Schnellwechselsvstem, sowie Verwendung

Die Erfindung betrifft ein Schnellwechselsystem umfassend mindestens ein Aufnah meteil und mindestens ein Wechselwerkzeug, wobei das Aufnahmeteil mindestens ei ne Aufnahmeöffnung zur Aufnahme je eines Wechselwerkzeugs aufweist. Die Erfin dung betrifft weiterhin einen Rundschalttisch mit einem Schnellwechselsystem und dessen Verwendung.

Schnellwechselsysteme der eingangs genannten Art sind beispielsweise aus der DE 103 04 507 D1 bekannt. Das dort beschriebene Werkzeugwechselsystem ist zur lösbaren Kopplung von Werkzeugen an Handhabungsgeräten vorgesehen. Dabei sind ein Wechselkopf, ein Wechseladapter und Verriegelungsmittel zur Verriegelung des Wechselkopfs mit dem Wechseladapter vorhanden. Die Verriegelungsmittel umfassen ein elastisch verformbares Betätigungsorgan, das in verriegeltem Zustand Verriege lungsglieder derart federnd vorgespannt beaufschlagt, dass die Verriegelungsglieder in ihrer jeweiligen Verriegelungslage gehalten werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein alternatives Schnellwechselsystem be reitzustellen, das wenig Bauraum benötigt. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ei nen Einsatzort und eine Verwendung für ein solches Schnellwechselsystem anzuge ben.

Die Aufgabe wird für das Schnellwechselsystem umfassend mindestens ein Aufnah meteil und mindestens ein Wechselwerkzeug gelöst, indem

- das Aufnahmeteil mindestens eine Aufnahmeöffnung zur Aufnahme je eines Wech selwerkzeugs aufweist, wobei

mindestens ein Kugeldruckstück zur temporären Fixierung des Wechselwerkzeugs am Aufnahmeteil vorgesehen ist, wobei das Kugeldruckstück eine einseitig geschlossene Hülse umfasst, in welcher eine gefedert gelagerte Druckkugel angeordnet ist, und wo bei die Druckkugel in eine Kugelaufnahmeöffnung am Wechselwerkzeug manuell ein rastbar und wieder ausrastbar ist. Das Schnellwechselsystem ist besonders platzsparend einsetzbar und es kann ohne Einsatz eines weiteren Werkzeuges eingesetzt werden. Das manuelle Einrasten und Ausrasten des Wechselwerkzeuges ist möglich, da die Haltekräfte zwischen Wech selwerkzug und Aufnahmeteil in einem manuell handhabbaren Rahmen gehalten wer den können. So sind Maschinen mit derartigen Schnellwechselsystemen schnell um rüstbar und benötigen einen geringen Personalaufwand.

Unter einer Kugelaufnahmeöffnung wird dabei beispielsweise eine Aussparung, ein Sackloch, ein Ausschnitt, eine durchgehende Bohrung, ein Einschnitt, eine Nut und dergleichen verstanden, die so dimensioniert ist, dass ein Einrasten einer korrespon dierend dazu angeordneten Druckkugel möglich ist.

Insbesondere weist die einseitig geschlossene Hülse des Kugeldruckstücks eine Symmetrieachse S auf, wobei die Druckkugel entlang der Symmetrieachse S ver schieblich ist, und wobei die Kugelaufnahmeöffnung eine Mittelachse M aufweist, die in einem eingerasteten Zustand von Aufnahmeteil und Wechselwerkzeug parallel zur Symmetrieachse S verläuft. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des er findungsgemäßen Schnellwechselsystems verlaufen die Symmetrieachse S und die Mittelachse M im eingerasteten Zustand in einem Abstand A von 1 bis 3,5 mm paral lel. Über eine Einstellung des Abstandes A der Symmetrieachse S und der Mittelach se M im eingerasteten Zustand lassen sich die Haltekräfte senkrecht zur Federwir kung zwischen Wechselwerkzeug und dem Aufnahmeteil auf ein optimal handhabba res Maß einstellen. Je kleiner der Abstand A, desto geringer ist die Haltekraft. Dabei können Haltekräfte im Bereich von 5 bis 50 N eingestellt werden.

Die einseitig geschlossene Hülse des Kugeldruckstücks ist dabei im Bereich ihrer of fenen Seite so dimensioniert, dass die Druckkugel sicher in der Hülse gehalten wird.

Das Aufnahmeteil und das Wechselwerkzeug sind bevorzugt derart verrastbar, dass das Wechselwerkzeug in einer Einrastrichtung, welche senkrecht zu der Symmetrie achse S verläuft, in die Aufnahmeöffnung einschiebbar ist.

Dabei hat es sich bewährt, wenn am Wechselwerkzeug mindestens ein Wechselwerk zeug-Anschlag ausgebildet sind, der eine Festlegung der vertikalen Position des Wechselwerkzeugs in der Aufnahmeöffnung ermöglicht. Bevorzugt sind zwei Wech selwerkzeug-Anschläge vorgesehen, die ein Wandern des Wechselwerkzeugs in der Aufnahmeöffnung zuverlässig verhindern.

Die Kugelaufnahmeöffnung weist bevorzugt einen Kontaktbereich auf, welcher im ein gerasteten Zustand die Druckkugel berührt, wobei der Kontaktbereich mit einem Kan tenbruch, auch Fase genannt, versehen ist. Dabei hat sich ein Kantenbruch im Be reich von 0,2 bis 0,4 mm bewährt. Der Kantenbruch gibt dabei die Länge der Strecke zwischen jeder der beiden gebildeten Fasenkanten und der ursprünglich vorhandenen (und beim Einbringen der Fase entfernten) Kante der Kugelaufnahmeöffnung an.

Vorzugsweise ist weiterhin mindestens ein Zentrierstift am Aufnahmeteil vorhanden, welcher in eine Zentrieröffnung am Wechselwerkzeug einbringbar ist. Alternativ ist mindestens ein Zentrierstift am Wechselwerkzeug vorhanden, welcher in eine

Zentrieröffnung am Aufnahmeteil einbringbar ist. Dies verhindert ein Verdrehen des Aufnahmeteils relativ zum Wechselwerkzeug und fixiert das Wechselwerkzeug zuver lässig in der gewünschten Einbaulage.

Die Aufgabe wird weiterhin gelöst, indem ein Rundschalttisch umfassend mindestens ein erfindungsgemäßes Schnellwechselsystem, insbesondere mindestens zwei erfin dungsgemäße Schnellwechselsysteme, bereitgestellt wird.

Insbesondere hat sich eine Verwendung des erfindungsgemäßen Rundschalttisches zur Montage von Wälzlagern oder Gleitlagern oder zur Bearbeitung von Wälzlager oder Gleitlagerbauteilen bewährt. Weiterhin hat sich eine Verwendung eines derarti gen Rundschalttischs zur Montage oder zur Bearbeitung von Motorkomponenten als vorteilhaft erwiesen.

Die Figuren 1 a bis 6 sollen erfindungsgemäße Schnellwechselsysteme sowie einen damit ausstattbaren Rundschalttisch beispielhaft erläutern. So zeigt

Figur 1 a ein erstes Schnellwechselsystem in dreidimensionaler Ansicht,

Figur 1 b das erste Schnellwechselsystem gemäß Figur 1 a im Längsschnitt, Figur 1 c das erste Schnellwechselsystem gemäß Figur 1 a im Querschnitt durch die Kugeldruckstücke,

Figur 2 ein zweites Schnellwechselsystem in dreidimensionaler Ansicht,

Figur 3 das zweite Schnellwechselsystem gemäß Figur 2 in dreidimensionaler

Ansicht von unten in teilweiser Darstellung,

Figur 4 einen Schnitt durch eines der Kugeldruckstücke des zweiten Schnell wechselsystems gemäß den Figuren 2 und 3,

Figur 5 ein Beispiel für ein Kugeldruckstück mit eingerasteter Druckkugel in

vergrößerter Ansicht im Schnittbild, und

Figur 6 einen Rundschalttisch.

Die Figuren 1 a bis 1 c zeigen ein erstes Schnellwechselsystem 1 in dreidimensionaler Ansicht, wobei die Figur 1 b das erste Schnellwechselsystem 1 gemäß Figur 1 a im Längsschnitt und Figur 1 c das erste Schnellwechselsystem 1 gemäß Figur 1 a im Querschnitt durch die Kugeldruckstücke 5 zeigt. Gleiche Bezugszeichen in den Figu ren 1 a bis 1 c kennzeichnen gleiche Elemente.

Das erste Schnellwechselsystem 1 umfasst ein Aufnahmeteil 2 und ein Wechselwerk zeug 3, wobei das Aufnahmeteil 2 eine Aufnahmeöffnung 4 zur Aufnahme des Wech selwerkzeugs 3 aufweist. Es sind weiterhin am Aufnahmeteil 2 zwei Kugeldruckstücke 5 (vergleiche Figur 1 c) zur temporären Fixierung des Wechselwerkzeugs 3 am Auf nahmeteil 2 vorhanden. Jedes Kugeldruckstück 5 umfasst eine einseitig geschlossene Hülse 6 (siehe Figur 5), in welcher eine gefedert gelagerte Druckkugel 7 angeordnet ist. Die Druckkugeln 7 sind in je eine Kugelaufnahmeöffnung 8 am Wechselwerkzeug 3 manuell einrastbar und aus diesen auch wieder ausrastbar, um beispielsweise schnell einen Wechsel auf ein andersartig dimensioniertes Wechselwerkzeug 3 ^' (ver gleiche Figuren 2 bis 4) oder ein, für einen anderen Bearbeitungsvorgang ausgelegtes Wechselwerkzeug durchführen zu können. Um das Wechselwerkzeug 3 verdrehsicher zu befestigen, ist hier ein Zentrierstift 9 am Aufnahmeteil 2 vorhanden, auf welchen eine Zentrieröffnung 10 am Wechselwerkzeug 3 aufschiebbar ist. Das Wechselwerk zeug 3 wird zum Verrasten mit dem Aufnahmeteil 2 in Einrastrichtung E manuell auf das Aufnahmeteil 2 zubewegt. Die am Wechselwerkzeug 3 hier vorgesehenen Wech selwerkzeug-Anschläge 3a, 3b (vergleiche Figur 1 b) werden oberhalb und unterhalb des Aufnahmeteils 2 zur Anlage gebracht und das Wechselwerkzeug 3 in die Auf nahmeöffnung 4 geschoben, bis die beiden Druckkugeln 7 in die Kugelaufnahmeöff nungen 8 einrasten und der Zentrierstift 9 in der Zentrieröffnung 10 zu liegen kommt.

Die Figur 2 zeigt ein zweites Schnellwechselsystem 1 ^' in dreidimensionaler Ansicht. Das zweite Schnellwechselsystem 1 umfasst ein Aufnahmeteil 2 und ein Wechsel werkzeug 3 ^' , wobei das Aufnahmeteil 2 eine Aufnahmeöffnung zur Aufnahme des Wechselwerkzeugs 3 ^' aufweist. Es sind weiterhin am Aufnahmeteil 2 zwei Kugel druckstücke 5 zur temporären Fixierung des Wechselwerkzeugs 3 ^' am Aufnahmeteil 2 vorhanden, wobei nur eines der Kugeldruckstücke 5 im Teilschnitt dargestellt und sichtbar ist. Die Druckkugeln 7 (vergleiche Figur 3) sind in je eine Kugelaufnahmeöff nung 8 (vergleiche Figur 3) am Wechselwerkzeug 3 ^' manuell einrastbar und aus die sen auch wieder ausrastbar, um beispielsweise schnell einen Wechsel auf ein an dersartig dimensioniertes Wechselwerkzeug 3 (vergleiche Figur 1 a) oder ein, für einen anderen Bearbeitungsvorgang ausgelegtes Wechselwerkzeug durchführen zu kön nen. Um das Wechselwerkzeug 3 ^' verdrehsicher zu befestigen, ist ein Zentrierstift 9 am Aufnahmeteil 2 vorhanden, auf welchen eine Zentrieröffnung 10 am Wechselwerk zeug 3 ^' aufschiebbar ist. Das Wechselwerkzeug 3 ^' wird zum Verrasten mit dem Auf nahmeteil 2 in Einrastrichtung E manuell auf das Aufnahmeteil 2 zubewegt. Die am Wechselwerkzeug 3 ^' hier vorgesehenen Wechselwerkzeug-Anschläge 3a ^' , 3b ^' wer den oberhalb und unterhalb des Aufnahmeteils 2 zur Anlage gebracht und das Wech selwerkzeug 3 ^' in die Aufnahmeöffnung geschoben, bis die beiden Druckkugeln 7 (vergleiche Figur 3) in die Kugelaufnahmeöffnungen 8 einrasten und der Zentrierstift 9 in der Zentrieröffnung 10 zu liegen kommt.

Figur 3 zeigt das zweite Schnellwechselsystem 1 ^' gemäß Figur 2 in dreidimensionaler Ansicht von unten in teilweiser Darstellung. Gleiche Bezugszeichen wie oben zu in Fi gur 2 beschrieben kennzeichnen gleiche Elemente. Figur 4 zeigt einen Schnitt durch eines der Kugeldruckstücke 5 des zweiten Schnell wechselsystems 1 ^' gemäß den Figuren 2 und 3. Gleiche Bezugszeichen wie oben zu Figur 2 oder 3 beschrieben kennzeichnen gleiche Elemente.

Die Figur 5 zeigt ein Beispiel für ein mögliches Kugeldruckstück 5 in vergrößerter An sicht im Schnittbild. Es ist die einseitig geschlossene Flülse 6 erkennbar, in welcher eine mittels eines Federelements 11 gefedert gelagerte Druckkugel 7 angeordnet ist. Die Hülse 6 weist eine Symmetrieachse S auf, wobei die Druckkugel 7 entlang der Symmetrieachse S verschieblich ist. Als Federelement 11 ist hier eine Schrauben druckfeder vorgesehen, es können aber auch andersartig gestaltete Federelement, wie Kegelfedern, Tellerfedern, aus einem Elastomer gebildete Elemente und derglei chen, zum Einsatz kommen.

Oberhalb des Kugeldruckstücks 5 ist ein Abschnitt eines Wechselwerkzeugs 3, hier im Bereich einer Kugelaufnahmeöffnung 8 in Form eines Sacklochs, erkennbar. Die Ku gelaufnahmeöffnung 8 weist eine Mittelachse M auf, die in einem eingerasteten Zu stand von Aufnahmeteil 2 und Wechselwerkzeug 3, wie hier dargestellt, parallel zur Symmetrieachse S verläuft.

Die Symmetrieachse S und die Mittelachse M verlaufen hier im eingerasteten Zustand in einem Abstand A im Bereich von 1 bis 3,5 mm parallel zueinander. Die Auswahl des Abstands A hat dabei direkten Einfluss auf die Haltekraft zwischen Wechselwerk zeug 3 und Aufnahmeteil 2 im eingerasteten Zustand. Zumindest im Kontaktbereich 8a, in welchem eine Kante der Kugelaufnahmeöffnung 8 in Kontakt zur Oberfläche der Druckkugel 7 gelangen würde, weist die Kugelaufnahmeöffnung 8 einen Kantenbruch auf. Auch die Wahl der Größe des Kantenbruchs hat dabei einen Einfluss auf die Hal tekraft zwischen Wechselwerkzeug 3 und Aufnahmeteil 2 im eingerasteten Zustand.

Die konkrete konstruktive Auslegung zu der im jeweiligen Anwendungsfall benötigten Haltekraft kann anhand weniger Versuche aufgefunden werden.

Die Figur 6 zeigt eine Rundschalttischeinheit 110 mit einem Rundschalttisch 100. Der Rundschalttisch 100 umfassend eine Halterung 12 ist um eine Rotationsachse R ro tierbar angeordnet. Am Rundschalttisch 100 befinden sich eine Mehrzahl an ersten Schnellwechselsystemen 1 (beispielsweise gemäß Figur 1 a), deren Aufnahmteile 2 an der Halterung 12 befestigt sind. Dabei können die Aufnahmeteile 2 gegebenenfalls auch einstückig mit der Halterung 12 ausgeführt sein. Eine Umrüstung des Rund schalttisches 100 auf ein anderes Wechselwerkzeug 3 bei gleichbleibendem Aufnah- meteil 2 ist effizient und rein manuell, das heißt ohne Einsatz von zusätzlichem Mon tagewerkzeug, mit minimaler Rüstzeit durchführbar.

Bezuqszeichenliste

1 , r Schnellwechselsystem

2 Aufnahmeteil

3, 3 ^' Wechselwerkzeug

3a, 3b, 3a ^' , 3b ^' Wechselwerkzeug-Anschlag

4 Aufnahmeöffnung

5 Kugeldruckstück

6 Hülse

7 Druckkugel

8 Kugelaufnahmeöffnung

8a Kontaktbereich

9 Zentrierstift

10 Zentrieröffnung

1 1 Federelement

12 Halterung

100 Rundschalttisch

1 10 Rundschalttischeinheit

A Abstand

S Symmetrieachse

M Mittelachse

E Einrastrichtung

R Rotationsachse