DE4141557C2

DE4141557C2 - Verfahren zum Festlegen von Werkstücken und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE4141557C2
Application number: DE19914141557
Authority: DE
Inventors: Istvan Ressler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-12-17
Filing date: 1991-12-17
Publication date: 1997-08-21
Anticipated expiration: 2011-12-18
Also published as: DE4141557A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Festlegen von durch eine Werkzeugmaschine zu bearbeitender Flächen von Werkstücken in bestimmter Position sowie eine Vorrichtung zum Festlegen von durch eine Werkzeugmaschine zu bearbeitenden Flächen von Werkstücken mit einer Aufspannvorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind bekannt. In der DE 38 29 814 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, mit denen immer nur ein Werkstück einzeln festgelegt und bearbeitet wird.

In der Druckschrift DE 35 35 646 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Festlegen mehrteiliger Werkstücke beschrieben, wobei die Werkstücke in einem Eingußspannblock festgelegt und bearbeitet werden. Dazu wird das Werkstück in eine zweiteilige Gießform mit einem Formeinsatz verbracht. Die Kontrolle der Positionierung erfolgt zum einen über Andrückstifte die gegen Druckfedern abgestützt sind und zum anderen über den Formeinsatz. Bei der Einspannung muß in nachteilig er Weise die Positionierung mühsam über die Andrückstifte vorgenommen werden.

Gleiches gilt für die in der DE 37 27 312 A1 beschriebene Einrichtung zur Positionierung eines Werkstückes. Auch hier wird das Werkstück eingegossen und über in der Gießform angeordnete Positionierelemente in Form von Kontaktstiften ausgerichtet.

Nachteilig bei allen bekannten Verfahren dieser Art ist es, daß immer nur ein Werkstück mit einer in der Regel eigens dafür angefertigten Vorrichtung aufgespannt und derart justiert werden kann, daß die zu bearbeitende Fläche exakt in der vorgegebenen Bearbeitungsebene liegt. Wenn man also z. B. den Stempel eines Stanzwerkzeuges nachschleifen will, dann kann und muß man immer nur ein solches Werkstück so auf dem Arbeitstisch einer (Plan)Schleifmaschine justieren, daß die nachzuschleifende Fläche exakt parallel zu der Ebene liegt, in der durch die Einrichtungen der Schleifmaschine die Schleifscheiben hin und her bewegt werden kann. Da sich die Justierung des Werkstückes immer nach der exakten Lage der zu bearbeitenden Oberlfläche des Werkstückes richten muß, ist es bisher nicht möglich, unterschiedliche Werkstücke so festzulegen, daß ihre zu bearbeitenden Flächen exakt in einer Ebene liegen, um sie gleichzeitig bearbeiten zu können.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, um mehrere Werkstücke verschiedener Formen gleichzeitig so aufzuspannen, daß ihre zu bearbeitenden Flächen in einer Ebene liegen.

Diese Aufgabe wird erfinderungsgemäß für ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 dadurch gelöst, daß die zu bearbeitenden Flächen der Werkstücke an einer Halteeinrichtung fixiert werden, daß darauf die freien Enden der an der Halteeinrichtung fixierten Werkstücke in einen Behälter eingetaucht werden, der mit einem flüssigen Medium gefüllt ist und daß danach das Medium zum Erstarren gebracht und anschließend die Halteeinrichtung durch Lösen der Fixierung entfernt wird.

Durch das Anlegen der zu bearbeitenden Flächen an eine - ebene - Richtplatte und Fixierung der Werkstücke an dieser ist gewährleistet, daß die zu bearbeitenden Flächen alle in einer Ebene liegen, d. h. daß sie coplanar ausgerichtet sind. In dieser Lage werden sie dann dadurch endgültig festgelegt, daß sie mit ihren freien Enden in ein Medium eingetaucht werden, das anschließend zur Erstarrung gebracht wird. Dies kann vorteilhafterweise Wasser sein, das anschließend gefroren wird. Danach kann man die Richtplatte wieder entfernen. Die coplanare Ausrichtung der zu bearbeitenden Oberflächen bleibt jedoch auch nach Entfernung der Richtplatte erhalten. Dann kann die Bearbeitung erfolgen. Anschließend wird das erstarrte Medium entfernt, also z. B. gefrorenes Wasser geschmolzen oder Gips weggebrochen, usw. Es ist nun also möglich, z. B. eine große Anzahl völlig verschiedener Werkzeuge mit jeweils völlig verschieden angeordneten Flächen, die bearbeitet werden sollen, gleichzeitig einen bestimmten Bearbeitungsvorgang, z. B. dem Schleifen, zu unterwerfen. Die Kosteneinsparung ist erheblich; sie betrifft nicht nur die Tatsache, daß mehrere Werkzeuge gleichzeitig bearbeitet werden können, sondern ist auch schon bereits für ein Werkzeug gegeben. Durch das Anlagen der zu bearbeitenden Fläche nämlich ist die exakte gewünschte Lage der Fläche selbst bereits erreicht. Jegliche weitere Justierung, einschließlich Vermessung etc., kann entfallen.

Die Erfindung führt zu einer erheblichen Vereinfachung der Handhabung und zu enormen Zeitersparnissen. Darüberhinaus ist die Anfertigung unterschiedlicher spezieller Haltevorrichtungen für die unterschiedlich geformten Werkstücke entbehrlich.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Patentanspruch 9 ist dadurch gekennzeichnet, daß die Aufspannvorrichtung ein Behälter mit einem flüssigen, zur Erstarrung bringbaren Medium ist und daß eine Halteeinrichtung zur Ausrichtung der zu bearbeitenden Flächen der Werkstücke vorgesehen ist.

Die Erfindung betrifft ferner verschiedene vorteilhafte Weiterbildungen des angegegebenen Verfahrens bzw. der angegebenen Vorrichtung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 die Komponenten zur Durchführung des Verfahrens;

Fig. 2 Anlegen der Werkstücke an die Richtplatte;

Fig. 3 das Eintauchen und Einfrieren der Werkstücke;

Fig. 4 das Bearbeiten der Werkstücke.

Fig. 1 zeigt als Richtplatte 1 eine einen Permanentmagneten enthaltende Platte, die an einer Führungssäule 4 höhenverschiebbar angeordnet ist. Die als Magnet aktivierbare Fläche 2 zeigt nach unten. Die Magnetisierung kann mit einem Schalter 3 aktiviert oder deaktiviert werden. Derartige magnetisierbare Platten sind in ihrem Aufbau bekannt. Die Führungssäule 4 ist an einem Arbeitstisch 12 befestigt, dessen Oberfläche (12′) eben ist. Auf dem Arbeitstisch 12 steht der Behälter 8. Die Seitenwände 9 des Behälters 8 sind so gestützt, daß die horizontale Fläche der Unterkante 10′ und die Oberkante 10′′ parallel sind.

Zwischen Behälter 8 und Richtplatte 1 sind Distanzstücke einsetzbar, deren horizontale Flächen 14′ und 14′′ zueinander parallel sein müssen. Sie müssen ferner gleich hoch sein.

Die Magnetisierung der Richtplatte 1 wird mit dem Schalter 3 eingeschaltet. Man hängt die Werkstücke 5, die in diesem Fall magnetisierbar sein müssen, mit ihren zu bearbeitenden (z. B. zu schleifenden) Flächen 6 an die Unterseite 2 der Richtplatte 1 an (vgl. Fig. 2). Damit sind sämtliche zu schleifende Flächen 6 in einer Ebene coplanar ausgerichtet.

Die Richtplatte 1 wird nun gemäß Fig. 3 durch Absenken auf den stehenden Behälter 8 so aufgesetzt, daß die freien Enden 7 der Werkstücke 5 in den Behälter 8 hineinragen. Der Abstand zwischen der Unterseite 2 der Richtplatte 1 und dem Behälter 8 ist, wie in Fig. 3 gezeigt, durch Einlegen von unterschiedlich hohen Distanzstücken 13 variabel. Dadurch, daß nach dem Anlegen der Richtplatte auf die Distanzstücke alle Flächen 2, 10′, 10′′, 14′, 14′′, 12 parallel zueinander sind, ist eine coplanare Ausrichtung der zu bearbeitenden Flächen 6 gewährleistet. Vor oder nach dem Absenken der Richtplatte 1 auf den Behälter 8 wird das Medium 11 eingefüllt. Es handelt es sich z. B. um Wasser, das anschließend durch konventionelles Gefrieren oder durch Schockgefrieren auf -15° bis -17°C gebracht wird. Die Werkstücke 5 sind dann im Eisblock festgelegt. Die Magnetisierung der Richtplatte 1 wird ausgeschaltet und die Richtplatte 1 angehoben; die Distanzstücke 13 werden entfernt.

Nun können die Flächen 6 der Werkstücke 5 gleichzeitig geschliffen werden (Fig. 4). Zum Entnehmen der Werkstücke 5 wird der Eisblock abgetaut.

Als Medium kommen außer Wasser, das durch Einfrieren zum Erstarren gebracht werden kann, auch andere Materialien in Frage, sofern sie von einem flüssigen Zustand, in dem die freien Enden der Werkstücke eingetaucht werden können, in einen festen Zustand überführbar sind. Es ist nicht unbedingt notwendig, daß wieder eine Rücküberführung von dem festen in den flüssigen Zustand erfolgen kann. So kann man z. B. die Werkstücke auch in flüssigen, jedoch anschließend aushärtbaren Kunststoff, Gips eintauchen und den erstarrten Kunststoff oder Gips anschließend zerstören. Damit auf keinen Fall eine innige Verbindung dieser Materialien mit den Werkstücken erfolgt, kann man sie vorher mit einem geeigneten Trennmittel überziehen.

Es ist auch nicht zwingend erforderlich, daß zur Fixierung der zu bearbeitenden Flächen 6 der Werkstücke 5 an der Richtplatte 1 diese magnetisierbar sein muß. Es ist auch denkbar, daß man eine ebene Platte benutzt, an der die Werkstücke mit den zu bearbeitenden Flächen angelegt und anschließend durch Klebestreifen oder Klebemassen (Kitt o. dgl.) befestigt werden.

Das Einfrieren des Wassers, sofern Wasser als Medium verwendet wird, kann dadurch erfolgen, daß man den Behälter zusammen mit der Richtplatte 1, den Distanzen 13 und den Werkstücken von dem Arbeitstisch 12 abhebt und in einen Kühlschrank stellt. Falls der Behälter entsprechend groß und schwer ist, können hierfür geeignete Hilfsvorrichtungen (motorunterstützte Stapelgeräte, Krane usw.) eingesetzt werden.

Es ist auch möglich, das Verfahren einzusetzen, wenn die Werkstücke nicht an einer ebenen Richtplatte coplanar ausgerichtet sein müssen, sondern nur - z. B. zum Schweißen - festgelegt werden sollen. Dann kommen jegliche Arten von Halteeinrichtungen in Betracht, die die Werkstücke bis zum Erstarren des Mediums vorübergehend festlegen.

Bezugszeichenliste

1 Richtplatte Permanentmagnettisch, Magnettisch
2 Unterseite
3 Schalter
4 Führungssäule
5 Werkstücke
6 zu bearbeitende Flächen von 5
7 freie Enden von 5
8 Behälter
9 Wände des Behälters 8
10′ Unterkanten von 8 (Stellfläche)
10′′ Oberkanten von 8 (Richtfläche
11 Medium
12 Arbeitstisch
12′ Oberfläche von 12
13 Distanzstücke
14′, 14′′ Flächen
15 Schleifscheiben
16 Arbeitstisch einer Werkzeugmaschine

Claims

1. Verfahren zum Festlegen von durch eine Werkzeugmaschine zu bearbeitender Flächen von Werkstücken in bestimmter Position, dadurch gekennzeichnet, daß die zu bearbeitenden Flächen (6) der Werkstücke (5) an einer Halteeinrichtung (1) fixiert werden, daß darauf die freien Enden (7) der an der Halteeinrichtung fixierten Werkstücke (5) in einen Behälter (8) eingetaucht werden, der mit einem flüssigen Medium (11) gefüllt ist, und daß danach das Medium zum Erstarren gebracht und anschließend die Halteeinrichtung (1) durch Lösen der Fixierung entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu bearbeitenden Flächen (6) an einer ebenen Richtplatte (1) als Halteeinrichtung fixiert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zu bearbeitenden Flächen (6) der Werkstücke (5) aus beliebiger Richtung von unten an die Richtplatte (1) angelegt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Medium (11) Wasser verwendet und

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Medium (11) aushärtbarer Kunststoff, Gips oder Wachs verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke (5) vor dem Eintauchen in das Medium (11) mit einem Trennmittel überzogen werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen (6) magnetisierbarer Werkstücke (5) an der Richtplatte (1) magnetisch fixiert werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen (6) der Werkstücke (5) an der Richtplatte (1) in der Lage, in der die zu bearbeitenden Flächen (6) an dieser anliegen, durch Klebebänder oder plastische Massen fixiert werden.

9. Vorrichtung zum Festlegen von durch eine Werkzeugmaschine zu bearbeitenden Flächen von Werkstücken mit einer Aufspannvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufspannvorrichtung ein Behälter (8) mit einem flüssigen, zur Erstarrung bringbaren Medium (11) ist und daß eine Halteeinrichtung (1) zur Ausrichtung der zu bearbeitenden Flächen (6) der Werkstücke (5) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung eine ebene Richtplatte (1) ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ebene Richtplatte (1) magnetisch oder magnetisierbar ist.

12. Vorrichtung nach einem Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Medium (11) Wasser ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (8) außen mit einer Isolierung umgeben ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kühlereinrichtung in den Behälter (8) integriert ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (8) eine ebene Stellfläche (10′) und eine dazu parallele Richtfläche (10′′) aufweist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtplatte (1) auf dem Behälter unter Zwischenlegung von Distanzstücken (13), aufsetzbar ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die koplanare Ausrichtung der Flächen (6) einzig durch die Distanzstücke (13) erfolgt, die direkt auf der Oberfläche (12′) eines Bearbeitungstisches (12) aufsetzbar sind.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß über einem ebenen Bearbeitungstisch (12), der mit einer Stellfläche (12′) für den Behälter (8) versehen ist, die Halteeinrichtung (1) mittels einer Verstelleinrichtung höhenverstellbar angeordnet ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anlegen der Werkstücke (5) an die Halteeinrichtung (1) von oben eine Schwenkeinrichtung vorgesehen ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß in den Behälter (8) von unten in das Medium Verankerungsbolzen hineinragen.