WO2018104185A1 - Bruchtrennvorrichtung und bruchtrennverfahren zum bruchtrennen eines werkstücks - Google Patents

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WO2018104185A1
WO2018104185A1 PCT/EP2017/081268 EP2017081268W WO2018104185A1 WO 2018104185 A1 WO2018104185 A1 WO 2018104185A1 EP 2017081268 W EP2017081268 W EP 2017081268W WO 2018104185 A1 WO2018104185 A1 WO 2018104185A1
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WO
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support
separation
component
spring
workpiece
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Application number
PCT/EP2017/081268
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English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas PFLETSCHINGER
Manfred Krieger
Stefan Wunderlich
Marcus BIEG
Hinrich Stave
Original Assignee
Alfing Kessler Sondermaschinen Gmbh
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Filing date
Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D31/00—Shearing machines or shearing devices covered by none or more than one of the groups B23D15/00 - B23D29/00; Combinations of shearing machines
    • B23D31/002—Breaking machines, i.e. pre-cutting and subsequent breaking
    • B23D31/003—Breaking machines, i.e. pre-cutting and subsequent breaking for rings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D31/00—Shearing machines or shearing devices covered by none or more than one of the groups B23D15/00 - B23D29/00; Combinations of shearing machines
    • B23D31/002—Breaking machines, i.e. pre-cutting and subsequent breaking
    • B23D31/003—Breaking machines, i.e. pre-cutting and subsequent breaking for rings
    • B23D2031/006—Breaking machines, i.e. pre-cutting and subsequent breaking for rings for gangs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C9/00—Bearings for crankshafts or connecting-rods; Attachment of connecting-rods
    • F16C9/04—Connecting-rod bearings; Attachments thereof
    • F16C9/045—Connecting-rod bearings; Attachments thereof the bearing cap of the connecting rod being split by fracturing

Definitions

  • the invention relates to a fracture separation device for fracture separation of a workpiece, in particular a motor component or a connecting rod, with a Spreizelementan extract for arrangement in a recess of the workpiece and a spreading drive for actuating at least one expansion element of Spreizelementan extract in a spread position for separating a separation component of the workpiece, in particular a bearing cap of a base component of the workpiece, in particular a motor block, with a support arrangement for supporting the separation component in the direction of the base component, so that the separation component is held on the base component.
  • the invention further relates to a method for fracture separation of a workpiece.
  • the support assembly has a main support and an auxiliary support, wherein the auxiliary support is removed during the breaking process, ie the separation of the separation component from the base component of the workpiece.
  • the auxiliary support is used again and again in further processing steps, for example in order to position a device for fixing the separating component relative to the base component to the workpiece. That's awkward though.
  • the support assembly comprises at least one support member having a spring assembly for resilient support of the release component, wherein the at least one support member, the release component during the separation of the base component and after the separation of the base component supported.
  • the support arrangement with the at least one support element having a spring arrangement supports the separation component for at least one further processing step, for example drilling, screwing, in particular machining post-processing of the workpiece or the like on the base component.
  • the support arrangement, in particular the at least one support element is arranged such that it leaves free one or more processing areas of the workpiece for the post-processing of the workpiece or more generally for the at least one further processing step.
  • the support arrangement, in particular the at least one support element is arranged laterally next to at least one working area, which is necessary for the further processing step.
  • the support arrangement with the one or more support elements is resilient, so that the separation component is not held so to speak hard on the base component, but with a certain flexibility.
  • a further processing or further transport of the machined workpiece, when the separation component is separated take place.
  • the advantage results, for example, from the fact that specific topologies of the fracture separation surfaces result during the fracture separation process, so that pairings of matching fracture separation surfaces between the base component and the at least one separation component result.
  • the separation component fits so to speak clearly to a certain Location of the base component. Due to the flexible support of the separating component with respect to the base component, this assignment of mutually matching fracture separation surfaces is maintained.
  • the at least one support element advantageously supports the separation component directly.
  • the at least one support element preferably has a support surface for a direct contact or a direct support of the separation component.
  • separating components are separated from the base component of the workpiece, for example a plurality of bearing caps, that these separating components are resiliently held by the support assembly on the base part or the base component.
  • the workpiece preferably has a plurality of recesses arranged side by side in series.
  • the recesses are preferably aligned with each other.
  • the recess or the recesses are preferably bearing receptacles.
  • the workpiece is preferably a metallic workpiece, such as a ferrous metal, aluminum or the like.
  • the workpiece is suitably an engine component.
  • the engine component is preferably an engine block or a crankcase. But it is also possible that the engine component is, for example, a connecting rod or another component. Even with connecting rods, it is advantageous if a connecting rod cover clearly remains assigned to a connecting rod foot fitting to it, in that the supporting arrangement holds the connecting rod cover compliantly at the big end of the connecting rod. For example, for screwing the connecting rod cover with the connecting rod end screws.
  • the workpiece is preferably a crankcase.
  • the recess or the arrangement of a plurality of juxtaposed in series recesses or bearing mounts are used for example for receiving a crankshaft.
  • the spring arrangement may be, for example, a pneumatic spring.
  • the spring assembly may also include a coil spring, a plate spring or the like other spring.
  • torsion springs may be provided, in particular when the support element is pivotally supported towards and away from the separation component.
  • rubber springs, gas springs or air springs are readily possible.
  • combinations of different types of springs are possible.
  • the pneumatic spring may comprise a valve arrangement, by means of which a supporting force or spring force of the pneumatic spring and thus of the support element is adjustable and / or regulated.
  • the at least one support element can be brought by a user into a support position supporting the separation component on the base component of the workpiece, for example by pivoting or axial displacement toward or away from the separation component.
  • a support drive which is adjustable between at least one support element between a support position supporting the separation component on the base component and a release parting which releases the separation component relative to the base component.
  • the separation component is removable from the base component, in particular for cleaning the fracture separation surfaces or the like other processing.
  • the support drive comprises the spring arrangement or forms the spring arrangement.
  • the spring arrangement is arranged on the support drive.
  • the support drive is a pneumatic drive or has a pneumatic drive.
  • the pneumatic drive is for example a pneumatic cylinder or the like.
  • the support drive may be, for example, an electric drive, in particular a spindle drive or the like.
  • a plurality of support drives are present, for example, a plurality of electric drives and / or pneumatic drives, these are expediently simultaneously controlled, so that they can actuate the respectively actuated by their support member simultaneously between the support position and the release position.
  • the support drives can be controlled, for example, a particular electrical or pneumatic manifold simultaneously.
  • a pneumatic manifold can also allow individual pressure equalization between the support drive.
  • each support drive is individually controlled, so that, for example, a supporting force of the one
  • Support drive is greater than the support force of another support drive.
  • individual electrical controls can be provided if the support drives are electric drives.
  • pneumatic drives these can be individually controlled via separate control valves and / or control valves and separate compressed air lines.
  • pneumatic springs are connected to a pneumatic manifold, so that pressure equalization between the pneumatic springs is possible.
  • pneumatic components namely pneumatic springs and / or pneumatic drives, which are connected to a manifold, but also a pneumatic decoupling between these pneumatic components may be provided.
  • a respective pneumatic connection of the pneumatic component can be connected to the manifold by means of a check valve, so that when a pneumatic component is loaded by the separating component, the other pneumatic component is not influenced pneumatically.
  • the support arrangement has at least one pneumatic spring with a spring chamber, on which the at least one support element is resiliently supported and in the air einschbar.
  • the spring chamber may, for example, be a chamber of a pneumatic cylinder or another cavity in which, for example, a piston or other component which carries the supporting element or a supporting body is received in order to encase air.
  • a check valve with a provided for venting the spring chamber outlet of the spring chamber is fluidly connected, wherein the check valve in a blocking position prevents leakage of air from the spring chamber and in a passage position allows an inflow of air into the spring chamber.
  • a pneumatic decoupling of the spring chamber of another pneumatic component, in particular a further support element possible, in particular when a pressure load or impact load occurs by the separation component on the support element, whereby the air trapped in the spring clip is compressed.
  • the check valve is advantageously a controllable in particular by a control device of the fracture separation device check valve, which has a control connection for adjusting its valve member from the blocking position into the passage position.
  • the control device can be used to control a plurality of such check valves with these flow-connected or controlled be connected.
  • a pneumatic control line can be connected to control connections of several non-return valves.
  • the valve action of the controllable check valve can be canceled, for example, to allow a below-explained setting of the pneumatic spring, in particular pressure control.
  • the spring arrangement has a spring adjusting device for adjusting and / or regulating a spring force, with which the at least one support element and / or the spring arrangement as a whole supports the separating component.
  • the spring-adjusting device may for example comprise a mechanical actuator, with which a spring is biased, so to speak.
  • the spring-adjusting device has at least one pneumatic pressure control valve or is formed thereby.
  • One or more pressure control valves may be provided.
  • a pressure which is chambered in a spring chamber of a pneumatic support member are set constant or substantially constant or regulated so that the spring force of this resilient support member is substantially constant.
  • the spring-adjusting device is configured for setting the spring force to at least two mutually different values. These two values may preferably be constant values.
  • the spring force having a first value or a first spring force is associated with the fracture separation, while a spring force having a second value or second spring force is adjusted after separating the separation component from the base component by the spring actuator.
  • the first spring force may be greater or less than the second spring force.
  • the spring force of the support member or the spring assembly as a whole is substantially constant or constant adjustable. So then when a shock load of the separation component on the support member or the spring assembly occurs, there at least one support element or the spring assembly as a whole with substantially uniform spring force.
  • a preferred concept provides that the spring-adjusting device for adjusting the spring force of at least two resilient supporting elements, preferably all resilient support elements, the spring assembly is configured. For example, this is possible because a pressure control valve with a plurality of pneumatic springs, which are each assigned to a support element, fluidly connected.
  • the support arrangement is located opposite a support device for supporting the workpiece.
  • the workpiece is held by the support means when the support assembly with the at least one resilient supporting element exerts its supporting force on the workpiece or the separating component.
  • the support device for supporting the workpiece in a force direction transversely and / or opposite to a force applied by the at least one support element of the support assembly can be configured.
  • the support device can support the workpiece from its underside and / or its upper side. It is also possible that the support device supports the workpiece on the back.
  • the support means may support the workpiece between the top and the bottom on a side surface adjacent to the back.
  • the supporting device supports the workpiece in at least two, preferably all, force directions which differ from the force direction with which the support arrangement with the at least one resilient support element acts on the workpiece via the separating component.
  • the support device may have one or more support columns, clamping claws or holding claws, support cylinders or support feet or the like.
  • the support means may for example comprise at least one fixed abutment to which the workpiece can be applied. It is also possible that the support means comprises or forms a clamping device for clamping the workpiece.
  • the break separation device comprises a carriage or a cassette for transporting the workpiece, wherein the support assembly is arranged on the carriage or the cassette.
  • the workpiece can be transported and / or positioned with the carriage or cassette.
  • the workpiece can be positioned relative to the Spreizelementan extract based on the carriage or the cassette.
  • the workpiece it is possible for the workpiece to be positioned or conveyed on the basis of the carriage or the cassette to further processing stations, for example for cleaning the break separation surfaces between the base component and separating component, for screwing screws into the workpiece, for reworking or producing bores or the like.
  • the already explained supporting device is arranged on the carriage or the cassette.
  • the Spreizelementan extract in particular at least two spreading elements, is arranged on an elongated, in particular lance-like, carrier.
  • the carrier may for example be arranged stationary or be adjustable relative to the workpiece.
  • an actuating body in particular a wedge body
  • the wedge body or actuating wedge for example, mounted linearly movable on the lance-like carrier.
  • a wedge gear is expediently provided between the actuating body and at least one expansion element.
  • the adjusting means in particular at least one carriage, to a relative adjustment of the carrier and the Workpiece along a control axis, so that the Spreizelementanord- tion with respect to the recess, in particular sequentially with respect to a first to be separated from the base component separating component and at least one second separated from the base component separating component, positionable.
  • the expansion element arrangement can be positioned in the recess or in a plurality of recesses arranged side by side in the row direction. It is possible that both the carrier and the workpiece are each mounted adjustable with respect to the adjusting axis. This is also the case in the embodiment shown in the drawing. But it is also possible that only the carrier or only the workpiece with respect to the adjusting axis are adjustable or positionable.
  • the fracture separation device has at least one expansion element supporting device for supporting the expansion element arrangement during separation of the separation component from the base component of the workpiece, wherein the expansion element support means and the at least one resilient supporting element are arranged and configured such that during the separation of the separation component at the same time the expansion element support means with the Spreizelementan extract and the at least one support element of the support assembly with the separation component are engaged.
  • the expansion element support device supports the expansion element arrangement during the separation of the separation component, while at the same time the resilient support structure or the at least one resilient support element additionally supports the separation component in the sense of holding or supporting on the base component.
  • the expansion element support means expediently has fork-like support projections, between which the expansion elements are held.
  • the already mentioned carrier, on which the spreading elements are arranged engages between the supporting projections.
  • the support projections are provided for example on a support arm of the expansion element support means.
  • Hintergreifkonturen or other form-fitting contours, hook contours or the like are present at the support projections, for example, on which one or both of the spreading elements can be hooked.
  • the at least one support arm of the expansion element support device is moved transversely to the longitudinal extension of the support of the expansion element arrangement towards and away from the support.
  • a forward and backward movement of the carrier along its longitudinal extent and thus transversely to the support arm of the expansion element support means Spreizelementan extract is brought into engagement with the support arm of the expansion element support means, for example hooked, brought into rear grip or the like, so that the spreading elements, at least one of which engages and is supported by the expander support means.
  • the expansion element support device expediently has support arms, between which the at least one support element is arranged during the separation of the separation component from the base component.
  • the concept may also provide that the expansion element support means comprises only a single support arm, adjacent to which the at least one support element is arranged during the separation of the separation component.
  • the support arms can protrude past the at least one support element to the support of the switching element arrangement and support it.
  • the expansion element support device is arranged on an adjustment device, for example a carriage, for adjustment to and from the expansion element arrangement.
  • the carriage is expediently mounted on a guide arrangement, for example by means of rails, linearly displaceable.
  • a carriage drive is provided for the carriage expediently.
  • the carriage is mounted transversely, in particular at right angles transversely to the longitudinal axis of the carrier on which the Spreizelementan extract is arranged adjustable.
  • the fracture separation device a
  • Separating support means for supporting the separating component in addition to the at least one resilient support member, wherein the
  • Separation support means and the at least one support member support the separation component during the separation of the base component together.
  • the separation support means is preferably configured into a solid, substantially non-compliant, only separating the separation component enabling props.
  • the separation support means has several, in particular two, support body or support projections which engage laterally next to the at least one resilient supporting element on the separation component in the sense of supporting. It is preferred if the separation support device in the region of bores which run through the separation component and the base component support the separation component or are designed and arranged for such support.
  • the separation support means comprises at least two support body for supporting the separation component, wherein the at least one resilient support element is arranged during the separation of the separation component of the base component between the support bodies.
  • the at least one support element thus does not stand in the way of the support bodies or is arranged next to the support bodies.
  • Separating support means comprises only a single support body, wherein the at least one resilient support element adjacent to the support body during the separation process of the separation component abuts this.
  • the separation support means is arranged on an adjusting device, in particular a carriage, for an adjustment to the separating component and away from it.
  • both the separation support device and the expansion element support device simultaneously engage with the separation component or the Spreading elements are, while at the same time the at least one resilient supporting element supports the separating component.
  • This concept is particularly easy to implement when both the separating support means and the spreading element support means are arranged on the adjusting device, for example the carriage, and thus can be brought into engagement or disengagement with the separating component or the spreading element arrangement simultaneously.
  • the at least one resilient support element supports the separation component laterally next to a processing surface or support surface, so that the processing surface for at least one further processing step, in particular for screwing a separation component to the base component holding screw in the workpiece or support surface for supporting the release component by a non-compliant release support device remains free.
  • the inventive concept is suitable for separating only a single separating component, but preferably also for a plurality of separating components, in particular sequentially to be separated from the basic component.
  • several bearing caps can be separated from the basic component, for example an engine block or a crankcase, simultaneously or successively according to the inventive concept, wherein the resilient support assembly holds the separating components in position with respect to the base component.
  • the support arrangement has a plurality of support elements arranged side by side in a row direction for supporting a respective separation component.
  • the elastically yielding support elements of the support arrangement hold at least two, preferably several or all separation components to the base component until at least two, preferably several, Rere or all separation components are separated from the base component by the Spreizelementanssen.
  • the expansion element arrangement expediently separates all separation components simultaneously or one separation component after another, while the support arrangement holds the support elements against the base component. If several or all separating components are separated from the base component, these can be removed, for example, from the base component by means of a handling robot or the like or are still held on the base component by the support assembly, eg to be reworked and / or bolted to the base component or similar.
  • the support elements are advantageously arranged on a longitudinal beam extending along the row direction, in particular beam-like, next to which at least one working space remains free laterally.
  • the working space is free, for example, for a separating support device for supporting the separating component in addition to the at least one resilient supporting element and / or for a spreading element supporting device for supporting the spreading element arrangement during the separation of the separating component.
  • at least two working spaces are laterally next to the at least one support element or the series arrangement of the plurality of support elements at which, for example, the already mentioned support projections of the expansion element support means or the support body of the separation support means to the respective expansion element in engagement with the Spreizelementan angel or the separation component can be brought.
  • Two or more or in particular all of the resilient support elements advantageously comprise a pneumatic spring.
  • the pneumatic springs are advantageously connected to a pneumatic manifold.
  • the fracture separation device according to the invention preferably forms part of a machine tool or a machining center or both.
  • the machining center or the machine tool may also comprise a laser arrangement for producing laser notches on the workpieces or engine components or the like
  • the fracture separation device comprises a workpiece conveyor, for example a rotary table, a chain conveyor or the like, for advancing the engine components toward or away from the fracture separation device or both.
  • a workpiece conveyor for example a rotary table, a chain conveyor or the like, for advancing the engine components toward or away from the fracture separation device or both.
  • the invention can also provide that the fracture separation device is designed for a manual workpiece change.
  • the fracture separation device expediently comprises at least one cleaning station for cleaning the fracture separation surfaces between the base component and the separation component and / or at least one screwing station for screwing the separation component to the base component.
  • At least one screwing robot for screwing at least one screw into the workpiece is arranged on or next to the fracture separation device, wherein the separation component with the base component can be screwed with the at least one screw. It is advantageous if the screwing takes place by the screwing robot, while the support assembly holds the at least one separation component or the separation components resiliently attached to the base component.
  • Figure 1 is a perspective oblique view from above of a fracture separation device, the in
  • FIG. 3 shows a detail D1 from FIG. 2
  • FIG. 4 shows a further side view, corresponding to FIG. 2, of the fracture separation device from which FIG.
  • Figure 6 shows the fracture separation device approximately in the perspective view corresponding to Figure 1, wherein a Spreizelementan extract and the carrier for reasons of simplicity are not shown, and
  • FIG. 7 shows the separation support device of the fracture separation device according to FIG.
  • a fracture separation device 10 is shown in perspective obliquely from above, can be separated from a workpiece 90, in this case a crankshaft housing or engine block, separation components.
  • the engine block will hereinafter be referred to as a base component 91 from which a plurality of separator components 92A-92F are separated in the form of bearing caps.
  • the separating components 92 and the base component 91 in each case jointly define recesses 93, which are preferably bearing bores.
  • a crankshaft (not shown) rotatably mounted can be arranged.
  • the fracture separation device 10 In order to introduce the crankshaft into the recesses 93, the separating components 92, the bearing caps, must be separated from the base component 91, so to speak the engine block or crankshaft housing.
  • the fracture separation device 10 is optimally suited.
  • the fracture separation device 10 enables rapid and efficient processing of the workpiece 90, with further operations, such as blowing fracture separation surfaces 98 between the separation components 92 and the base component 91 and attaching screws 82 for connecting the separation components 92 to the base component 91, facilitated.
  • a guide assembly 12 is arranged with rails 13, on which a carriage 20 along a Adjusting axis Z1 is slidably mounted.
  • the carriage 20 has a carriage base 21 on which guide elements 22, for example runners, sliding elements or the like, are arranged for guiding on the rails 13.
  • the guide elements 22 may also include, for example, rollers.
  • the carriage 20 is used for holding and transporting and positioning the workpiece 90 with respect to a Spreizelementan Aunt 50.
  • the carriage 20 is driven for example by a carriage drive 30 along the adjusting axis Z1 so that it is moved to the Spreizelementan Aunt 50 back and away from this can.
  • the workpiece 90 is held stationary on the carriage 20 by means of a support device 23.
  • the support device 23 has, for example, a support 24 or a plurality of supports 24 for supporting a lower side 97 of the workpiece 90.
  • the workpiece 90 can therefore be placed with its bottom 97 on the supports 24. Further supports or supporting surfaces are not explained in detail here, for example a support in the region of the recesses 93 of the workpiece 90.
  • the support device 23 also supports the workpiece 90 on its rear side 94, for which rear side support elements 25 are provided.
  • the rear side support elements 25 furthermore carry side support elements 29, with which side surfaces 100 of the workpiece 90 can be supported.
  • the side surfaces 100 extend transversely to the adjusting axis Z1.
  • the rear side 94 runs parallel to the adjusting axis Z1.
  • the bottom 97 and an upper side 96 of the workpiece 90 extend substantially or exactly parallel to the adjusting axis Z1. That does not matter.
  • it is advantageous that the workpiece 90 is supported on the side surfaces 100 on opposite sides by respective lateral support elements 23 with respect to the adjustment axis Z1, so that it is mounted immovably on the carriage base 21 or the carriage 20 relative to the adjustment axis Z1 is.
  • the workpiece 90 is held stationary on the carriage 20 by the support means 23, namely with respect to a Y-axis which is orthogonal to the adjusting axis Z1, through the back support members 25, the Rear support 24, so that a force acting on a front side and thus opposite to the back 94 on the workpiece 90 force is supported by the rear side support members 25.
  • the workpiece 90 abuts against support surfaces 26 of the rear side support elements 25.
  • the workpiece 90 is on the upper side, namely supported on its upper side 96 by an upper side support member 27. This projects upwardly in front of the carriage base 21 and has a workpiece 90 projecting support arm 28, which could also be referred to as a clamping arm or clamping claw.
  • the workpiece 90 is thus supported in three dimensions or in three mutually perpendicular axial directions including an axis parallel to the adjusting axis Z1 axial direction with the exception of a force Y, which acts perpendicular to the front side 95 of the workpiece 90 and / or transversely, in particular at right angles to the Setting axis Z1 runs.
  • a force Y which acts perpendicular to the front side 95 of the workpiece 90 and / or transversely, in particular at right angles to the Setting axis Z1 runs.
  • the support assembly 94 explained below is provided and configured.
  • the support assembly 34 includes a plurality, for example, seven, support members 35.
  • Each separation component 92A-92F is associated with a respective support member 35, which the respective separation component 92, so the separation components
  • support members 35 are designated as support members 35A-35F according to their assignment to the partitioning components 92A-92F.
  • the support elements 35 are each supported by a support drive 36 between a (shown in the drawing) support position, in the support body 38 to the separating components or bearing caps 92, and one of the separating components 92 remote release position by support drives 36 adjustable. In the release position, the separation components 92 separated from the base component 91 may be removed from the base component 91, for example for further processing or the like. However, the support members 35 do not press the partitioning components 92 unyieldingly or firmly against the base component 91, but yieldingly.
  • spring arrangements 37 are provided in each of the support elements 35.
  • the spring assembly 37 is provided by the respective support drive 36, which is a pneumatic drive.
  • a separate spring assembly 137 may be provided, for example with one or more coil springs, disc springs or the like, which holds the separation component 92 to the base component 91 in a respective support member 35.
  • the support drives 36 are connected by means of compressed air lines 44 to a supply line 45, in the basis of a switching valve 46 can flow from a compressed air supply, not shown, compressed air. If pressure is present in the supply line 45, the support bodies 38 are driven by the support drives 36 toward the separating components 92 and thus into the support position. However, the chambered fluid or the chambered air in the support drives 36 is yielding, so that a certain mobility of the separation components 92 relative to the base component 91 is given even when the support drives 36 assume the support position.
  • the support drives 36 and the support elements 35 accordingly are held on a holder 39.
  • the holder 39 comprises a frame 40.
  • the holder 39 comprises a longitudinal member 41, on which the support elements 35 are held.
  • the longitudinal member is, for example, in cross-section T-shaped.
  • passage openings or other receptacles for the support elements 35 or the support drives 36 can be provided on the side member 41.
  • the supporting bodies 38 project toward the workpiece 90 or the supporting device 23 in front of the longitudinal members 40. Compressed-air connections for the compressed-air lines 44 protrude at a side remote from the support device 23 in front of the longitudinal members 41 or are provided there.
  • the longitudinal member 41 is supported on supports 42, which extend for example vertically.
  • the supports 42 are held on retaining legs 43, which in turn are in turn connected to the carriage base 21, for example screwed, welded or the like.
  • the frame 40 protrudes upward in front of the carriage base 21, so that the support elements 35 are placed on the front side 95 of the workpiece 90.
  • the expansion element arrangement 50 is arranged on a lance-like support 54.
  • the carrier 54 extends parallel to the adjusting axis Z1.
  • the carrier 54 is linearly adjustable along an adjusting axis Z2 by an actuator 55, namely in a feed direction VZ2 to the carriage 20 back and in a rearward movement RZ2 of the carriage 20 away.
  • spreading elements 51, 52 of the expanding element arrangement 50 can be positioned relative to the recesses 93 of the workpiece 90.
  • the adjusting stroke or the adjustment path of the carrier 54 in the embodiment is relatively short.
  • the essential positioning of the recess 93 or of the separating components 92A-92F relative to the carrier 54 or to the expanding element arrangement 50 is achieved by the carriage drive 30 or the positioning of the carriage 20.
  • an actuating body 53 for example, a wedge body, mounted parallel to the adjusting axis Z2.
  • the actuating body 53 can be attached to the carrier 54. long of the adjusting axis Z1 are linearly adjusted by a spreading drive 56, whereby it displaces the spreader 52 relative to the spreader 51 in the sense of widening of the recess 93, which triggers the breaking process or the separation of the separating component 92 of the base component 91.
  • the separation of the separating components 92A-92F proceeds sequentially, ie successively, wherein the carriage 20 moves the workpiece 90 closer to the carrier 54 step by step, whereby the carrier 54 penetrates further and further into the arrangement of the recesses 93 or into the workpiece 90.
  • the spreading members 51, 52 are successively positioned in the recesses in the partitioning components 92A, 92B, 92C, 92D, 92E and 92F to separate them from the base component 91.
  • notches or other tear-off elements in the region of the recesses 93 have been expediently mounted in the region of the fracture separation surfaces 98 in order to facilitate the fracture separation process and / or initiate targeted.
  • a separation support 60 is in use.
  • the separation support means 60 is adjustable on a guide arrangement 61 along a positioning axis Y.
  • a guide arrangement 61 on the machine base 1 1 allows a linear adjustability of a carriage 63, which is adjustably mounted on rails 62 of the guide assembly 61 along the adjusting axis Y.
  • the separation support means 60 is arranged.
  • Separation support means 60 comprises support projections 67, on the front sides or free end portions supporting body 68 are provided, which act on support surfaces 81 of the separating components 92 in the sense of supporting the separation component 92 to the base component 91 out.
  • the carriage 63 abuts with a stop 65 on a stop 66 which is stationary relative to the adjusting axis Z, for example a stop on the machine base 11.
  • the support bodies 68 abut against the support surfaces 81 and support the separation component 92 relative to the base component 91 in the direction of force PY.
  • the workpiece 90 can not escape. It is namely held by the support device 23.
  • the workpiece 90 is supported by the support 23.
  • the support projections 67 define a gap 69 into which a respective support element 35 together with its support drive 36 fits.
  • the support projections 67 and the support bodies 68 on the respective support member 35 resiliently supports the separation component 92 , pass by.
  • the support element 35 supports the separating component 92 in a spring-like manner centrally in the center or at least between the support surfaces 81 on a support surface 80. The main load or the essential support during the separation is thus provided by the separation support means 60.
  • the support element 35 acts in the sense of support.
  • the support surfaces 81 are provided in the region of screw holes 99, into which screws 82 can be screwed, with which the separation components 92 can be screwed to the base component 91.
  • a screwdriver 85 of the fracture separation device 10 screw screws 82 into the screw holes 99.
  • the support elements 95 remain in their support position, so that the separation components 92A-92F are held on the base component 91.
  • the screwing robot 85 can work with its tool arm 86 past the support elements 35 and the longitudinal member 41 into the region of the support surfaces 81 on which the inlet openings of the screw holes 99 are provided.
  • the screwing robot 85 can screw the screws 82 into the screw holes 99 in order to at least loosely fix the separating components 92 to the base component 91, so that an unambiguous assignment of the fracture separation surfaces 98 is maintained.
  • These have lends a unique topology, so that, so to speak, one separation component 92A can not be placed in the location of one of the other separation components 92F without loss of mounting accuracy. Namely, a separating component 92A-92F fits exactly to that mounting location of the base component 91 from which it has been separated.
  • the fracture separation operation of the fracture separation device 10 is further assisted by the already discussed expansion element support means 70.
  • the expansion element support device 70 serves to support the expansion element arrangement 50.
  • the expansion element support device 70 has support arms 97 which can engage a respective support element 35 in an intermediate space between the separation components 92 in order to support the expansion elements 52, 51 arranged on the support 54 ,
  • the support arms 51 have fork-like support projections 73, on which a receptacle 74 for the carrier 54 and the Spreizelementan extract 50 is present.
  • molding contours or rear grip contours 72 are provided on the support projections 73 into which the expansion elements 51, 52 can be hooked, so to speak.
  • the operation of hooking or engaging the spreader support means 70 by the spreader assembly 50, for example, as well as other control operations of the break separation apparatus 10, is controlled by a controller 14.
  • the control device 14 has a processor 15 which can execute program codes of a control program 17.
  • the control program 17 is stored, for example, in a memory of the control device 14.
  • the control device 14 has input means 18 as well as output means 19, for example keyboard, screen or the like.
  • a fracture separation process of a respective separation component 92A-92F proceeds as follows, for example: First of all, the carriage 20 positions the workpiece 90 in such a way that the separating component 92A-92F to be separated in each case is positioned in the region of the spreading element arrangement 50.
  • the carriage 63 moves the carriage 63 with the separation support means 60 and the spreading element support means 70, which is also arranged on the carriage 63, along the adjusting axis Y in the context of the feed movement VY forward to the workpiece 90 back.
  • the separating support device 60 has come into contact with the workpiece 90, in particular the respective separating component 92A-92F to be separated.
  • the actuator 55 of the Spreizelementan extract 50 based on an adjustment VZ2 and / or RZ2, ie forward or backward or both, with respect to the control axis Z2 engagement between on the one hand the Spreizelement support means 70 and on the other hand the Spreizelementan effetigan 50 ago, so that the Schugreifkontur or form-fitting contour 72 supports or holds the expansion element arrangement 50 stationary with respect to the separating component 92 to be separated in each case.
  • the spreading drive 56 is used and actuates the operating body 53, the wedge to move the spreader 52 away from the spreader 51 and thus, as it were, to peel off or separate the spreader component 92A-92F from the base component 91.
  • the carrier 54 can be disengaged from the expanding element supporting device 70.
  • the carriage 63 moves away from the workpiece 90 along the positioning axis Y when the expansion element support 70 and the expansion element assembly 50 are disengaged.
  • the carriage 20 positions the next separation component 92A-92F to be separated in the region of the spreader assembly 50, which is then separated from the base component 91 according to the above procedure.
  • the support member 35 remains in abutment with the separation component 92A-92F, even if, after separation of the separation component 92A-92F, the carriage 63 and thus the
  • Separation support means 60 and the expansion element support means 70 are moved away from the workpiece 90 away.
  • the control device 14 is connected via connections, not shown, for example, wireless connections and / or electrical lines, control lines or the like, with the components to be controlled, in particular the carriage drive 30, the actuator 55, the spreading drive 56 and preferably also the screwing robot 85 to the aforementioned Motion sequences and work processes are connected to control the aforementioned movements and work processes.
  • Separation support means 60 and the spreading element support means 70 are not on a common carriage 63, so a common adjusting device 75, are arranged but on separate adjustment devices. Furthermore, it represents an option that the separation support 60 and the expansion element support 70 are present. It is possible that only one of them exists.
  • a support element 35 not only supports a single support surface 80 on the separation component 92, but acts on a plurality of support surfaces.
  • FIG. 7 a pneumatic concept for the separation support device 60, in particular its activation by the control device 14, is explained in greater detail.
  • the control device 14 is connected via control lines (not shown) and / or via radio to valve drives 46A, 46B of the switching valve 46.
  • the switching valve 46 is, for example, a 5/3-way valve, which is adjustable between switching positions SR, SN and SF. In the switching position SN shown in Figure 7, the supply line 45 and a return line 1 10 with Vent lines E1 and E2 connected so that the support actuators 36 are so to speak pneumatically relieved, that is, that their drive body 131 are free to move.
  • the switching position SR is associated with an actuating movement from the support position S to the release position, i. in that a fluid line 1 10 is connected to a pressure line P providing compressed air. Compressed air with supply pressure is available at the pressure line P.
  • the vent lines E1 and E2 are provided for example with silencers, not shown.
  • the support drives 36 are present pneumatic drives.
  • the support drives 36 comprise a drive housing 130, in which a drive body 131, for example a piston, is movably mounted.
  • the drive body 131 divides a receiving chamber in the interior of the drive housing 130 into a return chamber 132 which is connected to the fluid line 110, and a spring chamber 133 which is connected to one of the compressed air lines 44, which are referred to below as supply lines 44A-44F.
  • the return chambers 132 of the support drives 36 are connected to the fluid line 110 via branch lines 110A-110F.
  • Each of the support elements 35 forms or each includes a pneumatic spring 48.
  • the pneumatic spring 48 is formed for example by the spring chamber 133 in conjunction with the drive body 131, on which a respective support body 38 is supported.
  • the support body 38 is arranged, for example, on an output 134 of a respective support drive 36, in particular a piston rod thereof.
  • the drive body 131 which could also be called a spring body in this case, is resiliently supported on the chambered fluid, the chambered compressed air.
  • the support members 35 can be adjusted away from the separating component 92.
  • the reverse direction i. when venting the return chamber 132 and ventilation of the spring chamber 133, the support elements 35 and consequently the support body 38 in the direction of the separating components 92 are pressure-loaded, so that the spring action occurs.
  • This spring action is advantageously controllable and / or regulated.
  • the supply line 45 i. between the switching valve 46 and the individual compressed air lines 44A-44F, a spring actuator is connected to a pneumatic pressure regulating valve 161.
  • the pneumatic pressure control valve 161 provides, for example, a constant or substantially constant pressure on the compressed air lines 44 and thus in the spring chambers 133.
  • the spring force of the pneumatic springs 48 is substantially constant.
  • the spring force increases with increasing spring travel, i. Deflection of the spring in its clamping position, on.
  • the support elements 35A-35F are preferably pneumatically decoupled or decoupled from each other by decoupling devices 140.
  • Each decoupling device 140 which may also be designed as a module, comprises a check valve 145, which in its blocking position blocks outflow of compressed air from the spring chamber 133, in a passage position, namely if supply pressure is present via the supply line 45 or compressed air lines 44, into the Fed spring chamber 133 can flow.
  • a respective check valve 145 is preferably a controllable check valve with a control port 146, which can be controlled via a control line 147 based on a control pressure.
  • the control pressure is from a Switching valve 148 is provided, which is connected to the control line 147.
  • SA switching position SA of the switching valve 146
  • the supply pressure P is switched to the control line 147, whereby the respective return valve 145, which is connected to the control line 147, is switched to its passage position, so that compressed air can escape from the spring chamber 133.
  • the compressed air can not escape directly from the spring chamber 133, but via a throttle 150.
  • the throttle 150 is antiparallel a check valve 151 connected such that compressed air flowing through a respective compressed air line 44A - 44F flow past the throttle 150 through the check valve 151 and the spring chamber 133 can ventilate.
  • the check valve 151 In the opposite direction, i. out of the spring chamber 133, however, the check valve 151 is in its blocking position, so that the air must flow through the throttle 150.
  • the support drives 36 may also be vented via a vent valve 141, which may form part of the respective decoupling device 140 or may be configured as a separate valve, which is connected to the compressed air connection of the return chamber 132.
  • the vent valve 141 can be manually adjusted by means of an actuating handle 142 in its passage position, so that air can flow out of the spring chamber 133 and the bleed valve 141 can flow through to escape to the atmosphere.
  • the spring adjusting device 160 and / or the pneumatic pressure regulating valve 161 is preferably adjustable, in particular by the control device 14.
  • the spring adjusting device 160 is preferably configured so that its spring force is adjustable, for example by means of a not shown
  • a control by the control device 14 is provided. This can set, for example via a control line 1 14, a desired pressure value of the pressure control valve 161. For example, during the fracture separation, this desired pressure value is, for example, higher or lower than during a subsequent processing of the workpiece 90, in particular when the screws 82 are screwed in.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bruchtrennvorrichtung (10) zum Bruchtrennen eines Werkstücks (90), insbesondere eines Motorbauteils oder eines Pleuels, mit einer Spreizelementanordnung (50) zur Anordnung in einer Ausnehmung (93) des Werkstücks (90) und einem Spreizantrieb (56) zum Betätigen mindestens eines Spreizelements der Spreizelementanordnung (50) in eine Spreizstellung zum Abtrennen einer Trennkomponente (92) des Werkstücks, insbesondere eines Lagerdeckels, von einer Basiskomponente (91) des Werkstücks, insbesondere einem Motorblock, mit einer Stützanordnung (34) zum Abstützen der Trennkomponente (92) in Richtung der Basiskomponente (91), sodass die Trennkomponente (92) an der Basiskomponente (91) gehalten ist. Bei der Bruchtrennvorrichtung (10) ist vorgesehen, dass die Stützanordnung (34) mindestens ein Stützelement (35) mit einer Federanordnung (37) zum nachgiebigen Abstützen der Trennkomponente (92) aufweist, wobei das mindestens eine Stützelement (35) die Trennkomponente (92) während des Abtrennens von der Basiskomponente (91) und nach dem Abtrennen von der Basiskomponente (91) abstützt.

Description

Bruchtrennvorrichtung und Bruchtrennverfahren
zum Bruchtrennen eines Werkstücks
Die Erfindung betrifft eine Bruchtrennvorrichtung zum Bruchtrennen eines Werkstücks, insbesondere eines Motorbauteils oder eines Pleuels, mit einer Spreizelementanordnung zur Anordnung in einer Ausnehmung des Werkstücks und einem Spreizantrieb zum Betätigen mindestens eines Spreizelements der Spreizelementanordnung in eine Spreizstellung zum Abtrennen einer Trennkomponente des Werkstücks, insbesondere eines Lagerdeckels, von einer Basiskomponente des Werkstücks, insbesondere einem Motorblock, mit einer Stützanordnung zum Abstützen der Trennkomponente in Richtung der Basiskomponente, sodass die Trennkomponente an der Basiskomponente gehalten ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Bruchtrennen eines Werkstücks.
Eine derartige Bruchtrennvorrichtung ist beispielsweise in EP 1 577 038 A1 erläutert. Die Stützanordnung hat eine Hauptabstützung sowie eine Hilfsabstützung, wobei die Hilfsabstützung während des Brechvorgang, also des Abtrennen der Trennkomponente von der Basiskomponente, von dem Werkstück entfernt wird. Die Hilfsabstützung kommt auch bei weiteren Bearbeitungsschritten immer wieder zum Einsatz, so zum Beispiel um eine Vorrichtung zum Fixieren der Trennkomponente relativ zu der Basiskomponente an das Werkstück zu positionieren. Das ist allerdings umständlich.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Bruchtrennvorrichtung bereitzustellen. Zur Lösung der Aufgabe ist bei einer Bruchtrennvorrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, dass die Stützanordnung mindestens ein Stützelement mit einer Federanordnung zum nachgiebigen Abstützen der Trennkomponente aufweist, wobei das mindestens eine Stützelement die Trennkomponente während des Abtrennens von der Basiskomponente und nach dem Abtrennen von der Basiskomponente abstützt.
Ferner ist zur Lösung der Aufgabe ein Verfahren gemäß einem unabhängigen Anspruch vorgesehen.
Zweckmäßigerweise stützt die Stützanordnung mit dem mindestens einen, eine Federanordnung aufweisenden Stützelement die Trennkomponente für mindestens einen weiteren Bearbeitungsschritt, beispielsweise ein Bohren, ein Ver- schrauben, ein insbesondere spanende Nachbearbeitung des Werkstücks oder dergleichen an der Basiskomponente ab. Insbesondere ist die Stützanordnung, insbesondere das mindestens eine Stützelement, so angeordnet, dass sie einen oder mehrere Bearbeitungsbereiche des Werkstücks für die Nachbearbeitung des Werkstücks oder allgemeiner gesagt für den mindestens einen weiteren Bearbeitungsschritt frei lässt. Die Stützanordnung, insbesondere das mindestens eine Stützelement, ist seitlich neben mindestens einem Arbeitsbereich, welcher für den weiteren Bearbeitungsschritt notwendig ist, angeordnet.
Es ist ein Grundgedanke der Erfindung, dass die Stützanordnung mit dem einen Stützelement oder mehreren Stützelementen federnd nachgiebig ist, sodass die Trennkomponente nicht sozusagen hart an der Basiskomponente gehalten wird, sondern mit einer gewissen Nachgiebigkeit. Somit kann außer der eigentlichen Abtrennung der Trennkomponente von der Basiskomponente auch eine weitere Bearbeitung oder ein weiterer Transport des bearbeiteten Werkstücks, wenn die Trennkomponente abgetrennt ist, stattfinden. Der Vorteil ergibt sich beispielsweise dadurch, dass sich beim Bruchtrennvorgang spezifische Topologien der Bruchtrennflächen ergeben, sodass Paarungen zueinander passender Bruchtrennflächen zwischen der Basiskomponente und der mindestens einen Trennkomponente ergeben. Die Trennkomponente passt sozusagen eindeutig an eine bestimmte Stelle der Basiskomponente. Durch die nachgiebige Abstützung der Trennkom- ponente bezüglich der Basiskomponente ist diese Zuordnung zueinander passender Bruchtrennflächen aufrechterhalten. So können beispielsweise nachfolgende Arbeitsschritte, insbesondere das Einschrauben von Schrauben zum Ver- schrauben der Trennkomponente mit der Basiskomponente, eine Nachbearbeitung von Bohrungen, die durch die Trennkomponente und die Basiskomponente verlaufen oder dergleichen, durchgeführt werden, ohne dass die Zuordnung von Trennkomponente zu Basiskomponente verloren geht oder die beiden Komponenten wieder einander zugeführt werden müssen, nachdem sie einmal schon getrennt waren.
Das mindestens eine Stützelement stützt die Trennkomponente vorteilhaft unmittelbar ab. Das mindestens eine Stützelement hat vorzugsweise eine Stützfläche für einen direkten Kontakt oder eine direkte Abstützung der Trennkomponente.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn mehrere Trennkomponenten von der Basiskomponente des Werkstücks abgetrennt werden, beispielsweise mehrere Lagerdeckel, dass diese Trennkomponenten von der Stützanordnung federnd nachgiebig am Basisteil bzw. der Basiskomponente gehalten werden.
Das Werkstück hat vorzugsweise mehrere in Reihe nebeneinander angeordnete Ausnehmungen. Die Ausnehmungen fluchten vorzugsweise miteinander. Die Ausnehmung oder die Ausnehmungen sind vorzugsweise Lageraufnahmen.
Das Werkstück ist vorzugsweise ein metallisches Werkstück, beispielsweise aus einem Eisenmetall, Alu oder dergleichen. Das Werkstück ist zweckmäßigerweise ein Motorbauteil.
Bei dem Motorbauteil handelt es sich vorzugsweise um einen Motorblock oder ein Kurbelgehäuse. Es ist aber auch möglich, dass das Motorbauteil beispielsweise ein Pleuel oder ein anderes Bauteil ist. Auch bei Pleueln ist es vorteilhaft, wenn ein Pleueldeckel eindeutig einem zu ihm passenden Pleuelfuß zugeordnet bleibt, indem die Stützanordnung den Pleueldeckel am Pleuelfuß nachgiebig hält, bei- spielsweise zum Einschrauben von den Pleueldeckel mit dem Pleuelfuß verbindenden Schrauben.
Insbesondere handelt es sich bei dem Werkstück vorzugsweise um ein Kurbelgehäuse. Die Ausnehmung oder die Anordnung von mehreren in Reihe nebeneinander angeordneten Ausnehmungen oder Lageraufnahmen dienen beispielsweise zur Aufnahme einer Kurbelwelle.
Bei der Federanordnung kann es sich beispielsweise um eine pneumatische Feder handeln. Die Federanordnung kann aber auch eine Schraubenfeder, eine Tellerfeder oder dergleichen andere Feder umfassen. Beispielsweise können auch Schenkelfedern vorgesehen sein, insbesondere wenn das Stützelement zu der Trennkomponente hin und von dieser weg schwenkbar gelagert ist. Auch Evolutfedern, Gummifedern, Gasdruckfedern oder Luftfedern sind ohne weiteres möglich. Selbstverständlich sind auch Kombinationen verschiedener Federarten möglich.
Die pneumatische Feder kann eine Ventilanordnung aufweisen, anhand derer eine Stützkraft oder Federkraft der pneumatischen Feder und somit des Stützelements einstellbar und/oder regelbar ist.
Prinzipiell möglich ist es, dass das mindestens eine Stützelement durch einen Be- diener in eine die Trennkomponente an der Basiskomponente des Werkstücks abstützende Stützstellung gebracht wird, beispielsweise durch ein Schwenken oder axiales Verschieben zu der Trennkomponente hin oder von dieser weg.
Bevorzugt ist jedoch ein Stützantrieb, der das mindestens eine Stützelement zwischen einer die Trennkomponente an der Basiskomponente abstützenden Stützstellung und einer die Trennkomponente gegenüber der Basiskomponente freigebenden Freigabesteilung verstellbar ist. In der Freigabesteilung ist beispielsweise die Trennkomponente von der Basiskomponente entfernbar, insbesondere zum Reinigen der Bruchtrennflächen oder dergleichen andere Bearbeitung. Bevorzugt umfasst der Stützantrieb die Federanordnung oder bildet die Federanordnung. Es ist auch möglich, dass die Federanordnung an dem Stützantrieb angeordnet ist. Beispielsweise können an dem Stützantrieb ein pneumatischer Puffer, ein Gummipuffer, eine Gasdruckfeder, eine Schraubenfeder oder dergleichen angeordnet sein.
Bevorzugt ist es, wenn der Stützantrieb ein pneumatischer Antrieb ist oder einen pneumatischen Antrieb aufweist. Der pneumatische Antrieb ist beispielsweise ein pneumatischer Arbeitszylinder oder dergleichen.
Der Stützantrieb kann beispielsweise ein elektrischer Antrieb sein, insbesondere ein Spindeltrieb oder dergleichen.
Wenn mehrere Stützantriebe vorhanden sind, beispielsweise mehrere elektrische Antriebe und/oder pneumatische Antriebe, sind diese zweckmäßigerweise simultan ansteuerbar, sodass sie das durch sie jeweils betätigte Stützelement simultan zwischen der Stützstellung und der Freigabestellung betätigen können. Die Stützantriebe können zum Beispiel eine insbesondere elektrische oder pneumatische Sammelleitung simultan angesteuert werden. Eine pneumatische Sammelleitung kann zudem einen individuellen Druckausgleich zwischen den Stützantrieb ermöglichen.
Es ist aber auch möglich, dass im Falle mehrerer Stützantriebe jeder Stützantrieb individuell ansteuerbar ist, sodass beispielsweise eine Stützkraft des einen
Stützantriebs größer als die Stützkraft eines anderen Stützantriebs ist. Beispielsweise können individuelle elektrische Ansteuerungen vorgesehen sein, wenn die Stützantriebe elektrische Antriebe sind. Bei pneumatischen Antrieben können diese über jeweils eine separate Steuerventile und/oder Regelventile und separate Druckluftleitungen individuell angesteuert werden.
Es ist auch möglich, dass mehrere pneumatische Federn an eine pneumatische Sammelleitung angeschlossen sind, sodass an Druckausgleich zwischen den pneumatischen Federn möglich ist. Bei mindestens zwei pneumatischen Komponenten, nämlich pneumatischen Federn und/oder pneumatischen Antrieben, die an eine Sammelleitung angeschlossen sind, kann aber auch eine pneumatische Entkopplung zwischen diesen pneumatischen Komponenten vorgesehen sein. So kann beispielsweise ein jeweiliger pneumatische Anschluss der pneumatischen Komponente anhand eines Rückschlagventils an die Sammelleitung angeschlossen sein, sodass bei einer Belastung der einen pneumatischen Komponente durch die Trennkomponente die andere pneumatische Komponente nicht pneumatisch beeinflusst wird.
Ein vorteilhaftes Konzept sieht vor, dass die Stützanordnung mindestens eine pneumatische Feder mit einer Federkammer aufweist, an der das mindestens eine Stützelement federnd nachgiebig abgestützt ist und in der Luft einkammerbar ist. Die Federkammer kann beispielsweise eine Kammer eines pneumatischen Zylinders oder eine sonstige Kavität sein, in der beispielsweise ein Kolben oder ein sonstiges Bauteil, welches das Stützelement oder einen Stützkörper trägt, aufgenommen ist, um Luft einzukammern.
Vorteilhaft ist vorgesehen, dass ein Rückschlagventil mit einem zum Entlüften der Federkammer vorgesehenen Auslass der Federkammer strömungsverbunden ist, wobei das Rückschlagventil in einer Sperrstellung ein Ausströmen von Luft aus der Federkammer verhindert und in einer Durchlassstellung ein Einströmen von Luft in die Federkammer ermöglicht. Anhand des Rückschlagventils ist beispielsweise eine pneumatische Entkopplung der Federkammer von einer weiteren pneumatischen Komponente, insbesondere einem weiteren Stützelement, möglich, wenn insbesondere eine Druckbelastung oder Stoßbelastung durch die Trennkomponente auf das Stützelement auftritt, wodurch die in der Federklammer eingeschlossene Luft komprimiert wird.
Das Rückschlagventil ist vorteilhaft ein insbesondere durch eine Steuerungseinrichtung der Bruchtrennvorrichtung steuerbares Rückschlagventil, welches eine Steueranschluss zum Verstellen seines Ventilglieds aus der Sperrstellung in die Durchlassstellung aufweist. Die Steuerungseinrichtung kann zur Ansteuerung mehrerer derartiger Rückschlagventile mit diesen strömungsverbunden oder steu- erverbunden sein. So kann beispielsweise eine pneumatische Steuerleitung mit Steueranschlüssen mehrerer Rückschlagventile verbunden sein. Die Ventilwirkung des steuerbaren Rückschlagventils kann so aufgehoben werden, beispielsweise um eine nachfolgend noch erläuterte Einstellung der pneumatischen Feder, insbesondere Druckregelung, zu ermöglichen.
Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Federanordnung eine Feder-Stelleinrichtung zum Einstellen und/oder Regeln einer Federkraft aufweist, mit der das mindestens eine Stützelement und/oder die Federanordnung als Ganzes die Trennkomponente abstützt. Die Feder-Stelleinrichtung kann beispielsweise eine mechanische Stellelement umfassen, mit dem eine Feder sozusagen vorgespannt wird.
Bevorzugt ist es, wenn die Feder-Stelleinrichtung mindestens ein pneumatisches Druck-Regelventil aufweist oder dadurch gebildet ist. Es können eines oder mehrere Druck-Regelventile vorgesehen sein. Beispielsweise kann mit einem derartigen Druck-Regelventil ein Druck, welcher in einer Federkammer eines pneumatischen Stützelements eingekammert ist, konstant oder im Wesentlichen konstant eingestellt oder geregelt werden, sodass die Federkraft dieses federnd nachgiebigen Stützelement im Wesentlichen konstant ist.
Es ist auch möglich, dass die Feder-Stelleinrichtung zum Einstellen der Federkraft auf mindestens zwei voneinander verschiedene Werte ausgestaltet ist. Diese beiden Werte können vorzugsweise konstante Werte sein. Beispielsweise ist die Federkraft mit einem ersten Wert oder eine erste Federkraft der Bruchtrennung zugeordnet, während eine Federkraft mit einem zweiten Wert oder zweite Federkraft nach dem Abtrennen der Trennkomponente von der Basiskomponente durch die Feder-Stelleinrichtung eingestellt wird. Die erste Federkraft kann größer oder kleiner als die zweite Federkraft sein.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn anhand der Feder-Stelleinrichtung die Federkraft des Stützelements oder der Federanordnung als Ganzes im Wesentlichen konstant oder konstant einstellbar ist. Wenn also dann eine Stoßbelastung von der Trennkomponente auf das Stützelement oder die Federanordnung auftritt, gibt das mindestens eine Stützelement oder die Federanordnung als Ganzes mit im Wesentlichen gleichmäßiger Federkraft nach.
Ein bevorzugtes Konzept sieht vor, dass die Feder-Stelleinrichtung zum Einstellen der Federkraft mindestens zweier federnd nachgiebiger Stützelementen, vorzugsweise aller federnd nachgiebiger Stützelementen, der Federanordnung ausgestaltet ist. Beispielsweise ist dies dadurch möglich, dass ein Druck-Regelventil mit mehreren pneumatischen Federn, die jeweils einem Stützelement zugeordnet sind, strömungsverbunden ist.
Bevorzugt ist es, wenn der Stützanordnung eine Abstützeinrichtung zum Abstützen des Werkstücks gegenüber liegt. Somit ist das Werkstück durch die Abstützeinrichtung gehalten, wenn die Stützanordnung mit dem mindestens einen federnd nachgiebigen Stützelement seine Stützkraft auf das Werkstück bzw. die Trennkomponente ausübt.
Beispielsweise kann die Abstützeinrichtung zum Abstützen des Werkstücks in einer Kraftrichtung quer und/oder entgegengesetzt zu einer Kraftbeaufschlagung durch das mindestens eine Stützelement der Stützanordnung ausgestaltet sein. So kann die Abstützeinrichtung beispielsweise das Werkstück von seiner Unterseite und/oder seiner Oberseite abstützen. Es ist auch möglich, dass die Abstützeinrichtung das Werkstück rückseitig abstützt. Weiterhin kann die Abstützeinrichtung das Werkstück zwischen der Oberseite und der Unterseite an einer Seitenfläche neben der Rückseite abstützen. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Abstützeinrichtung das Werkstück in mindestens zwei, vorzugsweise allen, Kraftrichtungen abstützt, die sich von der Kraftrichtung unterscheiden, mit denen die Stützanordnung mit dem mindestens einen federnd nachgiebigen Stützelement auf das Werkstück über die Trennkomponente einwirkt.
Beispielsweise kann die Abstützeinrichtung einen oder mehrere Stützsäulen, Spannpratzen oder Haltepratzen, Stützzylinder oder Stützfüße oder dergleichen aufweisen. Die Abstützeinrichtung kann beispielsweise mindestens ein ortsfestes Widerlager umfassen, an das das Werkstück angelegt werden kann. Es ist auch möglich die Abstützeinrichtung eine Spanneinrichtung zum Spannen des Werkstücks aufweist oder bildet.
Bevorzugt ist es, wenn die Bruchtrennvorrichtung einen Schlitten oder eine Kassette zum Transportieren des Werkstücks aufweist, wobei die Stützanordnung an dem Schlitten oder der Kassette angeordnet ist. Somit kann das Werkstück mit dem Schlitten oder der Kassette transportiert und/oder positioniert werden. Beispielsweise kann das Werkstück relativ zu der Spreizelementanordnung anhand des Schlittens oder der Kassette positioniert werden. Weiterhin ist es möglich, dass Werkstück anhand des Schlittens oder der Kassette zu weiteren Bearbeitungsstationen, beispielsweise zum Reinigen der Bruchtrennflächen zwischen Basiskomponente und Trennkomponente, zum Einschrauben von Schrauben in das Werkstück, zur Nachbearbeitung oder Herstellung von Bohrungen oder dergleichen positioniert oder gefördert werden.
Bevorzugt ist es, wenn die bereits erläuterte Abstützeinrichtung an dem Schlitten oder der Kassette angeordnet ist.
Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass die Spreizelementanordnung, insbesondere mindestens zwei Spreizelemente, an einem langgestreckten, insbesondere lanzenartigen, Träger angeordnet ist. Der Träger kann beispielsweise ortsfest angeordnet sein oder relativ zu dem Werkstück verstellbar sein.
Zur Betätigung der Spreizelementanordnung, insbesondere mindestens eines Spreizelements, ist zweckmäßigerweise ein Betätigungskörper, insbesondere ein Keilkörper, vorgesehen. Der Keilkörper oder Betätigungskeil ist beispielsweise an dem lanzenartigen Träger linear beweglich gelagert. Zwischen dem Betätigungskörper und mindestens einem Spreizelement ist zweckmäßigerweise ein Keilgetriebe vorgesehen.
Bei der Bruchtrennvorrichtung ist es zweckmäßig, dass sie Stellmittel, insbesondere mindestens einen Schlitten, zu einer Relativverstellung des Trägers und des Werkstücks entlang einer Stellachse aufweist, sodass die Spreizelementanord- nung bezüglich der Ausnehmung, insbesondere sequenziell bezüglich einer ersten von der Basiskomponente abzutrennenden Trennkomponente und mindestens einer zweiten von der Basiskomponente abzutrennenden Trennkomponente, positionierbar ist. Auf diesem Wege kann die Spreizelementanordnung in der Ausnehmung oder in mehreren, in Reihenrichtung nebeneinander angeordneten Ausnehmungen, positioniert werden. Es ist möglich, dass sowohl der Träger als auch das Werkstück jeweils verstellbar bezüglich der Stellachse gelagert sind. Dies ist auch beim in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel der Fall. Es ist aber auch möglich, dass nur der Träger oder nur das Werkstück bezüglich der Stellachse verstellbar bzw. positionierbar sind.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Bruchtrennvorrichtung mindestens eine Spreizelement-Stützeinrichtung zum Stützen der Spreizelementanordnung beim Abtrennen der Trennkomponente von der Basiskomponente des Werkstücks aufweist, wobei die Spreizelement-Stützeinrichtung und das mindestens eine federnd nachgiebige Stützelement so angeordnet und ausgestaltet sind, dass während des Abtrennens der Trennkomponente gleichzeitig die Spreizelement-Stützeinrichtung mit der Spreizelementanordnung und das mindestens eine Stützelement der Stützanordnung mit der Trennkomponente in Eingriff sind. Die Spreizelement-Stützeinrichtung stützt also die Spreizelementanordnung während des Abtrennens der Trennkomponente ab, während gleichzeitig die federnd nachgiebige Stützanordnung bzw. das mindestens eine federnd nachgiebige Stützelement auf die Trennkomponente im Sinne eines Haltens oder Stützens an der Basiskomponente zusätzlich stützt.
Die Spreizelement-Stützeinrichtung weist zweckmäßigerweise gabelartig angeordnete Stützvorsprünge auf, zwischen denen die Spreizelemente gehalten sind. Beispielsweise greift der bereits erwähnte Träger, an dem die Spreizelemente angeordnet sind, zwischen die Stützvorsprünge ein. Die Stützvorsprünge sind beispielsweise an einem Stützarm der Spreizelement-Stützeinrichtung vorgesehen. An den Stützvorsprüngen sind beispielsweise Hintergreifkonturen oder sonstige Formschlusskonturen, Hakenkonturen oder dergleichen vorhanden, an denen eines oder beide der Spreizelemente einhakbar ist.
Wird der mindestens eine Stützarm der Spreizelement-Stützeinrichtung quer zur Längserstreckung des Trägers der Spreizelementanordnung zu dem Träger hin und von diesem weg verstellt. Durch eine Vor- und Zurückbewegung des Trägers entlang seiner Längserstreckung und somit quer zu dem Stützarm der Spreizelement-Stützeinrichtung wird die Spreizelementanordnung mit dem Stützarm der Spreizelement-Stützeinrichtung in Eingriff gebracht, beispielsweise verhakt, in Hintergriff gebracht oder dergleichen, sodass die Spreizelemente, jedenfalls mindestens eines davon, mit der Spreizelement-Stützeinrichtung in Eingriff und durch diese abgestützt sind bzw. ist.
Die Spreizelement-Stützeinrichtung weist zweckmäßigerweise Stützarme auf, zwischen denen das mindestens eine Stützelement während des Abtrennens der Trennkomponente von der Basiskomponente angeordnet ist. Das Konzept kann auch vorsehen, dass die Spreizelement-Stützeinrichtung nur einen einzigen Stützarm aufweist, neben dem das mindestens eine Stützelement während des Abtrennens der Trennkomponente angeordnet ist. Beispielsweise können die Stützarme an dem mindestens einen Stützelement vorbei zu dem Träger der Schaltelement Anordnung vorstehen und diesen abstützen.
Ein bevorzugtes Konzept sieht vor, dass die Spreizelement-Stützeinrichtung an einer Versteileinrichtung, beispielsweise einem Schlitten, zu einem Verstellen zu der Spreizelementanordnung hin und von dieser weg angeordnet ist. Der Schlitten ist zweckmäßigerweise an einer Führungsanordnung, zum Beispiel anhand von Schienen, linear verschieblich gelagert. Für den Schlitten ist zweckmäßigerweise ein Schlittenantrieb vorgesehen. Beispielsweise ist der Schlitten quer, insbesondere rechtwinkelig quer zur Längsachse des Trägers, an welchem die Spreizelementanordnung angeordnet ist, verstellbar gelagert. Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass die Bruchtrennvorrichtung eine
Trenn-Stützeinrichtung zum Abstützen der Trennkomponente zusätzlich zu dem mindestens einen federnd nachgiebigen Stützelement aufweist, wobei die
Trenn-Stützeinrichtung und das mindestens eine Stützelement die Trennkomponente während des Abtrennens von der Basiskomponente gemeinsam abstützen. Anders als die federnd nachgiebige Stützanordnung ist die Trenn-Stützeinrichtung vorzugsweise zu einem festen, im Wesentlichen nicht nachgiebigen, lediglich das Abtrennen der Trennkomponente ermöglichenden Stützen ausgestaltet. Bevorzugt hat die Trenn-Stützeinrichtung mehrere, insbesondere zwei, Stützkörper oder Stützvorsprünge, die seitlich neben dem mindestens einen federnd nachgiebigen Stützelement an der Trennkomponente im Sinne eines Abstützens angreifen. Bevorzugt ist es, wenn die Trenn-Stützeinrichtung im Bereich von Bohrungen, die durch die Trennkomponente und die Basiskomponente verlaufen, die Trennkomponente abstützen oder zu einem derartigen Abstützen ausgestaltet und angeordnet sind.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Trenn-Stützeinrichtung mindestens zwei Stützkörper zum Abstützen der Trennkomponente aufweist, wobei das mindestens eine federnd nachgiebige Stützelement während des Abtrennens der Trennkomponente von der Basiskomponente zwischen den Stützkörpern angeordnet ist. Das mindestens eine Stützelement steht also den Stützkörpern nicht im Weg oder ist neben den Stützkörpern angeordnet. Prinzipiell möglich ist es, dass die
Trenn-Stützeinrichtung nur einen einzigen Stützkörper aufweist, wobei das mindestens eine federnd nachgiebige Stützelement neben dem Stützkörper während des Abtrennvorgangs der Trennkomponente an dieser anliegt.
Vorteilhaft ist vorgesehen, die Trenn-Stützeinrichtung an einer Versteileinrichtung, insbesondere einem Schlitten, zu einem Verstellen zu der Trennkomponente hin und von dieser weg angeordnet ist.
Vorteilhaft ist es, wenn während des Abtrennen der Trennkomponente von der Basiskomponente sowohl die Trenn-Stützeinrichtung als auch die Spreizelement-Stützeinrichtung gleichzeitig in Eingriff mit der Trennkomponente bzw. den Spreizelementen sind, während zugleich noch das mindestens eine federnd nachgiebige Stützelement die Trennkomponente abstützt.
Dieses Konzept ist insbesondere dann leicht realisierbar, wenn an der Versteileinrichtung, zum Beispiel dem Schlitten, sowohl die Trenn-Stützeinrichtung als auch die Spreizelement-Stützeinrichtung angeordnet sind und somit simultan in Eingriff bzw. außer Eingriff mit der Trennkomponente bzw. der Spreizelementanordnung bringbar sind.
Aus den obigen Ausführungen wird deutlich, dass es vorteilhaft ist, wenn das mindestens eine federnd nachgiebige Stützelement die Trennkomponente seitlich neben einer Bearbeitungsfläche oder Stützfläche abstützt, sodass die Bearbeitungsfläche für mindestens einen weiteren Bearbeitungsschritt, insbesondere zum Einschrauben einer die Trennkomponente an der Basiskomponente haltenden Schraube in das Werkstück oder die Stützfläche zum Abstützen der Trennkomponente durch eine nicht nachgiebige Trenn-Stützeinrichtung, frei bleibt.
Das erfindungsgemäße Konzept eignet sich zum Abtrennen nur einer einzigen Trennkomponente, bevorzugt aber auch zu mehreren, insbesondere sequenziell von der Basiskomponente abzutrennenden Trennkomponenten. So können beispielsweise mehrere Lagerdeckel simultan oder nacheinander entsprechend dem erfindungsgemäßen Konzept von der Basiskomponente, beispielsweise einem Motorblock oder einem Kurbelgehäuse, abgetrennt werden, wobei die federnd nachgiebige Stützanordnung die Trennkomponenten bezüglich der Basiskomponente in Lage hält.
So ist beispielsweise vorgesehen, dass die Stützanordnung mehrere in einer Reihenrichtung nebeneinander angeordnete Stützelemente zum Abstützen jeweils einer Trennkomponente aufweist.
Bei mehreren, beispielsweise zwei, abzutrennenden Trennkomponenten ist es vorteilhaft, wenn die elastisch nachgiebig haltenden Stützelemente der Stützanordnung mindestens zwei, vorzugsweise mehrere oder alle Trennkomponenten so lange an der Basiskomponente halten, bis mindestens zwei, vorzugsweise meh- rere oder alle Trennkomponenten von der Basiskomponente durch die Spreizelementanordnung abgetrennt sind. Die Spreizelementanordnung trennt zweckmäßigerweise alle Trennkomponenten gleichzeitig oder eine Trennkomponente nach der anderen ab, während die Stützanordnung die Stützelemente an der Basiskomponente hält. Wenn mehrere oder alle Trennkomponenten von der Basiskomponente abgetrennt sind, können diese beispielsweise von der Basiskomponente anhand eines Handlingroboters oder dergleichen abgenommen werden o- der noch an der Basiskomponente durch die Stützanordnung gehalten werden, z.B. um nachbearbeitet werden und/oder um mit der Basiskomponente verschraubt werden oder dergleichen.
An dieser Stelle sei erwähnt, dass zum Abstützen einer Trennkomponente nur ein einziges federnd nachgiebiges Stützelement oder auch mehrere federnd nachgiebige Stützelemente, zum Beispiel zwei Stützelemente, vorgesehen sein können.
Die Stützelemente sind vorteilhaft an einem sich entlang der Reihenrichtung erstreckenden, insbesondere balkenartigen, Längsträger angeordnet sind, neben dem seitlich mindestens ein Arbeitsraum frei bleibt. Der Arbeitsraum ist beispielsweise für eine Trenn-Stützeinrichtung zum Abstützen der Trennkomponente zusätzlich zu dem mindestens einen federnd nachgiebigen Stützelement und/oder für eine Spreizelement-Stützeinrichtung zum Stützen der Spreizelementanordnung während des Abtrennens der Trennkomponente frei. Zweckmäßigerweise sind seitlich neben der mindestens eine Stützelement bzw. der Reihenanordnung der mehreren Stützelemente mindestens zwei Arbeitsräume frei, an denen beispielsweise die bereits erwähnten Stützvorsprünge der Spreizelement-Stützeinrichtung oder die Stützkörper der Trenn-Stützeinrichtung an dem jeweiligen Spreizelement vorbei in Eingriff mit der Spreizelementanordnung bzw. der Trennkomponente bringbar sind.
Zwei oder mehrere oder insbesondere alle der federnd nachgiebigen Stützelemente umfassenden vorteilhaft eine pneumatische Feder. Die pneumatischen Federn sind vorteilhaft an eine pneumatische Sammelleitung angeschlossen. Die erfindungsgemäße Bruchtrennvorrichtung bildet vorzugsweise einen Bestandteil einer Werkzeugmaschine oder eines Bearbeitungszentrums oder beidem. Das Bearbeitungszentrum oder die Werkzeugmaschine kann beispielsweise auch eine Laseranordnung zur Herstellung von Laserkerben an den Werkstücken oder Motorbauteilen oder dergleichen umfassen
Bevorzugt umfasst die Bruchtrennvorrichtung eine Werkstück-Fördereinrichtung, zum Beispiel einen Rundtisch, ein Kettenförderer oder dergleichen, zum Vorfördern der Motorbauteile zu der Bruchtrennvorrichtung hin oder von dieser weg oder beidem. Allerdings kann die Erfindung auch vorsehen, dass die Bruchtrennvorrichtung für einen manuellen Werkstückwechsel ausgestaltet ist.
Die Bruchtrennvorrichtung umfasst zweckmäßigerweise mindestens eine Reinigungsstation zum Reinigen der Bruchtrennflächen zwischen der Basiskomponente und der Trennkomponente und/oder mindestens eine Schraubstation zum Anschrauben der Trennkomponente an der Basiskomponente.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass an oder neben der Bruchtrennvorrichtung mindestens ein Schraubroboter zum Einschrauben mindestens einer Schraube in das Werkstück angeordnet ist, wobei mit der mindestens einen Schraube die Trennkomponente mit der Basiskomponente verschraubbar ist. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Schraubvorgang durch den Schraubroboter stattfindet, während die Stützanordnung die mindestens eine Trennkomponente oder die Trennkomponenten federnd nachgiebig an der Basiskomponente hält.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Schrägansicht von oben auf eine Bruchtrennvorrichtung, die in
Figur 2 von der Seite dargestellt ist, wobei eine Trenn-Stützeinrichtung erkennbar ist, Figur 3 ein Detail D1 aus Figur 2
Figur 4 eine weitere Seitenansicht entsprechend etwa Figur 2 der Bruchtrennvorrichtung, von der in
Figur 5 Detail D2 dargestellt ist
Figur 6 die Bruchtrennvorrichtung etwa in der perspektivischen Ansicht entsprechend Figur 1 , wobei eine Spreizelementanordnung und deren Träger aus Gründen der Vereinfachung nicht dargestellt sind, und
Figur 7 die Trenn-Stützeinrichtung der Bruchtrennvorrichtung gemäß
stehender Figuren mit einer pneumatischen Ansteuerung.
In Figur 1 ist eine Bruchtrennvorrichtung 10 perspektivisch schräg von oben dargestellt, mit der von einem Werkstück 90, vorliegend einem Kurbelwellengehäuse oder Motorblock, Trennkomponenten abgetrennt werden können. Der Motorblock als solches wird nachfolgend als Basiskomponente 91 bezeichnet, von dem mehrere Trennkomponenten 92A-92F in Gestalt von Lagerdeckeln abgetrennt werden. Die Trennkomponenten 92 und die Basiskomponente 91 begrenzen jeweils gemeinsam Ausnehmungen 93, bei denen es sich vorzugsweise um Lagerbohrungen handelt. In den Ausnehmungen 93 ist z.B. eine Kurbelwelle (nicht dargestellt) drehbar gelagert anordenbar. Um die Kurbelwelle in die Ausnehmungen 93 einzubringen, müssen die Trennkomponenten 92, die Lagerdeckel, von der Basiskomponente 91 , sozusagen dem Motorblock oder Kurbelwellengehäuse, getrennt werden. Dazu eignet sich die Bruchtrennvorrichtung 10 in optimaler Weise. Die Bruchtrennvorrichtung 10 ermöglicht eine schnelle und effiziente Bearbeitung des Werkstücks 90, wobei auch weitere Arbeitsschritte, beispielsweise ein Freiblasen von Bruchtrennflächen 98 zwischen den Trennkomponenten 92 und der Basiskomponente 91 sowie ein Anbringen von Schrauben 82 zur Verbindung der Trennkomponenten 92 mit der Basiskomponente 91 erleichtert ist.
An einer Maschinenbasis 1 1 der Bruchtrennvorrichtung 10 ist eine Führungsanordnung 12 mit Schienen 13 angeordnet, an der ein Schlitten 20 entlang einer Stellachse Z1 verschieblich gelagert ist. Der Schlitten 20 weist eine Schlittenbasis 21 auf, an der Führungselemente 22, beispielsweise Läufer, Gleitelemente oder dergleichen, zum Führen an den Schienen 13 angeordnet sind. Die Führungselemente 22 können auch beispielsweise Rollen umfassen.
Der Schlitten 20 dient zum Halten und Transportieren sowie Positionieren des Werkstücks 90 in Bezug auf eine Spreizelementanordnung 50. Der Schlitten 20 ist beispielsweise durch einen Schlittenantrieb 30 entlang der Stellachse Z1 antriebbar, so dass er zu der Spreizelementanordnung 50 hin bzw. von dieser weg verfahren werden kann.
Das Werkstück 90 ist an dem Schlitten 20 anhand einer Abstützeinrichtung 23 ortsfest gehalten. Die Abstützeinrichtung 23 weist beispielsweise eine Stütze 24 oder mehrere Stützen 24 zur Abstützung einer Unterseite 97 des Werkstücks 90 auf. Das Werkstück 90 kann also mit seiner Unterseite 97 auf die Stützen 24 aufgesetzt werden. Weitere Stützen oder Stützflächen sind hier nicht im Einzelnen erläutert, beispielsweise eine Abstützung im Bereich der Ausnehmungen 93 des Werkstücks 90.
Die Abstützeinrichtung 23 stützt das Werkstück 90 auch an seiner Rückseite 94 ab, wofür Rückseitenstützelemente 25 vorgesehen sind. Die Rückseitenstützele- mente 25 tragen weiterhin Seitenstützelemente 29, mit denen Seitenflächen 100 des Werkstücks 90 abstützbar sind. Die Seitenflächen 100 verlaufen quer zur Stellachse Z1 . Die Rückseite 94 verläuft parallel zur Stellachse Z1 . Auch die Unterseite 97 sowie eine Oberseite 96 des Werkstücks 90 verlaufen im Wesentlichen oder exakt parallel zur Stellachse Z1 . Darauf kommt es allerdings nicht an. Vorteilhaft ist jedenfalls, dass das Werkstück 90 in Bezug auf die Stellachse Z1 an einander entgegengesetzten Seiten durch jeweils ein Seitenstützelement 23 an den Seitenflächen 100 abgestützt ist, so dass es in Bezug auf die Stellachse Z1 unverschieblich auf der Schlittenbasis 21 bzw. dem Schlitten 20 gelagert ist. Auch quer zur Stellachse ist das Werkstück 90 auf dem Schlitten 20 durch die Abstützeinrichtung 23 ortsfest gehalten, nämlich in Bezug auf eine Y-Achse, die orthogonal zur Stellachse Z1 verläuft, durch die Rückseitenstützelemente 25, die die Rückseite 24 abstützen, so dass eine auf eine Vorderseite und somit entgegengesetzt zur Rückseite 94 auf das Werkstück 90 einwirkende Kraft durch die Rück- seitenstützelemente 25 abgestützt ist. Das Werkstück 90 liegt an Stützflächen 26 der Rückseitenstützelemente 25 an.
Weiterhin ist das Werkstück 90 oberseitig, nämlich an seiner Oberseite 96 abgestützt durch ein Oberseitenstützelement 27. Dieses steht nach oben vor die Schlittenbasis 21 vor und hat einen zum Werkstück 90 vorstehenden Haltearm 28, den man auch als Spannarm oder Spannpratze bezeichnen könnte.
Mithin ist das Werkstück 90 also in drei Dimensionen bzw. in drei zueinander rechtwinkeligen Achsrichtungen einschließlich einer zur Stellachse Z1 parallelen Achsrichtung abgestützt mit Ausnahme einer Kraftrichtung Y, die senkrecht auf die Vorderseite 95 des Werkstücks 90 einwirkt und/oder quer, insbesondere rechtwinkelig quer, zur Stellachse Z1 verläuft. Zu einer in dieser Richtung wirkenden Abstützung ist die nachfolgend erläuterte Stützanordnung 94 vorgesehen und ausgestaltet.
Die Stützanordnung 34 umfasst mehrere, beispielsweise sieben, Stützelemente 35. Jeder Trennkomponente 92A-92F ist jeweils ein Stützelement 35 zugeordnet, welches die jeweiligen Trennkomponente 92, also die Trennkomponenten
92A-92F, an der Basiskomponente 91 hält. In Figur 7 sind die Stützelemente 35 entsprechend ihrer Zuordnung zu den Trennkomponenten 92A-92F als Stützelemente 35A-35F bezeichnet.
Die Stützelemente 35 sind mit jeweils einem Stützantrieb 36 zwischen einer (in der Zeichnung dargestellten) Stützstellung, in der Stützkörper 38 an den Trennkomponenten bzw. Lagerdeckeln 92 anliegen, und einer von den Trennkomponenten 92 entfernten Freigabestellung durch Stützantriebe 36 verstellbar. In der Freigabestellung können die von der Basiskomponente 91 abgetrennten Trennkomponenten 92 von der Basiskomponente 91 entfernt werden, beispielsweise für eine Weiterbearbeitung oder dergleichen. Die Stützelemente 35 drücken jedoch die Trennkomponenten 92 nicht unnachgiebig oder fest an die Basiskomponente 91 an, sondern nachgiebig. Hierfür sind Federanordnungen 37 bei jedem der Stützelemente 35 vorgesehen. Die Federanordnung 37 wird durch den jeweiligen Stützantrieb 36 bereitgestellt, bei dem es sich um einen pneumatischen Antrieb handelt.
Alternativ oder ergänzend zum Stützantrieb 36 könnte aber auch eine separate Federanordnung 137 vorgesehen sein, beispielsweise mit einer oder mehreren Schraubenfedern, Tellerfedern oder dergleichen, die bei einem jeweiligen Stützelement 35 die Trennkomponente 92 an der Basiskomponente 91 hält.
Beispielsweise sind die Stützantriebe 36 anhand von Druckluftleitungen 44 an eine Versorgungsleitung 45 angeschlossen, in die anhand eines Schaltventils 46 aus einer nicht dargestellten Druckluftversorgung Druckluft einströmen kann. Wenn in der Versorgungsleitung 45 entsprechend Druck ansteht, werden die Stützkörper 38 durch die Stützantriebe 36 zu den Trennkomponenten 92 hin und somit in die Stützstellung angetrieben. Allerdings ist das eingekammerte Fluid bzw. die einge- kammerte Luft in den Stützantrieben 36 nachgiebig, so dass eine gewisse Beweglichkeit der Trennkomponenten 92 relativ zur Basiskomponente 91 selbst dann gegeben ist, wenn die Stützantriebe 36 die Stützstellung einnehmen.
Die Stützantriebe 36 und die Stützelemente 35 dementsprechend sind an einer Halterung 39 gehalten. Die Halterung 39 umfasst ein Gestell 40. Beispielsweise umfasst die Halterung 39 einen Längsträger 41 , an dem die Stützelemente 35 gehalten sind. Der Längsträger ist beispielsweise im Querschnitt T-förmig. An dem Längsträger 41 können beispielsweise Durchtrittsöffnungen oder sonstige Aufnahmen für die Stützelemente 35 bzw. die Stützantriebe 36 vorgesehen sein. Die Stützkörper 38 stehen zum Werkstück 90 bzw. zur Abstützeinrichtung 23 vor den Längsträger 40 vor. Druckluftanschlüsse für die Druckluftleitungen 44 stehen an einer von der Abstützeinrichtung 23 abgewandten Seite vor den Längsträger 41 vor oder sind dort vorgesehen. Der Längsträger 41 ist an Stützen 42, die beispielsweise vertikal verlaufen gehalten. Die Stützen 42 sind an Halteschenkeln 43 gehalten, die ihrerseits wiederum mit der Schlittenbasis 21 verbunden sind, beispielsweise verschraubt, verschweißt oder dergleichen. Mithin steht also das Gestell 40 vor die Schlittenbasis 21 nach oben vor, so dass die Stützelemente 35 an der Vorderseite 95 des Werkstücks 90 platziert sind.
Allerdings ist neben den Stützelementen 35 bzw. neben dem Längsträger 41 noch jeweils genügend Platz und Arbeitsraum vorhanden, um weitere Stütz- und Fixiermaßnahmen zu realisieren, was bei der Bearbeitung des Werkstücks 90 vorteilhaft ist.
Die Spreizelementanordnung 50 ist an einem lanzenartigen Träger 54 angeordnet. Der Träger 54 erstreckt sich parallel zur Stellachse Z1 . Der Träger 54 ist entlang einer Stellachse Z2 durch einen Stellantrieb 55 linear verstellbar, nämlich in einer Vorschubrichtung VZ2 zu dem Schlitten 20 hin und in einer Rückwärtsbewegung RZ2 von dem Schlitten 20 weg. Durch diese Positionierbewegung können Spreizelemente 51 , 52 der Spreizelementanordnung 50 relativ zu den Ausnehmungen 93 des Werkstücks 90 positioniert werden. Allerdings ist der Stellhub bzw. der Verstellweg des Trägers 54 beim Ausführungsbeispiel verhältnismäßig kurz. Die wesentliche Positionierung der Ausnehmung 93 bzw. der Trennkomponenten 92A-92F relativ zum Träger 54 bzw. zu der Spreizelementanordnung 50 wird durch den Schlittenantrieb 30 bzw. die Positionierung des Schlittens 20 geleistet. Die bereits erläuterte Stellbewegung des Stellantriebs 55 für den Träger 54 ist im Wesentlichen dazu gedacht, die Spreizelementanordnung 50 sozusagen fein zu positionieren bzw. in Bezug auf eine noch zu erläuternde Spreizelement-Stützeinrichtung 70 zu positionieren. Denkbar wäre aber auch eine Anordnung, bei der der Verstellweg des Trägers 54 zur Positionierung der Spreizelementanordnung 50 relativ zu sämtlichen der Trennkomponenten 92A-92F ausgestaltet ist, was aber in der Zeichnung nicht dargestellt ist.
Am Träger 54 ist ein Betätigungskörper 53, beispielsweise ein Keilkörper, parallel zur Stellachse Z2 gelagert. Der Betätigungskörper 53 kann an dem Träger 54 ent- lang der Stellachse Z1 durch einen Spreizantrieb 56 linear verstellt werden, wodurch er das Spreizelement 52 relativ zum Spreizelement 51 verlagert im Sinne einer Aufweitung der Ausnehmung 93, was den Brechvorgang bzw. das Abtrennen der Trennkomponente 92 von der Basiskomponente 91 auslöst.
Das Abtrennen der Trennkomponenten 92A-92F verläuft sequenziell, also nacheinander, wobei der Schlitten 20 das Werkstück 90 Schritt für Schritt näher zum Träger 54 verstellt, wodurch der Träger 54 immer weiter in die Anordnung der Ausnehmungen 93 bzw. in das Werkstück 90 eindringt. Somit sind die Spreizelemente 51 , 52 nacheinander in den Ausnehmungen bei den Trennkomponenten 92A, 92B, 92C, 92D, 92E und 92F positioniert, um diese von der Basiskomponente 91 abzutrennen.
Zuvor (in der Zeichnung nicht dargestellt) sind zweckmäßigerweise im Bereich der Bruchtrennflächen 98 Kerben oder sonstige Anriss-Elemente im Bereich der Ausnehmungen 93 angebracht worden, um den Bruchtrennvorgang zu erleichtern und/oder gezielt einzuleiten.
Während des Bruchtrennvorgangs bzw. während des Abtrennens der Trennkomponenten 92 von der Basiskomponente 91 ist eine Trenn-Stützeinrichtung 60 im Einsatz. Die Trenn-Stützeinrichtung 60 ist an einer Führungsanordnung 61 entlang einer Stellachse Y verstellbar. Eine Führungsanordnung 61 an der Maschinenbasis 1 1 ermöglicht eine lineare Verstellbarkeit eines Schlittens 63, der an Schienen 62 der Führungsanordnung 61 entlang der Stellachse Y verstellbar gelagert ist. An dem Schlitten 63 ist die Trenn-Stützeinrichtung 60 angeordnet. Die
Trenn-Stützeinrichtung 60 umfasst Stützvorsprünge 67, an deren Vorderseiten bzw. freien Endbereichen Stützkörper 68 vorgesehen sind, die an Stützflächen 81 der Trennkomponenten 92 im Sinne einer Abstützung der Trennkomponente 92 zu der Basiskomponente 91 hin wirken. Der Schlitten 63 schlägt mit einem Anschlag 65 an einem bezüglich der Stellachse Z ortsfesten Anschlag 66 an, beispielsweise einem Anschlag an der Maschinenbasis 1 1 . In dieser Anschlagposition liegen die Stützkörper 68 an den Stützflächen 81 an und stützen die Trennkomponente 92 relativ zur Basiskomponente 91 in der Kraftrichtung PY ab. Nach hinten, zur Rückseite 94 hin, kann das Werkstück 90 nicht ausweichen. Es wird nämlich durch die Abstützeinrichtung 23 festgehalten.
In Richtung der Stellachse Y und/oder der Stellachse Z1 ist das Werkstück 90 durch die Abstützung 23 abgestützt.
Die Stützvorsprünge 67 begrenzen einen Zwischenraum 69, in den ein jeweiliges Stützelement 35 samt dessen Stützantrieb 36 hineinpasst. Wenn also der Schlitten 63 entlang der Stellachse Y zum Werkstück 90 vorgefahren wird, so dass die Trenn-Stützeinrichtung 60 die jeweils abzutrennende Trennkomponente 92 abstützt, werden die Stützvorsprünge 67 und die Stützkörper 68 an dem jeweiligen Stützelement 35, das die Trennkomponente 92 federnd nachgiebig stützt, vorbei verfahren. Das Stützelement 35 stützt dabei die Trennkomponente 92 zentral mittig oder jedenfalls zwischen den Stützflächen 81 an einer Stützfläche 80 federnd nachgiebig ab. Die Hauptlast bzw. die wesentliche Abstützung während des Abtrennens wird also von der Trenn-Stützeinrichtung 60 geleistet. Zudem wirkt das Stützelement 35 im Sinne einer Unterstützung.
Die Stützflächen 81 sind im Bereich von Schraubbohrungen 99 vorgesehen, in die Schrauben 82 einschraubbar sind, mit denen die Trennkomponenten 92 an der Basiskomponente 91 verschraubbar sind. Wenn also die Stützkörper 68 bzw. die Trenn-Stützeinrichtung 60 aus der in den Figuren 2 und 3 dargestellten Stützstellung S in Richtung einer vom Werkstück 90 entfernten Freigabestellung verfahren sind, kann ein Schraubroboter 85 der Bruchtrennvorrichtung 10 Schrauben 82 in die Schraubbohrungen 99 einschrauben. Dabei bleiben die Stützelemente 95 in ihrer Stützstellung, so dass die Trennkomponenten 92A-92F an der Basiskomponente 91 gehalten sind. Der Schraubroboter 85 kann mit seinem Werkzeugarm 86 an den Stützelementen 35 und dem Längsträger 41 vorbei in den Bereich der Stützflächen 81 arbeiten, an denen die Eintrittsöffnungen der Schraubbohrungen 99 vorgesehen sind. Mit einem Schraubwerkzeug 87 kann der Schraubroboter 85 die Schrauben 82 in die Schraubbohrungen 99 einschrauben, um die Trennkomponenten 92 zumindest lose an der Basiskomponente 91 zu fixieren, so dass eine eindeutige Zuordnung der Bruchtrennflächen 98 erhalten bleibt. Diese haben näm- lieh eine eindeutige Topologie, so dass sozusagen die eine Trennkomponente 92A nicht an dem Platz einer der anderen Trennkomponenten 92F ohne Verlust der Montagegenauigkeit angeordnet werden kann. Es passt nämlich eine Trennkomponente 92A-92F jeweils genau an denjenigen Montageort der Basiskomponente 91 , von dem sie abgetrennt worden ist.
Der Bruchtrennvorgang der Bruchtrennvorrichtung 10 wird weiterhin durch die bereits angesprochene Spreizelement-Stützeinrichtung 70 unterstützt. Die Spreizelement-Stützeinrichtung 70 dient zum Abstützen der Spreizelementanordnung 50. Die Spreizelement-Stützeinrichtung 70 weist Stützarme 97 auf, die an einem jeweiligen Stützelement 35 vorbei in einen Zwischenraum zwischen den Trennkomponenten 92 eingreifen können, um die am Träger 54 angeordneten Spreizelemente 52, 51 abzustützen. Die Stützarme 51 haben gabelartige Stützvorsprünge 73, an denen eine Aufnahme 74 für den Träger 54 bzw. die Spreizelementanordnung 50 vorhanden ist. Beispielsweise sind Formschusskonturen oder Hintergreif-Konturen 72 an den Stützvorsprüngen 73 vorgesehen, in die die Spreizelemente 51 , 52 sozusagen eingehakt werden können.
Der Vorgang des Einhakens bzw. des Eingreifens der Spreizelement-Stützeinrichtung 70 durch die Spreizelementanordnung 50 wird beispielsweise ebenso wie weitere Steuerungsabläufe der Bruchtrennvorrichtung 10 durch eine Steuerungseinrichtung 14 gesteuert. Die Steuerungseinrichtung 14 weist einen Prozessor 15 auf, der Programmcodes eines Steuerungsprogramms 17 ausführen kann. Das Steuerungsprogramm 17 ist beispielsweise in einem Speicher der Steuerungseinrichtung 14 gespeichert. Die Steuerungseinrichtung 14 weist Eingabemittel 18 sowie Ausgabemittel 19, beispielsweise Tastatur, Bildschirm o- der dergleichen, auf.
Ein Bruchtrennvorgang einer jeweiligen Trennkomponente 92A-92F verläuft beispielsweise wie folgt: Zunächst positioniert der Schlitten 20 das Werkstück 90 derart, dass die jeweils abzutrennende Trennkomponente 92A-92F in den Bereich der Spreizelementan- ordnung 50 positioniert ist.
Dann fährt der Schlitten 63 mit der Trenn-Stützeinrichtung 60 sowie der Spreizelement-Stützeinrichtung 70, die ebenfalls am Schlitten 63 angeordnet ist, entlang der Stellachse Y im Rahmen der Vorschubbewegung VY nach vorn zum Werkstück 90 hin. Dadurch gelang die Trenn-Stützeinrichtung 60 in Anlage mit dem Werkstück 90, insbesondere der jeweiligen abzutrennenden Trennkomponente 92A-92F.
Anschließend stellt der Stellantrieb 55 der Spreizelementanordnung 50 anhand einer Verstellbewegung VZ2 und/oder RZ2, also vorwärts oder rückwärts oder beides, bezüglich der Stellachse Z2 den Eingriff zwischen einerseits der Spreizelement-Stützeinrichtung 70 und andererseits der Spreizelementanordnung 50 her, so dass die Hintergreifkontur oder Formschlusskontur 72 die Spreizelementanordnung 50 in Bezug auf die jeweils abzutrennende Trennkomponente 92 ortsfest stützt oder hält. Sodann kommt der Spreizantrieb 56 zum Einsatz und betätigt den Betätigungskörper 53, den Keil, um das Spreizelement 52 vom Spreizelement 51 weg zu bewegen und damit die Trennkomponente 92A-92F von der Basiskomponente 91 sozusagen abzusprengen oder abzutrennen.
Dann kann durch eine Vorschubbewegung oder Rückwärtsbewegung VZ2 oder RZ2 oder beides der Träger 54 außer Eingriff mit der Spreizelement-Stützeinrichtung 70 gebracht werden.
Der Schlitten 63 fährt entlang der Stellachse Y vom Werkstück 90 weg, wenn die Spreizelement-Stützeinrichtung 70 und die Spreizelementanordnung 50 außer Eingriff sind.
Schließlich positioniert der Schlitten 20 die nächste abzutrennende Trennkomponente 92A-92F im Bereich der Spreizelementanordnung 50, welches entsprechend des obigen Ablaufes dann von der Basiskomponente 91 abgetrennt wird. Bei allen vorgenannten Vorgängen bleibt das Stützelement 35 in Anlage mit der Trennkomponente 92A-92F, auch dann, wenn nach dem Abtrennen bzw. Abtrennen der Trennkomponente 92A-92F der Schlitten 63 und somit die
Trenn-Stützeinrichtung 60 und die Spreizelement-Stützeinrichtung 70 vom Werkstück 90 weg gefahren werden.
Die Steuerungseinrichtung 14 ist über nicht dargestellte Verbindungen, beispielsweise drahtlose Verbindungen und/oder elektrische Leitungen, Steuerleitungen oder dergleichen, mit den anzusteuernden Komponenten, insbesondere dem Schlittenantrieb 30, dem Stellantrieb 55, dem Spreizantrieb 56 und vorzugsweise auch dem Schraubroboter 85 verbunden, um die vorgenannten Bewegungsabläufe und Arbeitsabläufe verbunden, um die vorgenannten Bewegungsabläufe und Arbeitsabläufe zu steuern.
Ohne weiteres denkbar wäre eine Ausführungsform, bei der die
Trenn-Stützeinrichtung 60 und die Spreizelement-Stützeinrichtung 70 nicht an einem gemeinsamen Schlitten 63, also einer gemeinsamen Versteileinrichtung 75, angeordnet sind sondern an voneinander separaten Versteileinrichtungen. Weiterhin stellt es eine Option dar, dass die Trennstützeinrichtung 60 und die Spreizelement-Stützeinrichtung 70 vorhanden sind. Es ist möglich, dass nur eine davon vorhanden ist.
Denkbar wäre es weiterhin, dass ein Stützelement 35 nicht nur eine einzige Stützfläche 80 an der Trennkomponente 92 abstützt, sondern auf mehrere Stützflächen einwirkt.
In Figur 7 ist ein pneumatisches Konzept für die Trenn-Stützeinrichtung 60, insbesondere deren Ansteuerung durch die Steuerungseinrichtung 14, näher erläutert. Die Steuerungseinrichtung 14 ist über nicht dargestellte Steuerleitungen und/oder über Funk mit Ventilantrieben 46A, 46B des Schaltventils 46 verbunden. Das Schaltventil 46 ist beispielsweise ein 5/3-Wegeventil, das zwischen Schaltstellungen SR, SN und SF verstellbar ist. In der in Figur 7 dargestellten Schaltstellung SN sind die Versorgungsleitung 45 sowie eine Rückstellleitung 1 10 mit Entlüftungsleitungen E1 und E2 verbunden, so dass die Stützantriebe 36 sozusagen pneumatisch entlastet sind, d.h. dass ihre Antriebskörper 131 frei beweglich sind.
Die Schaltstellung SR ist einer Stellbewegung aus der Stützstellung S in die Freigabestellung zugeordnet, d.h. dass eine Fluidleitung 1 10 mit einer Druckluft bereitstellenden Druckleitung P verbunden ist. An der Druckleitung P steht Druckluft mit Versorgungsdruck bereit. Die Entlüftungsleitungen E1 und E2 sind beispielsweise mit nicht dargestellten Schalldämpfern versehen.
Die Stützantriebe 36 sind vorliegend pneumatische Antriebe. Die Stützantriebe 36 umfassen ein Antriebsgehäuse 130, in welchem ein Antriebskörper 131 , beispielsweise ein Kolben, beweglich gelagert ist. Der Antriebskörper 131 unterteilt eine Aufnahmekammer im Innern des Antriebsgehäuses 130 in eine Rückstellkammer 132, welche mit der Fluidleitung 1 10 verbunden ist, und eine Federkammer 133, welche mit jeweils einer der Druckluftleitungen 44 verbunden ist, die nachfolgend als Versorgungsleitungen 44A - 44F bezeichnet sind. Die Rückstellkammern 132 der Stützantriebe 36 sind über Zweigleitungen 1 10A - 1 10F an die Fluidleitung 1 10 angeschlossen.
In der Darstellung gemäß Figur 7 sind lediglich drei Stützelemente 35A, 35E und 35F dargestellt, die den Trennkomponenten 92A, 92E und 92F zugeordnet sind. Die den weiteren Trennkomponenten 92B, 92C zugeordneten Stützelemente 35 sind aus Gründen der Vereinfachung nicht dargestellt.
Jedes der Stützelemente 35 bildet oder umfasst jeweils eine pneumatische Feder 48. Die pneumatische Feder 48 wird beispielsweise durch die Federkammer 133 in Verbindung mit dem Antriebskörper 131 gebildet, an dem sich ein jeweiliger Stützkörper 38 abstützt. Der Stützkörper 38 ist beispielsweise an einem Abtrieb 134 eines jeweiligen Stützantriebs 36, insbesondere einer Kolbenstange desselben, angeordnet. Wenn in der Federkammer 133 Druckluft eingekammert ist, stützt sich der Antriebskörper 131 , den man in diesem Fall auch als Federkörper bezeichnen könnte, federnd an dem eingekammerten Fluid, der eingekammerten Druckluft, ab.
Durch Druckbeaufschlagung der Rückstellkammer 132 über die Fluidleitung 1 10 und gleichzeitige Entlüftung der Druckluftleitungen 44, wenn das Schaltventil 46 die Schaltstellung SR einnimmt, können die Stützelemente 35 von der Trennkomponente 92 weg verstellt werden. In umgekehrter Richtung, d.h. bei Entlüftung der Rückstellkammer 132 und Belüftung der Federkammer 133, werden die Stützelemente 35 und mithin die Stützkörper 38 in Richtung der Trennkomponenten 92 druckbelastet, so dass die Federwirkung eintritt.
Diese Federwirkung ist vorteilhaft steuerbar und/oder regelbar. Dazu ist in die Versorgungsleitung 45, d.h. zwischen das Schaltventil 46 und die einzelnen Druckluftleitungen 44A - 44F eine Feder-Stelleinrichtung mit einem pneumatischen Druck-Regelventil 161 geschaltet. Das pneumatische Druckregelventil 161 sorgt beispielsweise für einen konstanten oder im Wesentlichen konstanten Druck an den Druckluftleitungen 44 und somit in den Federkammern 133. Dadurch ist die Federkraft der pneumatischen Federn 48 im Wesentlichen konstant. Bei einer Feder in der Art der Federanordnung 137 hingegen steigt die Federkraft mit zunehmendem Federweg, d.h. Auslenkung der Feder in ihre Spannstellung, an.
Die Stützelemente 35A - 35F sind vorzugsweise durch Entkopplungseinrichtungen 140 pneumatisch voneinander entkoppelt oder entkoppelbar. Jede Entkopplungseinrichtung 140, die auch als Modul ausgestaltet sein kann, umfasst ein Rückschlagventil 145, welches in seiner Sperrstellung ein Ausströmen von Druckluft aus der Federkammer 133 sperrt, in einer Durchlassstellung, wenn nämlich Versorgungsdruck über die Versorgungsleitung 45 bzw. Druckluftleitungen 44 ansteht, in die Federkammer 133 einströmen lässt.
Ein jeweiliges Rückschlagventil 145 ist vorzugsweise ein steuerbares Rückschlagventil mit einem Steueranschluss 146, der über eine Steuerleitung 147 anhand eines Steuerdrucks ansteuerbar ist. Der Steuerdruck wird von einem Schaltventil 148 bereitgestellt, welches mit der Steuerleitung 147 verbunden ist. In einer Schaltstellung SA des Schaltventils 146 wird der Versorgungsdruck P auf die Steuerleitung 147 geschaltet, wodurch das jeweilige Rückstellventil 145, welches an die Steuerleitung 147 angeschlossen ist, in seine Durchlassstellung geschaltet wird, so dass Druckluft aus der Federkammer 133 entweichen kann.
Die Druckluft kann jedoch aus der Federkammer 133 nicht unmittelbar, sondern über eine Drossel 150 entweichen. Der Drossel 150 ist antiparallel ein Rückschlagventil 151 geschaltet derart, dass über eine jeweilige Druckluftleitung 44A - 44F strömende Druckluft an der Drossel 150 vorbei das Rückschlagventil 151 durchströmen und die Federkammer 133 belüften kann. In Gegenrichtung, d.h. aus der Federkammer 133 heraus, ist das Rückschlagventil 151 jedoch in seiner Sperrstellung, so dass die Luft über die Drossel 150 strömen muss.
Die Stützantriebe 36 können zudem noch über ein Entlüftungsventil 141 , das einen Teil der jeweiligen Entkopplungseinrichtung 140 bilden kann oder auch als davon separates Ventil ausgestaltet sein kann, entlüftet werden, welches an den Druckluftanschluss der Rückstellkammer 132 angeschlossen ist. Das Entlüftungsventil 141 kann anhand einer Betätigungshandhabe 142 manuell in seine Durchlassstellung verstellt werden, so dass Luft aus der Federkammer 133 ausströmen und das Entlüftungsventil 141 durchströmen kann, um in die Atmosphäre zu entweichen.
Die Feder-Stelleinrichtung 160 und/oder das pneumatische Druckregelventil 161 ist vorzugsweise einstellbar, insbesondere durch die Steuerungseinrichtung 14. Die Feder-Stelleinrichtung 160 ist vorzugsweise dazu ausgestaltet, das ihre Federkraft einstellbar ist, beispielsweise anhand eines nicht dargestellten
Hand-Einstellelements. Bevorzugt ist jedoch eine Ansteuerung durch die Steuerungseinrichtung 14 vorgesehen. Diese kann beispielsweise über eine Steuerleitung 1 14 einen Druck-Soll-Wert des Druck-Regelventils 161 einstellen. Dieser Druck-Soll-Wert ist beispielsweise während der Bruchtrennung beispielsweise höher oder niedriger als bei einer anschließenden Bearbeitung des Werkstücks 90, insbesondere beim Einschrauben der Schrauben 82.

Claims

Ansprüche
1 . Bruchtrennvorrichtung zum Bruchtrennen eines Werkstücks (90), insbesondere eines Motorbauteils oder eines Pleuels, mit einer Spreizelementanordnung (50) zur Anordnung in einer Ausnehmung (93) des Werkstücks (90) und einem Spreizantrieb (56) zum Betätigen mindestens eines Spreizelements (52) der Spreizelementanordnung (50) in eine Spreizstellung zum Abtrennen einer Trennkomponente (92) des Werkstücks (90), insbesondere eines Lagerdeckels, von einer Basiskomponente (91 ) des Werkstücks (90), insbesondere einem Motorblock, mit einer Stützanordnung (34) zum Abstützen der Trennkomponente (92) in Richtung der Basiskomponente (91 ), sodass die Trennkomponente (92) an der Basiskomponente (91 ) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützanordnung (34) mindestens ein Stützelement (35) mit einer Federanordnung (37) zum nachgiebigen Abstützen der Trennkomponente (92) aufweist, wobei das mindestens eine Stützelement (35) die Trennkomponente (92) während des Abtrennens von der Basiskomponente (91 ) und nach dem Abtrennen von der Basiskomponente (91 ) abstützt.
2. Bruchtrennvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Federanordnung (37) eine pneumatische Feder (48) und/oder eine Schraubenfeder und/oder Tellerfeder umfasst oder dadurch gebildet ist.
3. Bruchtrennvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Stützelement (35) durch einen Stützantrieb (36) zwischen einer die Trennkomponente (92) an der Basiskomponente (91 ) abstützenden Stützstellung und einer die Trennkomponente (92) gegenüber der Basiskomponente (91 ) freigebenden Freigabestellung verstellbar ist.
4. Bruchtrennvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützantrieb (36) die Federanordnung (37) umfasst oder bildet oder dass die Federanordnung (37) an dem Stützantrieb (36) angeordnet ist.
5. Bruchtrennvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützantrieb (36) ein pneumatischer Antrieb ist oder einen pneumatischen Antrieb aufweist.
6. Bruchtrennvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützanordnung (34) mindestens eine pneumatische Feder (48) mit einer Federkammer (133) aufweist, an der das mindestens eine Stützelement (35) federnd nachgiebig (35) abgestützt ist und in der Luft einkam- merbar ist.
7. Bruchtrennvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rückschlagventil (145) mit einem zum Entlüften der Federkammer (133) vorgesehenen Auslass der Federkammer (133) strömungsverbunden ist, wobei das Rückschlagventil (145) in einer Sperrstellung ein Ausströmen von Luft aus der Federkammer (133) verhindert und in einer Durchlassstellung ein Einströmen von Luft in die Federkammer (133) ermöglicht.
8. Bruchtrennvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (145) ein insbesondere durch eine Steuerungseinrichtung (14) der Bruchtrennvorrichtung steuerbares Rückschlagventil (145) ist, welches eine Steueranschluss (146) zum Verstellen seines Ventilglieds aus der Sperrstellung in die Durchlassstellung aufweist.
9. Bruchtrennvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federanordnung (37) eine Feder-Stelleinrichtung (160) zum Einstellen und/oder Regeln einer Federkraft aufweist, mit der das mindestens eine Stützelement (35) und/oder die Federanordnung (37) als Ganzes die Trennkomponente (92) abstützt.
10. Bruchtrennvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder-Stelleinrichtung (160) mindestens ein pneumatisches Druck-Regelventil (161 ) aufweist oder dadurch gebildet ist.
1 1 . Bruchtrennvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft anhand der Feder-Stelleinrichtung (160) zumindest im Wesentlichen konstant oder konstant einstellbar ist.
12. Bruchtrennvorrichtung nach Anspruch 9, 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft anhand der Feder-Stelleinrichtung (160) auf mindestens zwei voneinander verschiedene Werte einstellbar ist, von denen vorteilhaft der eine Federkraft-Wert dem Abtrennen der Trennkomponente von der Basiskomponente und der andere Federkraft-Wert einem Halten der Trennkomponente an der Basiskomponente nach dem Abtrennen oder vor dem Abtrennen der Basiskomponente zugeordnet ist.
13. Bruchtrennvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder-Stelleinrichtung (160) zum Einstellen der Federkraft mindestens zweier federnd nachgiebiger Stützelementen (35), vorzugsweise aller federnd nachgiebiger Stützelementen (35), der Federanordnung (37) ausgestaltet und/oder angeordnet ist.
14. Bruchtrennvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine der Stützanordnung (34) gegenüberliegende Abstützeinrichtung (23) zum Abstützen des Werkstücks (90) aufweist.
15. Bruchtrennvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützeinrichtung (23) eine Spanneinrichtung zum Spannen des Werkstücks (90) aufweist oder bildet
16. Bruchtrennvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützeinrichtung (23) zum Abstützen des Werkstücks (90) in einer Kraftrichtung quer und/oder entgegengesetzt zu einer Kraftbeaufschlagung durch das mindestens eine Stützelement (35) der Stützanordnung (34) ausgestaltet ist.
17. Bruchtrennvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Schlitten (20) oder eine Kassette zum Transportieren des Werkstücks (90) aufweist, wobei die Stützanordnung (34) an dem Schlitten (20) oder der Kassette angeordnet ist.
18. Bruchtrennvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizelementanordnung (50) an einem langgestreckten, insbesondere lanzenartigen, Träger (54) angeordnet ist, und sie Stellmittel, insbesondere mindestens einen Schlitten (20), zu einer Relativverstellung des Trägers (54) und des Werkstücks (90) entlang einer Stellachse aufweist, sodass die Spreizelementanordnung (50) bezüglich der Ausnehmung (93), insbesondere sequenziell bezüglich einer ersten von der Basiskomponente (91 ) abzutrennenden Trennkomponente (92) und mindestens einer zweiten von der Basiskomponente (91 ) abzutrennenden Trennkomponente (92), positionierbar ist.
19. Bruchtrennvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Spreizelement-Stützeinrichtung (70) zum Stützen der Spreizelementanordnung (50) beim Abtrennen der Trennkomponente (92) von der Basiskomponente (91 ) des Werkstücks (90) aufweist, wobei die Spreizelement-Stützeinrichtung (70) und das mindestens eine federnd nachgiebige Stützelement (35) so angeordnet und ausgestaltet sind, dass während des Abtrennens der Trennkomponente (92) gleichzeitig die Spreizelement-Stützeinrichtung (70) mit der Spreizelementanordnung (50) und das mindestens eine Stützelement (35) der Stützanordnung (34) mit der Trennkomponente (92) in Eingriff sind.
20. Bruchtrennvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizelement-Stützeinrichtung (70) mindestens einen Stützarm (71 ) aufweist, neben dem das mindestens eine Stützelement (35) während des Abtrennen der Trennkomponente (92) von der Basiskomponente (91 ) angeordnet ist.
21 . Bruchtrennvorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizelement-Stützeinrichtung (70) Stützarme (71 ) aufweist, zwischen denen das mindestens eine Stützelement (35) während des Abtrennens der Trennkomponente (92) von der Basiskomponente (91 ) angeordnet ist.
22. Bruchtrennvorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizelement-Stützeinrichtung (70) an einer Versteileinrichtung (75), insbesondere einem Schlitten (63), zu einem Verstellen zu der Spreizelementanordnung (50) hin und von dieser weg angeordnet ist.
23. Bruchtrennvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Trenn-Stützeinrichtung (60) zum Abstützen der Trennkomponente (92) zusätzlich zu dem mindestens einen federnd nachgiebigen Stützelement (35) aufweist, wobei die Trenn-Stützeinrichtung (60) und das mindestens eine Stützelement (35) die Trennkomponente (92) während des Abtrennens von der Basiskomponente (91 ) gemeinsam abstützen.
24. Bruchtrennvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenn-Stützeinrichtung (60) mindestens zwei Stützkörper (68) zum Abstützen der Trennkomponente (92) aufweist, wobei das mindestens eine federnd nachgiebige Stützelement (35) während des Abtrennens der Trennkomponente (92) von der Basiskomponente (91 ) zwischen den Stützkörpern (68) angeordnet ist.
25. Bruchtrennvorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenn-Stützeinrichtung (60) an einer Versteileinrichtung (75), insbesondere einem Schlitten (63), zu einem Verstellen zu der Trennkomponente (92) hin und von dieser weg angeordnet ist.
26. Bruchtrennvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine federnd nachgiebige Stützelement (35) die Trennkomponente (92) seitlich neben einer Bearbeitungsfläche oder Stützfläche (81 ) abstützt, sodass die Bearbeitungsfläche für mindestens einen weiteren Bearbeitungsschritt, insbesondere zum Einschrauben einer die Trennkomponente (92) an der Basiskomponente (91 ) haltenden Schraube in das Werkstück (90) oder die Stützfläche (81 ) zum Abstützen der Trennkomponente (92) durch eine nicht nachgiebige Trenn-Stützeinrichtung (60), frei bleibt.
27. Bruchtrennvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützanordnung (34) mehrere in einer Reihenrichtung nebeneinander angeordnete Stützelemente (35) zum Abstützen jeweils einer Trennkomponente (92) aufweist.
28. Bruchtrennvorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (35) an einem sich entlang der Reihenrichtung erstreckenden, insbesondere balkenartigen, Längsträger (41 ) angeordnet sind, neben dem seitlich mindestens ein Arbeitsraum, insbesondere für eine Trenn-Stützeinrichtung (60) zum Abstützen der Trennkomponente (92) zusätzlich zu dem mindestens einen federnd nachgiebigen Stützelement (35) und/oder für eine Spreizelement-Stützeinrichtung (70) zum Stützen der Spreizelementanordnung (50) während des Abtrennen der Trennkomponente (92), frei bleibt.
29. Bruchtrennvorrichtung nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der federnd nachgiebigen Stützelemente (35) eine pneumatische Feder umfassen, wobei die pneumatischen Federn (48) an eine pneumatische Sammelleitung angeschlossen sind.
30. Bruchtrennvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Stützelement (35) mindestens eine Stützfläche oder einen Stützkörper (38) zur unmittelbaren Abstützung der Trennkomponente (92) aufweist.
31 . Verfahren zum Bruchtrennen eines Werkstücks (90), insbesondere eines Motorbauteils oder eines Pleuels, mit den Schritten:
- Anordnung einer Spreizelementanordnung (50) einer Bruchtrennvorrichtung in einer Ausnehmung (93) des Werkstücks (90)
- Betätigen mindestens eines Spreizelements (52) der Spreizelementanordnung (50) durch einen Spreizantrieb (56) in eine Spreizstellung zum Abtrennen einer Trennkomponente (92) des Werkstücks (90), insbesondere eines Lagerdeckels, von einer Basiskomponente (91 ) des Werkstücks (90), insbesondere einem Motorblock, und - Abstützen der Trennkomponente (92) in Richtung der Basiskomponente (91 ) durch eine Stützanordnung (34), sodass die Trennkomponente (92) an der Basiskomponente (91 ) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Stützelement (35) der Stützanordnung (34) mit einer Federanordnung (37) die Trennkomponente (92) während des Abtrennens von der Basiskomponente (91 ) und nach dem Abtrennen von der Basiskomponente (91 ) nachgiebig abstützt.
32. Verfahren nach Anspruch 31 , gekennzeichnet durch relatives Positionieren, insbesondere sequenzielles relatives Positionieren, der Spreizelementanordnung (50) und des Werkstücks (90) entlang einer Stellachse bezüglich einer ersten von der Basiskomponente (91 ) abzutrennenden Trennkomponente (92A) und mindestens einer zweiten von der Basiskomponente (91 ) abzutrennenden Trennkomponente (92B), wobei die Stützanordnung (34) die Trennkomponenten (92) anhand jeweils eine Federanordnung (37) aufweisender Stützelemente (35) abstützt.
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