DE2826519A1

DE2826519A1 - Werkstueckaufnahmevorrichtung

Info

Publication number: DE2826519A1
Application number: DE19782826519
Authority: DE
Inventors: Ronald George Godding
Original assignee: British Cast Iron Research Association
Current assignee: British Cast Iron Research Association
Priority date: 1977-06-30
Filing date: 1978-06-16
Publication date: 1980-01-03
Also published as: FR2429650B3; FR2429650A1; GB1584445A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme von Werkstücken beliebiger oder unregelmäßiger Gestalt, während das Werkstück bearbeitet wird oder irgendeiner sonstigen Einwirkung ausgesetzt ist.

So müssen beispielsweise Metallgußstücke nach ihrem Entformen in der Regel durch Sandstrahlen oder Bürsten mit Hilfe von Drahtbürsten gereinigt werden und müssen dann unter Umständen mit von Hand geführten Werkzeugen abgerauht werden, um die Einlaufkanäle, Gußrinnen und Grate zu entfernen. Kleine und leichte Gußstücke können von Hand an eine ortsfeste Schleifscheibe oder Bandsäge herangeführt und gedreht werden, um die verschiedenen Flächen in der erforderlichen Weise mit der Schleifscheibe oder der Bandsäge in Berührung zu bringen. Größere Gußstücke jedoch sind zu schwer, um während der Bearbeitung von Hand gehalten zu werden. Sie müssen daher in der erforderlichen Lage auf eine Werkbank oder eine Plattform aufgelegt und mit von Hand geführten Werkzeugen wie beispielsweise aufgehängten Schleifmaschinen mit biegsamer Welle bearbeitet werden, so daß sie fest eingespannt werden müssen. Für diesen Zweck sind maschinengetriebene Manipulatoren zum Kippen und Drehen der Werkstücke bekannt. Diese sind jedoch teuer und haben den Nachteil, daß das Werkstück an einer Aufspannplatte oder auf einen Dorn des Manipulators vor der Bearbeitung aufgespannt und nach der Bearbeitung wieder gelöst werden muß. Diese Arbeitsschritte sind zeitaufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Aufnahme eines Werkstückes anzugeben, bei welcher ein Werkstück beliebiger oder unregelmäs-

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sigerer Gestalt rasch und auf einfache Weise in der zur Bearbeitung erforderlichen Stellung angeordnet und gehalten werden kann.

Die gemäß der Erfindung vorgeschlagene WerkStückaufnahmevorrichtung ist gekennzeichnet durch eine im wesentlichen ebene horizontale Tischfläche mit einem zweidimensionalen Feld von vertikal gerichteten Stäben, die in einem Abstand voneinander vertikal verstellbar so angeordnet sind, daß sie durch eine Tischfläche hindurch von dieser abstehen oder aus deren Oberfläche herausführbar sind, und eine Arretiereinrichtung zum Festhalten der Stäbe in einer innerhalb eines gewissen Bereiches beliebigen vertikalen Stellung.

Vorzugsweise sind die Stäbe jeweils durch Federn in ihre obere Endstellung vorgespannt. Alternativ hierzu können die Stäbe auch an Kolbenstangen von pneumatischen Druckkolben angeordnet oder von diesen Kolbenstangen selbst gebildet sein, wobei die Stäbe durch die den Druckkolben zugeführte Luft nach oben gedrückt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet auf folgende Weise: Zunächst befinden sich alle Stäbe in ihrer oberen Endstellung und die Arretiereinrichtung ist gelöst. Wenn ein Werkstück beliebiger Gestalt auf die oberen Enden der Stäbe aufgelegt wird, drückt es verschiedene Stäbe in verschiedenem Maße nach unten. Abhängig von dem Gewicht des Werkstückes werden einer oder mehrere der Stäbe weit genug niedergedrückt, so daß das Werkstück in Berührung mit dem Tisch kommt. Dann arretiert der Benutzer die Stäbe in ihrer jeweiligen Stellung, so daß die oberen Enden der Stäbe ein der Gestalt

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des Werkstückes exakt entsprechendes Bett für das Werkstück bilden und es in seiner Lage festhalten.

Zum Halten großer Werkstücke können zwei oder mehr derartige Tische nebeneinander angeordnet werden.

Nachfolgend sind Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Darin zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer kompletten Werkbank, die mit einer erfindungsgemäßen Werkstückaufnahmevorrichtung versehen ist,

Fig. 2 einen Teilschnitt durch die Werkstückaufnahmevorrichtung gemäß Fig. 1, welcher die Art der Lagerung und Arretierung der Stäbe zeigt,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Baueinheit, welche einen Teil der in Fig. 1 dargestellten

Werkstückaufnahmevorrichtung bildet,

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Stäbe nicht durch Federn, sondern pneumatisch betätigt werden, und bei welcher der gesamte Tisch selbst vertikal ver

stellbar ist, und

Fig. 5 die Abfolge von Arbeitsschritten bei der Handhabung eines schweren Gußteiles mit der Werkstückaufnahmevorrichtung gemäß Fig. 4.

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In Fig. 1 erkennt man ein Gestell 1, das einen in Form einer ebenen waagerechten Platte 2 ausgebildeten Tisch trägt. Durch die Platte 2 hindurch ragen vertikal gerichtete Stäbe 3, die in einem zweidimensionalen Feld angeordnet sind. In dem dargestellten Beispiel umfaßt das Feld zwölf Reihen mit jeweils acht Stäben 3, d.h. zusammen 96 Stäbe. Zahl und Größe der Stäbe können jedoch gemäß den jeweiligen Erfordernissen gewählt werden Der Tisch gemäß Fig. 1 besteht eigentlich aus zwei Baueinheiten der in der Fig. 3 dargestellten Art, von denen jede 48 Stäbe 3 umfaßt. Es versteht sich, daß eine beliebige Anzahl dieser Baueinheiten in einem entsprechenden Gestell nebeneinander angeordnet werden kann, um die erforderliche Auflagefläche zu erhalten.

Wie man in Fig. 2 erkenne, besteht jeder Stab 3 aus einem Rohr, das an seinem oberen Ende durch eine Verschlußschraube 4 abgeschlossen ist. Jeder Stab 3 ist in Bohrungen vertikal verschiebbar gelagert, die in der Platte 2 und einer unteren horizontalen Führungsplatte 5 angeordnet sind. Die Stäbe 3 sind in Längsund Querrichtung in einem Abstand zueinander angeordnet, der etwas größer als ihr eigener Durchmesser ist. Jeder Stab 3 ist von einer Schraubendruckfeder 6 umgeben, deren unteres Ende an einer kurzen den jeweiligen Stab 3 umschließenden und auf der Führungsplatte 5 aufliegenden Hülse 7 anliegt und deren oberes Ende sich an einer Scheibe 8 abstützt, die ihrerseits an einem diametral durch den jeweiligen Stab 3 gesteckten Splint anliegt, so daß die Schraubendruckfeder 6 den Stab in seine obere Endstellung vorspannt, welche durch das Anschlagen des Splintes 9 an der Unterseite

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einer horizontalen Zwischenplatte 10 definiert ist. Die Zwischenplatte 10 dient dazu, zwischen ihr und der oberen Platte 2 eine Luftkammer 11 zu begrenzen, in welche während der Benutzung der Werkstückaufnahmevorrichtung kontinuierlich Druckluft eingeführt wird, um auf diese Weise zu verhindern, daß Sand oder andere Teilchen in die Führungsbohrungen für die Stäbe 3 eindringen können und die freie vertikale Bewegung der Stäbe 3 erschweren oder unmöglich machen. Der Luftweg ist durch Pfeile um den rechten Stab in Fig. 2 dargestellt. Dieser Stab ist auch in einer gegen die Kraft der Schraubendruckfeder 6 teilweise zurückgezogenen Stellung dargestellt.

Zwischen jedem Paar zweier benachbarter Stabreihen verlaufen unmittelbar oberhalb der unteren Führungsplatte 5 zwei aufblasbare flexible Schläuche 12. Wenn Luft in diese Schläuche 12 eingeführt wird, schwellen diese an und verrücken die Hülsen 7 nach der Seite, wodurch die Stäbe 3 durch Reibschluß festgeklemmt und jeder Stab in seiner zu diesem Zeitpunkt gerade eingenommenen vertikalen Stellung gehalten wird.

Vor dem Gebrauch befindet sich die Werkstückaufnahmevorrichtung in dem in Fig. 1 dargestellten Zustand, in dem alle Stäbe 3 ihre obere Endstellung einnehmen und mit ihren oberen Endflächen im wesentlichen in der gleichen Ebene liegen. Dabei sind die pneumatischen Klemmvorrichtungen gelöst. Wenn ein Körper einer beliebigen Gestalt, beispielsweise ein Gußstück, auf die oberen Enden der Stäbe aufgelegt wird, werden die Stäbe abhängig von der Gestalt des Körpers in unterschiedlichem Ausmaß niedergedrückt. Wenn der Körper schwer genug ist, werden ein oder mehrere Stäbe soweit niedergedrückt, daß mindestens ein Punkt des Körpers in Be-

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rührung mit der Platte 2 tritt. Mit Hilfe eines fußgesteuerten Ventiles 13 (Fig. 1) läßt der Benutzer dann Luft in die Schläuche 12, wodurch die Stäbe 3 in der jeweils gerade von ihnen eingenommenen Stellung festgeklemmt werden. Zur gleichen Zeit wird auch Luft in die Luftkammer 11 eingeführt.

Wie man erkennt, bildet nun das Feld von Stäben 3 eine Lagermulde oder ein Bett, welches das Gußstück oder einen anderen Körper an vielen Punkten stützt, deren Anzahl der Zahl von Stäben entspricht, auf denen der Körper aufliegt. Dadurch wird der Körper während der nachfolgenden Bearbeitung festgehalten, die beispielsweise mittels einer von Hand geführten Schleifmaschine mit biegsamer Welle erfolgen kann.

Nach Beendigung der Bearbeitung löst der Benutzer mit Hilfe des fußgesteuerten Ventils 13 die pneumatischen Klemmvorrichtungen und nimmt das Gußstück ab. Wenn eine Folge von Gußstücken von im wesentlichen identischer Gestalt bearbeitet werden soll, kann der Benutzer jedoch auch die Stäbe festgeklemmt lassen und einfach das bearbeitete Gußstück durch ein neues Gußstück ersetzen, wobei die Klemmvorrichtungen erst nach der Bearbeitung des letzten Gußstückes der Folge gelöst werden.

Es können Vorkehrungen getroffen werden, um den Klemmdruck auf einem mittleren Wert zu halten, der unterhalb des Druckes liegt, der zum Festklemmen der Stäbe notwendig ist. Nach dem Auflegen des Gußteiles und dem Festklemmen der Stäbe kann dann die Bedienungsperson für einen Augenblick den Druck auf diesen mittleren Druckwert absenken und von Hand die Spitzen jener

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Stäbe auf die Höhe der Tischplatte herunterdrücken, die mit dem Gußstück nicht in Berührung stehen. Der mittlere Druckwert ist niedrig genug, um der Bedienungsperson das Herunterdrücken der Stäbe zu ermöglichen, jedoch hoch genug, um die Stäbe durch Reibschluß in diesen Stellungen gegen die Federkraft der Schraubendruckfedern zu halten. Danach stellt die Bedienungsperson den höheren Druck wieder her. Diese Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglicht einer Bedienungsperson einen besseren Zugriff zu dem Gußstück durch Beseitigung der Stäbe, die zur Abstützung des Gußstückes nicht benötigt werden.

Die Bedienungsperson kann natürlich· ein gegebenes Gußstück in jeder beliebigen Stellung während der Bearbeitung halten, indem sie momentan den Druck senkt und dabei das Gußstück in seine neue Lage dreht.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung kann der Tisch so angeordnet sein, daß er um eine vertikale Achse drehbar ist, um das Überführen des Gußstückes in eine zur Bearbeitung erforderliche Lage weiter zu vereinfachen.

Die Spitzen der Stäbe 4 können so ausgebildet sein, daß sie leicht austauschbar sind im Falle einer Beschädigung oder wenn es erwünscht ist, die Verschlußschrauben durch gehärtete Spitzen oder durch weiche Spitzen aus einem synthetischen Harz oder sogar Gummi zu ersetzen.

Die in den Fig. 4 und 5 dargestellte Ausführungsform ist ähnlich der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ausgebildet, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern und einem Apostroph versehen sind. Diese

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Ausführungsform, ist für sehr schwere Gußstücke besonders geeignet. Ein Tisch 2¹ trägt eine in einem Feld angeordnete Mehrzahl von vertikal verstellbaren Stäben 3, die jedoch nicht durch Federn in ihre obere Endstellung vorgespannt sind, sondern als Kolbenstangen pneumatischer Druckkolben 14 ausgebildet sind. Die Stäbe 3' werden durch unmittelbar unterhalb der oberen Fläche des Tisches 2' angeordnete pneumatische Schläuche 12' festgeklemmt.

Anfangs befinden sich die Stäbe 3¹ in ihrer vollständig zurückgezogenen Stellung, so daß ihre Spitzen mit der Oberfläche des Tisches 2¹ fluchten. Auf diese Weise kann ein Gußstück, das zu schwer ist, um angehoben zu werden, mit der Hand oder Kraftgeräten horizontal auf den Tisch geschoben werden. Wenn dies erforderlich sein sollte, können auch Rollen oder Kugeln in der Oberfläche des Tisches gelagert werden, um diese Bewegung zu erleichtern. Dann wird Luft in die Druckkolben eingeführt, um die Stäbe 3 bis zu ihrem Anschlag an dem Gußstück anzuheben. Es kann vorgesehen sein, daß all die Stäbe, die ungehindert in voller Länge ausgefahren werden und somit anzeigen, daß sie das Gußteil nicht berühren, automatisch sofort wieder zurückgezogen werden, so daß sie den Zugriff zu dem Gußteil während der Bearbeitung desselben nicht behindern.

Wie man sieht, ist bei der in der Fig. 4 dargestellten Ausführungsform der Tisch 2'selbst auf hydraulischen Druckkolben 15 gelagert. Dies gibt die Möglichkeit, den Tisch auf die Höhe des Bodens abzusenken, um ein Gußstück aufzunehmen und den Tisch nach dem Anordnen des Gußstückes wieder in eine zur Bearbeitung geeignete Höhe anzuheben.

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Die Skizzen A bis G in Fig. 5 zeigen die aufeinanderfolgenden Arbeitsphasen der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung. Nach dem Absenken des Tisches 2' wird ein Gußteil auf den Tisch gebracht (A, B). Danach werden die Stäbe ausgefahren, um in Eingriff mit dem Gußteil zu treten (C). Hierauf wird der Tisch in eine zum Arbeiten bequeme Höhe angehoben (D). Nach dem Abschluß des Abrauhens oder einer anderen Bearbeitung werden der Tisch wieder abgesenkt (E), die Stäbe wieder eingefahren (F)

TO und schließlich das Gußteil abgenommen (G). Mit den Linien 16 sind die Seitenwände eines Verschlages oder einer Zelle angedeutet, an deren unteres Ende sich der Tisch 2' in seiner angehobenen Stellung dicht anlegt, so daß das Abrauhen in einem abgeschlossenen Raum erfolgen kann, aus dem der anfallende Staub abgezogen werden kann.

Anstelle einer Lagerung der Stäbe auf Federn oder auf Druckkolben konnten die Stäbe auch von Hand angehoben werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß ihre unteren Enden in ein ein Granulat enthaltendes Wirbelbett hineinragen, das alle Stäbe gleichmäßig oder unabhängig voneinander anhebt.

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Claims

PATENTANWÄLTE DR. KADOR & DR. KLUNKER

K 12 378

BCIRA
Alvechurch

Birmingham B48 7QB
Großbritannien

Werkstückaufnahmevorrichtung

Patentansprüche

( 1.Vorrichtung zur Aufnahme eines Werkstückes beliebiger oder unregelmäßiger Gestalt während einer Bearbeitung desselben, gekennzeichnet
durch eine im wesentlichen ebene horizontale Tischfläche (2) mit einem zweidimensionalen Feld von

vertikal gerichteten Stäben (3),die in einem Abstand voneinander vertikal verstellbar so angeordnet sind, daß sie durch die Tischfläche (2) hindurch von dieser abstehen oder aus deren Oberfläche herausführbar

sind, und eine Arretiereinrichtung (7, 12) zum

Festhalten der Stäbe (3) in einer innerhalb eines
gewissen Bereiches beliebigen vertikalen Stellung.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e 1? e η η zeichnet, daß die Stäbe (3) durch Federn (6) in Richtung auf ihre jeweilige obere Endstellung vorgespannt sind.

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ORIGINAL INSPECTED
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (3) durch fluidenbetätigte Druckkolben (14) in vertikaler Richtung verstellbar sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Arretiereinrichtung fluidenbetätigte, auf die Seitenflächen der Stäbe (3) einwirkende Klemmvorrichtungen (7) umfaßt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Klemmvorrichtungen (7) durch aufblasbare flexible pneumatische Leitungen (12) betätigbar sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da-

durch gekennzeichnet, daß die Tischfläche (2) aus einer oder mehreren nebeneinander angeordneten Tischeinheiten besteht, deren jede ein Feld von Stäben (3) trägt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

gekennzeichnet durch eine Luftkammer (11), die mit Druckluft füllbar ist, um das Eindringen von Teilchen in die Durchführungen der Stäbe (3) durch den Tisch (2) zu verhindern.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiereinrichtung (7, 12) durch eine Fußbetätigungseinrichtung (13) betätigbar ist.

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