DE2543709A1

DE2543709A1 - Vorrichtung zur genauen plazierung eines werkzeuges gegenueber einem zu bearbeitenden werkstueck

Info

Publication number: DE2543709A1
Application number: DE19752543709
Authority: DE
Inventors: Toivo Kamutta
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-10-03
Filing date: 1975-10-01
Publication date: 1976-04-08
Also published as: FI290174A; FR2286689A1; NO753326L; SE7510975L

Description

16.198/9 30/ei

fATEMTANWÄLTS Br. iw. nai. DtETEK LOUIS Dipl.-Phys. CLAUS PCHLAU DlpUisg. RtANZ LOHRSMTZ
8§00 NORiMBERQ

Herr Toivo KAMUTTA, 92120 Raahe 2 / Finnland

Vorrichtung zur genauen Plazierung eines Werkzeuges gegenüber einem zu bearbeitenden Werkstück

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur genauen Plazierung eines Werkzeuges gegenüber einem zu bearbeitenden Werkstück an einer vorbestimmten Stelle, wobei mittels der Vorrichtung die Möglichkeit gegeben ist,das Werkzeug, beispielsweise das Gestell eines Lochstempels, an einer genau bestimmten Stelle gegenüber dem Werkstück, z.B. einer zu perforierenden Platte, anzuordnen.

Bei Erstellung kleiner Serien oder von Einzelgegenständen kann das Werkzeug Jeweils separat für jede zu bearbeitende Position und jeden bearbeiteten Gegenstand eingestellt werden. Ein derartiges Vorgehen ist jedoch bei Serienherstellung nicht möglich. Bei tatsächlich grossen Serien geht man in diesem Fall den Weg, ein Musterschema od. dgl. anzufertigen, welches beispielsweise Öffnungen bezüglich der zu bearbeitenden Stellen besitzt. Es ist jedoch auch in der Grosserienproduktion so, dass die zu erstellenden Erzeugnisse ziemlich schnell wechseln, wobei die Erstellung von Musterschemata für alle herzustellenden Gegenstände entsprechend teuer wird.

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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die vorerwähnten Mangel des Standes der Technik zu beseitigen und eine Vorrichtung vorzuschlagen, mit deren Hilfe ein Werkzeug schnell in einer vorbestimmten Stellung gegenüber dem zu bearbeitenden Werkstück plaziert werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, dass am Werkzeugträger eine Lochplatte vorgesehen ist, welche entsprechend rechtwinkeliger Koordinaten eine Grundlochung mit gleich grossen Löchern, deren Abstand in Koordinatenrichtung konstant ist, aufweist, und dass zur Ausrichtung des Werkzeuges gegenüber der Lochplatte am Werkzeug wenigstens eine Befestigungsatelle, z.B. eine Vertiefung, für einen zwei Teile umfassenden Richtzapfen vorhanden ist, wobei der erste Teil des Richtzapfens in die Befestigungsstelle am Werkzeug eingreift und der zweite, hierzu exzentrische Teil in die Löcher der Lochplatte einsetzbar ist.

Bei der Vorrichtung gemäss der Erfindung lässt sich also das Werkzeug sehr schnell und genau plazieren bzw. ausrichten, so dass unter Verwendung der Vorrichtung auch bei kleinen Serien wirtschaftlich gearbeitet werden kann. Dank ihrer Zuverlässigkeit und Widerstandsfähigkeit kann die Vorrichtung nach der Erfindung Jedoch ebenso gut auch bei grösseren Serien eingesetzt werden, wo dann die Erstellung eines Musterschemas nicht mehr erforderlich ist. Einer der grössten Vorteile des Erfindungsgegenstandes ist die weitgehende Anpassungsfähigkeit. Zur genauen Plazierung ist dabei nur erforderlich, dass die Position der Zapfen entsprechend vorgegeben wird, was bei der Vorbereitung leicht erfolgen kann.

Es hat sich als günstig einwiesen, wenn das Werkzeug Befestigungsstellen für zwei Richtzapfen aufweist, deren Abstände gleich dem Abstand der Löcher in der Lochplatte oder einem

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Vielfachen hiervon ist, so dass die zweiten Teile der Richtzapfen gleichzeitig in die Löcher der Lochplatte einsetzbar sind. Bei einer derartigen Ausführung wird eine besonders gute Richtung und Führung des Werkzeuges erreicht.

Um eine besonders feine Plazierung zu ermöglichen, wird weiter vorgeschlagen, dass zwei Serien von Feinrichtzapfen vorgesehen sind, zu welchen jeweils ein Zentralzapfen, dessen in das Werkzeug passender erster Teil (Oberteil) konzentrisch zu dem in die Lochplatte passenden zweiten Teil (Unterteil) ist, gehört, wobei die Serien jeweils eine Vielzahl verschiedener Zapfen mit exzentrischer Anordnung der beiden Teile umfassen. Mit dieser Anordnung lässt sich das Werkzeug in Feineinstellungsstufen, die von der Zahl der Feinrichtzapfen abhängen, in nahezu jeder beliebigen Stelle auf der Lochplatte festlegen.

Zur Festlegung beispielsweise einer Loch- oder Stanzvorrichtung werden im allgemeinen zwei Richtzapfen je Werkzeug benötigt. Diese Richtzapfen können in verschiedenster Weise an dem Werkzeug angebracht werden. Eine zweckmässige Ausbildung der Richtzapfen ist dabei derart, dass sie aus zwei zylindern gebildet sind, deren Achsen parallel, jedoch nicht koaxial verlaufen. Bei dieser Ausführungsform können die Richtzapfen einfach in entsprechende Bohrungen eingreifen.

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Es hat sich als günstig erwiesen, wenn die Zylindermantelfläche des Oberteiles der Richtzapfen eine Nut für einen O-Ring aufweist. Ein derartiger O-Ring, z.B. aus Gummi, kann wegen der entstehenden Reibung zwischen ihm und der Bohrungswand dazu verwendet werden, den Richtzapfen festzuhalten.

Um eine Drehung des Richtzapfens zu verhindern, was wegen der exzentrischen Anordnung der Unterteile erforderlich ist, kann derart vorgegangen werden, dass der das Oberteil bildende Zylinder des Richtzapfens mittels eines Verschlusssplintes ver-

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riegelbar 1st, der in entsprechende Nuten des Richtzapfens und des Werkzeuges eingreift.

Will man die Feineinstellungsbohrungen möglichst klein machen, so muss im allgemeinen eine grosse Zahl von Feinrichtzapfen verwendet werden. Wenn dann an der Zylindermantelfläche des Oberteiles der Richtzapfen jeweils vier axiale, um 90° versetzte Nuten vorgesehen sind, können die Feinrichtzapfen in vier verschiedenen Winkelpositionen verwendet werden, so dass ein Richtzapfen gleichsam vier Zapfen ersetzen kann. Bei einer derartigen Ausbildung sind dann ausser dem Zentralzapfen für die Feinausrichtung nur ein Viertel der an sich zur vollständigen Abdeckung des Feineinstellungsbereiches erforderlichen Zapfen der Feineinstellungsserie nötig.

Es sind unterschiedlichste Lochabstände und Feineinstellungsstufen möglich. Vorteilhafterweise beträgt aber der Lochabstand der Lochplatte 10 mm und es wird von Feineinstellungsstufen zwischen verschiedenen Feinrichtzapfen in der Grosse von 1 mm ausgegangen. Wenn man die Möglichkeit berücksichtigt, dass die Feinrichtzapfen in vier verschiedenen WinkeIstellungen eingesetzt werden können, genügen für eine ausreichend genaue Einstellung neben dem Zentralzapfen dreissig Feinrichzapfen für eine Feinrichtzapfenserie.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung.

Es zeigen:

Figur 1 eine Vorrichtung gemäss der Erfindung, mittels der ein Lochstempelgestell in einer hydraulischen Presse plaziert werden soll;

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Figur 2 die Vorrichtung der Figur 1 von der linken Seite her gesehen;

Figur 3 eine Lochplatte zur Verwendung in der Vorrichtung;

Figur 4 einen Feinrichtzapfen in Seitenansicht; Figur 5 den Richtzapfen der Figur 4 von oben gesehen;

Figur 6 eine andere Ausführungsform eines Richtzapfens

in einer Darstellung gemäss Figur 4, jedoch teilweise im Schnitt;

Figur 7 ein Lochstempelgestell bei Plazierung mit zwei

Richtzapfen entsprechend dem Erfindungsvorschlag;

Figur 8 eine Unteransicht des Lochstempelgestelles der

Figur 7, wobei zwei Richtzapfen vorgesehen sind;

Figur 9 eine Erläuterung zur Fein-Ausrichtung des Werkzeuges gegenüber der Lochplatte;

Figur 10 eine Feinrichtzapfenserie, wie sie gemäss der Erfindung vorgesehen sein kann, und

Figur 11 schematisch eine Darstellung des Feineinstellungsgebietes auf der Lochplatte, wie es mittels der Richtzapfen erreichbar ist.

In den Figuren 1 und 2 ist eine Vorrichtung dargestellt, welche einen Tisch 11 und einen hydraulischen Pressenstempel 12 aufweist. Weiter sind Lochstempel dargestellt, welche in Bohrungsgestellen 2 angeordnet sind. Der Tisch 11 trägt eine Lochplatte 3. Ausserdem ist eine zu perforierende bzw. zu lochende Platte 1 gezeigt.

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In der Figur 3 ist eine Lochplatte 3 einzeln wiedergegeben. In der Lochplatte 3 sind entlang rechtwinkelig zueinander verlaufender Achsen bzw. Koordinaten gleich grosse Löcher 4 angebracht, wobei der Lochabstand jeweils in Koordinatenachsenrichtung konstant ist.

Die Figuren 4 und 5 geben einen Feinrichtzapfen gemäss der Erfindung wieder, der aus jeweils einem zylindrischen Unterteil 6 und einem entsprechenden, ebenfalls zylindrischen Oberteil 7 besteht. Die Achsen der Zylinder 6 und 7 verlaufen parallel zueinander, jedoch nicht konzentrisch. Der obere Zylinder 7 ist zur Einführung in ein an der Unterseite des LochstempeIgesteiles 2 befindliches Loch bestimmt. Der untere Zylinder 6 des Feinrichtzapfens 5 passt jeweils in die Löcher 4 der Lochplatte 3. Wie Figuren 4 und 5 deutlich erkennen lassen, weist die ZylindermanteIflache des oberen Teiles 7 vier axiale Nuten 13 auf, die jeweils um 90° zueinander versetzt sind. Der Richtzapfen 5 kann mit Hilfe dieser axialen Nuten 13 in vier Stellungen in der entsprechenden Aussparung des LochstempeIgesteiles mittels eines Splints 10 verriegelt werden.

Die in Figur 6 gezeigte Ausführungsform eines Richtzapfens unterscheidet sich von der der Figuren 4 und 5 dadurch, dass an der Mantelfläche des Oberteiles 7 eine Nut zur Aufnahme eines O-Ringes 9 vorgesehen ist. Der O-Ring 9 hält durch Reibung den Richtzapfen 5 der Figur 6 im Lochstempelgestell 2 fest.

Aus Figur 7 ist ersichtlich, wie das Lochstempelgestell 2, bei dem es sich um ein an sich bekanntes Standardelement handelt, gegenüber der Lochplatte 3 gemäss der Erfindung mittels zweier Feinrichtzapfen 5 ausgerichtet ist. Die Figur 7 zeigt dabei deutlich, dass die zylindrischen Oberteile 7 der Feinrichtzapfen 5 in Bohrungen am Boden des Lochstempelgestelles 2 eingreifen. Die O-Ringe 9 der Richtzapfen 5 erzeugen dabei soviel Reibung gegenüber der Bohrungswand, dass die Zapfen in der unter-

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seitigen Bohrung des Gestelles 2 verharren, wenn sie hineingeschoben sind. Es ist in Figur 7 weiter dargestellt, dass die Zapfen mittels eines Federsplints 10, welcher in eine Nut 13 eingreift, arretiert sind. Wenn jeweils zwei gleiche Richtzapfen 5 verwendet und diese gleich in den Bohrungen positioniert werden, wird gewährleistet, dass die Unterteile 6 der Richtzapfen 5 entsprechend in zwei Löcher 4 der Lochplatte 3 passen.

Die Figur 8 zeigt, wie die Richtzapfen 5, von der Unterseite des Gestelles 2 her gesehen, in dem Gestell bzw. dort vorhandenen Bohrungen angebracht sind. Die Richtzapfen 5 sind einander ähnlich und jeweils in gleicher Position angeordnet. Es leuchtet ein, dass die Richtzapfen f jeweils vier verschiedene Stellungen einnehmen können, und zwar abhängig davon, in welche der Axialnuten 13 der Splint 10 eingreift.

Figur 9 veranschaulicht schematises, wie sich das Lochstempelgestell 2 gegenüber der Lochplatte 3 aufgrund der Exzentrizität der Teile 6, 7 des Feinrichtzapfens 5 verschiebt. Das Unterteil 6 des Richtzapfens ist deutlich als in ein Loch 4 eingreifend ersichtlich.

In Figur 10 ist eine Richtzapfenserie wiedergegeben, welche einen Zentralzapfen 8 und dreissig exzentrische Richtzapfen 5 umfasst. Die dreissig Richtzapfen 5 decken dabei ein Viertel des zu erfassenden Richtbereiches ab. Dies ist ausreichend, da ja jeder Feinrichtzapfen 5 in vier verschiedenen Stellungen verwendet werden kann. Wäre dies nicht der Fall, so wären einhundertzwanzig exzentrische Zapfen nötig, um die gleiche Feinheit hinsichtlich der Plazierungsmöglichkeiten zu erzielen. Die Zeichnung lässt dabei erkennen, dass bei Drehung des Richtzapfens um 90° jeweils drei andere Stellen im Feinrichtgebiet bestimmt werden können. Der Feinrichtzapfen als Beispiel und seine möglichen Richstellungen sind dunkel markiert.

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Aus Figur 11 ist schliesslich noch die Grosse der Richtstufen der Feinrichtzapfen gegenüber dem Lochabstand der Lochplatte 3 ersichtlich. Beispielsweise kann eine Feinrichtstufe ein Zehntel des Lochabstandes sein. Das Gebiet 14 kennzeichnet die mittels der Feinrichtzapfenserie erreichbaren Richtmöglichkeiten. Soll der bei 14 angedeutete Bereich überschritten werden, so ist es erforderlich, das folgende Loch der Lochplatte zu benutzen.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten gegenüber dem erläuterten Ausführungsbeispiel gegeben sind. Beispielsweise ist ohne Bedeutung, ob das Richtzapfensystem bei Spanarbeit, bei Stanzarbeiten oder bei Bohrungen verwendet wird. Wesentlich ist im allgemeinen die Verwendung der Lochplatte und einer entsprechenden Feinrichtzapfenserie zur genauen Festlegung der Stelle, an der das Werkzeug unterzubringen ist. In der Praxis wird man jedes Loch der Lochplatte und die Feinrichtzapfen nummerieren, wobei dann die Positionierung der Feinrichtzapfen sehr schnell vorgenommen werden kann. Es ist sogar möglich, die Stellen, an denen Richtzapfen unterzubringen sind, im Voraus zu programmieren. Dies kann beispielsweise in der Arbeitsvorbereitung einer Fabrik erfolgen. Beim Einstellen der Maschine braucht dann der Arbeiter nur die Zapfen in der Stellung gemäss dem vorgegebenen Programm anzubringen.

Bei der vorstehenden Beschreibung wurde weiterhin von der Verwendung zweier gleicher Zapfen ausgegangen, wobei es sich bei dieser. Art der Ausführung um das in der Praxis beste System handeln dürfte. Es wäre aber z.B. auch möglich, die Zapfen z.B. eckig zu machen, wobei dann ein Zapfen ausreichend wäre.

Weiter sei noch darauf hingewiesen, dass der Ausdruck "Werkzeug" praktisch jedes beliebige, zur Bearbeitung eines Werk-

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Stückes dienende Teil umfassen kann, beispielsweise auch eine von Druckluft betriebene Bearbeitungseinheit. Auch eine derartige Einrichtung kann mittels der Richtzapfen genau und zuverlässig positioniert werden.

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Claims

Patent-(Schutz-)Ansprüche:

1. ) Vorrichtung zur genauen Plazierung eines Werkzeuges gegenüber einem zu bearbeitenden Werkstück an einer vorbestimmten Stelle, dadurch gekennzeichnet, dass am Werkzeugträger (11) eine Lochplatte (3) vorgesehen ist, welche entsprechend rechtwinkeliger Koordinaten eine Grundlochung mit gleich grossen Löchern (4), deren Abstand in Koordinatenrichtung konstant ist, aufweist, und dass zur Ausrichtung des Werkzeuges (2) gegenüber der Lochplatte am Werkzeug wenigstens eine Befestigungsstelle, z.B. Vertiefung, für einen zwei Teile (6, 7) umfassenden Richtzapfen (5) vorhanden ist, wobei der erste Teil (7) des Zapfens in die Befestigungsstelle am Werkzeug eingreift und der zweite ₃ hierzu exzentrische Teil (6) in die Löcher der Lochplatte einsetzbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (2) Befestigungsstellen für zwei Richtzapfen (5) aufweist, deren Abstände gleich dem Abstand der Löcher der Lochplatte (3) oder einem Vielfachen hiervon ist, so dass die zweiten Teile (6) der Richtzapfen gleichzeitig in die Löcher der Lochplatte einsetzbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Serien von Feinrichtzapfen (5) vorgesehen sind, zu welchen Jeweils ein Zentralzapfen (8), dessen ins Werkzeug (2) passender erster Teil (7) (Oberteil) konzentrisch zu dem in die Lochplatte (3) passenden zweiten Teil (6) (Unterteil) ist, gehört, wobei die Serien Jeweils eine Vielzahl verschiedener Zapfen mit exzentrischer Anordnung der beiden Teile umfassen.

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4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtzapfen (5) aus zwei Zylindern (6, 7) gebildet sind, deren Achsen parallel, jedoch nicht koaxial verlaufen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylindermantelfläche des Oberteiles (7) der Richtzapfen (5) eine Nut für einen O-Ring (9) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der das Oberteil bildende Zylinder (7) des Richtzapfens (5) mittels eines Verschlusssplintes (10) verriegelbar ist, der in entsprechende Nuten (13) des Richtzapfens und des Werkzeuges (2) eingreift.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Zylindermantelfläche des Oberteiles (7) der Richtzapfen (5) vier axiale, um 90° versetzte Nuten (13) vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Feinrichtzapfenserie neben dem Zentralzapfen (8) nur ein Viertel der das erforderliche Feineinstellungsgebiet deckenden Zapfen (5) umfasst.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lochabstand der Lochplatte (3) 10 mm beträgt.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feineinstellungsstufen zwischen verschiedenen Feinrichtzapfen (5) 1 mm betragen.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch ge-

■ kennzeichnet, dass eine Feinrichtzapfenserie einen Zentral-

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zapfen (θ) und dreissig exzentrische Feinrichtzapfen (5) umfasst.

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