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Die
Erfindung betrifft eine pneumatisch betätigbare Fixiereinrichtung
für Werkstücke, mit einer einen Ansaugraum aufweisenden
Aufsetzfläche, welche auf eine Unterdruckanschlüsse
aufweisende Konsole aufgesetzt wird, und mit einer in der Fixiereinrichtung
vorgesehenen und mit dem Ansaugraum verbundenen Unterdruckkammer.
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Eine
derartige Fixiereinrichtung oder Saugspanneinrichtung ist zum Beispiel
aus der
DE 196 13 094
A1 bekannt. Auch die
DE 199 38 851 A1 zeigt eine derartige Vorrichtung
zum Spannen von Werkstücken. Beide Vorrichtungen werden
auf eine Konsole beziehungsweise einen Spannbalken aufgesetzt, in
welchem Unterdruckkanäle vorgesehen sind. Über
diese Unterdruckkanäle wird Unterdruck an die Fixiereinrichtung
herangeführt, indem die Unterdruckkanäle in regelmäßigen
Abständen mit Rückschlagoder Absperrventilen versehene
Unterdruckanschlüsse aufweisen.
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Wird
zum Beispiel der in der
DE
196 13 094 A1 gezeigte Blocksauger auf ein derartiges Absperrventil
aufgesetzt, dann wird dieses Absperrventil geöffnet und
der Unterdruck in den Blocksauger weitergeleitet. Mittels des Unterdrucks
wird nicht nur der Blocksauger am Spannbalken fixiert, das heißt
angesaugt, sondern der Unterdruck wird auch auf die Oberseite weitergeleitet,
so dass der Blocksauger selbst ein Werkstück ansaugen und
dadurch fixieren kann. Bei der
DE 199 38 851 A1 werden mittels des Unterdrucks
das Fixierelement und ein Klemmelement betätigt, wodurch
das Fixierelement an den Spannbalken und ein Werkstück
an das Fixierelement geklemmt werden.
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Als
nachteilig hat sich herausgestellt, dass nachträglich,
das heißt nach dem Anlegen eines Unterdrucks im Unterdruckkanal
des Spannbalkens keine Fixiereinrichtungen mehr an diesen Unterdruckkanal
angeschlossen werden können, da die Absperrventile an den
nicht belegten Unterdruckanschlüssen geschlossen sind und
diese Absperrventile von den nachträglich anzubringenden
Fixiereinrichtungen nicht mehr geöffnet werden können.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Fixiereinrichtung
der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche nachträglich
noch an einen Spannbalken angeschlossen werden kann, welcher bereits
mit Unterdruck belegt ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
dass bei einer Fixiereinrichtung der eingangs genannten Art die
Unterdruckkammer mit einem zusätzlichen, separaten Unterdruckanschluss versehen
ist.
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Bei
der erfindungsgemäßen Fixiereinrichtung wird also
die Unterdruckkammer nicht ausschließlich über
den im Spannbalken beziehungsweise in der Konsole herrschenden Unterdruck
angesteuert, sondern es kann auch von extern ein Unterdruck angelegt
werden. Dies hat den wesentlichen Vorteil, dass durch das Anlegen
eines Unterdrucks von extern der Unterdruck in der Unterdruckkammer so
weit abgesenkt werden kann, dass sich das Rückschlagventil
beziehungsweise Absperrventil im Unterdruckanschluss der Konsole öffnet
und dadurch die Unterdruckkammer mit der Unterdruckversorgung der
Konsole verbunden wird. Anschließend kann die Versorgung
der Unterdruckkammer mit Unterdruck über den Unterdruckanschluss
abgebrochen und der Unterdruckanschluss verschlossen werden. Die
erfindungsgemäße Fixiereinrichtung ist nun an
das Unterdrucksystem der Konsole angeschlossen.
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Soll
die erfindungsgemäße Fixiereinrichtung von der
Konsole entfernt werden, bedarf es lediglich einer Belüftung
der Unterdruckkammer über ein Belüftungsventil
oder über den separaten Unterdruckanschluss, so dass der
Unterdruck in der Unterdruckkammer zusammenbricht und dadurch das
Rückschlagventil beziehungsweise Absperrventil im Unterdruckanschluss
der Konsole schließt.
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Bei
einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Unterdruckanschluss
mit einem Absperr- oder Rückschlagventil versehen ist.
Dieses Rückschlagventil gewährleistet, dass nach
dem Anlegen eines Unterdrucks an der Unterdruckkammer, beziehungsweise
nachdem die Unterdruckkammer mit dem Unterdrucksystem der Konsole
verbunden ist, von außen keine Luft in die Unterdruckkammer
eindringt und dass problemlos eventuelle Schläuche, über welche
die Unterdruckkammer mit Unterdruck versorgt wurde, bedenkenlos
abgezogen werden können. Die erfindungsgemäße
Fixiereinrichtung muss also nicht permanent über einen
Unterdruckschlauch mit Unterdruck versorgt werden. Sie kann also
wie herkömmliche Saug- und Spanneinrichtungen, welche ebenfalls
frei von pneumatischen Leitungen sind, gehandhabt werden. Lediglich
für das Evakuieren der Unterdruckkammer muss von extern
ein Unterdruck an den Unterdruckanschluss angelegt werden, was zum
Beispiel durch Ansetzen einer Unterdruck führenden Schlauchleitung
erfolgt.
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Um
die erfindungsgemäße Fixiereinrichtung von der
Konsole wieder abzunehmen, ist eine Belüftungsvorrichtung
für die Unterdruckkammer vorgesehen. Mittels dieser Belüftungsvorrichtung
wird die Unterdruckkammer belüftet, so dass das im Unterdruckanschluss
der Konsole sich befindende Absperrventil schließt. Sobald
die Unterdruckkammer vollständig belüftet ist,
kann die erfindungsgemäße Fixiereinrichtung entweder
auf der Konsole verschoben oder von dieser abgenommen werden. Dabei kann
die Belüftungsvorrichtung als separates Bauteil ausgebildet
oder in das Absperrventil integriert sein.
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Bei
einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine mit der Unterdruckkammer
verbundene Saugkammer zum Ansaugen eines Werkstücks oder
zum Betätigen einer Klemmvorrichtung vorgesehen ist, wobei
die Verbindung zwischen Saugkammer und Unterdruckkammer durch ein
Ventil, insbesondere ein Tastventil, unterbrochen ist. Mittels der
Saugkammer wird ein Werkstück zum Beispiel an die Fixiereinrichtung
angesaugt beziehungsweise wird ein Spannelement betätigt.
Nachdem die Saugkammer mit Unterdruck versorgt ist, wird das Tastventil
geschlossen und die Saugkammer wird direkt von der Konsole mit Unterdruck
versorgt. Auch hier öffnet sich dann, wenn in der Saugkammer
ein Unterdruck herrscht, ein Absperrventil in der Konsole und stellt
die Verbindung der Unterdruckversorgung zur Saugkammer her.
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Vorteilhaft
ist das Tastventil manuell von außen betätigbar.
Auf diese Weise kann die Bedienperson entscheiden, wann das Werkstück
angesaugt beziehungsweise gespannt werden soll.
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Vorteilhaft
besitzt das Tastventil ein Verzögerungsglied für
seine Rückstellung in die Ruhelage. Somit genügt
es, wenn das Tastventil kurz angetippt wird, da aufgrund des Verzögerungsgliedes
gewährleistet ist, dass das Tastventil genügend
lange geöffnet ist, um die Saugkammer mit Unterdruck zu
versorgen, bis das Absperrventil in der Konsole öffnet.
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Weiterhin
kann bei einem Ausführungsbeispiel vorgesehen sein, dass
ein Druckanschluss für einen Unterdruckerzeuger, z. B.
einen Ejektor, vorgesehen ist, der mit dem Unterdruckanschluss verbunden
ist. Es kann also auch Drückluft zum Aktivieren des Fixiereinrichtung
verwendet werden, indem mit dieser Druckluft z. B. ein Ejektor betrieben
wird, der dann seinerseits an den Unterdruckanschluss angeschlossen
ist und diesen mit Unterdruck versorgt. Auf diese Weise kann die
Fixiereinrichtung problemlos an Bearbeitungsmaschinen verwendet
werden, da diese Bearbeitungsmaschinen in der Regel mit Druckluft versorgt
werden und daher Druckluft ohne weiteres abgegriffen werden kann.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung,
in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein besonders bevorzugtes
Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Dabei
können die in der Zeichnung dargestellten sowie in der
Beschreibung und in den Ansprüchen erwähnten Merkmale
jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination
erfindungswesentlich sein.
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In
der Zeichnung zeigen:
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1 eine
perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Fixiereinrichtung; und
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2 eine
schematisierte Darstellung der Fixiereinrichtung im Längsschnitt.
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In
der 1 ist mit dem Bezugszeichen 10 eine Fixiereinrichtung
dargestellt, die in diesem Falle als Klemmspanneinrichtung 12 ausgebildet
ist. Die Fixiereinrichtung 10 sitzt auf einer als Spannbalken ausgebildeten
Konsole 16, welche zwei Unterdruckkanäle 18 und 20 aufweist.
Die beiden Unterdruckkanäle 18 und 20 werden
zentral mit Unterdruck für das Spannen der Fixiereinrichtung 10 an
der Konsole 16 und zum Spannen eines Werkstücks 64 an
der Fixiereinrichtung 10 versorgt, wobei der Unterdruck
an den Unterdruckanschlüssen 22 und 24 anliegt
und abgegriffen werden kann. Diese Unterdruckanschlüsse 22 und 24 sind
mit Absperrventilen 32 versehen, so dass bei nicht belegten
Unterdruckanschlüssen 22 und 24 diese
geschlossen sind und keine Luft angesaugt wird.
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Die
Fixiereinrichtung 10 besitzt eine Aufsetzfläche 26,
mit welcher sie auf der Oberseite 28 der Konsole 16 aufsitzt.
In der Aufsetzfläche 26 befindet sich, wie in 2 deutlich erkennbar,
ein Ansaugraum 30, welcher bei geeigneter Positionierung
der Fixiereinrichtung 10 mit dem Unterdruckanschluss 22 kommuniziert.
In der 2 ist das Absperrventil 32 als Rückschlagventil 34 dargestellt.
Außerdem ist erkennbar, dass der Ansaugraum 30 von
einer Dichtung 36 umgeben ist.
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Die
Aufsetzfläche 26 der Fixiereinrichtung 10 besitzt
eine in den Ansaugraum 30 mündende Saugöffnung 38,
die den Ansaugraum 30 mit einer Unterdruckkammer 40 verbindet.
In der Gehäusewand 42 ist außerdem ein
separater, ins Freie führender Unterdruckanschluss 44 mit
einem als Rückschlagventil 46 ausgebildeten Absperrventil 48 vorgesehen.
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Innerhalb
der Unterdruckkammer 40 befindet sich eine Saugkammer 50,
welche über einen Verbindungskanal 52 mit der
Unterdruckkammer 40 verbunden ist. Im Verbindungskanal 52 befindet
sich ein Absperrventil 54, welches mit einem Taster 56 betätigbar
ist. Das Absperrventil 54 ist demnach ein Tastventil 58.
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Die
Saugkammer 50 mündet über eine oder mehrere Öffnungen 60 in
einen Spannraum 62 aus, an welchem ein Werkstück 64 anliegt.
Herrscht in der Saugkammer 50 ein Unterdruck, dann wird über
die Öffnung 60 das Werkstück 64 an
die Fixiereinrichtung 10 angesaugt. Liegt kein Werkstück 64 auf
der Öffnung 60 auf, dann wird diese von einem
Ventil verschlossen (nicht dargestellt). Die Fixiereinrichtung 10 stellt
demnach eine Saugspanneinrichtung 66 dar.
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Herrscht
im Unterdruckkanal 18 beziehungsweise 20 ein Unterdruck,
dann sind die Unterdruckanschlüsse 22, 24 über
das jeweilige Rückschlagventil 34 geschlossen,
wenn keine Fixiereinrichtung aufgesetzt ist. Wird dann eine Fixiereinrichtung 10 auf
die Konsole 16 aufgesetzt, so kann aufgrund des geschlossenen
Ventils 34 der in den Unterdruckkanälen 18, 20 herrschende
Unterdruck nicht an die Fixiereinrichtung 10 weitergeleitet
werden. Um dies zu ermöglichen, wird an den Unterdruckanschluss 44, zum
Beispiel durch Aufstecken einer Unterdruckleitung, ein Unterdruck
angelegt und die in der Unterdruckkammer 40 herrschende
Luft abgesaugt, das heißt an die Unterdruckkammer 40 wird
ein Unterdruck angelegt. Dadurch nimmt die Druckdifferenz zwischen
der Unterdruckkammer 40 und dem Unterdruckkanal 18 ab.
Unterschreitet diese Druckdifferenz eine vorgegebene Schwelle, öffnet
das Rückschlagventil 34 im Unterdruckanschluss 22 und
die Unterdruckkammer 40 ist mit dem Unterdruckkanal 18 strömungsverbunden.
Der Unterdruckschlauch kann nunmehr vom Unterdruckanschluss 44 abgezogen
werden, wodurch das Rückschlagventil 46 im Unterdruckanschluss 44 schließt.
Die Fixiereinrichtung 10 ist nun an der Konsole 16 festgespannt
und fixiert.
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Um
ein Werkstück 64 zu spannen, wird das Tastventil 58 über
den Taster 56 manuell betätigt, wodurch die in
der Saugkammer 50 sich befindende Luft über den
Verbindungskanal 52 in die Unterdruckkammer 40 und
schließlich in den Unterdruckkanal 18 abgesaugt
wird. Daraufhin öffnet der Unterdruckanschluss 24,
so dass die Saugkammer 50 über eine Saugöffnung 68 und
einen Saugraum 72 mit dem Unterdruckkanal 20 in
Verbindung steht. Das Werkstück 64 wird an die
Oberseite der Fixiereinrichtung 10 beziehungsweise der
Saugspanneinrichtung 66 angesaugt und fixiert. Das Tastventil 58 schließt
unmittelbar nach dessen Betätigung, beziehungsweise zeitverzögert,
und trennt die Saugkammer 50 von der Unterdruckkammer 40.
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Ein
Lösen des Werkstücks 64 erfolgt dadurch,
dass die Saugkammer 40 über ein Belüftungsventil 70 schlagartig
oder zumindest schnell belüftet wird, so dass das Absperrventil 32 im
Unterdruckanschluss 22 schließt. Gleichzeitig
wird das Tastventil 58 betätigt, so dass auch
die Unterdruckkammer 40 belüftet und der Unterdruck
abgebaut wird, so dass das Absperrventil 32 im Unterdruckanschluss 24 schließt.
Ist der Unterdruck in den Saugkammern 40 und 50 abgebaut,
kann das Werkstück 64 abgenommen und die Fixiereinrichtung 10 kann
nun von der Konsole 16 abgenommen oder auf dieser verlagert werden.
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Beim
in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist
noch ein Druckluftanschluss 74 erkennbar, mit welchem eine
Spannfläche 76 der Spanneinrichtung 12 angehoben
beziehungsweise abgesenkt werden kann. Mittels des Unterdrucks in
der Saugkammer 50 wird ein Spannteller 78 betätigt,
das heißt entweder in Richtung zur Spannfläche 76 oder weg
von dieser verschoben. Zwischen der Spannfläche 76 und
dem Spannteller 78 wird das in der 1 nicht
dargestellte Werkstück 64 geklemmt.
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Die
erfindungsgemäße Fixiereinrichtung 10 kann
auf eine Konsole 16 aufgesetzt und dem Unterdruckspannsystem
zugeschaltet werden, ohne dass der Unterdruck in der Konsole 16 zuvor
abgebaut wird. Dies bedeutet, dass in eine Spannanordnung die erfindungsgemäße
Fixiereinrichtung 10 nachträglich eingesetzt und
aus dieser wieder entnommen werden kann, ohne dass die anderen Spanneinrichtungen
deaktiviert werden müssen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19613094
A1 [0002, 0003]
- - DE 19938851 A1 [0002, 0003]