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DE212017000094U1 - Vorrichtung zum Abstützen einer Werkzeugeinheit zur Handhabung eines Werkstücks - Google Patents

Vorrichtung zum Abstützen einer Werkzeugeinheit zur Handhabung eines Werkstücks Download PDF

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DE212017000094U1
DE212017000094U1 DE212017000094.5U DE212017000094U DE212017000094U1 DE 212017000094 U1 DE212017000094 U1 DE 212017000094U1 DE 212017000094 U DE212017000094 U DE 212017000094U DE 212017000094 U1 DE212017000094 U1 DE 212017000094U1
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arm
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handling
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Exact Tools Oy
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Abstract

Vorrichtung (100) zum Abstützen einer Werkzeugeinheit (3) zur Handhabung, wie etwa Spanen, und insbesondere Anfasen röhrenförmiger und rundstabartiger Werkstücke (1), die eine Längsachse aufweist, wobei die Vorrichtung einen Spannmechanismus (2) umfasst, der eine Längsachse aufweist und dazu angepasst ist, an dem Werkstück (1) drehbar darum angebracht zu werden, sodass die Längsachse im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse des Werkstücks (1) ist, und wobei der Spannmechanismus (2) dazu ausgelegt ist, die Werkzeugeinheit (3) mit einer Handhabungsvorrichtung aufzunehmen, wobei der Spannmechanismus (2) ein Einstellmittel (4) zum Verschieben der Werkzeugeinheit (3) relativ zu dem Spannmechanismus (2) in Richtung des Werkstücks (1) oder von diesem weg, und wobei der Spannmechanismus (2) ein Rahmenelement (5) und einen ersten und zweiten Arm (6, 7), die sich daraus erstrecken, umfasst, wobei die Arme (6, 7) an einem Ende mit dem Rahmenelement (5) des Spannmechanismus (2) gelenkig verbunden sind und an dem freien Ende jedes Armes (6, 7) eine Achse (31, 32) angebracht ist, die mit zumindest einem Führungselement (15, 16) bereitgestellt ist, und wobei die Vorrichtung ferner zumindest eine zweite Achse (33, 34) umfasst, die mit zumindest einem zweiten Führungselement (35, 36) bereitgestellt ist, wobei das Rahmenelement (5) des Spannmechanismus (2) mit einer Spannvorrichtung (20) bereitgestellt ist, die mit einem Betriebselement (23) betreibbar ist, wobei die Spannvorrichtung einen ersten und einen zweiten beweglichen Abschnitt (21, 22) aufweist, die dazu ausgelegt sind, bei Betrieb des Betriebselements (23) gleichzeitig in Bezug aufeinander bewegt werden, und wobei der erste Arm (6) und der erste bewegliche Abschnitt (21) mittels eines ersten Aufhängungsarmes (24) gelenkig miteinander verbunden sind, und der zweite Arm (7) und der zweite bewegliche Abschnitt (22) mittels eines zweiten Aufhängungsarmes (25) gelenkig miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Achsen (31, 32, 33, 34) mit zumindest einem Führungselement (15, 16, 35, 36) in einem Winkel in Bezug auf die Längsachse des Spannmechanismus (2) angeordnet ist, wobei der Winkel von dem senkrechten Winkel abweicht.

Description

  • GEGENSTAND DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abstützen einer Werkzeugeinheit zur Handhabung eines Werkstücks, wie etwa Spanen, und insbesondere Anfasen röhrenförmiger und rundstabartiger Werkstücke, insbesondere Rohre.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Verschiedene Vorrichtungen zum Abstützen eines Spanwerkzeugs, wie etwa eines Fräs- oder Anfaswerkzeugs, zum Spanen eines röhrenförmigen Werkstücks sind im Stand der Technik bekannt. Das Anfasen eines Endabschnitts von Rundrohren, beispielsweise mit einem Anfasfräser, wobei sich entweder das Rohr dreht oder sich das Spanwerkzeug um ein Rohr dreht und die Anfasung in den Endabschnitt des Rohres bereitstellt, ist vorbekannt.
  • Zum Beispiel offenbart US2015202699A1 eine Vorrichtung zum Fräsen von Werkstücken, die dazu angepasst ist, das Werkstück an zumindest vier Oberflächeneingriffspunkten in Eingriff zu nehmen. Die Vorrichtung verfügt über einen Spannmechanismus, der dazu ausgestaltet ist, an dem Werkstück befestigt zu werden. An dem Spannmechanismus ist eine Werkzeugeinheit angebracht, die Einstellelemente zum Verschieben der Werkzeugeinheit relativ zu dem Spannmechanismus in Richtung des Werkstücks oder von diesem weg, beinhaltet. Der Spannmechanismus weist ein Rahmenelement und Arme, die sich aus dem Spannmechanismus erstrecken, auf. Jeder der vier Arme beinhaltet ein Lagerrad. Jedes der Räder kann dazu verwendet werden, ein Werkstück derart in Eingriff zu bringen, dass es seine Position beibehält während es gefräst wird.
  • Zudem offenbart US2015306682A1 eine Spanvorrichtung zum Spanen der Seitenfläche eines etwa zylindrischen Objekts, das in Abschnitten davon eine Kette zum ringförmigen Umgeben des zu spanenden Objekts beinhaltet. Die Kette besteht aus zumindest zwei gelenkig verbindbaren Gliedern, von denen eines ein Werkzeughalter ist, der zumindest ein Werkzeug zum Spanen der Seitenfläche aufweist. Die Vorrichtung beinhaltet außerdem Stützrollen zum Rollen auf der Seitenfläche. Das zumindest eine andere Kettenglied ist ein Kettenverbindungsglied. Die Kettenglieder sind derart verbindbar, dass sie einen geschlossenen Kettenring um das zu spanenden Objekt bilden. Die Spanvorrichtung beinhaltet ferner eine Zuführeinstelleinrichtung, die dazu fähig ist, eine axiale Position von einander zugekehrten Enden von zwei Kettengliedern parallel zu der Achse des geschlossenen Kettenrings reversibel relativ zueinander einzustellen.
  • Es gibt jedoch einige Nachteile in Bezug auf den bekannten Stand der Technik, wie etwa, dass das Abstützen des Spanwerkzeugs gegen das zu spanende Rohr, insbesondere Fräskräfte, die durch das Anfasen insbesondere in einer axiale Richtung des zu spanenden Rohres induziert werden, stark dazu neigt, das Spanwerkzeug aus dem Kontakt des zu spanenden Rohrendes abzulenken oder zu lösen. Aufgrund sehr großer axialer Fräskräfte ist es sehr schwierig und problematisch, die Ablenktendenz zu kompensieren, und insbesondere auf eine kontrollierte Weise, da außerdem ein Risiko besteht, dass der Ablenkeffekt kompensiert oder zu stark forciert wird, was bewirkt, dass das Spanwerkzeug sich in eine andere Richtung in der Längsrichtung des anzufasenden Rohres bewegt, was zu einer ungewollten Spiralanfasung in dem Endabschnitt des Rohres führt.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Probleme in Bezug auf den bekannten Stand der Technik zu mindern und zu beheben. Insbesondere ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, die die Vorrichtung mit einer Werkzeugeinheit während des Betriebs auf eine einfache und sichere Weise in Kontakt mit einer Fläche eines zu spanenden Werkstücks drückt und hält.
  • Die Aufgabe der Erfindung kann durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche erfüllt werden.
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abstützen einer Werkzeugeinheit zur Handhabung röhrenförmiger und rundstabartiger Werkstücke nach Anspruch 1.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Abstützen einer Werkzeugeinheit zur Handhabung röhrenförmiger und rundstabartiger Werkstücke, die eine Längsachse aufweisen, wie etwa insbesondere Rohre, entwickelt. Die Handhabung betrifft ein Spanen und insbesondere ein Anfasen eines Endabschnitts des Rohres, um eine geeignete Anfasung beispielsweise für einen Schweißzweck, um zwei Rohre zusammenzuschweißen herzustellen. Die Vorrichtung umfasst vorteilhaft einen Spannmechanismus, der eine Längsachse aufweist und dazu angepasst ist, an dem Werkstück drehbar darum angebracht zu werden, sodass die Längsachse des Spannmechanismus im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse des Werkstücks ist.
  • Der Spannmechanismus ist außerdem dazu ausgelegt, die Werkzeugeinheit mit einer Handhabungsvorrichtung, wie etwa einer Anfaseinheit aufzunehmen, sodass beispielsweise das Ende des Rohres angefast werden kann. Der Spannmechanismus umfasst zusätzlich ein Einstellmittel zum Verschieben der Werkzeugeinheit relativ zu dem Spannmechanismus in Richtung des Werkstücks oder von diesem weg und um dadurch die Handhabung zu ermöglichen. Der Spannmechanismus umfasst außerdem ein Rahmenelement und einen ersten und zweiten Arm, die sich daraus erstrecken. Die Arme sind an einem Ende mit dem Rahmenelement des Spannmechanismus gelenkig verbunden, wobei an dem freien Ende jedes Armes eine Achse angebracht ist, die mit zumindest einem Führungselement, wie etwa einem Rad oder einer Schiene oder einem anderen Element, zum geeigneten Führen der Vorrichtung während der Handhabung entlang der Fläche des Werkstücks bereitgestellt ist. Die Vorrichtung umfasst ferner zumindest eine zweite Achse, die mit zumindest einem zweiten Führungselement bereitgestellt ist.
  • Zusätzlich ist das Rahmenelement des Spannmechanismus mit einer Spannvorrichtung, wie etwa einer Gewindewelle, die mit einem Betriebselement, wie etwa einem Drehknopf betreibbar ist, bereitgestellt. Die Spannvorrichtung weist einen ersten und zweiten beweglichen Abschnitt auf, mit dem der erste und der zweite Arm mittels eines ersten und zweiten Aufhängungsarmes gelenkig verbunden sind, sodass wenn die beweglichen Abschnitte bei Betrieb des Betriebselements gleichzeitig in Bezug aufeinander bewegt werden, die Vorrichtung um das Werkstück gespannt und ausgespannt werden kann.
  • Desweiteren ist zumindest eine der Achsen der Vorrichtung mit zumindest einem Führungselement, wie etwa einem Rad, in einem Winkel in Bezug auf die Längsachse des Spannmechanismus angeordnet. Der Winkel ist derart gewählt, dass er von dem senkrechten Winkel in Bezug auf die Längsachse des Spannmechanismus abweicht. Der Winkel beträgt vorteilhaft zwischen 0,5°-5°, vorteilhafter zwischen 1°-3° und am vorteilhaftesten etwa 2°. Es ist zu beachten, dass eine oder mehrere Achsen mit dem Führungselement geneigt ist/sind.
  • Die Ausführungsform mit der geneigten Achse mit dem Führungselement bietet bedeutende Vorteile gegenüber Lösungen aus dem Stand der Technik, insbesondere kann die Vorrichtung durch die geneigte Achse mit dem Führungselement gegen das Ende des Werkstücks gedrückt werden und so dass die Fräskräfte, die durch die Anfasung insbesondere in einer axialen Richtung des zu spanenden Rohres induziert werden, effektiv kompensiert werden können. Während des Betriebs und insbesondere während der Bewegung der Vorrichtung entlang der Fläche des Werkstücks drückt die geneigte Achse mit dem Führungselement die Vorrichtung gegen das Ende des Werkstücks, woraufhin die Handhabung, wie etwa Anfasen, sehr einfach und akkurat durchgeführt werden kann und so, dass die Qualität der Anfasung akkurat, scharf und in einem gewünschten Winkel ist und zusätzlich so, dass es zu keiner Abweichung in der Richtung der Längsachse des Werkstücks kommt, z. B. ist die Anfasung keine Spiral spur.
  • Zusätzlich ist zu beachten, dass der Winkel, aber auch das Material und die Art sowie die Anzahl des geneigten Führungselements die Kraft (in der axialen Richtung des Werkstücks) und ihre Stärke zum Drücken der Vorrichtung gegen das Ende des Rohres sowie den „Neigungswinkel“ des Führungselements in der Richtung der Längsachse des Werkstücks beeinflussen, was ein wichtiger Faktor sein kann, wenn die Vorrichtung in Richtung des Endes des Werkstücks getrieben wird. Gemäß einer Ausführungsform ist der Winkel der Achse mit zumindest einem Führungselement in Bezug auf die Längsachse des Spannmechanismus vorteilhafterweise fest, kann aber auch so angeordnet sein, dass er einstellbar ist, wodurch die Kraftkomponente parallel zu der Längsachse des Werkstücks einfach eingestellt werden kann.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist zumindest eines der an den Achsen montierten Führungselemente ein Rad. Am vorteilhaftesten ist das Rad ein drehendes Rad. Zusätzlich ist das Rad gemäß einer Ausführungsform dazu angepasst, sich nur in eine Richtung zu drehen, wodurch die Handhabung des Werkstücks sehr einfach ist, da wenn ein erster Betriebsbereich durchlaufen wird (die Länge des Bogens entlang der Fläche des Werkstücks in Reichweite des Benutzers), der Benutzer die Vorrichtung zurückbewegen muss aber gleichzeitig auch das Werkstück drehen muss, sodass der nicht gehandhabte Abschnitt des Werkstücks in einer geeigneten Position zur Handhabung positioniert wird. Wenn zumindest eines der Räder dazu angepasst ist, sich in nur eine Richtung zu drehen, bleibt das Rad in dem Werkstück stecken, wenn die Vorrichtung zurückbewegt wird, wodurch das Werkstück gleichzeitig gedreht wird, ohne dass zusätzliche Handlungen des Benutzers erforderlich sind.
  • Es wurde angemerkt, dass wenn es sich bei dem Führungselement um ein Rad und insbesondere um ein drehendes Rad handelt, der optimale Winkel etwa 2° beträgt, um die Vorrichtung mit einer geeigneten Kraft gegen das Rohr (Werkstück) zu drücken. Das Material des Rades ist vorteilhafterweise Metall, das möglicherweise ein Muster darauf aufweist.
  • Die Vorrichtung kann außerdem dazu ausgelegt sein, in der Handhabungsposition um das Werkstück auf lösbare Weise arretiert zu werden. Die Arretierung kann z. B. mechanisch durch einen Haken und zumindest eine Aussparung umgesetzt sein, wobei die Aussparung ein Gegenstück für den Haken ist und dazu ausgelegt ist, die Werkzeugeinheit in einer bestimmten Handhabungsposition zu arretieren. Alternativ kann die Arretierung elektrisch durch einen Elektromagneten und sein Gegenstück, die dazu ausgelegt sind, die Werkzeugeinheit in einer bestimmten Handhabungsposition zu arretieren; umgesetzt sein. Außerdem kann ein hydraulischer oder pneumatischer Zylinder verwendet werden sowie ein Riegelelement und eine Aussparung als Gegenstück für den Riegel.
  • Die in dieser Schrift dargestellten beispielhaften Ausführungsformen sind nicht derart auszulegen, dass sie Beschränkungen hinsichtlich der Anwendbarkeit der beigefügten Patentansprüche darstellen. Das Verb „umfassen“ wird in dieser Schrift als eine offene Beschränkung verwendet, die nicht die Existenz auch nicht aufgeführter Merkmale ausschließt. Die in abhängigen Merkmalen aufgeführten Ansprüche sind frei miteinander kombinierbar, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben.
  • Die neuartigen Merkmale, die als kennzeichnend für die Erfindung betrachtet werden, werden Insbesondere in den beigefügten Patentansprüchen aufgeführt. Gleichwohl erschließt sich die Erfindung selbst, sowohl hinsichtlich ihrer Konstruktion als auch ihrer Arbeitsweise, zusammen mit zusätzlichen Aufgaben und Vorteilen davon am besten aus der folgenden Beschreibung spezifischer beispielhafter Ausführungsform, wenn in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen.
  • Figurenliste
  • Als nächstes wird die Erfindung ausführlicher unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen gemäß den beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen Folgendes gilt:
    • Die 1-4 veranschaulichen Grundsätze einer beispielhaften Vorrichtung zum Abstützen einer Werkzeugeinheit zur Handhabung eines Werkstücks gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung,
    • 5 veranschaulicht einen Grundsatz einer beispielhaften Vorrichtung mit Führungselementen gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, und
    • die 6-7 veranschaulichen ein Beispiel für eine Handhabungsvorrichtung, die eine Anfasvorrichtung gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung aufweist, und
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Die 1-4 veranschaulichen Grundsätze einer beispielhaften Vorrichtung 100 zum Abstützen einer Werkzeugeinheit 3 zur Handhabung eines röhrenförmigen und rundstabartigen Werkstücks 1 gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, wobei das Werkstück 1, wie etwa insbesondere ein Rohr, eine Längsachse 1a aufweist (6). Die Vorrichtung umfasst vorteilhaft einen Spannmechanismus 2, der eine Längsachse 2a (5) aufweist und dazu angepasst ist, an dem Werkstück 1 drehbar darum angebracht zu werden, sodass die Längsachse 2a des Spannmechanismus im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse des Werkstücks ist.
  • Der Spannmechanismus 2 ist außerdem dazu ausgelegt, die Werkzeugeinheit 3 mit einer Handhabungsvorrichtung 101, wie etwa einer Anfaseinheit aufzunehmen, sodass beispielsweise das Ende des Rohres angefast werden kann. Der Spannmechanismus umfasst zusätzlich ein Einstellmittel 4, wie etwa ein Gelenk, zum Verschieben der Werkzeugeinheit relativ zu dem Spannmechanismus in Richtung des Werkstücks oder von diesem weg und um dadurch die Handhabung zu ermöglichen. Der Spannmechanismus umfasst außerdem ein Rahmenelement 5 und einen ersten und zweiten Arm 6, 7, die sich daraus erstrecken. Die Arme 6, 7 sind an einem Ende mit dem Rahmenelement 5 des Spannmechanismus gelenkig verbunden, wobei an dem freien Ende jedes Armes eine Achse 31, 32 angebracht ist, die mit zumindest einem Führungselement 15, 16, wie etwa einem Rad oder einer Schiene oder einem anderen Element, zum geeigneten Führen der Vorrichtung 100 während der Handhabung entlang der Fläche des Werkstücks 1 bereitgestellt ist. Die Vorrichtung umfasst ferner zumindest eine zweite Achse 33, 34, die mit zumindest einem zweiten Führungselement 35, 36 bereitgestellt ist.
  • Zusätzlich ist das Rahmenelement 5 des Spannmechanismus 2 mit einer Spannvorrichtung 20, wie etwa einer Gewindewelle, die mit einem Betriebselement 23, wie etwa einem Drehknopf betreibbar ist, bereitgestellt. Die Spannvorrichtung weist einen ersten und zweiten beweglichen Abschnitt 21, 22 auf, mit dem der erste und der zweite Arm 6, 7 mittels eines ersten und zweiten Aufhängungsarmes 24, 25 gelenkig verbunden sind, sodass wenn die beweglichen Abschnitte 21, 22 bei Betrieb des Betriebselements 23 gleichzeitig in Bezug aufeinander bewegt werden, die Vorrichtung 100 um das Werkstück 1 gespannt und ausgespannt werden kann.
  • 5 veranschaulicht einen Grundsatz einer beispielhaften Vorrichtung 100 mit Führungselementen 15, 16 gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, wobei zumindest eine von den Achsen 31, 32 der Vorrichtung mit dem zumindest einen Führungselement 15, 16 in einem Winkel in Bezug auf die Längsachse 2a des Spannmechanismus 2 angeordnet ist. Der Winkel der Achse 31, 32 mit zumindest einem Führungselement 15, 16 ist derart angeordnet, dass die Achse 31, 32 mit zumindest einem Führungselement 15, 16 bei Verwendung eine Kraft ausübt, von der eine Komponente 102 im Wesentlichen parallel zu der Längsachse 1a des Werkstücks ist. Gleichermaßen und zusätzlich oder alternativ kann außerdem eine beliebige andere (zweite) Achse 33, 34 mit zumindest einem zweiten Führungselement 35, 36 in einem Winkel in Bezug auf die Längsachse 2a des Spannmechanismus 2 angeordnet sein.
  • Die 6-7 veranschaulichen ein Beispiel für eine Anfasvorrichtung 103 als Handhabungsvorrichtung 101 gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, wobei die Anfasvorrichtung 103 zum Anfasen eines Endabschnitts 104 des Werkstücks 1 verwendet wird. Der anzufasende Endabschnitt 104 umfasst oder erzeugt während der Anfasung zumindest einen Abschnitt, insbesondere eine Anfasung 104, dessen Normale ein Winkel ist, der von der Längsachse 1a des Werkstücks 1 abweicht. Die durch die Anfasung induzierte Fräskraft und insbesondere ihre Richtungskomponente parallel zu der axialen Richtung des Rohres 1a neigt stark dazu, das Spanwerkzeug und die Vorrichtung aus dem Kontakt des zu spanenden Rohrendes 1 abzulenken oder zu lösen. Um diese Ablenkungskraft zu kompensieren, ist der Winkel von zumindest einer Achse 31, 32, 33, 34 mit zumindest einem Führungselement 15, 16, 35, 36 derart angeordnet, dass er bei Verwendung der Achse 31, 32, 33, 34 mit zumindest einem Führungselement 15, 16, 35, 36 eine Kraft ausübt, von der eine Komponente 102 die Handhabungsvorrichtung 1, 101, 103 gegen den Endabschnitt 104 im Wesentlichen in der Richtung der Längsachse 1a des Werkstücks 1 drückt.
  • Die Anfasvorrichtung 103 kann ein Fräs- oder Schleif- oder Messer- oder Klingenelement umfassen zum Anfasen des Materials des anzufasenden Rohres. Zusätzlich umfasst die Handhabungsvorrichtung 101 ein Abstützelement 105 (wie etwa ein rollendes Abstützelement, das z. B. durch ein geeignetes Lagerelement umgesetzt sein kann).
  • Die Vorrichtung oder die Handhabungsvorrichtung kann außerdem ein Feineinstellelement 106 (3, 4) zum Verschieben der Handhabungsvorrichtung 101 oder Anfasvorrichtung 103 und/oder des Abstützelements 105 in einer im Wesentlichen senkrechten Richtung 107 in Richtung der Längsachse 1a des zu handhabenden Werkstücks 1 umfassen. Das Feineinstellelement 106 umfasst vorteilhaft eine Gewindewelle, deren Drehung dazu ausgelegt ist, die Handhabungsvorrichtung 101 oder die Anfasvorrichtung 103 und/oder das Abstützelement 105 auf stufenlose Weise zu verschieben.
  • Die Vorrichtung kann außerdem ein Steuerelement 108, wie etwa ein Stoppelement, umfassen, das dazu ausgelegt ist, die Verschiebungsbewegung der Handhabungsvorrichtung 101 oder der Anfasvorrichtung 103 derart zu begrenzen, dass ein erster nicht angefaster Abschnitt 109 (6) an dem Werkstück 1 belassen wird. Der erste nicht angefaste Abschnitt 109 weist vorteilhafterweise eine Seite auf, deren Normale im Wesentlichen parallel zu der Längsachse 1a des Werkstücks 1 ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erstreckung des Abstützelements 105 in der Richtung der Längsachse 1a des zu spanenden Werkstücks 1 einstellbar, sodass ein zweiter nicht angefaster Abschnitt 110, der eine Seite aufweist, deren Normale im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse 1a des Werkstücks 1 ist, an dem Werkstück belassen werden kann (7). Die Länge des zweiten nicht angefasten Abschnitts 110 kann über die Verlängerung des Abstützelements 105 in der Richtung der Längsachse 1a des zu spanenden Werkstücks 1 eingestellt werden.
  • Die Einstellbarkeit der Erstreckung des Abstützelements 105 in der Richtung der Längsachse 1a des Werkstücks 1 kann durch Ändern der Außenabmessung des Abstützelements 111 und/oder durch ein späteres Einstellelement 111 zum Verschieben des Abstützelements 105 im Wesentlichen in der Richtung der Längsachse 1a des Werkstücks umgesetzt sein. Zusätzlich kann das Abstützelement 105 gemäß einer Ausführungsform auf eine exzentrische Weise angeordnet sein, wodurch das Ausmaß, in dem der Abschnitt an dem Werkstück anliegen soll, eingestellt werden kann, indem das Abstützelement 105 um die exzentrische Achse gedreht wird.
  • Zusätzlich ist zu beachten, dass die zweiten Achsen 33, 34 dazu angepasst sein können, mithilfe der Spannvorrichtung 20 (wie etwa einer Gewindewelle 20) gleichzeitig mit den Achsen 31, 32, die an den Enden der Arme 6, 7 vorhanden sind, eingestellt zu werden, wobei jede der zweiten Achsen 33, 34 vorteilhafterweise mit einem der beweglichen Abschnitte 21, 22 der Spannvorrichtung verbunden ist bzw. wobei jede der zweiten Achsen 33, 34 mit einem der Arme 6, 7 verbunden ist.
  • Zusätzlich können gemäß einer Ausführungsform zumindest zwei der zweiten Achsen 33, 34, die jeweils mit zumindest einem Führungselement 35, 36 bereitgestellt sind, entweder in Bezug auf ihren gegenseitigen Abstand zwischen den Armen 6, 7 und dem Rahmenelement 5 verstellbar angebracht sein, oder fest an dem Rahmenelement 5 angebracht sein.
  • Zusätzlich kann das Rahmenelement 5 des Spannmechanismus 2 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform in einer drehbaren und axial unbeweglichen Weise mit einer Gewindewelle 20 (als Spannvorrichtung 20) bereitgestellt sein, deren erstes Ende ein mit einer ersten Mutter 21 (als ersten beweglichen Abschnitt) bereitgestelltes Rechtsgewinde aufweist und deren zweites Ende ein mit einer zweiten Mutter 22 (als zweiten beweglichen Abschnitt) bereitgestelltes Linksgewinde aufweist, wobei die Gewindewelle 20 mit dem Element 23 zum Drehen der Gewindewelle 20 bereitgestellt ist, der erste Arm 6 und die erste Mutter 21 mittels eines ersten Aufhängungsarmes 24 gelenkig miteinander verbunden sind, und der zweite Arm 7 und die zweite Mutter 22 mittels eines zweiten Aufhängungsarmes 25 gelenkig miteinander verbunden sind.
  • Die Erfindung wurde vorstehend unter Bezugnahme auf die vorgenannten Ausführungsformen erläutert und mehrere Vorteile der Erfindung wurden aufgezeigt.
  • Es liegt auf der Hand, dass die Erfindung nicht nur auf diese Ausführungsformen beschränkt ist, sondern alle möglichen Ausführungsformen, die in den Geist und Umfang des erfinderischen Gedankens und der folgenden Ansprüche fallen, umfasst. Die in abhängigen Merkmalen aufgeführten Ansprüche sind frei miteinander kombinierbar, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben.
  • Selbst wenn die Anfasung als ausführliches Handhabungsbeispiel beschrieben ist, kann die Vorrichtung auch für eine andere Handhabung, bei der die Vorrichtung gegen das Ende des Werkstücks gedrückt werden muss, verwendet werden. Zusätzlich ist zu beachten, dass die Vorrichtung auch derart verwendet werden kann, dass die zur Längsachse des Werkstücks parallele Kraftkomponenten außerdem zum Bewegen der Vorrichtung entlang der Fläche des Werkstücks sowohl in Richtung der Längsachse des Werkstücks zusätzlich zum Bewegen der Vorrichtung um das Werkstück herum verwendet werden kann.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2015202699 A1 [0003]
    • US 2015306682 A1 [0004]

Claims (15)

  1. Vorrichtung (100) zum Abstützen einer Werkzeugeinheit (3) zur Handhabung, wie etwa Spanen, und insbesondere Anfasen röhrenförmiger und rundstabartiger Werkstücke (1), die eine Längsachse aufweist, wobei die Vorrichtung einen Spannmechanismus (2) umfasst, der eine Längsachse aufweist und dazu angepasst ist, an dem Werkstück (1) drehbar darum angebracht zu werden, sodass die Längsachse im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse des Werkstücks (1) ist, und wobei der Spannmechanismus (2) dazu ausgelegt ist, die Werkzeugeinheit (3) mit einer Handhabungsvorrichtung aufzunehmen, wobei der Spannmechanismus (2) ein Einstellmittel (4) zum Verschieben der Werkzeugeinheit (3) relativ zu dem Spannmechanismus (2) in Richtung des Werkstücks (1) oder von diesem weg, und wobei der Spannmechanismus (2) ein Rahmenelement (5) und einen ersten und zweiten Arm (6, 7), die sich daraus erstrecken, umfasst, wobei die Arme (6, 7) an einem Ende mit dem Rahmenelement (5) des Spannmechanismus (2) gelenkig verbunden sind und an dem freien Ende jedes Armes (6, 7) eine Achse (31, 32) angebracht ist, die mit zumindest einem Führungselement (15, 16) bereitgestellt ist, und wobei die Vorrichtung ferner zumindest eine zweite Achse (33, 34) umfasst, die mit zumindest einem zweiten Führungselement (35, 36) bereitgestellt ist, wobei das Rahmenelement (5) des Spannmechanismus (2) mit einer Spannvorrichtung (20) bereitgestellt ist, die mit einem Betriebselement (23) betreibbar ist, wobei die Spannvorrichtung einen ersten und einen zweiten beweglichen Abschnitt (21, 22) aufweist, die dazu ausgelegt sind, bei Betrieb des Betriebselements (23) gleichzeitig in Bezug aufeinander bewegt werden, und wobei der erste Arm (6) und der erste bewegliche Abschnitt (21) mittels eines ersten Aufhängungsarmes (24) gelenkig miteinander verbunden sind, und der zweite Arm (7) und der zweite bewegliche Abschnitt (22) mittels eines zweiten Aufhängungsarmes (25) gelenkig miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Achsen (31, 32, 33, 34) mit zumindest einem Führungselement (15, 16, 35, 36) in einem Winkel in Bezug auf die Längsachse des Spannmechanismus (2) angeordnet ist, wobei der Winkel von dem senkrechten Winkel abweicht.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Winkel der Achse (31, 32, 33, 34) mit zumindest einem Führungselement (15, 16, 35, 36) derart angeordnet ist, dass die Achse (31, 32, 33, 34) mit zumindest einem Führungselement (15, 16, 35, 36) bei Verwendung eine Kraft ausübt, von der eine Komponente im Wesentlichen parallel zu der Längsachse des Werkstücks (1) ist.
  3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Werkzeugeinheit (3) eine Handhabungsvorrichtung zum Handhaben eines Endabschnitts des Werkstücks (1) umfasst, wobei der Winkel der Achse (31, 32, 33, 34) mit zumindest einem Führungselement (15, 16, 35, 36) derart angeordnet ist, dass die Achse (31, 32, 33, 34) mit zumindest einem Führungselement (15, 16, 35, 36) bei Verwendung eine Kraft ausübt, von der eine Komponente die Handhabungsvorrichtung gegen den Endabschnitt im Wesentlichen in der Richtung der Längsachse des Werkstücks (1) drückt.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Handhabungsvorrichtung eine Anfasvorrichtung und ein Abstützelement umfasst, wobei der Winkel der Achse (31, 32, 33, 34) mit zumindest einem Führungselement (15, 16, 35, 36) derart angeordnet ist, dass die Achse (31, 32, 33, 34) mit zumindest einem Führungselement (15, 16, 35, 36) bei Verwendung eine Kraft ausübt, von der eine Komponente zumindest das Abstützelement gegen den Endabschnitt im Wesentlichen in der Richtung der Längsachse des Werkstücks (1) drückt.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Handhabungsvorrichtung eine Anfasvorrichtung und ein Abstützelement umfasst, und wobei die Vorrichtung ein Feineinstellelement zum Verschieben der Anfasvorrichtung und/oder des Abstützelements in einer im Wesentlichen senkrechten Richtung in Richtung der Längsachse des zu handhabenden Werkstücks (1) umfasst.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Feineinstellelement eine Gewindewelle umfasst, deren Drehung dazu ausgelegt ist, die Anfasvorrichtung und/oder das Abstützelement auf stufenlose Weise zu verschieben.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-6, wobei die Vorrichtung ein Steuerelement umfasst, wie etwa ein Stoppelement, das dazu ausgelegt ist, die Verschiebungsbewegung der Anfasvorrichtung derart zu begrenzen, dass ein erster nicht angefaster Abschnitt an dem Werkstück (1) belassen wird, wobei der erste nicht angefaste Abschnitt eine Seite aufweist, deren Normale im Wesentlichen parallel zu der Längsachse des Werkstücks (1) ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-7, wobei die Erstreckung des Abstützelements in der Richtung der Längsachse des zu spanenden Werkstücks (1) derart einstellbar ist, dass ein zweiter nicht angefaster Abschnitt, der eine Seite aufweist, deren Normale im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse des Werkstücks (1) ist, an dem Werkstück (1) belassen wird, und wobei die Länge des zweiten nicht angefasten Abschnitts über die Verlängerung des Abstützelements in der Richtung der Längsachse des zu spanenden Werkstücks (1) einstellbar ist. (3C)
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Einstellbarkeit der Erstreckung des Abstützelements in der Richtung der Längsachse des Werkstücks (1) durch Ändern der Außenabmessung des Abstützelements und/oder durch ein späteres Einstellelement zum Verschieben des Abstützelements im Wesentlichen in der Richtung der Längsachse des Werkstücks umgesetzt sein kann.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Winkel der Achse (31, 32, 33, 34) mit zumindest einem Führungselement (15, 16, 35, 36) in Bezug auf die Längsachse des Spannmechanismus (2) entweder fest ist oder so angeordnet ist, dass er einstellbar ist, wodurch die Kraftkomponente parallel zu der Längsachse des Werkstücks (1) eingestellt werden kann.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung zumindest zwei von den zweiten Achsen (33, 34) umfasst, wobei jede der Achsen mit zumindest einem Führungselement (35, 36) bereitgestellt ist, wobei die zweiten Achsen (33, 34) entweder: - in Bezug auf ihren gegenseitigen Abstand zwischen den Armen (6, 7) und dem Rahmenelement (5) verstellbar (100) oder - fest (200) an dem Rahmenelement (5) angebracht sind.
  12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Rahmenelement (5) des Spannmechanismus (2) in einer drehbaren und axial unbeweglichen Weise mit einer Gewindewelle (20) bereitgestellt ist, deren erstes Ende ein mit einer ersten Mutter (21) bereitgestelltes Rechtsgewinde aufweist und deren zweites Ende ein mit einer zweiten Mutter (22) bereitgestelltes Linksgewinde aufweist, wobei die Gewindewelle (20) mit dem Element (23) zum Drehen der Gewindewelle (20) bereitgestellt ist, der erste Arm (6) und die erste Mutter 21) mittels eines ersten Aufhängungsarmes (24) gelenkig miteinander verbunden sind, und der zweite Arm (7) und die zweite Mutter (22) mittels eines zweiten Aufhängungsarmes (25) gelenkig miteinander verbunden sind.
  13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (100) dazu ausgelegt ist, in der Handhabungsposition auf eine lösbare Weise arretiert zu werden (400A-404D).
  14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eines (15) der Führungselemente (15, 16, 35, 36), die an den Achsen (31, 32, 33, 34) montiert sind, ein Rad ist und dazu angepasst ist, sich zu drehen, und wobei eines der drehbaren Räder dazu angepasst ist, sich nur in eine Richtung zu drehen.
  15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eines der Führungselemente (15, 16, 35, 36) ein drehbares Führungselement ist, wie etwa ein Rad oder eine Rolle, und wobei die Vorrichtung dazu ausgelegt ist, sich um das Führungselement zu drehen und dadurch die Vorrichtung (100) drehbar entlang der Fläche des Werkstücks (1) im Wesentlichen um die Längsachse des Werkstücks (1) zu bewegen.
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