DE2931636A1

DE2931636A1 - Flexibler fertigungs-, vorrichtungs- und montage-systembausatz.

Info

Publication number: DE2931636A1
Application number: DE19792931636
Authority: DE
Inventors: Richard 8900 Augsburg Koch
Original assignee: WILLY ZAHN MASCHINEN und APPAR
Current assignee: WILLY ZAHN MASCHINEN und APPAR
Priority date: 1979-08-03
Filing date: 1979-08-03
Publication date: 1981-03-12

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bausatz zur
Errichtung von Bearbeitungs- und/oder Halte- oder Spanneinrichtungen unterschiedlichster Art.
Die Serienfertigung, und zwar sowohl die Groß- als auch Kleinserienfertigung ist im allgemeinen durch dem herzustellenden Produkt angepaßte Spezialmaschinen und 11erstellungsstraßen geprägt. Ein großer Nachteil dieser hohen Spezialisierung der Ilerstellungsanlagen und -einrichtungen ist die fehlende Flexibilität bei Anderungen der Produkte oder gar vollständige Einstellung eines bestimmten Produkts. Dann werden teure Spezialmaschinen oft überflüssig, obwohl sie noch voll einsatzfähig wären.
Oft ist auch ein Serienhersteller gezwungen, kurzfristig eine Ergänzungsserie herzustellen. Entweder muß er dann - wenn der Auftrag nicht ausgeschlagen werden soll -- neue teure Maschinen anschaffen oder seine bereits vorhandenen Produktionsanlagen in aufwendiger Weise umrüsten.
Die Umrüstung von Spezialmaschinen hat meist zur Folge, daß die Bedienung komplizierter wird, daß insbesondere die optimalen ergonomischen Bedingungen verloren gehen.
Für die Umrüstung de#r Einzelmaschinen benötigt man in der Rege#l teure Fachkräfte, wodurch die Ergänzungsserie zusätzlich kostenmäßig belastet wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und einen Bausatz der eingangs genannten Art zu schaffen, der nur einfachste Bauteile umfaßt und mit dem in einfacher und schneller Weise Vorrichtungen bzw. Betriebsmittel der unterschiedlichsten Art herstellbar bzw. aufbaubar sind.
Diese Aufgabe wird durch einen Bausatz gelöst, der Bauteile gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 aufweist.
Der erfindungsgemäße Bausatz stellt eine Art Systembausatz dar, der neben dem Montagerahmen nur drei Grundelemente umfaßt, die mit entsprechenden Anschluß- und Verbindungsteilen in einfacher Weise zu Einzeloperationsplätzen für Fertigungs- und Reparaturarbeiten, aber auch zu vollautomatischen Produktionsverbundanlagen zusammengesetzt werden können.
Die Montage und Demontage der Grundelemente ist denkbar einfach, so daß sich der erfindungsgemäße Bausatz durch große Flexibilität auszeichnet. Es läßt sich ohne Aufwand eine werkstückgerechte dreidimensionale Druckkörperanordnung schaffen.
Der erfindungsgemäße Bausatz eignet sich gleichermaßen für die Klein- und Großserienfertigung.
Insbesondere sind die Grundelemente so auf den Montagerahmen montierbar, daß eine ergonomisch optimale Bedienung der hergestellten Einrichtung erhalten wird.
Die Bedienung der mit dem erfindungsgemäßen Bausatz hergestellten Einrichtungen ist übersichtlich, so daß sich diese Einrichtungen insbesondere für Anlernkräfte und für den Einsatz in Entwicklungsländern eignen, die einen Bedarf an einfachen, hinsichtlich ihrer Arbeitsweise leicht überschaubaren Einrichtungen haben. Der erfindungsgemäße Bausatz ist sehr vielseitig verwendbar, z.B.
im Maschinenbau ~für Installationsarbeiten, Blechverarbeitung, KFZ-Reparaturbetriebe, auch Bundeswehr-Feldeinheiten, die Leder- u. Textilverarbeitung oder Holzverarbeitung.
In vorteilhafter Weiterentwicklung ist der Montagerahmen mit einer Vielzahl von nach einem vorbestimmten Muster verteilt angeordneten Aufnahmen zur Befestigung der Tragsäule undtoder des Tragrahmens und/oder der Kolben-Zylinder-Einheit versehen, dessen Kolbenstange am freien Ende mit einem Arbeitseinsatz, z.B. einem Preßstempel, einem Haltebügel, Stanzwerkzeug etc. je nach Einsatz des Systems versehen sein kann.
Die Anordnung der Befesti-gungsaufnahmen, z.B. an dem Rahmen befestigbare Halteplatten mit Innengewinden, in die Schrauben zur Befestigung der Tragsäule etc. einschraubbar sind, nach einem vorbestimmten Muster erleichtert die Arbeitsvorbereitung und fördert die Übersichtlichkeit, wobei zweckmäßigerweise die einzelnen Aufnahmen markiert sind, so daß eine Dokumentation für wiederkehrende Aufträge möglich is#t. Hierzu sind vorzugsweise auch die einzelnen Elemente, z.b. die verschiednfieen Kolben-Zylinder-Einheiten, Verbindungselemente, Anschlußteile und Arbeitseinsätze numeriert.
Die relative Lage der eingesetzten Teile zueinander, deren Ort auf dem Montagerahmen und die Art der verwendeten Teile bzw. Bauelemente werden in einer Betriebsmittelkarte zum Fertigungsplan oder dergleichen festgehalten.
Vorzugsweise teilen die Verbindungslinien zwischen den Aufnahmen des Montagerahmens diesen nach Art eines Schachbrettes auf, d.h. die Aufnahmen sind so angeordnet, daß zwei Serien von jeweils im Abstand voneinander und parallel zueinander verlaufenden Verbindungslinien gebildet werden können, die sich jeweils unter ein#em rechten Winkel schneiden. Die Positionierung wird dadurch sehr übersichtlich.
Der Montagerahmen ist vorteilhafterweise als Montageplatte ausgebildet, die sich durch große Festigkeit auszeichnet und daher immer dann von Vorteil ist, wenn der Rahmen große Drücke oder Drehmomente aufnehmen muß, z.B. wenn aus den Grundelementen eine Presse, Stanzvorrichtung oder Nietvorrichtung hergestellt bzw. gebaut wird.
Ferner lassen sich in einer Montageplatte sehr einfach die Aufnahmen zur Befestigung der Tragsäulen etc. ausbilden, nämlich z.B. in Form von T-Nuten oder Schwalbenschwanzführungen. Derart ausgebildete Aufnahmen erlauben eine größere Variabilität bezüglich des Positionierens der Tragsäulen etc. Dabei erstrecken sich die T-Nuten oder dergleichen zweckmäßigerweise über die gesamte Länge und Breite der Montageplatte, so daß ein -entsprechend komplementär ausgebildeter Fuß der Tragsäule etc. in einfacher Weise jeweils von den Stirnseiten der Montageplatte in die Nuten einführbar ist bzw.# an den Stirnseiten wieder aus den Nuten herausgezogen werde#n kann.
Die T-Nuten oder dergleichen teilen die Montageplatten ebenfalls zweckmäßigerweise nach Art eines Schachbretts auf. Ein anderer Verlauf der T-Nuten ist natürlich auch denkbar, z.B. derart, daß sie auf der Montageplatte kongruente Rautenfelder bilden. Auch ein bogenförmiger oder kreisförmiger Verlauf der T-Nuten ist denkbar, wobei dann aber eine entsprechende Offnung inder Oberfläche der Montageplatte vorgesehen sein muß, durch die der# Fuß der Tragsäule oder dergleichen in die T-Nut einführbar ist.
Der erfindungsgemäße# Bausatz soll sich durch optimale Anpassung und große Variation auszeichnen. Hierzu ist unter anderem von Vorteil, wenn der Tragarm an der Tragsäule in unterschiedlicher Höhe über den Montagerahmen bzw. der Montageplatte und in jeder gewünschten -Winlelstellung in eine#r Ebene senkrecht zur Tragsäule befestigbar ist und über seine Länge mit einer Vielzahl von im gleichen Abstand voneinander angeordneten Aufnahmebohrungen versehen ist. Die Achsen der Aufnahmebohrungen erstrecken sich vorzugsweise parallel zun Montagepratte- bzw.
zum-Montagerahmen,-wenn der Tragarm als Kragarm an der Tragsäule befe#stigt ist. Es kann auch vorteilhaft sein, den Tragarm mit Aufnahmebohrungen zu versehen, deren Längsachsen sich Deweils unter einem Winkel von 900 schneiden.
Dadurch wird die Anschlußvariabilität erhöht.
Die Tragsäule kann eine beliebige Querschnittsform aufweisen. Vorteilhaftgist jedoch eine zylindrische Tragsäule, da diese bei entsprechender Ausbildung der #Anschlußflansche, z.B. nach Art einer Rohrschelle, für den Trag arm, Lenker, die Kolben-Zylinder-Einheit oder derg]eichcneine Einstellung in eine gewünschte Winkelstellung durch einfaches Lockern der Flanschverbindung und Verschwenken des angeschlossenen Teils um die Längsachse der Tragseiule erlaubt.
Aus Festigkeitsgründen und# entsprechend seiner Aufgaben ist der Tragarm als Profil, vorzugsweise U-Profil ausgebildet.
Die Befestigung des Tragarms, der Kolben-Zylinder-Einheit oder eines Lenkers am Montagerahmen bzw. an der Montageplatte erfolgt über Lagerböcke, die an den Aufnahmen des Montagerahmens bzw. der Montageplatte fixierbar sind.
Diese Lagerböcke sind vorzugsweise so ausgebildet, daß sie zugleich als Werkstückaufnahmen oder als Lager für derartige Werkstückäufnahmen dienen können.
Wichtig ist für die Praxis, die Tragsäule mit einer Maßskala und gegebenenfalls mit einer Gradeinteilung zu versehen. Das gleiche gilt für den Montagerahmen bzw. die Montageplatte sowie die Aufnahmebohrungen der Tragarme und Lenker etc. Dies erlaubt eine Dokumentation einer aufgebauten Vorrichtung und damit einen leichten Wiederaufbau bei wiederkehrenden Aufträgen.
Vorzugsweise bilden zwei sich schneidende Verbindungslinien der Aufnahmen des Montagerahmens bzw. zwei sich schneidende T-Nuten der Montageplatte die Achsen eines zweidimensionalen Koordinatensystems, wobei längs dieser Achsen jeweils eine Maßskala vorgesehen ist, so daß die Ort der Befestigung der Tragsäule# etc. durch Angabe- von Koordinaten genau bestimmbar sind.
Zur Fixierung der räumlichen Lage einer Kolbe#n-Zylinder-Einheit dienen vorzugsweise am Zylinder einerseits und am Tragarm oder an der Tragsäule oder am Montagerahmen bzw. an der Montageplatte andererseits anschließbare Lenker. Die L#enker weisen ebenso wie die Tragarme übebr ihre Länge jeweils eine Vielzahl von Bohrungen zur Verbindung mit einem Tragarm oder einem Lagerbock oder einem Anschlußflansch für die Tragsäule etc. auf. Die Vielzahl der Bohrungen erlaubt in bestimmten Grenzen eine Verkürzung oder Verlängerung des effektiven Abstandes zwischen dem Anschlußpunkt an einem Tragarm etc. und dem Zylinder-Anschlußpunkt.
Das Bausatzsortiment enthält vorzugsweise eine Vielzahl von Lenkern unterschiedlicher Länge. Das gleiche gilt für die anderen Grundelemente wie Tragarm und Tragsäule.
Ferner enthält der# Bausatz eine Vielzahl von Lagerböcken für den Montagerahmen bzw. die Montageplatte und Anschlußflanschen für die Befestigung von Tragarm, Lenker, etc. an der Tragsäule.
Die Variabilität des erfindungsgemäßen System wird zusätzlich erhöht, wenn für# den Anschluß einer Kolben-Zylinder-Einheit undfoder eines Lenkers am Tragarm ein gesondertes Anschlußstück vorhanden ist, das eine Aufnahmebohrung zum Anschluß der Kolben-Zylinder-Einheit, insbesondere eines Drehkopfzylinde#rs etc., aufweist, deren Längsachse sich etwa parallel zum Tragarm erstreckt und durch die ein Befestigungs- oder Gelenkbolzen hindurchsteckbar ist. Diesesanschlußstück erlaubt einen Anschluß einer Kolben#-Zylinder-Einheit etc. am Tragarm derart, daß diese in einer Ebene# senkrecht zur Längsachse des Tragarms verschwenkbar ist. Dieses Anschlußstück ist demnach ein sehr wesentlicher Bauteil des erfindungsgemäßen Bausatzes.
Nach alledem kann mit den genannten Bauteilen, wie - Montagerahmen bzw. platte - Tragsäule Tragarm - K#lben- Zylinder-Einheit Lenker - Lagerböcke - Anschlußflansche zum Anschluß an die Tragsäule - Anschlußstück für den Anschluß am Traga#rm jede nur denkbare Vorrichtung jede#r nur denkbaren räumlichen Anordnung der Elemente zueinander, insbesondere der Kolben-Zylinder-Einheit, also der Arbeitseinheit hergestellt werden.
Es wird jedoch betont, daß neben dem Montagerahmen bzw.
der Montageplatte die wesentlichen Grundelemente - die Tragsäule - der Tragarm und - die Arbeitseinheit, z.b. Kolben-nylinder-Einiieit sind. Alle übrigen Elemente sind vorteilhafte Verbindungs- bzw. Anschlußmittel.
Vorzugsweise bildet der Abstand zwischen zwei benachbarten parallelen Verbindungslinien der Aufnahmen des Montagerahmens bzw. zwischen zwei benachbarten parallelen T-Nuten der Montageplatte eine Rastermaßeinheit und sind die Abstände zwischen zwei benachbarten Aufnahmebohrungen des Tragarms und/oder des Lenkers oder dergleichen jeweils stets gleich, einem Bruchteil oder einem Vielfachen dieser Rastermaßeinh#it.
Wenn die Anschlußflansche teilbar ausgeführt sind, sind die sich senkrecht zu den Anlageflächen erstreckenden Bohrungen, durch die Halte- bzw. Spannschrauben etc. hindurchsteckbar sind, vorteilhafterweise ebenfalls in einem Abstand voneinander angeordnet, der gleich oder einem Vielfachen der Rastermaßeinheit ist. Auf diese Weise ist jede Hälfte des Anschlußflansches auch am Montagerahmen bzw. der Montageplatte befestigbar.
Bezüglich weiterer vorteilhafter k#nstruktiver- Einzelheiten wird auf die Unteransprüche 24 bis 31 sowie die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungs- und Anwendungsbeispiele, die in den anliegenden Zeichnungen schematisch dargestellt sind, hingewiesen.
Es zeigen: Fig. 1 die drei Grundelemente im zusammengebauten Zustand in perspektivischer Ansicht, Fig. 2 #ein erstes Anwendungsbeispiel einer aus den Grundelementen errichteten Vorrichtung, Fig. 3, 4, 5 weitere Anwendungsbeispiele von aus den Grundelementen errichteten Vorrichtungen schematisch, Fig. 6 eine Kniehebel#presse in Seitenansicht, Fig. 7 eine Halteeinrichtung für einen zu schweißenden Behälter, Fig. 8 einen Anschluß von Kolben-Zylinder-Einheiten an einen Tragarm in vergrößertem Maßstab, Fig. 9 eine Fixierung einer Kolben-Zylinder-Einheit in Schräglage an zwei Tragarmen und mit Hilfe eines Lenkers, Fig. 10 einen Befestigungsflansch für einen Tragarm an der Tragsäule, Fig. 11 einen Teil eines Befestigungsflansches-gemäß Fig. 10 auf dem Montagerahmen befestigt, Fig. 12 Befestigungselemente zur Befestigung der Tragsäule an der Montageplatte Fig. 13, 14 Beispiele für mit einer aus den Grundelementen errichteten Vorrichtung bearbeitbare Werkstücke.
In Fig. 1 ist mit der Bezugsziffer 10 allgemein ein Montagerahmen bezeichnet. Der Montagerahmen ist als rechteckförmige Montageplatte 14 ausgeführt, deren Oberseite mit einer Vielzahl von T-Nuten versehen ist. Die T-Nuten 15 unterteilen die obere Seite der Montageplatte# 14 nach Art eines Schachbrettes. Die T-Nuten 15 dienen als Aufnahmen zur Befestigung von Tragsäule#n 11, Tragarmen 12, Kolben-Zylinder-Einheiten 13, wobei letztere vorzugsweise über Lagerböcke 21 an der Montageplatte 14 befestigt werden (vgl. Fig. 2). Die T-Nuten 15 verlaufen parallel zu den Seitenkanten bzw.# Stirnflächen 17, 18 der Mo#ntageplatte 14 und erstrecken sich über die gesamte Länge und Breite der Montageplatte, so daß ein entsprechender Fuß 16 einer Tragsäule oder dergleichen mit einem komplementären Gleitstuck bzw. T-Nutenstein 36 (vgl. 12) von den Stirnseiten 17, 18 der Montageplatte in die Nuten 15 einführbar ist und umgekehrt.
Auf der Oberfläche der Montageplatte 14 ist ein kartesisches Koordinatensystem mit Koordinatenachse X, Y aufgetragen, wobei längs der Koordinaten-Achsen X, Y jeweils eine Maßskala 24, 25 vorgesehen'ist. Auf diese Weise ist der Ort der Befestigung der Tragsäule 11 oder der Ort der Befestigung der Arbeitseinheit bzw. der Kolben-Zylinder-Einheit 13 durch Angabe von Koordinaten möglich.
ein Die Tragsäule 11 ist/zylinderisch ausgebildets Rohr und ist mit einer Maßskala 23 versehen, so daß die Montagehöhe des Tragarmes 12 oder eines anderen Grundelementes über der Montageplatte 14 festgehalten werden kann. Die freie Stirnfläche der Tragsäule 11 ist mit einer Gradeinteilung 26 versehen, so daß auch die horizontale Winkelstellung des Tragarmes 12 festgehalten werden kann.
Die Maßskalen 24, 25, 23 und die Gradskala 26 erlauben eine exakte Dokumentation der räumlichen Anordnung der zur Errichtung einer Vorrichtung verwendeten Grundelemente.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, erfolgt die Befestigung des Tragarmes 12, der im vorliegenden Beispiel als U-Profil ausgebildet ist, an der Tragsäule 12 mittels eines schellenartigen Anschlußflansches 22. Der Anschlußflansch 22 besteht aus zwei kongruenten Hälften, die im zusammengesetzen Zustand die zylindrische Tragsäule 11 umschließen. Mittels Schrauben 40 wird der Befestigungsflansch 22 an der Tragsäule 11 in vorbestimmter Höhe über der Arbeitsfläche der Montageplatte 14 und in vorbestimm- ter Winkelstellung festgeklemmt. Auf diese Art und Weise ist auch die Lage des am ßefestigungsflansch 22 angeschlossenen Tragarmes 12 festgelegt. Jedes Teil des ßefestigungsflansches 22 weist einen flacheisenartigen Vorsprung 41 auf, der mit mindestens zwei Bohrungen 42 versehen ist. Die Vorsprünge 41 werden zwischen den beiden Schenkeln des als U-Profil ausgebildeten Tragarms 12 angeordnet, derart, daß sich die beiden Bohrungen 42 mit zwei der Aufnahmebohrungen 19 des tragarms 12 decken. Durch die beiden sich deckenden bohrungen werden Befestigungsschrauben zur Befestigung acs Tragarms 12 an dem Vorsprung 4#1 hindurch geführt. Die freie Enden der Vorsprünge 41 sind jeweils abgerundet, so naß cer Tragarm 12 bei Anschluß nur an der dem freien Ende des Vorsprunges 41 zugewandten Bohrung 42 ohne weiteres in eine@ Schräglage nach unte#n fixiert werder kenn. Der Tragarm 12 kann auch an aen Flanschnä@ften 22 angeschweißt werden, wodurch die Festigkeit des Systems Tragarm/Flansch uni etwa 50O ernöht wira (vgl. Fig. 10, 11). In Fig. 1 ist an der deni tcfestigungsflansch 22 entgegengesetzten Ende des Tragarms 12 angeor@neten Aufnahn.-ebohrung 19 eine Kolben-Zylinder-Linheit angeschlossen. Es handelt sich um eine zweiseltig b~caufschlagbare nydraulische oder pneumatische Kolben-Zylinaer-Einheit. Die Anschlüsse für das Druckmedium sind mit den bezugszeichen 43, 44 gekennzeichnet. Es kann auch eine einseitig beaufschlagbare Kolben-Zylinder-Einheit verwen-@et werden, wobei die Rückstellung des Kolbens durch eine leder oder agl. erfolgt. Der Abstand zwischen zwei parallelen T-Nuten 15 entspricht einer sog. Rastermaßeinheit E.
In Fig. 1 betrugt der Abstand zwischen den Aufnahmebohrungen n# 19 des Tragarmes 12 ebenfalls gleich der Rastermaßei#heit L.
Auf diese Art und Weise ist eine gewisse #Normung erzielt.
Ferner ist der Abstand zwischen den beiden Flanschbohrungen 38-, aurch die die befestigungs- bzw. Klemmschrauben 40 hindurchgeführt sind, ebenfalls gleich einer Rastermaßeinheit @/bzw. gleich einem Vielfachen -der Rasterma.Seinlleit L. badurch ist es möglich, daß eine Hälfte des Befestigungsflansches 2r ohne weiteres auch an der Montageplatte 14 befestigt werden kann, derart, daß der Vorsprung 41 zum Anschluß eines Tragarmes 12 oder eines Lenkers 20 senkrecht nach oben ragt (vgl. insbesondere Fig. 11).
In Fig. 10 ist der Anschluß eines Tragarmes 12 mittels des beschriebenen Befestigungsflansches 22 an der Tragsäule 11 in Draufsicht gezeigt.
Natürlich ist auch möglich, den Tragarm 12 so auszubilden, daß an dem einen Ende jeweils der etwa halbkreisförmige Teil des Befestigungsflansches 22 einstückig angeformt ist.
In Fig. 2 ist eine aus den beschriebenen Grundelementen errichtete Spannvorrichtung zum Punkt schweißen von Profilblechteilen dargestellt. Die Spannvorrichtung besteht aus zwei auf der Montageplatte befestigten Tragsäulen 11, an denen jeweils ein Tragarm 12, 12' angeschlossen ist, derart, daß die beiden Tragarme 12, 12' ein Joch bilden, an dem zwei Kolben-Zylinder-Einheiten 13 befestigt sind. Die beiden Tragarme 12, 12' sind mittels einer Verbindungsplatte 45 starr miteinander verbunden. Die beiden Kolben-Zylinder-Einheiten 13 sind an dem durch die beiden Tragarme 12> 12' gebildeten Joch in Blattebene schwenkbar befestigt. Die an den freien Enden der Kolbenstangen angeordneten Druckstempel 46 sind jeweils durch einen Lenker 20 geführt. Dabei ist das eine Ende eines jeden Lenkers 20 mit dem Druckstempel 46 verbunden, das andere Ende in einem Lagerbock 21 in Blattebene verschwenkbar gelagert. Der Lagerbock 21 ist auf der Montageplatte 14 befestigt. Bei Betätigung der Kolben-Zylinder-Einheit 13 drücken die Druckstempel 46 die beiden miteinander zu verschweißenden Blechteile 47, 48 aneinander. Links in Fig. 2 ist der aneinandergedrückte Zustand gezeigt.
In den Fig. 3 bis 5 sind verschiedene aus den Grundelementen errichtete Arbeitsp#lätze schematisch dargestellt.
Fig. 3 zeigt in Draufsicht einen Arbei#tsplatz mit drei Kolben-Zylinder-Einheiten, die jewe#ils mit einem Präge- stempel, einem Nietstempel oder dergleichen versehen sind.
In Fig. 4 ist in Draufsicht eine Spannvorrichtung für einen Behälter entsprechend Fig. 14 dargestellt, die zwölf Kolben-Zylinder-Einheiten umfaßt, mittels denen die aufrechten Seitenwände jeweils nach außen gedrückt werden, z.B. gegen eine Umrandung, die an die Aufrechten Seitenwände des Behälters z.B. durch Punktschweißen angeschweißt werden soll.
In Fig. 5 ist eine Vorrichtung gezeigt, die unter anderem eine Kniehebelpresse umfaßt. Die in Fig. 5 schematisch dargestellte Vorrichtung ist in Fig. 6 im Detail nochmals wiedergegeben. Die Vorrichtung gemäß den Fig. 5 und 6 umfaßt also eine Kniehebelpresse, z.B-. zum Spannen eines Rahmens oder dergleichen sowie eine schräg angeordnete Kolben-Zylinder-Einheit, deren Kolbenstange am freien Ende mit einem Werkzeug, z.B. erägestempell oder dergleichen versehen sein kann.
Beide Arbeitseinheiten sind an einer einzigen Tragsäule 11 befestigt. Die Kolben-Zylinder-Einheit für die Kniehebelpresse umfaßt einen sog. Fußzylinder, der an den freien Enden zweier im Abstand übereinander aus kragender Tragarme 12 angeordnet ist. Am freien Ende der Kolbenstange sind zwei Lenker 49, 50 angelenkt, wobei der eine Lenker 49 an seinem anderen Ende über einen Befestigungsflansch 51 an der Tragsäule 11 angeschlossen ist, während der andere Lenker 50 an dem dem Kolbenstangenanlenkpunkt entgegengesetzten Ende mit einer Druckplatte 52 versehen ist. Wird die Kolbenstange der Kolben-Zylinder-Einheit 13 für die Kniehebelpresse nach unten bewegt, wird die Druckplatte 52 in Fig. 6 nach links bewegt.
In Fig. 7 ist eine weitere aus den Grundelementen errichtete Vorrichtung zum Schweiße#n eines Behälters schematisch dargestellt. Dabei sollen die Borde 55, 56 von zwei gezogenen Blechschalen 53, 54 aneinandergeschweißt werden. Zu diesem Zweck werden die beiden Blechschalen 53, 54 gehalten und um ihre gemeinsame Mittelachse kontinuierlich gedreht, derart, daß die miteinander zu verbindenden Borde 55, 56 an einem ortsfesteniSchwelibrenner vorbeigeführt werden. Die Vorrichtung gemäß Fig. 7 besteht aus einer Tragsäule 11, an dem ein Tragarm 12 über einen Befestigungsflansch 22 angeschlossen ist. Am freien Ende des Tragarmes 12, der sich etwa parallel zur Arbeitsfläche der Montageplatte 14 erstreckt, ist eine Halterung für eine Blechschale drehbar gelagert. Die Halterung ist mit der Bezugsziffer 58 gekennzeichnet. Die andere Blechschale 54 ist ebenfalls durch eine drehbare Halterung 57 gehalten, und zwar mit ihrem Bord 55 in Anlage an den Bord 56 der erstgenannten Blechschale 53. Die Halterung 57 ist in einem Tragarm 12 drehbar gelagert, dessen unteres Ende in einem an der Montageplatte 14 befestigten Lagerbock 21 in Blattebene schwenkbar gelagert ist. An dem Tragarm 12# ist ferner eine Kolben-Zylinder-Einheit 13 angeschlossen, deren Zylinder in einem ebenfalls an der Montageplatte 14 befestigt#en Lagerbock 65 in Blattebene schwenkbar gelagert ist. Bei Betätigungs der Kolben-Zylin#er-Einheit 13 wird der Tragarm 12 um das Schwenklager im Lagerbock 21 im Uhrzeigersinn verschwenkt und damit die miteinander zu verschweißenden Borde, 55, 56 aneinander gedrückt. Der Drehantrieb der beiden Blechschalen erfolgt durch einen Antriebsriehmen 59, der von einem Elektromotor 60 angetrieben wird. Der Elektromotor 60 ist ebenfalls auf der Montageplatte 14 befestigt.
Die genannten Anwendungsbeispiele zeigen die große Variabilität des erfindungsgemäßen Bausatzes.
In Fig. 8 ist ein Anschluß von zwei Drehkopfzylindern 13' an einem Tragarm dargestellt, der ein Verschwenken der Zylinder 13' bzw. der entsprechenden Kolben-Zylinder-Einheiten 13 um eine Achse parallel zum Tragarm 12 erlaubt. Der Anschluß an dem Tragarm 12 erfolgt mittels eines Anschlußstückes 27,das zwei Anschlußbohrungen auf- weist, die sich mit zwei benachbarten Aufnahmebohrungen 19 des Tragarmes 12 decken. Das Anschlußstück 27 wird zwischen die beiden Schenkel des als U-Profil ausgebildeten Tragarms 12 geschoben und mittels zwei Befestigungsschrauben 61 am Tragarm befestigt (vgl. auch Fig. 9).
Das gabelförmig ausgebildete Anschlußstück 27 weist eine Aufnahmebohrung 28 auf, durch die ein Befestigungs- bzw.
Gelenkbolzen 29 hindurchsteckbar ist. Die Aufnahmebohrung 28 erstreckt sich durch die# beiden nach unten vorstehenden Gabelschenkel 30, 31 des gabelförmig ausgebildeten Anschlußteiles des Anschlußstückes 27 hindurch. Dabei ist der lichte Abstand zwischen den beiden Gabelschenkeln 30, 31 größer als die Breite des Anschlußteiles 32 der Kolben-Zylinder-Einheit 13. Auf# diese Art und Weise ist die Kolben-Zylinder-Einheit 13 an dem Tragarm 12 so anschließbar, daß ihre Längsachse eine Zwischenstellung zwischen den Längsachsen zweier benachbarter Aufnahmebohrungen 19 des Tragarmes 12 einnimmt. Die Lage der Kolben-Zylinder-Einheit oder #auch eines Lenkers 20 zwischen den beiden Gabelschenkeln 30, 31 des Anschlußstückes27 ist durch eine oder mehrer#e Distanzhülsen 33 fixierbar, die über den Befestigungsbolzen 29 schiebbar sind. Wie Fig. 8 zeigt, ist auch ein Anschluß einer Kolben-Zylinder-Einheit 13 zwischen zwei am Tragarm 12 befestigten Anschlußstücken 27 möglich#. -In Fig 9 ist die Fixierung einer Kolben-Zylinder-Einheit 13 in einer Schräglage dargestellt. Dabei erfolgt der Anschluß des oberen Endes bzw. des Kopfes des Zylinders 13' an einem oberen Tragarm 12 entsprechend Fig. 8. Es ist ein weiterer unterer Tragarm 12 vorgesehe#n, deren falls ein Anschlußstück 27 entsprechend dem oben beschriebenen Anschlußstück 27 aufweist, an dem ein Lenker 20 angeschlossen ist. Der Lenker 20 weist hierzu über seine Länge eine Vielzahl vom im gleichen Abstand voneinander angeordneten Bohrungen 34 auf, durch die jeweils der Gelenkbolzen 29 hindurchsteckbar ist. Vorzugsweise ist der Abstand zwischen zwei Bohrungen 34 gleich der Rastermaßeinheit E. Das freie Ende des Lenkers 20 umfaßt eine Gabel 62, die den Zylinder 13' der Kolben-Zylinder-Einheit 13 umgreift. Dabei sind die beiden Gabelschenkel jeweils von einer Bohrung durchsetzt, in die am Zylinder 13' diametral angeordnete Befestigungszapfen 35 hineinragen. Auf diese Weise ist die Schräglage der Kolben-Zylinder-Einheit 13 fiyiert.
Gemäß Fig. 12 weist der Fuß 16 der Tragsäule 11 einen nach unten vorstehenden Gewindezapfen 63 auf, der in den Steg eines T-förmigen Gleitstückes 36 einschraubbar ist. Das Gleitstück 36 ist so ausgebildet, daß es in den T-Nuten 15 der Montageplatte 14 hin- und herverschiebbar ist.
Beim Einschrauben des an der Tragsäule 11 angeformten Schraubbolzens|63 in den Steg des T-förmigen Gleitstückes 36 wird die Tragsäule bzw. deren Fuß 16 mit ihrer bzw. mit seiner Standfläche 37 gegen die Oberfläche bzw. Arbeitsfläche der Montageplatte 14 gedrückt. Durch einfaches Drehen der Tragsäule 11 kann diese auf der Montageplatte alleine oder zusätzliche 14 fixiert bzw. gelöst werden. Auchisteine #Fixierung durch L-förmige Klemmplatten 64 möglich,die den Tragsäulenfuß übergreifen.
In ähnlicher Weise können auch die Lagerböcke 21 an der Montageplatte 14 befestigt werden. Dabei sind die Lagerböcke 21 jeweils durch einen von oben her durch den Lagerbock hindurchsteckbaren und in den Steg des T-förmigen Gleitstückes 36 einschraubbaren Schraubbolzen in ihrer Lage auf der Montageplatte fixierbar.
Natürlich sind auch andere Fixiermittel denkbar, z.B.
Halteklammern, Klemmkeile oder dergleichen.
In Fig. 13 ist ein dreidimensional geformtes Blechteil abgebildet, das längs ihres Umfanges mit Löchern versehen ist. Es ist augenscheinlich, daß mittels der be- schriebenen Grundelemente in einfacher und schneller Weiseine Vorrichtung gebaut werden kann, mittels der die genannten Löcher ohne Schwierigkeiten hergestellt werden können. Der erfindungsgemäße Bausatz erlaubt die Errichtung einer Vorrichtung, mittels der dreidimensionale Körper bearbeitet werden können.
Der erfindungsgemäße Bausatz erlaubt eine Anordnung der Grundelemente in jeder nur denkbaren Lage und gegenseitigen Zuordnung. Es handelt sich um äußerst einfach gestaltete Bauelemente, mit denen auch ungelernte Kräfte ohne Schwierigkeiten eine Vorrichtung aufbauenkönnen. Es ist augenscheinlich, daß eine bestimmte Vorrichtung sehr schnell umgebaut werden kann, daß also der erfindungsgemäße Bausatz die Flexibilität bezüglich Produktänderungen, der-Durchführung von Reparaturen etc. erheblich erhöhe.
Eine weitere Variante besteht darin, daß die Tragsäule und/oder der Tragarm und/oder der bzw. die Lenker teleskopierbar ausgebildet sind. Dadurch lassen sich sehr schnell Feineinstellungen erzielen.
Bei Anordnung mehrerer Kolben-Zylinder-Einheiten sollen diese je nach Einsatz einzeln, zum Teil oder alle gemeinsam gleichzeitig betätigbar sein.
Die Betätigung erfolgt dabei durch ein oder mehrere Fußpedale oder Handschalter, das bzw. die mit in den Druckmittelzug - bzw. Ableitungen vorgesehene Druckmittelventilen zusammenwirken.
Die Kolben-Zylinder-Einheiten können pneumatisch, hydraulisch oder pneumatisch-hydraulisch arbeitende Einheiten sein. Dies hängt in erster Linie von dem am Einsatzort vorhandenen Druckmittelquellen bzw. der Aufgabenstellung ab.
Soll eine aus den beschriebenen Grundelementen errichtete Vorrichtung mit mehreren Kolben-Zylinder-Einheiten vollautomatisch arbeiten, erfolgt die Betätigung dieser Kolben- Zylinder-Einheiten vorteilhafterweise nach einem vorbestimmten Schaltzyklus, wenn ein Fußpedal, Handhebel oder Elektroschalter gedrückt bzw. betätigt wird.
Um die Beweglichkeit der errichteten Vorrichtung zu erhöhen, ist der Montagerahmen mit Laufrollen versehen, so daß er auf dem Boden samt der -aufgebauten Vorrichtung verfahrbar ist.
Wie die obige Beschreibung zeigt, bietet der erfindungsgemäße Bausatz vielfältige Einsatzmöglichkeiten und erlaubt auch bei Kleinserien eine weitgehende rNationalisierung. So ist z.B. mit drei Kolben-Zylinder-Einheiten an einer Tragsäule (vgl. Fig. 3) ein Arbeitsplatz errichtbar, der drei Tischpressen für Niet-, Kerb- oder Preßoperationen ersetzt. Insbesondere ermöglicht der erfindungsgemäße Systembausatz mit nur geringem Aufwand die Errichtung einer Sonder-Vielspindelbohrmaschine. Dazu können handelsübliche, pneumatische, hydraulische oder dgl. Vorschubspindeln verwendet werden. Die Vorschubspindeln lassen sich in beliebiger räumlicher Lage entsprechend en Kolben-Zylinder-Einheiten auf und über dem llontagerahmen bzw. der Grundplatte anordnen.
Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere räumliche Ausgestaltung, werden als erfindungswe-sentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber den Stand der Technik neu sind.
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Claims

Flexibler Fertigungs-, Vorrichtungs- und Montage-Systembausatz Patentansprüche 1. Flexibler Fertigungs-, Vorrichtungs- und Montage-Systenbausatz, gekennzeichnet durch a) mindestens einen Montagerahmen (10) b) mindestens eine auf den Rahmen montierbare Tragsäule (11) als erstes Grundelement, c) mindestens einen an der Tragsäule (11) und/oder an Rahmen (10) befestigbaren Tragarm (12) als zweites Grundelement, und d) mindestens eine an der Tragsäule (11) und/oder am Tragarm (12) und/oder am Rahmen (10) befestigbare Arbeitseinheit, insbesondere Kolben-7ylinder-Linheit (13) oder dergleichen als drittes Grundelement, wobei e) die gegenseitigen Anschlußpunkte zwischen Rahmen, Tragsäule, Tragarm und Kolben-Zylinder-Einheit variabel sind.
2. Bausatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Montagerahmen (10 an mindestens einer Seite eine Vielzahl von nach einem vorbestimmten Muster verteilt angeordneten Aufnahmen zur Befestigung der Grundelemente (11, 12, 13) aufweist.
3. Bausatz nach Anspruch 1 oder# 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungslinien der Aufnahme den Montagerahmen (10) nach Art eines Schachbretts unterteilen.
4. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Montagerahmen (10) eine Montageplatte (14) ist.
5. Bausatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmen zur Befestigung der Tragsäule (11) etc.

in Form von T-Nuten (15) oder dergleichen ausgebildet sind, längs denen die dann mit entsprechend komplementärem Fuß (16) versehene Tragsäule (11) etc. verschiebbar und an vorbestimmten Stellen fixierbar ist.
6. Bausatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die T-Nuten (15) sich über die gesamte Länge und/oder Breite der Montageplatte (18) erstrecken, so daß der Fuß (16) der Tragsäule (11) etc. an beliebiger, bzw. der Aufgabenstellung entsprechender Stelle befestigt werden kann.
7. Bausatz nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragarm (12) an der Tragsäule (11) in unterschiedlichen Höhen über dem Montagerahmen bzw. der Montageplatte in jeder gewünschten Winkelstellung in einer Ebene senkrecht zur Tragsäule befestigbar ist.
8. Bausatz nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Tragarme# (12) unterschiedlicher Länge vorgesehen sind.
9. Bausatz nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnt, daß der Tragarm (12, 12') über seine Länge mit einer Vielzahl von im gleichen Abstand voneinander angeordnet-en versehen ist, deren Achsen sich jeweils 900 zur Längsachse des Tragarms erstrecken und an denen ein weiterer Tragarm (12'), eine Kolben-Zylinder-Einheit (13) oder ein Lenker (12) oder #dergleichen befestigbar sind.
10. Bausatz nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurc#h gekennzeichnet, daß die Tragsäule (11) zylindrisch und der Tragarme (12) als Prof#il, vorzugsweise als U-Profil ausgebildet sind.
11. Baus#atz nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung des Tragarmes (12), der Kolben-Zylinder-Einheit (13) oder eines Lenkers (20) am Montagerahmen bzw. an- der Montagepiatte über Lagerböcke (21) erfolgt, die an den Aufnahmen des Montagerahmens bzw. der Montageplatte (T-Nuten 15) fixierbar sind.
12 Bausatz nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis -11, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß des Tragarmes (12), der Kolben-Zylinder-Einheit (13) oder des lenkers (20) an der Tragsäule über einen die Tragsäule umgreifenden Befestigungsflansch (22) erfolgt.
Ä# #ausatz nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragsäule (11) it einer Maßskala (23) zur reproduzierbaren Fixierung des Tragarms (12) und/oder des Abschlusses der nolben-Zylinder-Einheit (13) und/oder eines Lenkers (20) in vorbestimmter Höhe über dem Montagerahmen ßzw. der Montageplatte (14) versehen ist.
tt @ausatz nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmen des Montagerahmens bzw. die T-Nuten (15) der Montageplatte (14) jeweils markiert sind,so daß eine be-,immte Anordnung der Tragsäule (11), der Lagerböcke (21) für die Kolben-Zylinder-Einheiten (13), Lenker (20) oder Tragarme (12) oder dergleichen dokumenti#rar und damit reproduzierbar ist.
15 @ausatz nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ~wei sich schneidende Verbindungslinien der Aufnahmen des Montagerahmens bzw. zwei sich schneidende T-Nuten (15) der Montageplatte (14) die Achsen eines zweidimensionalen Koordinatensystems bilden, wobei längs dieser Achsen (X, Y) jeweils eine Maßskala (24, 25) vorgesehen ist, so daß die Orte der Befestigung der Tragsäule (11) etc. durch Angabe von Koordinaten geau bestimmbar sind.
@@. ßausatz nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragsäule (11) Kit einer Gradeinteilung (26) versehen ist, so daß im montierten Zustand die horizontale Winkelstellung zum Beispiel des an der Tragsäule (11) angeschlossenen Tragarms (12) bestimmbar und reproduzierbar ist.
17. Bausatz nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Einheit (13) und/oder ein Lenker (20) etc. am Tragarm (12) über ein Anschlußstück (27) be#festigbar ist, das eine Aufnahmebohrung (28) zum Anschluß einer Kolben-ZyIinder-Einheit#, insbesondere eines Drehkopfzylinders, oder eines Lenkers (20) oder dergleichen aufwe#ist, deren Längsachse sich etwa parallel zum Tragarm (12) erstreckt und durch die ein Befestigungsbolzen (29) oder dergleichen hindurchsteckbar ist.
18. Bausatz nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück (27) gabelförmig ausgebildet ist, wobei die etwa parallel zum Tragarm verlaufende Aufnahmebohrung (28) sich durch die beiden über den Tragarm vorstehenden Gabelschenkel (30, 31) hindurcherstreckt und der lichte Abstand zwischen den beiden Gabelschenkeln (30, #31) größer ist als die Breite des Anschlußteils der Kolben-Zylinder-Einheit (Drehkopf 32 des Zylinders 13') oder eines Lenkers (20) etc, so daß dieses Teil so anschließbar ist, daß die Längsachse der Kolben-Zylinder-Einheit (13) oder des Lenkers (20) eine Zwischenstellung zwischen den Längsachsen zweier benachbarter Aufnahmebohrungen (19) des Tragarms (12) einnimmt.
19. Bausatz nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die La#ge des Anschlußteils (32) oder eines Lenkers (20) zwischen den beiden Gabelschenkeln (30, 31) des Anschlußstücks (27) durch zwischen diesen und dem Anschlußteil (32) bzw. Lenker (20) einsetzbare, über den Befestigungsbolzen (29) schiebbare Distanzhülsen (33) fixierbar ist.
20. Bausatz nach einem oder mehreren der#Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die räumliche Lage einer Kolben-Zylinder-Einheit (13) durch am Zylinder (13') einerseits und am Tragarm (12) oder an der Tragsäule (11) oder am Montagerahmen bzw. an der Montageplatte (14) andererseits anschließbare Lenker (20) fixierbar ist.
21. Bausatz nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenker (20) über ihre Längen jeweils mit einer Vielzahl von etwa im gleichen Abstand voneinander angeordnete Bohrungen (34) versehen sind, so daß beim Anschluß an einen Tragarm (12) etc. der effektive Abstand zwischen dem Anschlußpunkt an der Tragsäule etc.

und dem Zylinder-Anschlußpunkt (35) veränderbar ist.
22. Bausatz nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen der Lenker (20) zur Reproduktion bzw.

Dokumentation jeweils markiert sind.
23. Bausatz nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen zwei benachbarten parallelen Verbindungslinien der Aufnahmen des Montagerahmens bzw. zwischen zwei benachbarten parallelen T-Nuten (15) der Montageplatte (14) eine Rastermaßeinheit (E) bildet und daß die Abstände zwischen zwei benachbarten Aufnahmebohrungen (19 bzw. 34) des Tragarms (12) und/oder des Lenkers (20) oder dergleichen (38) jeweils stets gleich einem Bruchteil oder einem Vielfachen der Rastermaßeinheit (E) sind.
24. Bausatz nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragsäule (11) zur Fixierung auf der Montageplatte (14) in ein in den T-Nuten (15) der Montageplatte (14) verschiebbar gelagertes T-Gleitstück t36) einschraubbar ist, derart, daß die Tragsäule (11) beim Einschrauben mit der Standfläche (37) ihres Fußes (16) gegen die Oberfläche der Montageplatte (14) gedrückt wird.
25. Bausatz nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerböcke (21) zum Anschluß einer Kolben-Zylinder-Einheit, eines Tragarms oder eines Lenkers jeweils durch einen von oben her durch den Lagerbock hindurchsteckbaren und in ein in den T-Nuten (15) der Montageplatte (14) verschiebbar gelagertes T-Gleitstück (36) einschraubbaren Schraubbolzen in ihrer Lage auf der Montageplatte fixierbar sind.
26. Bausatz nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragsäule (11) und/oder der Tragarm (12) und/oder der bzw. die Lenker (20) teleskopierbar ausgebildet sind.
27. Bausatz nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kolben-Zylinder-Einheiten räumlich gegenüber Tragsäule, Tragarm und Montagerahmen bzw. Montageplatte fixiert sind und daß die Kolben-Zylinder-Einheiten einzeln oder nur ein Teil der Einheiten oder alle Einheiten gemeinsam gleichzeitig betätigbar sind.
28. Bausatz nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Kolben-Zylinder-Einheiten um pneumatisch, hydraulisch oder pneumatisch-hydraulisch arbeitende Einheiten handelt.
29. Bausatz nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung der Kolben-Zylinder-Einheiten durch ein oder mehrere Fußpedale erfolgt, das bzw. die mit einem Druckmittelventil zusammenwirken.
30. Bausatz nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Einheit (13) nach einem vorbestimmten Schaltzyklus durch Betätigung eines Fußpedals oder Handhebels etc. sukzessive betätigbar sind.
31. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitseinheit eine Vorschubspindel ist, so daß eine Sonder-Vielspindelbohrmaschine errichtbar ist.