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Werkstück-Positioniervorrichtung
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Das Anwendungsgebiet der Erfindung erstreckt sich auf Werkstück-Positioniervorrichtungen
eines Vorrichtungsbaukastens wobei an genau parallel und rechtwinklig zueinander
angeordneten und sich kreuzeneden T-Nuten einer Spannpalette oder eines Grundkörpers
Positionierkörper, insbesondere an den Kreuzungsstellen der T-Nuten mittels Befestigungselementen
montiert und mittels Paßsteinen justiert sind.
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Aus der DE-AS 2408 350 ist ein Grundkörper eines Baukastensystems
bekannt, der als einfach abgestufter Rechtkant ausgeführt und allein oder in einer
Baukastenvorrichtung als Positionierkörper anwendbar ist. Dieser Grundkörper ist
mit flachen, horizontal und vertikal sowie parallel im gleichen Abstand zueinander
und zu den Außenkonturen des Grundkörpers, Aufnahmenuten versehen, deren seitliche
Nutwandungen bei entsprechender Anordnung des Grundkörpers als viereckig streifenförmig
gestaltete Werkstückauflageflächen und deren Nutgrad als Werkstückanlageflächen
genutzt werden können. Außerdem kann die einfach abgestufte Außenkontur als Werkstückauf-
und anlagefläche genutzt werden.
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Die geringe Breite und der konstante Abstand der parallel zueinander
angeordneten Aufnahmenuten bedingen, daß nur flache Werkstücke oder Werkstückvorsprünge
in bestimmten Höhenmaßen abstützbar sind oder zusätzliche spezielle Abstützleisten
zur Vergrößerung der Werkstückauf- und anlageflächen an dem Grundkörper anzubringen
sind. Durch die rechtkantige Außenkontur und die dazu parallel verlaufenden Aufnahmenuten
am Grundkörper und seine nutenabhängige Anordnung auf zum Beispiel einer
Spannpalette
sind Werkstücke nur im wesentlichen quer zur Außenkontur der Grundkörper gerichtet
an- und auflegbar. Damit ist eine allseitig gerichtete universelle Werkstückrositionierung
nicht möglich.
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An den jeweiligen Kreuzungsstellen der flachen Aufnahmenuten sind
am Grundkörper Gewindedurchgangs- oder Aufnahmebohrungen in jeweils nur einer einheitlichen
Dimensionierung vorgesehen, so daß mittels Befestigungsschrauben und in die Aufnahmenuten
ragende Paßstücke weitere Bauteile darunter auch Positionierkörper dieses Baukastensystems
zu montieren und zu justieren sind.
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Diese einheitliche Befestigungs- und Justiermittelgestaltung erlaubt
nur eine rationelle Montage und Justage von systemtypischen und gleich dimensionierten
Positionierkörpern oder anderen Bauteilen an Grundkörpern, die damit universell
nicht einsetzbar sind. Die Anwendung, Montage und Justage werkstückabhängiger Spezialteile
oder systemtypischer Bauteile größerer Dimensionierung ist nur mittels zusätzlicher
Elemente und Aufwendungen realisierbar.
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Aus der DE-AS 2356 343 ist ein Baukastensystem bekannt, wobei die
Montage und Justage von systemtypischen mit T-Nuten versehenen Bauteilen auf einer
Grundplatte nur über systemtypische Doppel-T-Nutensteine erfolgt. Die beiden T-Stücke
eines Doppel-T-Nutensteines sind mittels Schrauben gegeneinander verspannbar. Die
Doppel-T-Nutensteine selbst sind nicht an Bauteile, darunter auch Positionierkörper,
und an Grundplatten mittels Befestigungsschrauben zu befestigen. Bei Positionierung
von Bauteilen an den Kreuzungsstellen von T-Nuten in Grundplatten sind deshalb keine
Gewinde-Durchgangs- oder Aufnahmebohrungen vorgesehen.
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Bei Anwendung des Doppel-T-Nutensteines zur Montage und Justage von
Bauteilen darunter auch Positionierkörper an Kreuzungsstellen von T-Nuten in Grundplatten
ist in getrennten Arbeitsgängen die Montage auszuführen und nachfolgend mittels
gesonderte Paßstücke die Stellung quer zur Nutensteinrichtung zu
justieren.
Dabei ist die mittels Gewindestift erreichbare Spannkraft an den T-Stücken gering
und für eine sichere Befestigung von Positionierkörpern in der Regel nicht ausreichend.
Die Anwendung, Montage und Justage werkstückabhängiger Spezialteile erfordert bei
Anwendung des Doppel-T-Nutensteines die Anbringung von mindestens einer der systemtypischen,
der für einen Monteur oder Anwender selbst nur sehr aufwendig selbst herstellbaren
T-Nuten. Die Anwendung von systemtypischen Bauteilen größerer Dimensionierung ist
nicht möglich.
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Als Ziel der Erfindung soll erreicht werden, einen Positionierkörper
für einen Vorrichtungsbaukasten so zu gestalten, daß die Positionierung unterschiedlichster
Werkstücke universell möglich, unter geringstem Zeitaufwand vorzubereiten und durchführbar
ist, daß zusätzliche materielle Aufwendungen nicht erforderlich sind.
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Die Montage und Justage von Positionierkörpern an Kreuzungsstellen
von T-Nuten in Spannpaletten und Grundkörpern soll universell unter geringstem Zeitaufwand
und lagegenau durchführbar sein.
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Die in der Charakteristik der bekannten technischen Lösungen beschriebenen
Mängel sind darauf zurückzuführen, daß an dem als Positionierkörper anwendbaren
Grundkörper ausschließlich vier- bzw. rechteckige und schmalstreifige Auflageflächen
und plane und entsprechend dem Nutwandungsabstand schmale Anlageflächen für Werkstücke
gestaltet sind. Durch den systemtypisch konstanten Abstand der parallelen Nuten
zueinander ist keine Variabilität in der Höhenabstufung der Werkstückauflageflächen
möglich. Die relativ geringe Nutenbreite bzw. das Abstandsmaß der Nutenwandungen
zueinander bedingen in vielen Fällen zusätzliche in die Nuten einsetzbare leistenförmige
Teile für die Werkstückauflage.
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An den Kreuzungsstellen von Nuten in Spannpaletten und Grundkörpern
sind keine varaibel bzw. differenziert dimensionierten und gestalteten Befestigungs-
und Justierelemente vorgesehen, da die Gewinde-Durchgangs- und Aufnahmebohrung systemtypisch
einheitlich festgelegt ist. Für Spannpaletten oder
Grundkörper ohne
Gewinde-Durchgangs- und Aufnahmebohrungen an den Kreuzungsstellen von Nuten sind
geeignete universell und rationell einsetzbare Justierelemente nicht vorgesehen.
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Um diese Ursachen zu beseitigen, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
einen Positionierkörper für die feste An- und Auflage von beliebigen unterschiedlich
geformten und dimensionierten Werkstücken zu schaffen, wobei das Werkstück in unterschiedlichen
Richtungen einer Ebene und ohne zusätzliche Abstützleisten an- und auflegbar ist.
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An Kreuzungsstellen von T-Nuten in Spannpaletten oder in Grundkörpern
sollen systemtypische, systemunabhängig und dimensionsvariabel gestaltete Positionierkörper
auch dann mit zu schaffenden Elementen montier- und justierbar sein, wenn keine
Gewindedurchgangs- und Aufnahmebohrungen an diesen Stellen in den Spannpaletten
oder in Grundkörpern vorgesehen sind.
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Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß an Positionierkörpern
in unterschiedlichen Abständen zueinander, allseitig viereckige und/oder kreisringförmige
waagerechte Werkstückauflageflächen sims- und treppenartig angeordnet sind.
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Die Positionierkörper sind an den Kreuzungsstellen der T-Nuten von
Spannpaletten wahlweise mit bekannten Befestigungsschrauben in als abgestufte Doppel-Gewindebohrungen
mit unterschiedlichem Gewindedurchmesser ausgeführte Befestigungsbohrungen einer
Spannpalette und mit bekannten Paßstücken justiert, oder mit einem Paßstück, das
in eine der sich kreuzenden T-Nuten einer Spannpalette ragt und stirnseitig zwischen
Führungsansätzen eines T-Nutensteines, in der T-Nut der Spannpalette angeordnet,
und mit diesem über einen verdrehbar gelagerten Exzenterbolzen gelenkig verbunden
ist, befestigt und justiert oder mit bekannten Befestigungselementen befestigt und
mit Paßstücken justiert, die entsprechend dem Abstandsmaß der oberen Nutwandungen
der Nuten oder an den Kreuzungsstellen der Nuten einer Spannpalette rechteckig kreuz-
oder t-förmig genau passend gestaltet und lose in die T-Nuten eingelegt sind, wobei
ein zylindrischer Aufnahmezapfen senkrecht zum Nutverlauf in der Mitte des Paßstückes
bzw. an der Kreu-
zungsstelle der T-Nuten, über die Spannpalette
herausragend angeordnet ist.
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Der Exzenterbolzen ist. mit einem exzentrischen Mittelteil in einer
Spannbohrung des Paßstückes am Positionierkörper verdrehbar aufgenommen und an mindestens
einer Stirnseite des Exzenterbolzens ist eine Werkzeugaufnahmeform ausgebildet.
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In den zugehörigen Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt.
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Fig. 1: eine Vorderansicht einer Werkstückpositioniervorrichtung eines
Baukastensystems im Teilschnitt Fig. 2: eine Draufsicht nach Fig. 1 Fig. 3: eine
Vorderansicht eines Positionierkörpers im Teilschnitt Fig. 4: ein Teilschnitt einer
Richtung nach Fig. 3 Fig. 5: eine Vorderansicht eines Paßstückes im Teilschnitt
Fig. 6: eine Draufsicht nach Fig. 5 Eine der langjährigsten und verbreitesten Arten
von Vorrichtungsbaukastensystemen ist das Vorrichtungsbaukastensystem, gekennzeichnet
durch genaue parallel und rechtwinklig zueinander angeordnete und sich kreuzende
T-Nuten 16 gleichen Abstandes, und einige ergänzende flache Aufnahmenuten, an den
Spannpaletten 15 und Bauteilen, darunter auch den Positionierkörpern 1.
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Entsprechend der Form und Dimension des Werkstückes 4 und der Art
der Bearbeitungsaufgabe wird eine Werkstückeinspannvorrichtung wie in Fig. 1 und
2 dargestellt, geschaffen, in dem auf einer Spannpalette 15 zwei unterschiedlich
gestaltete Positionierkörper 1 und ein Spanneisen mittels Befestigungsschrauben
5, montiert sind. Mindestens ein Positionierkörper 1 ist an einer Kreuzungsstelle
17 von T-Nuten 16 der Spannpalette 15 angeordnet mit einer Befestigungsschraube
5 in eine der als Doppelgewindebohrungen unterschiedlichen Durchmessers ausgeführte
Befestigungsbohrungen 18 montiert und mit Paßstücken 6 in den T-Nuten 16 justiert.
Einschraubbar sind beispielsweise
M12 und M16-Befestigungsschrauben
5 für unterschiedlich dimensionierte Positionierkörper 1 in eine Spannplatte 15
mit T-Nuten 16 in einem Abstandsmaß der Nutwandungen von 14 mm. Die Positionierkörber
1 haben einen zylindrischen bzw. achteckigen Querschnitt. In unterschiedlichen Abständen
zueinander sind allseitig an den Positionierkörper 1 kreisringförmige bzw.viereckige
waagerechte Werkstückauflageflächen 2 und senkrecht zu diesen verlaufende Werkstückanlageflächen
3 sims- und treppenartig angeordnet. Die Justage der Positionierkörper 1 erfolgt
mittels Paßstücke 6.
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In den Fig. 3 und 4 ist ein rechtkantiger Positionierkörper 1 dargestellt,
der mit einem Paßstück 6 in eine der sich kreuzenden T-Nuten 16 der Spannplatte
15 ragt. Das Paßstück 6 liegt stirnseitig zwischen Führungsansätzen 9 eines T-Nutensteines
8 in der T-Nut 16 in der Spannpalette 15 und ist mit diesen über einen verdrehbar
in diesen gelagerten Exzenterbolzen 10 gelenkig verbunden. Der Exzenterbolzen 10
ist mit einem exzentrischen Mittelteil 11 in einer Spannbohrung 12 des Paßstückes
6 am Positionierkörper 1 aufgenommen.
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An beiden Stirnseiten 13 des Exzenterbolzens 10 sind, von dem T-Nutenstein
8 in Längsrichtung der T-Nut 16 herausragend Werkzeugaufnahmeformen 14 in Form eines
Innensechskantes ausgebildet.
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Nach dem Aufsetzen des Positionierkörpers 1 auf die Kreuzungsstellen
17 der T-Nuten 16 in der Spannplatte und zwischen die Führungssätze 9 des vorher
in die gleiche Position in die T-Nut 16 eingeschobenen T-Nutensteines 8 wird der
Exzenterbolzen 10 in die Führungsansätze 9 und das Paßstück 6 eingeschoben und mittels
eines Innensechskantschlüssels verdreht, so daß der Positionierkörper 1 mittels
des T-Nutensteines 8 gespannt und damit montiert und justiert ist.
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In Fig. 5 und 6 ist an der Kreuzungsstelle 17 von T-Nuten 16 in der
Spannpalette 15 ein körperlich selbständig gestaltetes Paßstück 6 lose eingelegt,
dargestellt. Das Paßstück 6 entspricht in seiner Breite dem Abstandsmaß der Nutwandungen
der T-Nut 16 bzw. den Maßverhältnissen an der Kreuzungsstelle 17 der T-Nuten 16.
Das Paßstück 6 ist#-förmig, entsprechend dieser Maßver-
hältnisse
gestaltet und ist in seiner senkrechten Mittelachse zum Nutverlauf mit einem zylindrischen
Aufnahmezapfen 7 ausgestattet. Der Aufnahmezapfen 7 ragt genau an der Kreuzungsstelle
17 der T-Nuten 16 über die Auflagefläche der Spannpalette 15 heraus.
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Der Positionierkörper 1, andere Aufbauteile, weitere Spezialteile
oder auch das Werkstück 4 sind mit einer Justierbohrung versehen, auf den Aufnahmezapfen
7 des Paßstückes 6 aufgesteckt genau justiert. Obwohl nicht in den Zeichnungen dargestellt,
ist ein weiteres rechteckig geformtes Paßstück mit zylindrischen Aufnahmezapfen
in einer T-Nut 16 angeordnet, um eine Justierung von Aufbau-Spezialteilen und Werkstücken
in jeder Richtung zu erreichen.
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Die Anwendungs- und Gebrauchseigenschaften eines derartigen Vorrichtungsbaukastensystems
werden durch diese variablere Gestaltung des Positionierkörpers und dreier alternativer
Lösungsvorschläge für die Montage und Justage an den Kreuzungsstellen von T-Nuten
und an beliebigen anderen Stellen im Verlauf der T-Nuten an Spannplatten weiter
verbessert.
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Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
1 Positionierkörper 2 Werkstückauflageflächen 3 Werkstückanlageflächen 4 Werkstück
5 Befestigungsschrauben 6 Paßstück (am Positionierkörper) 7 Aufnahmezapfen (am Paßstück)
8 T-Nutenstein 9 Führungsansätze (am T-Nutenstein) 10 Exzenterbolzen 11 exzentrisches
Mittelteil 12 Spannbohrung (am Paßstück) 13 Stirnseite (am Exzenterbolzen) 14 Werkstückaufnahmeform
15 Spannpalette 16 T-Nuten (an Spannpalette) 17 Kreuzungsstellen (der T-Nuten) 18
Befestigungsbohrungen (an Spannpalette)