DE3915938A1 - Automatisches kupplungssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kupplungssystem und im besonderen ein automatisches Hydraulik-Kupplungssystem.

Bekannte Bearbeitungszentren erlauben die Vornahme ver­ schiedener Bearbeitungsvorgänge, wie Drehen und Fräsen, an einem Werkstück. Derartige Bearbeitungszentren ver­ wenden häufig eine Palette, auf welcher das Werkstück angeordnet werden kann, um die gewünschte Bearbeitung durchzuführen. In einen mehr automatisierten Bearbei­ tungszentrum sind zwei oder mehr Paletten vorgesehen, so daß ein Bediener außerhalb des Bearbeitungszentrums an einer Palette ein Werkstück austauschen kann, während die Bearbeitung an einem auf einer Palette montierten und an einen Bearbeitungsort positionierten Werkstück ausgeführt wird.

Die Paletten umfassen in der Regel eine Vorrichtung zur Aufnahme des Werkstücks in einer gewünschten Position und eine Einspanneinrichtung zum Festlegen des Werk­ stücks in der richtigen Position. Die Einspanneinrich­ tung kann von Hand betätigbar sein. Zum Beispiel kann ein Bolzen vorgesehen sein, der jeweils angezogen oder gelöst wird, um das Werkstück zu verspannen oder zu lösen. Eine derartig handbetätigte Einspanneinrichtung kann zu einer ungleichmäßigen Verspannung des Werk­ stückes führen. Ebenso kann die Verwendung einer derar­ tigen Einspanneinrichtung Zeit beanspruchen, was eine Beschränkung der Produktivität darstellen kann, die durch das Bearbeitungszentrum vorgesehen ist.

Hydraulisches Verspannen, das ebenso bei einem handbe­ triebenen System verwendet werden kann, trägt zu einer weiteren Automation bei. Insbesondere umfassen bekannte automatische Kupplungssysteme miteinander verbindbare Schnell-Entkupplungseinrichtungen, die jeweils an einer Grundeinheit und einer Paletteneinheit angebracht sind. Bei einem derartigen System müssen jedoch die Grundein­ heit und die Paletteneinheit im Verhältnis zueinander bewegbar sein, um eine geeignete Kupplung zwischen ihnen vorzusehen. Demgemäß muß die Palette, neben ihrer Bewe­ gung in und aus dem Bearbeitungszentrum heraus, relativ zur Grundeinheit bewegt werden, was zusätzliche Ein­ richtungen für eine derartige Bewegung beansprucht, wodurch die Kosten des Systems wachsen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten und andere mit Kupplungssystemen verbundene Probleme zu lösen.

Nach der vorliegenden Erfindung ist ein automatisches Kupplungssystem vorgesehen, welches in der Lage ist, unter Verwendung eines steuerbaren, hin- und herbeweg­ baren Verbindungselements eine Grundeinheit-Kupplungs­ einrichtung mit einer Satelliteneinheit-Kupplungsein­ richtung zu kuppeln.

Im allgemeinen wird hierin ein Nockenring gezeigt, der an der Satelliteneinheit angebracht ist und eine Axial- Mittenöffnung aufweist, die von einer Vielzahl von schraubenförmigen Nockenabschnitten umgeben ist, wobei wenigstens zwei der Nockenabschnitte miteinander ver­ bunden sind. Eine langgestreckte Sperrstange, die einen geringeren Durchmesser als den Durchmesser der Mitten­ öffnung und eine Vielzahl von nach außen sich er­ streckender und axial sowie in Umfangsrichtung von­ einander beabstandeter Sperrstifte aufweist, ist an einem Schlitten angebracht, der verschiebbar in einer Grundeinheit angeordnet ist. Steuermittel sind zum auf­ einanderfolgenden, wechselseitigen Bewegen des Schlit­ tens vorgesehen, wodurch die Hin- und Herbewegung die Stange veranlaßt, abwechselnd einwärts und auswärts durch die Öffnung mit den Stiften hindurchzufahren, die von Fall zu Fall mit den Nockenabschnitten zusammenwir­ ken, um die Sperrstange zu drehen. Diese Drehung führt im Zusammenwirken der Stange mit dem Nockenring dazu, daß der Schlitten veranlaßt wird, sich gleitend auf die Satelliteneinheit zu oder von ihr weg zu bewegen. Kupplungseinrichtungen, die an der Satelliteneinheit angebracht sind, werden auf diese Weise steuerbar mit ihr zusammenwirkenden Kupplungseinrichtungen, die an der Grundeinheit angebracht sind, gekuppelt und anschließend entkuppelt.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ein Kupplungssystem für eine hydraulische Werkstückauf­ nahmestation vorgesehen, die eine hydraulisch betätig­ bare Palettenaufspanneinrichtung zum Einspannen eines Werkstückes umfaßt. Die Einrichtung beinhaltet eine Ein­ laßöffnung, die ein damit in Fluidverbindung stehendes erstes Schnellverbindungshydraulik-Kupplungselement aufweist. Ein Nockenring, der eine Axial-Mittenöffnung aufweist, die von einer Vielzahl von schraubenförmigen Nockenabschnitten umgeben ist, ist an der Einrichtung in der Weise angebracht, daß die Kupplungseinrichtungs- und Nockenringachse beabstandet parallel zueinander verlau­ fen.

Ein zweites Schnellverbindungs-Kupplungselement, welches mit dem ersten Kupplungselement zusammenwirkt, steht in Fluidverbindung mit einer Hydraulik-Kraftquelle. Ein zweiseitig wirkender Luftzylinder, der eine axial ver­ laufende Kolbenstange aufweist, umfaßt eine langge­ streckte Sperrstange, die in axialer Richtung mit der Kolbenstange verbunden ist. Die Kolbenstange kann sich in dem Zylinder frei drehen. Die Sperrstange weist einen kleineren Durchmesser als den Durchmesser der Mitten­ öffnung des Nockenringes und eine Vielzahl von nach außen sich erstreckender und axial sowie in Umfangs­ richtung voneinander beabstandeter Sperrstifte auf. Das zweite Kupplungselement ist an einem Schlitten ange­ bracht, welcher in bezug auf ein Gehäuse einer Grund­ einheit bewegbar ist. Der Zylinder ist ebenfalls an dem Schlitten angebracht, wobei die jeweiligen Achsen der Sperrstange und des zweiten Kupplungselements ebenso beabstandet parallel verlaufen, wie bei dem oben Ab­ stand in bezug auf die Aufspanneinrichtung oben be­ schrieben wurde.

Das Gehäuse der Grundeinheit ist in axialer Richtung von der Aufspanneinrichtung beabstandet und umfaßt Gleit­ stangen zur axial gleitenden Unterstützung des Schlit­ tens in der Weise, daß die Sperrstange und das zweite Kupplungselement jeweils axial mit der Mittenöffnung des Nockenrings und dem ersten Kupplungselement fluchten.

Eine pneumatische Steuerung ist an dem Zylinder ange­ schlossen, um abwechselnd Luft in die erste und zweite Zylinderkammer für eine Ein- und Ausfahrbewegung der Kolbenstange zu führen. Die Ein- und Ausfahrbewegung der Kolbenstange veranlaßt die Sperrstange, einwärts und auswärts durch die Mittenöffnung des Nockenringes hin­ durchzufahren, und veranlaßt weiter die Sperrstifte mit den Nockenabschnitten des Nockenringes zusammenzuwirken, um eine Drehung der Sperrstange zu erreichen. Das Zusam­ menwirken der Sperrstangenstifte oder einer Sperrstan­ genflanke und den Abschnitten des Nockenrings in Folge der Drehung hält die Sperrstange gegen Bewegung und veranlaßt den Schlitten, je nach Fall, sich auf die Auf­ spanneinrichtung zu oder von ihr wegzubewegen, um steuerbar das erste und zweite Kupplungselement mitein­ ander zu verbinden, um weiter eine hydraulische Verbin­ dung zwischen der hydraulischen Kraftquelle und der Einlaßöffnung der Aufspanneinrichtung vorzusehen.

Das Kupplungssystem wird mit dem Zylinder in einge­ fahrener Position in seiner Ausgangsstellung in Gang ge­ setzt. Wenn der Zylinder zunächst ausgefahren wird, nähert sich die Sperrstange der Nockenringöffnung und fährt daran anschließend durch diese hindurch, wodurch eine der schraubenförmigen Nockenabschnitte mit einem Sperrstangenstift in Eingriff gelangt, um die Sperr­ stange zu drehen. Anschließend wird der Zylinder einge­ fahren, wobei ein Sperrstangenstift mit einem anderen Nockenabschnitt auf der Innenseite des Nockenrings in Eingriff kommt, was zu einer zusätzlichen Drehung führt, wodurch der Stift an einen Verbindungsnockenabschnitt gelangt, um eine weitere axiale Bewegung zu verhindern. Infolgedessen gelangt Luftdruck, der in eine Einfahr­ richtung des Zylinders wirkt, in den Zylinder, und führt dazu, daß der Schlitten in Richtung auf die Paletten­ einrichtung gezogen wird, bis die Schnell-Verbindungs- Kupplungselemente miteinander gekuppelt sind. Danach wird der Luftzylinder ausgefahren, um den Druck an den Kupplungselementen freizugeben, der durch die Sperr­ stange und den Nockenring veranlaßt wurde. Die Verbin­ dungselemente bleiben jedoch gekuppelt, so daß das Werkstück durch geeignete Führung der Hydraulikflüssig­ keit zu der Einlaßöffnung der Aufspanneinrichtung frei­ gegeben werden kann.

Nachdem ein Werkstück ausgewechselt worden ist, beginnt ein Verspannungskreislauf von neuem, wodurch Hydraulik­ flüssigkeit in geeigneter Weise zur Einlaßöffnung der Aufspanneinrichtung geführt wird, um das Werkstück in der Aufspanneinrichtung zu verspannen. Danach wird der Zylinder eingefahren, wodurch ein Stift an einer anderen Nockenoberfläche anliegt und die Sperrstange sich dreht. Hierdurch wird die Sperrstange freigegeben wird, um aus der Mittenöffnung zurückzufahren, und die Sperrstange mit einem Auslösegestell zusammenwirkt, das zu dem zweiten Verbindungselement benachbart angebracht ist, um das erste und zweite Verbindungselement beim Zurückfah­ ren der Sperrstange voneinander zu trennen. Anschließend wird der Zylinder eingefahren, wodurch eine Flanke an der Sperrstange mit einer Fläche des Nockenrings in An­ lage gelangt, so daß eine weitere Einfahrbewegung den Schlitten veranlaßt, in seine ursprüngliche Ausgangspo­ sition zurückzufahren. Schließlich wird der Luftzylinder eingefahren, um die Sperrstange in ihre Ausgangsposition zurückzuführen, um für eine weitere Kupplungsoperation bereit zu stehen.

Es ist weiter Aufgabe der Erfindung, ein automatisches Kupplungssystem unter Verwendung einer Vielzahl von Sensoren vorzusehen, um die verschiedenen Positionen innerhalb einer Sequenz feststellen zu können.

In bevorzugter Ausgestaltung umfassen die Sensoren Drucksensoren, um wahrzunehmen, wann sich der Zylinder in seiner voll ausgefahrenen oder voll eingefahrenen Position befindet, und Näherungsschalter zur Wahrneh­ mung, wann der Zylinder und sein Kolben in ihrer Aus­ gangsposition sind und die Kupplungselemente in einer gekuppelten Position sich befinden.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein automatisches Kupplungssystem unter Verwendung einer programmierten Kontrolleinrichtung vorzusehen, um ab­ wechselnd den Zylinder in Abhängigkeit von Eingangsdaten von den Sensoren ein- und auszufahren.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind im Zusammenhang mit der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigt:

Fig. 1 ein allgemeines Blockdiagramm eines Bearbei­ tungszentrums unter Verwendung eines erfin­ dungsgemäßen Kupplungssystems;

Fig. 2 eine Darstellung einer Grundeinheit und einer Paletteneinheit für das Kupplungssystem nach Fig. 1;

Fig. 3 ein Hydraulik-Schemadiagramm für ein Kupp­ lungssystem nach Fig. 1;

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Grundeinheit nach Fig. 2 mit entferntem Gehäusedeckel;

Fig. 5 einen Längsschnitt entlang der Linie 5-5 in der Fig. 4;

Fig. 6 eine Vorderansicht entlang der Linie 6-6 in der Fig. 4;

Fig. 6A eine teilweise aufgeschnittene Einzelvorder­ ansicht eines Gleitschlitten-Blocks für die Grundeinheit nach Fig. 4;

Fig. 7 ein die Verbindung der Komponenten der Grund­ einheit nach Fig. 4 darstellendes Fluid- Steuerschema;

Fig. 8 eine Vorderansicht einer einen Teil einer Pa­ letteneinheit nach Fig. 2 bildenden Kupp­ lungseinrichtung;

Fig. 9 eine Detailansicht auf die äußere Seite eines Nockenringes der Kupplungseinrichtung nach Fig. 8;

Fig. 9A eine Draufsicht auf einen Nockenring entlang der Linie 9A-9A der Fig. 9;

Fig. 10 eine Detailansicht der Innenseite des Nocken­ ringes entlang der Linie 10-10 der Fig. 9A;

Fig. 11 eine Radial-Querschnitts-Ansicht entlang des Radius der Mittenöffnung des Nockenringes nach Fig. 9;

Fig. 12A bis 12F eine Darstellung der jeweiligen Po­ sition einer Sperrstange und des Nockenringes zu verschiedenen Zeit­ punkten innerhalb einer Sequenz der Steueroperation;

Fig. 13 ein elektrisches Schaltschema des Kontroll­ kreises für das Kupplungssystem nach Fig. 1;

Fig. 14A und 14B ein die Wirkungsweise der Steuer­ einrichtung nach Fig. 13 für eine Kupplungs/Abspann-Vorgang wieder­ gebendes Flu8diagramm; und

Fig. 15A und 15B ein die Wirkungsweise der Steuer­ einrichtung nach Fig. 13 für eine Einspann/Entkuppel-Vorgang wieder­ gebendes Flußdiagramm.

Mit Bezug auf Fig. 1 umfaßt ein beispielhaftes Zwei­ bühnen-Bearbeitungszentrum 20 ein automatisches Kup­ plungssystem 22 gemäß der Erfindung.

Das dargestellte Bearbeitungszentrum 20 umfaßt einen Bearbeitungsort 24 für ein Werkzeug, wie einem nicht gezeigten Fräser oder einer Dreheinheit, welches zur Durchführung einer Bearbeitung an einem auf einer ersten oder zweiten Palette P 1 oder P 2 montierten Werkstück W vorgesehen ist. Der Bearbeitungsort 24 umfaßt einen ersten Ort L 1 und einen zweiten Ort L 2, an welchen die jeweilige Palette P 1 und P 2 positioniert sind, wenn eine Bearbeitung auszuführen ist. Zum Transport der Paletten P 1 oder P 2 zwischen den Bearbeitungsorten L 1 oder L 2 und jeweiligen Rüstorten S 1 oder S 2 sind Fördermittel C 1 und C 2 vorgesehen. Wie in Fig. 1 dargestellt ist, befindet sich die erste Palette P 1 an ihrem zugehörigen Rüstort S 1, so daß ein Werkstück W ausgetauscht werden kann. Die zweite Palette P 2 befindet sich in dem Bearbeitungs­ zentrum 24 an ihrem entsprechenden Bearbeitungsort L 2 für eine an dem Werkstück vorgesehene Bearbeitung. Wenn die Bearbeitung an dem Werkstück am zweiten Ort L 2 be­ endet ist, wird die Palette P 2 über den Förderer C 2 zu dem zweiten Rüstort S 2 verfahren, so daß das Werkstück W ausgetauscht werden kann. Zur gleichen Zeit wird die erste Palette P 1 über ihren Förderer C 1 zu ihrem zuge­ hörigen Bearbeitungsort L 1 transportiert.

Die Einzelanordnung zum Transportieren der jeweiligen Paletten zwischen dem Bearbeitungszentrum und den Rüst­ orten ist im Stand der Technik bekannt und stellt keinen Teil der Erfindung dar. Ferner kann das erfindungsgemäße Kupplungssystem 22 in Verbindung mit einem System ver­ wendet werden, welches mehr oder weniger als zwei Pa­ letten und/oder Bearbeitungsorte und/oder Rüstorte umfaßt.

Mit Bezug auf Fig. 2 wird das automatische Kupplungs­ system 22 in Verbindung mit einer hydraulisch betätig­ baren Aufspanneinrichtung 26 verwendet, die auf der Paletteneinheit P montiert ist. (Aus Vereinfachungs­ gründen werden die in der Fig. 1 eingeführten Suffixe 1 oder 2 nachstehend nicht weiter verwendet, da die Pa­ letteneinheiten im wesentlichen identisch sind). Die Aufspanneinrichtung 26 umfaßt ein Klemmelement 28 zum Festlegen des Werkstückes W auf der Paletteneinheit P in der richtigen Position. Erste und zweite Kupplungs­ elemente 30 und 32 führen jeweils von Fall zu Fall Hy­ draulikfluid zu der Aufspanneinrichtung 26, um das Klemmelement 28 zu verspannen oder freizugeben. Ein Nockenring 50 ist an der Paletteneinheit P beabstandet parallel zu den Kupplungselementen 30 und 32 ange­ bracht.

Eine langgestreckte und ein Gehäuse 33 aufweisende Grundeinheit B ist verfahrbar auf einer Fördereinheit C zum seitlichen Verfahren zwischen zu den Rüstorten S 1 und S 2 in Längsrichtung benachbarten Positionen ange­ bracht. Insbesondere ist die Grundeinheit B jeweils zwischen Positionen in axialer Ausrichtung mit den Rüstorten S 1 und S 2 verfahrbar. Die Grundeinheit B um­ faßt ein erstes und zweites Kupplungselement 34 und 36, welche mit dem jeweiligen ersten und zweiten Kupplungs­ element 30 und 32 der Paletteneinheit P zusammenwirken. Jedes der Kupplungselemente 34 und 36 der Grundeinheit steht über einen ersten und zweiten Schlauch 38 und 40 in Fluidverbindung mit einer Hydraulikpumpe 42. Ein zweiseitig wirkender Luftzylinder 44, der einen Kolben 47 und eine Kolbenstange 46 aufweist, ist verfahrbar in der Grundeinheit B für Längsbewegungen angeordnet, wie dies weiter unten näher beschrieben wird. Der Kolben 47 kann sich in dem Zylinder 44 frei drehen. Des weiteren sind die Kupplungselemente 34 und 36 mit dem Zylinder 44 verfahrbar. Eine langgestreckte Sperrstange 48 ist zum Verfahren mit dem Schaft 46 an dessen äußeren Ende an­ gebracht.

Die Pumpe 42 und der Zylinder 44 werden über eine Steuereinrichtung 23 gesteuert, wie dies weiter unten näher erläutert wird. Die Steuereinrichtung 23 ist mit einem Steuerpult 25 verbunden, das einen Aufspanndruck­ knopf PB 1 aufweist, der betätigt wird, um einen Kup­ plungs-/Abspann-Vorgang einzuleiten. Eine Abspannan­ zeigelampe PL 1 leuchtet auf, wenn dieser Vorgang beendet ist. Desgleichen wird ein Einspann-Druckknopf PB 2 betä­ tigt, um einen Einspann-/Entkuppel-Vorgang einzuleiten, wobei eine Einspannanzeigelampe PL 2 aufleuchtet, sobald der Vorgang beendet ist.

Obgleich das hier erläuterte automatische Kupplungs­ system 22 Druckknöpfe und Anzeigelampen bei einer Hand­ bedienung verwendet, kann das Steuerpult 25 in einem weiter automatisierten System, worin ein Roboter zum Auswechseln des Werkstückes W verwendet wird, entfernt oder ergänzt werden. Insbesondere könnte das Bearbei­ tungszentrum wahrnehmen, wann die Paletteneinheit P an einem Rüstort S das Auswechseln eines Werkstückes for­ dert. Demgemäß könnte der Kupplungs-/Abspann-Befehl automatisch an die Steuereinrichtung 23 gegeben werden, welche den Vorgang einleiten würde. Die Beendigung des Kupplungs-/Abspann-Vorganges würde ein Signal an den Roboter geben, um das Werkstück auszutauschen. Wenn der Roboter das Austauschen des Werkstückes beendet hat, würde er einen Einspann-/Entkuppel-Befehl einleiten. Wenn der Einspann-/Entkuppel-Vorgang beendet ist, würde die Steuereinrichtung ein Signal an das Bearbeitungs­ zentrum geben, um einen Bearbeitungsdurchgang in Gang zusetzen.

Die Steuereinheit 23 ist, wie unten näher beschrieben wird, betätigbar, um den Zylinderkolben 47 abwechselnd aus- und einzufahren, wodurch die Sperrstange 48 veran­ laßt wird, sich einwärts und auswärts relativ zu dem Nockenring 50 in axialer Richtung zu bewegen. Je nach Fall veranlaßt das Zusammenwirken zwischen dem Nocken­ ring 50 und der Sperrstange 48 die Kupplungselemente 34 und 36 der Grundeinheit B, sich längs auf ihre je­ weils entsprechenden Kupplungselemente 30 und 32 der Paletteneinheit P zu zubewegen, um abwechselnd die ent­ sprechenden Paare zu kuppeln und zu entkuppeln. Dieser Kupplungsvorgang erlaubt, Hydraulikfluid von der Pumpe 42 in die Paletteneinheit P zu führen, um das Klemmele­ ment 28 zu verspannen oder freizugeben.

Ein hydraulisches Gesamtschema einer typischen hy­ draulischen Werkstückaufnahmestation für Bearbeitungs­ zentren ist in Fig. 3 dargestellt. Die Pumpe 42 und ein Tank 52 sind hydraulisch mit der Eingangsseite eines normalerweise geschlossenen hydraulisch betätigten 4-Wege-Magnetsteuerventils 54 verbunden. Die Ausgangs­ seite ist, wie oben beschrieben, mit dem ersten und zweiten Hydraulikschlauch 38 und 40 verbunden. Das Steuerventil 54 umfaßt jeweils einen ersten und zweiten Hydraulik-Steuerkolben 53 und 55. Wenn der erste Hy­ draulik-Steuerkolben 53 betätigt wird, ist die Pumpe 42 mit dem ersten Schlauch 38 und der Tank 52 mit dem zweiten Schlauch 40 verbunden. Wenn der zweite hydrau­ lische Steuerkolben 55 betätigt wird, ist die Pumpe 42 hydraulisch mit dem zweiten Schlauch 40 verbunden, wäh­ rend der erste Schlauch 38 mit dem Tank 52 verbunden ist. Die Pumpe 42 und der Tank 52 sind desgleichen mit der Eingangsseite eines elektromagnetisch betätigten 4- Wege-Steuerventils 56 verbunden. Das Steuerventil 56 umfaßt jeweils einen ersten und zweiten Elektromagneten 58 und 60. Die Ausgangsseite des Steuerventils 56 ist mit den Hydraulikmagneten 53 und 55 des Steuerventils 54 verbunden.

Wird keiner der Magneten 58 oder 60 geschaltet, sind die Hydraulik-Steuerkolben 53 und 55 des Steuerventils 54 mit dem Tank 52 verbunden und durch keinen der Schläuche 38 oder 40 wird Hydraulikfluid durchgeführt. Wenn der erste Magnet 58 geschaltet wird, führt das Steuerventil 56 Fluid von der Pumpe 42 zu dem ersten Hydraulik- Steuerkolben 53, so daß Hydraulikfluid von der Pumpe 42 über den ersten Hydraulikschlauch 38 geführt wird. Der zweite Hydraulikschlauch 40 stellt eine Rückleitung zu dem Tank 52 dar. Wird im Gegensatz hierzu der zweite Magnet 60 geschaltet, wird Hydraulikfluid von der Pumpe 42 über das Steuerventil 56 zu dem zweiten Hydraulik- Steuerkolben 55 des Steuerventils 54 geführt. Demgemäß wird Hydraulikfluid von der Pumpe 42 über den zweiten Hydraulikschlauch 40 geführt, während der erste Hy­ draulikschlauch 38 mit dem Tank 52 verbunden ist.

Die Aufspanneinrichtung 26 der Palette P (vgl. Fig. 2) kann eine Vielfalt von verschiedenen Hydraulikkreisen zur Steuerung des Klemmelements 28 verwenden. Ein typi­ scher Kreislauf ist in Fig. 3 dargestellt. Insbesondere sind die Kupplungselemente 30 und 32 mit entsprechenden Hydraulikschläuchen 62 und 64 verbunden. Eine vorge­ steuerte Rückschlag-Ventileinheit 66 umfaßt eine erste, zweite und dritte Öffnung 67, 68, 69. Die erste Öffnung 67 ist mit dem ersten Hydraulikschlauch 62, die zweite Öffnung 68 mit dem zweiten Hydraulikschlauch 64 und die dritte Öffnung 69 mit einem dritten Hydraulikschlauch 70 verbunden. Der dritte Hydraulikschlauch 70 ist mit einem federrückgeführten, einseitig wirkenden Hydraulikzylin­ der 72 verbunden. Der Zylinder 72 betätigt das Klemm­ element 28 in bekannter Weise. Im dargestellten Beispiel verspannt das Klemmelement 28 das Werkstück an seinem Ort, wenn der Zylinder 72 mit Hydraulikdruck beauf­ schlagt wird. Im Gegensatz hierzu gibt das Klemmelement 28 das Werkstück W frei, wenn der Druck von dem Schlauch 70 weggenommen wird, um das Werkstück W abzuspannen. Das Absperrventil 66 ist in der Lage, die dritte Öffnung 69 mit Druck zu beaufschlagen, wenn ein geeigneter Hydrau­ likdruck an der ersten Öffnung 67 anliegt. Der Druck an der dritten Öffnung 69 wird weggenommen, durch Beauf­ schlagung der zweiten Öffnung 68 mit Druck.

Wenn die Kupplungspaare 34 und 30 sowie 36 und 32 ge­ kuppelt sind, und der erste Magnet 58 geschaltet ist, ist die Pumpe 42 über die Hydraulikschläuche 38 und 62 mit der ersten Öffnung 67 des Rückschlagventils 66 ver­ bunden, um die dritte Öffnung 69 mit Druck zu beauf­ schlagen, wodurch der Zylinder 72 veranlaßt wird, das Klemmelement 28 zum Festlegen des Werkstückes W zu be­ tätigen. Wird im Gegensatz hierzu der zweite Magnet 60 geschaltet, ist die Pumpe 42 über die Hydraulikschläuche 40 und 64 mit der zweiten Öffnung 68 des Rückschlag­ ventils 66 verbunden, um den Druck an der dritten Öffnung 69 wegzunehmen, wodurch der Zylinder 72 aufgrund seiner Federvorspannung in seine Ausgangsstellung zu­ rückkehrt und hierdurch das Klemmelement 28 veranlaßt, das Werkstück W freizugeben. Demgemäß dient der erste Magnet 58 als eine Steuerung zum Verspannen des Werk­ stückes W, während der zweite Magnet 60 als eine Steue­ rung zum Abspannen des Werkstückes W dient.

Obgleich das Kupplungssystem 22 mit einer einseitig wirkenden, in der Paletteneinheit P angebrachten Kompo­ nente dargestellt ist, können zweiseitig wirkende Kom­ ponenten oder eine Kombination von einseitig wirkenden und zweiseitig wirkenden Komponenten in Verbindung mit dem Rückschlagventil 66 verwendet werden, um das Klemm­ element 28 durch geeignete Verbindung der zweiten Seite der zweiseitig wirkenden Komponente mit dem zweiten Hy­ draulikschlauch 64 zu verbinden.

Mit Bezug auf die Fig. 4 bis 6 umfaßt die Grundein­ heit B einen langgestreckten Rahmen 74, der eine Boden­ wand 76 und eine Frontwand 78 aufweist. Die Frontwand umfaßt eine diagonal ausgerichtete ovale Öffnung 80. Außerdem sind Kreisblenden 82 und 84 diagonal gegenüber an gegenüberliegenden Seiten der ovalen Öffnung 80 vor­ gesehen. Ein Auflagerbock 86 ist parallel zu der Front­ wand 78 und, bezogen auf die Bodenwand 76, in deren Längsmitte durch Schweißen auf dieser angebracht. Das Auflager 86 besitzt eine im wesentlichen L-förmige Ge­ stalt und umfaßt ein Paar von nicht gezeigten Einrich­ tungen, welche mit den Kreisblenden 82 und 84 der Frontwand 78 fluchten.

In den jeweiligen Kreisblenden 82 und 84 der Frontwand 78 sind unter Verwendung von Gummidurchführungs-Dich­ tungen 92 obere und untere Gleitstangen 88 und 90 auf­ genommen und abgestützt. Die inneren Enden der Stangen 88 und 90 sind abgedreht und angephast und enthalten jeweils einen geeigneten Bolzen 94, der sich durch die Öffnungen in dem Auflagerbock 86 erstreckt. Die Gleit­ stangen 88 und 90 sind parallel zueinander verlaufend und beabstandet in der Weise angeordnet, wie es der Ab­ stand zwischen der Einrichtung 82 und 84 und ebenso 88 und 90 definiert.

Mit Bezug auf die Fig. 6A umfaßt ein viereckförmiger Gleitschlitten-Verteilerblock 96, der jeweils eine Front- und eine Rückseite 105 und 95 aufweist, eine Mittenbohrung 97, die sich von der Rückseite 95 teil­ weise in diesen erstreckt. Eine einen kleineren Durch­ messer aufweisende koaxiale Mittenbohrung 98 schafft einen kreisförmigen Durchgang durch den Block 96. Obere und untere Gleitbohrungen 99 und 100 erstrecken sich jeweils durch den Block 96 an benachbarten diagonal ge­ genüberliegenden Ecken. Die Gleitbohrungen 99 und 100 besitzen einen etwas größeren Durchmesser als den Durchmesser der Gleitstangen 88 und 90. Eine weitere obere Bohrung 102 erstreckt sich durch den Block 96 an der benachbarten oberen Ecke. Schließlich erstreckt sich eine zweite untere Bohrung 104 an der diagonal gegen­ überliegenden Seite zu der zweiten oberen Bohrung 102 von der Frontseite 105 aus teilweise durch den Block. Die zweite untere Bohrung 104 ist mit einer Seitenbohrung 106 durch die benachbarte Seitenwand 107 verbunden.

Der Gleitschlittenblock 96 ist relativ zu dem Gestell 74 mit den jeweiligen Gleitstangen 88 und 90, die in den Gleitbohrungen 99 und 100 aufgenommen sind, verfahrbar angebracht. Demgemäß ist der Block 96 zwischen der Frontwand 78 und dem Auflagerbock 86 in Längsrichtung verfahrbar.

Obere und untere Muffen-Schnellkupplungselemente 34 und 36 sind jeweils, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, an den jeweiligen zweiten Bohrungen 102 und 104 des Blockes 96 angebracht und erstrecken sich von diesen in die Front­ richtung. Die Kupplungsenden der Kupplungselemente 34 und 36 sind in geeigneten Öffnungen eines im wesent­ lichen oval geformten Auslösegestell 108 aufgenommen. Wie insbesondere aus Fig. 6 hervorgeht, ist das Aus­ lösegestell 108 kleiner als die ovale Öffnung 80 der Frontwand 78 und fluchtet mit dieser. Das Auslösegestell 108 hält die Kupplungselemente 34 und 36 parallel zu­ einander verlaufend in ausreichendem Abstand.

Der zweiseitig wirkende Luftzylinder 44 ist, wie in Be­ zug auf Fig. 2 oben dargestellt wurde, axial sich er­ streckend an dem Schlitten 96 in der Weise angebracht, daß dessen Stangenende in der Mittenbohrung 97 aufge­ nommen und der Zylinderkörper sich hiervon in rückwär­ tiger Richtung erstreckt. Demgemäß ist die Kolbenstange 46 durch die Mittenbohrung 98 des Schlittens 96 aus­ fahrbar.

Eine vergrößerte Mittenöffnung 110 durch den Auslöse­ block 108 ist zwischen den Kupplungselementen 34 und 36 vorgesehen. Ein in Richtung der Frontwand 78 offenes napfförmiges Teil 112 ist mit dem Auslöseblock 108 an der Öffnung 110 durch Schweißen verbunden. Eine Mitten­ öffnung 113 ist durch eine Bodenwand 115 des napfförmi­ gen Teils 112 vorgesehen. Die Bohrung 113 ist groß genug, um der Kolbenstange 46 ein Passieren zu ermögli­ chen.

Die langgestreckte Sperrstange 48 ist durch bekannte Mittel an der Kolbenstange 46 befestigt, beispielsweise durch Einschrauben. Demgemäß ist die Sperrstange 48 mit dem Kolben 47 und der Kolbenstange 46 frei drehbar. Die Sperrstange 48 umfaßt ein äußeres Ende 116 und ein gegenüberliegendes Flanschende 117. Das Flanschende 117 ist größer als die Napfbohrung 113. Die Sperrstange 48 umfaßt einen ersten, sich auswärts erstreckenden Sperr­ stift 118, der dem fernen Ende 116 benachbart ist. Ein zweiter, sich auswärts erstreckender Sperrstift 119 ist dazwischenliegend zwischen dem äußeren Ende 116 und dem Flanschende 117 angeordnet. Die Stifte 118 und 119 sind in Umfangsrichtung zueinander um 60° versetzt.

Die Hydraulikschläuche 38 und 40 sind hydraulisch an den entsprechenden Kupplungselementen 34 und 36, wie oben in bezug auf die Fig. 1 bis 3 beschrieben, angeschlos­ sen, indem sie an dem Block 98 in bekannter Weise an den Bohrungen 102 und 106 angeschlossen sind. Die Schläuche 38 und 40 sind desgleichen an einer zu der Frontwand 78 benachbarten Kupplungseinheit 120 zur geeigneten Verbin­ dung der Pumpe 42 angeschlossen, wobei die Kupplungs­ einheit 120 auf der Bodenwand 76 angeordnet ist (vgl. Fig. 1 und 3).

Ein 2-Stellungs-5-Wege-magnetbetätigtes Luftventil SOL ist hinten an der Bodenwand 76 angeordnet. Mit Bezug auf das pneumatische Schaubild der Fig. 7 umfaßt das Luft­ ventil SOL eine mit Druck beaufschlagte Öffnung SOL-P, die an eine Druckluftquelle 122 oder eine Druckgasquelle anschließbar ist. Ein Paar von gegenüberliegenden Ab­ luftöffnungen SOL-EA und SOL-EB sind für Absaugungsluft vorgesehen. Das Luftventil SOL umfaßt ein Paar erster und zweiter Auslaßöffnungen SOL-A und SOL-B. Normaler­ weise ist die mit Druck beaufschlagte Öffnung SOL-P mit der ersten Auslaßöffnung SOL-A verbunden, während die zweite Auslaßöffnung SOL-B mit der ersten Abluftöffnung SOL-EA verbunden ist. Wird im Gegensatz hierzu das Ven­ til SOL geschaltet, ist die mit Druck beaufschlagte Öffnung SOL-F mit der zweiten Auslaßöffnung SOL-B ver­ bunden, während die erste Auslaßöffnung SOL-A mit der zweiten Abluftöffnung SOL-EB verbunden ist.

Die jeweiligen Ventil-Auslaßöffnungen SOL-A und SOL-B sind über Röhren 124 und 125 mit den an beiden Seiten des Kolbens 47 des Zylinders 44 befindlichen ersten und zweiten Kammern 126, 127 verbunden. Ist das Ventil SOL abgeschaltet oder AUS, wird die erste Kammer 126 mit Druck beaufschlagt, wodurch der Zylinderkolben 47 und die Stange 46 in eine eingefahrene Position gebracht werden. Ist das Ventil SOL geschaltet oder EIN, ist die zweite Kammer 127 mit Druck beaufschlagt und der Zylin­ derkolben 47 und die Stange 46 sind in einer ausgefah­ renen Position.

Jeweilige Aus- und Einfahr-Druckschalter PSW 1 und PSW 2 beinhalten normalerweise geschlossene elektrische Kon­ takte (vgl. Fig. 13). Die Druckschalter PSW 1 und PSW 2 sind über jeweilige T-Verbinder 128 und 129 mit den Röhren 125 und 124 verbunden. Aufgrund des normalerweise geschlossenen Zustandes der elektrischen Kontakte sind normalerweise die Druckschalter ohne oder nur mit einem geringen spürbaren Druck in einem EIN-Status. Wird im Gegensatz hierzu ein relativ hoher Druck wahrgenommen, nehmen die Druckschalter einen AUS-Status an, wodurch z.B. ihre dazugehörigen Kontakte geöffnet werden.

Um festzustellen, ob der Zylinder 44 sich in einer Aus­ gangs- oder Startposition befindet, ist der Zylinder 44 mit dem aus magnetischem Material hergestellten Kolben 47 versehen. Ein magnetisch betätigbarer Blattfeder­ schalter RSW (vgl. Fig. 4) ist auf einem Gestell 130 angebracht, welches an der Bodenwand 76 befestigt ist. Der Schalter RSW umfaßt einen normalerweise geöffneten Kontakt, beispielsweise in einem EIN-Status, welcher schließt, wenn sich der Kolben 47 in der Nähe des Blattfederschalters RSW befindet. Der Federschalter RSW nimmt demzufolge wahr, wann der Zylinder 44 in einer Ausgangsposition ist.

Ein Kupplungsschalter CSW ist ein der Vorderwand 105 über dem Zylinder 44 des Schlittenblockes 96 montiert. Der Kupplungsschalter CSW ist ein induktiver Annähe­ rungssensor, der eisenhaltiges Material mit einem ange­ näherten Abstand von 2,086 mm (= 0.08 inches) wahrnimmt. Eine langgestreckte Schraube 132, die aus eisenhaltigem Metallmaterial hergestellt ist, greift fluchtend mit dem Kupplungsschalter CSW durch eine Öffnung 134 in den Auslöseblock 108. Die Schraube 132 ist unter Verwendung einer Mutter 136 angeschlossen. Die Schraube 136 ist an dem Auslöseblock 108 in der Weise angebracht, daß ein dazugehöriger Kopf 133 normalerweise von dem Kupplungs­ schalter CSW weniger als 2,086 mm (=0.08 inches) entfernt ist, so daß der Kupplungsschalter CSW norma­ lerweise in einem EIN-Status ist. Wenn, wie oben be­ schrieben wurde, die Schnellkupplungs-Elemente 34 und 36 an dazugehörige Kupplungselemente angekuppelt sind, be­ wegen sich deren Kragen von der Frontseite des Schlit­ tenblockes 96 weg. Da der Auslöseblock 108 an dem Kragen der Kupplungselemente 34 und 36 angebracht ist, verein­ laßt die Kupplungsbewegung den Auslöseblock 108 und die Schraube 132 ebenfalls von dem Kupplungsschalter CSW sich wegzubewegen, so daß der Kupplungsschalter CSW hierdurch in den AUS-Status gelangt. Demgemäß ist der Kupplungsschalter CSW in der Lage wahrzunehmen, wann das Kupplungssystem 22 sich in einem gekuppelten Status be­ findet.

Fig. 13 stellt ein elektrisches Schaltschema eines Steuerkreislaufes zum Betreiben des Kupplungssystems 22 dar. In einer bevorzugten Ausgestaltung umfaßt die Steuereinrichtung 23 einen programmierbaren Logikregler, wie beispielsweise ein Gould Modell PC-0085 oder eine entsprechende Einheit, welche von einer 120 V Wechsel­ stromquelle betrieben wird und eine Vielzahl von Ein­ gangs- und Ausgangsschnittstellen oder Kanäle beinhaltet. Die Steuereinrichtung 23 umfaßt einen Speicher zum Speichern eines Programmes, um das Kupplungssystem 22 zu betreiben. Flußdiagramme, die insbesondere den Ablauf eines Programmes gemäß der be­ vorzugten Ausgestaltung der Erfindung darstellen, werden im Zusammenhang mit den Fig. 14 und 15 erläutert.

Der Kupplungsschalter CSW umfaßt Leistungseingänge 1 und 2, die mit dem Plus- und Minus-Pol einer Gleichstrom­ quelle verbunden sind. Ein Kupplungsschalter-Ausgang 3 ist an dem Eingang 1 der Steuereinheit 23 angeschlos­ sen. Darüberhinaus sind jeder der Druckschalter PSW 1 und PSW 2, der Federblattschalter RSW sowie der Druckknöpfe PB 1 und PB 2 zwischen dem Plus-Pol-Ausgang und den je­ weiligen Eingängen 2 bis 6 der Steuereinrichtung 23 an­ geschlossen. Die Ausgänge 1 bis 5 der Steuerein­ richtung 23 sind jeweils mit dem Luftventil SOL verbun­ den, der Steuerlampen PL 1 und PL 2 und dem Magnetsteuer­ ventil 58 und 60, wobei jedes mit seiner anderen Seite an dem Ausgang des Minus-Poles angeschlossen ist.

Mit Bezug auf Fig. 8 umfaßt die Palette P eine Paletten- Kupplungseinheit 136. Die Paletten-Kupplungseinheit 136 umfaßt einen Verteilerblock 138, der eine äußere Seite 139 aufweist. Der Block 138 ist von einem U-förmigen, ihn teilweise umgebenden und an ihm angebrachten Schutzbügel 140 umgeben. Stecker-Schnellkupplungen 30 und 32 sind, wie mit Bezug auf die Fig. 1 bis 3 be­ reits beschrieben, an geeigneten, nicht gezeigten Boh­ rungen durch den Verteilerkörper 138 angebracht. Die Steck-Kupplungselemente 30 und 32 verlaufen parallel zueineinder beabstandet, ebenso wie die Muffen-Schnell­ kupplungselemente 34 und 36, die in Bezug zur Grundein­ heit B erläutert worden sind. Wie mit Bezug auf Fig. 3 erläutert wurde, stehen die Kupplungselemente 30 und 32 in hydraulischer Verbindung mit entsprechenden Schläu­ chen 62 und 64, die an dem Rückschlagventil 66 ange­ bracht sind.

Der Nockenring 50 ist an der Außenseite 139 des Vertei­ lerblocks 138 unter Verwendung geeigneter Befestigungs­ mittel 142 angebracht, welche durch Öffnungen in einem Flansch 144 durchgreifen. Der Nockenring 50 umfaßt einen zylindrischen Abschnitt 146, der sich nach außen von dem Flansch 144 aus erstreckt und eine Mittenbohrung 148 bildet, die eine Innenwand 150 aufweist. Die Mittenöff­ nung 148 hat einen größeren Durchmesser als die Sperr­ stange 48 der Grundeinheit B. Erste, zweite und dritte schraubenförmige Nockenabschnitte 151 bis 153, die je­ weils eine Teil-Innenumfangswand umfassen, sind ein­ stückig mit der Zylinder-Innenwand 150 geformt. Der Nockenring 50 ist näher in den Fig. 9 bis 11 darge­ stellt. Insbesondere ist die Fig. 9 eine Vorderansicht von der äußeren Seite, Fig. 9A eine Draufsicht entlang der Linie 9A-9A in der Fig. 9 und Fig. 10 eine auf die Innenseite blickende Ansicht entlang der Linie 10-10 in der Fig. 9A. Fig. 11 stellt eine zur besseren Dar­ stellung der drei Nockenabschnitte 151 bis 153 erfolgte Abwicklung dieser Nockenabschnitte dar.

Jeder der Nockenabschnitte 151 bis 153, die im abge­ wickelten Zustand trapezförmig sind, weist eine innere und äußere Rampenoberfläche auf, die jeweils mit den Suffixen -IR und -OR gekennzeichnet ist. Die inneren und äußeren Rampenoberflächen divergieren von einer kurzen, axialen Seiten-Verbindungswand-Oberfläche, die mit dem Suffix SW gekennzeichnet ist, zu einer langen, axialen Seiten-Verbindungsoberfläche, die mit dem Suffix LW ge­ kennzeichnet ist. Zum Beispiel sind mit Bezug auf den ersten Nockenabschnitt 151 die innere und äußere Rampen­ oberfläche mit den Bezugszeichen 151-IR und 151-OR be­ zeichnet, während die Kurzseiten- und Langseiten-Ram­ penoberflächen mit dem jeweiligen Bezugszeichen 151-SW und 151-LW bezeichnet sind. Bezogen auf die Ansicht nach Fig. 11 sind aufeinanderfolgende Nockenabschnitte mit gleicher Orientierung angeordnet, so daß der Kurzwand­ abschnitt dem Langwandabschnitt des benachbarten Nockenabschnittes gegenübersteht. Die äußere Rampenober­ fläche 153-OR des dritten Nockenabschnittes umfaßt eine Einführungsrampe 157, um eine ungeplante Drehung der Sperrstange 48 während des ersten Arbeitshubes zu ver­ meiden.

Ein in Umfangsrichtung verlaufender Zwischenraum, der eine Axialnut 154 bildet, ist zwischen der axialen Langwandoberfläche 151-LW des ersten Nockens 151 und der axialen Kurzwandoberfläche 152-SW des zweiten Nockens 152 vorgesehen. Ebenso ist ein Zwischenraum, der eine zweite Axialnut 155 bildet, zwischen der axialen Lang­ wandoberfläche 153-LW des dritten Nockens 153 und der axialen Kurzwandoberfläche 151-SW des ersten Nockens 151 angeordnet. Der Abstand der Nuten 154, 155 ist ausrei­ chend, um die Sperrstangen-Stifte 118, 119 hier passie­ ren zu lassen. Obgleich die axiale Langwandoberfläche 152-LW des zweiten Nockens 152 und die axiale Kurzwand­ oberfläche 153-SW des dritten Nockens 153 ebenso von­ einander beabstandet sind, sind diese beiden Wände miteinander über einen Wandabschnitt 156 verbunden.

Jeder Nockenabschnitt 151-153 ist von entsprechender Größe, um den Einführungsabschnitte 157 (vgl. Fig. 9 bis 11) aufzunehmen. Ebenso ist jeder der Nockenabschnitte mit dem gleichen Abstand voneinander entfernt, so daß irgendeine radiale Position an einem Nockenabschnitt, bezogen auf die Achse der Mittenöffnung 148 um 120° zu einer vergleichbaren radialen Position eines anderen Nockenabschnittes entfernt ist.

Wenn gewünscht wird, eine hydraulische Verbindung zwi­ schen der Pumpe 42 und der Aufspanneinrichtung 26 vor­ zusehen, müssen die Grundeinheit B und die Palette P aneinder benachbart in der Weise positioniert sein, daß die Sperrstange 48 mit dem Nockenring 50 sowie die Muffen-Kupplungselemente 34 und 36 mit den jeweiligen Stecker-Kupplungselementen 30 und 32 fluchten. Eine derartige Anordnung ist in den Fig. 1 und 2 gezeigt. Wie weiter unten näher beschrieben wird, veranlaßt das jeweilige Ein- und Ausfahren des Zylinderschaftes 46 die Sperrstange 48 einwärts und auswärts durch die Mitten­ öffnung 148 des Nockenringes hindurchzufahren und die Sperrstifte 118, 119 von Fall zu Fall mit den schrau­ benförmigen Nockenabschnitten 151-153 zusammenzuwirken. Dieses Zusammenwirken veranlaßt die Drehung der Sperr­ stange 48, aufgrund der Rotation des Kolbens 47, was ein kontrolliertes Kuppeln und Entkuppeln der miteinander kuppelbaren Kupplungspaare erlaubt, insbesondere des ersten Kupplungspaares 30 und 34 und des zweiten Kupplungspaares 32 und 36.

Mit Bezug auf die Fig. 12A und 12F wird das schritt­ weise Zusammenwirken zwischen der Sperrstange 48 und des Nockenringes 50 im einzelnen dargestellt. Die Betrach­ tung in jeder Darstellung erfolgt, wie in Fig. 10, von der Innenseite des Nockenringes 50 aus. Insbesondere würde eine derartige Sicht einer Betrachtung von links nach rechts in einer der Fig. 1 oder 2 entsprechen.

In Fig. 12A ist eine Startposition dargestellt. In der Startposition ist der Zylinder 44 vollständig eingefah­ ren und in seiner Ausgangsposition, so daß die Sperr­ stange 48 in Achsrichtung von dem Nockenring 50 beabstandet ist. Ebenso ist der erste Sperrstift 118 in Flucht mit der zweiten axialen Nut 155, während der zweite Sperrstift 119 in Umfangsrichtung außerhalb von der Außenrampenoberfläche 151-OR des ersten Nockens 151 sich befindet. (In den Fig. 12A bis 12F sind die Sperrstifte mit durchgezogenen Linien dargestellt, so­ fern sie von der Innenseite des Nockenringes 50 sichtbar sind, und sind gestrichelt dargestellt, sofern sie sich an der Außenseite des Nockenringes befinden und von der Innenseite nicht sichtbar sind.) Die verbleibenden Fig. 12B-12F sind im Zusammenhang mit dem Arbeitsablauf des Kupplungssystems 22 beschrieben.

In den Fig. 14A und 14B ist ein Flußdiagramm für den Ablauf der Steuereinrichtung 23 unter der Steuerung eines gespeicherten Programms für einen Kupplungs- /Abspann-Vorgang gezeigt. Der Vorgang beginnt mit einem Startblock 160. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Grundeinheit B in axialer Linie mit der Paletteneinheit P, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Ferner besitzen die Sperrstange 48 und der Nockenring 50 die in Fig. 12A angegebene Orientierung mit dem in seiner Ausgangsposi­ tion befindlichen Zylinder 44. Ein Entscheidungsblock 162 ermitteit, ob oder ob nicht der die Wahl eines Ab­ spannvorganges anzeigende Druckknopf PB1 betätigt ist und ob ein EINSPANN-Register in einem AUS-Status ist. Liegen beide Zustände nicht vor, dann ist der Kupplungs- /Abspann-Vorgang nicht gewünscht. Wenn der Druckknopf PB1 betätigt worden ist und der Einspannvorgang in einem AUS-Status ist, der anzeigt, daß der Einspann- /Entkupplungs-Vorgang nicht ausgeführt worden ist, er­ mittelt ein Entscheidungsblock 164, ob oder ob nicht die Einspannanzeigelampe PL 2 geschaltet ist. Wenn die An­ zeigelampe PL 2 geschaltet ist, wird die Anzeigelampe PL 2 an einem Block 166 ausgeschaltet. In jedem Fall schrei­ tet die Steuerung zu einem Block 168 weiter, wo ein AB­ SPANN genanntes Register in den EIN-Status gesetzt wird. Wenn dies getan ist, kann der weiter unten beschriebene Einspann-/Entkupplungs-Vorgang nicht eingeleitet werden.

Ein Entscheidungsblock 170 ermittelt, ob oder ob nicht der Federblattschalter RSW und der Kupplungsschalter CSW in einem EIN-Status sind, der anzeigt, daß die Grund­ einheit B in ihrer Ausgangsposition sich befindet. Wenn dies nicht der Fall ist, gelangt das System bei einem Block 172 in einen Fehlerzustand, der in der Lage ist, das System auszuschalten. Wenn jedoch an dem Block 170 ermittelt wird, daß die Grundeinheit B in ihrer Aus­ gangsposition ist, wird das Luftventil SOL an einem Block 174 auf EIN gesetzt, um die zweite Kammer 127 mit Druck zu beaufschlagen und um weiter ein Ausfahren des Zylinderschaftes 46 und so der Sperrstange 48 zu veran­ lassen. Während die Sperrstange 48 in axiale Vorwärts­ richtung vorrückt, fährt sie einwärts durch die Mittenöffnung 148 des Nockenrings 50 hindurch. Zur gleichen Zeit fährt der erste Stift 118 durch die zweite jeweils zwischen dem ersten und dritten Nockenabschnitt 151 und 153 gelegene Axialnut 155 hindurch. Fährt die Sperrstange 48 weiter aus, gelangt der zweite Stift 119 zur Anlage an der Außenrampenoberfläche 151-OR des er­ sten Nockens 151, wodurch die Sperrstange 48 veranlaßt wird, sich gegen den Uhrzeigersinn, bezogen auf die In­ nenseite der Palette P, zu drehen. Der Zylinder 44 be­ endet das Ausfahren, wenn der Sperrstangen-Flansch 117 an dem Nocken-Außen-Zylinderabschnitt 146 anliegt. Die Stifte 118, 119 sind um 60° gegenüber ihrer Startposi­ tion versetzt, wie dies in Fig. 12B dargestellt ist. Demgemäß ist die Sperrstange 48 in Ruhe, der zweite Sperrstift 119 befindet sich in der Axialnut 155 und der erste Sperrstift 118 befindet sich axial einwärts an der Innenrampenoberfläche 153-IR des dritten Nockens 153.

Um zu ermitteln, wann das Ausfahren beendet ist, stellt ein Entscheidungsblock 176 fest, ob oder ob nicht der Ausfahrdruckschalter PSW 1 auf AUS ist, was einen Hoch­ druckzustand anzeigt. Wenn der Druckschalter PSW 1 auf AUS ist, wartet die Steuerung, bevor sie zu einem Block 184 fortschreitet, an einem Entscheidungsblock 178 bis der Einfahrdruckschalter PSW 2 eingeschaltet ist, was einen Niedrig-Druckzustand infolge der Beendigung der Ausfahrbewegung des Zylinders 44 anzeigt. Wenn festge­ stellt wird, daß der Ausfahrdruckschalter PSW 1 an dem Block 176 nicht auf AUS ist, fährt die Steuerung zu einem Block 180 weiter, wo ermittelt wird, ob oder ob nicht der Einfahrdruckschalter PSW 2 auf EIN ist. Falls der Druckschalter PSW 2 nicht auf EIN ist, kehrt die Steuerung zu dem Entscheidungsblock 176 zurück. Falls ermittelt wird, daß der Einfahrdruckschalter PSW 2 auf EIN ist, fängt ein Zeitgeber an zu laufen. Ein Ent­ scheidungsblock 182 ermittelt, ob oder ob nicht der Ausfahrdruckschalter PSW 1 innerhalb einer halben Sekunde abgeschaltet ist. Ist der Druckschalter PSW 1 innerhalb einer halben Sekunde abgeschaltet, schreitet die Steue­ rung zu dem Block 184 fort, wo das Luftventil SOL abge­ schaltet wird. Anderenfalls schreitet das System zu dem Block 172 fort, wo es in den Fehlerzustandmodus ge­ langt.

Wenn das Luftventil SOL an dem Block 184 auf AUS gesetzt ist, ist die erste Kammer 126 des Zylinders 44 mit Druck beaufschlagt, wodurch die Sperrstange 48 veranlaßt wird, einzufahren. Wenn die Sperrstange 48 einfährt, bewegt sich der zweite Sperrstift 119 durch die Nut 155 axial auswärts und der erste Sperrstift 118 liegt an der In­ nenrampenoberfläche 153-IR des dritten Nockens 153 an, wodurch die Sperrstange 48 veranlaßt wird, sich um wei­ tere 60° entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen, bis der erste Sperrstift 118 an dem eine weitere axiale Bewegung der Sperrstange 48 verhindernden axialen Wandabschnitt 156 anliegt. Bis das Luftventil SOL auf AUS gesetzt ist, wird weiter Druck in die erste Kammer 126 des Zylinders 44 geleitet. Jedoch wird eine axiale Bewegung des Kol­ bens 47 aufgrund des Zusammenwirkens des Stiftes 118 und der Nockenringwand 156 verhindert. Da der Zylinder 44 aufgrund seiner Anbringung auf dem Schlitten 96 axial verfahrbar ist, veranlaßt trotzdem der Druck in der er­ sten Kammer 127 den Zylinder 44 weiter einzufahren, wodurch der Schlitten 96 veranlaßt wird, sich entlang der Gleitstangen 88 und 90 in Richtung axial vorwärts zu der Palette P zu bewegen. Da die Muffen-Kupplungsele­ mente 34 und 36 an dem Schlitten 96 befestigt sind, sind sie deshalb auf ihre jeweiligen zugehörigen und an der Palette P angebrachten Stecker-Kupplungselementen 30 und 32 bewegbar. Die Axialbewegung wird so lange fortge­ setzt, bis das erste Stecker-Kupplungselement 30 und das erste Muffen-Kupplungselement 34 sowie das zweite Stecker-Kupplungselement 32 und das zweite Muffen- Kupplungselement 36 gekuppelt sind.

Mit Bezug auf einen Entscheidungsblock 186 ermittelt die Steuereinrichtung 23, ob oder ob nicht der Einfahr­ druckschalter PSW 2 auf AUS gesetzt ist. Falls dies so ist, ermittelt ein Entscheidungsblock 188, ob oder ob nicht der Ausfahrdruckschalter PSW 1 auf EIN ist, was anzeigt, daß der Zylinder 44 vollständig eingefahren ist. Wenn anderenfalls festgestellt wird, daß der Ein­ fahrdruckschalter PSW 2 nicht auf AUS ist, fragt ein Entscheidungsblock 190, ob oder ob nicht der Ausfahr­ druckschalter PSW 1 auf EIN ist und wenn nicht, kehrt die Steuerung zu dem Entscheidungsblock 186 zurück. Wenn bei dem Entscheidungsblock 190 festgestellt wird, daß der Ausfahrdruckschalter PSW 1 auf EIN ist, fängt bei dem Block 191 ein Zeitgeber an zu laufen und die Steuerung schreitet zu einem Entscheidungsblock 192 fort, wo festgestellt wird, wann der Einfahrdruckschalter PSW 2 innerhalb einer halben Sekunde auf AUS ist. Wenn nicht, gelangt die Steuerung zu einem Fehlerblock 172. Falls der Einfahrdruckschalter PSW 2 innerhalb einer halben Sekunde auf AUS ist, wie an dem Entscheidungsblock 192 entschieden, oder an dem Entscheidungsblock 188 festge­ stellt wird, daß der Ausfahrdruckschalter PSW 1 auf EIN ist, schreitet dann die Steuerung zu einem Entschei­ dungsblock 194 fort, um zu ermitteln, ob oder ob nicht der Kupplungsschalter CSW auf AUS ist.

Wie oben beschrieben, ist der Kupplungsschalter CSW auf AUS, wenn die Kupplungselemente miteinander gekuppelt sind. Wenn der Kupplungsschalter CSW nicht auf AUS ist, was anzeigt, daß ein Einkuppeln noch nicht erfolgt ist, fährt die Steuerung zu dem Fehlerblock 172 fort. Falls an dem Block 194 festgestellt wird, daß der Kupplungs­ schalter 194 in einem AUS-Status sich befindet, wartet die Steuerung für eine vorbestimmte Zeit an einem Block 196. Danach wird das Luftventil SOL in einen EIN-Status an dem Block 190 gesetzt. Das geschaltete Luftventil SOL beaufschlagt die zweite Kammer 127 mit Druck, um die Sperrstange 48 auszufahren. Das Ausfahren veranlaßt den zweiten Sperrstift 119 sich an der Außenrampenoberfläche 153-OR des dritten Nockens 153 anzulegen, wodurch die Sperrstange 48 veranlaßt wird, um weitere 60° gegen den Uhrzeigersinn sich zu drehen, bis der zweite Sperrstift 119 an der Außenseite des Wandabschnitts 156 des Nockenrings 50 anliegt, wie dies in Fig. 12D dargestellt ist. Dieses zuletzt genannte Ausfahren der Sperrstange 48 nimmt irgendeine Druckkraft an den Kupplungselementen infolge des Zusammenwirkens der Sperrstange 48 und des Nockenringes 50 weg, wie dies vorher mit Bezug auf Fig. 12C gezeigt wurde.

Im Anschluß auf das auf EIN-Setzen des Luftventils SOL an dem Block 198 ermittelt die Steuerung, ob oder ob nicht der Druckschalter PSW 1 in einem AUS-Status und der Einfahrdruckschalter PSW 2 in einem EIN-Status. Diese Steuerung wird durch die Blöcke 200, 202, 204, 205 und 206 durchgeführt, welche in ihrer Funktion gleich zu den entsprechenden Blöcken 176, 178, 180, 181 und 182 sind, die oben beschrieben wurden, und eine detaillierte Er­ läuterung deshalb unterbleibt. Danach ermittelt ein Entscheidungsblock 208, ob oder ob nicht der Kupplungs­ schalter CSW noch in dem AUS-Status ist, was sicher­ stellt, daß das Ausfahren des Zylinders 44 kein Entkuppeln verursacht hat. Wenn die Kupplungselemente entkuppelt wurden, gelangt die Steuerung zu einem Feh­ lerblock 172. Falls die Entkupplungselemente gekuppelt bleiben, wird der zweite Elektromagnet 60 bei dem Block 210 in den EIN-Status gesetzt. Wie mit Bezug auf Fig. 3 oben beschrieben wurde, wird Hydraulikfluid mit dem Schalten des zweiten Magneten 60 von der Pumpe 42 über den Hydraulikschlauch 40 durch das zweite Muffen- Kupplungselement 36 gepumpt und zu dem paarweise ver­ bundenen zweiten Stecker-Kupplungselement 32 zu der zweiten Öffnung 68 des Rückschlagventils 66, wodurch die Aufspanneinrichtung 26 veranlaßt wird, das Klemmelement 28 zum Auswechseln des Werkstückes W freizugeben. Die Steuerung wartet an dem Block 212 bis das Abspannen stattgefunden hat. Dieses Warten kann für eine vorge­ wählte Zeit erfolgen, oder alternativ hierzu eine Sensoreinrichtung vorgesehen werden, so wie Druckschal­ ter verwendet werden können, um zu ermitteln, wann die Pumpe 42 gearbeitet hat, um das Abspannen zu beenden, wie dies bekannt ist. Danach wird bei einem Block 214 der zweite Magnet 60 auf AUS gesetzt und an einem Block 216 wird die Anzeigelampe PL 1 eingeschaltet und das ABSPANN-Register wird in den AUS-Status gesetzt, was anzeigt, daß der Kupplungs-/Abspann-Vorgang beendet ist. Die Steuerung endet dann bei einem Block 218.

Anschließend ist es notwendig, nachdem ein Werkstück W auf der Palette P placiert worden ist, einen Verspann- /Entkupplungs-Vorgang zu beginnen, welcher in der Lage ist, ein Werkstück W am richtigen Ort auf der Paletten­ einheit P zu verriegeln und die Grundeinheit B von dieser zu entkuppeln. Ein in den Fig. 15A und 15B dargestelltes Flußdiagramm zeigt die Vorgehensweise eines Programms, um diesen Vorgang auszuführen.

Der Einspann-/Entkupplungs-Vorgang beginnt bei einem Startblock 220. Danach ermittelt ein Entscheidungsblock 222, ob oder ob nicht der Einspann-Vorgang durch Betä­ tigen des Einspann-Druckknopfes PB 2 gewählt worden ist und ermittelt ebenso, ob oder ob nicht das ABSPANN-Re­ gister in einem AUS-Status sich befindet, was anzeigt, daß die Steuereinrichtung 23 nicht den oben mit Bezug auf die Fig. 14A und 14B beschriebenen Kupplungs-/Ab­ spann-Vorgang durchgeführt hat. Wenn beide Zustände nicht vorliegen, wird der Einspann-/Entkupplungs-Vorgang dann nicht durchgeführt. Wenn jedoch festgestellt wird, daß der Einspann-Druckknopf PB 2 betätigt worden ist und das ABSPANN-Register in einem AUS-Status ist, ermittelt dann ein Entscheidungsblock 224, ob oder ob nicht die Abspann-Anzeigelampe PL 1 in einem EIN-Status ist, was anzeigt, daß der Abspann-Vorgang beendet worden ist. Wenn die Abspann-Anzeigenlampe PL 1 leuchtet, wird die Lampe bei einem Block 226 in einen AUS-Status gesetzt. In jedem Fall schreitet die Steuerung zu einem Block 228 weiter, welcher das EINSPANN-Register in einen EIN-Sta­ tus setzt.

Der Einspann-/Entkupplungs-Vorgang wird normalerweise nur nach der Beendigung des Kupplungs-/Abspann-Vorgangs nachgefragt. Demgemäß sollten die jeweiligen Kupplungs­ elemente-Paare 30 und 34 sowie 32 und 36 in einem ge­ kuppelten Status sein. Infolgedessen könnte, obgleich es nicht gezeigt ist, eine geeignete Logik an diesem Punkt in den Vorgang aufgenommen werden, um sicherzustellen, daß das Kuppeln, wie es in der geeigneten Methode of­ fenbart ist, erreicht worden ist.

An einem Block 230 wird der erste Magnet 58 für eine vorbestimmte Zeit durch das Warten an einem Block 232 in einen EIN-Status gesetzt. Wenn der erste Magnet 58 ge­ schaltet ist, wie dies in Bezug auf Fig. 3 vorher er­ läutert worden ist, wird die Hydraulikpumpe 42 über den ersten Hydraulikschlauch 38, dem ersten Muffen-Kup­ plungselement 34, dem ersten Stecker-Kupplungselement 30 und dem ersten Hydraulikschlauch 62 der Paletteneinheit P an die erste Öffnung 67 des Rückschlagventils 66 an­ gekuppelt, was den Zylinder 72 mit Druck beaufschlagt und das Einspann-Element 28 das Werkstück W festlegen läßt, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Nach einer Warte­ zeit an dem Block 232, der dem obigen Block 212 ent­ spricht, wird der erste Magnet 58 an einem Block 234 auf AUS geschaltet. Jedoch bleibt aufgrund der Operation des Rückschlagventils 66 die Aufspanneinrichtung 26 in einem eingespannten, das Werkstück W auf der Palette P fest­ legenden Zustand, so daß ein Bearbeitungsvorgang darauf anschließend erfolgen kann.

Sobald das neue Werkstück W am richtigen Ort festgelegt worden ist, ist es notwendig, die Grundeinheit B von der Paletten-Einheit P zu entkuppeln. Demgemäß wird, nach einer Verzögerung an einem Warteblock 236, das Luftven­ til SOL an einem Block 238 auf AUS gesetzt. Das Setzen des Luftventils SOL auf AUS veranlaßt den Zylinder 44 einzufahren. Wenn die Sperrstange 48 eingefahren wird, liegt der erste Stift 118 an der Innenrampen-Oberfläche 152-IR des zweiten Nockens 152 an, was die Sperrstange 48 veranlaßt, sich um weitere 60° entgegen dem Uhrzei­ gersinn zu drehen, und was den ersten Sperrstift 118 in Flucht mit der ersten Axialnut 154 bringt, wie dies in Fig. 12E gezeigt ist. Nach weiterem Einfahren der Sperrstange 48 bewegt sich diese aus der Mittenöffnung 148 des Nockenrings 50 heraus und wird rückwärts auf die Grundeinheit B zurückgezogen, bis der Sperrstangen- Flansch 117 an dem Rückenwandabschnitt 115 des Auslöse­ gestells 108 anliegt. Der Flansch 117 verfährt auf diese Weise das Auslösegestellt 108 rückwärts, was das erste Muffen-Kupplungselement 34 veranlaßt, von dem ersten Stecker-Kupplungselement 30 sich zu entkuppeln. Des­ gleichen wird das zweite Muffen-Kupplungselement 36 von dem zweiten Stecker-Kupplungselement 32 entkuppelt. Da­ nach arbeiten die Entscheidungsblöcke 240, 242, 244, 245 und 246 ebenso, wie die entsprechenden Blöcke 186, 188, 190, 191 und 192, wie dies mit Bezug auf Fig. 14A oben erläutert wurde, um sicherzustellen, daß der Einfahr- Druckschalter PSW 2 in einem AUS-Status und der Ausfahr- Druckschalter PSW 1 in einem EIN-Status ist, was anzeigt, daß der Kolben 47 vollständig in den Zylinder 44 einge­ fahren ist. Andernfalls gelangt die Steuerung an dem Block 248 in einen Fehlerzustand, um das System auszu­ schalten.

Wenn festgestellt wird, daß der Zylinder 44 korrekt eingefahren ist, dann ermittelt ein Entscheidungsblock 250, ob oder ob nicht der Kupplungsschalter CSW in einem EIN-Status ist, was anzeigt, daß die Kupplungselemente tatsächlich, wie oben beschrieben, entkuppelt worden sind. Nachdem der Kupplungsschalter CSW auf EIN gesetzt worden ist, wird dann das Luftventil SOL an einem Block 252 auf EIN gesetzt, um den Zylinder 44 auszufahren. Das Ausfahren des Zylinders 44 veranlaßt die Sperrstange 48 wieder mit dem zweiten Sperrstift 119 einwärts durch die Mittenöffnung 148 des Nockenrings 50 vorzurücken, wobei der zweite Sperrstift 119 mit der Außenrampen-Oberfläche 152-OR des zweiten Nockens 152 zusammenwirkt. Dies ver­ anlaßt die Sperrstange 48, sich um weitere 60° gegen den Uhrzeigersinn zu drehen, was den zweiten Sperrstift 119 veranlaßt, wie in Fig. 12F dargestellt, in die zweite Axialnut 154 einzufahren. Der Sperrstangenflansch 117 liegt, wie auch immer, an dem zylindrischen Abschnitt 146 des Nockenringes 50 an, was eine weitere Bewegung der Sperrstange 48 verhindert. Trotzdem fährt der Zy­ linder 44 selbst weiter fort auszufahren, wenn Druck in der zweiten Kammer 127 anliegt, wie dies in Fig. 7 dar­ gestellt ist, was den Schlitten 96 veranlaßt, sich in Längsrichtung rückwärts entlang der Gleitstangen 88 und 90 zu bewegen. So werden die Kupplungselemente 34 und 36 axial von ihren jeweilig dazugehörigen Kupplungselemen­ ten 30 und 32 weg bewegt.

Danach arbeiten die Entscheidungsblöcke 254, 256, 258, 259 und 260 in der gleichen Weise, wie die jeweiligen Blöcke 176, 178, 180, 181 und 182 der Fig. 14A, um sicherzustellen, daß der Zylinder 44 vollständig aus­ fährt. Falls der Zylinder 44 nicht vollständig ausfährt, fährt das System zu dem Fehlerblock 248 weiter fort. Wenn festgestellt wird, daß der Zylinder 44 vollständig ausgefahren ist, wird das Luftventil SOL an einem Block 262 auf AUS gesetzt, was den Zylinder 44 veranlaßt ein­ zufahren. Das Einfahren des Zylinders 44 veranlaßt den zweiten Sperrstift 119 auswärts durch die erste Axialnut 154 durchzufahren und den ersten Sperrstift 118 nach­ folgend sich an der Innenrampen-Oberfläche 151-IR des ersten Nockens 151 anzulegen, um die Sperrstange 48 um weitere 60° zu drehen, was dazu führt, daß der erste Sperrstift 118 auswärts durch die zweite Axialnut 155 durchfährt, wie dies in Fig. 12A gezeigt ist. Die Sperrstange 48 gelangt danach auswärts durch die Mittenöffnung 148 des Nockenrings (50) und wird in die Grundeinheit B rückwärts zurückgezogen. Die Steuerung wartet an einem Entscheidungsblock 264 darauf, daß der Federblattschalter RSW in einem EIN-Status ist, was an­ zeigt, daß der Magnetkolben 47 in seiner vollständig eingefahrenen Ausgangsposition sich befindet.

Da der Federblattschalter RSW eingeschaltet wurde, wie dies an dem Entscheidungsblock 264 festgestellt worden ist, wird das Einspann-Anzeigelicht PL 2 auf EIN gesetzt sowie das EINSPANN-Register an einem Block 266 auf AUS gesetzt und der Einspann-/Entkupplungs-Vorgang endet an einem Block 268. Die Grundeinheit B ist dann in der Lage, nachfolgende Kupplungs- und Entkupplungsvorgänge an irgendeiner dazugehörigen Paletteneinheit P durchzu­ führen.

Wie oben beschrieben wurde, ist die Steuereinrichtung 23 in Verbindung mit ihren entsprechenden Ein- und Aus­ gangseinrichtungen in der Lage, die Sperrstange 48 ein­ und auszufahren, wodurch die Ein- und Ausfahrbewegung der Sperrstange 48 ermöglicht, ein- und auswärts durch die Mittenöffnung 148 des Nockenringes 50 hindurchzu­ fahren. Das Zusammenwirken der Sperrstifte 118, 119 mit den Nockenabschnitten 151-153 veranlaßt von Fall zu Fall die Drehung der Sperrstange 48, was zu einem jeweiligen Zusammenwirken zwischen den Stiften 118 und 119 sowie dem Nockenring 50 führt, um die Muffen-Kupplungselemente 34 und 36 auf die Stecker-Kupplungselemente 30 und 32 zu oder von ihnen weg zu bewegen, um diese jeweils in automatischer und gesteuerter Weise zu kuppeln oder zu entkuppeln.

Ein Kupplungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung könnte ebenso verwendet werden, um andere Typen von miteinander verbindbaren Einrichtungen zu kuppeln, so­ wie elektrische Dosen und Stecker oder dergleichen, oder eine Grundeinheit und eine entfernt angeordnete Satte­ liteneinheit.

Die vorliegende Erfindung umschließt allgemein die Ver­ wendung eines einseitig wirkenden Zylinders, um geeig­ nete Kupplungseinrichtungen automatisch zu kuppeln oder zu entkuppeln.

Claims (19)

1. Vorrichtung zum automatischen Verbinden eines ersten und zweiten Verbindungselements in einem System, welches eine das erste Verbindungselement aufweisende Grundeinheit und eine das zweite Ver­ bindungselement aufweisende Satelitteneinheit um­ faßt, gekennzeichnet durch:

• - einen Nockenring (50), der eine axial verlau­ fende und von einer Vielzahl von schrauben­ förmigen Nockenabschnitten (151, 152, 153) umgebene Mittenöffnung (148) aufweist;
• - Befestigungsmittel zum Haltern des parallel zu dem zweiten Verbindungselement verlaufenden, beabstandeten Nockenringes (50) an der Satel­ liteneinheit;
• - eine langgestreckte Sperrstange (48), die einen kleineren Durchmesser als den Durchmes­ ser der Mittenöffnung (148) und eine Viel­ zahl von radial auswärts sich erstreckender und axial voneinander beabstandeter Sperr­ stifte (118, 119) aufweist;
• - Betätigungsmittel, die zur Durchführung einer Axial- und Rotationsbewegung mit der Sperr­ stange (48) verbunden sind;
• - eine Schlitteneinrichtung (96) zur axial ver­ schieblichen Anordnung des ersten Verbin­ dungselements und den Betätigungsmitteln in der Grundeinheit (B) in der Weise, daß die Sperrstange (48) und das erste Verbindungs­ element ähnlich zu dem Abstand, der bei den Befestigungsmitteln vorgesehen ist, parallel beabstandet zueinander verlaufen; und
• - Steuermittel, die mit den Betätigungsmitteln zum aufeinanderfolgenden, wechselseitigen und axialen Bewegen der Sperrstange (48) verbunden sind, wodurch die wechselseitige Bewegung die Stange (48) veranlaßt, von Fall zu Fall ein­ wärts und auswärts durch die Axialöffnung (148) durchzufahren, so daß die Stifte (118, 119) von Fall zu Fall mit den Nockenab­ schnitten (151, 152, 153) zusammenwirken, um zum Koppeln oder Lösen des ersten und zweiten Verbindungselements die Sperrstange (48) zu drehen und dabei steuernd sowie gleitend die Schlitteneinrichtung (96) auf die Satelliten­ einheit zu oder von ihr weg zu bewegen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betäti­ gungsmittel einen zweiseitig wirkenden Zylinder (44) umfassen, der einen drehbaren und eine erste und zweite Druckkammer (126, 127) in dem Zylinder (44) bildenden Kolben (47) aufweist, und daß die Steuermittel aufeinanderfolgend abwechselnd die erste und zweite Kammer (126, 127) mit Druck be­ aufschlagen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitten­ öffnung (148) des Nockenrings (50) eine Innenwand (150) bildet, die die daran am Umfang angeformten schraubenförmigen Nockenabschnitte (151, 152, 153) aufweist, und daß die Nockenabschnitte (151, 152, 153) innen und außen Rampenoberflächen umfassen, wodurch die einwärts und auswärts durch die Öffnung (148) durchfahrende Stange (48) die Stifte (118, 119) veranlaßt, zusammen mit den Rampenoberflächen zusammenzuwirken, um die Sperrstange (48) zu dre­ hen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei der Nockenabschnitte (151, 152, 153) von­ einander beabstandet sind und eine Axialnut (154, 155) bilden, daß ein Wandabschnitt (156) vorgesehen ist, der wenigstens zwei der Nockenabschnitte (151, 152, 153) miteinander verbindet, und daß die Dre­ hung der Sperrstange (48) die Sperrstifte (118, 119) veranlaßt, von Fall zu Fall durch die Axialnut (154, 155) durchzufahren oder mit dem Wandabschhitt (156) zusammenzuwirken, wobei dieses Zusammenwirken die Betätigungsmittel veranlaßt, die Schlitten­ einrichtung (96) gleitend zu bewegen, um von Fall zu Fall die Verbindungselemente zu kuppeln oder zu lösen.

5. Kupplungssystem zum hydraulischen Kuppeln einer Einlaßöffnung mit einer hydraulischen Kraftquelle in einer hydraulischen Werkstückaufnahmestation ei­ ner hydraulisch betätigbaren und die Einlaßöff­ nung umfassenden Aufspanneinrichtung zum Einspannen eines Werkstückes, gekennzeichnet durch:

• - eine in hydraulischer Verbindung mit der Ein­ laßöffnung stehenden ersten Kupplungsein­ richtung;
• - einen Nockenring (50), der eine Vielzahl von schraubenförmigen und eine Axial-Mittenöffnung (148) bildenden Nockenabschnitte (151, 152, 153) aufweist;
• - einer Lagereinrichtung zum parallel beabstan­ deten Haltern der ersten Kupplungseinrichtung und des Nockenrings (50);
• - eine mit der ersten Kupplungseinrichtung zu­ sammen verbindbaren zweiten Kupplungseinrich­ tung;
• - Mittel zum Kuppeln der zweiten Kupplungsein­ richtung mit einer hydraulischen Kraftquelle
• - einen zweiseitig wirkenden Zylinder (44), der eine axial drehbare Kolbenstange (46) auf­ weist;
• - eine langgestreckte Sperrstange (48), die mit der Kolbenstange (47) verbunden ist, die einen kleineren Durchmesser als den Durchmesser der Mittenöffnung (148) des Nockenringes (50) und die eine Vielzahl von sich nach außen er­ streckender und axial sowie in Umfangsrichtung voneinander beabstandeter Sperrstifte (118, 119) aufweist;
• - eine Schlitteneinrichtung (96) zur Aufnahme der zweiten Kupplungseinrichtung und des Zy­ linders (44) in dem gleichen Abstand, wie er bei der Lagereinrichtung vorgesehen ist;
• - einen von der Lagereinrichtung axial beab­ standeten Befestigungsrahmen, der Gleitmittel zur axial gleitenden Aufnahme der Schlitten­ einrichtung (96) in der Weise umfaßt, daß die Sperrstange (48) und die zweite Kupplungsein­ richtung jeweils axial in einer Linie mit der Mittenöffnung (148) des Nockenrings (50) und der ersten Kupplungseinrichtung sind; und
• - Steuermittel, die hydraulisch an den Zylinder (44) zum abwechselnden Beaufschlagen von da­ rin enthaltenen ersten und zweiten Zylinder­ kammern (126, 127) angekuppelt sind, um die Sperrstange (48) ein- und auszufahren, wodurch die Ein- und Ausfahrbewegung die Sperrstange (48) veranlaßt, einwärts und auswärts durch die Mittenöffnung (148) des Nockenringes (50) hindurchzufahren und weiter veranlaßt, die Sperrstifte (118, 119) mit den schraubenför­ migen Nockenabschnitten (151, 152, 153) zu­ sammenzuwirken, um von Fall zu Fall die Sperrstange (48) zu drehen, dabei die Schlit­ teneinrichtung (96) auf die Lagereinrichtung zu oder von ihr gleitend wegzubewegen, und um die erste und zweite Kupplungseinrichtung ge­ steuert zu kuppeln, um die Aufspanneinrichtung (26) mit der hydraulischen Kraftquelle zu kuppeln.

6. Kupplungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlit­ teneinrichtung (96) einen Verteilerblock umfaßt, der eine erste und zweite Bohrung (99, 100) auf­ weist, und daß die Gleitmittel parallel verlaufende und voneinander beabstandete Gleitstangen (88, 90) umfassen, die in den Bohrungen (99, 100) aufgenom­ men sind, um eine gleitende Bewegung des Blockes darauf zu gestatten.

7. Kupplungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aus­ löseblock (108) an der zweiten Kupplungseinrichtung angebracht ist und daß der Auslöseblock (108) beim Einfahren der Stange (48) in Folge des Zylinders (44) in Eingriff bringbar ist, um die zweite Kupplungseinrichtung von der ersten Kupplungsein­ richtung zu entkuppeln.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel ein mit einer Druckgasquelle ver­ bindbares, federrückgeholtes 2-Stellungs-4-Wege­ Magnetventil umfassen, welches an die erste und zweite Kammer (126, 127) des zweiseitig wirkenden Hydraulikzylinders (44) angekuppelt ist.

9. Kupplungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer­ mittel eine programmierte Steuereinrichtung (23) umfassen, die an den Magneten zum abwechselnden Ein- und Ausschalten des Magneten angeschlossen ist, um eine Ein- und Ausfahrbewegung der Sperr­ stange (48) zu erreichen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel mit der ersten und zweiten Kammer (126, 127) in Verbindung stehende Druckschalter zum Erfassen der vollständig ausgefahrenen oder voll­ ständig eingefahrenen Position des Zylinders (44) umfassen.

11. Kupplungssystem zum hydraulischen Kuppeln einer Einlaßöffnung einer hydraulischen Kraftquelle in einer hydraulischen Werkstückaufnahmestation einer hydraulisch betätigbaren und die Einlaßöffnung um­ fassenden Aufspanneinrichtung zum Einspannen eines Werkstückes, gekennzeichnet durch eine mit der Einlaßöffnung hydrau­ lisch verbindbaren Paletteneinheit (P), die die folgenden Elemente umfaßt.:

• - ein vorgesteuertes Rückschlagventil (66), das eine Auslaßöffnung, eine Einlaßöffnung und eine Auslöseöffnung umfaßt, worin die Aus­ laßöffnung mit der Einlaßöffnung der Auf­ spanneinrichtung (26) kuppelbar ist;
• - erste und zweite Schnellkupplungs-Einrichtun­ gen (30, 32) , die jeweils an der Einlaßöffnung und der Auslöseöffnung des Rückschlagventils (66) angekuppelt sind;
• - einen Nockenring (50), der eine Vielzahl von Innenumfangs-Nockenabschnitten (151, 152, 153) aufweist, die eine Axial-Mittenöffnung (148) bilden, worin wenigstens zwei der Nockenab­ schnitte (151, 152, 153) durch einen Verbin­ dungsabschnitt (156) verbunden sind; und
• - Mittel zum parallel zueinander verlaufenden, beabstandeten Haltern der ersten und zweiten Kupplungseinrichtung (30, 32) sowie des Nockenringes (50);

und eine Grundeinheit (B), die die folgendenEle­ mente umfaßt:

• - dritte und vierte Schnellkupplungs-Einrich­ tungen (34, 36), die jeweils mit der ersten und zweiten Schnellkupplungs-Einrichtung (30, 32) paarweise verbindbar sind;
• - Mittel zum Ankuppeln der dritten und vierten Kupplungseinrichtung (34, 36) an eine bi­ direktionale hydraulische Kraftquelle;
• - einen zweiseitig wirkenden Luftzylinder (44), der eine axial verlaufende Kolbenstange (46) aufweist, die an einen drehbaren und eine erste und zweite Kammer (126, 127) bildenden Kolben (47) angekuppelt ist;
• - eine langgestreckte Sperrstange (48), die einen kleineren Durchmesser als den Durchmes­ ser der Mittenöffnung (148) des Nockenringes (50) und eine Vielzahl von axial sowie in Umfangsrichtung voneinander beabstandeter, nach außen gerichteter Sperrstifte (118, 119) aufweist und die an einem axialen Ende an der Kolbenstange (47) fest angebracht ist;
• - eine Schlitteneinrichtung (96) zur beabstan­ deten und parallel verlaufenden Aufnahme der dritten und vierten Kupplungseinrichtung (34, 36) in dem gleichen Abstand, wie er bei der Halterungseinrichtung der Paletteneinheit (P) vorgesehen ist;
• - einen von der Paletteneinheit (P) axialbeab­ standeten Befestigungsrahmen, der Gleitmittel zur axial verschieblichen Aufnahme der Schlitteneinrichtung (96) in der Weise umfaßt, daß die Sperrstange (48) und die dritte und vierte Kupplungseinrichtung (34, 36) jeweils axial in der gleichen Linie mit der Mitten­ öffnung (148) des Nockenrings (50) und der ersten sowie zweiten Kupplungseinrichtung (30, 32) angeordnet sind; und
• - Ventilmittel, die an dem Zylinder (44) zum wahlweisen Beaufschlagen mit Druckluft der ersten und zweiten Zylinderkammer (126, 127) angekuppelt sind; und

eine Abfolgesteuereinrichtung, die an die Ventil­ mittel angeschlossen ist und Mittel zum Betätigen der Ventilmittel für eine Ein- und Ausfahrbewegung der Sperrstange (48) umfaßt, womit die Ein- und Ausfahrbewegung die Stange (48) veranlaßt, sich hin und her durch die Nockenringöffnung (148) zu be­ wegen, wodurch die Sperrstifte (118, 119) mit den Nockenabschnitten (151, 152, 153) und dem Verbin­ dungsabschnitt (156) zusammenwirken, um von Fall zu Fall eine Drehbewegung der Sperrstange (48) und eine Gleitbewegung der Schlitteneinrichtung (96) auf die Paletteneinheit (P) zu oder von ihr weg zu erreichen, um die erste (30) und dritte (34) Kupplungseinrichtung sowie die zweite (32) und vierte (36) Kupplungseinrichtung gesteuert zu kup­ peln und zu entkuppeln, um eine hydraulische Ver­ bindung zwischen der Kraftquelle und der Ein­ laßöffnung der Aufspanneinrichtung (26) herzustel­ len.

12. Kupplungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitteneinrichtung (96) einen Verteiler­ block aufweist, der erste und zweite Bohrungen (99, 100) umfaßt, und daß die Gleitmittel parallel zu­ einander verlaufende und voneinander beabstandete Gleitstangen (88, 90) aufweisen, die in die Boh­ rungen (99, 100) zur Durchführung einer Gleitbewe­ gung des Blockes aufgenommen sind.

13. Kupplungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Auslöseblock (108) an der zweiten Kupplungseinrichtung angebracht ist und daß der Auslöseblock (108) beim Einfahren der Sperrstange (48) veranlaßt wird, mit dem Zylinder (44) in Folge des Zylinders (44) in Eingriff bringbar ist, um die dritte und vierte SchnellkupplungsEinrichtung (34, 36) von der ersten und zweiten Schnellkupplungs- Einrichtung (30, 32) zu trennen.

14. Kupplungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab­ folgesteuereinrichtung eine programmierbare Steuer­ einrichtung (23) umfaßt, die unter der Steuerung eines Kontrollprogrammes arbeitet und eine Ausga­ bestation aufweist, die an die Ventilmittel zur Steuerung der Ventilmittel für die Ein- und Aus­ fahrbewegung der Sperrstange (48) angekuppelt ist.

15. Vorrichtung zum Verbinden einer Grundeinheit mit einer davon beabstandeten Satelliteneinheit, gekennzeichnet durch:

• - einen Nockenring (50), der eine Axial-Mitten­ öffnung (148) aufweist, die von einer Vielzahl von schraubenförmigen Nockenabschnitten (151, 152, 153) umgeben ist;
• - Befestigungsmittel zum Haltern des Nockenrin­ ges (50) an der Satelliteneinheit;
• - eine langgestreckte Verbindungsstange (48), die geringeren Durchmesser als den Durchmesser der Mittenöffnung (148) und einen radial aus­ wärts sich erstreckenden Sperrstift (118, 119) aufweist;
• - Betätigungsmittel, die an die Verbindungs­ stange (48) angeschlossen sind, um deren Axial- und Drehbewegung zu bewirken; und
• - Steuermittel, die an die Betätigungsmittel zur aufeinanderfolgenden Betätigung der Betäti­ gungsmittel angekuppelt sind, um eine axiale Hin- und Herbewegung der Verbindungsstange (48) zu erreichen, wodurch die Hin- und Her­ bewegung die Stange (48) veranlaßt, von Fall zu Fall einwärts und auswärts durch die Axialöffnung (148) hindurchzufahren, so daß der Stift (118, 119) von Fall zu Fall mit den Nockenabschnitten (151, 152, 153) zusammen­ wirkt, um von Fall zu Fall die Sperrstange (48) zu drehen und dabei gesteuert die Grund­ einheit (B) mit der Satelliteneinheit zu ver­ binden.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der schraubenförmigen Nockenabschnitte (151, 152, 153) des Nockenrings (50) Mittel bildet, die auf die axiale Bewegung der Sperrstange (48) und der Sperrstangenstifte (118, 119) zum Umsetzen der Axialbewegung in eine Drehbewegung der Sperrstange (48) ansprechen, jeder der Nockenabschnitte (151, 152, 153) von dem in Umfangsrichtung benachbarten Nockenabschnitt beabstandet ist, wobei wenigstens zwei der Nockenabschnitte durch einen in Umfangs­ richtung verlaufenden Wandabschnitt (156) verbunden sind, und daß die Steuermittel in einem Kupplungs­ modus wirksam sind, um die Verbindungsstange (48) einwärts durch die Öffnung (148) zu bewegen, wo­ durch einer der schraubenförmigen Nockenabschnitte (151, 152, 153) mit dem Sperrstift (118, 119) zu­ sammenwirkt, um eine Drehbewegung der Stange (48) und demgemäß eine axiale Bewegung der Verbindungs­ stange (48) auswärts durch die Öffnung (148) zu erreichen, wodurch weiter einer der Nockenab­ schnitte (151, 152, 153) mit dem Sperrstift (118, 119) zusammenwirkt, um die Verbindungsstange (48) zu drehen, so daß der Verbindungsstangenstift (118, 119) mit dem Umfangswandabschnitt (156) zusammen­ wirkt, um eine weitere axiale Bewegung zu verhin­ dern und dabei die Grundeinheit (B) mit der Satelliteneinheit verbindet, und daß die Steuer­ mittel in einem Entkupplungsmodus arbeiten, um die Sperrstange (48) axial auswärts aus der Mitten­ öffnung (148) zu bewegen, so daß einer der Nocken­ abschnitte (151, 152, 153) mit dem Sperrstift (118, 119) zusammenwirkt, um die Sperrstange (48) zu drehen, um eine vollständiges Herausbewegung aus der Mittenöffnung (148) zu erreichen, um die Grundeinheit (B) von der Satelliteneinheit zu trennen.

17. Vorrichtung zum automatischen Verbinden eines er­ sten und zweiten Verbindungselements in einem System, welche eine das erste Verbindungselement umfassende Grundeinheit und eine das mit dem ersten Verbindungselement verbindbare zweite Ver­ bindungselement aufweisende Satelliteneinheit um­ faßt, gekennzeichnet durch:

• - Mittel zum Verriegeln der Grundeinheit (B) mit der Paletteneinheit (P), wobei die Verriege­ lungsmittel ein erstes und zweites Verriege­ lungselement umfassen, welche miteinander verriegelbar sind;
• - Befestigungsmittel zum Haltern des zweiten Verriegelungselements an der Satelliteneinheit im Abstand zu dem zweiten Verbindungselement;
• - Betätigungsmittel, die das erste Verriege­ lungselement drehbar aufnehmen und zur axialen Bewegung bestimmt sind;
• - eine Schlitteneinrichtung (96) zur axial gleitenden Aufnahme des ersten Verbindungs­ elements und der Bewegungsmittel in der Grundeinheit (B) in der Weise, daß das erste Verriegelungselement und das erste Verbin­ dungselement so zueinander beabstandet aufge­ nommen sind, wie es dem Abstand, der bei den Befestigungsmitteln vorgesehen ist, ent­ spricht; und
• - Steuermittel, die an den Betätigungsmitteln zum bedarfsweisen Betätigen der Betätigungs­ mittel angeschlossen sind, um das erste Ver­ riegelungselement axial hin- und herzubewegen, wodurch die Hin- und Herbewegung das erste Verriegelungselement veranlaßt, von Fall zu Fall mit dem zweiten Verriegelungselement zu verriegeln und um gesteuert und gleitend die Schlitteneinrichtung (96) auf die Satelliten­ einheit zu oder von ihr wegzubewegen, um das erste und zweite Verbindungselement zu ver­ binden oder zu lösen.