DE2427000C3 - Vorrichtung zum Festlegen eines beweglichen Elementes in bezug auf ein festes Element - Google Patents
Vorrichtung zum Festlegen eines beweglichen Elementes in bezug auf ein festes ElementInfo
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
- B23Q3/02—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for mounting on a work-table, tool-slide, or analogous part
- B23Q3/06—Work-clamping means
- B23Q3/08—Work-clamping means other than mechanically-actuated
- B23Q3/086—Work-clamping means other than mechanically-actuated using a solidifying liquid, e.g. with freezing, setting or hardening means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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- Temperature-Responsive Valves (AREA)
Description
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung de.r im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen und
zum Beispiel durch die US-PS 2624107 bekannt gewordenen
Art.
Aus der DE-OS 1483474 sind eutektische Legierungen
auf Wismutbasis mit Liquiduspunkten unterhalb von 50° C bekannt. Diese niedrigschmelzenden
eutektischen Legierungen werden als Lötlegierungen verwendest.
Die US-PS 2624107 beschreibt eine Befestigungsanordnung für die Verbindung von Elementen unter
Verwendung einer Legierung auf Wismutbasis, wobei sich die Legierung erst bei 103°-230° C verfestigt.
Mit der sich aus dieser Patentschrift ergebenden Lehre ist eine schnelle Wärmezu- und -ableitung für die Zustandsänderung
und ein Übergang der Flüssigkeit im flüssigen Bad aus dem festen in den flüssigen Zustand
ohne Übergangsphase nicht möglich.
Bei der US-PS 3138226 handelt es sich um die
dauerhafte Montage einzelner Elemente, wobei sich das Problem der rapiden Wiederholbarkeit des
Schmelzens der Legierung nicht stellt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Vorrichtungen
der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art insoweit zu verbessern, daß eine schnelle
Wärme2.u- und -ableitung für die Zustandsänderung erreicht ist und die Flüssigkeit im flüssigen Bad ohne
Übergangsphase aus dem festen in den flüssigen Zustand übergeht, so daß auf einfache Weise gleichmäßig
und feinfühlig mittels eines warmen Wasserstromes die Erwärmung und Abkühlung und damit die Zu-
Standsänderung erreicht werden kann und diese bei niedriger Temperatur plötzlich erfolgt und eine Blokkierungswirkung
der einzelnen gegeneinander festzulegenden Elemente in dieser Weise schnell ep-eichbar
ist und auch Wiederlösen schnell erreichbar ist, so daß die Vorrichtung insbesondere in der Werkzeugmontage
vorteilhaft angewandt werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei der Erfindung die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen
Vorrichtungsmerkmale vorgesehen, wobei noch im Unteranspruch 2 eine für die Aufgabenlösung
vorteilhafte und förderliche Weiterbildung beansprucht ist.
Es ist zwar durch die DE-AS 1267800 eine Vorrichtung
zur Herstellung zusammengehöriger Patrit-
zen und Matritzen als Preßwerkzeuge für die Herstellung von tiefgezogenen Gegenständen auf einer Presse
bekanntgeworden, bei der kaltes und warmes Wasser durch Zu- und Ableitungen zu- und abgeführt wird,
um bei der Herstellung der Preßwerkzeuge aus leicht schmelzbaren Metallegierungen eine Verflüssigung
und danach eine Verfestigung nach dem Gießvorgang zu erreichen. Jedoch sind die sonstigen technischen
Verhältnisse bei diesem Stand der Technik ganz anders gelagert als bei der Erfindung.
Bei der Erfindung wird von einer ganz bestimmten eutektischen Legierung ausgegangen, die sich vorteilhafterweise
bereits bei 47° C verfestigt. Mit dieser speziellen eutektischen Legierung besteht in vorteilhafter
Weise die Möglichkeit, den die eutektische Legierung aufnehmenden Behälter in seiner Wandung
mit einem Rohrsystem zu versehen, und über dieses Rohrsystem die eutektische Legierung auf einfache
Weise gleichmäßig und feinfühlig mittels eines warmen Wasserstromes zu erwärmen bzw. abzukühlen.
■«> Bei der anmeldungsgemäßen Legierung stellt sich eine
eutektische Erstarrung ein, die bei niedriger Temperatur plötzlich erfolgt und eine B lockage wirkung der
. einzelnen gegeneinander festgelegten Elemente bewirkt. Obwohl insbesondere wegen der Wiederholbarkeit
des Vorganges die Temperatur des Wannwassers konstant gehalten werden kann, besteht mit der
Vorrichtung die Möglichkeit einer schnellen Umschaltung auf den Umlauf von kaltem Wasser durch
das System, so daß ein plötzliches Erstarren und Schmelzen in kurzen Zeitabständen wiederholt werden
kann, wodurch eine genaue Ausrichtung der Teile zueinander bzw. ein Korrigieren der Stellung der Teile
zueinander möglich ist.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Festlegen eines beweglichen Elementes in
bezug auf ein festes Element, und
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Versorgungskreises für die Zufuhr von Strömungsmittel zum
Rohrsystem.
Fig. 1 zeigt einen festen Behälter 1, welcher eine bestimmte Menge einer eutektischen Legierung 2
enthält, in welche ein bewegliches Element 3 eingetaucht werden kann, welches gegebenenfalls Löcher 4
aufweist. In der Wandung des festen Behälters 1 ist ein Rohrsystem 5 vorgesehen, in welchem ein Strö-
mungsmittel zum Erwärmen bzw. Abkühlen zirkulieren kann.
Als ein Beispiel für die verwendete eutektische Legierung
sei die nachstehende Zusammensetzung genannt:
Zinn 8,3%
Wismut 44,7%
Blei 22,6%
Kadmium 5,3%
Indium 19,1% in
Diese Zusammensetzung stellt einen Liquidus-Solidus-Zustand
bei 47° C sicher, also bei einer Temperatur, die insbesondere für die Erwärmung mittels eines
Strömungsmittels wie beispielsweise Wasser geeignet ist. |D
Während die eutektische Legierung durch Zirkulation eines Strömungsmittels, dessen Temperatur höher
ist als der Verflüssigungspunkt und der Verfestigungspunkt, in flüssiger Phase gehalten wird, taucht
man das bewegliche Element in diese Legierung ein. Anschließend tauscht man das im Rohrsystem 5 zirkulierende
warme Strömungsmittel gegen ein kaltes Strömungsmittel aus, so daß die Temperatur der eutektischen
Legierung so abgesenkt wird, daß sie unter dem Verfestigungspunkt liegt, und daß auf diese
Weise die verfestigte eutektische Legierung die Verbindung zwischen dem beweglichen Element 3 und
dem festen Behälter 1 sicherstellt.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für den Versorgungskreis zur Zufuhr von Strömungsmittel zum
Rohrsystem 5, welcher einen eine Quelle darstellenden Behälter 6 umfaßt, dem Wasser aus der Wasserleitung
über den Hahn 17 zugeführt wird und über welchem ein Expansionsgefäß 19 angeordnet ist. Im
Inneren des Behälters 6 befinden sich ein Heizwider- J5
stand 8 und ein Thermostat 9. Das Wasser im Behälter 6 wird durch eine Pumpe 7 in eine Leitung 11 zu
einem Magnetventil 10 befördert, welches am Eingang des Rohrsystems 5 angeordnet isi. In gleicherweise
ist das Magnetventil über eine Leitung 12 mit einer Wasserquelle für Kaltwasser aus der städtischen
Wasserleitung verbunden. An ihrem Ausgang ist das Rohrsystem 5 mit einem zweiten Magnetventil 14
verbunden, dessen eine Auslaßöffnung mit einer Ablaßleitung 15 und dessen andere Auslaßöffnung über
eine Leitung 16 mit dem Behälter 6 verbunden sind. Die Leitung 11 ist mit der Leitung 16 über eine
Zweigleitung verbunden, die mit einem Drosselelement versehen ist.
Beim Betrieb der Vorrichtung wird die Pumpe 7 betätigt und der Heizwiderstand wird mit elektrischem
Strom gespeist, um das Wasser im Behälter 6 auf eine vorgegebene und durch den Thermostaten 9 geregelte
Temperatur zu erwärmen.
Soll dem Rohrsystem warmes Strömungsmittel zugeführt werden, sind die Magnetventile 10 und 14
nicht erregt und befinden sich in de\ ',n ausgezogenen
Linien in Fig. 2 eingezeichneten Stellung, bei weicher der Behälter 6 über die Leitungen 11 und 16 mit dem
Rohrsystem 5 in Verbindung steht.
Soll dagegen dem Rohrsystem 5 ein kaltes Strömungsmittel zugeführt werden, werden die Magnetventile
10 und 14 erregt, so daß sich diese in der in gestrichelter Form eingezeichneten Stellung befinden,
bei welcher die Kaltwasserquelle 13 über die Leitung 12 mit dem Eingang des Rohrsystems Ein Verbindung
steht, deren Ausgang über die Leitung 15 mit dem Ablauf verbunden ist.
Während kaltes Wasser im Rohrsystem zirkuliert, arbeitet die Pumpe 7 weiter, und das auf diese Weise
beförderte Warmwasser wird über das Drosselelement 18 zum Behälter 6 geleitet. Auf diese Weise
bleibt die Temperatur des warmen Wassers sehr gleichmäßig.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Vorrichtung zum Festlegen eines beweglichen Elements in bezug auf ein festes Element,
wobei das bewegliche Element in ein flüssiges Bad aus einer eutektischen Legierung eingetaucht
wird, welches in einem das feste Element bildenden Behälter enthalten ist, in bezug auf weichen
das bewegliche Element festlegbar ist, und daß die eutektische Legierung abgekühlt wird und beim
Verfestigen bei konstanter Temperatur und ohne Durchlaufen des pastenförmigen Zustands die feste
Verbindung zwischen dem beweglichen Element und dem festen Behälter sicherstellt, dadurch
gekennzeichnet, daß die eutektische Legierung aus 8,3% Zinn, 44,7% Wismut, 22,6%
Blei, 5,3% Kadmium und 19,1% Indium besteht, daß der die eutektische Legierung (2) enthaltende
und das feste Element bildende Behälter (1) innerhaib seiner Wandungen ein geschlossenes
Rohrsystem (S) zum Durchleiten eines Strömungsmittels zum Erwärmen bzw. Abkühlen aufweist
und daß das geschlossene Rohrsystem (5) wahlweise über ein erstes Magnetventil (10) an
eine Quelle (6) für warmes Strömungsmittel und an eine Quelle (13) für kaltes Strömungsmittel,
und über ein zweites Magnetventil (14) an die Quelle (6) für warmes Strömungsmittel und an
eine Ablaßleitung (15) anschließbar ist.
2. Vorric'i'tung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Quelle (6) für warmes Strömungsmittel
einen Behälter (6) umfaßt, welcher eine Pumpe (7) speist and <nnen elektrischen
Heizwiderstand (8) sowie einen Thermostaten (9) aufweist.
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