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Verfahren zum lagerechten Befestigen von Maschinenteilen und Vorrichtungen
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Verfahren zum lagerechten Befestigen
und Einpassen von Maschinenteilen und von Vorrichtungen in einer vorher ausgerichteten
Lage.
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Besondere Schwierigkeiten liegen hier bekanntlich dann vor, wenn enge
Toleranzen an zusammenwirkenden oder an zu verbindenden Maschinenteilen gleichzeitig
einzuhalten sind.
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Beispielsweise müssen im Werkzeugbau die Stempel und Schneidbacken
an den Werkzeugober-und -unterteilen mit besonders großer Genauigkeit lagerecht
befestigt werden, da sie bekanntlich genauer sein müssen, als die durch sie geformten
Teile. Die Lage dieser Stanz- und Schneidbacken wird durch Paßstifte gesichert,
während Schrauben die Teile miteinander verbinden. Man ging bei diesen Arbeiten
bisher so vor: Die Lage der Schneidkanten, Löcher od. dgl. wurden auf dem Werkzeugunterteil
mit Schablonen und Lehren genau angerissen und bearbeitet. Die Lage der Stempel
oder Schneidbacken am Oberteil des Werkzeugs wurde im zusammengesetzten Zustand
des Werkzeugs an den entsprechenden Gegenstücken (Schneidkanten, Löcher) des Unterteils
ausgerichtet und gleichfalls angerissen. Hiernach mußte man das Oberteil abheben
und die Schraubenlöcher für die Befestigungsschrauben der Stempelhalter oder Schneidbacken
des Oberteils bohren.
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Die Befestigungsschrauben für die Stempelhalter oder Schneidbacken
wurden dabei vorerst nur leicht angezogen, so daß die Stempelhälter oder Schneidbacken
im zusammengesetzten Zustand des Ober-und
Unterteils durch leichte
Hammerschläge genauer nachgerichtet werden konnten. - Hieran anschließend erst konnten
die Löcher für die Paßstifte gebohrt werden, .die diqe Lage der Werkzeuge endgültig
zueinander sichern.
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Dieses Verfahren beansprucht sehr viel Maschinen und Arbeitszeit und
gewährleistet vor allem, trotz großer Umsicht und Erfahrung, nicht die verlangte
Genauigkeit, da beim Anreißen und Ankörnen und bei der nachfolgenden Bearbeitung
Ungenauigkeiten kaum zu vermeiden sind. Die Werkzeuge müssen demzufolge von Fachkräften
mehrfach-- nacheinander ausgerichtet werden, um
später maßgerechte Werkstücke
zu erhalten. Bei nicht -genügend genauem Sitz kann es z. B. vorkommen, daß der eine
oder andere- Stempel auf.den_ Schneidkanten der Matrize aufsitzt. Auch können teure
Nacharbeiten erforderlich- werden; -wenn das Werkstück infolge eines solchen Versatzes
nicht frei von Grat ist.
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Blechteile mit Grat lassen sich bekanntlich nicht einwandfrei punktschweißen.
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Wo es die Verhältnisse gestatten, konnte man auch nach einer alten
Werkstattmethode die miteinander zu verbindenden Teile durch Schraubzwingen oder
ähnliche Hilfsmittel zusammenhalten. Die Teile konnten in diesem Zustand gemeinsam,
also mit den Teilen, an denen sie zu befestigen sind, bearbeitet werden. Die Erfahrung
hat aber gezeigt,« daß auch diese Methode keine Gewähr für eine ausreichende Genauigkeit
liefert. Bei fast allen Spannvorrichtungen, Schraubzwingen oder ähnlichen Hilfsmitteln
besteht die Gefahr, daß sich die mühsam ausgerichteten Maschinenteile oder Vorrichtungen
beim Spannen der Haltemittel relativ zueinander bewegen. Dieser Versatz kann durch
die Form der zu spannenden Teile hervorgerufen werden, aber auch durch Drehmomente
beim Spannen eingeleitet werden. Meist ist der Versatz so klein, daß er mit bloßem
Auge nicht bemerkt wird. Auch kann ein Versatz oft nicht kontrolliert werden, da
die Meßstellen nach dem Festspannen der Maschinenteile -nicht -mehr zugänglich sind.
_ Durch die Erfindung werden die obengenannten Nachteile auf einfache Weise vermieden:
Es wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei welchem die - Teile in der ausgerichteten
Lage zueinander durch eine geeignete, härtbare Kleb.exnasse fixiert werden. -Die
Klebemasse verbindet die Teile derart miteinander, daß sie den Beanspruchungen,
die während der Bearbeitung - auftreten, gewachsen sind. Eine geeignete Klebemasse
muß folgende Eigenschaften haben: sie soll pastenartig und dadurch streichfähig
sein, schnell erhärten und in diesem Zustand die Teile fest miteinander verbinden.
Sie muß in erhärtetem Zustand ferner starr genug sein, damit durch :die Kräfte während
der Bearbeitung keine Verschiebungen auftreten. Die Klebemasse soll ferner bei Raumtemperatur
durchhärten und sich ohne. Rückstände leicht und schnell von den Werkstücken entfernen
lassen. Nachdem die Teile mit einer solchen Klebemasse fest verbunden sind, verhalten
sie sich während der nachfolgenden Bearbeitung, als beständen sie aus einem Stück.
Die Lage der präzis ausgerichteten - Maschinenteile, Werkzeuge od. dgl. bleibt somit
absolut sicher erhalten.
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Nach der Bearbeitung läßt sich .die Klebemasse ,von den Maschinenteilen
leicht entfernen, wobei keine Rückstände haftenbleiben.
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Durch dieses Verfahren entfallen viele bisher -notwendige, teure Arbeitsgänge.
Die Bearbeitung kann schnell und leicht ausgeführt werden, wodurch sie, im Gegensatz
zu früher, auch durch angelernte Kräfte ausgeführt werden kann. Maschinen- und Arbeitszeiten
werden beträchtlich verkürzt. Fabrikationsstörungen und- damit Reparaturen sinken
auf ein Mindestmaß, was besonders für die Großserie:nfabrikation von -Bedeutung
ist.
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Es wird nunmehr die Anwendung des Verfahrens im einzelnen an Hand
einiger einfacher Beispiele aus dem Werkzeugbau beschrieben. In der Zeichnung -ist
Fig. r . die Ansicht einer Stanzvorrichtung, bestehend aus Ober; und Unterteil mit
daran befestigten Werkzeugen, Fig. 2 eine Ansicht des Oberteils der Stanzvorrichtung
nach Fig. i ; die Werkzeuge sind mittels Klebemasse befestigt, F'ig. 3 a bis 3 c
einige Stanzwerkzeuge in Ansicht, und. zwar zeigt Fig. 3 a einen Rundlochstempel
und die Fig. 3 b und 3 c zwei sogenannte Fassonstempel; Fig. 4 einen teilweisen
Schnitt entlang Linie 4-4 der Fig. i; die Werkzeuge sind zusammengesetzt und an
dem Ober- und Unterteil mittels Klebemasse befestigt, -Fig. 5 die Ansicht einer
Beschneidevorrichtung, bestehend aus Ober- und Unterteil mit daran befestigten Messern
öder Schnedbacken, Fig. 6 eine Ansicht des Oberteils der Beschneidevorrichtung nach
Fig. 5 ; die Werkzeuge sind mittels Klebemasse befestigt,- .
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Fig. 7 ein teilweiser Schnitt entlang Linie 7-7 der Fig. 5; die Schneidbacken
sind in der Arbeitsstellung gezeigt und mittels Klebemasse am Ober-und Unterteil
befestigt, Fig. 8 die Ansicht einer Prägevorrichtung, bestehend aus Ober- und Unterteil;
mit daran befestigtem Stempel und Matrize, Fig. 9 einen teilweisen Längsschnitt
durch die Prägevorrichtung nach Fig. 8 in zusammengesetztem. Zustand Stempel und
Matrize sind mittels Klebemasse am Ober- und Unterteil befestigt.
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Die Arbeitsweise der in den Figuren dargestellten Werkzeuge ist allgemein
folgende: Das Unterteil io liegt auf einem ruhenden Tisch, während das Oberteil
ii an dem bewegten Stößel einer Presse befestigt ist (Tisch und, Stößel der Presse
nicht dargestellt). Im Unterteil io sind Führungsbolzen 12 befestigt, die in Bohrungen
13 des Oberteils ii ragen. Führungsbolzen 12 und und Bohrungen 13 sind genau aufeinander
@eingepaßt, so daß das Oberteil i z während seiner Bewegung genau geführt wird.
Auf dem Unterteil ro
ist eine Matrize 14 (Fig. 1) mittels sechs
Schrauben 15 befestigt und mit zwei Paßstiften 16 in ihrer Lage gesichert. Die Matrize
14 enthält ferner die vier Löcher 17, in die die Stempel 18 bis 22 des Oberteils
i i passen.
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Die Stempel 18 bis 22 ruhen in Löchern von Stempelplatten 23. Letztere
sind ebenfalls mit Schrauben 24 und Paßstiften 25 am Oberteil i i befestigt. Links
und rechts ist je ein Lochstempel 18 und 22 nach Fig. 3 a angeordnet. Die übrigen
drei Stempel i9 bis 21 sind sogenannte Fassonstempel nach den Fig. 3 b und 3 c.
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Wie in der Einleitung bereits geschildert, müssen die Stempel 18 bis
22 mit den entsprechenden Löchern 17 in der Matrize 14 genau fluchten, damit keine
Beschädigungen der Schneidkanten eintreten und die erzeugten Werkstücke maßgerecht
und gratfrei aus der Vorrichtung kommen.
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Nach der Erfindung wird daher das folgende Verfahren angewendet (s.
Fig. i bis 4) : Nachdem die Löcher 17 der Matrize 14 mittels Schablonen oder Lehren
in üblicher Weise hergestellt sind, wird die Matrize 14 auf das Unterteil io gelegt.
Anschließend wird Klebemasse 26 entlang der äußeren Ränder der Matrize 14 gestrichen.
Diese Klebemasse 26 erhärtet nach kurzer Zeit und stellt eine feste Verbindung zwischen
Matrize 14 und Unterteil io her. Hiernach können die Bohrungen für die Schrauben
15 und Paßstifte 16 gebohrt werden und Matrize 14 und Unterteil io endgültig miteinander
verschraubt werden.
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Unter- und Oberteil i o, i i werden nunmehr zusammengesetzt, wobei
zweckmäßigerweise das Oberteil i i unten liegt und die Führungsbolzen 12 von oben
her in die Bohrungen 13 des Oberteils i i ragen. In dieser Stellung werden die Stempel
18 bis 22 mit ihren Stempelplatten 23 des Oberteils i i nach den Löchern 17 der
Matrize 14 ausgerichtet und mit Klebemasse 26 am Oberteil i i fixiert.
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Nachdem auch diese Klebemasse erhärtet ist, werden Ober- und Unterteil
i i, io voneinander getrennt und die Bohrungen für die Paßstifte 25 und die Gewindebohrungen
für die Befestigungsschrauben 24 gebohrt. Matrize 14 und Stempel mit Stempelhalter
23 werden nunmehr endgültig angeschraubt (s. Fig. 2).
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Anschließend wird die Klebemasse 26 mit Hammer und Meißel abgeschlagen.
Das Werkzeug ist fertig.
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Die Fig. 5 bis 7 zeigen die Anwendung des Verfahrens an Schnittwerkzeugen.
Auf dem Unterteil io werden die Messer oder Schneidbacken 30 in der verlangten
Anordnung mit der Klebemasse 26 fixiert.
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Die Messer 31 des Oberteils i i werden in zusammengesetztem Zustand
entsprechend ausgerichtet und ebenfalls angeklebt. Nach dem Aushärten der Klebemasse
werden in gleicher Weise, . wie oben bereits beschrieben, die Bohroperationen durchgeführt
und hiernach alle Messer 30 und 31 mit Schrauben 32 und Paßstiften 33 befestigt.
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Die Fig. 8 und g zeigen die Anwendung des Verfahrens an einer Prägevorrichtung.
Nachdem Matrize 40 und Stempel 41 in üblicher Weise sauber aufeinander eintuschiert
sind, werden anschließend die zusammengelegte Matrize 4o und der Stempel 41 am Oberteil
I I bzw. Unterteil io mit der Klebemasse 26 fixiert. Nach dem Aushärten der Klebemasse
werden .die bereits näher erörterten Operationen durchgeführt, die für die Befestigung
an den Ober- und Unterteilen i i, io erforderlich sind.
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Als für das Verfahren geeignete Klebemasse 26 wird eine Kunstharzverbindung,
z. B. ein Polyesterharz, in Verbindung mit .einem Härter, z. B. Peroxyden, empfohlen.
Dieser Mischung wird ein Füllstoff, z. B. Baumwolle od. dgl., zugesetzt, um eine
streichfähige Paste zu erhalten. Eine so hergestellte Klebemasse hat die Eigenschaft,
innerhalb kurzer Zeit ohne Zuhilfenahme einer besonderen Wärmequelle, d. h. bei
Raumtemperatur, an der Luft zu polymerisieren und damit durchzuhärten. Sie hat ferner
die Eigenschaft, fest an den Teilen zu haften und während der Bearbeitung der verbundenen
Teile weder nachzugeben, noch sich elastisch zu verformen. Die Masse kann ferner
mit einem Hammer und Meißel leicht und ohne Rückstände entfernt werden.
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An den gezeigten Anwendungsbeispielen ist ein Verfahren erläutert,
mit welchem eine einmal erreichte Einrichtgenauigkeit mit Sicherheit und ohne jegliche
Einbuße während der Bearbeitung beibehalten werden kann.
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Wie bereits erwähnt, beschränkt sich das Verfahren nicht auf das Gebiet
des Werkzeugbaues. Das Verfahren ist vielmehr überall dort im Maschinenbau mit Erfolg
anwendbar, wo irgendwelche zusammengehörigen Maschinenteile gemeinsam, d. h. wie
aus einem Stück bestehend, bearbeitet werden sollen.