DE10302420A1

DE10302420A1 - Vorrichtung zur definierten Positionierung und Verfahren zur definierten Positionierung

Info

Publication number: DE10302420A1
Application number: DE2003102420
Authority: DE
Inventors: Stefan Berstorfer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-02-12
Filing date: 2003-01-21
Publication date: 2004-07-29
Also published as: DE10205661A1; DE10205661B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur definierten Positionierung eines in einem Rahmen 9 angeordneten ersten Elemtes 1 mit einem auf das erste Element 1 über ein zweites Element 2 einwirkenden Schieberelement 3, wobei ab Erreichen der definierten Position eine Verkeilung des zweiten Elements 2 mit dem ersten Element 1 und dem Rahmen 9 stattfindet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur definierten Positionierung eines ersten Elementes mit den weiteren Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur definierten Positionierung eines ersten Elementes mit den weiteren Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruchs 9.
Bei der in der DE 102 05 661.7 beschriebenen Vorrichtung zur definierten Positionierung eines ersten Elementes wirkt ein Schieberelement auf das erste Element ein, wobei das Schieberelement die Bewegung mindestens eines zweiten Elementes auflöst. Das Schieberelement ist in dem ersten Element axial verschiebbar und ab Erreichen der definierten Position des ersten Elementes wird die Bewegung des zweiten Elementes ausgelöst. Durch die Verschiebung des zweiten Elementes wird die Position des ersten Elementes sicher verriegelt. Auf die DE 102 05 661.7 wird vollinhaltlich Bezug genommen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weitere Vorrichtung zu definierten Positionierung sowie ein Verfahren zur defnierten Positionierung zur Verfügung zu stellen, welches eine Alternative zur Vorrichtung und dem Verfahren gemäß der DE 102 05 661.7 darstellt und zudem sich durch einen besonders einfachen Aufbau auszeichnet.
Diese Aufgabe wird durch die gesamte Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 – 8. Ein vorteilhaftes Verfahren zur definierten Positionierung eines Elementes ergibt sich aus den Patentansprüchen 9 und 10. Vorteilhafte Verwendungsmöglichkeiten, die auch für die vorliegende Erfindung gelten, sind bereits in der DE 102 05 661.7 erläutert.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur definierten Positionierung eines ersten Elementes, das in einem Rahmen angeordnet ist, umfasst einen auf das erste Element über eine zweites Element einwirkendes Schieberelement, wobei ab Erreichen der definierten Position des ersten Elementes eine Verkeilung des zweiten Elementes mit dem ersten Element und dem Rahmen stattfindet. Beim Rahmen kann es sich z. B. um den Werkzeugaufbau handeln. Sobald die entsprechenden Bauteile miteinander verkeilt sind, ist das erste Element sicher positioniert und hält Kräften, die entgegen der Schieberichtung auf das erste Element einwirken, zuverlässig stand. Zudem sind keine separaten Querschieber erforderlich. Die gesamte Vorrichtung zeichnet sich durch einen relativ einfachen Aufbau aus. Zum Lösen der Verkeilung ist es lediglich erforderlich, das Schieberelement zurückzuziehen, womit sich die Verkeilung löst und auch das gesamte erste Element aus dem Rahmen herausgezogen werden kann.
Die definierte Positionierung des ersten Elementes kann durch einen Anschlag realisiert werden, auf den das erste Element geschoben wird, so dass ab dieser Position die Verkeilung des zweiten Elementes mit dem Rahmen und dem ersten Element stattfinden kann.
Spätestens ab Erreichen der definierten Position des ersten Elementes kann das Schieberelement und damit das zweite Element relativ zum ersten Element verschiebbar sein. Eine solche Verschiebung des Schieberelementes kann auch schon vor Erreichen der definierten Position stattfinden.
Greift auf das Schieberelement eine Kraft F1 zum Verschieben des ersten Elementes in die definierte Position an, so wirkt eine kleinere Gegenkraft F3 der Kraft F1 entgegen. Die Kraft F3 verhindert, dass das zweite Element zu früh so weit in das erste Element eingeschoben wird, dass die Verkeilung zu früh stattfindet und nicht erst an der definierten Position. Die kleinere Gegenkraft F3 dient außerdem dazu, dass das Einklemmen des zweiten Elementes im ersten Element und dem Rahmen nicht ruckartig, sondern mit Zeitverzögerung stattfindet. Dies schont die Bauteile und ist außerdem mit einer geringeren Lärmentwicklung verbunden.
Die Kraft F3 kann mit einer Druckfeder oder einer Zugfeder aufgebracht werden, die auch innerhalb und/oder außerhalb des ersten Elementes angeordnet sein kann. Beim Einreichen der definierten Position bzw. beim Auftreffen des ersten Elementes auf den Anschlag, wird das zweite Element vom Schieberelement in das erste Element eingeschoben, wobei gleichzeitig die Feder zusammengedrückt wird, so dass die Verschiebung des ersten Elementes nicht ruckartig stattfindet. Natürlich gibt es auch bei dieser Ausführungsvariante andere Alternativen, mit welchen die Gegenkraft F3 aufgebracht werden können, z. B. mittels Kompression eines Fluids oder einer Flüssigkeit, die ab Erreichen eines gewissen Druckes in eine andere Kammer oder dergleichen überströmt, so dass die Kraft F1 größer bleibt als die Kraft F3.
Das zweite Element kann keilartig ausgebildet sein, um die Verkeilung zwischen dem zweiten und dem ersten Element sowie dem Rahmen zu bewirken. Dabei reicht es aus, wenn das zweite Element zumindest auf einer Seite keilartig ausgebildet ist, wobei es dort z. B. eine Schräge aufweisen kann oder konisch geformt sein kann, und das erste Element eine korrespondierende Schräge bzw. einen entsprechenden Konus aufweist. Die Seite des zweiten Elementes liegt spätestens ab Erreichen des Anschlages am Rahmen an bzw. verkeilt mit diesem. Die Verkeilung kann also mit einem relativ einfachen Aufbau der Bauteile realisiert werden.
Insbesondere kann der Innenraum des ersten Elementes im Wesentlichen der Außenkontur des zweiten Elementes entsprechen, damit die Elemente an einer relativ großen Fläche aneinander anliegen und somit eine sehr große Kraft der Verkeilung herbeigeführt werden kann.
Der Winkel der Schräge kann vorteilhafterweise zwischen 5° und 20° betragen, so dass einerseits die Bauteile gut miteinander verkeilen können und andererseits auch wieder in einfacher Weise voneinander gelöst werden können.
Wie auch bei der DE 102 05 661.7 kann bei dieser Vorrichtung die Positon des Anschlags bzw. die durch den Anschlag auf das erste Element aufgebrachte Kraft F4 variiert werden. Das heißt, dass der Anschlag je nach Erfordernis an eine andere Stelle gesetzt werden kann. Das Versetzen des Anschlags kann z. B. mittels eines elektrischen Stellmotors oder eines Linearantriebs erfolgen. Der Anschlag dient nur der exakten Positionierung des ersten Elementes und muss nur der Aufschiebekraft des ersten Elementes widerstehen können. Das verkeilte erste Element muss schließlich den hohen Belastungen, die entgegen der Schieberrichtung auf das erste Element wirken, standhalten.
Zweckmäßigerweise können auch die Merkmale zumindest eines der Ansprüche 1 bis 24 der DE 102 05 661.7 realisiert werden. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf das einzelne Nennen dieser Merkmale an dieser Stelle verzichtet.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur definierten Positionierung eines in einem Rahmen angeordneten ersten Elementes unter Verwendung eines Schieberelementes, das auf das erste Element über ein zweites Element einwirkt, zeichnet sich dadurch aus, dass das Schieberelement das erste Element über das zweite Element nach vorne schiebt und nachdem das erste Element die definierte Position erreicht hat, eine Verkeilung des zweiten Elementes mit dem ersten Element und dem Rahmen stattfindet. Zu den vorteilhaften Ausführungsvarianten des Verfahrens wird auf die vorteilhaften Ausgestaltungen der oben beschriebenen Vorrichtung verwiesen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren kann wie auch die Vorrichtung und das Verfahren gemäß der DE 102 05 661.7 insbesondere im Maschinen- und Vorrichtungsbau Verwendung finden z. B. bei Bauteilen, die in einer bestimmten Position einer hohen Belastung standhalten müssen. Mit besonderem Vorteil kann die Vorrichtung auch im Fahrzeugbau eingesetzt werden, beispielsweise um eine bestimmte Stellung einer Ladefläche eines Baggers zu arretieren oder eine Baggerschaufel in einer bestimmten Position zu halten.
Die Vorrichtung sowie das Verfahren kann auch mit Vorteil in einem Preß- oder Spritzgießwerkzeug verwendet werden, wobei das erste Element einen Schieber oder dergleichen darstellt.
Die Erfindung ist anhand eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels in der Zeichnungsfigur näher erläutert. Diese zeigt eine Schnittdarstellung der Vorrichtung.
Die Vorrichtung dient der definierten Positionierung eines in einem Rahmen 9 angeordneten ersten Elementes 1 mit einem auf das erste Element 1 über ein zweites Element 2 einwirkenden Schieberelement 3. Ab Erreichen der definierten Position, die in dem Ausführungsbeispiel durch den Anschlag 6 dargestellt ist, an welchen das erste Element 1 geschoben wird, findet eine Verkeilung des zweiten Elements 2 mit dem ersten Element 1 und dem Rahmen 9 statt. Bei dem ersten Element 1 kann es sich z. B. um einen Schieber in einem Spritzgießwerkzeug handeln. Auch wenn von seiten der Kraft F4 noch eine größere Kraft z. B. durch das Einspritzen des Kunststoffs in das Werkzeug aufgebracht wird, hält die Verklemmung bzw. Verkeilung dieser Kraft ausreichend stand. Demnach kann also mit einer relativ geringen Kraft F 1 eine stabile Positionierung des ersten Elementes 1 auch bei Einwirken einer Gegenkraft erreicht werden, wobei sich die gesamte Vorrichtung durch einen relativ einfachen Aufbau auszeichnet.
Spätestens ab Erreichen der definierten Position des ersten Elementes 1 ist das Schieberelement 3 in dem ersten Element 1 verschiebbar, so dass das zweite Element 2 nach vorne geschoben wird und mit dem ersten Element 1 sowie dem Rahmen 9 verkeilt.
Auf das Schieberelement 3 greift eine Kraft F 1 zum Verschieben des ersten Elementes 1 in die definierte Position an, wobei eine kleinere Gegenkraft F3 der Kraft F1 entgegenwirkt, um ein zu frühes Verkeilen des zweiten Elementes 2 mit dem ersten Element 1 zu verhindern und um ein langsames Verklemmen der Bauteile zu gewährleisten.
Die Kraft F3 wird dabei mit einer Druckfeder 4 aufgebracht.
Das zweite Element 2 ist keilartig ausgebildet, wobei es auf einer Seite eine Schräge 25 aufweist. Das erste Element 1 weist eine korrespondierende Schräge 25' auf, die beim Verkeilen an der Schräge 25 des zweiten Elementes 2 anliegt. Außerdem entspricht auch sonst der Innenraum des ersten Elementes 1 im Wesentlichen der Außenkontur des zweiten Elementes 2, damit die Bauteile in optimaler Weise verkeilen können und zudem ein stabiler Aufbau der gesamten Vorrichtung geschaffen wird.
Die Position des Anschlags 6 kann mittels des Stellmotors 26 variiert werden. Dadurch kann der Angriffspunkt der Kraft F4 je nach Anforderung an eine andere Stelle gesetzt werden, was durch den strichlierten, in beiden Richtungen weisenden Pfeil angedeutet ist. Dies ist in einfacher Weise möglich, da der Anschlag 6 nur der Kraft F1 standhalten muss, die zur sicheren Positionierung des ersten Elementes 1 notwendige Kraft wird durch die Verkeilung bewirkt.
Bei dem Verfahren zur definierten Positionierung des in einem Rahmen 9 angeordneten ersten Elementes 1 unter Verwendung eines Schieberelementes 3, das auf das erste Element 1 über ein zweites Element 2 einwirkt, schiebt das Schieberelement 3 das erste Element 1 über das zweite Element 2 nach vorne und nachdem das erste Element 1 die definierte Position erreicht hat, findet eine Verkeilung des zweiten Elementes 2 mit dem ersten Element 1 und dem Rahmen 9 statt.
Diese Vorrichtung kann z. B. im Fahrzeugbau eingesetzt werden, um dort ein bestimmtes Bauteil, auf das eine Kraft aufgebracht wird, zu arretieren. Mit Vorteil kann die Vorrichtung auch in einem Preß- oder Spritzgießwerkzeug verwendet werden, wobei das erste Element 1 einen Schieber oder dergleichen darstellt.

1: erstes Element
2: zweites Element
3: Schieberelement
4: Druckfeder
6: Anschlag
9: Rahmen
25: Schräge
25': Schräge
26: Stellmotor

Claims

Vorrichtung zur definierten Positionierung eines in einem Rahmen (9) angeordneten ersten Elementes (1) mit einem auf das erste Element (1) über ein zweites Element (2) einwirkenden Schieberelement (3), dadurch gekennzeichnet, dass ab Erreichen der definierten Position eine Verkeilung des zweiten Elements (2) mit dem ersten Element (1) und dem Rahmen (9) stattfindet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass spätestens ab Erreichen der definierten Position des ersten Elementes (1) das Schieberelement (3) relativ zum ersten Element (1) verschiebbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Schieberelement (3) eine Kraft F1 zum Verschieben des ersten Elementes (1) in die definierte Position angreift, wobei eine kleinere Gegenkraft F3 der Kraft F 1 entgegenwirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft F3 mit einer Druckfeder (4) oder einer Zugfeder aufgebracht wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element (2) keilartig ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element (2) zumindest auf einer Seite eine Schräge (25) aufweist bzw. konisch geformt ist und das erste Element (1) eine korrespondierende Schräge (25) bzw. Konus aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum des ersten Elementes (1) im Wesentlichen der Außenkontur des zweiten Elementes (2) entspricht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Merkmale zumindest eines der Ansprüche 1 – 24 der DE 102 05 661.7 realisiert sind.
Verfahren zur definierten Positionierung eines in einem Rahmen (9) angeordneten ersten Elementes (1) unter Verwendung eines Schieberelementes (3), das auf das erste Element (1) über ein zweites Element (2) einwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass das Schieberelement (3) das erste Element (1) über das zweite Element (2) nach vorne schiebt und nachdem das erste Element (1) die definierte Position erreicht hat eine Verkeilung des zweiten Elementes (2) mit dem ersten Element (1) und dem Rahmen (9) stattfindet.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Merkmale der Ansprüche 2 – 8 realisiert wird.