DE102013103464B3

DE102013103464B3 - Vorrichtung mit formadaptierbarer Werkstückanlagefläche

Info

Publication number: DE102013103464B3
Application number: DE201310103464
Authority: DE
Inventors: Hubert Meintrup
Original assignee: Matrix GmbH Spannsysteme und Produktionsautomatisierung
Current assignee: Matrix GmbH Spannsysteme und Produktionsautomatisierung
Priority date: 2013-04-08
Filing date: 2013-04-08
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2033-04-09

Abstract

Bei einer Vorrichtung (1) mit mehreren Stößeln (2), die jeweils längs einer Stößelachse (4) gestreckt ausgebildet sind und mit ihren Stirnflächen (3) eine Werkstückanlagefläche (18) definieren, mit einer Führung für die Stößel (2), die jeden der Stößel (2) in einem Führungsloch (5) aufnimmt, und mit einer Spanneinrichtung, die in einer Freigabestellung die Stößel (2) freigibt, so dass sie längs ihrer Stößelachsen (4) in den Führungslöchern (5) verschiebbar sind, und die in einer Fixierstellung die aktuellen Lagen der Stößel (2) in den Führungslöchern (5) fixiert, sind die Führungslöcher (5) in einem elastisch verformbaren Material (6) ausgebildet und übt die Spanneinrichtung in ihrer Fixierstellung einen Druck auf das elastisch verformbare Material (6) aus.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit einer formadaptierbaren Werkstückanlagefläche, die die Merkmale des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 aufweist. Dabei ist die von Stirnflächen von Stößeln punktweise ausgebildete Werkstückanlageflache durch unterschiedliche Ausrichtungen der Stößel, d. h. unterschiedlich weites Einschieben der Stößel in Führungsbohrungen in einer Führung formadaptierbar. Die formadaptierte Werkstückanlagefläche ist mit Hilfe einer Spanneinrichtung fixierbar.
Die Vorrichtung mit der formadaptierbaren Werkstückanlagefläche kann das Werkstückauflager einer Mess- oder Bearbeitungsmaschine sein. Es kann sich auch um einen Werkstückträger handeln, der ein Werkstück in definierter Ausrichtung aufnimmt und mit dem das Werkstück zwischen zwei Maschinen transportiert wird. Ebenso kann die Vorrichtung ein Formspannbacken einer Formspanneinrichtung sein. Weiterhin kann es sich bei der Vorrichtung um ein Greifelement eines Greifers handeln, der zu ergreifende Objekte formschlüssig erfasst. Noch andere Anwendungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind ebenfalls möglich.
STAND DER TECHNIK
Eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 ist aus der DE 42 39 180 A1 bekannt. Die bekannte Vorrichtung ist ein Formspannbacken für eine Spannvorrichtung mit einem Grundkörper und einer am Grundkörper angeordneten, an die Oberflächenkontur eines Werkstücks anpassbaren Spannfläche. Die Spannfläche ist aus einer Vielzahl von relativ zum Grundkörper verschiebbaren und an diesem in einer Spannstellung arretierbaren Druckstücken zusammengesetzt. Jedes Druckstück ist mit einem Spannstößel in einer Schubführung des Grundkörpers geführt. Jeder Spannstößel ist in jeder Verschiebelage mittels eines Sperrglieds am Grundkörper arretierbar. Das Sperrglied ist mit mechanischen, pneumatischen oder hydraulischen Mitteln betätigbar. Dabei sind alle Sperrglieder aller Spannstößel gemeinsam betätigbar. Konkret können die Sperrglieder ein über einen relativ zum Spannstößel verschiebbaren Druckkolben betätigbares, zwischen Spannstößel und einer Zylinderwand des Grundkörpers einspannbares Form- oder Spreizelement, insbesondere eine Spannhülse, Ringspannscheibe oder Ringformfeder, aufweisen. Alle konkreten Ausführungsformen des aus der DE 42 39 180 A1 bekannten Formspannbackens weisen einen komplexen Aufbau im Bereich der Führung für die Spannstößel und der Sperreinrichtung für die Spannstößel auf.
Eine weitere Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 ist aus der EP 2 082 836 A1 bekannt. Hier stützen sich die Stößel mit ihren hinteren Enden an einem elastischen Druckkissen ab, das an seiner den Stößeln zugekehrten Vorderseite parallel zu den Stößeln im Raster der Stößel unterteilt ist. Jeder Stößel weist einen vorderen Bereich auf, in dem er einen gegenüber einem sich rückwärtig anschließenden Reibbereich reduzierten Durchmesser hat. Mit ihren vorderen Bereichen stehen die Stößel durch eine Lochplatte vor, die die Reibbereiche der Stößel und damit die Stößel insgesamt zurückhält. Die Gesamtheit der Stößel ist unterhalb der Lochplatte von einem Rahmen umschlossen. Gegenüber diesem Rahmen kann eine Spannkraft auf die Stößel ausgeübt werden, um diese durch Reibschluss in ihren Reibbereichen aneinander und gegenüber dem Rahmen zu fixieren.
Aus der DE 20 2010 000 536 U1 ist eine Vorrichtung mit einer Mehrzahl von Stößeln zur Anlage einer Oberfläche mit dreidimensionalem Verlauf bekannt. Hier weisen die Stößel ihren maximalen Durchmesser in einem Spannbereich auf und liegen hier direkt aneinander an. Sie sind so durch eine seitliche Spannkraft gegenüber einem den Spannbereich umschließenden Spannrahmen untereinander und gegenüber dem Spannrahmen fixierbar. Ohne die Spannkraft sind die Stößel gegen eine Gegenkraft einzeln in ihrer Längsrichtung verschiebbar. Diese Gegenkraft wird auf jeden einzelnen Stößel durch Reibung zwischen einem im Durchmesser gegenüber seinem Spannbereich reduzierten Bereich des Stößels und einer gegenüber dem Spannrahmen ortsfesten Reibfläche aufgebracht. Die Stößel können so einzeln, beispielsweise mit dem Druckstück einer computergesteuerten Werkzeugmaschine, definiert in den Spannrahmen eingedrückt werden. Durch Aufbringen der Spannkraft kann die derart eingestellte Stellung der Stößel fixiert werden. Ein solches definiertes axiales Ausrichten der Stößel kann auch von ihrem hinteren Ende aus erfolgen. Das Überführen der Stößel in eine Nullstellung, aus der heraus sie definiert in den Spannrahmen eingeschoben werden, kann durch gemeinsames Zurückziehen oder Vorschieben der Stößel gegen Anschläge erfolgen. Die Stößel der bekannten Vorrichtung sind durch einen großen Durchmesserunterschied zwischen dem Spannbereich und dem Bereich, in dem die Gegenkraft zwischen den einzelnen Stößeln und der Reibfläche aufgebracht wird, relativ aufwändig in ihrer Herstellung. Zudem müssen die Stößel in dem Spannbereich genau aufeinander abgestimmte Durchmesser aufweisen, damit durch die seitliche Spannkraft gegenüber dem Spannrahmen tatsächlich alle Stößel untereinander und gegenüber dem Spannrahmen fixiert werden.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 aufzuzeigen, die bei hoher Funktionalität einfach und damit kostengünstig herstellbar ist.
LÖSUNG
Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit mehreren Stößeln, die jeweils längs einer Stößelachse gestreckt ausgebildet sind und die mit ihren Stirnflächen eine Werkstückanlageflache definieren, mit einer Führung für die Stößel, die jeden der Stößel in einem Führungsloch aufnimmt, und mit einer Spanneinrichtung, die in einer Freigabestellung die Stößel freigibt, so dass sie längs ihrer Stößelachsen in den Führungslöchern verschiebbar sind, und die in einer Fixierstellung die aktuellen Lagen der Stößel in den Führungslöchern definiert, sind die Führungslöcher in einem elastisch verformbaren Material ausgebildet und übt die Spanneinrichtung in ihrer Fixierstellung einen Druck auf das elastisch verformbare Material aus.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegen die Stößel zumindest im Bereich der Führung nicht direkt seitlich aneinander an, sondern sie sind einzeln in Führungslöchern in dem elastisch verformbaren Material geführt. Entsprechend erfolgt auch die Fixierung der Stößel gegenüber der Führung mit Hilfe des elastisch verformbaren Materials. Das verformbare Material kann daher Toleranzen in den Abmessungen der einzelnen Stößel kompensieren. Zugleich kann die Spanneinrichtung einfacher aufgebaut werden, weil sie die notwendige Haltekraft auf die Stößel über einen vergleichsweise großen Weg aufbringen kann, über den der notwendige Druck auf das elastisch verformbare Material aufgebaut wird. Dabei versteht es sich, dass hier unter einem Druck, der auf das elastisch verformbare Material ausgeübt wird, ein solcher Druck zu verstehen ist, der in in Bezug auf die Stößelachsen radiale Kräfte zwischen dem elastisch verformbaren Material und den Stößeln resultiert, der also nur von außen und nicht auch im Bereich der Führungslöcher auf das elastisch verformbare Material einwirkt. Das elastisch verformbare Material selbst kann beispielsweise irgendein Hartgummi oder ein Elastomerwerkstoff mit vergleichsweise hoher Shore-Härte sein. Einerseits müssen die Führungslöcher definiert in das elastisch verformbare Material einbringbar sein. Andererseits soll das elastisch verformbare Material zumindest soweit verformbar sein, dass es sich unter Einwirkung des Drucks haltend an die Stößel anlegt.
Um den Druck aufbauen zu können, kann das elastisch verformbare Material in einer Druckkammer angeordnet sein, wobei in mindestens einer Wand der Druckkammer Durchtrittsöffnungen für die Stößel vorgesehen sind und wobei mindestens eine Wand der Druckkammer gegenüber den anderen mit einer Kraft beaufschlagbar ist. Mit dieser Kraft wird der Druck auf das elastisch verformbare Material aufgebracht.
Wenn die mit der Kraft beaufschlagbare Wand quer zu den Stößelachsen verläuft, verläuft die Kraft, mit der der Druck auf das elastisch verformbare Material aufgebracht wird, parallel zu den Stößelachsen und ist somit keiner Gefahr einer seitlichen Verlagerung der Stößel verbunden. Bei der Wand, die mit der Kraft beaufschlagbar ist, um den Druck auf das elastisch verformbare Material auszuüben, kann es sich um die oder eine der Wände der Druckkammer handeln, die mit Durchtrittsöffnungen für die Stößel versehen ist/sind. Sie kann aber auch auf der den Stirnflächen der Stößel abgekehrten Seite des elastisch verformbaren Materials angeordnet sein.
Das elastisch verformbare Material der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann in Form eines die Führungslöcher aufweisenden Blocks vorgesehen sein. Ein solcher Block kann aus dem elastisch verformbaren Material formgespritzt sein, oder er kann – insbesondere unter Ausbohren der Führungslöcher – aus einem massiven Block des elastisch verformbaren Materials herausgearbeitet sein.
Alternativ kann das elastisch verformbare Material in Form mehrerer jeweils eines der Führungslöcher aufweisender Einzelkörper vorgesehen sein. Diese Einzelkörper können quer zu den Stößelachsen aneinander anliegen. Dies muss jedoch nicht der Fall sein, insbesondere wenn der Druck auf das elastisch verformbare Material in Richtung der Stößelachsen aufgebracht wird.
Grundsätzlich ist es jedoch bevorzugt, wenn die Einzelkörper quer zu den Stößelachsen in einer dichtesten Packung angeordnet sind. Bei zylindermantelförmigen Abmessungen der Einzelkörper ist dies eine hexagonale Packung.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Führungslöcher typischerweise parallel zueinander ausgerichtet sein. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann aber auch Stößel mit Stößelachsen aufweisen, die spitze Winkel einschließen.
Die Führungslöcher gehen bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorzugsweise durch das elastisch verformbare Material hindurch, und die Stößel stehen in allen ihren Betriebsstellungen vorzugsweise beidseitig über die Führungslöcher und auch über Durchtrittsöffnungen in den entsprechenden Wänden einer das elastisch verformbare Material umschließenden Druckkammer über. Hiermit ist der Vorteil verbunden, dass der Druck auf das elastisch verformbare Material in keine axiale Kraft auf die Stößel resultieren kann. Außerdem können die Durchtrittsöffnungen in den Wänden der Druckkammer zur zusätzlichen Führung der Stößel in radialer Richtung an beiden Enden der Führungslöcher genutzt werden.
Die Stößel sind in den Führungslöchern vorzugsweise in allen quer zu ihren Stößelachsen verlaufenden Richtungen über parallel zu ihren Stößelachsen verlaufende Führungsflächen geführt. Das heißt, die Stößel stützen sich in allen Richtungen quer zu ihren Stößelachsen an dem elastisch verformbaren Material ab. Dabei ist es bevorzugt, wenn die Stößel die Führungslöcher verschließen, indem sie den vollen Querschnitt der Führungslöcher zumindest in einer Ebene quer zu den Stößelachsen ausfüllen. Das elastisch verformbare Material wirkt damit zugleich als Dichtung, durch die hindurch die Stößel geführt werden. Es verhindert damit auch den Eintritt von Verunreinigungen von dem jeweiligen Werkstück aus in die Führung und dahinter liegende abgeschlossene Bereiche der Vorrichtung.
Die Führungsflächen für die Stößel können gerade oder gekrümmt oder kreisbogenförmig oder kreisförmig sein. Insbesondere können die Stößel eine zylinderförmige Grundform aufweisen oder von vier-, sechs- oder achteckigem Querschnitt sein.
Je nach Auswahl des elastisch verformbaren Materials und des Materials der Stößel sowie der maximal auf die fixierten Stößel in Richtung der Stößelachsen wirkenden Kräfte kann auf die Ausbildung spezieller Haltebereiche innerhalb der Führungsflächen der Stößel auch verzichtet werden. Vorzugsweise sind die Führungsflächen der Stößel jedoch mit derartigen Haltebereichen versehen. Konkret können die Führungsflächen in den Haltebereichen Aufrauungen und/oder quer zu den Stößelachsen verlaufende Nuten, Rillen, Riefen oder Rippen aufweisen. Auch die Aufrauungen oder Rippen liegen vorzugsweise in gegenüber den verbleibenden Führungsflächen zurückspringenden Haltebereichen, so dass sie, solange die Spanneinrichtung keinen Druck auf das elastisch verformbare Material ausübt, von dem elastisch verformbaren Material frei sind und nicht zu einem erhöhten Verschleiß des elastisch verformbaren Materials führen. Erst bei auf das elastisch verformbare Material ausgeübtem Druck legt sich das elastisch verformbare Material an diese zurückspringenden Haltebereiche an und hält so die Stößel auch mit einem gewissen Formschluss in ihrer aktuellen Lage in den Führungslöchern fest.
Die Stößel können in ihren vordersten Betriebsstellungen in den Führungslöchern an quer zu den Stößelachsen verlaufenden Anschlägen anschlagen. Gegen diese Anschläge können die Stößel vorgeschoben werden, um sie anschließend definiert in ihre jeweiligen Führungslöcher einzudrücken und dann in dieser definierten Ausrichtung zu fixieren. Das Vorschieben kann dabei durch insbesondere durch ein unter Druck stehendes Medium, insbesondere Druckluft, erfolgen, mit dem die hinteren Enden der Stößel beaufschlagt werden. Diese Beaufschlagung kann dann für das definierte Eindrücken der Stößel zurückgenommen werden, damit die beim Eindrücken erreichte Ausrichtung erhalten bleibt. Ein Druckraum für ein geeignetes Medium kann leicht hinter einer Druckkammer ausgebildet werden, in der das elastisch verformbare Material angeordnet ist. Zu der Druckkammer hin wird ein solcher Druckraum vielfach automatisch durch das elastisch verformbare Material abgedichtet sein, insbesondere wenn es in Form eines einzigen Blocks vorliegt.
Eine Überführbarkeit der Stößel in eine Nullstellung mit maximal aus den Führungslöchern heraus oder in die Führungslöcher hinein geschobenen Stößeln verlangt aber nicht zwingend irgendwelche Anschläge für die Stößel. So ist eine definierte Überführung der Stößel in eine Nullstellung auch dann möglich, wenn die Stößel selbst bei vertikaler Ausrichtung ihrer Stößelachsen in der Freigabestellung der Spanneinrichtung ohne Einwirkung anderer Kräfte als ihrer Gewichtskraft in ihrer aktuellen Lage in Ihren Führungslöchern gehalten werden. Dieses Halten erfolgt vorzugsweise durch das elastisch verformbare Material. Grundsätzlich können solche Haltekräfte aber auch in Durchtrittsöffnungen für die Stößel in Wänden einer Druckkammer bereitgestellt werden.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch beidseitig verwendbar sein, d. h. sowohl mit den Stirnflächen an den einen als auch mit den Stirnflächen an den anderen Enden der Stößel kann eine formadaptierbare Werkstückanlagefläche ausgebildet werden. Beispielsweise können diese Stirnflächen unterschiedlich ausgebildet sein, um unterschiedlichen Spezialfällen eines abzustützenden Werkstücks Rechnung zu tragen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Ohne dass hierdurch der Gegenstand der beigefügten Patentansprüche verändert wird, gilt hinsichtlich des Offenbarungsgehalts der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen und des Patents Folgendes: weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden.
Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs ”mindestens” bedarf. Wenn also beispielsweise von einem Element die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau ein Element, zwei Elemente oder mehr Elemente vorhanden sind. Diese Merkmale können durch andere Merkmale ergänzt werden oder die einzigen Merkmale sein, aus denen das jeweilige Erzeugnis besteht.
Die in den Patentansprüchen enthaltenen Bezugszeichen stellen keine Beschränkung des Umfangs der durch die Patentansprüche geschützten Gegenstände dar. Sie dienen lediglich dem Zweck, die Patentansprüche leichter verständlich zu machen.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
1 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Längsschnitt.
2 ist eine Draufsicht auf Einzelkörper aus elastisch verformbarem Material der Vorrichtung gemäß 1.
3 ist eine 2 grundsätzlich entsprechende Draufsicht auf einen Block aus elastisch verformbarem Material einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
4 ist eine Draufsicht auf ein in elastisch verformbarem Material ausgebildetes Führungsloch mit viereckigem Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
5 ist eine Draufsicht auf ein in elastisch verformbarem Material ausgebildetes Führungsloch mit achteckigem Querschnitt noch einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
6 ist eine Seitenansicht eines Stößels einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
7 ist eine Seitenansicht eines Stößels einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
8 ist ein Längsschnitt durch eine beidseitig verwendbare Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
FIGURENBESCHREIBUNG
Die in 1 skizzierte Vorrichtung 1 weist mehrere Stößel 2 auf, die mit ihren Stirnflächen 3 eine formadaptierbare Werkstückanlagefläche 18 punktweise ausbilden. Dabei sind die Stößel 2, deren Stößelachsen 4 parallel zueinander ausgerichtet sind, nicht nur in einer Ebene angeordnet, sondern in beiden zu den Stößelachsen 4 quer verlaufenden Raumrichtungen, so dass die Stirnflächen 3 bei Blickrichtung längs der Stößelachsen 4 ein zweidimensionales Feld ausbilden. Jeder Stößel ist in einem Führungsloch 5 geführt, das sich durch elastisch verformbares Material 6 hindurch erstreckt. Dabei ist das elastisch verformbare Material 6 in Form von zylindermantelförmigen Teilkörpern 7 vorgesehen, die, wie 2 mit Blickrichtung längs der Stößelachsen 4 zeigt, in einer dichtesten hexagonalen Packung nebeneinander angeordnet sind, wobei sie miteinander in linienförmigem Kontakt stehen. Bei der Vorrichtung 1 gemäß 1 ist das elastisch verformbare Material 6 in einer Druckkammer 8 angeordnet, bei der zwei einander gegenüberliegende Wände 9 und 10 mit Durchtrittsöffnungen 11 und 12 versehen sind, die mit den Führungslöchern 5 in dem elastisch verformbaren Material 6 fluchten. Durch diese Durchtrittsöffnungen 11 und 12 erstrecken sich die Stößel 2 hindurch, so dass sie über beide Wände 9 und 10 der Druckkammer 8 überstehen. Seitliche Wände 13 der Druckkammer 8 sind hier mit der oberen Wand 9 einstückig ausgebildet. Die Wand 10 ist mit einer durch Pfeile angedeuteten Kraft 14 beaufschlagbar, um das elastisch verformbare Material 6 in der Druckkammer 8 unter Druck zu setzen. Mit Hilfe dieses Drucks wird eine gewünschte Relativlage der Stößel 2 fixiert. Dies geschieht dadurch, dass sich das elastisch verformbare Material 6 infolge des Drucks an die Stößel 2 anlegt und sie insbesondere in Haltebereichen 15, die in den Führungsflächen der Stößel 2 ausgebildet sind und auf die im Zusammenhang mit den 6 und 7 noch näher eingegangen wird, festhält. Die Kraft 14 auf die Wand 10 gegenüber den Wänden 9 und 13 kann zum Beispiel durch Muttern aufgebracht werden, die auf Gewindestangen aufgeschraubt sind, welche an ihrem einen Ende an der gegenüberliegenden Wand 9 festgelegt sind und sich durch weitere Durchtrittsöffnungen durch die Wand 10 hindurch erstrecken (nicht dargestellt). Wenn die Kraft 14 zurückgenommen wird, formt sich das elastisch verformbare Material 6 so zurück, dass die Stößel 2 wieder freigegeben werden. Sie können dann in Richtung der Stößelachsen 4 wieder leicht verschoben werden. Beispielsweise können sie von unten so weit gegen die Wand 10 vorgeschoben werden, dass sie mit an ihren unteren Enden vorgesehenen Radialbünden 16 neben den Durchtrittsöffnungen 12 an die Wand 10 anschlagen. Hierzu können die unteren Enden der Stößel 2 in einem hier nicht dargestellten Druckraum hinter/unter der Druckkammer 8 mit Druckluft beaufschlagt werden.
3 deutet an, dass das elastisch verformbare Material 6 auch als Block 17 vorgesehen sein kann, in den die Führungsbohrungen 5 eingebracht sind, die die Stößel 2 aufnehmen und längs ihrer Stößelachsen 3 führen.
4 stellt zeichnerisch dar, dass die Führungslöcher 5 und entsprechend die Stößel 2 nicht nur von rundem, sondern auch von eckigem, hier quadratischem Querschnitt sein können.
5 illustriert den Fall eines Führungslochs 5 und eines darin geführten Stößels 2 von achteckigem Querschnitt. In jedem Fall füllt der Stößel 2 das Führungsloch 5 über den gesamten Querschnitt aus, so dass der Übergang zwischen dem elastisch verformbaren Material 6 und dem jeweiligen Stößel 2 dicht ist.
6 zeigt einen Stößel 2 in Seitenansicht mit vergrößertem Durchmesser. Dabei wird die Ausbildung des Haltebereichs 15 durch zwei Nuten 19 mit bogenförmigem Grund deutlich, die sich ringförmig um die Stößelachse 4 erstrecken. Durch die Nuten 19 springt die Oberfläche in dem Haltebereich 15 gegenüber den zylindermantelförmigen Führungsflächen 20 zurück, über die der Stößel 2 in einem zylindrischen Führungsloch geführt ist. Das an das Führungsloch angrenzende elastisch verformbare Material greift nur dann in die Nuten 19 ein und hält damit den Stößel 2 fest, wenn auf das elastisch verformbare Material Druck ausgeübt wird. Wenn eine den Druck aufbauende Kraft zurückgenommen wird, springt das elastisch verformbare Material hingegen aus den Nuten 19 zurück und gibt damit den Stößel 2 wieder frei.
7 illustriert eine Ausführungsform eines Stößels 2 mit folgenden Abweichungen gegenüber 6. Die Stirnfläche 3 ist kegelstumpfförmig mit abgerundeter Spitze ausgebildet, um ein aufgelagertes Werkstück in einem kleineren Bereich abzustützen. In dem Haltebereich 15 sind mehrere quer zu der Stößelachse 4 verlaufende Rillen 21 vorgesehen. Die dazwischen stehenden Rippen 22 stehen über die Führungsflächen 20 nicht über, so dass sie nur dann mit dem angrenzenden elastisch verformbaren Material in Kontakt treten, wenn dieses unter Druck gesetzt wird. Der Stößel 2 gemäß 7 wird von einer Spiralfeder 23, die sich an einer Wand 24 abstützt, wobei ein Fortsatz 25 des Stößels 2 durch eine Durchtrittsöffnung 26 in der Wand 24 hindurchragt und an seinem hindurchragenden Ende mit einem aufgequetschten Rückhaltekörper 27 versehen ist, in eine vordere Nullstellung beaufschlagt. Die Wand 24 ist dabei kein Teil der in 1 dargestellten Druckkammer 8, sondern zusätzlich dazu vorgesehen.
Die Ausführungsform der Vorrichtung 1 gemäß 8 weist einen Block 17 aus elastisch verformbarem Material 6 auf, der mit mehreren parallel zueinander verlaufenden Führungslöchern 5 versehen ist, die jeweils einen Stößel 2 aufnehmen. Dabei ist der Block 17 in eine Druckkammer 8 eingeschlossen, bei der die mit den Durchtrittsöffnungen 11 und 12 versehenen Wände 9 und 10 in starrer Anordnung zueinander vorgesehen sind. Dafür ist eine seitliche Wand 28 beweglich und gegen die gegenüberliegende seitliche Wand 8 mit einem Exzenterhebel 29 beaufschlagbar, um das elastisch verformbare Material 6 unter Druck zu setzen. Dadurch werden die Stößel 2 in ihrer Relativlage fixiert, wobei das elastisch verformbare Material 6 die Stößel 2 insbesondere in den Haltebereichen 15 hält. Kleinere seitliche Verschiebungen der Stößel 2 durch die von dem Exzenterhebel 29 quer zu den Stößelachsen 4 verlaufende Kraft können zwar auftreten, aber leicht (vor-)kompensiert werden. Gemäß 8 weisen die Stößel 2 keine Radialbünde auf wie in 1. Vielmehr ist die Vorrichtung 1 gezielt zur beidseitigen Verwendung vorgesehen. D. h. die Stößel 2 weisen neben den in 8 oben liegenden Stirnflächen 3 zur Ausbildung einer formadaptierbaren Werkstückanlagefläche 18 hier unten liegende Stirnflächen 3' zur Ausbildung einer weiteren formadaptierbaren Werkstückanlagefläche 18' auf. Bei gleicher Stellung der Stößel 2 versteht es sich, dass die weitere Werkstückanlagefläche 18', solange alle Stößel 2 gleich lang sind, eine Negativform der Werkstückanlagefläche 18 aufweist. Gemäß 8 sind die Stirnflächen 3 und 3' unterschiedlich ausgebildet. Je nachdem, welche Stirnflächen 3 bzw. 3' günstiger für die Ausbildung der gewünschten Werkstückanlagefläche sind, kann die Werkstückanlagefläche 18 oder 18' genutzt werden. Eingestellt werden kann die jeweilige Werkstückanlagefläche 18' durch einzelnes Verschieben der Stößel 2 solange der Exzenterhebel 29 nicht in seine in 8 dargestellte Spannstellung überführt ist. Auch bei gelöstem Exzenterhebel 29 werden die Stößel 2 bezüglich ihrer eigenen Gewichtskraft von dem elastisch verformbaren Material 6 gehalten. Sie verändern ihre Lage in den Führungslöchern 5 nur, soweit sie gezielt längs ihrer Stößelachsen 4 verschoben werden. Dieses Verschieben kann aus einer Nullstellung heraus geschehen, in die zunächst alle Stößel 2 durch Andrücken eines ebenen Objekts überführt wurden, oder durch Verschieben der einzelnen Stößel 2 abhängig von ihrer aktuellen Lage. Beides kann mit Hilfe eines Schiebedorns erfolgen, der beispielsweise von einer computergesteuerten Werkzeugmaschine oder einem computergesteuerten Roboterarm geführt wird.

Claims

Vorrichtung (1) mit – mehreren Stößeln (2), die jeweils längs einer Stößelachse (4) gestreckt ausgebildet sind und die mit ihren Stirnflächen (3) eine Werkstückanlagefläche (18) definieren, – einer Führung für die Stößel (2), die jeden der Stößel (2) in einem Führungsloch (5) aufnimmt, und – einer Spanneinrichtung, die in einer Freigabestellung die Stößel (2) freigibt, so dass sie längs ihrer Stößelachsen (4) in den Führungslöchern (5) verschiebbar sind, und die in einer Fixierstellung die aktuellen Lagen der Stößel (2) in den Führungslöchern (5) fixiert, dadurch gekennzeichnet, dass – die Führungslöcher (5) in einem elastisch verformbaren Material (6) ausgebildet sind und – die Spanneinrichtung in ihrer Fixierstellung einen Druck auf das elastisch verformbare Material (6) ausübt.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch verformbare Material (6) in einer Druckkammer (8) angeordnet ist, wobei in mindestens einer Wand (9, 10) der Druckkammer (8) Durchtrittsöffnungen (11, 12) für die Stößel (2) vorgesehen sind und wobei mindestens eine Wand (10, 28) der Druckkammer (8) gegenüber den anderen mit einer Kraft (14) beaufschlagbar ist, um den Druck auf das elastisch verformbare Material (6) auszuüben.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Kraft (14) beaufschlagbare Wand (10) quer zu den Stößelachsen (4) verläuft.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Kraft (14) beaufschlagbare Wand (10) auf der den Stirnflächen (3) der Stößel (2) abgekehrten Seite des elastisch verformbaren Materials (6) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch verformbare Material (6) in Form eines die Führungslöcher (5) aufweisenden Blocks (17) vorgesehen ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch verformbare Material (6) in Form mehrerer jeweils eines der Führungslöcher (5) aufweisender Einzelkörper (7) vorgesehen ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelkörper (7) quer zu den Stößelachsen (4) aneinander anliegen.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelkörper (7) quer zu den Stößelachsen (4) in einer dichtesten Packung angeordnet sind.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelkörper (7) zylindermantelabschnittförmige Abmessungen aufweisen.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungslöcher (5) parallel zueinander ausgerichtet sind.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungslöcher (5) durch das elastisch verformbare Material (6) hindurch gehen.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Stößel (2) in allen ihren Betriebsstellungen beidseitig über die Führungslöcher (5) überstehen.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stößel (2) in den Führungslöchern (5) in allen quer zu ihren Stößelachsen (4) verlaufenden Richtungen über parallel zu ihren Stößelachsen (4) verlaufende Führungsflächen (20) geführt sind.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stößel (2) die Führungslöcher (5) verschließen.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsflächen (20) quer zu den Stößelachsen (4) gerade oder gekrümmt oder kreisbogenförmig oder kreisförmig sind.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsflächen (20) mit Haltebereichen (15) versehen sind.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsflächen (20) in den Haltebereichen (15) Aufrauungen und/oder quer zu den Stößelachsen (4) verlaufende Nuten (19), Rillen (21), Riefen oder Rippen (22) aufweisen.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stößel (2) in ihren vordersten Betriebsstellungen in den Führungslöchern (5) an quer zu den Stößelachsen (4) verlaufenden Anschlägen anschlagen.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stößel (2) in eine Nullstellung mit maximal aus den Führungslöchern (5) heraus oder in die Führungslöcher (5) hinein geschobenen Stößeln (2) überführbar sind.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stößel (2) selbst bei vertikaler Ausrichtung ihrer Stößelachsen (4) auch in der Freigabestellung der Spanneinrichtung ohne Einwirkung anderer Kräfte als ihrer Gewichtskraft von dem elastisch verformbaren Material (6) in ihren aktuellen Lagen gehalten werden.