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Seitendruckstück für die Werkstückpositionierung, Die Erfindung betrifft
ein Seitendruckstück für die Werkstückpositionierung auf einer mit Anschlägen versehenen
Unterlage.
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Die Befestigung von Werkstücken beim Bohren, Fräsen, Drehen Punktschweissen
usw. stellt bei diesen mechanischen Bearbeitungsverfahren ein wesentliches Problem
dar und die für die Bearbeitung erforderliche Zeit hängt weitgehend davon ab, wie
schnell die zu bearbeitenden Werkstücke in Position gebracht und sicher befestigt
werden können.
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Man hat zu diesem Zweck bereits sogenannte Seitendruckstücke entwickelt,
mit denen das Werkstück gegen einen oder mehrere
9schläge, die auf
einer Unterlage angebracht sind, gepresst und in dieser Position sicher gehalten
wird. Diese Switendruckstücke sind jedoch relativ aufwendige komplizierte Vorrichtungen,
die einmal in der Herstellung sehr teuer sind, zum anderen relativ viel Raumbeanspruchen
und dadurch ftir viele Positionierungszwecke nicht brauchbar sind.
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Es ist nunmehr Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein billiges, einfach
aufgebautes Seitendruckstück für die Werkstückpositionierung auf einer mit Anschlägen
versehenen Unterlage zu schaffen, welches für den Andruck des Werkstückes an einen
oder mehrere Anschläge eine ausreichend grosse Seitendruckkraft liefert, welches
andererseits jedoch billig herstellbar ist, wenig Raum beansprucht und ohne zusätzliche
Werkzeuge eine Befestigung der Werkstücke ermöglicht.
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Gelöst wird diese erfindungsgemässe Aufgabe durch einen teilweise
in eine Öffnung der Unterlage einsetzbaren und in der Unterlage von einem elastischen
Material umgebenen Haltestift.
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In diesem elastischen Material ist dieser Haltestift federnd gehalten,
d.h. wenn er durch Aufwendung einer entsprechend grossen Kraft aus seiner Normalstellung
gebracht wird, dann versucht er in diese Normalstellung zurückzukehren. ein Werkstück,
welches zwischen zwei Anschläge und dieses Seitendruckstück eingespannt wird, wird
demzufolge von diesem Seitendruckstück mit einer Kraft gehalten, die einmal von
der Elastizität des verwendeten elastischen Materials und zum anderen von dem Ausmass
der Auslenkung des Haltestiftes aus seiner Normalstellung durch das Werkstück abhängt.
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Brfindungsgemäss können somit Seitendruckstücke hergestellt werden,
die durch Verwendung unterschiedlich elastischer Materialien unterschiedliche Andruckkräfte
besitzen.
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Das erfindungsgemsse Seitendruckstück wird zweckmässig in einer Metallunterlage
eingesetzt und zwar in der Weise, dass der obere
Rand des elastischen
Materials mit der Metallunterlage abschliesst, so dass nur die Kuppe bzw. der Kopf
des Haltestifts aus der Unterlage hervorragt.
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In den Fällen, in denen das Seitendruckstück in Unterlagen aus nicht
metallischem Material eingesetzt werden soll, dann ist das den Haltestift umgebene
elastische Material zweckmässig in einer Metailhülse eingefasst.
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Der beim erfindungsgemässen Seitendruckstück verwendete Haltestift
kann eine beliebige Form aufweisen. Es hat sich jedoch als zweckmässig erwiesen,
wenn der Haltestift als Zylinderstift ausgebildet und mit einer aus der Unterlage
ragenden abgerundeten Kuppe versehen ist. Diese abgerundete Kuppe erleichtert dabei
das Festklemmen des Werkstückes zwischen die in der Unterlage vorgesehenen Anschläge
für das Werkstück und dem Seitendruckstück.
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Da bei einer Verschiebung des Haltestiftes aus seiner Normalstellung
beim Einspannen des Werkstückes die Druck-kraft auf das obere, aus der Unterlage
herausragende Ende des Haltestiftes einwirkt, hat dies zur Folge, dass dieser Haltestift
an seinem oberen Ende am weitesten aus seiner Normalstellung ausgelenkt wird, während
sein unteres Ende, welches in dem elastischen Material eingebettet ist, am wenigsten
ausgelenkt wird Das hat in der Regel zur Folge, dass der Andruckpunkt zwischen Werkstück
und Haltestift nicht am oberen Ende des Haltestiftes liegt sondern an der Stelle
des Haltestiftes, wo dieser aus der Unterlage austritt. Dies kann sich in gewissen
Fällen nachteilig auf die erzielte Festigkeit auswirken. Gemäss einer weiteren vorteilhaften
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist daher der Haltestift mit einer seitlichen
Neigung in dem elastischen Material eingebettet. Bei einer soichen Ausführungsform
befindet sich der Andruckpunkt zwischen Werkstück und Haltestift immer an dessen
freien Ende vorausgesetzt natürlich, dass die Neigung des Haltestiftes auf das Werkstück
gerichtet ist.
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Der gleiche effekt wird gemäss einer anderen vorteilhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dadurch erzielt.
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dass der Haltestift mit einem aus der Unterlage herausragenden kugelf(jrmifflen
Kopf versehen ist. F<in solchermassen ausgebildeter Haltestift kann auch bei
genau senkrechter Anordnung in der Öffnung der Unterlage das Werkstück immer mit
seinem freien Ende, d.h. mit seinem Kopf, festklemmen und die vorstehend erwähnte
"schiefe Ebene" durch Auslenkung des vertikal angeordneten Haltestiftes und durch
Abstützen des Werkstückes mit dem auf der Unterlage liegenden Rand wird sicher vermieden.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemässen Seitendruckstückes
ist dadurch gekennzeichnet, dass die aus der Unterlage herausragende Kuppe des Haltestiftes
eine Ausfräsung in Form eines Kugelkalottensegmentes von etwa 900 aufweist.
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Mit einem solchermassen ausgebildeten Seitendruckstück lässt sich
ein Werkstück über eine Ecke in zwei Dimensionen gegen die Anschläge der Unterlage
festsetzen.
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Die Ausfräsung ist dabei zweckmässig so ausgebildet, dass sie zum
freien Ende des Haltestiftes hin weniger tief ist, so dass der Druckpunkt zwischen
Haltestift und Werkstück immer am freien Ende des Haltestiftes liegt.
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Es ist an sich unwesentlich, welche Form das den Haltestift umgebende
elastische Material und die das elastische Material gegebenenfalls umgebende Metallhülse
aufweisen. Diese Form entspricht in jedem Falle immer der in der Unterlage vorgesehenen
Öffnung, damit der Haltestift eingebettet in das elastische Material von der Unterlage
sicher gehalten wird.
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Aus praktischen Gründen ist es jedoch zweckmMssig, wenn das den Haltestift
umgebende elastische Material und gegebenenfalls die dasselbe umgebende Metallhülse
eine zylindrische Form aufweisen und in eine Bohrung der Unterlage einsetzbar sind.
Eine solche
Bohrulr als Öffnung stellt die einfachste und am billigsten
herstellbare ijrfnunb in der Unterlage dar.
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können jedoch auch andere Formen Anwendung finden. So hat es sich
insbesondere bei einer weiteren vorteilhaften usfürungsform der vorliegenden Erfindung
als zweäkmässig erwiesen, wenn das den Haltestift umgebende elastische Material
und gegebenenfalls die dasselbe umgebende Metallhülse eine drei-oder mehreckige
Form aufweisen und in eine entsprechende drei-oder mehreckige Öffnung der Unterlage
einsetzbar sind. Durch exzentrische Anordnung des Haltestiftes in dem elastischen
Material können so durch blosses Umstecken des drei- oder mehreckigen Seitendruckstückes
unterschiedliche Abstände zu den Anschlägen der Unterlage erzielt werden, so dass
verschieden breite Werkstücke mit einem Seitendruckstuck gehaltert werden können.
Hierfür ist es indessen zweckmässig einen Haltestift mit kugelförmigem Kopf zu verwenden.
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Der Anwendungsbereich eines solchen erfindungsgemässen Seitendruckstückes
lässt sich gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung dadurch wesentlich erweitern, dass der Haltestift mit dem Fusstück aus
elastischem Material und gegebenenfalls der das elastische Material umgebenden Metallhülse
in einer Öffnung angeordnet ist, die ihrerseits exzentrisch in einem Teil angebracht
ist, welches um eine vertikale Achse schwenkbar und arretierbar an der Unterlage
befestigt ist. Durch Verschwenken dieses Teiles um die vertikale Achse kann so der
Klemmbereich des Seitendruckstückes wesentlich erweitert werden, wobei für die Arretierung
dieses um die vertikale Achse schwenkbaren Teiles ein beliebiges Arretierungsmittel,
welches dem Fachmann ohne weiteres geläufig ist. Anwendung inden kann.
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Rs hat sich dabei als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die den
Haltestift mit dem elastischen Material aufnehmende Öffnung exzentrisch in einem
zylinderförmigen Teil angeordnet ist, welches in einer entsprechenden zylindrischen
Öffnung der Unterlage
um eine vertikale Achse schwenkbar und arretierbar
befestigt ist. Durch dieses Einpassen des zylindrischen Teiles in die Unterlage
werden die auftretenden Druckkräfte am einfachsten aufgefangen. Als besonders vorteilhaft
hat es sich dabei erwiesen, wenn das zylindrische Teil,in dem exzentrisch der Haltestift
mit dem Haltefuss aus dem elastischen Material angeordnet ist, bündig in die Unterlage
eingelassen und mit einer Arretiervorrichtung versehen ist. Auf diese Weise wird
die Oberfläche der Unterlage für die Werkstückauflage unverändert beibehalten und
durch kontinuierliche Verdrehung des zylinderförmigen Teiles um die vertikale Achse
lassen sich praktisch alle Klemmbereiche einstellen, so dass Werkstücke mit allen
zwischen den beiden Extremwerten liegenden Abmessungen sicher mit dieser Ausführungsform
des erfindungsgemässen Seitendruckstückes befestigt werden können.
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Wie eingangs bereits erwähnt, hängt die Druckkraft des erz in dungsgemässen
Seitendruckstückes weitgehend von der Elastizität des verwendeten elastomeren Materials
ab. Elastomere Materialien sind bereits mit variierenden glastizitätswerten im Handel
erhältlich. So können für das erfindungsgemässe Seitendruckstück beispielsweise
die unter der Handelsbezeichnung Eladip von der Firma Alfred Konrad Veith K.G.,
711 Öhringen/ Württemberg erhältlichen Polyurethan-Elastomere Anwendung finden.
Dieselben sind beispielsweise mit Elastizitätswerten von 35 % bis 5 te erhältlich
und sie erfüllen dabei alle üblicherweise an das erfindungsgemässe Seitendruckstück
gestellten Anforderungen.
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Es können selbstverständlich auch andere dem Fachmann geläufige Elastomer-Materialien
Anwendung finden.
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Anhand der in den anliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele
wird nachfolgend die vorliegende Erfindung näher erläutert.
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In den Zeichnungen zeigt:
Figur 1 ein erfindungsgemässes
S-itendruckstück mit schräger Anordnung des Haltestiftes, Figur 2 ein erfindungsgemässes
Seitendruckstück mit schräger Anordnung des Haltestiftes in einer Metallhülse, Figur
3 ein erfindungsgemasses Seitendruckstück mit senkrecht angeordnetem Haltestift,
Figur 4 die Befestigung eines Werkstückes auf einer Unterlage unter Verwendung des
erfindungsgemässen Seitendruckstückes im Schnitt, Figur 5 die Befestigung eines
Werkstückes auf einer Unterlage unter Verwendung von zwei erfindungsgemässen Seitendruckstucken
im Schnitt, Figur 6 die Befestigung eines Werkstückes auf einer Unterlage mit drei
Anschlägen und einem erfindungsgemässen SeitendruckstUck in Draufsicht, Figur 7
die Befestigung eines Werkstückes auf einer Unterlage mit drei Anschlägen und zwei
erfindungsgemässen Seitendruckstücken in Draufsicht) Figur 8 die Anordnung des Haltestiftes
mit dem Haltefuse aus dem elastischen Material und gegebenenfalls der Metallhülse
in einer Öffnung, die exzentrisch in einem zylindrischen Teil angeordnet ist, welches
in einer entsprechenden zylindrischen Öffnung der Unterlage um eine vertikale Achse
drehbar und arretierbar befestigt ist, Figur 9 eine Seitenansicht der in Figur 8
dargestellten Ausführungsform im Schnitt längs der Linie A-A der Figur 8 Bei der
in Figur 1 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Brfindung ist der Haltestift
1 unter einem Winkel von etwa 100 zur vertikalen Achse in dem elastomeren Material
2 eingebettet. In Figur 2 ist das elastomere Material 2 von einer Me-
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d llhtilse (auch Metallhemd genannt) umgeben.
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In Figur 3 ist der Haltestift 1 in der vertikalen Achse im lastomer-Material
2 eingebettet und er weist im Gegensatz zu den in den Figuren 1 und 2 dargestellten
Ausführungsformen einen aus dem elastomeren Material und damit auch aus der Un-Unterlage
herausragenden kugelförmigen Kopf 4 auf.
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Tn Figur 4 ist auf der Unterlage 5 das Werkstück 6 mit dem in eine
Öffnung der Unterlage eingelassenen erfindungsgemässen Sfltendruckstdek aus Haltestift
1 und Haltefuss aus Elastomer-Material 2 gegen einen Anschlag 7 festgestellt.
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In Figur 5 wird das Werkstück 6 auf der Unterlage 5 von zwei erfindungsgemässen
Druckstücken mit den Haltestiften 1 festgestellt.
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In Figur 6 ist das Werkstück 6 auf der Unterlage 5 mit einem einzigen
erfindungsgemässen Druckstück gegen die drei Anschläge 7 festgestellt, wobei der
Kopf des Haltestiftes 1 in dem erfindungsgemässen Druckstück eine Ausfräsung in
Form eines Kugelkalottensegmentes von etwa 900 aufweist, wodurch es möglich ist,
das Werkstück 6 über eine Ecke festzustellen.
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In Figur 7 werden zwei erfindungsgemässe Seitendruckstücke für das
Feststellen des Werkstückes 6 gegen die drei Anschläge 7 verwendet.
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In den Figuren 8 und 9 ist eine besonders vorteilhafte AusfUhrungsform
der vorliegenden Erfindung in Draufsicht und im Schnitt längs der Linie A-A der
Figur P dargestellt. Die den Haltestift 1 mit dem elastischen Material 2 aufnehmende
Öffnung 8 ist in einem zylinderförmigen Teil 9 angeordnet, welches seinerseits in
einer entsprechenden zylindrischen Öffnung der Unterlage 5 um eine vertikale 4chse
drehbar und arretierbar befestigt ist. Zur Arretierung wird dabei die Stellschraube
10 verwendet. Der Haltestift 1 befestigt das Werkstück gegen die beiden Anschläge
7. Der Feststellbereich dieses erfindungsgemässen Seitendruckstückes lässt
sich
dabei innerhalb weiter Grenzen zwischen den beiden Extremstellungen kontinuierlich
verändern, so dass Werkstücke mit allen Dimensionen zwischen den beiden Extrembereichen
mit dieser erfindungsgemässen Ausführungsform festgestellt werden können.
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Der Haltestift 1 weist dabei zweckmässig einen kugelförmigen IC'>pf
4 auf.
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Patentansprüche