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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausrichten eines mit einem Mehrkantabschnitt versehenen Verbindungselementes wie z. B. einer Sechskant-Mutter oder -Schraube.
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Sollen derartige Verbindungselemente durch ein automatisches Werkzeug festgezogen oder gelöst werden, so muss der Mehrkantabschnitt des Verbindungselementes zu dem Schlüsselabschnitt des Werkzeuges ausrichtet werden. Beim Zuschießen über z. B. eine pneumatische Leitung sind die Verbindungselemente jedoch willkürlich ausgerichtet. Die Verbindungselemente müssen dann erst in die richtige Lage gedreht werden, in der sie von dem Schlüsselabschnitt des Werkzeuges erfasst werden können.
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Eine Handhabevorrichtung für Kopfschrauben ist in
DD 2 60 247 A1 beschrieben. Die Handhabevorrichtung entnimmt als Bestandteil eines Schraubers Kopfschrauben aus Schraubenmagazinen, zentriert diese und hält sie während des Positioniervorgangs des Schraubers. Die Lage der Schraubachse im Raum kann beliebig sein. Dazu wird eine Klemmscheibe in zwei Stellungen gedreht, so dass in die Achsen der Schraubspindeln einerseits Aussparungen, die ein Durchsetzen der Schraubenköpfe sowie Schraubennüsse ermöglichen, und andererseits Bohrungen, die konzentrische Schlitze mit den Aussparungen verbinden, zur Aufnahme und Zentrierung der Schrauben zu liegen kommen. Durch axiale Verschiebung der Klemmscheibe werden die Schraubenköpfe gegenüber den Schraubspindeln fixiert.
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Eine Vorrichtung zum Einsetzen von Schrauben, Gewindestiften, Nieten, Nägeln oder dergleichen ist in
DE 31 12 520 A1 beschrieben. Zwischen einem Zuführkanal qund einem Einbringkanal wird ein Schwenkrohr angeordnet, dass zwischen der Achsrichtung des Zuführkanals und der Achsrichtung des Einbringkanals schwenkbar das Befestigungsmittel lagegenau vor den Einbringkanal bringt. Auf diese Weise wird ein Verkanten oder Verklappen auch bei sehr kurzen Befestigungsmitteln vermieden.
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In
DE 197 54 275 A1 ist ein Handschraubgerät beschrieben. Das Handschraubgerät weist eine Schraubeinrichtung zum Aufsetzen auf eine drehbare Schraubenmutter oder einen Schraubenkopf sowie eine damit verbundenen Antriebseinheit auf. Die Schraubeinrichtung umfasst eine betätigbare Zange an einem Trägerkorpus mit zwei gegeneinander bewegbaren Zangenschenkeln. An den Zangenschenkelenden sind jeweils eine erste Schenkelumlenkrolle und eine zweite Schenkelumlenkrolle angebracht. Am Trägerkorpus sind eine erste Korpusumlenkrolle sowie eine zweite Korpusumlenkrolle angeordnet. Ein geschlossener Antriebsriemen ist derart um die Schenkelumlenkrollen und die Korpusumlenkrollen geschlungen, dass an dem ersten Zangenschenkel ein erster Riemenbereich und ein zweiter Riemenbereich sowie an dem zweiten Zangenschenkel ein dritter Riemenbereich und ein vierter Riemenbereich ausgebildet sind. Wenigstens eine Umlenkrolle ist mit der Antriebseinheit drehangetrieben verbunden, wobei der drehangetriebene Antriebsriemen mit dem zweiten Riemenbereich und dem dritten, demgegenüber gegenläufigen Riemenbereich beidseitig an einer Schraubenmutter oder einem Schraubenkopf im Schließbereich der Zangenschenkel zu deren Betätigung zur Anlage bringbar ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ausrichten eines mit einem Mehrkantabschnitt versehenen Verbindungselementes zu schaffen, das der Vorrichtung in beliebiger Ausrichtung zugeführt wird.
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Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 definierte Erfindung gelöst.
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Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung hat einen Grundkörper, der den Mehrkantabschnitt des Verbindungselementes in einer Aufnahme frei drehbar aufnimmt, und zwei Ausrichtschieber, die in dem Grundkörper beidseitig zu der Aufnahme angeordnet und durch eine Betätigungseinrichtung parallel und gegensinnig zueinander zwischen einer Anfangs- und Endstellung verschiebbar sind. Die beiden Ausrichtschieber haben an ihren einander zugewandten Seiten parallel zueinander verlaufende Ausrichtflächen, in denen jeweils eine abgerundete Ausnehmung gebildet ist. In der Anfangsstellung der Ausrichtschieber stehen gegenüberliegende Ecken eines fehl ausgerichteten Verbindungselementes in die Ausnehmungen der Ausrichtschieber vor, so dass das Verbindungselement bei einer gegensinnigen Verschiebung der Ausrichtschieber durch Zusammenwirken der vorstehenden Ecken des Verbindungselementes mit den Wänden der Ausnehmungen in die gewünschte Lage gedreht wird, in der die Ausrichtflächen der Ausrichtschieber an gegenüberliegenden Flächen des Mehrkantabschnittes des Verbindungselementes anliegen.
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Das Verbindungselement befindet sich dann in der gewünschten Lage, in der der Mehrkantabschnitt beispielsweise von einem Schlüsselabschnitt eines automatischen Werkzeuges erfaßt werden kann.
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Vorzugsweise sind die Ausrichtschieber quer zur Verschieberichtung durch Federn so abgestützt, daß sie während des Ausrichtvorganges geringfügige seitliche Auslenkbewegungen entgegen der Federkraft ausführen können. In ihrer Endstellung sind die Ausrichtschieber zweckmäßigerweise seitlich blockiert. Hierdurch wird einerseits ein Klemmen der Verbindungselementes während der Ausrichtbewegung bei einer „ungünstigen Lage” des Mehrkantabschnittes vermieden, und andererseits wird das Verbindungselement nach dem Ausrichtvorgang in der gewünschten Lage festgehalten.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
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Anhand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:
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1 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Vorrichtung zum Ausrichten eines Verbindungselementes;
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2 und 3 schematische Draufsichten auf die Vorrichtung in ihrer Anfangsstellung bzw. Endstellung.
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Die in den Zeichnungen dargestellte Vorrichtung dient zum Ausrichten eines Verbindungselementes 1 mit einem Mehrkantabschnitt 1'. Im dargestellten Ausführungsbeispiel (siehe insbesondere 1) ist das Verbindungselement eine hohle sechseckige Blindmutter. Es versteht sich jedoch, daß es sich hierbei auch um andere Muttern, um Schrauben oder um ähnliche Verbindungselemente handeln kann. Der Mehrkantabschnitt hat eine geradzahlige Anzahl von Ecken, ist also beispielsweise ein Vierkantabschnitt, Sechskantabschnitt, usw.
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Die Ausrichtvorrichtung besteht aus einem Grundkörper 2 mit einer teilkreisförmigen Aufnahme 4, die das auszurichtende Verbindungselement 1 frei drehbar aufnimmt. Beidseitig zu der Aufnahme 4 sind zwei Ausrichtschieber 6a, b so angeordnet, daß sie parallel und gegensinnig zueinander zwischen einer Anfangsstellung (2) und einer Endstellung (3) verschiebbar sind, wie noch genauer erläutert wird.
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Die beiden Ausrichtschieber 6a, 6b sind durch einen Koppelmechanismus so verbunden, daß eine Verschiebung des einen Ausrichtschiebers 6a in eine Richtung (Pfeil a) eine gegensinnige Verschiebung des anderen Ausrichtschiebers 6b (Pfeil b) zur Folge hat. Der Koppelmechanismus besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem beidarmigen Hebel 8 (1), der mittels eines Zapfens im Grundkörper 2 drehbar gelagert ist und jeweils über eine Langlochverbindung 10a und 10b mit den Ausrichtschiebern 6a, b verbunden ist. Die Langlachverbindungen 10a, 10b bestehen jeweils aus einem am Hebel 8 angeformten Zapfen, der in ein entsprechendes Langloch des zugehörigen Ausrichtschiebers 6a, b greift.
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Die Ausrichtschieber 6a, b sind in längsverlaufenden Führungsnuten 12a, b des Grundkörpers 2 gleitend verschiebbar gelagert. Zum Verstellen der Ausrichtschieber 6a, b ist eine Betätigungseinrichtung in Form eines pneumatischen Zylinders 14 vorgesehen, dessen Kolben 16 mit dem Hebel 8 verbunden ist. Genauer gesagt, ist der Kolben 16 des Stellzylinders 14 über seine Kolbenstange 16' mit einem Verbindungsstück 15 fest verbunden, das über eine Zapfen-Nut-Verbindung 17 an dem Hebel 8 angreift, um über den Hebel 8 die Ausrichtschieber 6a, b zu verschieben.
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Die Ausrichtschieber 6a, b haben an ihren einander zugewandten Seiten jeweils eine Ausrichtfläche 18a bzw. 18b, in denen jeweils eine abgerundete Ausnehmung 20a, b gebildet ist. Die Ausnehmungen 20a, b sind so angeordnet und ausgebildet, daß sich die Aufnahme 4 und die Ausnehmungen 20a, 20b in der in 2 gezeigten Anfangsstellung zu einem Kreis ergänzen, dessen Durchmesser geringfügig größer als der Abstand zwischen zwei gegenüberliegenden Ecken des Mehrkantabschnittes 1' ist. Das Verbindungselement 1 kann daher in beliebiger Ausrichtung in die Aufnahme 4 eingelegt werden.
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Die Ausrichtschieber 6a, b werden von Federn 22a, b in Form von (schematisch angedeuteten) Kugeldruckstücken seitlich so beaufschlagt, daß ihre Ausrichtflächen 18a, b gegen entsprechende Wandflächen der Führungsnuten 12a, b federnd angedrückt werden. Die Führungsnuten 12a, b und die Ausrichtschieber 6a, 6b sind so ausgebildet, daß die Ausrichtschieber 6a, b in der Anfangsstellung (2) und bei ihrer gegenseitigen Verschiebung aus der Anfangsstellung heraus eine geringfügige seitliche Auslenkbewegung entgegen der Kraft der Federn 22a, b ausführen können. Zu diesem Zweck haben die Ausrichtschieber 6a, b seitliche Ansätze 24a, b, die in entsprechende Ausnehmungen 26a, b der Führungsnuten 12a, b greifen können. Die Länge der Ausnehmungen 26a, b ist so bemessen, daß die Ausrichtschieber 6a, b nur in der Anfangsstellung und während der gegenseitigen Verschiebebewegung seitlich ausweichen können, während sie in ihrer Endstellung (3) durch Seitenwände der Führungsnuten 12a, b seitlich blockiert sind, so daß die Ausrichtschieber 6a, b in ihrer Endstellung nicht mehr seitlich ausweichen können.
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Es ist darauf hinzuweisen, daß die seitlichen Auslenkbewegungen der Ausrichtschieber 6a, b weder durch ihre Koppelung untereinander noch durch ihre Verbindung mit der Betätigungseinrichtung behindert werden, da sie einerseits mit dem Hebel 8 über die Langlochverbindungen 10a, b und mit dem Stellzylinder 14 über den Hebel 8 und die Zapfen-Nut-Verbindung 17 gekoppelt sind. Ferner ist zu erwähnen, daß der Grundkörper 2 an seiner Oberseite durch einen (nicht gezeigten) Deckel verschlossen ist.
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Die Funktionsweise der beschriebenen Ausrichtvorrichtung ist wie folgt:
Das Verbindungselement 1 wird – beispielsweise über eine pneumatische Zuführleitung (nicht gezeigt) – in beliebiger Ausrichtung in die Aufnahme 4 des Grundkörpers 2 eingelegt bzw. zugeschossen. Es sei angenommen, daß die Lage des Verbindungselementes 1 in der Aufnahme 4 wie in 2 gezeigt ist, in der gegenüberliegende Ecken des Mehrkantabschnittes 1' in die Ausnehmungen 20a, b der Ausrichtschieber 6a, b vorstehen. Werden nun die Ausrichtschieber 6a, b von dem Stellzylinder 14 in Richtung der Pfeile a und b gegensinnig verschoben, so greifen die Wände der Ausnehmungen 20a, b an den vorstehenden Ecken des Verbindungselementes an und drehen das Verbindungselement in eine Lage, in der gegenüberliegende Flächen des Mehrkantabschnittes 1' zu den Ausrichtflächen 18a, b der Ausrichtschieber 6a, b ausgerichtet sind (3). Das Verbindungselement 1 befindet sich dann in der gewünschten Lage, in der es beispielsweise von einem Schlüsselabschnitt eines Werkzeuges (nicht gezeigt) erfaßt werden kann.
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Während des Ausrichtvorganges, bei dem die Ausrichtschieber 6a, b aus ihrer Anfangsstellung (2) in ihre Endstellung (3) verschoben werden, können die Ausrichtschieber 6a, b, wie bereits erwähnt, entgegen der Kraft der Federn 22a, b geringfügige seitliche Auslenkbewegungen ausführen. Auf diese Weise kann vermieden werden, daß es zu einem Verklemmen zwischen dem Verbindungselement 1 und den Ausrichtschiebern kommt, wenn das Verbindungselement 1 eine „ungünstige Lage” einnimmt. In der Endstellung (3) sind die Ausrichtschieber 6a, b, wie ebenfalls bereits erwähnt, seitlich blockiert, Sie halten dann das Verbindungselement 1 unter der Wirkung der Federn 22a, b in ihrer ausgerichteten Lage fest, so daß das Verbindungselement 1 bei Überkopflage nicht herausfallen kann.
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Wenn es bei dem Ausrichtvorgang zu einer seitlichen Auslenkung der Ausrichtschieber 6a, b und hierbei zu einem Verklemmen des Verbindungselementes 1 gekommen ist, so können die Ausrichtschieber 6a, b und somit der Stellzylinder 14 ihre Endstellung nicht erreichen. Dieser Zustand kann mittels Endlagen-Sensoren 28 (siehe 1) erfaßt werden, die dann ein Fehlersignal ausgeben.
