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Smart positioning and clamping of pieces of any shape

InnovationWith CERN's novel Diaphragm Technique*

Advantages: centres any shape - quick and easy fabrication – high precision

Precise clamping and centring of pieces of any shape, or of a multiple of those pieces

The diaphragm technique of CERN is ideal for the clamping and centring of parts of any shape, eg for their machining on a lathe or a CNC milling machine.
This is done by creating a tool consisting of a stack of Diaphragm discs. The discs have an aperture that fits the profile of the piece to be centred but touch it on one side only. The discs are stacked with different orientations in order to touch all sides of the piece (or pieces) to be centred. In the chuck or vise the discs clamp and centre the object precisely.

The discs are in general all identical and made by punching or by laser cutting. Especially laser cutting makes this technique very adaptable and allows making very quickly such a tool for the centring of unusual shapes like squares, ellipses, diamond shapes etc.

Präzise Verklemmung und Zentrierung von Stücken beliebiger Form, oder von mehreren solchen Stücken

Die Diaphragmatechnik von CERN ist ideal für das Klemmen und Zentrieren von Teilen beliebiger Form z.B. für ihre Bearbeitung auf einer Drehbank oder in einem CNC -Fräsmaschine.

Dafür benutzt man ein Werkzeug bestehend aus einem Stapel von „Diaphragma“ Scheiben, deren Öffnung nur auf einer Seite an das zu zentrierende Stück (oder mehrere Stücke) anliegt. Die Scheiben im Stapel werden dann verschieden orientiert damit alle Seiten des Stückes berührt werden. Im Spannfutter oder in der Schraubzwinge verklemmen dann die Scheiben das Stück und zentrieren es sehr genau.

Die Scheiben sind im Allgemeinen alle gleich und durch Stanzen oder Laserschneiden hergestellt. Vor allem Laserschneiden ermöglicht es um sehr schnell ein preiswertes Werkzeug zu machen für die Zentrierung ungewöhnlicher Formen wie Quadrate, Ellipse, Raute usw.

Innovation2

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Diaphragm clamping of a square bar

Opposing the discs cancels their fabrication errors. The centring precision even improves with the number of discs, for example a tool with 50 discs of 1 mm will obtain a centring precision 5x better than the tolerance of the individual discs. This allows obtaining a high precision with less precise discs.

Diaphragm clamping of a barfor the fabrication of door locks

Die Fabrikationsfehler der Scheiben werden durch das Entgegenstellen der Scheiben annulliert. Die Zentriergenauigkeit verbessert sogar mit der Anzahl der beteiligten Scheiben, beispielsweise so ein Werkzeug mit 50 Scheiben von jeweils 1 mm Dicke zeigt eine Zentriergenauigkeit 5x besser als die Toleranz der einzelnen Scheiben. Dies erlaubt es doch eine hohe Präzision bei weniger genauen Scheiben zu erhalten.

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Example: opposing Diaphragm plates precisely clamp an array of bars in a vice.

 *) The Diaphragm Technique (patented/ patent pending) is property of CERN, the European Laboratory for Nuclear Research, Geneva. 

 

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Henk Kasbergen

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