DE10209769A1

DE10209769A1 - Workholder for machining comprises holding pin with ring element and magnet with pin joined to work receiver and at free end with ball as work support.

Info

Publication number: DE10209769A1
Application number: DE2002109769
Authority: DE
Inventors: Juergen Kerner; Gerhart Unger; Hans Ramsperger; Alexander Sitzler
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2002-03-05
Filing date: 2002-03-05
Publication date: 2003-09-25
Anticipated expiration: 2022-03-06
Also published as: DE10209769B4

Abstract

A workpiece (2) is held in a receiver (3) by a fixer (1) having holder pin (4) joined one end to the receiver and fitted at the free end with a setdown surface (9) for work. The pin mounts a movable ring element (10) for a ring magnet (11), the element of smaller inside diameter (14) than the outside diameter (15) of the pin free end (8), here defined as a ball shape (9). The magnet is enclosed in a plastics sheath (12) and the inside diameter (14) is so related to the outside pin diameter (15) that the ball (9) tip facing the workpiece (2) reaches 0.5-1.5 mm out beyond the element (10) endface (19) facing the work (2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement zum Halten und/oder Unterstützen eines Werkstücks in einer Werkstück-Aufnahmevorrichtung. The invention relates to a fastening element for holding and / or supporting a workpiece in one Workpiece-receiving device.

Zur Durchführung von geometrischen Meßaufgaben im Zuge der Fahrzeugentwicklung und der Qualitätssicherung muß das zu untersuchende Bauteil in einer Werkstück-Aufnahmevorrichtung gelagert werden, welche eine reproduzierbare Unterstützung und Ausrichtung des Bauteils gewährleistet. Als Aufnahmevorrichtungen für die zu messenden Fahrzeugteile, insbesondere zur Aufnahme großflächiger und labiler Bauteile, werden herkömmlicherweise Meßaufnahmen verwendet, welche Anschlagpunkte bzw. - flächen aufweisen, auf die das Bauteil in definierter Weise aufgelegt wird. Um das Bauteil zu fixieren, werden Befestigungselemente verwendet, die als Spanner ausgebildet sind und die zu fixierenden Bereiche des Bauteils auf die Anschlagpunkte drücken. Die Spanner müssen dabei bezüglich ihrer Form und Ausrichtung exakt auf den betreffenden Anschlagpunkt angepaßt werden, was mit einem hohen Aufwand verbunden ist. Weiterhin ragen die Spanner in das zu messende Bauteil hinein und behindern daher den Meßvorgang: um Kollisionen des Meßmittels (insbesondere der Meßkopfes einer Koordinatenmeßmaschine) mit den Spannern zu vermeiden, muß die Position der Spanner bei der Meßprogrammerstellung explizit berücksichtigt werden; weiterhin sind aufgrund der Kollisionsproblematik in denjenigen Bereichen, in denen Spanner vorgesehen sind, keine Messungen möglich. In Abhängigkeit von der Meßaufgabe kann die Auswahl und Positionierung der Spanner daher sehr aufwendig sein. For performing geometric measurement tasks in the course of Vehicle development and quality assurance have to examining component in a workpiece receiving device be stored, which has a reproducible support and Alignment of the component guaranteed. As Receiving devices for the vehicle parts to be measured, in particular for Recording large-scale and unstable components, be conventionally used Meßaufnahmen which attachment points or - have surfaces on which the component in a defined manner is hung up. To fix the component, be Fasteners used, which are designed as tensioners and the areas of the component to be fixed on the attachment points to press. The tensioner must be in terms of their shape and Orientation adapted exactly to the relevant anchor point be, which is associated with a lot of effort. Continue to protrude the tensioner in the component to be measured in and hinder Therefore, the measuring process: to collisions of the measuring means (in particular the measuring head of a Koordinatenmeßmaschine) with the tensioners to Avoid the position of the tensioner in the Measurement program creation are explicitly taken into account; continue due to the collision problem in those areas, in which tensioners are provided, no measurements possible. In Dependence on the measuring task can be the selection and positioning The tensioner therefore be very expensive.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstiges Befestigungselement zur Verfügung zu stellen, mit Hilfe dessen Werkstücke schnell in einer Aufnahmevorrichtung fixiert werden können und welches die Zugänglichkeit der Werkstückoberfläche für Meß- oder Bearbeitungsmittel nicht behindert. The invention is therefore based on the object To provide cost-effective fastener, with the help whose workpieces are quickly fixed in a receiving device can be and what the accessibility of the Workpiece surface for measuring or processing means not hindered.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. The object is achieved by the features of Claim 1 solved.

Das erfindungsgemäße Befestigungselement ist zweiteilig ausgebildet und umfaßt einen Haltestift, der mit der Aufnahmevorrichtung verbunden wird, sowie ein magnetisches Ringelement, das verschieblich auf dem Haltestift angeordnet ist. Der Innendurchmesser des Ringelements ist kleiner als das von der Aufnahmevorrichtung abragende freie Ende des Haltestifts, so daß das Ringelement nicht über dieses freie Ende hinweg abgestreift werden kann. Auf dem freien Ende des Haltestifts ist eine Werkstück-Auflagefläche vorgesehen, auf der das zu bearbeitende und/oder zu messende Werkstück aufgelegt wird. Dann wird das auf dem Haltestift aufgefädelte Ringelement zum Werkstück hin verschoben. Besteht das Werkstück aus einem ferromagnetischen Werkstoff, so erfährt der Ringmagnet bei Annäherung an das Werkstück eine wachsende Anziehungskraft. Da die Verdickung des freien Endes des Haltestifts ein (Entweichen) des Ringelements verhindert, wird das Werkstück durch die Wirkung der seitens des Ringmagneten auf das Werkstück ausgeübten Magnetkraft zu der Werkstück-Auflagefläche des Haltestifts hin gezogen. Die Fixierung des Werkstücks im Befestigungselement geschieht somit ausschließlich durch die magnetische Anziehungskraft des Ringelements; es sind keine zusätzlichen Spanner etc. vonnöten. The fastening element according to the invention is in two parts formed and includes a retaining pin, with the Recording device is connected, and a magnetic ring element, which is arranged displaceably on the retaining pin. Of the Inner diameter of the ring member is smaller than that of the Cradle projecting free end of the retaining pin, so that the ring element is not stripped away over this free end can be. On the free end of the retaining pin is one Workpiece support surface provided, on which the to be machined and / or to be measured workpiece is placed. Then that will be threaded on the retaining pin ring element to the workpiece postponed. Is the workpiece made of a ferromagnetic Material, so learns the ring magnet when approaching the Workpiece a growing attraction. Because the thickening of the free end of the retaining pin a (escape) of the ring element prevents, the workpiece is affected by the effect of the part of the ring magnet applied to the workpiece magnetic force pulled the workpiece-bearing surface of the retaining pin out. The Fixation of the workpiece in the fastener thus happens exclusively by the magnetic attraction of the Ring member; There are no additional tensioners, etc. needed.

Beide Teile des Befestigungselements - Haltestift und Ringelement - greifen gemeinsam auf der der Werkstückaufnahme zugewandten Unterseite des Werkstücks an; die Werkstückoberseite ist daher dem Meß- bzw. Bearbeitungsprozeß ohne Beeinträchtigungen zugänglich. Somit brauchen die Befestigungselemente bei einer Erstellung des Meß- bzw. Bearbeitungsprogramms nicht berücksichtigt zu werden. Both parts of the fastener - retaining pin and Ring element - grip together on the workpiece holder facing bottom of the workpiece; the workpiece top is therefore the measuring or machining process without Impairments accessible. Thus, the fasteners need at a preparation of the measuring or machining program not to be considered.

Aufgrund der geometrischen Gestaltung des Ringelements, dessen Innendurchmessers geringer ist als der Außendurchmesser der Haltestift-Spitze, ist das Ringelement unlösbar mit dem Haltestift verbunden, sobald dieser in die Werkstück-Aufnahmevorrichtung eingeschraubt worden ist; dies hat den Vorteil, daß das Ringelement beim Entnehmen des Werkstücks aus der Aufnahmevorrichtung nicht abfallen und nicht verloren gehen kann. Weiterhin gestaltet sich das Einspannen eines Werkstücks in die Aufnahmevorrichtung sehr einfach, weil lediglich die auf den Haltestiften aufgefädelten Ringelemente zur auf den Haltestiften aufliegenden Unterseite des Werkstücks hinbewegt werden müssen, um das Werkstück zu fixieren. Due to the geometric design of the ring element whose Inner diameter is less than the outer diameter of the Holding pin tip, the ring element is insoluble with the Holding pin connected as soon as this in the Workpiece receiving device has been screwed in; this has the advantage that the ring element when removing the workpiece from the Receiving device does not fall off and can not be lost. Furthermore, the clamping of a workpiece designed in the Recording device very simple, because only the on the Retaining pins threaded ring elements on the Retaining pins on the underside of the workpiece to be moved need to fix the workpiece.

Das erfindungsgemäße Befestigungselement besteht aus wenigen Einzelteilen und ist preiswert zu fertigen. Haltestifte mit einem Kugelkopf sind kommerziell verfügbar. Zur Herstellung des Ringelements kann ein kommerziell erhältlicher Ringmagnet zum Einsatz kommen, so daß die einzige Komponente des Befestigungselements, die gesondert angefertigt werden muß, die den Ringmagnet umgebende Hülse ist. The fastening element according to the invention consists of a few Items and is cheap to manufacture. Holding pins with a ball head are commercially available. For the production of Ring element may be a commercially available ring magnet for Come use, so that the only component of the Fastener, which must be made separately, the Ring magnet surrounding sleeve is.

Neben den oben erwähnten Werkstücken aus ferromagnetischen Werkstoffen können auch Werkstücke aus nicht-ferromagnetischen Werkstoffen mit Hilfe des erfindungsgemäßen Befestigungselement fixiert werden, wenn auf die dem Befestigungselement abgewändete Oberseite des Werkstücks - gegenüber dem magnetischen Ringelement - ein ferromagnetisches Gegenstück aufgelegt wird; das zu fixierende Werkstück wird in diesem Fall zwischen Ringelement und Gegenstück eingespannt. Das Gegenstück kann bezüglich seiner Geometrie so gestaltet werden, daß es den Meß- bzw. Bearbeitungsvorgang unwesentlich beeinträchtigt. In addition to the above-mentioned workpieces made of ferromagnetic Materials can also be workpieces made of non-ferromagnetic Materials using the fastener of the invention be fixed when on the fastener Reverse top of the workpiece - opposite the magnetic Ring element - a ferromagnetic counterpart is placed; the to be fixed workpiece in this case between Clamped ring element and counterpart. The counterpart may be regarding his geometry are designed so that it the measuring or Machining process negligible.

Das freie Ende des Haltestifts ist vorzugsweise als Kugel ausgeformt (siehe Anspruch 2). Dies hat den Vorteil, daß für das zu haltende Werkstück - unabhängig von den genauen Werkstückmaßen bzw. von Toleranzen - ein wohldefinierter Anschlagpunkt zur Verfügung steht. Weiterhin hat diese Ausgestaltung den Vorteil, daß sich der Anschlagpunkt - unabhängig von der Winkellage des Haltestifts gegenüber der Aufnahmevorrichtung und dem Werkstück - an einem festen Ort befindet, da der Anlagepunkt des Werkstück an der Kugelfläche - unabhängig von der Winkellage - immer in einem festen Abstand zum Kugelmittelpunkt liegt. The free end of the retaining pin is preferably as a ball molded (see claim 2). This has the advantage that for the to hold workpiece - regardless of the exact Workpiece dimensions or tolerances - a well-defined attachment point for Available. Furthermore, this embodiment has the advantage that the attachment point - regardless of the angular position of Retaining pin against the receiving device and the workpiece - located in a fixed place, since the attachment point of Workpiece on the spherical surface - independent of the angular position - always at a fixed distance to the center of the ball.

Der ringförmige Magnet ist zweckmäßigerweise ein Permanentmagnet (siehe Anspruch 3); im Unterschied zu einem Elektromagneten braucht hier keine Stromversorgung bereitgestellt zu werden. Um eine besonders hohe Haltekraft des Befestigungselements zu bewirken, besteht der Ringmagnet vorzugsweise aus einem Seltenerden-Magnetwerkstoff, insbesondere aus Neodymeisen. The annular magnet is suitably a Permanent magnet (see claim 3); unlike an electromagnet does not need to be provided with power supply here. Around a particularly high holding force of the fastener to effect, the ring magnet is preferably made of a Rare earth magnetic material, in particular of neodymium.

Vorteilhafterweise ist der Ringmagnet des Ringelements zumindest abschnittsweise von einer Hülse aus einem elastischen Kunststoff umgeben (siehe Anspruch 4). Durch diese (teilweise) Einbettung des Magneten in Kunststoff kann erreicht werden, daß das zu fixierende Werkstück nur mit dem - vergleichsweise weichen - Kunststoff in Berührung kommt und somit nicht verkratzt wird. Weiterhin ist Kunststoff wesentlich leichter zu bearbeiten als magnetische Werkstoff; somit kann zur Herstellung des Ringelements einen kommerziell verfügbarer "Standard"-Ringmagnet zum Einsatz kommen, während die detaillierte geometrische Formgebung des Ringelements durch die Gestaltung der Hülse erfolgt. Insbesondere kann der dem Haltestift zugewandte Innenbereich der Hülse so gestaltet sein, daß die dem Werkstück zugewandte kugelförmige Spitze des Haltestifts immer um einen geringen Abstand (zwischen 0,5 und 1,5 mm) aus dem Ringelement herausragt (siehe Anspruch 5). Dies hat den Vorteil, daß das durch das Befestigungselement fixierte Werkstück einerseits immer auf dem Haltestift aufliegt (und somit immer eine reproduzierbaren Abstand zum Kugelmittelpunkt hat) und daß das Ringelement andererseits dem Werkstück sehr weit angenähert werden kann (und somit eine starke magnetische Haltekraft auf das Werkstück ausübt). Weiterhin ist es vorteilhaft, den Innendurchmesser des Ringelements so groß zu wählen, daß das Ringelement gegenüber dem Haltestift gekippt werden kann; so kann sich das Ringelement - unabhängig von der Winkellage des Haltestifts gegenüber dem aufliegenden Werkstück - immer näherungsweise parallel zu dem auf der Kugel des Haltestifts aufliegenden Werkstück ausrichten. Advantageously, the ring magnet of the ring element at least in sections of a sleeve made of an elastic Surround plastic (see claim 4). By this (in part) Embedding the magnet in plastic can be achieved that the workpiece to be fixed only with the - comparatively soft - plastic comes in contact and thus not scratched becomes. Furthermore, plastic is much easier too work as a magnetic material; Thus, for the production of the Ring element a commercially available "Standard" ring magnet are used while the detailed geometric Shaping of the ring element by the design of the sleeve he follows. In particular, the one of the retaining pin facing Interior of the sleeve be designed so that the workpiece facing ball-shaped tip of the retaining pin always around one small distance (between 0.5 and 1.5 mm) from the ring element protrudes (see claim 5). This has the advantage that the workpiece fixed by the fastening element on the one hand always rests on the retaining pin (and thus always one has reproducible distance to the ball center) and that the Ring element on the other hand, the workpiece to be very approximated can (and thus a strong magnetic holding force on the Workpiece exerts). Furthermore, it is advantageous to the Inner diameter of the ring member to be chosen so large that the Ring element can be tilted relative to the retaining pin; so can the ring element - regardless of the angular position of Retaining pin against the resting workpiece - always approximately parallel to that on the ball of the retaining pin Align supported workpiece.

Vorteilhafterweise besteht der Haltestift aus einem nicht- ferromagnetischen Werkstoff, insbesondere aus Aluminium (siehe Anspruch 6). Dadurch wird sichergestellt, daß zwischen Haltestift und Ringelement keine magnetischen Kräfte wirken, welche die auf das zu fixierende Werkstück ausgeübte Haltekraft beeinträchtigen. Alternativ können auch Haltestifte aus Stahl verwendet werden. Advantageously, the retaining pin consists of a non- ferromagnetic material, in particular of aluminum (see Claim 6). This will ensure that between Retaining pin and ring element no magnetic forces act, which the holding force exerted on the workpiece to be fixed affect. Alternatively, retaining pins made of steel be used.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiels näher erläutert; dabei zeigen: In the following the invention with reference to a in the drawings illustrated embodiment explained in more detail; there demonstrate:

Fig. 1 eine seitliche Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Befestigungselements mit einem näherungsweise senkrecht auf dem Haltestift aufliegenden Werkstück; Figure 1 is a side sectional view of a fastener according to the invention with an approximately perpendicular to the retaining pin workpiece.

Fig. 2 eine seitliche Schnittansicht gemäß Fig. 1 mit einem gekippt gegenüber dem Haltestift aufliegenden Werkstück; FIG. 2 shows a side sectional view according to FIG. 1 with a workpiece which is tilted relative to the retaining pin; FIG.

Fig. 3 eine Schnittansicht III-III nach Fig. 2. Fig. 3 a sectional view III-III of FIG. 2.

Fig. 1 zeigt ein Befestigungselement 1, mit Hilfe dessen ein ferromagnetisches Werkstück 2 gegenüber einer Werkstück- Aufnahmevorrichtung 3 gehalten wird. Das Befestigungselement 1 umfaßt zwei Einzelteile, einen Haltestift 4 und ein auf diesen Haltestift 4 aufgefädeltes Ringelement 10. Der Haltestift 4 besteht aus einem nicht-ferromagnetischen Werkstoff und weist an seinem werkstückabgewandten Ende 5 ein Gewinde 6 auf, mit dem er in ein Gewindeloch der Aufnahmevorrichtung 3 eingeschraubt ist. Zur Fixierung der Einschraubtiefe des Haltestifts 4 in die Werkstückaufnahme 3 ist eine Mutter/Kontermutter 7 vorgesehen. Das werkstückzugewandte Ende 8 des Haltestifts 4 ist in Form einer Kugel 9 gestaltet. Fig. 1 shows a fastener 1 , by means of which a ferromagnetic workpiece 2 is held against a workpiece receiving device 3 . The fastening element 1 comprises two individual parts, a retaining pin 4 and a threaded onto this retaining pin 4 ring element 10th The retaining pin 4 is made of a non-ferromagnetic material and has at its end facing away from the workpiece 5 a thread 6 , with which it is screwed into a threaded hole of the receiving device 3 . To fix the screwing of the retaining pin 4 in the workpiece holder 3 , a nut / lock nut 7 is provided. The workpiece-facing end 8 of the retaining pin 4 is designed in the form of a ball 9 .

Das Ringelement 10 wird durch einen ringförmigen Permanentmagneten 11 aus Neodymeisen gebildet, der teilweise von einer Hülse 12 aus einem elastischen Kunststoff, z. B. aus Teflon, gebildet ist. Der dem Haltestift 4 zugewandte Innenbereich des Ringelements 10 weist einen ringförmig umlaufender Wulst 13 mit einem Innendurchmesser 14 auf, der kleiner ist als der Durchmesser 15 der Kugel 9 des Haltestifts 4; dieser Wulst 13 verhindert somit, daß das Ringelement 10 über das werkstückzugewandte Ende 8 des Haltestifts 4 gestreift werden kann. The ring member 10 is formed by an annular permanent magnet 11 made of neodymium iron, which is partially made of a sleeve 12 made of an elastic plastic, for. B. Teflon is formed. The inner part of the ring element 10 facing the retaining pin 4 has an annular peripheral bead 13 with an inner diameter 14 which is smaller than the diameter 15 of the ball 9 of the retaining pin 4 ; This bead 13 thus prevents the ring member 10 can be touched on the workpiece-facing end 8 of the retaining pin 4 .

Wird ein Werkstück 2 aus einem ferromagnetischen Werkstoff dem Befestigungselement 1 angenähert, so wirkt zwischen dem Magneten 11 des Ringelements 10 und dem Werkstück 2 eine Anziehungskraft, die umso größer ist, je geringer der Abstand zwischen Werkstück 2 und Magnet 11 ist. Die größte Annäherung zwischen Werkstück 2 und Magnet 11 - und somit die höchste Anziehungskraft - wird erreicht, wenn das Ringelement 10 so weit wie möglich in Richtung des bauteilzugewandten Endes 8 des Haltestifts 4 verschoben ist, während das Werkstück 2 auf der Kugel 9 des Haltestifts 4 aufliegt. Die hierbei eingenommene Relativlage des Ringelements 10 gegenüber dem Haltestift 4 definiert die sogenannte "Fixierstellung" des Befestigungselements 1 und ist in Fig. 1 und 2 in durchgehenden Linien dargestellt. In dieser "Fixierstellung" liegt die Innenkante 16 des Wulstes 13 auf der Kugel 9 an und verhindert eine weitere Annäherung des Ringelements 10 an das Werkstück 2. Der Wulst 13 des Ringelements ist so bemessen, daß in dieser "Fixierstellung" die werkstückzugewandte Spitze 17 der Kugel 9 im einen gewissen Betrag aus dem Ringelement 10 herausragt, so daß die Spitze 17 der Kugel 9 um die Höhe 18 (etwa 0,5 bis 1,5 mm) gegenüber der werkstückzugewandten Stirnfläche 19 des Ringelements 10 hervorsteht. A workpiece 2 approximately of a ferromagnetic material the fixing element 1, so acts between the magnet 11 of the ring member 10 and the workpiece 2 a force of attraction which is greater the smaller the distance between the workpiece 2 and the magnet 11 is. The largest approximation between the workpiece 2 and magnet 11 - and thus the highest attraction - is achieved when the ring member 10 is displaced as far as possible in the direction of the component facing the end 8 of the retaining pin 4 , while the workpiece 2 on the ball 9 of the retaining pin 4th rests. The case taken relative position of the ring member 10 relative to the retaining pin 4 defines the so-called "fixing position" of the fastener 1 and is shown in Fig. 1 and 2 in solid lines. In this "fixing position", the inner edge 16 of the bead 13 rests on the ball 9 and prevents further approach of the ring element 10 to the workpiece 2 . The bead 13 of the ring member is dimensioned so that in this "Fixierstellung" the workpiece facing tip 17 of the ball 9 protrudes from the ring member 10 in a certain amount, so that the tip 17 of the ball 9 by the height 18 (about 0.5 to 1.5 mm) with respect to the workpiece-facing end face 19 of the ring member 10 protrudes.

In der "Fixierstellung" des Befestigungselements 1 liegt das Werkstück 2 daher auf der aus dem Ringelement 10 herausragenden Kugelspitze 17 des Haltestifts 4 auf und nimmt in dieser Lage einen festen Abstand zum Kugelmittelpunkt 20 ein, welcher sich seinerseits in einem festen (durch die Einschraubtiefe des Haltestifts 4 in der Werkstück-Aufnahmevorrichtung 3 bestimmten) Abstand zur Werkstückaufnahme 3 befindet. Somit ist durch die Ausgestaltung des Befestigungselements 1 eine definierte Raumlage des Werkstücks 2 gegenüber der Aufnahmevorrichtung 3 gegeben. Die magnetische Anziehungskraft zwischen Ringmagnet 11 und ferromagnetischem Werkstück 2 bewirkt eine Fixierung des Werkstücks 2 in dieser Raumlage. Da das Ringelement 10 im Bereich der das Werkstück 2 berührenden Stirnfläche 19 das elastische Hülsenmaterial aufweist, besteht keine Gefahr einer Verkratzung der Werkstückunterseite durch das Ringelement 10; daher können mit Hilfe des erfindungsgemäßen Befestigungselements 1 auch Werkstücke 2 mit empfindlicher Oberfläche fixiert werden, ohne Schaden zu nehmen. In the "Fixierstellung" of the fastener 1 , the workpiece 2 is therefore on the protruding from the ring member 10 ball tip 17 of the retaining pin 4 and takes in this position a fixed distance to the ball center 20 , which in turn in a fixed (by the depth of the Holding pin 4 in the workpiece receiving device 3 certain) distance to the workpiece holder 3 is located. Thus, a defined spatial position of the workpiece 2 relative to the receiving device 3 is given by the configuration of the fastener 1 . The magnetic attraction between ring magnet 11 and ferromagnetic workpiece 2 causes a fixation of the workpiece 2 in this spatial position. Since the ring element 10 has the elastic sleeve material in the region of the end face 19 contacting the workpiece 2 , there is no risk of scratching of the underside of the workpiece by the ring element 10 ; Therefore, with the help of the fastening element 1 according to the invention also workpieces 2 can be fixed with a sensitive surface, without being damaged.

Soll das Werkstück 2 aus der Aufnahmevorrichtung 3 entnommen werden, so wird das Ringelement 10 manuell - entgegen der magnetischen Haltekraft zwischen Werkstück 2 und Ringmagnet 11 - in eine werkstückferne, in Fig. 1 gestrichelt angedeutete Lage überführt, welche der sogenannten "Lösestellung" des Befestigungselements 1 entspricht. In dieser "Lösestellung" ist die magnetische Anziehungskraft zwischen Werkstück 2 und Ringmagnet 11 zu gering, um das Ringelement 10 - entgegen der Schwerkraft - in die "Fixierstellung" zu überführen; befindet sich das Befestigungselement 1 in der "Lösestellung", so kann das Werkstück 2 somit aus der Aufnahmevorrichtung 3 entnommen werden, ohne große Leistung gegen die magnetischen Anziehungskräfte leisten zu müssen. If the workpiece 2 are removed from the receiving device 3 , the ring element 10 is manually - against the magnetic holding force between the workpiece 2 and ring magnet 11 - transferred to a workpiece distant, indicated by dashed lines in Fig. 1 position, which the so-called "release position" of the fastener 1 corresponds. In this "release position", the magnetic attraction between the workpiece 2 and ring magnet 11 is too low to the ring element 10 - against the force of gravity - to transfer to the "fixing position"; is the fastener 1 in the "release position", so the workpiece 2 can thus be removed from the receiving device 3 , without having to make much effort against the magnetic attraction forces.

Alternativ kann das Werkstück 2 aus einem in der "Fixierstellung" befindlichen Befestigungselement 1 entnommen werden, wenn das Werkstück - unter Überwindung der magnetischen Anziehungskräfte zwischen Werkstück 2 und Ringmagnet 11 - manuell von der Kugel 9 des Haltestifts 4 entfernt wird; das Ringelement 10 fällt dann unter der Wirkung der Schwerkraft in die "Lösestellung" zurück. Alternatively, the workpiece 2 can be removed from a fixing element 1 located in the "fixing position" when the workpiece is manually removed from the ball 9 of the retaining pin 4 , overcoming the magnetic attraction forces between the workpiece 2 and the ring magnet 11 ; the ring member 10 then falls under the action of gravity in the "release position" back.

Selbstverständlich braucht das Ringelement 10 in seiner "Lösestellung" nicht - wie in Fig. 1 gezeigt - auf der Mutter/Kontermutter 7 aufliegen, sondern kann sich - je nach Winkellage des Haltestifts 4 - in einer beliebigen Position auf dem Haltestift 4 befinden. Of course, the ring element 10 in its "release position" does not need - as shown in Fig. 1 - rest on the nut / lock nut 7 , but may - depending on the angular position of the retaining pin 4 - are in any position on the retaining pin 4 .

Der Innendurchmesser 14 und die Form des Wulstes 13 sind so auf den Durchmesser 15 der Kugel 9 abgestimmt, daß der Wulst 13 einerseits das Abstreifen das Ringelement 10 vom Haltestift 4 verhindert, andererseits aber ein Kippen des Ringelements 10 gegenüber dem Haltestift 4 gestattet. Während der Haltestift 4 der Fig. 1 näherungsweise parallel zur (lokalen) Flächennormale 21 des Werkstücks 2 angeordnet ist, zeigt Fig. 2 ein Befestigungselement 1, dessen Haltestift 4 gegenüber der (lokalen) Flächennormalen 21 des Werkstücks 2 gekippt ist. Aufgrund des gegenüber dem Durchmesser des Haltestifts 4 vergrößerten Innendurchmesser 14 des Ringelement-Wulstes 13 kann das Ringelement 10 die Kippung zwischen Werkstück 2 und Haltestift 4 kompensieren und richtet sich in der "Fixierstellung" - ebenso wie in Fig. 1 - näherungsweise parallel zur Werkstückoberfläche aus, so daß eine unverändert hohe Magnetkraft zwischen Werkstück 2 und Ringelement 10 vorliegt. The inner diameter 14 and the shape of the bead 13 are matched to the diameter 15 of the ball 9 , that the bead 13 on the one hand stripping the ring member 10 prevents the retaining pin 4 , but on the other hand allows tilting of the ring member 10 relative to the retaining pin 4 . While the retaining pin 4 of FIG. 1 is arranged approximately parallel to the (local) surface normal 21 of the workpiece 2 , Fig. 2 shows a fastener 1 , the retaining pin 4 is tilted relative to the (local) surface normal 21 of the workpiece 2 . Due to the relative to the diameter of the retaining pin 4 enlarged inner diameter 14 of the ring element bead 13 , the ring member 10 compensate for the tilt between the workpiece 2 and retaining pin 4 and aligns in the "Fixierstellung" - as well as in Fig. 1 - approximately parallel to the workpiece surface , so that an unchanged high magnetic force between the workpiece 2 and ring element 10 is present.

Das erfindungsgemäße Befestigungselement 1 kann auch zur Fixierung von nicht-ferromagnetischen Werkstücken 2 (z. B. Werkstücken aus Glas, Kunststoff, Aluminium etc.) verwendet werden. In diesem Fall wird - wie in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet - ein Permanentmagnet als Gegenstück 22 verwendet, das im Bereich des Befestigungselements 1 auf die der Kugel 9 abgewandte Oberseite 23 des Werkstücks 2 aufgelegt wird. Wird nun das Ringelement 10 von der "Lösestellung" in die "Fixierstellung" verschoben, so wirkt zwischen Ringmagnet 11 und magnetischem Gegenstück 2 eine Magnetkraft, durch welche das Werkstück 2 zwischen Ringelement 10 und Gegenstück 22 fixiert wird. The fastening element 1 according to the invention can also be used for fixing non-ferromagnetic workpieces 2 (eg workpieces made of glass, plastic, aluminum, etc.). In this case, as indicated by dash-dotted lines in FIG. 1, a permanent magnet is used as the counterpart 22 , which is placed in the region of the fastening element 1 on the upper side 23 of the workpiece 2 facing away from the ball 9 . If now the ring element 10 is moved from the "release position" into the "fixing position", a magnetic force acts between the ring magnet 11 and the magnetic counterpart 2 , by which the workpiece 2 is fixed between the ring element 10 and the counterpart 22 .

Das erfindungsgemäße Befestigungselement eignet sich zum Halten und Fixieren von Werkstücken während der Durchführung von Meßaufgaben sowie während der Durchführung von kräftearmen Bearbeitungsverfahren (wie z. B. Laserschneiden). The fastening element according to the invention is suitable for holding and fixing workpieces while performing Measuring tasks and during the implementation of low-energy Processing methods (such as laser cutting).

Claims

1. fastening element ( 1 ) for holding and / or supporting a workpiece ( 2 ) in a receiving device ( 3 ),
with an elongate retaining pin ( 4 ), one end ( 5 ) of which can be connected to the receiving device ( 3 ) and whose free end ( 8 ) has a workpiece bearing surface ( 9 , 17 ),
and a ring element ( 10 ) comprising a ring magnet ( 11 ) displaceably mounted on the retaining pin ( 4 ) and whose inner diameter ( 14 ) is smaller than the outer diameter ( 15 ) of the free end ( 8 ) of the retaining pin ( 4 ).

2. Fastening element according to claim 1, characterized in that the free end ( 8 ) of the retaining pin ( 4 ) in the form of a ball ( 9 ) is configured.

3. Fastening element according to claim 1 or 2, characterized in that the annular magnet ( 11 ) is a permanent magnet of a rare earth magnet material, in particular of neodymium iron, is.

4. Fastening element according to one of the preceding claims, characterized in that the annular magnet ( 11 ) of the ring element ( 10 ) is at least partially surrounded by a sleeve ( 12 ) made of an elastic plastic.

5. Fastening element according to one of claims 2 to 4, characterized in that the thickness and inner diameter ( 14 ) of the ring element ( 10 ) are matched to the diameter ( 15 ) of the ball ( 9 ) of the retaining pin ( 4 ) that the workpiece ( 2 ) facing the tip ( 17 ) of the ball ( 9 ) protrudes at least between 0.5 mm and 1.5 mm over the workpiece ( 2 ) facing end face ( 19 ) of the ring element ( 10 ).

6. Fastening element according to one of the preceding claims, characterized in that the retaining pin ( 4 ) consists of a non-ferromagnetic material, in particular of aluminum.