 16a liegt im montierten Zustand der Vorrichtung 1a an der zweiten Stirnseite des Adapterelement 12 an und fixiert das Adapterelement 12 am Trägerelement 5. Damit ist das Adapterelement 12 zwischen dem über das Gewinde 7 mit dem Trägerelement 5 verbundenen Aufnahmeelement 10 und dem Arretierelement 16a gehaltert angeordnet.
Das Arretierelement 16a ist wiederum über ein in einer der umlaufenden Nuten 6 angeordnetes Ringelement 17a am Trägerelement 5 fixiert. Das Arretierelement 16a weist im Bereich des Kragens eine Anphasung auf, in welcher das aus der Nut 6 des Trägerelements 5 hervorragende Ringelement 17a angeordnet ist. Damit ist das Ringelement 17a innerhalb des Arretierelements 16a integriert. Das Ringelement 17a verhindert eine axiale Bewegung des Arretierelements 16a, welches wiederum eine axiale Bewegung des Adapterelements 12 in entgegengesetzter Richtung zum Aufnahmeelement 10 unterbindet.
Die Unterseite des Aufnahmeelements 10 ist sich ausgehend von der Oberseite beziehungsweise der Mantelseite derart verjüngend oder konisch ausgebildet, dass sich bei Zustellung des Adapterelements 12 in Richtung der Achse 8 die Zentrierelemente 14 des ersten Adapterelements 12 radial aufspreizen. Das Zustellen des Adapterelements 12 in Richtung der Achse 8, beispielsweise durch das Einschrauben des Trägerelements 5 in das Aufnahmeelement 10, welches auch als eine Spreizvorrichtung dient, bei fest positioniertem Arretierelement 16a oder durch axiales Bewegen des Arretierelements 16a bei fest positioniertem Trägerelement 5 und Aufnahmeelement 10 bewirkt eine Verkürzung der Strecke zwischen dem Kragen des Arretierelements 16a und der Unterseite des Aufnahmeelements 10, sodass das Adapterelement 12 gestaucht wird und die Zentrierelemente 14 mit den losen Enden radial nach außen gedrückt werden. Das Adapterelement 12 wird derart zugestellt, bis die losen Enden der Zentrierelemente 14 mit den Stirnseiten an der Innenseite der Wandung 4 des Objektes 2 anliegen oder zwischen den Stirnseiten und der Innenseite der Wandung 4 des Objektes 2 lediglich ein minimaler, vorbestimmter Spalt ausgebildet ist und damit das Objekt 2 im Bodenbereich 3 von innen zentrieren.
Der Wirkdurchmesser der losen Enden der Zentrierelemente 14 wird durch die Axialposition des Arretierelements 16a in Bezug zum Aufnahmeelement 10 bestimmt, wobei das Arretierelement 16a auf dem Trägerelement 5 in Stufen verschiebbar ist. Das bevorzugt als O-Ring ausgebildete Ringelement 17a ist zur manuellen Verstellung des Arretierelements 16a in einer der in axialer Richtung in Reihe in die Mantelfläche des Trägerelements 5 ausgebildeten umlaufenden Nuten 6 angeordnet. Das Ringelement 17a kann dabei ohne Werkzeug schnell und sicher in den Nuten 6 einrastend verschoben werden und verhindert ein Zurückgleiten des Arretierelements 16a beim Zustellen des Adapterelements 12. Das Anpassen des Außendurchmessers der Zentrierelemente 14 an den Innendurchmesser der Wandung 4 des Objektes 2 zum Zentrieren des Objektes 2 erfolgt schnell und sicher durch ein einfaches axiales Verschieben des Ringelements 17a.
Alternativ kann das Adapterelement 12 mittels eines anstelle des Ringelements 17a nicht dargestellten Stellrings axial stufenlos zugestellt beziehungsweise das Arretierelement 16a stufenlos verstellt werden. Dabei wird der Abstand zwischen dem Kragen des Arretierelements 16a und der Unterseite des Aufnahmeelements 10 durch die Anordnung des Stellrings verkürzt. Der Stellring wird beispielsweise mit Hilfe eines Gewindestifts am Trägerelement 5 fixiert. Das Trägerelement 5 ist dabei bevorzugt ohne die Nuten 6 ausgebildet.
Das zweite Adapterelement 22a ist zwischen einem Arretierelement 26a und einem Spreizelement 20a gehaltert angeordnet. Die Einschnitte 23a des zweiten Adapterelements 22a erstrecken sich von der zum Spreizelement 20a hin ausgerichteten ersten Stirnseite des zweiten Adapterelements 22a gleichmäßig beabstandet zueinander in das Adapterelement 22a hinein. Die Einschnitte 23a weisen bevorzugt die gleiche Länge auf und enden in einer senkrecht zur Achse 8 ausgerichteten Ebene, welche das Adapterelement 22a in zwei Bereiche unterteilt. Der erste Bereich des Adapterelements 22a weist mit den Einschnitten 23a ausgebildete, flexibel verformbare, fingerförmige Zentrierelemente 24a auf. Der zweite, geschlossene Bereich 25a erstreckt sich von der Ebene bis zur zweiten Stirnseite, welche distal zur ersten Stirnseite des Adapterelements 22a angeordnet ist. Der geschlossene Bereich 25a weist die Form eines Ringes auf und ist aus Vollmaterial ausgebildet. Das Adapterelement 22a weist damit flexibel verformbare Zentrierelemente 24a auf, welche an einem geschlossenen, ringförmigen Bereich 25a ausgebildet sind.
Das Adapterelement 22a ist an der zweiten Stirnseite mittels eines Arretierelements 26a fixiert, welches die Form einer Buchse mit einem Kragen aufweist. Das Arretierelement 26a ist mit einem Innendurchmesser ausgebildet, welcher zuzüglich von Toleranzen dem Außendurchmesser des Trägerelements 5 entspricht. Der Außendurchmesser der Buchse entspricht abzüglich von Toleranzen dem Innendurchmesser des Adapterelements 22a, sodass die Buchse im montierten Zustand der Vorrichtung 1a innerhalb des zwischen dem Adapterelement 22a und dem Trägerelement 5 ausgebildeten Spalts angeordnet ist.
Der Außendurchmesser des Kragens des Arretierelements 26a ist größer als Außendurchmesser der Buchse und entspricht etwa dem Außendurchmesser des Adapterelements 22a. Der Kragen des Arretierelements 26a liegt im montierten Zustand der Vorrichtung 1a an der zweiten Stirnseite des Adapterelement 22a an und fixiert das Adapterelement 22a am Trägerelement 5.
Das Arretierelement 26a ist über ein in einer der umlaufenden Nuten 6 angeordnetes Ringelement 27 am Trägerelement 5 fixiert. Das Arretierelement 26a weist im Bereich des Kragens eine Anphasung auf, in welcher das aus der Nut 6 des Trägerelements 5 hervorragende Ringelement 27 angeordnet ist. Damit ist das Ringelement 27 innerhalb des Arretierelements 26a integriert. Das Ringelement 27 verhindert eine axiale Bewegung des Arretierelements 26a, welches wiederum eine axiale Bewegung des Adapterelements 22a in entgegengesetzter Richtung zum Spreizelement 20a unterbindet.
Die Unterseite des Spreizelements 20a ist sich ausgehend von der Oberseite beziehungsweise der Mantelseite derart verjüngend oder konisch ausgebildet, dass sich bei Zustellung des Adapterelements 22a in Richtung der Achse 8 die Zentrierelemente 24a des zweiten Adapterelements 22a radial aufspreizen. Ein Zusammenrücken von Spreizelement 20a und Arretierelement 26a bewirkt eine Verkürzung der Strecke zwischen dem Kragen des Arretierelements 26a und der Unterseite des Spreizelements 20a, sodass das Adapterelement 22a gestaucht wird und die Zentrierelemente 24a mit den losen Enden radial nach außen gedrückt werden. Das Spreizelement 20a und das Arretierelement 26a werden solange aufeinander zu bewegt, bis die losen Enden der Zentrierelemente 24a mit den Stirnseiten an der Innenseite der Wandung 4 des Objektes 2 anliegen oder zwischen den Stirnseiten und der Innenseite der Wandung 4 des Objektes 2 lediglich ein minimaler, vorbestimmter Spalt ausgebildet ist und damit das Objekt 2 im Öffnungsbereich von innen zentrieren.
Der Wirkdurchmesser der losen Enden der Zentrierelemente 24a wird durch die Axialpositionen des Arretierelements 26a und des Spreizelements 20a und damit durch den Abstand zwischen dem Arretierelement 26a und dem Spreizelement 20a bestimmt, welche auf dem Trägerelement 5 jeweils in Stufen verschiebbar sind. Die bevorzugt als O-Ringe ausgebildeten Ringelemente 27, 28a sind zur manuellen Verstellung des Arretierelements 26a und des Spreizelements 20a jeweils in einer der in axialer Richtung in Reihe in die Mantelfläche des Trägerelements 5 ausgebildeten umlaufenden Nuten 6 angeordnet. Die Ringelemente 27, 28a können dabei ohne Werkzeug schnell und sicher in den Nuten 6 einrastend verschoben werden und verhindern ein Gleiten des Arretierelements 26a beziehungsweise des Spreizelements 20a, wobei das Ringelement 27 insbesondere ein Gleiten des Arretierelements 26a beim Zusammenrücken von Spreizelement 20a und Arretierelement 26a verhindert, während das Ringelement 28a das Spreizelement 20a nach dem Zusammendrücken des Adapterelements 22a fixiert. Das Anpassen des Außendurchmessers der Zentrierelemente 24a an den Innendurchmesser der Wandung 4 des Objektes 2 zum Zentrieren des Objektes 2 erfolgt schnell und sicher durch ein einfaches axiales Verschieben des Ringelements 28a. Dabei wird der Abstand zwischen dem Kragen des Arretierelements 26a und der Unterseite des Spreizelements 20a durch die Anordnung der Ringelemente 27, 28a in den entsprechenden Nuten 6 verkürzt.
Alternativ kann das Spreizelement 20a mittels eines anstelle des Ringelements 28a nicht dargestellten Stellrings axial stufenlos zugestellt beziehungsweise das Spreizelement 20a stufenlos verstellt werden. Dabei wird der Abstand zwischen dem Kragen des Arretierelements 26a und der Unterseite des Spreizelements 20a durch die Anordnung des Stellrings verkürzt. Der Stellring wird beispielsweise mit Hilfe eines Gewindestifts am Trägerelement 5 fixiert. Das Trägerelement 5 ist dabei bevorzugt ohne die Nuten 6 ausgebildet.
Nach einer nicht dargestellten weiteren alternativen Ausgestaltung wird das Objekt 2 durch eine mechanische axiale Zustellung des Spreizelements 20a mittels einer mechanischen Zustellvorrichtung zentriert und gegebenenfalls fixiert. Die Ausgestaltung mit einer mechanischen Zustellvorrichtung wird bei der Verwendung der Vorrichtung als flexible Aufnahme zum Beispiel für Garniermaschinen bevorzugt,
Nach einer weiteren nicht dargestellten alternativen Ausgestaltung ohne das Adapterelement 22a mit den dazugehörigen Arretierelement 26a und Ringelement 27 sowie Spreizelement 20a und Ringelement 28a wird das Objekt 2 durch eine mechanische axiale Zustellung des Adapterelements 12 mittels einer mechanischen Zustellvorrichtung zentriert und gegebenenfalls fixiert.
Die 2a und 2b zeigen eine zweite Ausgestaltungsform einer Vorrichtung 1b zum Aufnehmen, Zentrieren und Fixieren von Objekten 2, insbesondere von hohen zylindrischen Gefäßen, mit zwei aneinander anliegend angeordneten Adapterelementen 12, 22b jeweils in einer Seitenansicht, wobei die Vorrichtung 1b, gemäß 2a, innerhalb des Objekts 2 angedeutet ist. In 2b sind die Vorrichtung 1b und das Objekt 2 in einer Schnittdarstellung gezeigt.
Die Vorrichtung 1a aus den 1a bis 1c und die Vorrichtung 1b aus den 2a und 2b unterscheiden sich in der Ausbildung des Arretierelements 16a, 16b des ersten Adapterelements 12 sowie des zweites Adapterelements 22a, 22b und des Spreizelements 20a. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich lediglich auf die Unterschiede. Die Beschreibungen der gleichen Merkmale können den Erläuterungen zu den 1a bis 1c entnommen werden.
Das Zentrieren des Objektes 2 um die Achse 8 der Vorrichtung 1b wird mittels der Adapterelemente 12, 22b gewährleistet. Das Adapterelement 22b ist bevorzugt als verformbares Kunststoffelement, beispielsweise aus einem Schaummaterial oder Silikon, ausgebildet. In einer Ausgangslage, das heißt im unmontierten Zustand der Vorrichtung 1b, weist das Adapterelement 22b die Form einer Buchse oder eines Rohrstücks auf, welches in Längsrichtung mehrfach geschlitzt ausgebildet ist. Der Innendurchmesser des Rohrstücks ist größer als der Außendurchmesser des Trägerelements 5, sodass zwischen dem Adapterelement 22b und dem Trägerelement 5 ein Spalt verbleibt.
Die Einschnitte 23b des zweiten Adapterelements 22b sind, sich zwischen zwei senkrecht zur Achse 8 ausgerichteten Ebenen erstreckend, gleichmäßig beabstandet zueinander ausgebildet. Die Ebenen unterteilen das Adapterelement 22b dabei in drei Bereiche. Die Einschnitte 23b weisen bevorzugt die gleiche Länge auf. Der erste Bereich 25b und der zweite Bereich 29 des Adapterelements 22b sind als geschlossene Bereiche 25b, 29 ausgebildet und erstrecken sich jeweils von einer Stirnseite bis zu einer der genannten Ebenen. Die geschlossenen Bereiche 25b, 29 weisen jeweils die Form eines Ringes auf und sind aus Vollmaterial ausgebildet. Der dritte Bereich weist mit den Einschnitten 23b ausgebildete, flexibel verformbare Zentrierelemente 24b auf, welche jeweils an einem geschlossenen, ringförmigen Bereich 25b, 29 enden und angeordnet sind.
Das Arretierelement 16b weist die Form einer Buchse mit einem in Richtung der Achse 8 mittig angeordneten Kragen auf und ist mit einem Innendurchmesser ausgebildet, welcher zuzüglich von Toleranzen dem Außendurchmesser des Trägerelements 5 entspricht. Der Außendurchmesser der Buchse entspricht abzüglich von Toleranzen den Innendurchmessern der Adapterelemente 12, 22b, sodass die Buchse im montierten Zustand der Vorrichtung 1b innerhalb der zwischen den Adapterelementen 12, 22b und dem Trägerelement 5 ausgebildeten Spalte angeordnet ist. Der Außendurchmesser des Kragens des Arretierelements 16b ist größer als Außendurchmesser der Buchse und entspricht etwa den Außendurchmessern der Adapterelemente 12, 22b. Der Kragen des Arretierelements 16b liegt im montierten Zustand der Vorrichtung 1b einerseits an der zweiten Stirnseite des ersten Adapterelements 12 und andererseits an der ersten Stirnseite des zweiten Adapterelements 22b an und fixiert die Adapterelement 12, 22b am Trägerelement 5.
Das Arretierelement 16b ist wiederum über ein in einer der umlaufenden Nuten 6 angeordnetes Ringelement 17b am Trägerelement 5 fixiert. Das Ringelement 17b ist in Richtung der Achse 8 unterhalb des Arretierelements 16b, vom zweiten Adapterelement 22b umgeben angeordnet. Das Ringelement 17b verhindert eine axiale Bewegung des Arretierelements 16b, welches wiederum eine axiale Bewegung des Adapterelements 12 in entgegengesetzter Richtung zum Aufnahmeelement 10 unterbindet.
Das zweite Adapterelement 22b ist einerseits mit einer ersten Stirnseite am Arretierelement 16b anliegend angeordnet und ist an der zweiten Stirnseite mittels eines Arretierelements 26b fixiert, welches die Form einer Buchse mit einem Kragen aufweist. Das Arretierelement 26b ist mit einem Innendurchmesser ausgebildet, welcher zuzüglich von Toleranzen dem Außendurchmesser des Trägerelements 5 entspricht. Der Außendurchmesser der Buchse entspricht abzüglich von Toleranzen dem Innendurchmesser des Adapterelements 22b, sodass die Buchse im montierten Zustand der Vorrichtung 1b innerhalb des zwischen dem Adapterelement 22b und dem Trägerelement 5 ausgebildeten Spalt angeordnet ist. Der Außendurchmesser des Kragens des Arretierelements 26b ist größer als Außendurchmesser der Buchse und entspricht etwa dem Außendurchmesser des Adapterelements 22b. Der Kragen des Arretierelements 26b liegt im montierten Zustand der Vorrichtung 1b an der zweiten Stirnseite des Adapterelement 22b an und fixiert das Adapterelement 22b am Trägerelement 5.
Das Arretierelement 26b ist bei der Ausgestaltungsform gemäß 2a mittels eines axial stufenlos verstellbaren Stellrings 30 und bei der Ausgestaltungsform gemäß 2b über ein in einer der umlaufenden Nuten 6 angeordnetes Ringelement 28b am Trägerelement 5 fixiert. Der Stellring 30 wird mit Hilfe eines Gewindestifts 31 am Trägerelement 5 fixiert, welches mit einer ebenen Oberfläche, das heißt insbesondere ohne Nuten, ausgebildet ist. Anstelle des Gewindestifts 31 kann auch eine Schraube oder Ähnliches ausgebildet sein. Das Arretierelement 26b weist, insbesondere bei der Ausgestaltungsform gemäß 2b, im Bereich des Kragens eine Anphasung auf, in welcher das aus der Nut 6 des Trägerelements 5 hervorragende Ringelement 28b angeordnet ist. Damit ist das Ringelement 28b innerhalb des Arretierelements 26b integriert. Das Ringelement 28b verhindert eine axiale Bewegung des Arretierelements 26b, welches wiederum eine axiale Bewegung des Adapterelements 22b in entgegengesetzter Richtung zum Arretierelement 16b unterbindet.
Ein Andrücken des Arretierelements 26b in Richtung des Arretierelements 16b bewirkt eine Verkürzung der Strecke zwischen dem Kragen des Arretierelements 26b und dem Kragen des Arretierelements 16b, sodass das zweite Adapterelement 22a gestaucht wird und die Zentrierelemente 24b radial nach außen gedrückt werden. Das Arretierelement 26b wird solange auf das Arretierelement 16b zu bewegt, bis die äußeren Seitenflächen der Zentrierelemente 24b, auch als Flanken bezeichnet, an der Innenseite der Wandung 4 des Objektes 2 anliegen oder zwischen den Seitenflächen der Zentrierelemente 24b und der Innenseite der Wandung 4 des Objektes 2 lediglich ein minimaler, vorbestimmter Spalt ausgebildet ist und damit das Objekt 2 im Öffnungsbereich von innen zentrieren.
Der Wirkdurchmesser der äußeren Seitenflächen der Zentrierelemente 24b wird durch die Axialposition des Arretierelements 26b und damit durch den Abstand zwischen dem Arretierelement 26b und dem Arretierelement 16b bestimmt, welche auf dem Trägerelement 5 jeweils stufenlos, gemäß Ausgestaltungsform nach 2a, oder in Stufen, gemäß Ausgestaltungsform nach 2b, verschiebbar sind. Die bevorzugt als O-Ringe ausgebildeten Ringelemente 17b, 28b sind zur manuellen Verstellung der Arretierelemente 16b, 26b jeweils in einer der in axialer Richtung in Reihe in die Mantelfläche des Trägerelements 5 ausgebildeten umlaufenden Nuten 6 angeordnet. Die Ringelemente 17b, 28b können dabei ohne Werkzeug schnell und sicher in den Nuten 6 einrastend verschoben werden und verhindern ein Gleiten der Arretierelemente 16b, 26b, wobei das Ringelement 17b insbesondere ein Gleiten des Arretierelements 16b beim Zusammendrücken des Adapterelements 12 verhindert, während das Ringelement 28b das Arretierelement 26b nach dem Zusammendrücken des Adapterelements 22b fixiert. Das Anpassen des Außendurchmessers der Zentrierelemente 24b an den Innendurchmesser der Wandung 4 des Objektes 2 zum Zentrieren des Objektes 2 erfolgt schnell und sicher durch ein einfaches axiales Verschieben des Ringelements 28b oder des Stellrings 30. Dabei wird der Abstand zwischen dem Kragen des Arretierelements 26b und dem Kragen des Arretierelements 16b durch die Anordnung des Ringelements 28b in den entsprechenden Nuten 6 oder des Stellrings 30 verkürzt.
Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausgestaltung wird das Objekt 2 durch eine mechanische axiale Zustellung des Arretierelements 26b mittels einer mechanischen Zustellvorrichtung zentriert und gegebenenfalls fixiert. Nach einer weiteren nicht dargestellten alternativen Ausgestaltung ohne das Adapterelement 22b mit den dazugehörigen Arretierelementen 16b, 26b und Ringelementen 17b, 28b beziehungsweise Stellring 30 wird das Objekt 2 durch eine mechanische axiale Zustellung des Adapterelements 12 mittels einer mechanischen Zustellvorrichtung zentriert und gegebenenfalls fixiert.
Wenn die Adapterelemente 12, 22a, 22b in einem ersten Fall derart zugestellt sind, dass die losen Enden der Zentrierelemente 14, 24a mit den Stirnseiten oder die Seitenflächen der Zentrierelemente 24b an der Innenseite der Wandung 4 des Objektes 2 anliegen, ist das Objekt 2 sowohl zentriert, kann aber auch an der Vorrichtung 1a, 1b fixiert angeordnet sein. Wenn die Adapterelemente 12, 22a, 22b in einem zweiten Fall derart zugestellt sind, dass zwischen den Stirnseiten der losen Enden der Zentrierelemente 14, 24a oder den Seitenflächen der Zentrierelemente 24b und der Innenseite der Wandung 4 des Objektes 2 jeweils ein vorbestimmter Spalt ausgebildet ist, ist das Objekt 2 lediglich zentriert. Zum Fixieren des Objektes 2 kann im ersten Fall ein nicht dargestelltes abgefedertes Druckelement ausgebildet sein, wobei im zweiten Fall das nicht dargestellte abgefederte Druckelement stets vorgesehen ist. Zum Fixieren des Objektes 2 an der Vorrichtung 1a, 1b übt das abgefederte Druckelement von außen eine axial wirkende Kraft F auf den Bodenbereich 3 des Objektes 2 aus, sodass das Objekt 2 mit dem Bodenbereich 3 gegen die Oberseite des Aufnahmeelementss 10 gedrückt wird. Das Objekt ist dabei zwischen dem abgefederten Druckelement sowie dem Aufnahmeelement 10 und/oder mit der Innenwandung an dem mindestens einen Adapterelement 12, 22a, 22b fixiert.
Anstelle des Adapterelements 12 mit den verformbaren Zentrierelementen 14 kann auch ein scheibenförmiges Adapterelement ausgebildet sein, wobei dann das Zentrieren beziehungsweise Fixieren von unterschiedlichen geformten Objekten 2 mittels des Adapterelements 22a, 22b gewährleistet wird.
Bezugszeichenliste

1a, 1b: Vorrichtung
2: Objekt
3: Bodenbereich Objekt 2
4: Wandung Objekt 2
5: Trägerelement
6: Nut
7: Gewinde
8: Achse
10: Aufnahmeelement
11: Öffnung Aufnahmeelement 10
12: erstes Adapterelement
13: Einschnitt erstes Adapterelement 12
14: Zentrierelement erstes Adapterelement 12
15: geschlossener Bereich erstes Adapterelement 12
16a, 16b: Arretierelement
17a, 17b: Ringelement Arretierelement 16
20a,: Spreizelement
22a, 22b: zweites Adapterelement
23a, 23b: Einschnitt zweites Adapterelement 22a, 22b
24a, 24b: Zentrierelement zweites Adapterelement 22a, 22b
25a, 25b: geschlossener Bereich zweites Adapterelement 22a, 22b
26a, 26b: Arretierelement zweites Adapterelement 22a, 22b
27: Ringelement Arretierelement 26a zweites Adapterelement 22a, 22b
28a, 28b: Ringelement
29: zweiter geschlossener Bereich zweites Adapterelement 22b
30: Stellring
31: Gewindestift
F: Kraft

Claims

Vorrichtung (1a, 1b) zum Aufnehmen, Zentrieren und Fixieren von Objekten (2) mit einem Bodenbereich (3) und einer Wandung (4), aufweisend ein zylinderförmiges Trägerelement (5) und ein Aufnahmeelement (10), wobei das Trägerelement (5) an einem ersten Ende mit dem Aufnahmeelement (10) in Richtung einer Achse (8) ausgerichtet verbunden ist und das Objekt (2) mit dem Bodenbereich (3) auf einer Oberseite des Aufnahmeelements (10) auflegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Adapterelement (12, 22a, 22b) mit radial nach außen verformbaren Zentrierelementen (14, 24a, 24b) ausgebildet ist, welche beim Montieren der Vorrichtung (1a, 1b) zu einer Innenseite der Wandung (4) bewegt sind und eine Innenseite der Wandung (4) derart führbar ist, dass das Objekt (2) um die Achse (8) zentrierbar und mittig auf dem Aufnahmeelement (10) anordenbar ist.
Vorrichtung (1a, 1b) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterelement (12, 22a, 22b) in einer Ausgangslage eine hohlzylindrische Form aufweist und koaxial um das Trägerelement (5) anordenbar ist, wobei die Innenabmessung des Adapterelements (12, 22a, 22b) größer ist als die Außenabmessung des Trägerelements (5), sodass zwischen dem Adapterelement (12, 22a, 22b) und dem Trägerelement (5) ein Spalt ausgebildet ist.
Vorrichtung (1a, 1b) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterelement (12, 22a, 22b) in einer Längsrichtung ausgerichtete Einschnitte (13, 23a, 23b) aufweist, welche gleichmäßig beabstandet zueinander angeordnet sind und die gleichen Längen aufweisen, wobei zwischen benachbarten Einschnitten (13, 23a, 23b) die Zentrierelemente (14, 24a, 24b) ausgebildet sind.
Vorrichtung (1a, 1b) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschnitte (13, 23a) sich von einer ersten Stirnseite in das Adapterelement (12, 22a) hinein bis zu einer senkrecht zur Achse (8) ausgerichteten Ebene erstreckend ausgebildet sind und zwischen der Ebene und einer zur ersten Stirnseite distal angeordneten zweiten Stirnseite ein umfänglich geschlossener Bereich (15, 25a) ausgebildet ist.
Vorrichtung (1a, 1b) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterelement (12) mit der ersten Stirnseite zu einer Unterseite des Aufnahmeelements (10) hin ausgerichtet angeordnet ist und die Unterseite des Aufnahmeelements (10) zum Adapterelement (12) hin derart verjüngend ausgebildet ist, dass sich bei einer Zustellung des Adapterelements (12) in Richtung des Aufnahmeelements (10) entlang der Achse (8) die Zentrierelemente (14) radial aufspreizen.
Vorrichtung (1a) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spreizelement (20a) ausgebildet ist, welches koaxial um das Trägerelement (5) angeordnet ist, und dass das Adapterelement (22a) mit der ersten Stirnseite zu einer Unterseite des Spreizelements (20a) hin ausgerichtet angeordnet ist und die Unterseite des Spreizelements (20a) zum Adapterelement (22a) hin derart verjüngend ausgebildet ist, dass sich bei einer Zustellung des Adapterelements (22a) in Richtung des Spreizelements (20a) entlang der Achse (8) die Zentrierelemente (24a) radial aufspreizen.
Vorrichtung (1b) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschnitte (23b) sich von einer ersten senkrecht zur Achse (8) ausgerichteten Ebene bis zu einer zweiten senkrecht zur Achse (8) ausgerichteten Ebene erstreckend ausgebildet sind und zwischen der ersten Ebene und einer ersten Stirnseite sowie zwischen der zweiten Ebene und einer zur ersten Stirnseite distal angeordneten zweiten Stirnseite jeweils ein umfänglich geschlossener Bereich (25b, 29) ausgebildet ist.
Vorrichtung (1a) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Arretierelement (16a, 16b, 26a, 26b) zum Fixieren des mindestens einen Adapterelements (12, 22a, 22b) ausgebildet ist, wobei das Arretierelement (16a, 16b, 26a, 26b) die Form einer hohlzylindrischen Buchse mit einem Kragen aufweist und koaxial um das Trägerelement (5) angeordnet ist, wobei – die Innenabmessung des Arretierelements (16a, 16b, 26a, 26b) der Außenabmessung des Trägerelements (5) zuzüglich einer Toleranz zum Bewegen des Arretierelements (16a, 16b, 26a, 26b) auf dem Trägerelement (5) entspricht, – die Außenabmessung der Buchse der Innenabmessung des Adapterelements (12, 22a, 22b) entspricht und – die Außenabmessung des Kragens größer ist als die Außenabmessung der Buchse, und dass die Buchse im montierten Zustand der Vorrichtung (1a, 1b) innerhalb des zwischen dem Adapterelement (12, 22a, 22b) und dem Trägerelement (5) ausgebildeten Spalt angeordnet ist und das Adapterelement (12, 22a, 22b) mit einer Stirnseite am Kragen anliegt.
Verfahren zum Aufnehmen, Zentrieren und Fixieren von Objekten (2), aufweisend einen Bodenbereich (3) und eine Wandung (4), mit einer Vorrichtung (1a, 1b) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, aufweisend folgende Schritte: – Verbinden eines Endes eines Trägerelements (5) mit einem Aufnahmeelement (10), wobei das Trägerelement (5) und das Aufnahmeelement (10) entlang einer Achse (8) ausgerichtet sind, – koaxiales Anordnen mindestens eines Adapterelements (12, 22a, 22b) und mindestens eines Arretierelements (16a, 16b, 26a, 26b) um das Trägerelement (5), – Verschieben des Arretierelements (16a, 16b, 26a, 26b) und Verkürzen des Adapterelements (12, 22a, 22b), sodass Zentrierelemente (14, 24a, 24b) des Adapterelements (12, 22a, 22b) radial nach außen gedrückt werden und in einem Endzustand der Vorrichtung (1a, 1b) – die Zentrierelemente (14, 24a, 24b) an einer Innenseite der Wandung (4) des Objektes (2) anliegen oder – zwischen den Zentrierelementen (14, 24a, 24b) und der Innenseite der Wandung (4) ein vorbestimmter Spalt ausgebildet ist, und – Fixieren des Arretierelements (16a, 16b, 26a, 26b) in axialer Richtung am Trägerelement (5).
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (5) mit dem Aufnahmeelement (10), dem Adapterelement (12, 22a, 22b) und dem Arretierelement (16a, 16b, 26a, 26b) in das von der Wandung (4) des Objekts (2) umschlossene Volumen eingeführt wird, sodass das Aufnahmeelement (10) an einer Oberseite am Bodenbereich (3) des Objektes (2) anliegt.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierelement (16a, 16b, 26a, 26b) stufenweise verschoben wird und das Arretierelement (16a, 16b, 26a, 26b) mit dem Anordnen eines Ringelements (17a, 17b, 27, 28a, 28b) innerhalb einer am Trägerelement (5) ausgebildeten umlaufenden Nut (6) fixiert wird.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierelement (26b) stufenlos verschoben wird und das Arretierelement (26b) mit dem Anordnen eines Stellrings (30) am Trägerelement (5) fixiert wird.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierelement mit einem Achsantrieb stufenlos verschoben und fixiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zum Fixieren des Objektes (2) an der Vorrichtung (1a, 1b) von einem Druckelement eine axial wirkende Kraft (F) von außen auf den Bodenbereich (3) des Objektes (2) derart ausgeübt wird, dass das Objekt (2) mit dem Bodenbereich (3) gegen die Oberseite des Aufnahmeelementss (10) gedrückt wird.