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Vorrichtung zur paßgenauen Lagerung von zu bearbeiten-
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den Werkstücken und Verfahren zu ihrer Herstellung Die Erfindung
bezieht sich auf eine Vorrichtung zur paßgenauen und hochpräzisen Lagerung und Befestigung
von zu bearbeitenden Werkstücken, zum Aufbau von Grundvorrichtungen im Werkzeugbau
u.dergl., insbesondere zur Verwendung bei der spannabhebenden Verformung eines Werkstücks
durch Werkzeugmaschinen, Bohr-, Fräs-, Schleif-, Hobel-, und Stoßmaschinen sowie
auf ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
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Sehr häufig ist es im Werkzeugbau, bei der Bearbeitung von Werkstücken,
bei der Herstellung von Grundvorrichtungen und überhaupt bei der Herstellung neuer
Bauelemente und Werkstücke erforderlich, Einzelteile, Prototypen oder Werkstücke
allgemein in einer hochpräzisen Beziehung zueinander und zu einer Bearbeitungsmaschine
anzuordnen und zu befestigen. Man kann sich in solchen Fällen entweder aufwendigster
Vorrichtungen bedienen, die mit hoher Genauigkeit für diese Zwecke hergestellt werden
müssen, und daher die Kosten für Prototypen beträchtlich in die Höhe treiben können,
oder man bedient sich improvisierter Aufspanntechniken, was nicht selten zur Folge
hat, daß hierdurch Ungenauigkeiten eingeführt werden, die nicht
hingenommen
werden können und das geforderte Maß an Genauigkeit vermissen lassen.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, hier für Abhilfe zu sorgen
und eine Vorrichtung zum Einspannen von zu hearbeitenden Werkstücken und zum Aufbau
von Grundvorrichtungen im Werkzeugbau zu schaffen, die auf Grund einer universellen
Gestaltung vielfältig einsetzbar ist, wiederholt neu verwendet werden kann, bei
der Befestigungspunkte mit höchster Präzision und Genauigkeit festgelegt sind und
die darüber hinaus noch verhältnismäßig preisgünstig und ohne größere Schwierigkeiten
herstellbar ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von der eingangs
genannten Vorrichtung und besteht erfindungsgemäß darin, daß zur Bildung eines Rasterspannsystems
in einer Platte Präzisions-Einsatzbüchsen angeordnet sind, die in mit normaler Genauigkeit
in der Platte gebohrten Löchern mittels eines aushärtbaren Materials in einem hochgenauen
Rasterabstandsmaß gehalten sind und daß innerhalb des Rastersystems angeordnete
Gewindebohrungen zur Befestigung von lTalte- und/oder Anschlagmitteln (Aufspannwinkel,
An#schlag- und Auflageleisten, Auflagetürme u.dergl.) vorgesehen sind.
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Eine solche einmal hergestellte Platte mit einem Präzisions-Rasterspannsystem
und zugeordneten Halte- und Anschlagmitteln kann wiederholt verwendet werden, ist
wegen ihrer großen Anpassungsfähigkeit universell einsetzbar und bietet eine Möglichkeit
mit bisher nur durch aufwendigste Vorrichtungen errechten Genauigkeit (bei einer
Toleranz von +0,01 mm) Werkstücke wiederholt zu lagern und einer Bearbeitung zuzuführen.
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Eine solche, ein Rasterspannsystem aufweisende Aufspannplatte kann
nach einem bevorzugten Verfahren beispielsweise dadurch
hergestellt
werden, daß a) in eine Platte in einem gegebenen Rasterabstandsmaß angeordnete Bohrungen
mit normaler Genauigkeit (z.B. -0,3) gebohrt und b) in die Bohrungen Präzisions-Einsatzbüchsen
mit einem geringeren Durchmesser als dem Bohrungsdurchmesser unter Bildung eines
Zwischenraums eingesetzt werden, c) daß man die Abstände der eingesetzten Präzisions-Einsatzbüchsen
zueinander mit Hilfe einer hochpräzisen Meisterplatte bestimmt und daß d) in den
Zwischenraum zwischen Einsatzbüchsen und Bohrungen jeweils ein aushärtbares Material
eingeführt und nach Aushärtung desselben die Rasterplatte von der Meisterplatte
~ getrennt wird.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche
und in diesen niedergelegt.
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Im folgenden werden Aufbau und Wirkungsweise von Ausführungsbeispielen
der Erfindung sowie das erfindungsgentäße Verfahren zur Herstellung einer solchen
Vorrichtung anhand der Figuren im einzelnen näher erläutert. Dabei zeigen: Fig.
1 eine schaubildliche Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Verbindung
mit einem daran gelagerten, von einer Fräsmaschine zu bearbeitenden Werkstück, Fig.
2a eine Draufsicht auf einen Teilausschnitt einer rechteckförmigen Rasterspannplatte
als grundlegendes Element der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung, Fig. 2b einen
Schnitt entlang der Linie 2b-2b der Fig. 2a, Fig. 3a die Draufsicht auf ein weiteres
Ausführungsbeispiel einer Rasterspannplatte in Rundform und Teildarstellung, Fig.
3b einen Schnitt entlang der Linie 3b-3b der Fig. 3a mit
einer sich
daran anschließenden Seitenansicht der Rundplatte, die Figuren 4a, 4b und 4c ein
Ausführungsbeispiel eines Präzisions-Spannwinkels zur Verwendung mit der Rasterspannplatte
nach Fig. 2 oder 3 in einer Seitenansicht, Draufsicht und in einer Schnittdarstellung
entlang der Linie 4c-4c der Fig. 4a, Fig. 5 das Ausführungsbeispiel eines Anlage-
oder Abstandsstücks in hochpräziser Flächenhearbeitung in Form eines Turms, und
die Figuren 6a und 6b das Ausführungsbeispiel einer Anlage- oder Abstandsleiste
in Draufsicht und in einem Schnitt entlang der Linie 6h-6b der Fig. 6a.
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Das in den Figuren dargestellte erfindungsgemäße Rasterspannsystem
für den Werkzeugbau bzw. für die Lagerung von zu bearbeitenden Werkstücken umfaßt
im einfachsten Fall zunächst die in den Figuren 2a und 3a dargestellte Rasterspannplatte,
der dann beliebige Zusatzelemente, nämlich Auf spannwinkel, Anschlag-und Auflageleisten,
Anschlag- und Auflagetürme, Präzisionsbefestigungsstifte, ggf. Schraubbolzen u.dergl.
noch zugeordnet sind.
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Die universellen Anwendungsmöglichkeiten eines solchen Rasterspannsystems
beruhen auf dem Umstand, daß die Rasterspannplatten der Figuren 2a und 3a, die lediglich
als Ausführungsbeispiele angegeben sind, in einem präzise definierten Abstandsfeld
Bohrungen aufweisen, die zueinander, auch über die gesamte Lunge der jeweiligen
Spannplatte gesehen, jeweils ein Präzisionsrasterahstandsmaß einhalten, welches
innerhalb einer Genauigkeit von -0,01 mm liegt. Diese Ausnehmungen oder Bohrungen,
auf deren Aufbau und Herstellung weiter unten noch genauer
eingegangen
wird, liegen in der Flächendimension der Spannplatte in einem abstandsmäßig vorgegebenen
Rasterlinienmaß, beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2a können daher die Abstände
der einzelnen Ausnehmungen oder Bohrungen beispielsweise jeweils 60 mm voneinander
in beiden Hauptrichtungen betragen.
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Wegen der geforderten und erzielten Rastergenauigkeit im Abstandsmaß
der Bohrungen oder Ausnehmungen zueinander von -0,01 mm ist einzusehen, daß die
für jede neue Spannplatte erforderliche Präzisiohsherstellung derartige Kosten verursachen
würde, daß sich ein solches System nicht innerhalb eines vertretbaren Aufwandes
und mit vertretbaren Kosten realisieren läßt. Andererseits ist jedoch die teilerfinderische
Maßnahme der Anordnung von hochpräzisen Ausnehmungen oder Bohrunqen in einer Rasterspannplatte
zum Aufbau von Grundvorrichtungen, zur Lagerung von zu bearbeitenden Werkzeugen
u.dergl. äußerst zweckvoll und hilft einem steigenden Bedürfnis bei der Präzisionsherstellung
und Bearbeitung von Werkstücken ab.
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Die Erfindung weist gemäß einem weiteren Teilmerkmal einen Ausweg
aus diesem Dilemma, und zwar dadurch, daß zur Herstellung einer solchen Rasterspannplatte
zunächst eine sogenannte Präzisions-Meisterplatte, jeweils für das gewünschte Rastersystem
und den vorgegebenen Rasterabstand mit höchster Präzision angefertigt wird. Die
Herstellung einer solchen Meisterplatte, auf die im folgenden nicht weiter eingegangen
wird, erfolgt beispielsweise in klimatisierten Räumen und unter Vera7endung von
Präzisionswerkzeugen. Eine solche Präzisions-Meisterplatte kann in dem gewünschten
Rasterabstandsmaß Präzisionsbohrungen aufweisen, sie kann aber auch unmittelbar
Rundstifte vorqegebenen Durchmessers in einem solchen Rastermaß aufweisen.
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So trifft es zwar zu, daß die lierstellung einer solchen Präzisions
-Meisterplatte
beträchtlichen Kosten unterworfen ist, andererseits ermöglicht jedoch die Erfindung
ausgehend von dieser Präzisions-Meisterplatte dann die Herstellung beliebig vieler
Rasterspannsysteme (jeweils mit dem gleichen Rasterabstandsmaß) in Form eines Bausatzes
und mit vertretbarem Kostenaufwand. Damit die beispielsweise in den Figuren 2a,
2b sowie 3a und 3b gezeigten Rasterspannplatten hergestellt werden können, werden
in diese zunächst in dem gewünschten Pasterabstandsmaß angeordnete Aufnahmehohrungen
5gebohrt, wobei diese ~~Vorbohrungen" eine Ungenauigkeit im Raster zu lassen, daher
zur Herstellung der Aufnahmebohrungen nur mit üblicher Genauigke i t bei bescheidenem
Kosten aufwand vorgegangen werden muß; bei einem Ausführungsbeispiel kann Heispielsweise
das ungenau gebohrte Raster der Aufnahmebobrungen eine Toleranz von +0,3 mm umfassen.
Es versteht sich, daß ein solches ungenau gebohrtes Raster den Präzisionsanforderungen
im Werkzeugbau, bei der reproduzierfähigen Lagerung von ierkstiicken u.dergl. nicht
genügen kann.
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Die Erfindung sieht daher Präzisionsbuchsen, bevorzugt aus Stahl vor,
von denen eine bei 6 in perspektiviscller Ansicht in Fig. 2a dargestellt ist. Diese
Präzisions-Einsatzbiichsen 6 verfügen über eine genaue Innenbohrung 7; sind im wesentlichen
zylindrisch ausgebildet, nämlich bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, und verfügen
über Außenabmessungen, die keinen Präzisionsanforderungen unterworfen sind. Die
Präzisions-Einsatzbüchsen bestehen jedoch bevorzugt aus gehärtetem Stahl und sind
daher auch in der Lage, eine häufige Benutzung ohne Abnutzungserscheinungen zu überstehen.
Gerade dies ist ein wesentlicher Vorteil vorliegender Erfindung, auf den weiter
unten noch eingea#angen wird; In einfachsten Fall wird dann zur Herstellung einer
Rasterspannplatte 2 der Fig. 2a oder 2' der Fig. 3a weiter so vorgegangen,
daß
zwischen dem Außendurchmesser der Präzisions-Einsatzbüchsen 6 und der ungenau gebohrten
Aufnahmeöffnungen 5 in der Rasterspannplatte ein merklicher Abstand vorliegt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel in den Figuren 2a, 2b sowie 3a, 3b sind
die Aufnahmebohrungen 5, wie insbesondere der jeweiligen Querschnittsdarstellung
der Figuren 2b und 3b entnommen werden kann, bei 8 bzw. 8' abgesenkt ausgebildet;
in diesem Fall weisen die zugehörigen Präzisions-Einsatzbüchsen eine entsprechende
Schulter 9 auf, die bei der Einsatzbuchse 6 der Fig. 2a gestrichelt dargestellt
ist. Im einfachsten Fall können jedoch die Aufnahmebohrungen 5 durchgehend zylindrisch
ohne Absatz ausgebildet sein, die Einsatzbüchsen 6 aus gehärtetem Stahl sind dann
ebenfalls ohne Abstufung zylindrisch ausgebildet.
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Das weitere Vorgehen bestimmt sich dann dadurch, daß es erforderlich
ist, die beispielsweise in die Aufnahmebohrungen 5 eingeführten und dort mit merklichem
Abstand lose angeordneten Einsatzbüchsen 6 in ihrer späteren, noch einzunehmenden
Präzisionsposition mit Hilfe der Präzisions-Meisterplatte zu bestimmen, d. h. mit
anderen Worten die Präzisions-Meisterplatte gibt mit ihrem jeweiligen Hochpräzisions-Rastermaß
die Position der Präzisions-Einsatzbüchsen in der Spannplatte 2 bzw. 2' vor, die
sich anfänglich, nämlich durch die Aufnahmebohrung 5, nur ungenau lokalisieren läßt.
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Bei einem Ausführungsbeispiel kann zu diesem Zweck so vorgegangen
werden, daß auf die nicht dargestellten, jedoch weiter vorn schon erwähnten und
im Präzisionsabstandsmaß in der Meisterplatte vorhandenen Stifte, deren Außendurchmesser
äußerst präzise dem Innendurchmesser der Einsatzbuchsen entspricht, diese Präzisions-Einsatzbüchsen
aufgesteckt werden, anschließend kann man die Rasterplatte 2, 2' mit ihrem ungenau
gebohrten Raster darüberheben und die von den Stiften der Präzisionsmeisterplatte
in
ihrer relativen Position zueinander präzise festgelegten Einsatzbüchsen in die Aufnahmebohrungen
5 absenken. Der sich dann zwischen den Aufnahmebohrungen 5 und dem Außenumfang der
Einsatzbüchsen 6 ergebende Ringraum, der merklich ist und beispielsweise im Bereich
zwischen 1 bis 3 mm liegen kann, wird dann angefüllt mit einem Präzisionshaltemittel,
bevorzugt mit einem aushärtbaren Kunststoff. Dieser Kunststoff, bei dem es sich
in einer bevorzugten Ausgestaltung um ein Zweikomponenten-Gießharz handeln kann,
kann, beispielsweise durch Eintröpfeln, in den abstandsmäßigen Ringraum zwischen
Aufnahmebohrung 5 und Einsatzbüchse 6 eingebracht werden, wobei von dem Kunstharz
nicht zu benetzende Flächen mit einem entsprechenden Trennmittel beschichtet sein
können. Da solche Zweikomponenten-Spezialkleber von außerordentlicher Festigkeit
und Beständigkeit sind, lassen sich auf diese Weise die Einsatzbüchsen mit höchster
Präzision und für immer unverrückbar in den zugeordneten Aufnahmebohrungen in ihrer
Präzision festlegen; sie behalten diese Position auch nah Abnahme von der Präzisionsmeisterplatte
bei und bilden zusammen mit den Aufnahmebohrungen in der Rasterspannplatte 2 nunmehr
ein Hochpräzisionsinstrument mit einer Rastergenauigkeit von hier beispielsweise
wo,01 mm. Diese Genauigkeit wird durch das Eingießen der Präzisionsbüchsen in das
ungenau gebohrte Raster der Rasterspannplatte 2, 2' erzielt.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann zur Positionierung
der Präzisions-Einsatzbüchsen 6 aus gehärtetem Stahl so vorgegangen werden, daß
die jeweils anzufertigende Musterspannplatte so auf die Präzisionsmeisterplatte
aufgelegt wird, daß die Stifte der Meisterplatte in die ungenauen Raster-Aufnahmehohrungen
der Spannplatte 2,'2' hineinragen. Vorher können die Außenflächen der Stifte und
überhaupt die gesamte Präzisionsmeisterplatte mit einem Trennmittel beschichtet
werden, solche Trennmittel lassen sich zweckmäßigerweise auch aufsprühen.
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In gleicher Weise kann eine Trennmittelbeschichtung an der Innenbohrung
der Präzisionsmeisterbuchsen vorgenommen werden.
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Damit es zu einer vollständigen Ausfüllung des Ringraums zwischen
Aufflahmebohrung und Einsatzbüchse kommt, kann dann eine vorgegebene Menge an Zweikomponentengießharz
jeweils auf den Boden der Aufnahmebohrung gegeben werden, dieser Boden ist bei auf
die Meisterplatte aufgesetzter Spannplatte 2, 2' gebildet von der Meisterplattenoberfläche
und ggf. Teilen der Präzisionshaltestifte für die Einsatzbüchsen. Anschließend schiebt
man dann die auf die Stifte aufgesetzten Einsatzbüchsen 6 unter Krafteinwirkung
nach unten, wobei die vorher ein#-gegebene, aushärtbare Abstandsmasse zusammengedrückt
und von allen Seiten in den Ringraum hinein und nach oben gepreßt wird, bis diese
Masse schließlich am oberen Rand austritt und man die Gewißheit hat, daß der gesamte
Ringraum mit der GieB-harzmasse ausgefüllt ist. Reste der Masse können dann abgewischt
werden und es erfolgt die zum Teil mehrere Stunden erfordernde Aushärtung der Zweikomponenten-Gießharzmasse
bei auf die Meisterplatte aufgesetzter Spannplatte 2, 2'. Bei demBF Komponenten-Gießharz
kann es sich bevorzugt um ein Epoxidharz handeln, welches etwa unter der Markenbezeichnung
~Araldit" im Handel erhältlich ist.
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Nach erfolgter Aushärtung gelangt man zu einer Rasterspannplatte,
deren im Rasterabstandsmaß angeordnete Aufnahmeöffnungen, die von den Innenbohrungen
7 der Einsatzbüchsen gebildet sind, eine Rastergenauigkeit einhalten, die sämtlichen,
auch außerordentlich hohen Ansprüchen im Werkzeugbau und bei der Bearbeitung von
Werkstücken genügt.
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Es versteht sich, daß die als Anschlag dienende Oberfläche der Rasterspannplatte
2, 2' präzisionsbearbeitet und geschliffen ist, daher weist das in Fig. 2b mit dem
Bezugszeichen A angegebene Abstandsmaß, welches der Dicke der Rasterspannplatte
2,
2' entspricht, eine Bearbeitungsgenauigkeit auf, die der Rastergenauigkeit
von +0,01 mm entspricht.
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Der Darstellung der Figuren 2a bzw. 3a lassen sich zwei unterschiedliche
Ausführungsformen für eine solche Rasterspannplatte entnehmen, die rechteckförmige
Rasterspannplatte der Fig. 2a eignet sich besonders zum hochgenauen Einspannen und
Halten von Werkstücken, die beispielsweise mit Hilfe von Bohr-oder Fräsmaschinen
zu bearbeiten sind, die in Fig. 3a gezeigte Rundspannplatte erlaubt den Einsatz
auf Drehmaschinen für verschiedenartigste Bearbeitung und bietet zusätzlich Vorteile
gegenüber der bekannten Planscheiben.
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Die Anwendung einer solchen, in den Figuren 2a und 3a gezeigten Rasterspannplatte
erfolgt dann mit Hilfe von massiven Halte- bzw. Steckstiften 10 (s. die kleine Zeichnung
neben der Darstellung der Fig. 3a). Die Außenabmessungen dieser Steckstifte entsprechen
genauestens den Abmessungen der Innenbohrung der Einsatzbüchsen 6, die Länge der
Steckstifte 10 ist jedoch größer als die Tiefe der Innenbohrung der Einsatzbüchsen,
so daß man sich durch die herausragenden Steckstifte 10 das Präzisionsraster der
Spannplatten 2, 2' zunutze machen kann.
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Zu diesem Zweck vervollständigt sich das Rasterspannsystem, welches
die zunächst geschilderten Spannplatten 2, 2' umfaßt, zu einem Baukastensystem,
welches noch über eine Vielzahl von weiteren Befestigungsmitteln, Anschlagmitteln,
Auflagemitteln u.dergl. verfügt.
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Solche zusätzlichen Hilfsmittel lassen sich den nachfolgenden Figuren
4 bis 6 entnehmen und werden im folgenden noch im einzelnen erörtert; zur Befestigung
dieser Hilfsmittel, bevorzugt jedoch zur Befestigung und zum Einspannen der mit
den
Rasterspannplatten zu verbindenden Werkstücke, verfügen die
Rasterspannplatten dann noch über normale, mit einem Innengewinde versehene Bohrungen
11, die bevorzugt ebenfalls in einem Rastersystem liegen können. Diese Bohrungen
dienen zur Aufnahme von Schraubbolzen, wobei ihre Positionierung innerhalb des Rasterabstandssystems
der Präzisionseinsatzbüchsen im Grunde beliebig ist, auch ist es nicht erforderlich,
daß das bevorzugt von den Gewindebohrungen eingehaltene Rastersystem erhöhten Genauigkeitsanforderungen
entspricht. Diese Bohrungen sind lediglich dazu da, mit Hilfe der Präzisionseinsatzbüchsen
und der zugeordneten Steckstifte 10 genauestens positionierte und orientierte Gegenstände,
Systeme und Werkstücke, aber auch die sonstigen Hilfsmittel einzuspannen, damit
auch eine unter Kraft- oder Druckeinwirkung durchzuführende, beispielsweise spanabhebende
Bearbeitung möglich ist. Diese Gewindebohrungen innerhalb des Rastersystems dienen
daher der Befestigung der im folgenden noch zu erläuternden Aufspannwinkel, Anschlag-
und Auflageleisten oder Anschlag- oder Auflagetürme sowie ggf. handelsüblichen,
mechant schen, hydraulischen oder pneumatischen Spannelementen. Die in den Figuren
2a und 3a gezeigten Rasterspannplatten verfügen schließlich noch über weitere, nicht
im Rasterabstandsmaß angeordnete Bohrungen oder Durchlässe 13, die jedoch nicht
notwendigerweise zu den Einsatzbüchsen der Rasterspannplatte im präzisionsmaßstab
orientiert sein müssen. Diese zusätzlichen Bohrungen 13 dienen der Befestigung der
Spannplatten an Bearbeitungsmaschinen; auf eine solche Möglichkeit wird weiter unten
noch mit Bezug auf die Darstellung der Fig. 1 genauer eingegangen.
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Um im weitesten Maße zu einem universellen Baukastensystem für die
Einspannung und Lagerung von Werkstücken zu gelangen und damit die Werkstücke nicht
unmittelbar an den in die Bohrungen der Präzisionseinsatzbüchsen eingesteckten Haltestifte
10 angelegt werden müssen, sind gemäß weiteren Merkmalen vorliegender
Erfindung
zusätzliche Hilfsmittel und Hilfssysteme vorgesehen, von denen eines den in den
Figuren 4a bis 4c gezeigten Anschlagwinkel oder Lagerwinkel umfaßt. Der Schnittdarstellung
der Fig. 4c läßt sich darauf bau eines solchen Anschlagwinkels 14, der auch zur
Montage der Darstellung der Fig. 1 verwendet ist, genauer entnehmen; der Anschlagwinkel
14 verfügt über zwei Flächen, nämlich die Bodenfläche 15 und eine Rückseitenfläche
16, die als Anschläge dienen und präzisionsbearbeitet und geschliffen sind. Neben
den üblichen Gewindebohrungen 1 8 zur Verschraubung von zu befestigenden Werkstücken
oder weiteren Anschlagelementen sind in der Darstellung der Figuren 4a bis 4c wiederum
die Aufnahmebohrungen 5' gezeigt, die der Positionierung von Präzisionseinsatzbüchsen
dienen oder doch zumindestens dienen können. Weitere Bohrungen 20 dienen zur Aufnahme
von Schraubbolzen und zur Befestigung eines solchen Präzisionsanschlagwinkels auf
der Rastergrundplatte 2, 2'. Die Abstände der in diesen Anschlagwinkel 14 eingesetzten
Präzisions-Einsatzbüchsen zueinander liegen wiederum innerhalb des gegebenen Rastersystems
und halten die mit Bezug auf die Rastergrundplatte gewünschte Genauigkeit von +0,01
mm ein.
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Vervollständigt wird das Baukastensystem zur universellen Anwendung
dann schließlich noch durch sogenannte Anlagetürme, von denen einer in Fig. 5 dargestellt
und mit dem Bezugszeichen 22 bezeichnet ist. Die Abstände seiner Flächen 23, 24
und 25 voneinander weisen das geforderte Präzisionsabstandsmaß von +0,01 mm Genauigkeit
auf, eine durchgehende, an beiden Seiten abgesenkte Bohrung 26 dient zur Aufnahme
eines Schraubbolzens. Es versteht sich, daß solche Auflagetürme in beliebiger Größe
und mit beliebigen Abstandsmaßen vorgesehen sein können, auch können in beliebiger
Höhe der Anlage-oder Abstandstürme die Schulterflächen 24 angeordnet werden.
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Der Darstellung der Fig. 6 läßt sich dann noch in Draufsicht und in
einer Schnittdarstellung eine mögliche Ausführungsform einer Abstands- oder Anlageleiste
30 entnehmen, die neben zwei im Rasterabstandsmaß angeordneten und mit Einsatzbüchsen
versehenen Bohrungen 5'' eine Aufnahmebohrung 31 für eine Schraubbolzenbefestigung
aufweist. Da bei einer solchen Anlageleiste bevorzugt sämtliche Flächen präzisionsbearbeitet,
nämlich geschliffen und einen Abstand mit einer Genauigkeit von 10,01 mm aufweisen,
ist die Anschlagleiste 31 der Figuren 6a und 6b für beliebige Anwendungszwecke geeignet.
Es versteht sich, daß diese ergänzend genannten Plilfsmittel zur Präzisionsiagerung
und Befestigung von Gegenständen und Werkstücken auf den Rasterspannplatten 2, 2'
nur beispielhaft sind und nur einige Möglichkeiten für die Vielfalt beim Aufbau
eines Rasterspann-Baukastensystems angeben können.
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Der Darstellung der Fig. 1 läßt sich ein mögliches Anwendungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Rasterspannsystems entnehmen; auf dem Schlitten 40 einer mit
dem Bezugszeichen 50 versehenen Fräsmaschine mit einem bei 51 angedeuteten Fräskopf
ist eine rechteckförmige Rasterspannplatte 2'' gelagert, beispielsweise indem mit
Hilfe der Bohrungen 13 eine Verschraubung mit in den Schlittennuten angeordneten
Nutsteinen vorgenommen ist. An geeigneter Stelle sind in die Rasterspannplatte Z''
Einsteckstifte 10 eingesteckt, die sich in die entsprechenden, vorzugsweise mit
Präzisionseinsatzbüchsen versehenen Bohrungen 5' am Bodenteil des in Fig. 4a gezeigten
Anschlagwinkels 14 erstrecken. Dieser Anschlagwinkel ist daher präzise gelagert
und, was in der Zeichnung der Fig. 1 nicht sichtbar ist, durch Schraubbolzen, die
in die Gewindebohrungen 11 der Spannplatte 2 " eingeschraubt sind, festgelegt. Der
weitere Aufbau, nunmehr ausgehend von dem kleineren Rasterspannsystem auf der Rückfläche
16 des Anschlagwinkels 14 ist nun so getroffen, daß an diesem zunächst ein weiterer
Anschlagwinkel 41 zur Bildung
eines zur Rückfläche 16 rechtwinkligen
Anschlages angeordnet ist, darüber hinaus ist am oberen Teil des Anschlagwinkels
eine mit Bezug auf Fig. 6 im einzelnen erläuterte Anschlagleiste 30 befestigt. Eine
anders geformte Anschlagleiste 30' ist weiter unten an der Rückseite des Anschlagwinkels
14 befestigt, auf dieser baut dann noch ein Anschlagturm 22 auf, wie er mit Bezug
auf Fig. 5 gezeigt worden ist. Der Anschlagturm 22 dient als Gegenlager für eine
Halteleiste 43, die einerseits in einer Ausnehmung 44 am Anschlag turm 22 liegt
und andererseits an einerFläche eines von demFräskopf 51 zu bearbeitenden Werkstücks
45 anliegt. Das Werkstück liegt im Anschlag einerseits an der huschlagleiste 30
und andererseits an dem Anschlagwinkel 41, die beide am Anschlagwinkel 14 befestigt
sind. Verspannt wird die Halteleiste 43 mit Hilfe eines Schraubbolzens 44, der in
eine entsprechende Gewindebohrung in der größeren Fläche des Anschlagwinkels 14
eingeschraubt ist.
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Die Vorteile des erfindungsgemäßen Rasterspannsystems, bestehend in
einer Baukastenform aus den Rastergrundspannplatten und den sonstigen, geschilderten
Hilfsmitteln, liegen in der Möglichkeit einer schnellen Montage von Grundvorrichtungen,
wie beispielsweise eine in Fig. 1 dargestellt ist, ohne daß hierzu vom Werkzeugbau
oder einer Konstruktionsabteilung besondere Aufwendungen vorgenommen werden müssen.
Fotografiert man die Darstellung der Fig. 1 beispielsweise, dann gelangt man ohne
umständliche Speicherung und Zeichnung von Datenwerten zu einer eindeutigen Dokumentation
für einen späteren Wiederholungsfall, da die benötigten Bauteile sowie das Aufbauraster
der Fotografie leicht zu entnehmen sind.
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Besonders vorteilhaft ist, daß solche Grundvorrichtungen unter Verwendung
des erfindungsgemäßen Rasterspannsystems in einfacher Weise, nämlich lediglich durch
Lösen der Schraubverbindungen
und Herausziehen der einsteckbaren,
einer Präzisionspositionierung dienenden Steckstifte 10, wieder demontiert werden
können, so daß eine schnelle Weiterverwendung möglich ist. Es entfallen so aufwendige
Fertigungspläne, Stücklisten, Materialbeschaffung, Konstruktion, spätere Lagerung
einer Hilfsvorrichtung sowie Besprechungen weitestgehend.
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Besonders vorteilhaft ist auch, da die Kosten eines solchen Systems
sehr gering sind, da, insbesondere wegen der aus gehärtetem Stahl bestehenden Präzisionseinsatzbüchsen
eine häufige Wiederverwendung möglich ist, ohne daß es zu einer Abnutzung und daher
zu einer nicht mehr tolerierbaren Ungenauigkeit des Systems kommt Die Grundkosten
pro Aufbau sind daher, wenn man beispielsweise Nullserien, Prototypen, Laboraufbau,
Prüfeinrichtungen u.dergl. in Betracht zieht, äußerst gering und mit üblichen Kosten
nicht zu vergleichen.
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Beispielsweise läßt sich eine Grundvorrichtung unter Verwendung des
erfindungsgemäßen Rasterspannsystems auch in Fertigungsabteilungen vom Eins teller
oder von der Werkzeugausgabe unmittelbar aufbauen, so daß Maschinenstlllstände stark
reduzielt werden.
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Als Anwendungsgebiete für das erfindungsgemäße Rasterspannsystem ergibt
sich eine Werkstückbearbeitung an Fräsmaschinen, Kopierfräsmaschinen, Stoßmaschinen,
Hobelmaschinen, Drehbänken u.dergl., auch bei Prüfeinrichtungen und Kontrollstellen,
denn das erfindungsgemäße Rasterspannsystem gibt auch für die Fertigungskontrolle
präziseste Abstandsmaße vor, die hier Verwendung finden können.
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Vorteilhaft ist schließlich weiterhin, daß durch entsprechendes Einstecken
von Anlageleisten auch mehrere Spannplatten in beiden Richtungen miteinander unter
Einhaltung des präzisen Rasterabstandsmaßes gekoppelt werden können, so daß noch
größere
Flächenbereiche im Rasterabstandsmaß bei Beibehaltung
des genauen Rasters aufgebaut werden können.
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Da bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Längsseiten der Rasterspannplatten
verstärkt sind, können an diesen die Anschlagleisten angebracht werden, so daß im
Takt auf Vielspindelbohrmaschinen oder Fräsmaschinen gearbeitet werden kann. Es
versteht sich, daß die Höhenmaße der Anlageleisten und Anlagetürme in beliebiger
Weise gewählt werden können.
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Abschließend sei darauf hingewiesen, daß die Präzisionsmeisterplatte
selbstverständlich nicht notwendigerweise von Anfang an mit im präzisen Rasterabstandsmaß
angeordneten und herausragenden Stiften versehen sein muß, auf die die Einsatzbüchsen
für die jeweilige Rasterspannplatte aufgeschoben werden; es ist alternativ möglich,
auch die Präzisionsmeisterplatte nur mit, selbstverständlich im hochpräzisen Rasterabstandsmaß
liegenden BohrunQnzu versehen, in die dann den erwähnten Einsteckstiften ähnliche
Stifte eingeführt werden, die dann zur Zentrierung der Präzisions-Einsatzbüchsen
für die Spannplatten dienen.
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Es ist auch möglich, die einzelnen Bausteine, insbesondere die Rasterspannplatten,
aus einem anderen Material als Metall, beispielsweise Gußeisen herzustellen; insbesondere
eignet sich eine Ausführung des Rasterspannsystems für Kontrollzwecke in Marmor.
Für elektrische Aufbauten und wegen der Transparenz eines solchen Systems könnte
auch Glas, also ein Baustoff aus technischen Silikaten, verwendet werden, gegebenenfalls
auch aus Acrylglas.