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Dokumentenidentifikation EP0249722 22.11.1990
EP-Veröffentlichungsnummer 0249722
Titel Halterung für einen Werkzeugantrieb.
Anmelder BBC Brown Boveri AG, Baden, Aargau, CH
Erfinder Björn, Niels de Place, CH-5242 Birr, CH;
Hüppi, Andreas, CH-5703 Seon, CH
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Aktenzeichen 3765581
Vertragsstaaten AT, CH, DE, FR, GB, IT, LI, SE
Sprache des Dokument De
EP-Anmeldetag 29.04.1987
EP-Aktenzeichen 871062089
EP-Offenlegungsdatum 23.12.1987
EP date of grant 17.10.1990
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.11.1990
IPC-Hauptklasse B23B 31/08

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf eine Halterung für einen Werkzeugantrieb, insbesondere Entgratungswerkzeug, gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Mit diesem Oberbegriff nimmt die Erfindung Bezug auf einen Stand der Technik, wie er sich beispielsweise aus der US-Zeitschrift "American Machinist", May 1985, S. 133, ergibt.

Entgratungswerkzeuge werden zur Bearbeitung verschiedenartigster Materialien eingesetzt. Dabei ist das Werkzeug in eine nachgiebige Halterung eingespannt und wird von einem Roboter gesteuert. Folgende Materialien werden heute auf diese Weise bearbeitet: Aluminium-Guss, Stahl- und Grauguss, Gesenkschmiedestücke, Stahlteile, glasfaserverstärkte Kunststoffe. Dabei kommen folgende Verfahren zur Anwendung: Fräsen, Feilen, Bürsten, Schleifen, Senken.

Um Unebenheiten der zu bearbeitenden Werkstückpartie, Werkstück- und Aufspanntoleranzen, unterschiedliche Gratbildung sowie Abnützung des Werkzeugs (z.B. Rundbürste) auszugleichen, wird das Werkzeug zumeist mitsamt seinem Antrieb nachgiebig an seiner Halterung angeordnet, z.B. unter Verwendung von Blattfedern (vgl. a.a.O. rechte Spalte oben). Auch bei Greifern für Handhabungsgeräte ist die federnde Abstützung des Greifers gegenüber dem Arm, an welchem der Greifer befestigt ist, bekannt (DE-OS 25 04 127, Fig. 2b).

Es wurde ferner vorgeschlagen, zwischen Werkzeug und Halterung eine Vielzahl kreisförmig angeordneter diskreter gleichartiger Pneumatik-Zylinder anzuordnen, die an eine gemeinsame Druckluftquelle angeschlossen sind. Diese Lösung ermöglicht jedoch keinen kompakten Aufbau und ist zudem teuer.

Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Halterung zu schaffen, bei welcher die Anpresskraft des Werkzeugs in einem weiten Bereich einstellbar ist und eine praktisch gleichbleibende Auslenkkraft über den gesamten Auslenkbereich erzielbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die in den Patentansprüchen gekennzeichnete Erfindung.

Die Erfindung, ihre Weiterbildungen sowie die damit erzielbaren Vorteile werden nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

In der einzigen Figur der Zeichnung ist ein elektrisch oder pneumatisch angetriebenes Entgratwerkzeug 1 an seinem zylindrischen Mittelteil in einer zweiteiligen Werkzeugaufnahme, bestehend aus einem unteren Flansch 2 und einem oberen Flansch 3 eingespannt, z.B. geklemmt. Die aufeinanderzugerichteten Enden der Flansche 2,3 sind abgesetzt. Diese Absätze greifen in die Bohrung einer abgeflachten Kugel 4 ein und sind darin fixiert, die Achse der Bohrung fällt mit der Drehachse des Werkzeugs zusammen.

An einer ringförmigen Halterung 5 ist eine mit der abgeflachten Kugel 4 korrespondierende ringförmige Kugelpfanne 6 angeordnet. Das untere Ende der Halterung 5 trägt eine flanschartige Erweiterung 7. Auf diese Erweiterung 7 ist ein Ring 8 mittels Schrauben 9 befestigt, wobei zwischen dem Ring 8 und dem Aussenumfang der Halterung 5 eine Ringnut 10 gebildet ist. In diese Ringnut 10 ist ein O-Ring 11 aus Elastomer eingelegt, der die Ringnut 10 nur teilweise ausfüllt. Ueber eine den Flansch 7 im Bereich der Ringnut 10 durchdringende Bohrung 12 kann die Ringnut 10 mit einem Druckmedium, z.B. Druckluft, beaufschlagt werden. Die entsprechende Anschlussarmatur ist - weil an sich bekannt - nicht dargestellt.

Um ein Herauspressen des O-Rings 12 bei Druckbeaufschlagung der Ringnut 10 zu verhindern, weisen die Enden der Ringnut umlaufende vorspringende Lippen 13, 14 auf, die zwischen sich einen Ringspalt 15 freilassen. In diesen Ringspalt 15 taucht das freie Ende 16 eines Rohres 17, dessen andere Ende am oberen Flansch 3 befestigt ist.

Wird die Ringnut mit Druckluft beaufschlagt, presst diese den O-Ring gegen die Lippen 13, 14. Der O-Ring seinerseits drückt auf das freie Ende 16 des Rohres 17. Weil nun dieses Rohr mit dem oberen Flansch 3 und damit auch mit dem Werkzeug 1 starr verbunden ist, wird letzteres in einer definierten Mittelstellung gehalten.

Wird nun das Werkzeug 1 gegen das zu entgratende Werkstück 18 oder vice verso bewegt, so wirkt auf das Werkzeug 1 eine Auslenkkraft K, die auf dem Weg über das Rohr 17 auf den O-Ring. 11 wirkt, was dazu führt, dass die rechte Hälfte des Rohrs 17 tiefer in den Ringspalt 15 eintaucht (Pfeil 19), während die gegenüberliegende Seite eine entgegengesetzte Bewegung ausführt. Durch Verändern des Druckes in der Ringnut 10 lässt sich auf diese Weise die Auslenkung und auch die Auslenkkraft in weiten Grenzen einstellen, mit dem zusätzlichen Vorteil, dass die Auslenkkraft über einen bestimmten Auslenkbereich (bei Entgratungswerkzeugen typisch bis 5°) annähernd konstant bleibt.

Die erfindungsgemässe Halterung ist darüber hinaus in allen Lagen einsetzbar, zeichnet sich durch leichte Bauweise aus und kann durch geeignete Zwischenflansche für jeden Robotertyp passend gemacht werden.


Anspruch[de]
  • 1. Halterung für einen Werkzeugantrieb, insbesondere für ein Entgratwerkzeug, das von einem Roboter gesteuert ist, mit einem Werkzeug (1), das in einer Werkzeugaufnahme (2, 3) gehalten ist, welche Werkzeugaufnahme gegenüber eine Halterung (5) um die Werkzeugachse schwenkbar ist und Mitteln zur Erzeugung eines Rückstellmoments auf das Werkzeug (1), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Werkzeugaufnahme (2, 3) und der Halterung (5) eine kugelgelenkartige Schwenkvorrichtung (4, 6) vorgesehen ist, deren eine Klugelfläche an der Werkzeugaufnahme (2) und deren andere Kugelfläche an der Halterung (5) ausgebildet sind, dass an der Halterung (5) eine zur Werkzeugachse konzentrische Ringnut (10) ausgebildet ist, die am offenen Ende der Ringnut (10) durch einen O-Ring (11) verschlossen ist, dass an der Werkzeugaufnahme (3) ein zum Werkzeug konzentrisches Rohr (17) vorgesehen ist, dessen freies Ende (16) in die besagte Ringnut (10) eintauchbar ist, und dass Mittel (12) zur Beaufschlagung des Ringraumes zwischen Ringnutgrund und O-Ring (11) mit einem Druckmedium vorgesehen sind.
  • 2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugaufnahme zweiteilig ausgebildet ist und einen oberen (3) und einen unteren Flansch (2) aufweist, dass beide Flansche mit koaxialen Bohrungen versehen sind, in welche das Werkzeug einführbar und dort fixierbar ist, dass beide Flansche über eine abgeflachte Kugel (4) miteinander verbunden sind, und dass an der Halterung (4) ein weiterer Ring (6) mit innenliegender Kugelpfanne vorgesehen ist.
  • 3. Halterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ränder der Ringnut (10) mit vorspringenden Lippen (13, 14) versehen sind, um ein Heraustreten des O-Rings (11) bei Druckbeaufschlagung des Ringraums der Ringnut (10) zu verhindern.






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