DE19746497A1 - Vakuumspannsystem - Google Patents
VakuumspannsystemInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Vakuumspannsystem mit einer
Auflagebasis und einem auf eine Auflagefläche der
Auflagebasis aufsetzbaren Blocksauger, auf welchem das zu
spannende Werkstück auflegbar ist, wobei die Auflagefläche
der Auflagebasis mit Absperrventilen versehen ist, über
welche Luft absaugbar ist und dadurch der Blocksauger
und/oder das Werkstück gespannt wird, und der Blocksauger
auf seiner auf der Auflagefläche aufliegenden Unterseite
eine wenigstens ein Absperrventil umgrenzende Dichtung
aufweist, durch welche ein abgeschlossener Raum gebildet
wird, welcher über das Absperrventil evakuierbar ist.
Insbesondere bei Holzbearbeitungsmaschinen sind Spannbalken
bekannt, auf welche Blocksauger aufgesetzt werden, welche
zum Spannen des zu bearbeitenden Werkstücks, zum Beispiel
Holzplatten oder dergleichen, dienen. Nach dem Aufsetzen
der Blocksauger auf die Spannbalken werden diese an den
Spannbalken festgesaugt, so daß sie fixiert sind. Dies
erfolgt dadurch, daß in einem ersten Unterdruckkreis
vorgesehene Absperrventile geöffnet werden, über welche ein
an der Unterseite des Blocksaugers vorgesehener
abgeschlossener Raum mit dem ersten Unterdruckkreis
verbunden wird. Nach dem Auflegen des Werkstücks auf die
Blocksauger wird an einem zweiten Unterdruckkreis
Unterdruck angelegt und dadurch das Werkstück vom
Blocksauger angesaugt. Dies erfolgt dadurch, daß an der
Oberseite des Blocksaugers ein Spannraum vorgesehen ist,
welcher über eine durch den Blocksauger hindurchgehende
Verbindungsleitung mit der Unterseite des Blocksaugers
verbunden ist und aus dem dort vorgesehenen Raum zum
Spannen des Blocksaugers am Spannbalken ausmündet. Diese
Verbindungsleitung ist mit dem zweiten Unterdruckkreis
verbunden. Zum Spannen des Werkstücks wird zunächst der
Blocksauger positioniert und dann das Werkstück gespannt.
Diese Spannsysteme haben den wesentlichen Vorteil, daß die
Blocksauger zentral gespannt und über die Blocksauger die
Werkstücke zentral angesaugt werden können. Es bedarf also
keiner Schlauchverbindung zu jedem einzelnen Blocksauger,
die sich oftmals als störend auswirken. Das Werkstück kann
also gelöst werden, ohne daß der Blocksauger gelöst wird.
Es hat sich jedoch auch gezeigt, daß die Spannbalken
relativ aufwendig sind, da sie mit zwei Unterdruckkreisen
versehen werden müssen. Außerdem müssen die Spannbalken an
den von Blocksaugern nicht belegten Stellen mit jeweils
zwei Absperrventilen versehen sein, so daß die beiden
Unterdruckkreise dort verschlossen werden können. Außerdem
können die Blocksauger auf den Spannbalken nur linear, daß
heißt in einer Richtung verschoben werden, welche der
Längsrichtung des Spannbalkens entspricht. In Querrichtung
hierzu müssen die Spannbalken zueinander verschoben werden.
Sollen nacheinander unterschiedliche Werkstücke bearbeitet
werden, so kann dies u. U. zu einem erheblichen
Einstellaufwand führen. Außerdem können die Blocksauger in
der Regel nicht gedreht werden.
Es sind auch Spanntische bekannt, auf welchem die
Blocksauger beliebig aufsetzbar sind. Dies hat den Vorteil,
daß die Lage der einzelnen Blocksauger exakt an die Form
des Werkstücks angepaßt werden kann. Außerdem sind
Lageveränderungen der Blocksauger relativ einfach möglich.
Als Nachteil wird bei diesen Spanntischen jedoch angesehen,
daß die einzelnen Blocksauger über Schlauchleitungen mit
dem Unterdruckversorgern verbunden werden müssen. Diese
Schlauchleitungen wirken sich jedoch bei der Bearbeitung
des Werkstücks als störend aus, da sie zum einen neben den
Blocksaugern auf dem Spanntisch liegen und vom
Bearbeitungsabfall zugedeckt werden. Außerdem können
derartige Schlauchleitungen sehr leicht beschädigt werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die zuvor
geschilderten Nachteile zu eliminieren und/oder ein
Vakuumspannsystem bereitzustellen, welches relativ einfach
aufgebaut ist und eine flexiblere Handhabung zuläßt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an
dem an der Unterseite des Blocksaugers vorgesehenen Raum
ein mit der Oberseite des Blocksaugers verbundenes
Drucksteuerventil angeschlossen ist, welches in einen
Spannraum mündet, welcher durch eine zweite Dichtung
abgegrenzt ist.
Beim erfindungsgemäßen Vakuumspannsystem ist also der Raum
zum Festspannen des Blocksaugers an der Aufspannbasis, zum
Beispiel einem Spannbalken, einem Spanntisch oder
dergleichen, über ein Drucksteuerventil mit dem Spannraum
verbunden, über welchen das Werkstück gespannt ist. Das
Spannen des Werkstücks erfolgt also über den Raum, welcher
zum Spannen des Blocksaugers dient. Diese erfindungsgemäße
Lösung hat den wesentlichen Vorteil, daß zum Spannen des
Blocksaugers und zum Spannen des Werkstücks lediglich ein
einziger Unterdruckkreis benötigt wird. Somit ist auch der
Aufbau der Auflagebasis, zum Beispiel eines Spannbalkens,
wesentlich einfacher als bei Systemen mit zwei
Unterdruckkreisen. Trotz Verwendung lediglich eines
Unterdruckkreises können das Werkstück und der Blocksauger
unabhängig voneinander gespannt werden. Das Werkstück kann
also gelöst werden, wohingegen der Blocksauger gespannt
bleibt. Es sind keine Schlauchleitungen erforderlich. Der
Blocksauger ist auf Balken und auf Tischen einsetzbar.
Da lediglich ein einziger Unterdruckkreis benötigt wird,
bedarf es auch lediglich eines Absperrventils für die
Ansaugöffnungen der Auflagebasis, so daß die Anzahl der
Absperrventile gegenüber bekannten Ausführungsformen
halbiert ist. Außerdem muß der Blocksauger beim
erfindungsgemäßen Vakuumspannsystem nicht in einer
bestimmten Ausrichtung auf die Auflagebasis aufgesetzt
werden. Beim Stand der Technik muß der Blocksauger stets
so aufgesetzt werden, daß die eine Ansaugöffnung mit dem
Raum zum Ansaugen des Blocksaugers und die andere
Ansaugöffnung mit der Verbindungsleitung zum Spannraum
kommuniziert. Wird der Blocksauger gedreht aufgesetzt,
falls überhaupt möglich, kann dies zu Fehlfunktionen
führen. Da der Blocksauger jedoch nur in einer bestimmten
Position bzw. Aufstellung aufgesetzt werden kann, sind die
Anwendungsmöglichkeiten bei den bekannten Spannsystemen
eingeschränkt. Beim erfindungsgemäßen Spannsystem wird mit
einer einzigen Ansaugöffnung in der Auflagebasis sowohl der
Blocksauger als auch das Werkstück gespannt. Daher kann der
Blocksauger auch jede gewünschte Position auf der
Auflagebasis einnehmen, vorausgesetzt der Raum zum Spannen
des Blocksaugers kommuniziert mit einer Ansaugöffnung der
Auflagebasis.
Bei einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist
vorgesehen, daß das Drucksteuerventil einerseits ab einem
bestimmten Unterdruck öffnet, andererseits den an der
Oberseite des Blocksaugers vorgesehenen Spannraum mit dem
Raum an dessen Unterseite verbindet. Erfindungsgemäß wird
das Einkreissystem mit zwei unterschiedlichen Drücken
betrieben. Der eine Unterdruck dient zum Spannen des
Blocksaugers und der zweite Unterdruck, der größer ist als
der erste Unterdruck, dient zum Spannen des Werkstücks (und
somit auch zum Spannen des Blocksaugers), wobei über den
zweiten Unterdruck das Drucksteuerventil angesteuert wird,
so daß dieses öffnet und die Verbindung zwischen dem
Spannraum und dem Raum zum Spannen des Blocksaugers
herstellt. Zum Spannen des Werkstücks muß also lediglich
der Unterdruck im System erhöht werden. Erfindungsgemäß ist
also das Drucksteuerventil unterdruckbetätigt.
Es sind jedoch andere Ausführungsformen denkbar, bei denen
das Drucksteuerventil von einem Tastventil gebildet wird,
so daß bereits beim Aufsetzen des Werkstücks auf den
Blocksauger dieses vom Werkstück geöffnet wird und den
Spannraum evakuiert, so daß das Werkstück festgespannt
wird.
Zum Lösen des Werkstücks muß der Druck im oberen Spannraum
abgebaut werden.
Bei einer erfindungsgemäßen Variante ist das
Drucksteuerventil in Schließrichtung federbelastet. Über
diese Feder kann der erforderliche Unterdruck zum Öffnen
des Drucksteuerventils auf einen gewünschten Wert
eingestellt werden. Dabei kann durch Änderung des
Federdrucks und somit einer Änderung der Höhe des Druckes
bei dem das Drucksteuerventil geöffnet wird, der
Spanndruck, mit welchem das Werkstück gespannt wird,
eingestellt werden. Auf diese Weise können auch relativ
empfindliche Werkstücke gespannt werden. Im übrigen sind
derartige Drucksteuerventile, welche über eine Feder
geschlossen werden, relativ einfach aufgebaut und preiswert
herstellbar.
Mit Vorteil überragt das Drucksteuerventil in seiner
Schließlage die Auflagefläche an der Oberseite des
Blocksaugers. Dieser die Oberseite des Blocksaugers
überragende Teil des Drucksteuerventils hat die Funktion
eines Auswerfers und hebt nach dem Spannen das Werkstück
von der Oberfläche des Blocksaugers ab. Dabei werden
eventuell im Spannraum noch vorhandene geringe Unterdrücke
abgebaut. Außerdem kann der die Oberseite des Blocksaugers
überragende Teil des Drucksteuerventils an seiner Oberseite
mit einem Gleitbelag, zum Beispiel einer Teflonauflage oder
dergleichen versehen sein, so daß das Werkstück auf diesem
Gleitbelag relativ einfach in die gewünschte Position
verschoben werden kann.
Vorteilhaft ist die das Absperrventil umgrenzende Dichtung
des Blocksaugers breiter als der Querschnitt der
Strömungsöffnung des Absperrventils. Auf diese Weise werden
Leckagen vermieden durch lediglich teilweise vom
Blocksauger überdeckte Absperrventile, was zu
Fehlfunktionen, daß heißt mangelhaftes Ansaugen des
Blocksaugers führen könnte. Wird der Blocksauger in der Art
auf die Auflagebasis aufgesetzt, daß die Dichtung auf
einem Absperrventil aufsitzt, so ist dieses vollständig
verschlossen. Wird dieses Absperrventil dennoch betätigt,
daß heißt geöffnet werden, dann wird ein Durchströmen von
der Dichtung verhindert. Befindet sich das Absperrventil
innerhalb des Raumes und wird teilweise von der Dichtung
überdeckt, dann wird der Raum zum Spannen des Blocksaugers
dennoch zuverlässig mit Unterdruck versorgt. Ragt das
Absperrventil jedoch teilweise ins Freie und wird teilweise
von der Dichtung abgedeckt, dann wird daß Absperrventil
nicht geschaltet. Aufgrund der breiten Dichtung wird aber
der Raum zum Spannen des Blocksaugers nicht über das
Absperrventil mit der Außenseite, daß heißt mit der
Umgebung verbunden.
Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, daß der Abstand
zweier Absperrventile in der Auflagebasis maximal so groß
ist, wie der Abstand zweier einander gegenüber liegender,
die Absperrventile umgrenzenden Dichtungen des
Blocksaugers. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß beim
Aufsetzen des Blocksaugers auf die Auflagebasis der von der
Dichtung umgrenzte Raum an der Unterseite des Blocksaugers
auf jeden Fall auf einem Absperrventil aufsitzt, so daß
dieser Raum mit Unterdruck versorgt werden kann.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen,
daß die Unterseite des Blocksaugers im abgeschlossenen
Raum ein ferromagnetisches Element aufweist und das das
Absperrventil mit einem magnetischen Ventilkörper versehen
ist, oder umgekehrt. Auf diese Weise wird bereits durch das
Aufsetzen des Blocksaugers auf die Auflagebasis die unter
dem ferromagnetischen Element sich befindenden
Absperrventile geöffnet, indem die Ventilkörper in Richtung
auf den Blocksauger angehoben werden. Das ferromagnetische
Element ist derart innerhalb des von der Dichtung
umgrenzenden Raumes vorgesehen, daß alle die innerhalb
dieses Raumes sich befindenden Absperrventile geöffnet
werden. Die Öffnungskraft ist dabei so begrenzt, daß die
Absperrventile, die sich unterhalb der Dichtung befinden
und von dieser verschlossen werden, daß heißt die von der
Dichtung überdeckt werden, gerade noch oder gerade nicht
mehr geöffnet werden.
Eine Variante sieht vor, daß das Drucksteuerventil einen
Kolben mit einem axialen, nach oben abragenden Aufsatz
aufweist, so daß der Aufsatz von einer Dichtung umgeben
ist und daß der Aufsatz einen die Dichtung dann umgehenden
Bypass aufweist, wenn der Kolben eine Mittelstellung
zwischen der Schließlage und der Offenstellung des
Drucksteuerventils einnimmt. Dieser Bypass erlaubt eine
Belüftung des Spannraumes, wenn der Kolben seine
Mittelstellung einnimmt. Befindet sich der Kolben in seiner
Offenstellung, dann ist der Spannraum vollständig von der
Umgebung abgetrennt. Er kann daher mit Unterdruck versorgt
werden, so daß das Werkstück gespannt werden kann. Soll
das Werkstück vom Blocksauger gelöst werden, wird der
Unterdruck so weit verringert, bis das Drucksteuerventil
schließt. Dabei nimmt der Kolben zuerst in der Regel eine
Mittelstellung ein, wobei im Spannraum noch ein gewisser
Unterdruck herrscht. Dieser Unterdruck wird dadurch
abgebaut, daß der Spannraum über den Bypass mit der
Umgebung verbunden wird. Auf diese Weise werden nach dem
Schließen des Drucksteuerventils die Spannräume aller
Blocksauger belüftet, so daß das Werkstück problemlos
abgehoben werden kann.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der
Blocksauger modular aufgebaut und weist austauschbare
Oberteile für unterschiedliche Werkstückgrößen auf. Dies
hat den wesentlichen Vorteil, das für bestimmte Werkstücke,
z. B. sehr schmale Werkstücke, Werkstücke mit schwierig
festzusaugenden Oberflächen usw. nicht jeweils ein
spezieller Blocksauger bereitgestellt werden muß, sondern
lediglich der Blocksauger mit einem speziellen Aufsatz
versehen werden muß.
Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung des
Vakuumspannsystems kann die Auflagebasis ein Spannbalken
oder ein Spanntisch sein, wobei der Spanntisch von mehreren
miteinander koppelbaren Spannmodulen aufgebaut sein kann.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann der
Blocksauger an einer beliebigen Position des Spanntisches
aufgesetzt werden, wobei es keiner exakten Ausrichtung des
Blocksaugers bedarf. Durch ein geeignetes Maschinenprogramm
kann zum Beispiel die erforderliche Anzahl von Blocksaugern
errechnet und es können die optimalen Positionen der
Blocksauger auf dem Spanntisch zum Spannen des Werkstücks
bestimmt werden. Diese Positionen können zum Beispiel
mittels eines Laserstrahls auf dem Spanntisch angezeigt
werden, so daß dort die Blocksauger positioniert werden
können. Auf diese Weise können die Werkstücke zum einen
optimal gehalten, zum anderen optimal unterstützt werden,
so daß Schwingungen beim Bearbeiten der Werkstücke
weitestgehend vermieden werden.
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 und in der Beschreibung sowie in
den Ansprüchen erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich
oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Blocksauger sowie
die Auflagebasis gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine Ansicht auf die Unterseite des Blocksaugers;
Fig. 3 einen Längsschnitt durch den auf die Auflagebasis
aufgesetzten Blocksauger mit aufgelegtem jedoch
noch nicht gespanntem Werkstück;
Fig. 4 eine Ansicht gemäß Fig. 3 mit gespanntem
Werkstück; und
Fig. 5 eine Draufsicht auf eine als Spanntisch
ausgebildete Auflagebasis.
In der Fig. 1 ist der obere Teil einer insgesamt mit 1
bezeichneten Auflagebasis dargestellt, in welchem ein
Absperrventil 2 angeordnet ist. Über dieses Absperrventil
2, welches in der Fig. 1 seine Schließlage einnimmt, wird
ein Strömungskanal 3 geöffnet, bzw. verschlossen. Oberhalb
des Absperrventils 2 befindet sich ein insgesamt mit 4
bezeichneter Blocksauger, über welchen ein Werkstück 5, zum
Beispiel eine Spanplatte oder dergleichen, angesaugt und
festgehalten werden kann. Der Blocksauger 4 besitzt an
seiner Unterseite 6 eine umlaufende Dichtung 7, welche
einen Raum 8 abgrenzt. Innerhalb dieses Raumes 8 ist an der
Unterseite 6 eine aus ferromagnetischem Material bestehende
Platte 9, zum Beispiel eine Stahlplatte, festgeschraubt.
Diese Platte 9 weist eine zentrale Öffnung 10 auf, welche
mit einem Strömungskanal 11 fluchtet. Unmittelbar hinter
der Öffnung 10 befindet sich ein Sieb 12. Die Dichtung 7
und die Platte 9 befinden sich an einem Unterteil 13 des
Blocksaugers 4. Auf dieses Unterteil 13 ist ein Oberteil 14
aufgeschraubt, auf dessen Oberseite 15 das Werkstück 5
aufgelegt wird.
Das Oberteil 14 ist abschnittsweise zylindrisch
ausgebildet, in welchem ein Drucksteuerventil 49 angeordnet
ist, in dem ein Kolben 16 axial geführt ist, der einen
axialen Fortsatz 17 aufweist, der die Oberseite 15 des
Blocksaugers 4 überragt. An der Unterseite ist der Kolben
16 mit einer Federaufnahme 18 versehen, in welche ein
Schraubendruckfeder 19 eingreift, welche an einem Stützteil
20 abgestützt ist und den Kolben 16 in seine in der Fig. 1
dargestellte Schließlage drängt. Koaxial zur
Schraubendruckfeder 19 ist das Stützteil 20 mit einem
Finger 21 versehen, welcher die Schraubendruckfeder 19
überragt. Koaxial zum Finger 21 befindet sich im Fortsatz
17 ein Ventiltrichter 22, in welchem eine Ventilkugel 23
lagert. Der Strömungskanal 11 ist über eine Axialbohrung 24
des Stützteils 20 sowie eine Axialbohrung 25 des Fingers
21, welche an der Oberseite im wesentlichen radial
ausmündet, eine Axialbohrung 26 des Kolbens 16, den
Ventiltrichter 22 und eine Axialbohrung 27 des Fortsatzes
17 mit der Oberseite 15 verbunden. Diese Oberseite 15 weist
eine umlaufende Dichtung 28 auf, so daß innerhalb dieser
Dichtung 28 ein Spannraum 29 abgegrenzt wird. Der Kolben 16
ist über eine Radialdichtung 30 fluiddicht im Oberteil 14
des Blocksaugers 4 geführt. Entsprechendes gilt für den
Fortsatz 14, der über eine Radialdichtung 31 abgebildet
ist.
Das freie Ende des Fortsatzes 17 ist mit einer aus einem
Gleitbelag, zum Beispiel Teflon oder dergleichen
bestehenden Kappe 32 versehen, auf welcher das Werkstück 5
leicht gleiten kann. Unterhalb der Kappe der 32 befindet
sich wiederum ein Sieb 33.
Die Fig. 2 zeigt die Unterseite 6 des Unterteils 13 des
Blocksaugers und insbesondere die Platte 9, die mittels
vier Schrauben 34 am Unterteil 13 befestigt ist. In der
Mitte befindet sich die zentrale Öffnung 10. Um die Platte
9 umlaufend befindet sich die Dichtung 7, die eine gewisse
Breite B aufweist.
In der Darstellung der Fig. 3 ist der Blocksauger auf der
Auflagebasis 1 und ist das Werkstück 5 auf dem Blocksauger
4 aufgelegt. Dabei wird der Ventilkörper 35 des
Absperrventils 2, welches im Strömungskanal 3 vorgesehen
ist, in Richtung der Platte 9 bewegt, da im Ventilkopf 35
ein Magnet 36 eingesetzt ist. Dieses Absperrventil 2 nimmt
seine Offenstellung ein. Wird nun am Strömungskanal 3 ein
Unterdruck eingelegt, dann wird die im Raum 8 und über die
Öffnung 10, den Strömungskanal 11, die Axialbohrung 24, die
Axialbohrung 25, Axialbohrung 26 sowie der Zwischenraum 37
unterhalb des Kolbens 16 die Luft abgesaugt. Auf diese
Weise wird der Blocksauger 4 auf der Anlagebasis 1
angesaugt und gespannt.
Außerdem wird der Kolben 16 angesaugt und nach unten in
eine Mittelstellung verschoben. Diese Mittelstellung, die
in der Fig. 3 gezeigt ist, hat der Kolben 16 dann
erreicht, wenn die aus dem Unterdruck auf die Unterseite
des Kolbens 13 wirkenden Kräfte im Gleichgewicht stehen mit
der Federkraft der Schraubendruckfeder 19, die nach oben
gerichtet ist. Aus Fig. 3 ist außerdem deutlich erkennbar,
daß der Kolben 16 dem Stützteil 20 zwar angenähert ist und
dadurch das freie Ende des Fingers 21 der Ventilkugel 23
näher ist, als in der Ruhelage des Kolbens 16. Jedoch
berührt das freie Ende des Fingers 21 die Ventilkugel 23
noch nicht, so daß diese nach wie vor dichtend im
Ventiltrichter 22 sitzt. Wie bereits erwähnt, sind der
Unterdruck und die Federkraft der Schraubendruckfeder 19
derart aufeinander abgestimmt, daß der Kolben 16 diese
Mittelstellung einnimmt. Außerdem ist der Unterdruck so
hoch, daß der Blocksauger 4 mit Sicherheit an der
Auflagebasis 1 gespannt wird.
Wird der Unterdruck erhöht, dann wird der Kolben 16
vollständig an das Stützteil 20 herangezogen, was in Fig.
4 dargestellt ist. Dabei durchdringt das freie Ende des
Fingers 21 von unten den Ventiltrichter 22 und hebt die
Ventilkugel 23 aus ihrem Ventilsitz aus. Nun ist die
Verbindung zur Axialbohrung 27 und zum Spannraum 29
hergestellt, so daß aus diesen Bereichen die Luft
abgesaugt und dadurch das Werkstück 5 am Blocksauger 4
gespannt werden kann. Die Unterdruckerhöhung muß also so
groß sein, daß der Kolben 16 so weit an das Stückteil 20
herangezogen wird, daß die Kraft der Schraubendruckfeder
19 überwunden wird und die Ventilkugel 23 ausgehoben wird.
Soll das Werkstück 5 vom Blocksauger 4 gelöst werden, dann
wird der Unterdruck so weit verringert, bis der Kolben 16
wiederum seine Mittelstellung, die in der Fig. 3
dargestellt ist, einnimmt. Da aber nun der Spannraum 29
nach wie vor mit Unterdruck beaufschlagt ist, muß dieser
zum Abheben des Werkstücks 5 vom Blocksauger 4 belüftet
werden. Dies erfolgt durch einen die Dichtlippe der
Dichtung 31 umgehenden Bypass 38, der zum einen über den
Spalt 39 zwischen dem Fortsatz 17 und dem Oberteil 14, und
zum anderen über einen Ringraum 40 mit einem ins Freie
führenden Belüftungskanal 41 verbunden ist. Der Bypass 38
ist nicht als Ringnut ausgeführt, sondern wird von
Vertiefungen oder dergleichen gebildet.
Die Fig. 5 zeigt einen Spanntisch 42 als Ausführungsform
der Auflagebasis 1. Dieser Spanntisch 42 wird im
vorliegenden Ausführungsbeispiel von drei Modulen 43 bis 45
aufgebaut, die mit ihren Längsseiten aneinandergesteckt
werden können. Die Module sind mit in Längsrichtung
verlaufenden Strömungskanälen 46 versehen, in welche die
Strömungskanäle 3 einmünden. Die Stirnseiten 47 der Module
43 bis 45 sind an ein Sammelmodul 48 angeschlossen, über
welches zentral alle Strömungskanäle 46 mit Unterdruck
versorgt werden können. Auf diese Weise können Spanntische
42 mit nahezu beliebiger Größe aufgebaut werden.
Es sei noch erwähnt, daß die Strömungskanäle 3 eine Breite
b aufweisen. Außerdem ist der größte Abstand a zweier
benachbarter Absperrventile 2 kleiner als der kleinste
Abstand A einander gegenüberliegender Dichtungen 7 an der
Unterseite des Blocksauger 4 (Fig. 2). Auf diese Weise
wird sichergestellt, daß beim Aufsetzen eines Blocksaugers
4 auf einen Spanntisch 42 der Raum 8 auf jeden Fall über
einem Absperrventil 2 liegt, so daß dieser auf jeden Fall
mit Unterdruck versorgt werden kann. Als Absperrventil 2
kann auch ein Strömungsventil, welches z. B. auch einen
Bypass aufweisen kann, verwendet werden.
Claims (14)
1. Vakuumspannsystem mit einer Auflagebasis (1) und einem
auf eine Auflagefläche der Auflagebasis (1)
aufsetzbaren Blocksauger (4) auf welchem zu spannende
Werkstücke (5) auflegbar ist, wobei die Auflagebasis
(1) mit Absperrventilen (2) versehen ist, über welche
Luft absaugbar ist und dadurch der Blocksauger (4)
und/oder das Werkstück (5) gespannt wird, und der
Blocksauger (4) auf seiner auf der Auflagefläche
aufliegenden Unterseite (6) eine wenigstens ein
Absperrventil (2) umgrenzende Dichtung (7) aufweist,
durch welche ein abgeschlossener Raum (8) gebildet
wird, welche über das Absperrventil (2) evakuierbar
ist, dadurch gekennzeichnet, daß an diesen Raum (8)
ein mit der Oberseite (15) des Blocksaugers (4)
verbundenes Drucksteuerventil (49) angeschlossen ist,
welches in einen Spannraum (29) mündet, welcher durch
eine zweite Dichtung (28) abgegrenzt ist.
2. Vakuumspannsystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Drucksteuerventil (49) ab
einem bestimmten Unterdruck öffnet und den an der
Oberseite (15) des Blocksauger (4) vorgesehenen
Spannraum (29) mit dem Raum (8) an dessen Unterseite
(6) verbindet.
3. Vakuumspannsystem nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Drucksteuerventil (49) mittels Unterdruck, Funk,
Infrarot o. dgl. betätigbar ist.
4. Vakuumspannsystem nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Drucksteuerventil (49) in Schließrichtung
federbelastet ist.
5. Vakuumspannsystem nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Drucksteuerventil (49) in seiner Schließlage die
Auflage an der Oberseite (15) des Blocksauger (4)
überragt.
6. Verfahren nach einem vorgehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die das Absperrventil (2)
umgrenzende Dichtung (7) des Blocksaugers (4) breiter
ist (Breite B) als der Strömungsquerschnitt des
Absperrventils (2) (Breite b)
7. Vakuumspannsystem nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand
(a) zweier Absperrventile (2) in der Auflagebasis (1)
maximal so groß ist, wie der Abstand (A) zweier
einander gegenüberliegenden, die Absperrventile (2)
umgrenzenden Dichtungen (7) des Blocksaugers (4).
8. Vakuumspannsystem nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite
(6) des Blocksauger (4) im abgeschlossenen Raum (8)
ein ferromagnetisches Element (Platte 9) aufweist, und
daß das Absperrventil (2) mit einem magnetischen
Ventilkörper (35) versehen ist oder umgekehrt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Drucksteuerventil
(49) einen Kolben (16) mit einem axialen, nach oben
abragenden Fortsatz (17) aufweist, daß der Fortsatz
(17) von einer Dichtung (31) umgeben ist und daß der
Fortsatz (17) einen die Dichtung (31) dann umgehenden
Bypass (38) aufweist, wenn der Kolben (16) eine
Mittelstellung zwischen der Schließlage und der
Offenstellung des Drucksteuerventils (49) einnimmt.
10. Vakuumspannsystem nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Blocksauger (4) modular aufgebaut ist und
austauschbare Oberteile (14) für unterschiedliche
Werkstückgrößen aufweist.
11. Vakuumspannsystem nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Auflagebasis (1) ein Spannbalken oder ein Spanntisch
(42) ist, welcher insbesondere von einem oder mehreren
koppelbaren Spannmodulen (43, 44, 45) gebildet wird.
12. Vakuumspannsystem nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Position
mehrerer Blocksauger (4) abhängig von der Form des
Werkstücks (5) über ein Maschinenprogramm bestimmbar
ist und insbesondere die Position z. B. über einen
Laser auf der Auflagebasis (1) anzeigbar ist.
13. Vakuumspannsystem nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Unterdruckversorgung des Blocksaugers schlauchlos
erfolgt.
14. Vakuumspannsystem nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Drucksteuerventil (49) ein Tastventil oder ein
Strömungsventil ist.
15. Vakuumspannsystem nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Absperrventil (2) ein elektromagnetisch oder durch
Laserstrahl betätigbares Ventil oder ein
Strömungsventil ist.
Priority Applications (12)
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---|---|---|---|
DE29723509U DE29723509U1 (de) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | Vakuumspannsystem |
DE19746497A DE19746497C2 (de) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | Vakuumspannsystem |
DE59811454T DE59811454D1 (de) | 1997-10-22 | 1998-08-04 | Vakuumspannsystem |
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