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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft Bearbeitungsmaschinen, insbesondere CNC-Maschinen,
die bevorzugt plattenförmige
Werkstücke
aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoffen oder dergleichen bearbeiten.
Genauer gesagt betrifft die Erfindung einen Adapter, der zwischen
eine Konsole und eine Werkstückhaltevorrichtung
gesetzt werden kann.
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Stand der Technik
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Gegenwärtig werden
Werkstücke,
die an einer CNC-Bearbeitungseinheit
bearbeitet werden, von auf die Konsole gesetzten Werkstückhaltevorrichtungen,
beispielsweise Saugern, gehalten. Die Bearbeitung erfolgt dann auf
der den Saugern abgewandten Seite des Werkstücks und eventuell auch an dessen Rändern.
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Da
der Einsatz von so genannten Fünf-Achs-Bearbeitungsmaschinen
ausgeweitet wird und die gehaltenen Werkstücke somit auch in einem Arbeitsgang
von unten bearbeitet werden können,
ergibt sich das Problem, dass zwischen der Bearbeitungsmaschine
und/oder zwischen einer Konsole, auf die die Sauger gesetzt werden,
und dem Werkstück
nicht ausreichend Platz für
eine Bearbeitung des Werkstücks
mittels des Bearbeitungswerkzeugs vorhanden ist.
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Der
gegenwärtige
Stand der Technik sieht vor, höhere
Werkzeughalteeinheiten (Sauger) bereitzustellen, so dass das gehaltene
Werkstück
auch von unten bearbeitet werden kann. Ein gravierender Nachteil
der hohen Sauger ist, dass diese aufgrund ihrer Größe instabil
sind. Das führt
dazu, dass das Werkstück
während
der Bearbeitung nicht ausreichend an der Bearbeitungsmaschine bzw.
der Konsole der Bearbeitungsmaschine befestigt ist und verrutschen
kann, was wiederum zu Beschädigungen am
Werkstück
führen
würde.
Außerdem
ist die Herstellung von wenigen, in der Größe abgeänderten Werkstückhaltevorrichtungen
kostspielig.
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Es
gibt im Stand der Technik ferner so genannte Schlitten, auf denen
Sauger befestigt werden können.
Diese Schlitten sind jedoch weder zum Austauschen gedacht, noch
ermöglichen
sie eine nennenswerte Höhenverschiebung
der Werkstückhaltevorrichtungen.
Vielmehr ist der Zweck dieser Schlitten, dass die Werkstückhaltevorrichtung
beweglich auf der Konsole befestigt wird. Insofern müssen auch auf
diesen Schlitten große
Werkstückhaltevorrichtungen
angebracht werden, damit die erforderliche Höhe für die Bearbeitung des Werkstücks mit
einer Fünf-Achs-Maschine
erreicht wird. Darüber
hinaus müssen
diese Schlitten gleitbar auf der Konsole befestigt sein.
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Darstellung der Erfindung
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine einfache, kostengünstige und flexible Möglichkeit
bereitzustellen, vorhandene Bearbeitungsmaschinen umzurüsten. So
kann eine größere Bandbreite
an Bearbeitungen an Werkstücken
durchgeführt
werden.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs 1 gelöst. Weitere, die
Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den jeweiligen Unteransprüchen enthalten.
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Ein
erfindungsgemäßer austauschbarer
Adapter zum Anbringen einer Werkstückhaltevorrichtung an einer
Konsole umfasst einen Hauptkörper, der
zumindest in einem Ausmaß geringer
als die Konsole sein kann, so dass die Konsole über den Hauptkörper hervorsteht.
Ferner eine erste und zweite Verbindungsschnittstelle, mittels denen
der Adapter auf der Konsole, bzw. die Werkstückhaltevorrichtung auf dem
Adapter befestigt werden, wobei der Adapter die Werkstückhaltevorrichtung
in eine andere, bevorzugt höhere
Halteebene bringt und unkompliziert und schnell von der Konsole
genommen und gegen einen Adapter mit unterschiedlicher Höhe ausgetauscht
werden kann. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, auch für unterschiedliche
Bearbeitungsarten dieselben Werkstückhaltevorrichtungen zu verwenden,
wodurch die Notwendigkeit entfällt,
kostenintensiv eine geringe Stückzahl
an speziell ausgestalteten Werkstückhaltevorrichtungen zu erzeugen.
Ferner können
die Werkstücke
aufgrund des Adapters stabil in großer Höhe gehalten werden. Durch die
Universalität
des Adapters ist weiterhin gewährleistet,
dass nahezu jede Bearbeitungsmaschine mit diesem ausgerüstet werden
kann.
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Bevorzugt
ist die erste Verbindungsschnittstelle des Adapters formschlüssig befestigbar,
was eine bessere Stabilisierung der Werkstückhaltevorrichtung ermöglicht.
Durch die bessere Stabilisierung wird eine präzisere Bearbeitung ermöglicht,
insbesondere auch bei Bearbeitungsschritten, bei denen Querkräfte auf
das Werkstück
wirken, wie beispielsweise bei einer Seitenbearbeitung oder auch
einer Bearbeitung von unten durch eine 5-Achs-Bearbeitungsmaschine.
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Vorzugsweise
umfasst der lösbare
Formschluss der ersten Schnittstelle einen Hebel und/oder einen
Stift, wodurch eine mechanische Erhöhung des Kraftschlusses erreicht
werden kann, was wiederum die Befestigung des Adapters an der Konsole
sicherer und fester macht.
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Ferner
umfasst der Adapter bevorzugt eine Kraftübertragungseinheit zum Übertragen
einer Haltekraft, mit der die Werkstückhaltevorrichtung ein Werkstück halten
kann. Außerdem
ist es weiter bevorzugt, dass eine Kraftübertragungseinheit zum Halten
der Werkstückhaltevorrichtung
vorgesehen ist, und/oder die Werkstückhaltevorrichtung formschlüssig auf
dem Adapter befestigbar ist. Der Vorteil einer solchen Ausgestaltung
liegt darin, dass auf externe Krafteinleitungsvorrichtungen, wie
beispielsweise Schläuche
für ein
Vakuum oder ähnliches,
verzichtet werden kann. Dadurch entsteht zum einen mehr Platz für die Bearbeitung
des Werkstücks,
zum anderen wird auch die Komplexität der Bearbeitungsmaschine
selbst reduziert.
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Die
Kraftübertragungseinheit
weist vorzugsweise eine Unterdruckkraft auf, mit der weiter bevorzugt
auch das Werkstück
gehalten wird, da eine solche Kraft besonders Werkstück schonend
ist. Ferner ist es bevorzugt, dass der Adapter eine Befestigungssicherung
aufweist, die die Befestigung des Adapters auf der Konsole, insbesondere
im Betrieb der Werkzeughaltevorrichtung verstärkt. Dadurch wird abgesichert,
dass sobald die Maschine in Betrieb ist, bzw. wenn sich ein Werkstück auf der
Haltevorrichtung befindet, der Adapter äußerst fest und unverrückbar auf der
Konsole sitzt.
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Weiter
vorzugsweise umfasst die Befestigungssicherung einen Kolben, der
einen Durchgangskanal aufweisen kann. Ein Kolben selbst ist ein relativ
einfach herzustellendes Element, in den ebenfalls recht einfach
ein Durchgangskanal eingebracht werden kann.
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Die
Befestigungssicherung verstärkt
den Formschluss vorzugsweise mittels eines Druckstiftes, da ein
mechanischer Kraftschluss einfach zu realisieren, und dennoch äußerst sicher
ist.
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Bevorzugt
weist der Adapter ferner einen Druckstift und einen Kolben mit einer
Aussparung auf, die derart ausgebildet ist, dass im Betrieb der Werkstückhaltevorrichtung über den
Druckstift auf einen Hebel, den die erste Schnittstelle umfasst,
eine Kraft wirkt. Auf diese Weise werden verschiedene Elemente des
Adapters miteinander kombiniert, so dass mehrere verschiedene Elemente
funktional miteinander gekoppelt werden. Eine solche Befestigungssicherung
ist aufgrund der einfachen Elemente vergleichsweise leicht und günstig herzustellen.
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Bevorzugt
weist der Bolzen in dem Adapter eine Rückstelleinrichtung auf, die
vorzugsweise Federn umfasst. Die Rückstelleinrichtung ermöglicht es, den
Bolzen automatisch in die Ausgangsposition zurückkehren zu lassen, so dass
sich die Handhabung des Adapters für den Benutzer vereinfacht.
Die Federn sind dafür
gut geeignete und günstige
Rückstellelemente.
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Weiter
bevorzugt sind die Schnittstellen des Adapters derart ausgestaltet,
dass die Adapter aufeinander stapelbar sind. Dadurch können in
einer stabilen Konstruktion dennoch große Höhen auf der Konsole erreicht
werden.
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Die
Adapter sind bevorzugt derart an der Konsole befestigt, dass sie
ohne entlang der Konsole bewegt zu werden und/oder in Befestigungsrichtung von
der Konsole lösbar
sind. Dadurch spart der Benutzer beim Austauschen der Adapter viel
Zeit, da die Adapter direkt und ohne weitere Vorbereitung für eventuell
nebenstehende Adapter, Werkstückhalteeinrichtungen,
Endbefestigungen der Konsole, usw., abgenommen werden können.
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Die
erfindungsgemäßen Verfahren
stellen im Wesentlichen die gleichen Vorteile wie die Produktansprüche bereit.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren umfasst
das Bearbeiten eines Werkstücks,
das von der Werkstückhaltevorrichtung
in einer Halteebene gehalten wird, das Beenden der Bearbeitung des Werkstücks und
das Befestigen eines ersten Adapters, so dass die Haltevorrichtung
das Werkstück
in einer anderen, bevorzugt höheren
Ebene bearbeiten kann. Diese schnelle und einfache Montage des Adapters
bedeutet eine enorme Zeitersparnis für den Benutzer der Bearbeitungsmaschine.
Die Bearbeitungsmaschine muss nicht mehr umständlich umgerüstet werden,
es reicht aus, dass nur noch eine baugleiche Werkstückhaltevorrichtung
vorhanden ist und dennoch verschiedene Bearbeitungsarbeiten ausgeführt werden
können.
Dieselbe Flexibilität
ist selbstverständlich
auch vorhanden, wenn bereits ein Adapter auf der Konsole befestigt
ist.
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Vorzugsweise
können
die Adapter unmittelbar nach Beendigung der Bearbeitung abgenommen werden,
ohne umständliche
Vorbereitungen treffen zu müssen.
Dies verkürzt
weiter die Umrüstzeit.
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Ferner
ist der Adapter dazu geeignet, dass er auch entfernt werden kann,
wenn die Werkstückhaltevorrichtung
noch auf ihm befestigt ist oder gleichzeitig mit ihm entfernt wird.
Dadurch kann in einigen Fällen,
in denen andere Adapter mit jeweiligen Werkstückhaltevorrichtungen schon
bereitgestellt sind, die Umrüstzeit
weiter verkürzt
werden.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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1 zeigt
eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung in einer montierten Anordnung, d. h. an der Konsole
befestigt und eine Werkstückhaltevorrichtung
befestigend.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsform
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung und Anregungen zu deren Ausgestaltung
werden nachfolgend gegeben.
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Im
Folgenden werden die Richtungsbezeichnungen x, y, z eines kartesischen
Koordinatensystems verwendet. Die x-Richtung geht dabei quer zur Konsole 30,
die y-Richtung längs
der Konsole 30 und die z-Richtung senkrecht zu den beiden
ersten Richtungen (siehe 1).
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Bevorzugt
werden die erfindungsgemäßen Adapter
an CNC-Bearbeitungsmaschinen
eingesetzt, die eine oder mehrere Konsolen 30 aufweisen. Eine
Konsole 30 ist dabei ein an der Bearbeitungsmaschine vorgesehenes
Grundelement, auf der verschiedene Vorrichtungen, wie beispielsweise
Werkstückhaltevorrichtungen,
an verschiedenen Stellen längs
der Konsole 30 (y-Richtung) befestigt werden können.
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Ein
erfindungsgemäßer Adapter 10,
der in 1 gezeigt ist, besteht im Wesentlichen aus einem Hauptkörper 12,
einer ersten Schnittstelle 14 und einer zweiten Schnittstelle 16.
Der Hauptkörper 12 ist vorzugsweise
aus Metall, kann aber auch aus Kunststoff hergestellt sein und ist
weiter vorzugsweise einstückig
mit den Schnittstellen 14, 16 ausgebildet. Der Hauptkörper 12 des
Adapters kann eine beliebige Geometrie haben, ist bevorzugt jedoch
derart ausgestaltet, dass er in y-Richtung wesentlich kürzer ausgebildet
ist, als die Breite der Bearbeitungsmaschine, und somit auch als
die Konsole 30, da diese in der Regel über die Gesamtbreite der Bearbeitungsmaschine
geht. Im Beispiel aus 1 ist der Adapter im Wesentlichen
rechtwinklig ausgebildet, allerdings kann jede beliebige geometrische
Formgestaltung gegeben sein, solange die Stabilität des Adapters darunter
nicht leidet.
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Die
Schnittstellen 14, 16 müssen grundsätzlich nur auf die Konsole 30 bzw.
zu der Werkstückhaltevorrichtung
passen. D. h. es ist keinerlei geometrische Vorgabe gemacht, wie
die Schnittstellen auszubilden sind. Vorzugsweise weist aber eine
erste Schnittstelle 14 einfach nur eine glatte Fläche 14' auf, mit der
der Adapter auf der Konsole 30 liegen kann und dieser beispielsweise
mittels eines Vakuums an die Konsole 30 gesaugt wird, so
dass er an ihr haften bleibt. Auch eine magnetische Befestigung
einer bevorzugt glatten Fläche 14' ist denkbar.
Weiter vorzugsweise ist die Schnittstelle 14 jedoch derart
ausgebildet, dass ein Formschlussabschnitt 14'' vorhanden ist, der beispielsweise
ein Schwalbenschwanzprofil hat.
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Wie
in 1 zu sehen ist, ist die glatte Fläche 14' der Schnittstelle 14 durch
Dichtungen 29 abgetrennt. Dabei ist es vorzugsweise so,
dass der Bereich auf der rechten Seite (in x-Richtung) mit dem Bereich
auf der linken Seite des Adapters verbunden ist, so dass eine Kraft,
wie beispielsweise der Unterdruck aus dem Kanal 31, auf
eine möglichst
große Fläche der
Unterseite des Adapters 10, genauer gesagt auf die Schnittstelle 14,
einwirken kann. Die Verbindung der beiden Bereiche kann bei Dichtungen 29,
die längs
der Außenkante
des Adapters (x-y-Richtung) laufen und die einzelnen Bereiche in x-Richtung
trennen (d. h. die Dichtungen laufen entlang der y-Richtung), durch
einen Bypass geschehen. Diese Lösung
nutzt die größtmögliche Fläche eines
rechteckigen Adapters 10 am besten aus, so dass eine größere Kraft
auf den Adapter wirkt. Eine andere Möglichkeit ist, dass die Dichtungen 29 kreisförmig ausgebildet
sind, so dass die beiden Bereiche rechts und links eigentlich ein
Bereich sind, der einen Kreisring um den zentralen Kreis an dem
Kanal 32 ausbildet.
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Die
erste und die zweite Schnittstelle sind bevorzugt komplementär ausgebildet,
d. h., dass sie derart ausgebildet sind, dass mehrere gleiche Adapter
aufeinander gestapelt werden können
und, im Idealfall, formschlüssig
aufeinander befestigbar sind.
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Die
zweite Schnittstelle 16 kann grundsätzlich auch einfach aus einer
glatten Fläche 16' bestehen, besitzt
bevorzugt jedoch auch einen Formschlussabschnitt 16'', der einen Formschluss mit der Werkstückhaltevorrichtung
ermöglicht.
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Der
Formschluss zwischen erster Schnittstelle und Konsole 30 ist
zumindest während
der Bearbeitung fest, d. h. unbewegbar, vorzugsweise geschieht die
unbewegliche Befestigung aber unmittelbar nach dem aufsetzen des
Adapters auf die Konsole 30. Ein Verstellen des ausgerichteten
Adapters wird dadurch verhindert.
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Eine
formschlüssige
Verbindung mit der Konsole 30 ist bevorzugt so ausgestaltet,
dass sie einfach zu lösen
ist. Einfach bedeutet in diesem Zusammenhang beispielsweise das
Drücken
eines Knopfes, das Herausziehen eines Stifts, das Lösen eines
Unterdrucks, das Drehen eines Reglers, das Verschieben eines Knopfes
oder dergleichen mehr. Es ist sozusagen eine Ein-Handgriff-Lösung. Die formschlüssige Befestigung
durch Verschrauben ist somit eher nachteilig, sofern es sich nicht
um einen Schnellschraubverschluss handelt, der mit einem einfachen
Handgriff zu lösen
wäre.
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In
den Hauptkörper 12 sind
bevorzugt zumindest ein oder zwei Kraftübertragungseinheiten eingebracht.
Diese Kraftübertragungseinheiten
können elektrische,
mechanische oder auch magnetische Kraftübertragungseinheiten sein.
Im bevorzugten Beispiel, das in 1 gezeigt
ist, sind die Kraftübertragungseinheiten 13 und 15 jeweils
zwei Durchgangskanäle,
durch die ein Unterdruck oder auch ein Überdruck übertragen werden kann. Die
in der Konsole 30 angeordneten Saug/Druckleitungen 31, 32 können dann
ihre Saugkraft an die jeweiligen Durchgangskanäle 13, 15 weitergeben.
Die erste Kraftübertragungseinheit 15 überträgt die Kraft,
mit der die Werkstückhaltevorrichtung 40 das
Werkstück
halten kann, während
die zweite Kraftübertragungseinheit 13 eine
Kraft überträgt, mit
der die Werkstückhaltevorrichtung
auf dem Adapter gehalten wird. In den beiden Ausgangsstücken 13', 15' können Vorrichtungen
vorgesehen sein, die eine Kraftübertragung
erst dann erlauben, wenn sie auch notwendig ist. Im vorliegenden Beispiel
wäre dies
beispielsweise ein Ventil, bevorzugt ein Magnetventil, welches den
Kanalausgang 13', 15' solange verschließt, bis
eine Werkstückhaltevorrichtung
auf den Adapter gesetzt ist. Die Magnetventile öffnen die jeweiligen Kanalausgänge 15', 13' wenn ein magnetischer
Werkstoff, wie beispielsweise Metall, an der Schnittstelle 16 anliegt. Ebensolche
Vorrichtungen wie das genannte Ventil können an den Auslassöffnungen
der Kanäle 31, 32 im
Adapter vorgesehen sein, oder es kann auch an den Kanaleingängen des
Adapters jeweils eine Vorrichtung vorgesehen sein, die ein Ventil
in den Kanälen 31, 32 der
Konsole 30 öffnen
kann. Eine elektrische Kraftübertragungseinheit
wird im Wesentlichen einen Strom zur Erzeugung einer Magnetkraft,
oder ein Signal zur Steuerung von bspw. elektro-mechanischen Bauteilen
in der Werkstückhaltevorrichtung, wie
einen Stellmotor, sein.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
wird der Formschluss durch einen Hebel 21 erreicht. Dieser
Hebel kann an seinem in z-Richtung oberen Ende in den Adapter gedrückt werden,
so dass sich um einen Drehpunkt auf seinem in z-Richtung unten liegenden
Ende von der Konsole 30 wegbewegt und den Formschluss löst. Dieser
Hebel ist bevorzugt nur auf einer Seite des Adapters vorgesehen,
geht jedoch über
die gesamte Breite des Formschlusses auf der jeweiligen Seite.
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Der
Hebel 21 hat ebenfalls eine Rückstelleinrichtung, wie beispielsweise
eine, an seinem in z-Richtung oben liegenden Ende befindliche Feder (nicht
gezeigt).
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In
dem Hauptkörper 12 des
Adapters kann ferner ein Kolben 18 vorgesehen sein, der
eine Kraftübertragungseinheit
besitzen kann, im vorliegenden Fall einen Durchgangskanal 19.
Der Kolben 18 ist in der vorliegenden Ausführungsform
in der zweiten Kraftübertragungseinheit 15 vorgesehen
und wird vorzugsweise in einer Ausführungsform verwendet, die mit
Unterdruck arbeitet. Der Kolben 18 besitzt zwei Hauptteile 18', 18'', die bevorzugt einstückig, aber
auch mehrstückig
ausgeführt
werden können.
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Ein
unterer Teil des Kolbens 18' ist
bevorzugt im Querschnitt symmetrisch ausgestaltet. Weiter besitzt
er vorzugsweise auch eine Durchgangsaussparung für den ersten Durchgangskanal 13.
Prinzipiell kann die Geometrie des untern Kolbenteils 18' aber beliebig
gestaltet werden, solange eine ausreichend große Saugkraft auf die nach unten
gerichtete Fläche wirken
kann. Darauf wird bei der Erläuterung
der Funktionsweise noch einmal eingegangen.
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Ferner
kann der untere Teil 18' des
Kolbens 18 auch derart ausgebildet sein, dass er keinen Durchgangskanal
für den
Durchgangskanal 13 bereitstellt, d. h., dass der untere
Teil des Kolbens zum Beispiel schmaler ist, als in 1 gezeigt.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Kolbens ist
der untere Teil 18' des
Kolbens 18 Kreisförmig ausgestaltet,
so dass bei einem rechteckigen Adapter ein oder auch mehrere Durchgangskanäle 13 in den
Ecken (in einer x-y-Ebene) des Adapters vorgesehen sein können, ohne
den Kolben zu beeinträchtigen.
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In
der Kolbenstange 18'' kann ferner
eine Aussparung 17 vorgesehen sein, die derart ausgebildet
ist, dass sie es in einer ersten Stellung einem Metallstift 22 erlaubt,
in die Aussparung 17 hineinzuragen, und in einer zweiten
Stellung der Metallstift 22 aus der Aussparung 17 heraus
geschoben wird. Vorzugsweise besitzen sowohl die Aussparung 17 als auch
der Metallstift 22 dazu jeweils abgeschrägte Flächen, die
aneinander abgleiten können,
so dass der Stift 22 nach außen geschoben wird. Der Stift 22 sitzt
in einem bevorzugt horizontalen Kanal 22, durch den auch
alleine hydraulisch oder pneumatisch eine Kraft auf den Hebel aufgebracht
werden kann. Der Metallstift 22 ist lediglich die bevorzugte
Lösung.
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Im
unteren Kolbenteil 18' ist
eine Rückstelleinrichtung 23 vorgesehen,
die im vorliegenden Beispiel als Federn 23 ausgeführt sind.
Um bei der Bewegung des Kolbens 18 so wenig Leckage wie
möglich
entstehen zu lassen, sind die Berührungsflächen des Kolbens mit den Innenwänden des
Hauptkörpers 12 mittels
Dichtungsringen 25 versiegelt. Im vorliegenden Beispiel
sind in dem breiten unteren Teil 18' des Kolbens 18 ein Dichtungsring
und in dem Durchgangskanal 15 jeweils über und unter der Aussparung
Dichtungsringe 25 vorgesehen.
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Im
Folgenden wird die Funktion des Adapters 10 erst allgemein
erklärt
und dann anhand des speziellen Ausführungsbeispiels in 1.
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Wenn
der Adapter 10 auf die Konsole 30 aufgesetzt wird,
wird er an der Konsole 30, vorzugsweise mittels eines Formschlusses
und/oder eines Unterdrucks, befestigt. Solange noch keine Werkstückhaltevorrichtung
auf dem Adapter sitzt, überträgt weder
die erste noch die zweite Kraftübertragungseinheit
eine Kraft an die Werkstückhaltevorrichtung. Wenn
die Werkstückhaltevorrichtung 40 auf
den Adapter 10 gesetzt wird, überträgt die zweite Kraftübertragungseinheit 13 eine
Kraft an die Werkstückhaltevorrichtung 40,
so dass diese auf dem Adapter festsitzt. Die erste Kraftübertragungseinheit 15 kann (aber
muss nicht) schon jetzt eine Kraft übertragen, obwohl noch kein
Werkstück
auf der Werkstückhaltevorrichtung
liegt. Es ist allerdings bevorzugt, dass der Kanal 32 erst
dann eine Kraft, bzw. einen Unterdruck an die Kraftübertragungseinheit 15 abgeben
kann, wenn sich auch ein Werkstück
auf der Werkzeughaltevorrichtung befindet. Spätestens wenn ein Werkstück von der
Werkstückhaltevorrichtung 40 gehalten werden
soll, überträgt die erste
Kraftübertragungseinheit 15 eine
Kraft an die Werkstückhaltevorrichtung 40,
so dass das Werkstück
gehalten werden kann. Nach Beendigung der Bearbeitung des Werkstücks wird
die Werkstückhaltevorrichtung 40 von dem
Adapter genommen und dann der Adapter 10 von der Konsole 30,
oder die Werkstückhaltevorrichtung 40 zusammen
mit dem Adapter 10 von der Konsole 30 entfernt.
Es können
auch Adapter mit unterschiedlichen Größen vorgesehen sein, so dass
ein Werkstück
oder unterschiedliche Werkstücke
durch den Austausch von Adaptern mit verschiedenen Größen auch
in verschiedenen Höhen
(z-Richtung) nacheinander zügig
bearbeitet werden können.
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Die
Vorgehensweise in 1 ist analog dazu folgendermaßen. Der
Hebel 21 wird an seinem oberen Ende eingedrückt, um
den Adapter formschlüssig auf
die Konsole 30 setzen zu können. Die Saugkanäle 31, 32 sind
mit den jeweiligen Durchgangskanälen 13, 15 verbunden,
und deren Ausgänge
werden vorzugsweise durch Ventile blockiert. Sobald nun eine Saugkraft
in den Saugkanälen 31, 32 aufgebracht wird,
wird der Kolben 18 nach unten gezogen. Bei der konstruktiven
Gestaltung des Kolbens 18 ist darauf zu achten, dass die
Summe der Kräfte,
die den Kolben 18 nach unten ziehen (bspw. Unterdruckkraft
in der Kammer 27), größer ist,
als die Summe der Kräfte,
die den Kolben nach oben ziehen (bspw. Unterdruck am Kanalausgang 15' und Federkraft
der Feder 23) In den über
dem Kolbenteil 18' befindlichen Abschnitt
der Kammer 27 kann Luft aus der Atmosphäre über einen Kanal (nicht gezeigt)
ein- und ausfließen.
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Durch
das Nachuntenziehen des Kolbens wird der Stift 22 an der
Schräge
der Aussparung 17 außen
gedrückt
durch Abgleiten nach außen
gedrückt
und schiebt gegen das obere Ende des Hebels 21, der sich
um seinen Drehpunkt dreht und den Formschluss mit der Konsole 30 mit
großer
Kraft absichert. Wenn nun die Werkstückhaltevorrichtung auf den
Adapter gesetzt wird, öffnet
sich der zweite Druckkanal 13, um die Werkstückhalteeinrichtung durch
Unterdruck zu befestigen, d. h. an den Adapter anzusaugen. Auch
die Kraftübertragungseinheit 15 bzw.
der Druckkanal 15 überträgt seinen
Unterdruck an die Werkstückhaltevorrichtung 40,
kann dies aber auch erst zu dem Zeitpunkt, an dem das Werkstück von der
Werkstückhaltevorrichtung
gehalten werden soll. Weiterhin kann der Unterdruckkanal 32 auch erst
dann eingeschaltet werden, wenn das Werkstück aufgelegt wird, so dass
die Verstärkungswirkung
des Hebels 21 auch erst beim Halten des Werkstücks auftritt.
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Die
Werkstückhaltevorrichtung
sollte bzw. muss eine sein, die selbstständig funktionierend ist, und
die bevorzugt auch selbst auf die Konsole 30 befestigt
werden kann. So besteht ein Sauger beispielsweise aus einem Hauptkörper und
einer oben liegenden Dämpfungsmatte
aus Gummi, die dafür
sorgt, dass die Werkstücke
während
des Haltens bzw. Ansaugens nicht beschädigt werden. Diese Gummimatte
kann jedoch selbst nicht auf der Konsole 30 befestigt werden
und ist auch nicht geeignet, ohne den Hauptkörper des Saugers ein Werkstück zu Halten oder
Anzusaugen. Ferner können
verschiedene Werkstückhaltevorrichtungen
vorgesehen sein, wie beispielsweise eine mechanische Klemme, die
auch mit Druck oder Unterdruck, oder über elektrische Signale eine
mechanische Kraft erzeugen kann. Auch magnetische Halteeinheiten
für Werkstücke aus
Metall sind denkbar.
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In
den folgenden Abschnitten werden bevorzugte Verfahren beschrieben,
die mit der voliegenden Erfindung ausgeführt werden können, die
aber schon alleine den Erfindungsgedanken widerspiegeln:
- 1. Verfahren zum Befestigen oder zum Austausch von
Adaptern (10), die zwischen einer Werkstückhaltevorrichtung
(40), die bevorzugt an der Konsole (30) befestigbar
ist, und einer Konsole (30) angeordnet sind und die eine
Höhenverstellung einer
Werkstückhaltevorrichtung
(40) zum Halten eines Werkstücks aus vorzugsweise Holz,
Holzwerkstoff, Kunststoff oder dergleichen ermöglicht, wobei das Verfahren
folgende Schritte umfasst:
– Bearbeiten eines Werkstücks, das
von der Werkstückhaltevorrichtung
(40) in einer Halteebene gehalten wird;
– Beenden
der Bearbeitung des Werkstücks;
– Befestigen
eines ersten Adapters (10), so dass die Haltevorrichtung
das Werkstück
in einer anderen, bevorzugt höheren
Ebene Bearbeiten kann.
- 2. Verfahren nach Abschnitt 1, in dem vor dem Befestigen des
ersten Adapters (10) das Entfernen eines zweiten Adapters
von der Konsole (30) erfolgt;
- 3. Verfahren nach Abschnitt 2, in dem das Abnehmen des Adapters
(10) unmittelbar nach Beendigung der Bearbeitung erfolgen
kann.
- 4. Verfahren nach einem der Abschnitte 1 bis 3, in dem vor dem
Abnehmen des Adapters (10) die Werkstückhaltevorrichtung (40)
von dem Adapter entfernt wird oder die Werkstückhaltevorrichtung gleichzeitig
mit dem Adapter entfernt wird.