DD203854B1 - PNEUMATIC CLAMPING DEVICE - Google Patents

PNEUMATIC CLAMPING DEVICE Download PDF

Info

Publication number
DD203854B1
DD203854B1 DD23716882A DD23716882A DD203854B1 DD 203854 B1 DD203854 B1 DD 203854B1 DD 23716882 A DD23716882 A DD 23716882A DD 23716882 A DD23716882 A DD 23716882A DD 203854 B1 DD203854 B1 DD 203854B1
Authority
DD
German Democratic Republic
Prior art keywords
workpiece
clamping
rubber
clamping device
holder
Prior art date
Application number
DD23716882A
Other languages
German (de)
Other versions
DD203854A1 (en
Inventor
Peter Schalk
Bernd Kreinsen
Jutta Knoefler
Original Assignee
Peter Schalk
Bernd Kreinsen
Jutta Knoefler
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Peter Schalk, Bernd Kreinsen, Jutta Knoefler filed Critical Peter Schalk
Priority to DD23716882A priority Critical patent/DD203854B1/en
Publication of DD203854A1 publication Critical patent/DD203854A1/en
Publication of DD203854B1 publication Critical patent/DD203854B1/en

Links

Description

Die Funktion der pneumatischen Spannvorrichtung wird im folgenden beschrieben.The function of the pneumatic tensioner will be described below.

Das zu bearbeitende Werkstück wird auf der Aufspannfläche positioniert. Dabei überdeckt das Werkstück einen Teil des Nutensystems der Aufspannfläche, ohne es vakuumdicht zu verschließen. Die Aufspannfläche muß so groß sein, daß das Werkstück nicht die gesamte Aufspannfläche einnehmen kann. Es ist unbedingt notwendig, daß ein Teil des Nutensystems frei bleibt.The workpiece to be machined is positioned on the clamping surface. In this case, the workpiece covers part of the groove system of the clamping surface without sealing it in a vacuum-tight manner. The clamping surface must be so large that the workpiece can not occupy the entire clamping surface. It is essential that part of the groove system remains free.

Nachdem das Werkstück auf der Aufspannfläche positioniert ist, wird auf die Auflagefläche des Aufsatzes der Rahmen mit dem Spanngummi aufgelegt. Es folgt der Spannprozeß. Dazu wird die Unterdruckkammer an eine Vakuumpumpe angeschlossen. In der Spannvorrichtung baut sich ein Unterdruck auf.After the workpiece is positioned on the clamping surface, the frame is placed on the support surface of the attachment with the clamping rubber. It follows the tensioning process. For this purpose, the vacuum chamber is connected to a vacuum pump. In the tensioning device, a negative pressure builds up.

Durch die Nuten wird die Luft aus dem vom Spanngummi, vom Werkstück, vom Aufsatz und von der Aufspannfläche begrenzten Raum evakuiert. Dadurch wird der Spanngummi durch den äußeren Luftdruck auf die vom Werkstück freien Teile der Aufspannfläche gedrückt. Der Spanngummi legt sich fest an das Werkstück, die Aufspannfläche und den Aufsatz und bildet somit eine formschlüssige Verbindung, die das Werkstück in seiner Lage fixiert. Durch die Arbeitsöffnung, die der Spanngummi auf dem Werkstück aufweist, kann das Werkstück bearbeitet werden. Nach dem Bearbeitungsvorgang wird der Unterdruck entfernt, der Spanngummi entspannt sich, und der Rahmen und das Werkstück können entfernt werden.Through the grooves, the air is evacuated from the space bounded by the clamping rubber, the workpiece, the attachment and the clamping surface. As a result, the clamping rubber is pressed by the external air pressure on the workpiece-free parts of the clamping surface. The clamping rubber lays firmly on the workpiece, the clamping surface and the attachment and thus forms a positive connection that fixes the workpiece in its position. Through the working opening, which has the clamping rubber on the workpiece, the workpiece can be edited. After the machining operation, the vacuum is removed, the tension rubber relaxes, and the frame and the workpiece can be removed.

Ausführungsbeispielembodiment

Anhand der Figuren wird eine mögliche Ausführungsform der pneumatischen Spannvorrichtung beschrieben. Figur 1 zeigt einen Schnitt der Spannvorrichtung im nichtgespannten Zustand. Figur 2 zeigt die Draufsicht der in Figur 1 dargestellten Spannvorrichtung. In Figur 3 ist eine Spannvorrichtung im gespannten Zustand dargestellt. Der Grundkörper 1 besitzt eine ebene Grundfläche, mit der die Spannvorrichtung auf den Tisch der Maschine, auf dem die Bearbeitung stattfindet, aufgelegt wird. Der Grundkörper 1 besitzt eine erhöhte Randzone 2, auf der die Werkstückaufnahme 3 angeordnet ist. Zwischen dem Grundkörper 1 und der Werkstückaufnahme 3 befindet sich die Unterdruckkammer 4. Über den Unterdruckanschluß 11 kann die Unterdruckkammer 4 mit einer Vakuumpumpe verbunden werden. Auf der Oberfläche der Werkstückaufnahme 3 befindet sich über der Unterdruckkammer 4 die Aufspannfläche 5. Die Aufspannfläche 5 ist vom Nutensystem 7 durchzogen. Die Nuten des Nutensystems 7 sind durch Bohrungen 12 mit der Unterdruckkammer 4 verbunden. Auf der Aufspannfläche wird das zu bearbeitende Werkstück 6 positioniert. Die Aufspannfläche 5 wird vom Aufsatz 8 begrenzt, der auf den Rand der Werkstückaufnahme 3 aufgesetzt ist. Am Rahmen 9 ist der Spanngummi 10 befestigt. Der Rahmen 9 wird auf die Auflagefläche 15 des Aufsatzes 8 aufgelegt. Der Spanngummis 10 liegt außen auf der Auflagefläche 15 des Aufsatzes 8 und innen auf Teilen des Werkstückes 6, die sich in der Ebene des Spanngummi befinden.A possible embodiment of the pneumatic tensioning device will be described with reference to the figures. Figure 1 shows a section of the clamping device in the non-tensioned state. FIG. 2 shows the plan view of the tensioning device shown in FIG. FIG. 3 shows a tensioning device in the tensioned state. The main body 1 has a flat base, with which the clamping device is placed on the table of the machine on which the processing takes place. The main body 1 has an elevated edge zone 2, on which the workpiece holder 3 is arranged. The vacuum chamber 4 is located between the main body 1 and the workpiece holder 3. The vacuum chamber 4 can be connected to the vacuum chamber 4 by means of a vacuum pump. On the surface of the workpiece holder 3 is located above the vacuum chamber 4, the clamping surface 5. The clamping surface 5 is traversed by the groove system 7. The grooves of the groove system 7 are connected through holes 12 with the vacuum chamber 4. On the clamping surface, the workpiece 6 to be machined is positioned. The clamping surface 5 is limited by the attachment 8, which is placed on the edge of the workpiece holder 3. On the frame 9, the clamping rubber 10 is attached. The frame 9 is placed on the support surface 15 of the attachment 8. The clamping rubber 10 is located on the outside of the support surface 15 of the attachment 8 and inside on parts of the workpiece 6, which are located in the plane of the clamping rubber.

Zum Spannen wird über den Unterdruckanschluß 11 die Luft aus der Unterdruckkammer 4 und über die Bohrungen 12 aus dem Nutensystem 7 evakuiert. Durch den Unterdruck legt sich der Spanngummi 10 an das Werkstück 6, den Aufsatz 8 und die vom Werkstück freien Teile der Aufspannfläche 5 an. Der Spanngummi 10 bildet somit ein formschlüssiges Element, daß das Werkstück in seiner Lage fixiert.For clamping, the air is evacuated from the vacuum chamber 4 and via the holes 12 from the groove system 7 via the vacuum port 11. Due to the negative pressure, the clamping rubber 10 applies to the workpiece 6, the attachment 8 and the workpiece-free parts of the clamping surface 5 at. The clamping rubber 10 thus forms a positive-locking element that fixes the workpiece in its position.

In der Figur 3 ist ein Werkstück 6 dargestellt, das ein Werkstückteil 13 aufweist, welches über die ansonsten ebene Fläche des Werkstückes herausragt. An der Stelle dieses Teiles muß der Spanngummi eine Öffnung aufweisen. An der zu bearbeitenden Stelle der Werkstückes 6 weist der Spanngummi 10 die Arbeitsöffnung 14 auf.In the figure 3, a workpiece 6 is shown, which has a workpiece part 13 which protrudes beyond the otherwise flat surface of the workpiece. At the location of this part of the rubber band must have an opening. At the point to be machined of the workpiece 6, the clamping rubber 10 on the working opening 14.

In Betracht gezogene Druckschriften: DE-AS 1923833 (B23 Q, 3/02)Documents considered: DE-AS 1923833 (B23 Q, 3/02)

Claims (2)

-1-Patentanspruch:-1 patent claim: Pneumatische Spannvorrichtung für Werkstücke unterschiedlicher geometrischer Form mit einer Werkstückaufnahme, die ein Nutensystem enthält, wobei die Aufspannfläche der Werkstückaufnahme größer als die Grundfläche des zu bearbeitenden Werkstücks ist, unter Verwendung von Unterdruck mit Gummi als Dichtelement, gekennzeichnet dadurch, daß auf den Rand der Werkstückaufnahme (3) ein Aufsatz (8) aufgesetzt ist, daß auf der Auflagefläche (15) des Aufsatzes (8) ein Rahmen (9) aufgesetzt ist, an dem ein Spanngummi (10) befestigt ist und daß der Spanngummi (10) Arbeitsöffnungen (14) enthält.Pneumatic clamping device for workpieces of different geometric shape with a workpiece holder, which contains a groove system, wherein the clamping surface of the workpiece holder is greater than the base of the workpiece to be machined, using negative pressure with rubber as a sealing element, characterized in that on the edge of the workpiece holder ( 3) an attachment (8) is placed, that on the support surface (15) of the attachment (8) has a frame (9) is attached to which a clamping rubber (10) is fixed and that the clamping rubber (10) working openings (14) contains. HierzuFor this 2 Seiten Zeichnungen2 pages drawings Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die pneumatische Spannvorrichtung findet ihren Einsatz zum Spannen von Werkstücken beim Bohren, Fräsen, Schleifen und Drehen. Auf Meßarbeitsplätzen und bei Montagevorgängen kann die pneumatische Spannvorrichtung ebenfalls eingesetzt werden.The pneumatic clamping device is used for clamping workpieces during drilling, milling, grinding and turning. On measuring workplaces and assembly operations, the pneumatic tensioning device can also be used. Vorteilhaft läßt sich diese Spannvorrichtung zum Einspannen von Siliziumscheiben zur mechanischen Bearbeitung verwenden.Advantageously, this clamping device can be used for clamping silicon wafers for mechanical processing. Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions Es sind Spannvorrichtungen bekannt, bei denen unter dem zu spannenden Teil ein Unterdruck erzeugt wird, und der äußere Luftdruck das Teil auf die Spannvorrichtung drückt. Inder DE-OS 2143491 ist eine pneumatische Spannvorrichtung, insbesondere für Blechplatten, beschrieben. Diese Spannvorrichtung weist mindestens ein Spannelement auf, welches tellerförmig ausgebildet ist, und an eine Vakuumpumpe angeschlossen wird. Der Tellerrand besteht aus einem elastischen Material, das eine Dichtlippe aufweist. Diese Dichtlippe legt sich luftdicht an das zu spannende Werkstück an. Zum Spannen wird die Luft unter dem Werkstück evakuiert. Diese Spannvorrichtung läßt sich vorteilhaft zum Spannen großer Teile, z. B. großer Bleche, einsetzen. Da die Kraft, mit der das Werkstück gehalten wird, von der Druckdifferenz zwischen dem evakuierten Raum und dem äußeren Luftdruck sowie der wirksamen Fläche abhängt, läßt sich die Spannvorrichtung bei kleinen Teilen nicht einsetzen. Die Spannkraft reicht dann zum sicheren Fixieren nicht aus. Im DD-WP 142406 ist ein Vakuumhalter für Siliziumscheiben beschrieben. Der Vakuumhalter besteht aus einer Scheibe, in die möglichst viele Grundbohrungen eingebracht sind. Diese Bohrungen haben z. B. einen Durchmesser von 7,5 mm und sind 1,5mm tief. In diesen Grundbohrungen sind dezentral Bohrungen z. B. mit einem Durchmesser von 0,8 mm eingebracht, die mit einem Vakuum verbunden werden können. Der Boden der Grundbohrung ist mit einer gelochten Gummimembran abgedeckt. Auf die Scheibe wird das zu spannende Werkstück aufgelegt. Ist das Werkstück kleiner als die Scheibe, so werden nicht alle Grundbohrungen durch das Werkstück abgedeckt. Beim Einschalten des Vakuums schließen sich die vom Werkstück freien Bohrungen dadurch, daß die Gummimembranen durch den Strömungswiderstand der durchströmenden Luft die dezentralen Bohrungen verschließen. Das Werkstück wird durch den Unterdruck in den bedeckten Bohrungen festgehalten.There are clamping devices are known in which under the part to be clamped a negative pressure is generated, and the external air pressure presses the part on the clamping device. In DE-OS 2143491 a pneumatic tensioning device, in particular for sheet metal plates, is described. This clamping device has at least one clamping element which is plate-shaped, and is connected to a vacuum pump. The rim is made of an elastic material which has a sealing lip. This sealing lip is airtight to the workpiece to be clamped. For clamping, the air is evacuated under the workpiece. This clamping device can be advantageous for clamping large parts, eg. B. large sheets, use. Since the force with which the workpiece is held, depends on the pressure difference between the evacuated space and the external air pressure and the effective area, the clamping device can not be used for small parts. The clamping force is then insufficient for secure fixing. DD-WP 142406 describes a vacuum holder for silicon wafers. The vacuum holder consists of a disc in which as many blind holes are made. These holes have z. B. a diameter of 7.5 mm and are 1.5mm deep. In these blind holes are decentralized holes z. B. introduced with a diameter of 0.8 mm, which can be connected to a vacuum. The bottom of the blind hole is covered with a perforated rubber membrane. The workpiece to be clamped is placed on the disc. If the workpiece is smaller than the disc, not all blind holes are covered by the workpiece. When turning on the vacuum, the free from the workpiece bores close characterized in that the rubber membranes sealed by the flow resistance of the air flowing through the distributed holes. The workpiece is held in place by the negative pressure in the covered holes. Die Kraft, mit der das Werkstück auf der Spannvorrichtung gehalten wird, ist für viele der o.g. Anwendungsfälle nicht ausreichend.The force with which the workpiece is held on the jig is for many of the above. Use cases are not sufficient. Ziel der ErfindungObject of the invention Ziel der Erfindung ist eine pneumatische Spannvorrichtung, mit der Werkstücke unterschiedlicher geometrischer Form zur mechanischen Bearbeitung eingespannt werden können. Dabei muß das Ein- und Ausspannen in kurzer Zeit vorgenommen werden können. Es sollen Werkstücke unterschiedlicher geometrischer Form Verwendung finden, ohne daß die Spannvorrichtung umgerüstet werden muß. Die Spannvorrichtung muß das Werkstück auch bei starker mechanischer Beanspruchung sicher in seiner ursprünglichen Lage fixieren. Die zum Spannen notwendige Energie soll gering sein.The aim of the invention is a pneumatic tensioning device, can be clamped with the workpieces of different geometric shape for mechanical processing. The clamping and unclamping must be done in a short time. It should find workpieces of different geometric shape use without the chuck must be retrofitted. The clamping device must securely fix the workpiece in its original position even under heavy mechanical stress. The energy required for clamping should be low. Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention Aufgabe der Erfindung ist eine pneumatische Spannvorrichtung, bei der die Form des Werkstückes nicht von der Geometrie und Anordnung der Öffnungen zur Evakuierung der Luft, und von der Geometrie der Dichtelemente abhängt. Die zum Fixieren des Werkstückes zur Verfügung stehende Kraft soll größer sein als die Kraft, die sich aus der Druckdifferenz des evakuierten Raumes und des Luftdruckes und der wirksamen Fläche des Werkstücks ergibt. Die Spannvorrichtung soll das Werkstück gegen seitliches Verschieben bzw. Verrücken sichern. Im folgenden werden die Merkmale der erfindungsgemäßen pneumatischen Spannvorrichtung beschrieben.The object of the invention is a pneumatic tensioning device in which the shape of the workpiece does not depend on the geometry and arrangement of the openings for evacuation of the air, and on the geometry of the sealing elements. The force available for fixing the workpiece should be greater than the force resulting from the pressure difference of the evacuated space and the air pressure and the effective area of the workpiece. The clamping device is intended to secure the workpiece against lateral displacement or dislocation. In the following, the features of the pneumatic tensioning device according to the invention will be described. Die Spannvorrichtung besteht aus einem Grundkörper, einer Werkstückaufnahme, einem Aufsatz sowie aus einem Rahmen mit einem Spanngummi.The clamping device consists of a base body, a workpiece holder, an attachment and a frame with a clamping rubber. Der Grundkörper besitzt eine erhöhte Randzone. Auf diese Randzone ist die Werkstückaufnahme angeordnet. Durch diesen erhöhten Rand besteht zwischen Grundkörper und Werkstückaufnahme ein Hohlraum. Dieser Hohlraum wird als Unterdruckkammer bezeichnet. Über eine Verbindung kann die Unterdruckkammer mit einer Vakuumpumpe verbunden werden. Auf der Werkstückaufnahme befindet sich über der Vakuumkammer die Aufspannfläche. Auf dieser Fläche wird das zu bearbeitende Werkstück positioniert. Die Aufspannfläche ist von einem Nutensystem durchzogen. Die Nuten sind durch Bohrungen mit der Unterdruckkammer verbunden. Auf dem Rand der Werkstückaufnahme ist ein Aufsatz befestigt. Auf die Auflagefläche des Aufsatzes ist der Rahmen aufgesetzt. In diesem Rahmen ist der Spanngummi befestigt. Die Auflageflache bildet die äußere Dichtfläche für den Spanngummi. Die innere Dichtfläche für den Spanngummi bilden Teile des zu bearbeitenden Werkstücks. Diese Werkstückteile müssen ungefähr in der Ebene des Spanngummis verlaufen. An den Stellen, an denen das Werkstück bearbeitet werden soll, sind im Spanngummi Arbeitsöffnungen vorhanden.The main body has a raised edge zone. On this edge zone, the workpiece holder is arranged. Due to this raised edge, there is a cavity between the base body and the workpiece holder. This cavity is referred to as a vacuum chamber. Via a connection, the vacuum chamber can be connected to a vacuum pump. On the workpiece holder is located above the vacuum chamber, the clamping surface. On this surface, the workpiece to be machined is positioned. The clamping surface is traversed by a groove system. The grooves are connected by bores to the vacuum chamber. On the edge of the workpiece holder an attachment is attached. On the support surface of the essay of the frame is placed. In this frame, the clamping rubber is attached. The bearing surface forms the outer sealing surface for the clamping rubber. The inner sealing surface for the clamping rubber form parts of the workpiece to be machined. These workpiece parts must extend approximately in the plane of the clamping rubber. At the points where the workpiece is to be processed, work openings are present in the clamping rubber.
DD23716882A 1982-02-04 1982-02-04 PNEUMATIC CLAMPING DEVICE DD203854B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD23716882A DD203854B1 (en) 1982-02-04 1982-02-04 PNEUMATIC CLAMPING DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD23716882A DD203854B1 (en) 1982-02-04 1982-02-04 PNEUMATIC CLAMPING DEVICE

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DD203854A1 DD203854A1 (en) 1983-11-09
DD203854B1 true DD203854B1 (en) 1986-12-17

Family

ID=5536528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DD23716882A DD203854B1 (en) 1982-02-04 1982-02-04 PNEUMATIC CLAMPING DEVICE

Country Status (1)

Country Link
DD (1) DD203854B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014012788B4 (en) 2013-09-02 2019-04-25 Rainer Förster Device for fixing components consisting of workpieces for assemblies to be realized on welding tables

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202013007984U1 (en) 2013-09-02 2013-10-09 Rainer Förster High temperature resistant workpiece holder

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014012788B4 (en) 2013-09-02 2019-04-25 Rainer Förster Device for fixing components consisting of workpieces for assemblies to be realized on welding tables

Also Published As

Publication number Publication date
DD203854A1 (en) 1983-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1762330B1 (en) Positioning and tensioning device for tools and/or workpieces
DE102013014036A1 (en) tensioning device
DE8423980U1 (en) DEVICE FOR HOLDING SENSITIVE WORKPIECES, IN PARTICULAR OF OPTICAL LENSES AND OTHER OPTICAL COMPONENTS
WO2002078898A1 (en) Device for the detachable mounting of workpieces on machining devices
EP2865469A1 (en) Clamping device
DE4028446C1 (en)
EP4009357A1 (en) Vacuum clamping device for clamping workpieces, measuring equipment and methods for testing workpieces, in particular wafers
DE2258007A1 (en) CLAMPING DEVICE
DE102009010958A1 (en) Clamping table for machine tool for fixing position of laminar work piece, has supporting plate with recess i.e. groove, for replaceable support of seal structure at work piece support side, where recess is connected with vacuum
DE1298899B (en) Editing of an aerostatic guide by grinding or the like.
EP1577054B1 (en) Clamp cylinder with cover cap
DE102009015919A1 (en) Device and method for producing at least one workpiece
DD203854B1 (en) PNEUMATIC CLAMPING DEVICE
DE1982787U (en) DEVICE FOR HOLDING PARTICULARLY THIN-WALLED WORKPIECES, E.G. THIN SHEET METALS, FILMS OR. DGL.
EP0378805B1 (en) Method and device for clamping instable parts
DE1045766B (en) Suction plate for clamping thin-walled workpieces, especially thin sheets
DE2936158A1 (en) Piston ring parting tool equipment - has rollers acting against work on side furthest from cutting tool
DE10043242A1 (en) Modular vacuum tensioning fixture incorporates basic suction element, vacuum tunnels, plug-in connection, intermediate segments, seals and suction parts.
DD251102A1 (en) DEVICE FOR PNEUMATIC TENSIONING
DE102010038037A1 (en) Device for erosive material machining of workpiece, has workpiece machining channel that penetrates tool holding surface within nozzle rings, and workpiece support operated to support workpiece along surface
DE102004063855A1 (en) Holder with porous gripper
DE2423750C3 (en) Workpiece holder
DE4002469A1 (en) Flat work clamp - has suction passages in rubber support sealed off by work
DE102005035573A1 (en) Vacuum operated clamping device, comprises spring loaded valve automatically opened when work-piece is positioned
CH716180B1 (en) Device and method for mechanically finishing a surface of a workpiece.

Legal Events

Date Code Title Description
ENJ Ceased due to non-payment of renewal fee