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Technisches Gebiet der Erfindung
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Die eine einfache Positionierung ermöglichende Wechselvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung stellt einen praktischen Spann- und Positionieraufbau bereit, bei dem während des Spannvorgangs einer Bearbeitungsmaschine eine Vorrichtungsplattform durch Spannen einer Basis einfach manuell gespannt wird, um einen einfachen, mittels Nullpunktspannung bewirkten Wechselvorgang und somit eine bequeme und sichere Bearbeitung und einen schnellen und exakten Wechsel zu ermöglichen.
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Stand der Technik
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Beim automatisierten Bearbeitungsvorgang ist das Schwierigste, dem Bediener eine hohe Bequemlichkeit und Stabilität beim Werkstück- oder Spanneinrichtungswechsel zu bieten. Hinsichtlich der Stabilität der Verriegelungsbaugruppe kommt es bei der Montage herkömmlicher pneumatischer elastischer Komponenten bei schwierigen Schneidvorgängen durch Vibrationen beim Schneiden oft zu einem instabilen Spannen. Das Gebrauchsmuster M533549 „Auf Nullpunktspannung basierender, unterstützender Spannaufbau für Maschinen“, das vom Erfinder entwickelt wurde, bietet eine verbesserte Konstruktion der unterstützenden Spanneinrichtung, bei der eine unter Verwendung von Stahlkugeln gewährleistete Nullpunktspannung eingesetzt wird. Durch dieses Gebrauchsmuster wird die Situation, dass das Spannergebnis schlecht ist, vollständig überwunden. Beim Einsatz in verschiedenen Industrien mit Massenproduktion muss jedoch die Arbeitsplattform entsprechend des Wechselvorgangs der zu bearbeitenden Werkstücke oder der Vorrichtungen eins nach dem anderen kalibriert und demontiert bzw. montiert werden. Die Kalibrierung und Verriegelung erfordert viel Arbeitszeit, was nicht nur unpraktisch ist, sondern auch die tatsächlichen Bearbeitungskosten erhöht. Um die Produktionskosten effektiv zu senken, wurde vom Erfinder das Gebrauchsmuster M563936 „Wechselvorrichtung für Maschinen, die eine schnelle Positionierung erlaubt“ entwickelt, bei der eine pneumatische, automatisierte Verriegelung und ein durch Stahlkugeln bewirktes Verrasten verwendet werden, um die Positionierung und Verriegelung zu erleichtern. Diese Erfindung wird von der Industrie für Fertigungsautomatisierung favorisiert. Allerdings ist der gesamte Aufbau relativ kompliziert und relativ teuer. Für gewöhnliche kleine und mittlere Bearbeitungsunternehmen wäre es vorteilhaft, wenn im Fall einer vielfältigen Produktion mit geringen Stückzahlen sich der Aufbau so vereinfacht werden kann, dass keine zusätzliche Energie benötigt wird und dieser somit rein manuell betrieben wird. Auf diese Weise können die Betriebskosten und somit die gesamten Herstellungskosten gesenkt werden.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfinder ist ein professioneller Hersteller von automatisierten Bearbeitungsanlagen. Der Grund für die Entwicklung dieses Gebrauchsmusters bestand im sich aus den vielfältigen Bearbeitungsanforderungen und aktuellen Spann- und Wechselvorrichtungen ergebenden Mangel an Praktikabilität. Basierend auf langjähriger Erfahrung in der Entwicklung und Herstellung automatisierter Maschinen hat der Erfinder zur Erhöhung der Bequemlichkeit und Stabilität bei der Wechselmontage der Spannplattform die eine einfache Positionierung ermöglichende Wechselvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung entwickelt. In der Erfindung stellt die ein stabiles Spannen ermöglichende Basis den Hauptkörper dar, wobei die in der Mitte der Basis zurückgesetzte Ausnehmung zum Einsetzen der durch eine Leitspindel verriegelten Führungsblöcke mit Schrägflächen dient, wobei um den Basiskörper herum Einstecklöcher gleichverteilt angeordnet sind, wobei diese durch Gleitnuten mit den Führungsblöcken mit Schrägflächen verbunden sind, was ein Zusammenfügen der beiden mit den in Form von Steckstangen gestalteten Rastelementen ermöglicht. Nach der Montage des Bodenabschnitts der Wechselplattform werden die Einsteckstangen durch die Führungsblöcke mit Schrägflächen gedrückt und fixiert, um so eine unterstützende Positionierung der Plattform zu erreichen. Hierbei wird der Mangel, der sich in den mit der Positionierung und der Montage der Wechselplattform verbundenen Unannehmlichkeiten äußert, durch eine einfache und manuelle Bedienung überwunden.
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Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass durch das Zusammenwirken der ringförmig auf der oberen Abdeckung der Basis vorgesehenen Einstecklöcher und der in den Gleitnuten eingesetzten elastischen Rastelemente und durch bidirektionale Drehung der Leitspindel zur Einstellung des Öffnungs- und Schließvorgangs gemäß den in der Mitte des Basiskörpers befindlichen Führungsblöcken mit Schrägflächen die Rastelemente zum teleskopischen Einstecken, Verrasten und Positionieren gedrückt werden, um einen einfachen Wechsel und ein einfaches Spannen, Positionieren und Montieren der Vorrichtungsplattform und einen einfachen Wechsel und eine einfache Montage des auf der Vorrichtungsplattform befestigten Werkstücks oder der Vorrichtung zu erreichen und somit den Vorgang der Wechselmontage der Vorrichtung effektiv zu vereinfachen und die Verriegelungssicherheit bei der Bearbeitung zu gewährleisten.
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Figurenliste
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Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen:
- 1 eine schematische Explosionsansicht des Aufbaus der Basis gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 2 eine schematische Ansicht der Montage der Basis und der Wechselplattform gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 3 eine schematische Draufsicht der zusammengesetzten Wechselvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 4 eine schematische Schnittansicht der eingesetzten Basis der Wechselvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 5 eine schematische Ansicht der Montage der Basis und der Wechselplattform gemäß der vorliegenden Erfindung (vor dem Einsetzen);
- 6 eine schematische Ansicht der Montage der Basis und der Wechselplattform gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
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Die eine einfache Positionierung ermöglichende Wechselvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung stellt eine verbesserte Konstruktion zur Wechselmontage des zu bearbeitenden Werkstücks oder der Vorrichtungsplattform bereit, durch die ein einfaches Einstecken und Spannen der zu positionierenden Basis erzielt wird. Zum näheren Verständnis der verbesserten Konstruktion wird auf die 1 bis 6 Bezug genommen. Die Basis (10) dient zum Spannen von Maschinen und weist einen stabilen mit Nullpunktspannung arbeitenden Aufbau auf und dient als Hauptkörper für die Wechselmontage. Die gesamte Basis (10) besteht primär aus einer oberen Abdeckung (11) und einer unteren Montagegrundplatte (12). Hierbei kann die obere Abdeckung (11) in Form einer Scheibe oder eines symmetrischen gleichmäßigen Polygons gestaltet sein. Auf der Oberfläche der oberen Abdeckung (11) sind mehrere gleichverteilte und zum Einstecken dienende Einstecklöcher (13) und mehrere zur Verriegelung der Basis (10) dienende Durchgangslöcher (14) vorgesehen, wobei eine einen größeren Innendurchmesser aufweisende Ausnehmung (15) in der Mitte der oberen Abdeckung (11) zum Einsetzen eines durch eine Leitspindel (20) durchgesteckten und links und rechts symmetrisch angeordneten Satzes von gleitbaren Führungsblöcken mit Schrägflächen (21) vorgesehen ist, wobei die unteren Kanten der beiden Führungsblöcke mit Schrägflächen (21) eng aneinander anliegen und eine Leitspindel (20), die unterschiedliche Drehrichtungen, nämlich nach links und rechts, aufweist, durch die jeweilige Mitte der auf beiden Seiten befindlichen Führungsblöcke mit Schrägflächen (21) durchgesteckt ist, sodass durch die Drehung der Leitspindel (20) bei den beiden Blöcken ein durch Gleiten bewirkter Öffnungs- und Schließvorgang nach links und rechts ermöglicht wird, wobei die auf der Außenseite der Führungsblöcke mit Schrägflächen (21) vorgesehenen Schrägflächen jeweils genau auf die ringförmig angeordneten Einstecklöcher (13) ausgerichtet sind. Die Gleitkanäle (16) mit abgestuftem Kanalrand sind jeweils mit den Einstecklöchern (13) durchgängig verbunden, wodurch jeweils ein in Form einer Steckstange gestaltetes Rastelement (22) in den jeweiligen Gleitkanal (16) eingesetzt wird. Entsprechend einem jeweiligen vorgegebenen abgestuften Kanalrand wird jeweils ein elastisches Element (23) montiert, sodass beim jeweiligen Rastelement (22) ein durch automatisches elastisches Zurücksetzen erzielter Montagevorgang ermöglicht wird. Das obere Ende des jeweiligen Rastelements (22) weist eine größere ebene Form auf, wobei die Seitenendfläche des Stangenrings am jeweiligen elastischen Element (23) anliegt, wobei die Außenseite des Endes genau an den Schrägflächen des jeweiligen Führungsblocks mit Schrägflächen (21) anliegt. Wenn das jeweilige Rastelement (22) aus dem Ende herausragt, weist es eine Form mit abgeschrägtem Kegelrand auf, sodass die Rastelemente (22) durch das nach außen Gleiten der Führungsblöcke mit Schrägflächen (21) gedrückt werden und nach außen herausragen, wobei der am Ende befindliche Kegelrand tief in den Innenrand des jeweiligen Einstecklochs (13) eindringt, um nach dem Einstecken der vom Boden der Vorrichtungsplattform (30) herausragenden Einsteckstangen (31) eine durch enges Anliegen ermöglichte Montage vorzunehmen. Ferner erstreckt sich ein Achsrohr (24) am äußeren Ende der mit den Führungsblöcken mit Schrägflächen (21) verriegelten bidirektional ausgebildeten Leitspindel bis zur Außenseite der oberen Abdeckung (11), um ein zur Steckdichtung dienendes Loch (25) zu bilden, wodurch die Leitspindel (20) nach der durch ein von außen eingeführtes Werkzeug ermöglichten Steckdichtung gedreht wird, um so die durch einen gleitenden Öffnungs- und Schließvorgang ermöglichte Betätigung der Führungsblöcke mit Schrägflächen (21) zu steuern.
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Bei der Montage der vorliegenden Erfindung wird der Nullpunkt der Basis (10), der als Bezugspunkt dient, erzeugt. Nachdem die Arbeitsplattform der Bearbeitungsmaschine direkt verriegelt und montiert wurde, wird ein Werkstück oder die Vorrichtungsplattform (30) mittels der Einsteckstangen (31), die vorab am Boden der Basis (10) angeordnet wurden und aus den Einstecklöchern (13) herausragen, direkt in die Einstecklöcher (13) eingesetzt. Auf der Ringfläche des Einsteckabschnitts einer jeweiligen Einsteckstange (31) ist eine zurückgesetzte und in Form einer V-Nut gestaltete Ringkante vorgesehen. Nach der Montage der Vorrichtungsplattform (30) auf der Basis (10) und nach der Drehung der auf einer Seite der Basis (10) befindlichen und werkzeuggesteuerten Leitspindel (20) werden die auf der Stangenfläche befindlichen beidseitigen Führungsblöcke mit Schrägflächen (21) durch Führung entlang des Zwei-Wege-Gewindes nach außen verschoben, wie in 6 gezeigt ist, die Rastelemente (22) werden direkt von den Schrägflächen der Führungsblöcke mit Schrägflächen (21) gedrückt und bewegen sich nach außen, wobei der am verlängerten Ende befindliche Kegelrand automatisch in die zurückgesetzte V-Nut der jeweiligen Einsteckstange (31) eingesetzt wird und an dieser anliegt, um eine durch Verrasten und Anliegen gewährleistete Positionierung zu bewirken und die Positionierung und Stabilität der gesamten Vorrichtungsplattform (30) zu ermöglichen und den Bearbeitungsvorgang zu erleichtern und somit hinsichtlich einer stabilen und sicheren Positionierung die gewerbliche Anwendbarkeit zu gewährleisten.
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Die Merkmale des verbesserten Aufbaus der vorliegenden Erfindung bestehen darin, dass auf der inneren Bodenfläche der oberhalb der Basis (10) befindlichen oberen Abdeckung (11) vorab eine Ausnehmung (15) vorgesehen ist, wobei die Ausnehmung (15) in der Mitte der mit Nullpunktspannung arbeitenden Basis (10) zurückgesetzt angeordnet ist, um die mit der bidirektional ausgebildeten Leitspindel (20) kombinierten Führungsblöcke mit Schrägflächen (21) einzusetzen. Darüber hinaus werden die elastischen Elemente (23) mit den elastischen, gleitbaren Rastelementen (22) jeweils in die mit den Schrägflächen der Führungsblöcke mit Schrägflächen (21) durchgängig verbundenen treppenförmigen Gleitkanäle (16) eingesetzt. Nach dem Einsetzen der von der Mitte des Bodens herausragenden Einsteckstangen (31) der Vorrichtungsplattform (30) in die auf der Basis (10) vorgegebenen Einstecklöcher (13) dienen die mit der oberen Abdeckung (11) kombinierten und gleichverteilten Einstecklöcher (13) dazu, dass die Leitspindel (20) von außen mittels eines Werkzeugs zur Drehung angetrieben wird, wodurch die mit ihr verbundenen Führungsblöcke mit Schrägflächen (21) getrennt nach beiden Seiten verschoben werden. Gleichzeitig werden die Rastelemente (22) durch die Schrägflächen gedrückt und ragen dadurch nach außen heraus, wobei der am verlängerten Ende befindliche Kegelrand direkt in den zurückgesetzten Kanalrand der jeweiligen Einsteckstange (31) zur Gewährleistung eines Verrastens eingesetzt wird, anschließend wird die Leitspindel (20) derart gedreht, dass ein nach außen Herausragen bewirkt wird. Dadurch kann das enge Anliegen und die Positionierung bei der Montage der Vorrichtungsplattform (30) in einfacher Weise erreicht und somit die Stabilität und Sicherheit bei der Montage der Vorrichtungsplattform (30) gewährleistet werden. Durch die Anordnung, die eine Verriegelung der Bezugsebene des Nullpunkts der Basis (10) erlaubt, kann die Montage der Vorrichtungsplattform (30) in einfacher Weise durchgeführt werden, um die Wechselmontage der Vorrichtungsplattform (30) zu gewährleisten und dabei den praktischen und vorteilhaften Effekt der einfachen Positionierung und des stabilen Einsetzens zu erzielen. Nach der Bearbeitung oder während der Wechselmontage braucht nur die Leitspindel (20) zum Einfahren in umgekehrter Richtung nach innen gedreht zu werden, wodurch die Führungsblöcke mit Schrägflächen (21) zurückgesetzt werden. Die Rastelemente (22) können durch die elastische Kraft der eingebauten elastischen Elemente (23) zusammen mit dem Einfahren der Führungsblöcke mit Schrägflächen (21) automatisch in die ursprüngliche Anlageposition zurückgesetzt werden. Auf diese Weise kann die gesamte Vorrichtungsplattform (30) zur Gewährleistung einer einfachen Handhabung entfernt werden. Dadurch kann mit dem Wechsel der gesamten Vorrichtungsplattform (30) eine stabile und sichere Montage und somit hinsichtlich einer schnellen Bearbeitung und einer erhöhten Präzision die gewerbliche Anwendbarkeit gewährleistet werden.
