DE2342207A1

DE2342207A1 - Stuetzvorrichtung fuer werkstuecke

Info

Publication number: DE2342207A1
Application number: DE19732342207
Authority: DE
Inventors: Dale J Bondie
Original assignee: Ex-Cell-O Corp
Current assignee: Ex-Cell-O Corp
Priority date: 1972-08-30
Filing date: 1973-08-21
Publication date: 1974-03-14
Also published as: JPS4960070A; US3792855A; FR2197699B1; IT990013B; FR2197699A1; CA984593A; GB1373481A

Description

DR.-IUS. DIPL.-INQ. M. SC. ΟΙΜ—ΓΗ**. DP.. fjl PU-I-HYC.

HÖGER - STELLRECHT - GRIESSBACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

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EX-CELL-O COF.POF.ATION P.O.Box 386
Detroit, Mich. 4 8232 U.S.A.

Stützvorrichtung für Werkstücke

Die Erfindung betrifft eine Stützvorrichtung iür auf einer Werkstückauflage befindliche Werkstücke. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einer Stützvorrichtung zum Abstützen unstabiler Werkstücke bei der Maschinenbeai^beitung derselben.

.Ein grundsätzliches Problem bei der Maschincnbearbcitung von unstabilen Werkstücken besteht darin, daß diese aufgrund der auf sie ausgeübten Kräfte während der Maschinenbearbeitung ausgelenkt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Stützvorrichtung vorzuschlagen, mit deren Hilfe unstabile Werkstücke

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während der Maschinenbearbeitung wirksam abgestützt werden können, um eine Auslenkung der Werkstücke während ihrer Maschinenbearbeitung zu verhindern und damit eine hohe Präzision der Maschinenbearbeitung zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird durch eine Stützvorrichtung gelöst, die gemäss der Erfindung gekennzeichnet ist und durch ein an der Werkstückauflage in der Nähe des Werkstücks befestigbares Gehäuse, einem in dem Gehäuse einstellbar gehalterten und mit einem Ende über das Gehäuse vorstehenden Stützzapfen und in dem Gehäuse vorgesehene Verriegelungseinrichtungen zum lösbaren Verriegeln des Stützzapfens in der jeweils eingestellten Stellung.

Es ist ein besonderer Vorteil der Stützverrichtung gemuss onr Erfindung, daß sie eine sichere Auflage für das Werkstück bildet j welche Vibrationen, die durch die Haschirienbaarbeilung hervorgerufen werden, absorbiert, so daß- die Maschinenbearbei-tung unstabiler Werkstücke mit geringen Toleranzen er-folgcii kann.

Des weiteren ist es ein Vorteil der Stützvorrichtung p.einäss der Erfindung, daß sie von einfachem und kompaktem Aufbau ist, daß sie wirtschaftlich herstellbar ist und daß- sie sich in der Praxis als sehr wirksam erweist.

In Weiterbildung der Erfindung hat es sich als günstig erwiesen, wenn Einrichtungen vorgesehen sind, die den Stützzapfen in Richtung auf die Außenseite des Gehäuses, d.h. also in Richtung auf das abzustützende Werkstück vorspannen.

Ferner hat es sich bewährt, wenn eine Kleirirnlmlso vorgesehen ist, um den Stützzapfen in eingestellten Stellungen zu verriegeln,

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insbesondere wenn ein von Hand betätigbarer Keil vorgesehen ist, um die Klemmhülse in die Verriegelungsstellung zu bewegen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform einer Stützvorrichtung gemäss der Erfindung;

Fig. 2 einen horizontalen Teilschnitt durch die Stützvorrichtung geinäss der Figur 1 längs der Linie 2-2 in dieser Figur, gesehen in Richtung der Pfeile;

Fig. 3 einen Teilschnitt der Stützvorrichtung gemäss Figur 1 längs der Linie 3-3 in dieser Figur, gesehen in Richtung der Pfeile;

Fig. 4 einen Teilschnitt der Stützvorrichtung geinäss Figur 1 längs der Linie 4-4 in dieser Figur, gesehen in Richtung der Pfeile und

Fig. 5 einen Teilschnitt durch die Stützvorrichtung geinäss Figur 1 längs der Linie 5-5 in dieser Figur, gesehen in Richtung der Pfeile.

Wie aus Figur 1 der Zeichnung deutlich wird, besitzt die Stützvorrichtung geinäss der Erfindung ein Gehäuse Io, welches durch einen quaderförmigen Block gebildet wird, der mit einer in Längsrichtung verlaufenden horizontalen ersten Bohrung 11 versehen ist. Die horizontale Bohrung 11 besitzt an ihrem linken Ende - in Figur 1 - einen vergrößerten Bereich 12 bzw. einen Bereich vergrößerten Durchmessers, in welchen eine geeignete Abdeckung 13 eingepreßt ist, welche die horizontale Bohrung 11 verschließt, An ihrem rechten Ende besitzt die horizontale Bohrung 11 einen mit einem Gewinde versehenen Bereich 14, der ebenfalls einen

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vergrößerten Durchmesser besitzt. Der mit dem Gewinde versehene Bereich 14 nimmt eine Keilstellschraube 15 auf, die an ihrem äußeren Ende mit einem Rändelkopf 16 versehen ist. Am inneren Ende der Keilsteilschraube 15 ist ein in axialer Richtung verlaufender Zapfen 17 angeformt, an dessen innerem Ende ein zylindrischer Kopf 18 angeformt ist. Der zylindrische Kopf und der angeformte Zapfen 17 bilden einen sogenannten T-Kopf bzw. Hammerkopf zum Verbinden der Keilstellschraube 15 mit einem Keil 21. Wie Figur 1 zeigt, wird der T-Kopf drehbar von einer T-Fassung am äußeren Ende des Keils 21, d.hr an dem der Keilstellschraube 15 zugewandten Ende desselben aufgenommen Im einzelnen wird die T-Fassung von einer T-Nut 19, die den zylindrischen Kopf 18 aufnimmt und von einer Bohrung 2o, die den Zapfen 17 aufnimmt, gebildet. Wie Figur 4 zeigt, sind sowohl die T-Nut 19 als auch die Bohrung 2o U-förmige Aussparungen, welche sich in Form von Schlitzen 22 bzw. 23 bis zur Außenseite des Keils 21 erstrecken.

Wie aus Figur 1 deutlich wird, besitzt das Gehäuse Io ferner eine senkrechte zweite Bohrung 24, die von der Oberseite des Gehäuses Io ausgeht und senkrecht in die horizontale Bohrung mündet. In der senkrechten Bohrung 2 4 ist eine zylindrische Klemmhülse 25 gleitverschieblich angeordnet. Wie am besten aus Figur 1 deutlich wird, besitzt die Klemmhülse 25 in ihrem unteren Teil eine Zylinderbohrung 26. An die Zylinderbohrung 26 schließt sich ein konischer Sitz 28 an, welcher sich nach oben und außen öffnet.

In dem konischen Sitz 28 sitzt ein Klemmelement 29 mit zu dem Sitz komplementärer Form, welches mehrere in radialer und senkrechter Richtung verlaufende, in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordnete Klemmbacken 31 umfaßt, die über eine

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entsprechende Anzahl von elastischen Verbindungsstücken 3o miteinander verbunden sind. Wie aus Figur 2 deutlich wird, sind die Klemmbacken 31 um eine Öffnung 32 des Klemmelements

29 herum angeordnet. Die' Klemmbacken 31 stehen in radialer Richtung nach außen über die elastischen Verbindungselemente

30 vor, welche mit den Klemmbacken 31 in geeigneter V/eise verbunden, beispielsweise verklebt sind. Aus Figur 2 wird ferner deutlich, daß die Klemmbacken 31 auch nach innen in radialer Richtung über die Innenseite der elastischen Verbindungselemente 3o vorstehen.

Die in axialer Richtung verlaufende Öffnung 32 des Klemmelements 29 verjüngt sich konisch nach innen und nimmt einen passend konisch ausgebildeten Stützzapfen 3 3 für ein abzustützendes Werkstück auf. Wie Figur 1 zeigt, ist der Stützzapfen 33 mit einem abgerundeten äußeren Ende 34 versehen, welches über das Gehäuse Io vorsteht und an ein abzustützendes Werkstück anlegbar ist. Das innere Ende des Stützzapfens 3 ist mit einem angeformten, in radialer Richtung nach außen abstehenden Flansch 35 versehen, der eine Schulter bildet, welche die Bewegung des Stützzapfens 3 3 nach außen begrenzt.

Der Stützzapfen 33 besitzt an seinem äußeren Ende 3 4 einen größeren Durchmesser und verjüngt sich konisch auf einen kleineren Dur-chmesser im Bereich des Flansches 3 5 an seinem inneren Ende. Der Zweck dieser konischen Ausbildung besteht darin, einen verbesserten Reibschluß zwischen dem Stützzapfen 33 und dem Klemmelement 2 9 zu schaffen, wenn auf das äußere Ende 34 des Stützzapfens 33 bei der Maschinenbearbeitung eines abzustützenden Werkstücks entsprechende Kräfte ausgeübt werden,

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Der Stützzapfen 3 3 durchgreift außerhalb des Gehäuses Io eine Bohrung 3 7 in einer Deckplatte 38. Die Deckplatte 3 8 ist an dein Gehäuse Io mittels eines Paars geeigneter Maschinenschrauben 39 lösbar befestigt, die in Gewindebohrungen 4o des Gehäuses Io eingeschraubt sind. Derjenige Teil des Stützzapfens 33, welcher über die Deckplatte 38 nach' außen vorsteht, ist von einer geeigneten Staubkappe 3 6 umgeben, deren inneres Ende mittels eines geeigneten Klebers mit der Deckplatte 38 verklebt ist. Das äußere Ende der Staubkappe 36 ist mittels eines geeigneten Klebers mit einem Kragen 51 verklebt, der in geeigneter Weise an dem Stützzapfen 33 befestigt ist und beispielsweise auf diesem aufgepreßt ist.

Der Stützzapfen 3 3 ist ferner an seinem inneren Ende mit einer in axialer Richtung verlaufenden_} in das Innere des Stützzapfens hineinragenden Bohrung 43 versehen, welche das eine Ende einer Schraubenfeder 44 aufnimmt. Das andere Ende der Schraubenfeder 44 stützt sich am inneren Ende einer geeigneten Schraube 45 ab, die beispielsweise als Inbusschraube ausgebildet sein kann. Die Schraube 45 wird von einer Gewindebohrung 46 aufgenommen, die in der Unterseite des Gehäuses Io vorgesehen ist und sich in die horizontale Bohrung 11 öffnet. Die Schraube 45 kann zur Regulierung des Federdrucks der Schraubenfeder 44 verstellt werden. Die Schraubenfeder 44 dient dazu, den Stützzapfen 3 3 normalerweise nach außen, d.h. in Figur 1 nach oben, zu drücken.

Wie aus den Figuren 1 und 3 deutlich wird, ist das untere Ende der Klemmhülse 25 mit zwei einander in radialer Richtung gegenüberliegenden und in axialer Richtung vorstehenden, der Führung dienenden Ansätzen 27 versehen, welche seitlich von zwei schrägen Führungsflächen 42 flankiert sind.

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Figur 5 zeigt eine Ansicht des vorderen, in Figur 1 linken Endes des Keils 21_; und man erkennt, daß der Keil 21 an seiner Oberseite ebenfalls zwei schräge Führungsflachen 52 aufweist. Die Führungsflächen 52 verlaufen schräg nach innen und unten, wie dies Figur 1 zeigt, und zwar unter einem Winkel, der dem Neigungswinkel der Führungsflächen 4 2 der Klemmhülse 25 entspricht. Die Ansätze 27 der Klemmhülse 25 werden von einer Längsnut 47 in der. Mitte der Oberseite des Keils 21 aufgenommen, welche zwischen den Führungsflächen 52 desselben verläuft.

Der Keil 21 ist mit einer ersten U-formigen, in Längsrichtung verlaufenden Aussparung 4 8 versehen, die von seiner Vorderseite ausgeht und durch die der Stützzapfen 3 3 hindurchgreift. Der Keil 21 ist ferner mit einer zweiten U-fcrmigen Aussparung versehen, die geringfügig langer und breiter als die Aussparung

48 ist, wie dies die Figuren 1 und 5 zeigen. Das untere Ende des Stützzapfens 33 mit dem Flansch 35 wird von der Aussparung

49 aufgenommen. Die Schraubenfeder 44 drückt den Stützzapfen 3 nach oben - in Figur¹ 1 -und dessen Flansch 35 legt sich, wenn das äußere Ende 34 des Stützzapfens unbelastet ist, gegen die Schulter, die zwischen der Unterseite der U-förmigen Aussparung 48 und der Oberseite der U-förmigen Aussparung 49 gebildet wird.

Wie Figur 1 zeigt, ist das Gehäuse Io mit mehreren Bohrungen

50 zur Aufnahme von Kaschxnenschrauben versehen und ist an einer Werkstückauflage bzw. einem Werkstücktisch mittels geeigneter Maschinenschrauben befestigbar.

Im Betrieb wird das Gehäuse Io nahe einem abzustützenden unstabilen Werkstück montiert. Die Keilstellschraube 15 wird in der richtigen Richtung gedreht, um den Keil 21 in Figur 1 nach rechts zu bewegen und so die Verriegelung zwischen dem Stützzapfen 33 und dem Klemmelement 29 zu lösen. Das Gehäuse wird

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so angeordnet, daß das abgerundete äußere Ende 34 des Stützzapfens 3 3 in die gewünschte Stellung bezüglich des abzustützenden Werkstücks gebracht wird. Wenn das Werkstück beispielsweise ein dünner Flansch großen Durchmessers ist, wird das Gehäuse Io so angeordnet, dafo der Stützzapfen 3 3 die Rückseite des Flansches abstützt, wenn die Vorderseite des Flansches zu bearbeiten ist. Es versteht sich, daß so viele Stützvorrichtungen gemäss der Erfindung verwendet werden können, wie dies erwünscht ist oder wie dies bei einer bestimmten Form eines Werkstückes erforderlich ist. Der auf das Werkstück ausgeübte Druck ist einstellbar, da der. Stützzapfen 33 unter Federspannung steht und da die von dem Stützzapfen 3 3 ausgeübte Stützkraft durch entsprechende Wahl der Lage des Gehäuses Io bezüglich des Werkstücks und durch Einstellung der Schraube 45 einstellbar ist.

Wenn sich das Gehäuse Io in der gewünschten Stellung befindet und wenn der Stützzapfen 33 die gewünschte Lage einnimmt , wird die Keilstellschraube erneut gedreht, um den Keil 21 nach innen zu bewegen, so daß der Keil die Klemmhülse 25 nach oben bewegt, wobei sie sich gegen das Klemmelement 29 anlegt. Die Oberfläche des konischen Sitzes 28 der Klemmhülse 25 gleitet bezüglich der komplementären konischen Außenflächen der Klemmbacken 31 nach oben und drückt die Klemmbacken in radialer Richtung nach innen, wo sie in Eingriff mit dem Stützzapfen 33 gelangen und diesen verriegeln. Durch die Deckplatte 3 8 wird das Klemmelement 29 in der senkrechten Bohrung 24 gesichert. Durch Umkehrung der zuletzt beschriebenen Maßnahme, d.h. durch Drehen der Keilstellschraube 15 in entgegengesetzter Richtung, kann der Stützzapfen 33 wieder entriegelt werden, da der Keil 21 nunmehr nach außen bzw. in Figur 1 nach rechts bewegt wird.

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Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß der Stützdruck des Stützzapfens so eingestellt werden kann, daß keine unerwünschten Kräfte auf ein Werkstück ausgeübt werden. Bei einer Ausführungsform einer erfindungsgemässen Stützvorrichtung besaß der Stützzapfen 33 einen Arbeitsbereich bzw. einen Hub von etwa 0,9 5 mm und konnte innerhalb dieses Arbeitsbereichs in jeder Stellung verriegelt werden. Es hat sich gezeigt, daß die Stützvorrichtung gemäss der Erfindung eine wirksame Abstützung ermöglicht, welche die Auslenkung eines unstabilen Werkstücks während der Maschinenbearbeitung desselben verhindert, und daß sie ferner schnell und leicht in der richtigen Lage bezüglich eines Werkstücks montiert werden kann.

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Claims

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Patentansprüche

Stützvorrichtung für auf einer Werkstückauflage befindliche Werkstücke, gekennzeichnet, durch ein an der Werkstückauflage in der Nähe des Werkstücks befestigbares
Gehäuse (lo) , einen in dem Gehäuse (lo) einstellbar gehalterten und mit einem Ende (3M-) über das Gehäuse (lo) vorstehenden Stützzapfen (33) und in dem Gehäuse (lo)
vorgesehene Verriegelungseinrichtungen (21, 25, 29) zum lösbaren Verriegeln des Stützzapfens (33) in der jeweils eingestellten Stellung.
2. Stützvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (43, 44, 45) vorgesehen sind, um den Stützzapfen (33) in Richtung auf die Außenseite des Gehäuses (lo) vorzuspannen.
3. Stützvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtungen Klemmeinrichtungen (25, 29) zum Erfassen des Stützzapfens (33)
und zum Sichern desselben in vorgegebenen Stellungen
innerhalb des Gehäuses (lo) umfassen, und daß sie weitere', in dem Gehäuse (lo) vorgesehene Einrichtungen umfassen, um die Klemmeinrichtungen (25, 29) in und außer Eingriff mit dem Stützzapfen (33) zu bringen.
4. Stützvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtungen ein Klemmelement (29) umfassen, welches den Stützzapfen (35) umschließt und-daß die
weiteren Einrichtungen derart ausgebildet sind, daß mit

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ihrer Hilfe-das Klemmelement (29) gegen den Umfang des Stützzapfens (33) anlegbar ist, um diesen lösbar in der jeweils eingestellten Stellung zu sichern.
5. Stützvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (29) eine Konushülse aus über elastische Verbindungsstücke (3o) miteinander verbundenen Klemmbacken (31) ist.
6. Stützvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (29) über eine in dem Gehäuse (lo) beweglich montierte Klemmhülse (25) betätigbar ist und daß'in dem Gehäuse (lo) ein Keil (21) bewegbar.montiert ist, übe"r welchen die Klemmhülse (25) verstellbar ist.
7. Stützvorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmhülse (25) an einem Ende einen konischen Sitz (28) zur Aufnahire des als Konushülse ausgebildeten Klemmelements (29) besitzt, und daß sie Führungselemente ( Ansätze 27, Führungsflächen 42) besitzt, die mit Führungselementen (Nut 47, Führungsflächen 52) des Keils (21) zusammenwirken.
8. Stützvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Keil (21) in einer ersten Bohrung (11) des Gehäuses (lo) verstellbar montiert ist, daß der Stützzapfen (33), das als Konushülse ausgebildete Klemmelement (29) und die Klemmbuchse (25) verstellbar in einer zweiten, senkrecht zu der ersten Bohrung (11) verlaufenden Bohrung (24) angeordnet sind, die mit der ersten Bohrung (11) in Verbindung steht

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und daß das Gehäuse (lo) mit Einrichtungen (Deckplatte 3 8) versehen ist, die bezüglich der zweiten Bohrung (24) so angeordnet sind, daß sie das Klemmelement in dieser sichern.
9. Stützvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das als Konushülse ausgebildete Klemmelement (29) eine sich nach außen öffnende konische öffnung (32) aufweist, und daß sich der Stützzapfen (33) von außen nach innen entsprechend konisch verjüngt.
10. Stützvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen, welche den Stützzapfen (33) normalerweise in Richtung auf die Außenseite des Gehäuses (lo) vorspannen, eine Feder (44) umfassen.

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