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Die Erfindung betrifft eine Pendelauflage mit einem Auflagestück, das eine Auflagefläche zur Auflage eines Werkstücks, eines Werkszeugs oder dergleichen umfasst, sowie mit einem Auflagegegenstück, welches mit dem Auflagestück derart gekoppelt ist, dass das Auflagestück relativ zum Auflagegenstück um einen Schwenkbereich verschwenkbar gelagert ist.
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Derartige Pendelauflagen sind hinreichend bekannt und zum Beispiel in der
EP 0 461 994 A1 beschrieben. Dabei kann es vorkommen, dass ein Werkstück auf die Auflagefläche aufgelegt wird, wenn das Auflagestück gegenüber dem Auflagegenstück verschwenkt ist. Dies führt gelegentlich dazu, dass Beschädigungen am aufgelegten Werkstück auftreten, da sich die Kante der Auflagefläche in das aufgelegte Material „eingräbt“ oder Kratzer in der Oberfläche des Werkzeugs die Folge sind.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den vorstehend genannten Nachteil zu überwinden.
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Diese Aufgabe wird bei einer Pendelauflage der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass sowohl das Auflagestück als auch das Auflagegegenstück eine Öffnung aufweisen, und dass in den Öffnungen gegenüberliegende Enden eines Koppelglieds derart aufgenommen sind, dass zumindest über einen Teil des Schwenkbereichs eine Rückstellkraft zwischen dem Auflagestück und dem Auflagegegenstück wirksam ist, wenn das Auflagestück gegenüber dem Auflagegenstück aus seiner Ruhelage heraus verschwenkt ist.
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Damit ist der Vorteil verbunden, dass das Auflagestück bezüglich des Auflagegegenstücks stets zurück in die Ruhelage gedrückt wird durch die wirkende Rückstellkraft. Es ist daher gewährleistet, dass die Auflagefläche sich stets in einer Stellung befindet, in der sie das Werkstück oder das Werkzeug im Wesentlichen vollflächig bzw. plan ergreift.
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Als bevorzugt hat es sich dabei erwiesen, wenn das Koppelglied als ein federndes Element in Form einer Schraubenfeder, in Form eines Elastomerstifts in Form eines biegsamen Stabes gebildet ist. Sowohl die Schraubenfeder als auch ein Elastomerstift sowie ein in sonstiger Weise geformter biegsamer Stab sind geeignet, eine Rückstellkraft auszuüben, sobald das Auflagestück gegenüber dem Auflagegegenstück aus seiner Ruhelage heraus verschwenkt ist. Die Rückstellkraft bewirkt mit anderen Worten also ein Zurückdrücken des Auflagestücks gegenüber dem Auflagegegenstück in die Ruhelage. Als biegsamer Stab kommt zum Beispiel ein Draht aus Federstahl, ein Fiberglasstab oder -draht, ein Karbonstab oder -draht usw. infrage. Der biegsame Stab kann im Querschnitt rund oder rechteckig, alternativ auch als oder aus Flachmaterial geformt sein.
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Ferner hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn mindestens eines der Enden des Koppelglieds ein Mittel zur Ausbildung einer lösbaren oder einer unlösbaren Verbindung mit der Öffnung aufweist, in der es aufgenommen ist.
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Somit kann ein erstes Ende des Koppelglieds beispielsweise in der Öffnung des Auflagestücks befestigt werden. Des Weiteren ist es möglich, auch das zweite Ende des Koppelglieds mit einem Mittel zur Ausbildung einer lösbaren oder unlösbaren Verbindung innerhalb der Öffnung des Auflagegegenstücks zu bilden. Die Mittel zur Bildung einer Verbindung vereinfachen die Montage der Pendelauflage.
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Es hat sich weiterhin als bevorzugt gezeigt, wenn das Mittel zur lösbaren Koppelung als ein Gewinde gebildet ist, und wenn das Koppelglied in ein in zumindest einer der Öffnungen ausgebildetes Gegengewinde einschraubbar ist. Hierbei ist es möglich, das Koppelglied mehrteilig zu gestalten und an den beiden Enden beispielsweise Endhülsen anzubringen, die ähnlich zu Aderendhülsen bei Kabellitzen gestaltet sind. Die Enden mit den Endhülsen können dann in den Öffnungen befestigt werden. Zur Befestigung weist beispielsweise dann in einer alternativen Ausführungsform die Endhülse ein Außengewinde auf, das in ein Innengewinde der Öffnungen eindrehbar ist.
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Eine weitere alternative Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur lösbaren oder unlösbaren Koppelung als eine einen Presssitz ausbildende Presspassung gebildet ist. Wenn das Koppelglied als ein Elastormerstift gebildet ist, so kann dieser mit Abmessungen geformt sein, deren Querschnitt größer ist als derjenige der betreffenden Öffnung, so dass das Ende des Elastomerstifts ausschließlich mit Hilfe einer Komprimierung in die betreffende Öffnung einbringbar ist. Alternativ kann aber auch das spiralförmige Ende einer Schraubenfeder derart komprimiert werden, dass dieses in eine mit im Querschnitt kleineren Abmessungen geformte Öffnung einbringbar ist. Die radial wirkenden Federkräfte sichern also das bzw. die Enden des Koppelglieds innerhalb der entsprechenden Öffnung.
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Es hat sich als sinnvoll erwiesen, wenn die Öffnung des Auflagestücks und/oder die Öffnung des Auflagegegenstücks zumindest teilweise geneigt zur Längsachse verlaufend geformt ist. Durch diese Ausformung einer Neigung bezüglich der Längsachse besteht eine Ausweichmöglichkeit des Koppelglieds in radialer Richtung bezüglich der Längsachse, wodurch etwaige Scherbeanspruchungen des Koppelglieds reduziert werden können. Gleichzeitig kann durch eine einseitige Ausformung einer Neigungsform in einer Öffnung eine bevorzugte Auslenkungsrichtung für die Auflagefläche geschaffen werden. Mit anderen Worten lässt sich also das Auflagestück bezüglich des Auflagegegenstücks in diejenige Richtung mit einer geringeren Kraft verschwenken, in der die betreffende Öffnung geneigt zur Längsachse verlaufend geformt ist, da das Koppelglied in dieser Richtung beim Schwenkvorgang weiter „ausweichen“ kann.
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Um eine multidirektionale und damit erleichterte Auslenkbarkeit des Auflagestücks hervorzurufen, hat es sich als bevorzugt gezeigt, wenn die Öffnung des Auflagestücks und/oder die Öffnung des Auflagegegenstücks sich zumindest teilweise trichterförmig verjüngend gebildet ist. Eine trichterförmige Ausbildung ist auch im Hinblick auf die Fertigung der Pendelauflage zu bevorzugen, da ein Trichter durch einen Senkvorgang auf einfache Weise in der entsprechenden Öffnung ausgeformt werden kann.
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Von Vorteil ist des Weiteren, wenn die Öffnung des Auflagestücks und/oder die Öffnung des Auflagegegenstücks mit rundem oder mit unrundem Querschnitt gebildet ist. Wenn die Öffnungen mit rundem Querschnitt gebildet sind und wenn ausreichend Spiel zwischen dem Koppelglied und der betreffenden Öffnung vorhanden ist, so ist es möglich, dass sich das Auflagestück und das Auflagegegenstück relativ zueinander verdrehen können. Auch dies kann zur Schonung des Werkstücks bzw. des Werkzeugs gewünscht sein. Ist jedoch die entsprechende Öffnung mit einem unrunden Querschnitt geformt und ist das entsprechende Ende des Koppelglieds spielfrei in der Öffnung gelagert, so ist eine Verdrehbarkeit des Koppelglieds bzw. des Auflagestücks gegenüber dem Auflagegegenstück verhindert.
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Eine besonders einfache Fertigung der Pendelauflage kann dadurch erreicht werden, dass das Auflagestück als eine Kugel mit einer die Auflagefläche bildenden ersten Abflachung gebildet ist, und dadurch, dass die Kugel in dem eine topfförmige oder eine pfannenförmige Kugelaufnahme bildenden Auflagegegenstück gelagert ist.
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In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Kugel auf ihrer der Auflagefläche abgewandten Seite eine zweite Abflachung aufweist, da dadurch ein Zwischenraum zwischen der Kugel und der Kugelaufnahme entstehen kann derart, dass der an die zweite Abflachung angrenzende Randbereich in den Zwischenraum eintauchen kann. Die axiale Ausdehnung des entstandenen Zwischenraums begrenzt des Weiteren die Neigbarkeit der Kugel innerhalb der Kugelaufnahme und gibt damit den Neigungswinkel der Auflagefläche vor.
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Um den Neigungs- oder Schwenkvorgang der Kugel exakter führen zu können, hat es sich als sinnvoll erwiesen, wenn in der Kugelaufnahme ein bezüglich der Längsachse geneigt verlaufender, vorzugsweise an die Außenkontur der Kugel angepasster, Gleitring vorgesehen ist. Dieser kann entweder einteilig mit dem Auflagegegenstück geformt sein oder nachträglich in die Kugelaufnahme, jedoch vor dem Einsetzen der Kugel, eingelegt werden.
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Nachfolgend wird die Erfindung an in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; es zeigen:
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1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Pendelauflage,
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2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Pendelauflage,
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3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Pendelauflage,
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4 ein viertes Ausführungsbeispiel einer Pendelauflage.
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In den Figuren ist eine Pendelauflage gezeigt, die aus einem eine Auflagefläche 2 aufweisenden Auflagestück 1 und aus einem Auflagegegenstück 3, sowie aus einem dazwischen angeordneten Koppelglied 8 gebildet ist. Sowohl das Auflagestück 1 als auch das Auflagegegenstück 3 besitzen eine Öffnung 4, 5, in der jeweils ein Ende 6, 7 des Koppelglieds 8 aufgenommen ist.
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Das Auflagestück 1 ist relativ zum Auflagegegenstück 3 um einen vordefinierten Schwenkbereich verschwenkbar gelagert. Dabei sind die gegenüberliegenden Enden 6, 7 des Koppelglieds 8 derart in den Öffnungen 4, 5 des Auflagestücks 1 und des Auflagegegenstücks 3 aufgenommen, dass zumindest über einen Teil des Schwenkbereichs eine Rückstellkraft zwischen dem Auflagestück 1 und dem Auflagegegenstück 3 wirksam ist, wenn das Auflagestück 1 gegenüber dem Auflagegegenstück 3 aus seiner Ruhelage heraus verschwenkt ist.
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Das in den Figuren dargestellte Koppelglied 8 ist dabei als ein federndes Element 9 zum Beispiel in Form einer Schraubenfeder oder in Form eines Elastomerstiftes gebildet. In allen Ausführungsbeispielen ist das Auflagestück 1 als eine Kugel 11 gebildet, die in einer topfförmigen Kugelaufnahme 13 gelagert ist. Innerhalb dieser Kugelaufnahme 13 ist für eine bessere Führung der Kugel 11 ein bezüglich der Längsachse 10 geneigt verlaufender und an die Außenkontur der Kugel 11 angepasster Gleitring 15 vorgesehen, der einstückig mit der Kugelaufnahme 13 gebildet ist.
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In allen gezeigten Ausführungsbeispielen weist die Kugel 11 auf ihrer der als Abflachung 12 gebildeten Auflagefläche 2 abgewandten Seite eine zweite Abflachung 14 auf, wodurch ein Zwischenraum 16 bzw. ein Freiraum entsteht, in dem die Kugel 11 beim Verschwenkvorgang eintauchen kann. Der Schwenkradius der Kugel 11 innerhalb der Kugelaufnahme 13 korrespondiert hierbei zu der Tiefe, d.h. zu der axialen Ausdehnung dieses Freiraums. D.h. je größer die axiale Ausdehnung des Zwischenraums 16 geformt ist, desto größer ist die Verschwenkbarkeit der Kugel 11 innerhalb der Kugelaufnahme 13.
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Das Auflagegegenstück 3 weist einen Fortsatz 17 auf, der sowohl einen Gewindeabschnitt 18 als auch einen Werkzeugaufnahmeabschnitt 19 umfasst. Im Bereich des Werkzeugaufnahmeabschnittes 19 ist das Auflagegegenstück unrund gebildet, so dass es mit einem Werkzeug, z.B. mit einem Gabelschlüssel ergriffen werden kann, um den Gewindeabschnitt 18 der Pendelauflage in eine entsprechende Gewindebohrung einzudrehen. Alternativ kann auch eine Mutter auf den Gewindeabschnitt 18 aufgeschraubt werden.
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Die vier gezeigten Ausführungsbeispiele der Pendelauflage unterscheiden sich zum Beispiel dadurch, dass die Form der Öffnungen 4, 5 variiert. So ist in 1 die Öffnung 5 des Auflagegegenstücks 3 sich trichterförmig verjüngend gebildet. In diesem Trichter 20 kann sich das Koppelglied 8, das vorliegend z.B. als Elastomerstift geformt ist, freier bewegen als es dies in der als eine zylindrische Bohrung geformten Öffnung 4 des Auflagestücks 1 kann.
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Dagegen ist in der Ausführungsform gemäß 2 die Öffnung 4 des Auflagestücks 1 sich trichterförmig verjüngend gebildet, wobei die Öffnung 5 des Auflagegegenstücks 3 ohne eine Trichterform, d.h. vorzugsweise als eine zylindrische Bohrung geformt ist.
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In 3 sind sowohl die Öffnung 4 des Auflagestücks 1 als auch die Öffnung 5 des Auflagegegenstücks 3 sich trichterförmig verjüngend geformt, so dass einerseits ein erweiterter Bewegungsraum für das Koppelglied 8 und andererseits ein erweiterter Bewegungsraum für die Kugel 11 innerhalb der Kugelaufnahme 13 bereitgestellt ist.
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Die Pendelauflage aus 4 unterscheidet sich von der Pendelauflage gemäß 3 lediglich dadurch, dass die Kugelaufnahme 13 an ihrem der Auflagefläche 2 der Kugel 11 zugewandten Ende einen Innenradius besitzt, der derart gewählt ist, dass die Kugel 11 nicht aus der Kugelaufnahme 13 austreten kann, so dass die Kugel 11 zusätzlich innerhalb der Kugelaufnahme 13 gesichert ist. Die Kugelaufnahme 13 weist im gezeigten Ausführungsbeispiel an ihrer offenen Stirnseite zur Sicherung der Kugel 11 einen Ringbund 21 bzw. eine Bördelung auf.
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Wenn ein Elastomerstift als Koppelglied 8 eingesetzt wird, so hat es sich im Rahmen einer alternativen – nicht näher dargestellten – Ausführungsform als bevorzugt erwiesen, wenn am Elastomerstift eine oder mehrere Einschnürungen vorgesehen sind. Dadurch ist der Elastomerstift also lokal dünner geformt, wodurch die Rückstellkraft variierbar ist. An den Stellen der Einschnürungen lässt sich der Elastomerstift leichter verbiegen, so dass auch eine geringere Rückstellkraft zwischen dem ausgelenkten Auflagestück 1 und dem Auflagegegenstück 3 wirksam ist.
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Wenn gemäß einer weiteren – nicht näher dargestellten – Ausführungsform die eine Schraubenfeder als Koppelglied 8 verwendet wird, so kann auch diese in ihrem nicht in die Öffnungen 4, 5 eingetretenen Bereich eine Verjüngung aufweisen. Die Schraubenfeder ist mit anderen Worten also über ihre Länge sanduhrförmig gebildet. Die Schraubenfeder knickt im Bereich der Verjüngung leichter als an den sich in den Öffnungen 4, 5 befindenden Bereichen, wenn ein Verschwenken des Auflagestücks 1 gegenüber dem Auflagegegenstück 3 erfolgt. Die Ausbildung der Verjüngung an der Schraubenfeder ermöglicht es, eine Pendelauflage zu schaffen, deren Öffnungen 4, 5 über keine Trichterform oder sonstige Aufweitung verfügen. Die Öffnungen 4, 5 können in dieser Ausführungsform also zylindrisch gebildet werden.
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Alternativ kann auch gewünscht sein, dass in geringen Neigungsbereichen, beispielsweise im Neigungsbereich zwischen 1 und 3 Grad, überhaupt keine Rückstellkraft wirksam ist. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, dass die Enden 6, 7 des Koppelglieds 8 mit Spiel in den Öffnungen 4, 5 aufgenommen sind. So ist insbesondere bei der Auflage von besonders leichten Werkstücken gewährleistet, dass diese nicht durch eine von der Auflagefläche 2 ausgehende und auf sie einwirkende Rückstellkraft deformiert werden. Auch hier ist es sinnvoll, wenn die Kugelaufnahme 13 an ihrem der Auflagefläche 2 der Kugel 11 zugewandten Ende einen Innenradius besitzt, der derart gewählt ist, dass die Kugel 11 nicht aus der Kugelaufnahme 13 austreten kann, so dass die Kugel 11 zusätzlich innerhalb der Kugelaufnahme 13 gesichert. Wenn auch in geringen Neigungsbereichen eine Rückstellkraft wirksam ist, so kann die Pendelauflage auch genutzt werden, wenn die Längsachse 10 nicht vertikal, sondern geneigt oder gar horizontal verläuft. Die wirkende Rückstellkraft hält dann nämlich das Auflagestück 1 in seiner Ruhelage, soweit das an der Auflagefläche 2 wirkende Drehmoment hinter einem entsprechenden Grenzwert zurückbleibt. Sobald der Grenzwert überschritten wird, so sinkt nämlich das Auflagestück 1 – ggfs. durch die auf das Auflagestück 1 wirkende Gewichtskraft – bezüglich des Auflagegegenstücks 3 ab.
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Eine weitere alternative – nicht näher dargestellte – Ausführungsform sieht ein Auflagestück 1 in Form eines Aufnahmetellers vor, der seinerseits über eine Kugelkopfaufnahme verfügt. In diese Kugelkopfaufnahme kann ein als Kugelkopf geformtes Auflagegegenstück 3 eingreifen, wohingegen wiederum zwischen dem Kugelkopf des Auflagegegenstücks und der Kugelkopfaufnahme des Auflagetellers das Koppelglied 8 in entsprechenden Öffnungen 4, 5 positioniert ist. In dieser Ausführungsform weist der Auflageteller dann die Auflagefläche 2 auf.
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Es ist selbstverständlich bei allen Ausführungsformen auch möglich, dass die Auflagefläche 2 glatt oder geriffelt ausgeführt ist. Es ist des Weiteren möglich, dass in das Auflagestück 1 eine Gewindebohrung eingebracht ist, so dass ein weiterer Auflageteller aufgeschraubt werden kann, der dann eine vergrößerte Fläche zur Aufnahme eines Werkstücks oder Werkzeugs bereitstellt. Außerdem kann die Auflagefläche 2 des Auflagestücks 1 in seiner Ruhelage auch bereits mit einer vorbestimmten Neigung versehen sein, die von dem aufzunehmenden Werkstück, Werkzeug oder dergleichen abhängig gewählt ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Auflagestück
- 2
- Auflagefläche
- 3
- Auflagegegenstück
- 4
- Öffnung des Auflagestücks
- 5
- Öffnung des Auflagegegenstücks
- 6
- erstes Ende
- 7
- zweites Ende
- 8
- Koppelglied
- 9
- federndes Element
- 10
- Längsachse
- 11
- Kugel
- 12
- erste Abflachung
- 13
- Kugelaufnahme
- 14
- zweite Abflachung
- 15
- Gleitring
- 16
- Zwischenraum
- 17
- Fortsatz
- 18
- Gewindeabschnitt
- 19
- Werkzeugaufnahmeabschnitt
- 20
- Trichter
- 21
- Ringbund (Bördelung)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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