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Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung zur Herstellung einer Antriebsverbindung zwischen einem Werkstückträger und einer Antriebseinheit für den Werkstückträger, wobei der Werkstückträger und die Antriebseinheit Funktionseinheiten einer maschinellen Anordnung zum Bearbeiten von Werkstücken ausbilden und wobei die Kupplungsvorrichtung einen dem Werkstückträger zugeordneten trägerseitigen Kupplungsteil, einen der Antriebseinheit zugeordneten antriebsseitigen Kupplungsteil sowie eine Betätigungsvorrichtung aufweist, mittels derer die Kupplungsvorrichtung in einen Kupplungszustand überführbar ist, in welchem zwischen dem trägerseitigen Kupplungsteil und dem antriebsseitigen Kupplungsteil der Kupplungsvorrichtung eine in einer Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung wirksame Verbindung hergestellt ist,
- • wobei von dem trägerseitigen Kupplungsteil und dem antriebsseitigen Kupplungsteil der Kupplungsvorrichtung der eine Kupplungsteil eine Kupplungsaufnahme und der andere Kupplungsteil einen Kupplungsvorsprung aufweist und die Kupplungsaufnahme und der Kupplungsvorsprung relativ zueinander in eine Betätigungsstellung bewegbar sind, in welcher der Kupplungsvorsprung in die Kupplungsaufnahme eingreift,
- • wobei die Kupplungsvorrichtung als Kupplungselemente ein aufnahmeseitiges Kupplungselement an der Kupplungsaufnahme und ein vorsprungseitiges Kupplungselement an dem Kupplungsvorsprung aufweist,
- • wobei die Betätigungsvorrichtung eine Schaltvorrichtung aufweist, mittels derer bei Betätigungsstellung der Kupplungsaufnahme und des Kupplungsvorsprungs die Kupplungselemente relativ zueinander in einer Querrichtung der Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung in eine Hintergriffsposition bewegbar sind, in welcher die Kupplungselemente einander in Querrichtung der Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung hintergreifen und dadurch zwischen dem trägerseitigen Kupplungsteil und dem antriebsseitigen Kupplungsteil der Kupplungsvorrichtung die in der Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung wirksame Verbindung herstellen und
- • wobei die Betätigungsvorrichtung der Kupplungsvorrichtung eine Vorspannvorrichtung aufweist, mittels derer der trägerseitige Kupplungsteil und der antriebsseitige Kupplungsteil über die relativ zueinander in die Hintergriffsposition bewegten Kupplungselemente in der Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung gegeneinander vorgespannt sind.
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Die Erfindung betrifft außerdem eine maschinelle Anordnung zum Bearbeiten von Werkstücken, mit einer Bearbeitungsvorrichtung für die Werkstückbearbeitung, mit einem Werkstückträger zur Lagerung eines Werkstücks, mit einer Antriebsvorrichtung, die eine Antriebseinheit aufweist, mittels derer der Werkstückträger gemeinschaftlich mit einem von dem Werkstückträger gelagerten Werkstück bewegbar ist sowie mit einer Kupplungsvorrichtung, die zwischen dem Werkstückträger und der Antriebseinheit der Antriebsvorrichtung angeordnet ist und mittels derer der Werkstückträger und die Antriebseinheit der Antriebsvorrichtung miteinander verbindbar sind,
wobei mittels der Antriebseinheit der Antriebsvorrichtung der Werkstückträger gemeinschaftlich mit dem von dem Werkstückträger gelagerten Werkstück zu Bearbeitungszwecken mit einer Vorschubbewegung relativ zu der Bearbeitungsvorrichtung bewegbar ist, indem die Antriebseinheit in der als Richtung der Vorschubbewegung vorgesehenen Vorschubrichtung angetrieben bewegbar ist, wobei für die Antriebseinheit der Antriebsvorrichtung eine Führungsvorrichtung vorgesehen ist, mittels derer die Antriebseinheit in der Vorschubrichtung geführt ist,
wobei für den Werkstückträger eine Führungsvorrichtung vorgesehen ist, mittels derer der Werkstückträger in der Vorschubrichtung geführt ist und wobei mittels der Kupplungsvorrichtung der Werkstückträger und die Antriebseinheit der Antriebsvorrichtung zur Ausführung der Vorschubbewegung miteinander verbindbar sind, wobei die Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung in der Vorschubrichtung verläuft.
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Gattungsgemäßer Stand der Technik ist bekannt aus
WO 02/055258 A1 . Diese Druckschrift betrifft eine Positioniereinrichtung für auf Schienen angeordnete Werkstückträger. Einer von mehreren auf einer Führungsschiene hintereinander angeordneten Werkstückträgern wird durch einen Motor mit Bewegungen längs der Führungsschiene angetrieben. Mit einem benachbarten Werkstückträger ist der motorisch angetriebene Werkstückträger über eine Kupplungsvorrichtung verbunden. Die Kupplungsvorrichtung umfasst einen mit einer Riegelkerbe versehenen Kupplungsbolzen an einem der beiden Werkstückträger und eine Bolzenaufnahme an dem anderen Werkstückträger. Die Bolzenaufnahme an dem betreffenden Werkstückträger weist ein an der Öffnung der Bolzenaufnahme angeordnetes Kupplungsgehäuse und eine an dem Grund der Bolzenaufnahme abgestützte Feder auf. An dem Kupplungsgehäuse ist ein fernsteuerbarer Riegelbolzen beweglich geführt. Zur Herstellung der Verbindung zwischen den beiden Werkstückträgern wird der an dem einen Werkstückträger vorgesehene Kupplungsbolzen in die Bolzenaufnahme an dem anderen Werkstückträger eingeführt und dabei unter Vorspannen der in der Bolzenaufnahme angeordneten Feder derart angeordnet, dass die Riegelkerbe an dem Kupplungsbolzen auf Höhe des Riegelbolzens an dem Kupplungsgehäuse zu liegen kommt. Anschließend wird der Riegelbolzen an dem mit der Bolzenaufnahme versehenen Werkstückträger betätigt und mit einer Bewegung senkrecht zu dem Kupplungsbolzen in dessen Riegelkerbe eingerückt.
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Weiterer Stand der Technik ist bekannt aus
DE 10 2013 222 089 A1 . Diese Druckschrift offenbart eine Kupplungsvorrichtung zur Herstellung einer lösbaren Verbindung zwischen einem mit einem Antrieb versehenen Tragrahmen und einer zur Fixierung von Werkstücken ausgebildeten Handlingeinheit einer Sortiervorrichtung zum Sortieren von Werkstücken an einer Werkzeugmaschine für die schneidende Blechbearbeitung. Die vorbekannte Kupplungsvorrichtung umfasst einen Kupplungs-Hohlzapfen an dem Tragrahmen und eine Kupplungshülse an der Handlingeinheit. Die Kupplungshülse weist an der Innenseite ihrer achsparallelen Wand eine in Umfangsrichtung um die Hülsenachse verlaufende Kupplungsnut auf. Eine in axialer Richtung des Kupplungs-Hohlzapfens verlaufende Zapfenwand ist mit Fenstern versehen, in denen Kupplungskugeln in radialer Richtung des Kupplungs-Hohlzapfens beweglich geführt sind. Im Innern des Kupplungs-Hohlzapfens ist ein in axialer Richtung des Kupplungs-Hohlzapfens beweglicher Kolben angeordnet. Der Kolben ist mit einer konischen Schaltfläche versehen, die gegen die axiale Richtung des Kupplungs-Hohlzapfens geneigt ist. Bei unwirksamer Kupplungsvorrichtung ragen die Kupplungskugeln in das Innere, nicht aber über die Außenseite des Kupplungs-Hohlzapfens vor. Die konische Schaltfläche des im Innern des Kupplungs-Hohlzapfens angeordneten Kolbens ist den in das Innere des Kupplungs-Hohlzapfens vorragenden Kupplungskugeln zugewandt.
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Zur Herstellung einer in der axialen Richtung des Kupplungs-Hohlzapfens und der Kupplungshülse wirksamen Verbindung zwischen dem Tragrahmen und der Handlingeinheit wird der Kupplungs-Hohlzapfen mit den in das Zapfeninnere vorragenden Kupplungskugeln in axialer Richtung in die Kupplungshülse der Kupplungsvorrichtung eingeführt, bis die Kupplungskugeln auf Höhe der Kupplungsnut der Kupplungshülse zu liegen kommen. Nun wird der im Innern des Kupplungs-Hohlzapfens angeordnete Kolben relativ zu dem Kupplungs-Hohlzapfen in dessen axialer Richtung bewegt. Infolge der Kolbenbewegung beaufschlagt die konische Schaltfläche des Kolbens die Kupplungskugeln und der Kolben verdrängt die Kupplungskugeln radial nach außen in eine Position, in welcher die Kupplungskugeln zwar weiterhin im Innern der Fenster an der Zapfenwand angeordnet sind, dabei aber über die Außenseite des Kupplungs-Hohlzapfens vorragen und in die Kupplungsnut der Kupplungshülse eingreifen. Aufgrund des Formschlusses zwischen den Kupplungskugeln und der Kupplungsnut sind der Kupplungs-Hohlzapfen und die Kupplungshülse und über diese der Tragrahmen und die Handlingeinheit in der in axialer Richtung des Kupplungs-Hohlzapfens und der Kupplungshülse verlaufenden Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung aneinander festgelegt.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Kupplungsvorrichtung bereitzustellen, mittels derer zwischen einem Werkstückträger und einer zur Erzeugung von Vorschubbewegungen des Werkstückträgers dienenden Antriebseinheit eine Verbindung hergestellt werden kann, die mit Vorschubbewegungen des Werkstückträgers verbundenen besonderen Anforderungen genügt.
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Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch die Kupplungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 und durch die maschinelle Anordnung gemäß Patentanspruch 10.
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Die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung schafft zwischen einem Werkstückträger, der zur Lagerung eines zu bearbeitenden Werkstücks ausgebildet ist und einer Antriebseinheit zur Erzeugung einer Bearbeitungszwecken dienenden Vorschubbewegung des Werkstückträgers eine Verbindung, die bei Vorschubbewegungen des Werkstückträgers in der Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung spielfrei ist. Dessen ungeachtet kann an der Kupplungsvorrichtung bei der Herstellung der Verbindung zwischen dem Werkstückträger und der Antriebseinheit und auch bei anschließenden, mittels der Antriebseinheit bewirkten Vorschubbewegungen des Werkstückträgers ein in der Querrichtung der Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung bestehender gegenseitiger Versatz des Werkstückträgers und der Antriebseinheit ausgeglichen werden.
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An der erfindungsgemäßen maschinellen Anordnung verläuft die Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung in der Richtung der Vorschubbewegung des Werkstückträgers (Vorschubrichtung). In dieser Richtung sind der trägerseitige Kupplungsteil der Kupplungsvorrichtung und der antriebsseitige Kupplungsteil der Kupplungsvorrichtung bei Vorschubbewegungen des Werkstückträgers mittels der erfindungsgemäßen Vorspannvorrichtung gegeneinander vorgespannt. Aufgrund der damit verbundenen Spielfreiheit der Kupplungsvorrichtung in der Vorschubrichtung vollzieht der Werkstückträger Bewegungen, welche die Antriebseinheit der Antriebsvorrichtung zur Erzeugung von Vorschubbewegungen des Werkstückträgers in der Vorschubrichtung ausführt, exakt mit. Ist die Bewegung der Antriebseinheit in der Vorschubrichtung hochgenau, so bewegt sich folglich auch der von der Antriebseinheit angetriebene und zu diesem Zweck mit der Antriebseinheit verbundene Werkstückträger mit hoher Genauigkeit in der Vorschubrichtung.
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Aufgrund der Spielfreiheit der Vorschubbewegung in der Vorschubrichtung kann die Werkstückbearbeitung, zu deren Zweck die Vorschubbewegung des Werkstückträgers und des von dem Werkstückträger gelagerten Werkstücks ausgeführt wird, qualitativ besonders hochwertige Bearbeitungsergebnisse liefern.
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Sowohl die Antriebseinheit der Antriebsvorrichtung als auch der Werkstückträger sind in der Vorschubrichtung geführt. Ein etwaiger in der Querrichtung der Vorschubrichtung unerwünschterweise bestehender gegenseitiger Versatz der Antriebseinheit und des Werkstückträgers kann durch die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung ausgeglichen werden, da in der Querrichtung der Vorschubrichtung zwischen der Kupplungsaufnahme und dem Anbindungselement für die Kupplungsaufnahme und/oder zwischen dem Kupplungsvorsprung und dem Anbindungselement für den Kupplungsvorsprung ein Spiel besteht.
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Auch bereits vor der Herstellung der Verbindung zwischen dem Werkstückträger und der Antriebseinheit können zu einem Zeitpunkt, zu welchem der vorzugsweise als Kupplungszapfen ausgebildete Kupplungsvorsprung noch außerhalb der vorzugsweise als Kupplungshülse ausgebildeten Kupplungsaufnahme angeordnet ist, der Kupplungsvorsprung und die Kupplungsaufnahme einen unerwünschten gegenseitigen Versatz in der Querrichtung der Vorschubrichtung aufweisen. Als Grund hierfür in Frage kommen beispielsweise Fertigungs- und/oder Montagetoleranzen an den miteinander zu verbindenden Baueinheiten. Denkbar ist außerdem, dass der Werkstückträger und die Antriebseinheit vor der Herstellung der Verbindung mit unterschiedlicher Genauigkeit in der Vorschubrichtung geführt sind.
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Damit ungeachtet eines anfänglich in der Querrichtung der Vorschubrichtung bestehenden gegenseitigen Versatzes von Kupplungsvorsprung und Kupplungsaufnahme der Kupplungsvorsprung in die Kupplungsaufnahme eingeführt werden kann, ist erfindungsgemäß zwischen der Kupplungsaufnahme und dem Anbindungselement für die Kupplungsaufnahme und/oder zwischen dem Kupplungsvorsprung und dem Anbindungselement für den Kupplungsvorsprung in der Querrichtung der Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung ein Spiel vorgesehen.
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Bei Bedarf können sich der Kupplungsvorsprung und die Kupplungsaufnahme aufgrund dieses Spiels in der Querrichtung der Vorschubrichtung derart relativ zueinander positionieren, dass zur Herstellung der Verbindung zwischen dem Werkstückträger und der Antriebseinheit der Kupplungsvorsprung in der Vorschubrichtung in die Kupplungsaufnahme einlaufen kann.
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Aufgrund des Spiels in der Querrichtung der Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung können das Antriebselement und/oder der Werkstückträger auch nach der Herstellung der durch die Kupplungsvorrichtung bewirkten Verbindung während der Vorschubbewegung Ausgleichsbewegungen in der Querrichtung der Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung und somit quer zu der Vorschubrichtung ausführen. Ausgleichsbewegungen dieser Art können beispielsweise deshalb erforderlich werden, weil die Führungen der Antriebseinheit und des Werkstückträgers in der Vorschubrichtung nicht exakt parallel verlaufen. Ohne seitliche Ausgleichsbewegungen der Antriebseinheit und/oder des Werkstückträgers würde sich die Antriebseinheit und/oder der Werkstückträger in diesem Fall an der jeweiligen Führung schräg stellen. Dies wiederum könnte zu einer Schwergängigkeit der Führung der Antriebseinheit und/oder des Werkstückträgers in der Vorschubrichtung bis hin zu einer Blockade der Antriebseinheit und/oder des Werkstückträgers führen.
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Die Spielfreiheit der Verbindung zwischen dem trägerseitigen Kupplungsteil und dem antriebsseitigen Kupplungsteil in der Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung wird durch das in der Querrichtung der Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung bestehende Spiel nicht beeinträchtigt, da die Kupplungsaufnahme und das Anbindungselement für die Kupplungsaufnahme und/oder der Kupplungsvorsprung und das Anbindungselement für den Kupplungsvorsprung in der Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung spielfrei aneinander abgestützt sind.
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Eine Ausgleichsbewegung des Kupplungsvorsprungs und/oder der Kupplungsaufnahme in der Querrichtung der Vorschubrichtung wird gegen die Wirkung einer in der Vorschubrichtung bestehenden gegenseitigen Vorspannung des Kupplungsvorsprungs und des Anbindungselements für den Kupplungsvorsprung und/oder gegen die Wirkung einer in der Vorschubrichtung bestehenden gegenseitigen Vorspannung der Kupplungsaufnahme und des Anbindungselements für die Kupplungsaufnahme ausgeführt. Die aus der gegenseitigen Vorspannung des Kupplungsvorsprungs und des zugeordneten Anbindungselements und/oder der Kupplungsaufnahme und des zugeordneten Anbindungselements resultierende und einer in der Querrichtung der Vorschubrichtung ausgeführten Relativbewegung entgegenwirkende Kraft kann betragsmäßig derart gewählt sein, dass der Werkstückträger und die Antriebseinheit beispielsweise nicht bereits aufgrund von mit einer Vorschubbewegung verbundenen leichten Erschütterungen eine gegenseitige seitliche Ausgleichsbewegung ausführen.
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Die in der Vorschubrichtung bestehende gegenseitige Vorspannung des Kupplungsvorsprungs und des Anbindungselements für den Kupplungsvorsprung und/oder die in der Vorschubrichtung bestehende gegenseitige Vorspannung der Kupplungsaufnahme und des Anbindungselements für die Kupplungsaufnahme ist mittels einer Stellvorrichtung ihrem Betrag nach einstellbar.
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Besondere Ausführungsarten der Kupplungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 und der maschinellen Anordnung gemäß Patentanspruch 10 ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 9.
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Ausweislich Patentanspruch 2 stellt sich die in der Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung und damit in der Vorschubrichtung des Werkstückträgers bestehende gegenseitige Vorspannung des trägerseitigen Kupplungsteils und des antriebsseitigen Kupplungsteils aufgrund einer Keilwirkung ein. Bei der in der Querrichtung der Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung ausgeführten Bewegung des oder der Kupplungselemente in die Hintergriffsposition wirkt eine Keilfläche an dem einen Kupplungselement mit einer Gegenfläche an dem anderen Kupplungselement derart zusammen, dass sich in der Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung eine gegenseitige Vorspannung der Kupplungselemente und über diese eine gegenseitige Vorspannung des trägerseitigen und des antriebsseitigen Kupplungsteils der Kupplungsvorrichtung ergibt.
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Ergänzend oder alternativ weist im Falle der Erfindungsbauart gemäß Patentanspruch 3 die Vorspannvorrichtung der Betätigungsvorrichtung der Kupplungsvorrichtung einen Kraftspeicher, vorzugsweise eine Vorspannfeder, auf, der beziehungsweise die infolge der Bewegung des Kupplungsvorsprungs und der Kupplungsaufnahme in die Betätigungsstellung eine Vorspannkraft bereitstellt, welche die in die Hintergriffsposition bewegten Kupplungselemente und somit auch den trägerseitigen und den antriebsseitigen Kupplungsteil der Kupplungsvorrichtung in der Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung gegeneinander vorspannt.
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In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind als Kupplungselemente einerseits ein mittels der Betätigungsvorrichtung der Kupplungsvorrichtung in der Querrichtung der Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung zustellbarer Kupplungskörper und andererseits ein in der Querrichtung der Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung relativ zu dem Kupplungskörper stationäres Widerlager für den Kupplungskörper vorgesehen (Patentanspruch 4). Mittels der Schaltvorrichtung der Kupplungsvorrichtung ist zur Überführung der Kupplungselemente in die Hintergriffsposition lediglich der Kupplungskörper zu bewegen.
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Erfindungsgemäß werden als in der Querrichtung der Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung beweglicher Kupplungskörper eine Kupplungskugel und als in der Querrichtung der Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung stationäres Widerlager eine Wand einer Kupplungsnut bevorzugt (Patentanspruch 5). Bei entsprechender gegenseitiger Ausrichtung der Wand der Kupplungskugel und der Nutwand kann bei der Herstellung der Hintergriffsposition der Kupplungskugel und der Nutwand eine Keilwirkung auftreten, aufgrund derer die mit der Kupplungskugel und der Kupplungsnut versehenen Kupplungsteile der Kupplungsvorrichtung in der Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung gegeneinander vorgespannt werden.
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Im Interesse einer funktionssicheren Herstellung des Kupplungszustandes der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine Detektionsvorrichtung vorgesehen, mittels derer feststellbar ist, ob der Kupplungsvorsprung und die Kupplungsaufnahme relativ zueinander diejenige Position einnehmen, bei welcher die beiderseitigen Kupplungselemente mittels der Schaltvorrichtung der Kupplungsvorrichtung in die Hintergriffsposition überführt werden können (Patentanspruch 6).
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Gemäß Patentanspruch 7 sorgt in weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung eine Justiervorrichtung dafür, dass eine anfängliche gegenseitige Fehlpositionierung der Kupplungsaufnahme und des Kupplungsvorsprungs in der Querrichtung der Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung gegebenenfalls korrigiert wird. Eine Korrektur der Relativlage der Kupplungsaufnahme und des Kupplungsvorsprungs in der Querrichtung der Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung bewirkt die Justiervorrichtung dabei unter der Wirkung der von der Kupplungsaufnahme und dem Kupplungsvorsprung bei der Überführung in die Betätigungsstellung in der Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung ausgeführten Relativbewegung. Bevorzugtermaßen umfasst die erfindungsgemäße Justiervorrichtung eine gegen die Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung geneigte Einlaufschräge an derjenigen Seite der Kupplungsaufnahme, die bei noch voneinander getrennten Kupplungsteilen der Kupplungsvorrichtung zu dem Kupplungsvorsprung hin weist und/oder eine gegen die Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung geneigte Einlaufschräge an derjenigen Seite des Kupplungsvorsprungs, die bei noch voneinander getrennten Kupplungsteilen der Kupplungsvorrichtung der Kupplungsaufnahme zugewandt ist.
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Eine erfindungsgemäß bevorzugte Bauart der Stellvorrichtung zur Einstellung der in der Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung bestehenden gegenseitigen Abstützung der Kupplungsaufnahme und des Anbindungselements für die Kupplungsaufnahme und/oder der in der Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung bestehenden gegenseitigen Abstützung des Kupplungsvorsprungs und des Anbindungselements für den Kupplungsvorsprung ergibt sich aus Patentanspruch 8. Die erfindungsgemäße Stellvorrichtung umfasst ein Gewinde-Stellelement, das in das Anbindungselement für die Kupplungsaufnahme eingeschraubt werden kann und die Kupplungsaufnahme in der Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung gegenüber dem zugehörigen Anbindungselement zustellt. Ergänzend oder alternativ umfasst die erfindungsgemäße Stellvorrichtung ein entsprechendes in das Anbindungselement für den Kupplungsvorsprung einschraubbares Gewinde-Stellelement zum Zustellen des Kupplungsvorsprungs gegenüber dem zugeordneten Anbindungselement.
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Durch eine leichtgängige und verschleißarme Stellbewegung des oder der Gewinde-Stellelemente zeichnet sich die erfindungsgemäße Stellvorrichtung gemäß Patentanspruch 9 aus. Außerdem sorgt der anspruchsgemäße Wälzkörper für eine verschleißarme Beweglichkeit der Kupplungsaufnahme und/oder des Kupplungsvorsprungs zur Ausführung von Ausgleichsbewegungen in der Querrichtung der Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand beispielhafter schematischer Darstellungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1: eine maschinelle Anordnung zum Laserschneiden von Blechen mit einer Laserschneidmaschine, einem Werkstückträger, einer Antriebsvorrichtung für den Werkstückträger und mit einer Kupplungsvorrichtung zwischen dem Werkstückträger und einer Antriebseinheit der Antriebsvorrichtung,
- 2: eine ausschnittweise Darstellung der maschinellen Anordnung gemäß 1 vor der Herstellung eines Kupplungszustands der Kupplungsvorrichtung,
- 3: eine ausschnittweise Darstellung der Antriebsvorrichtung gemäß den 1 und 2,
- 4: die Kupplungsvorrichtung gemäß den 1 und 2 in dem Funktionszustand gemäß 2,
- 5: die Kupplungsvorrichtung gemäß 4 nach der Herstellung des Kupplungszustands und
- 6 bis 8: Schnittdarstellungen zur Veranschaulichung der Herstellung des in 5 dargestellten Kupplungszustands der Kupplungsvorrichtung.
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Gemäß 1 umfasst eine maschinelle Anordnung 1 zum Bearbeiten von Werkstücken, hier: zum Laserschneiden von Blechen 2, eine Laserschneidmaschine 3. Bei der Laserschneidmaschine 3 handelt es sich um eine herkömmliche Laserflachbettmaschine. Wangen 4, 5 des Maschinengestells der Laserschneidmaschine 3 bilden die seitliche Begrenzung eines Arbeitsbereichs 6 und lagern einen Querträger 7 der Laserschneidmaschine 3, an dem als Bearbeitungsvorrichtung ein Laserschneidkopf 8 längsbeweglich geführt ist.
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Ein zu bearbeitendes Blech 2 ist auf einem als herkömmliche Werkstückpalette 9 ausgebildeten Werkstückträger abgelegt. Mittels einer Antriebsvorrichtung 10 wird die Werkstückpalette 9 mit dem darauf gelagerten Blech 2 zu Bearbeitungszwecken mit einer senkrecht zu dem Querträger 7 ausgeführten linearen Vorschubbewegung relativ zu dem Laserschneidkopf 8 der Laserschneidmaschine 3 bewegt. Die Vorschubrichtung ist in 1 durch eine gestrichelte Linie 11 angedeutet. Infolge seiner Beweglichkeit längs des Querträgers 7 und aufgrund der Verfahrbarkeit der mit dem Blech 2 beladenen Werkstückpalette 9 in der Vorschubrichtung 11 kann der Laserschneidkopf 8 zur schneidenden Bearbeitung jede Stelle an dem Blech 2 erreichen. Bei Vorschubbewegungen läuft die Werkstückpalette 9 mit in 1 verdeckt angeordneten Laufrollen auf Laufschienen 12 in der Vorschubrichtung 11. Die Laufschienen 12 bilden eine Führungsvorrichtung, mittels derer die Werkstückpalette 9 bei Vorschubbewegungen in der Vorschubrichtung 11 geführt ist.
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Die Antriebsvorrichtung 10, mittels derer die Vorschubbewegungen der Werkstückpalette 9 und des darauf abgelegten Blechs 2 erzeugt werden, ist im Einzelnen in den 2 und 3 dargestellt.
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Die Antriebsvorrichtung 10 weist eine stationäre Struktur 13 sowie eine Antriebseinheit 14 auf, die längs der stationären Struktur 13 in der Vorschubrichtung 11 geführt verfahren kann. Ein Schlitten 15 der Antriebseinheit 14 ist zu diesem Zweck an einer Grundplatte 16 mit einem elektrischen Antriebsmotor 17 versehen. Bei dem Antriebsmotor 17 handelt es sich um einen numerisch hochgenau steuerbaren Elektromotor, welcher den Schlitten 15 über ein Ritzel-Zahnstangengetriebe 18 in der Vorschubrichtung 11 antreibt.
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Das Ritzel-Zahnstangengetriebe 18 umfasst ein auf der Motorwelle des Antriebsmotors 17 aufsitzendes und mittels des Antriebsmotors 17 um eine Radachse 19 in einander entgegengesetzten Richtungen antreibbares Antriebsritzel 20 sowie eine an der stationären Struktur der Antriebsvorrichtung 10 montierte und dort in der Vorschubrichtung 11 verlaufende Zahnstange 21, mit welcher das Antriebsritzel 20 an einer in den Figuren nicht im Einzelnen gezeigten Verzahnung kämmt. Aufgrund seiner konstruktiven Ausführung sorgt das Ritzel-ZahnstangenGetriebe 18 dafür, dass sich die von dem Antriebsmotor 17 angetriebene Antriebseinheit 14 in der Vorschubrichtung 11 spielfrei bewegt. In Verbindung mit der hochgenauen Steuerung des Antriebsmotors 17 ermöglicht diese Spielfreiheit hochgenaue Bewegungen der Antriebseinheit 14 in der Vorschubrichtung 11.
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Bei Bewegungen in der Vorschubrichtung 11 ist die Antriebseinheit 14 exakt geführt. Dafür sorgt eine als Führungsvorrichtung für die Antriebseinheit 14 vorgesehene Linearführung 22 mit an der Grundplatte 16 des Schlittens 15 der Antriebseinheit 14 befestigten Führungsschuhen 23 und mit profilierten Führungsschienen 24, die an der stationären Struktur 13 der Antriebsvorrichtung 10 in der Vorschubrichtung 11 verlaufen und auf denen die Führungsschuhe 23 des Schlittens 15 in Querrichtung der Vorschubrichtung 11 spielfrei aufsitzen.
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Im Zusammenspiel mit dem in der Vorschubrichtung 11 spielfreien Ritzel-Zahnstangen-Getriebe 18 sorgt die in der Querrichtung der Vorschubrichtung 11 spielfreie Linearführung 22 für hochgenaue Bewegungen der Antriebseinheit 14 in der Vorschubrichtung 11.
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Mit hochgenauen Bewegungen der Antriebseinheit 14 gehen zwangsläufig entsprechende Bewegungen eines antriebsseitigen Kupplungsteils 25 einer Kupplungsvorrichtung 26 einher. Der antriebsseitige Kupplungsteil 25 der Kupplungsvorrichtung 26 ist an dem freien Ende einer Montageplatte 27 angebracht, die mit der Grundplatte 16 des Schlittens 15 verschraubt ist und die gegenüber der Grundplatte 16 zu der Werkstückpalette 9 hin vorsteht.
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Die Kupplungsvorrichtung 26 dient zur Herstellung einer Antriebsverbindung zwischen der Antriebseinheit 14 der Antriebsvorrichtung 10 und der Werkstückpalette 9. Zu diesem Zweck umfasst die Kupplungsvorrichtung 26 zusätzlich zu dem mit der Antriebseinheit 14 verbundenen antriebsseitigen Kupplungsteil 25 einen trägerseitigen Kupplungsteil 28 an der als Werkstückträger vorgesehenen Werkstückpalette 9.
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Die Kupplungsvorrichtung 26 ist in einen Kupplungszustand überführbar, in welchem die Kupplungsvorrichtung 26 zwischen der Antriebseinheit 14 und der Werkstückpalette 9 eine Verbindung herstellt, die in einer mit der Vorschubrichtung 11 zusammenfallenden Wirkrichtung der Kupplungsvorrichtung wirksam ist.
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In 4 ist die Kupplungsvorrichtung 26 zu einem Zeitpunkt gezeigt, in welchem die Antriebseinheit 14 und die Werkstückpalette 9 relativ zueinander die Position gemäß 2 einnehmen. Aufgrund des zwischen der Antriebseinheit 14 und der Werkstückpalette 9 bestehenden Abstandes ist ein als Kupplungszapfen 29 ausgebildeter Kupplungsvorsprung des antriebsseitigen Kupplungsteils 25 außerhalb einer von einer Kupplungshülse 30 gebildeten Kupplungsaufnahme des trägerseitigen Kupplungsteils 25 angeordnet. In 5 ist der Kupplungszapfen 29 des antriebsseitigen Kupplungsteils 25 aufgrund einer entsprechenden Bewegung der Antriebseinheit 14 und/oder der Werkstückpalette 9 in die Kupplungshülse 30 des trägerseitigen Kupplungsteils 28 eingefahren. Der Kupplungszapfen 29 und die Kupplungshülse 30 befinden sich damit in einer Betätigungsstellung, in welcher die Kupplungsvorrichtung 26 auf die nachstehend im Einzelnen beschriebene Art und Weise in den Kupplungszustand geschaltet werden kann.
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In dem Zustand gemäß 4 können die Kupplungshülse 30 des trägerseitigen Kupplungsteils 28 und der Kupplungszapfen 29 des antriebsseitigen Kupplungsteils 25 in der Querrichtung der Vorschubrichtung 11 einen unerwünschten gegenseitigen Versatz aufweisen, aufgrund dessen die Achse der Kupplungshülse 30 und die Achse des Kupplungszapfens 29 in der Querrichtung der Vorschubrichtung 11 voneinander beabstandet sind. Damit der Kupplungszapfen 29 in der Vorschubrichtung 11 in die Kupplungshülse 30 eingeführt werden kann, muss dieser Versatz gegebenenfalls beseitigt werden.
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Zu diesem Zweck ist der Kupplungszapfen 29 nicht unmittelbar sondern vielmehr über eine als Anbindungselement für den Kupplungszapfen 29 dienende Befestigungshülse 31 des antriebsseitigen Kupplungsteils 25 an der Antriebseinheit 14 angebracht. Die Befestigungshülse 31 ist mit einem in 2 verdeckt angeordneten Flansch versehen und an diesem mit der Montageplatte 27 der Antriebseinheit 14 verschraubt.
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Ausweislich der 6 bis 8 nimmt die Befestigungshülse 31 ein Befestigungsende 33 des Kupplungszapfens 29 mit Spiel in der Querrichtung der Vorschubrichtung 11 auf. In der Vorschubrichtung 11 sind der Kupplungszapfen 29 und die Befestigungshülse 31 mittels einer Stellvorrichtung 34 spielfrei aneinander abgestützt.
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Die Stellvorrichtung 34 umfasst ein ringartiges und mit einem Außengewinde versehenes Gewinde-Stellelement 35, das durch Drehen in Umfangsrichtung um die Vorschubrichtung 11 mit einer mehr oder weniger großen Einschraubtiefe in ein Innengewinde an der Befestigungshülse 31 für den Kupplungszapfen 29 eingeschraubt werden kann. Das Gewinde-Stellelement 35 der Stellvorrichtung 34 wird von dem Befestigungsende 33 des Kupplungszapfens 29 mit Spiel in der Querrichtung der Vorschubrichtung 11 durchsetzt und liegt mit einer von der Kupplungshülse 30 abliegenden Stirnfläche 36 an einem Außenbund 37 an dem Befestigungsende 33 des Kupplungszapfens 29 an. Dabei liegt die Stirnfläche 36 des Gewinde-Stellelements 35 nicht unmittelbar an dem Außenbund 37 des Kupplungszapfens 29 an. Zwischen der Stirnfläche 36 des Gewinde-Stellelements 35 und dem Außenbund 37 des Kupplungszapfens 29 sind vielmehr Wälzkörper 38 angeordnet, denen in axialer Richtung beidseits jeweils ein Druckring 39 benachbart ist. Entsprechende Wälzkörper 38 mit Druckringen 39 befinden sich zwischen der von dem Gewinde-Stellelement 35 abliegenden Seite des Außenbunds 37 und einem Widerlager 40 an der Befestigungshülse 31.
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Bei einer entsprechenden Einschraubtiefe des Gewinde-Stellelements 35 an der Befestigungshülse 31 sind der Kupplungszapfen 29 und die Befestigungshülse 31 mittels der Stellvorrichtung 34 in der Vorschubrichtung 11 gegeneinander vorgespannt.
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In dem dargestellten Beispielsfall ist die gegenseitige Vorspannung des Kupplungszapfens 29 und der Befestigungshülse 31 derart bemessen, dass im Falle eines anfänglichen gegenseitigen Versatzes der Kupplungshülse 30 und des Kupplungszapfens 29 in der Querrichtung der Vorschubrichtung 11 der Kupplungszapfen 29 beim Einführen in die Kupplungshülse 30 eine seitliche Ausweichbewegung in der Querrichtung der Vorschubrichtung 11 ausführen kann dergestalt, dass durch die seitliche Ausweichbewegung des Kupplungszapfens 29 die Achse des Kupplungszapfens 29 und die Achse der Kupplungshülse 30 miteinander zur Deckung gebracht werden. Bewirkt wird die seitliche Ausweichbewegung des Kupplungszapfens 29 gegebenenfalls durch eine Justiervorrichtung, die gebildet wird einerseits von einer gegen die Vorschubrichtung 11 geneigten Schrägfläche 41 an dem freien Ende des Kupplungszapfens 29 und andererseits von einer gegen die Vorschubrichtung 11 geneigten Schrägfläche 42 an dem freien Ende der Kupplungshülse 30.
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Gleichzeitig ist die gegenseitige Vorspannung des Kupplungszapfens 29 und der Befestigungshülse 31 in der Vorschubrichtung 11 derart bemessen, dass auch bei Vorschubbewegungen der Werkstückpalette 9, die nach der Herstellung der Verbindung zwischen dem antriebsseitigen Kupplungsteil 25 und dem trägerseitigen Kupplungsteil 28 der Kupplungsvorrichtung 26 mittels der Antriebsvorrichtung 10 ausgeführt werden, eine seitliche Verlagerung des Kupplungszapfens 29 gegenüber der Befestigungshülse 31 und somit auch eine seitliche Verlagerung der Werkstückpalette 9 gegenüber der Antriebseinheit 14 der Antriebsvorrichtung 10 auftreten kann. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass insbesondere ein unerwünschter gegenseitiger seitlicher Versatz der Linearführung 22 der Antriebseinheit 14 und der Laufschienen 12 für die Werkstückpalette 9 kompensiert werden kann. Andernfalls könnte eine unerwünschte gegenseitige Fehlausrichtung der Linearführung 22 für die Antriebseinheit 14 und der Laufschienen 12 für die über die Kupplungsvorrichtung 26 mit der Antriebseinheit 14 verbundene Werkstückpalette 9 zu einer unerwünschten Schrägstellung der Antriebseinheit 14 und/oder der Werkstückpalette 9 und daraus resultierend zu einer Schwergängigkeit der Führung der Antriebseinheit 14 und/oder der Werkstückpalette 9 in der Vorschubrichtung 11 führen.
Für eine Spielfreiheit der mittels der Antriebsvorrichtung 10 erzeugten Vorschubbewegungen der Werkstückpalette 9 in der Vorschubrichtung 11 sorgt neben der in der Vorschubrichtung 11 spielfreien gegenseitigen Abstützung des Kupplungszapfens 29 und der Befestigungshülse 31 eine gegenseitige Vorspannung des antriebsseitigen Kupplungsteils 25 und des trägerseitigen Kupplungsteils 28 in der Vorschubrichtung 11. Auch aufgrund der gegenseitigen Vorspannung des antriebsseitigen Kupplungsteils 25 und des trägerseitigen Kupplungsteils 28 in der Vorschubrichtung 11 werden die spielfreien Bewegungen der Antriebseinheit 14 längs der Zahnstange 21 der Antriebsvorrichtung 10 in gleichermaßen spielfreie Vorschubbewegungen der Werkstückpalette 9 in der Vorschubrichtung 11 umgesetzt.
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Die Erzeugung der gegenseitigen Vorspannung des antriebsseitigen Kupplungsteils 25 und des trägerseitigen Kupplungsteils 28 in der Vorschubrichtung 11 ist in den 6 bis 8 veranschaulicht.
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Wie aus den 6 bis 8 hervorgeht, wird der Kupplungszapfen 29 zum Teil von einem Hohlzapfen 43 gebildet. Eine Hohlzapfenwand 44 ist mit Fenstern 45 versehen, in denen Kupplungskörper in Form von Kupplungskugeln 46 in der Querrichtung der Vorschubrichtung 11 beweglich gelagert sind. Im Innern des Hohlzapfens 43 ist ein Schaltkolben 47 einer Schaltvorrichtung 48 in der Vorschubrichtung 11 beweglich geführt. Eine an dem Schaltkolben 47 umlaufende und gegen die Vorschubrichtung 11 geneigte Schaltfläche 49 ist vor der Herstellung des Kupplungszustands der Kupplungsvorrichtung 26 den Kupplungskugeln 46 zugewandt.
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An der in den 6 bis 8 linken Seite wird der Schaltkolben 47 durch eine der Einfachheit halber nur in 8 dargestellte Schaltfeder 50 beaufschlagt. Die Schaltfeder 50 ist zwischen dem Schaltkolben 47 und einem in das freie Ende des Hohlzapfens 43 eingeschraubten Widerlagerring 51 vorgespannt. An der gegenüberliegenden Seite des Schaltkolbens 47 kann der Innenraum des Hohlzapfens 43 mittels eines schaltbaren Pneumatikventils 52 auf eine nicht gezeigte Druckluftquelle aufgeschaltet oder drucklos geschaltet werden. Die Druckluftversorgung des Kupplungszapfens 29 gestaltet sich verhältnismäßig einfach, nachdem der Kupplungszapfen 29 an der ohnehin mit Druckluft versorgten Antriebseinheit 14 der Antriebsvorrichtung 10 vorgesehen ist.
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An dem Grund der Kupplungshülse 30 ist eine Vorspannvorrichtung 53 angeordnet, die gemeinsam mit der Schaltvorrichtung 48 an dem Kupplungszapfen 29 eine Betätigungsvorrichtung 54 der Kupplungsvorrichtung 26 bildet. Die Vorspannvorrichtung 53 umfasst einen als Tellerfeder 55 ausgebildeten Kraftspeicher sowie ein Druckstück 56 mit einem Schaft 57, auf welchem die Tellerfeder 55 aufsitzt. In der Vorschubrichtung 11 liegt die Tellerfeder 55 einerseits an dem Boden der Kupplungshülse 30 und andererseits an einem gegenüber dem Schaft 57 in der Querrichtung der Vorschubrichtung 11 überstehenden Rand 58 des Druckstücks 56 an.
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In 2 sind der an der Antriebseinheit 14 montierte antriebsseitige Kupplungsteil 25 und der an der Werkstückpalette 9 vorgesehene trägerseitige Kupplungsteil 28 der Kupplungsvorrichtung 26 in der Vorschubrichtung 11 voneinander beabstandet. Die Werkstückpalette 9 ist in der gezeigten Position verriegelt. An dem Kupplungszapfen 29 liegen die Kupplungskugeln 46 innerhalb der Außenkontur des Hohlzapfens 43 (4).
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Ausgehend von diesen Verhältnissen verfährt die Antriebseinheit 14 in der Vorschubrichtung 11 zu der Werkstückpalette 9 hin. Infolgedessen läuft der Kupplungszapfen 29 des antriebsseitigen Kupplungsteils 25 in der Vorschubrichtung 11 in die Kupplungshülse 30 des trägerseitigen Kupplungsteils 28 ein. Ein etwaiger in der Querrichtung der Vorschubrichtung 11 bestehender gegenseitiger Versatz des Kupplungszapfens 29 und der Kupplungshülse 30 wird in der vorstehend beschriebenen Weise durch eine seitliche Ausweichbewegung des Kupplungszapfens 29 beseitigt.
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Ein Betriebszustand der Kupplungsvorrichtung 26, der sich im Laufe der von der Antriebseinheit 14 relativ zu der Werkstückpalette 9 in der Vorschubrichtung 11 ausgeführten Bewegung ergibt, ist in 6 dargestellt. Der Kupplungszapfen 29 hat sich im Innern der Kupplungshülse 30 mit seinem freien Ende dem Druckstück 56 der Vorspannvorrichtung 53 angenähert, ist von dem Druckstück 56 aber noch in der Vorschubrichtung 11 beabstandet. Der Schaltkolben 47 der Schaltvorrichtung 48 nimmt im Innern des Hohlzapfens 43 des Kupplungszapfens 29 in der Vorschubrichtung 11 eine Position ein, bei welcher die Kupplungskugeln 46 weiterhin innerhalb der Außenkontur des Hohlzapfens 43 angeordnet sind. In dieser Position wird der Schaltzapfen 47 gegen die Wirkung der zwischen dem Widerlagerring 51 und der dem Widerlagerring 51 zugewandten Stirnseite des Schaltkolbens 47 vorgespannten Schaltfeder 50 durch einen pneumatischen Druck gehalten, der aufgrund eines entsprechenden Schaltzustands des Pneumatikventils 52 an der von der Schaltfeder 50 abliegenden Seite des Schaltkolbens 47 im Innern des Hohlzapfens 43 in einem Druckraum 59 ansteht.
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Bewegt sich die Antriebseinheit 14 weiter in der Vorschubrichtung 11 zu der in ihrer momentanen Position verriegelten Werkstückpalette 9 hin, so läuft der Kupplungszapfen 29 zunächst mit seinem freien Ende auf das Druckstück 56 der Vorspannvorrichtung 53 auf, ehe der Kupplungszapfen 29 bei fortgesetzter Bewegung der Antriebseinheit 14 das Druckstück 56 in Richtung auf den Boden der Kupplungshülse 30 verschiebt und dadurch die zunächst spannungsfreie Tellerfeder 55 in der Vorschubrichtung 11 staucht und dadurch vorspannt. Es ergeben sich damit die in 7 veranschaulichten Verhältnisse.
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Die Kupplungshülse 30 und der Kupplungszapfen 29 sind nun relativ zueinander in der Vorschubrichtung 11 in eine Betätigungsstellung bewegt. Bei Betätigungsstellung der Kupplungshülse 30 und des Kupplungszapfens 29 liegen die an dem Kupplungszapfen 29 als vorsprungseitige Kupplungselemente vorgesehenen Kupplungskugeln 46 einer als aufnahmeseitiges Kupplungselement vorgesehenen Kupplungsnut 60 an der Innenwand der Kupplungshülse 30 in der Querrichtung der Vorschubrichtung 11 gegenüber.
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Dass die Kupplungshülse 30 und der Kupplungszapfen 29 die Betätigungsstellung erreicht haben, wird mittels eines als Detektionsvorrichtung vorgesehenen herkömmlichen Näherungsschalters 61 festgestellt. Sobald der Näherungsschalter 61 das Erreichen der Betätigungsstellung durch die Kupplungshülse 30 und den Kupplungszapfen 29 detektiert, generiert der Näherungsschalter 61 ein Schaltsignal, aufgrund dessen das Pneumatikventil 52 in einen Offenzustand überführt und dadurch der Druckraum 59 im Innern des Hohlzapfens 43 drucklos geschaltet wird. Infolge des Druckverlustes an der einen Seite des Schaltkolbens 47 verschiebt die vorgespannte Schaltfeder 50 an der gegenüberliegenden Seite des Schaltkolbens 47 den Schaltkolben 47 ausgehend von seiner Position gemäß 7 in der Abbildung nach rechts.
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Bei der Bewegung des Schaltkolbens 47 wirkt dieser an seiner Schaltfläche 49 auf die Kupplungskugeln 46 ein, die sich infolgedessen in den Fenstern 45 des Hohlzapfens 43 in der Querrichtung der Vorschubrichtung 11 nach außen verlagern und dadurch teilweise in das Innere der Kupplungsnut 60 an der Kupplungshülse 30 gelangen. Die Kupplungskugeln 46 und die Kupplungsnut 60 befinden sich damit in einer Hintergriffsposition, in welcher die Kupplungskugeln 46 und die Kupplungsnut 60 einander in der Querrichtung der Vorschubrichtung 11 hintergreifen.
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Die Bewegung des Schaltkolbens 47 endet, sobald der Schaltkolben 47 mit seiner in der Bewegungsrichtung voreilenden Stirnfläche auf die gegenüberliegende Wand des Druckraums 59 im Innern des Hohlzapfens 43 aufläuft. Die Schaltfläche 49 des Schaltkolbens 47 hat nun die Kupplungskugeln 46 vollständig passiert und die in die Kupplungsnut 60 an der Kupplungshülse 30 eingerückten Kupplungskugeln 46 werden schaltkolbenseitig von der achsparallelen Außenfläche des Schaltkolbens 47 unterfangen. Auf diese Art und Weise sind die Kupplungskugeln 46 in besonderem Maße gegen ein unerwünschtes Austreten aus der Kupplungsnut 60 gesichert.
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Wird nun der Antriebsmotor 17 der Antriebseinheit 47 bei nach wie vor in der momentanen Position verriegelter Werkstückpalette 9 in den Leerlauf geschaltet, so kann sich die Tellerfeder 55 in einem gewissen Umfang in der Vorschubrichtung 11 längen und dadurch teilweise entspannen. Die sich längende Tellerfeder 55 ist einerseits an dem Boden der infolge der Verriegelung der Werkstückpalette 9 in der Vorschubrichtung 11 stationären Kupplungshülse 30 abgestützt und beaufschlagt an der gegenüberliegenden Seite über das Druckstück 56 den Kupplungszapfen 29. Der Kupplungszapfen 29 ist aufgrund des Leerlaufs des Antriebsmotors 17 in der Vorschubrichtung 11 nachgiebig. Unter der Wirkung der Beaufschlagung durch die Tellerfeder 55 gibt der Kupplungszapfen 29 daher in der Beaufschlagungsrichtung nach, bis die in die Kupplungsnut 60 der Kupplungshülse 30 eingreifenden Kupplungskugeln 46 im Zusammenwirken mit der von den Kupplungskugeln 46 beaufschlagten Wand der Kupplungsnut 60 ein weiteres Nachgeben des Kupplungszapfens 29 verhindern und sich damit die Situation gemäß 8 ergibt.
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Die weiterhin vorgespannte Tellerfeder 55 bewirkt nun über die Kupplungskugeln 46 und die Kupplungsnut 60 eine in der Vorschubrichtung 11 wirksame gegenseitige Vorspannung des Kupplungsvorsprungs 29 und der Kupplungshülse 30 und somit eine entsprechende gegenseitige Vorspannung des antriebsseitigen Kupplungsteils 25 und des trägerseitigen Kupplungsteils 28 der Kupplungsvorrichtung 26. Die Kupplungsvorrichtung 26 befindet sich damit in einem Kupplungszustand, in welchem sie zwischen der Antriebseinheit 14 und der Werkstückpalette 9 eine in der Vorschubrichtung 11 spielfreie Verbindung herstellt und in welchem sie es ermöglicht, dass die Werkstückpalette 9 nach dem Entriegeln die hochgenauen Bewegungen der Antriebseinheit 14 in der Vorschubrichtung 11 mit der gleichen Genauigkeit mitvollzieht.
