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Die Erfindung betrifft eine Vakuum-Werkstückhalterung für die spannmittellose Halterung von plattenförmigen Werkstücken, wenigstens umfassend einen elektrisch angetriebenen Vakuumerzeuger und eine damit verbundene Saugplatte, an dessen Kontaktebene das Werkstück anlegbar ist.
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Bei der Bearbeitung plattenförmiger Werkstücke und andere Werkstücke mit wenigstens einem ebenen Oberflächenbereich ergibt sich das Problem, dieses fest einzuspannen zu müssen, um es z. B. zu beschneiden oder zu schleifen. Die Befestigung mit Spannzangen an Tischen oder Böcken hat den Nachteil, dass diese nur im Kantenbereich greifen können und bei der Bearbeitung im Weg sind. Der Gesamtumfang der Außenkante wie auch die gesamte Oberfläche können nicht in einem Arbeitsgang bearbeitet werden, da die Spannzangen immer wieder versetzt werden müssen.
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Aus der
EP 2 025 941 B1 ist eine gattungsgemäße Vakuum-Werkstückhalterung bekannt. Diese besitzt eine Basis, die stationär aufgestellt oder befestigt werden muss, beispielsweise durch Verbindung mit einer Werkbank. Sie ist mit einer abgesetzten Vakuumerzeugereinheit verbunden und wird über eine ebenfalls abgesetzte Fußschaltereinheit betätigt. Damit ist es möglich, eine Platte von der Unterseite her anzusaugen und zu fixieren. Sowohl der Kantenbereich wie auch die oben liegende Oberfläche können ohne Unterbrechung bearbeitet werden, da keine störenden Spannelemente für die feste Halterung erforderlich sind. Die bekannte Vakuum-Werkstückhalterung eignet sich jedoch wegen ihres Aufbaus aus mehreren Modulen und der Baugröße der Module eher für den stationären Einsatz. Zwar kann sie auch in Einzelteilen an eine Baustelle verbracht und dort wieder zusammengesetzt werden. Ein unkomplizierter Einsatz im mobilen Einsatz und bei beengten Raumverhältnissen ist damit jedoch schwer möglich, da ein externes Modul mit einer Vakuumpumpe benötigt wird.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine Vakuum-Werkstückhalterung der eingangs genannten Art so weiterzuentwickeln, dass sie leichter transportierbar und benutzbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vakuum-Werkstückhalterung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Bei der Vakuum-Werkstückhalterung nach der Erfindung ist wenigstens eine autonome Saughebereinheit vorgesehen, die über eine Gelenkeinheit mit einer Basis verbunden ist. Die Saughebereinheit ermöglicht, ein plattenförmiges Werkstück direkt zu halten, ohne dass Elektro- oder Vakuumleitungen verlegt werden müssen. Die Basis wird ortsfest aufgesetzt und ggf. zusätzlich befestigt, beispielsweise auf einer Werkbank. Das Werkstück wird dann auf die Saugplatte der Saughebereinheit gelegt und diese wird eingeschaltet, so dass der Raum zwischen der Saugplatte und der Werkstückoberfläche evakuiert wird. Durch die Erzeugung eines Vakuums in wenigstens einer Vakuumkammer zwischen Werkstückoberfläche und der Saugplatte der Saughebereinheit entsteht eine Anpresskraft. Durch die Anpresskraft entsteht eine reibschlüssige Verbindung zwischen der Saugplatte und der Werkstückoberfläche. Diese bewirkt eine ausreichend starke Halterung des Werkstücks, um dieses mit Elektrohandwerkzeugen bearbeiten zu können. Über die Verstellung in der Gelenkeinheit kann die Neigung und/oder Winkellage des Werkstücks gegenüber der Basis verändert werden. Nach der Bearbeitung wird die evakuierte Vakuumkammer an der Saughebereinheit wieder mit der Umgebungsluft verbunden, wodurch die Haltekraft aufgehoben wird.
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Eine einfache Ausführungsform sieht als Basiseinheit eine Basisplatte vor, die z. B. stationär auf einer Werkbank befestigbar ist.
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Eine weitere, bevorzugte Ausführungsform sieht als Basiseinheit eine zweite, insbesondere baugleiche Saughebereinheit vor. Damit kann jeweils eine der beiden Saughebereinheiten mit einem geeigneten Untergrund verbunden werden und die andere mit der Werkstückplatte. Hierdurch ergibt sich eine hochmobile Einsatzmöglichkeit der Vakuum-Werkstückhalterung, da zur vorübergehenden ortsfesten Anbringung bereits ein Tisch oder ein luftundurchlässiger Boden wie ein Fliesenboden oder Parkettboden geeignet ist.
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Vorteilhaft ist bei der Vakuum-Werkstückhalterung der Erfindung außerdem, dass die Saughebereinheit in einem Aufnahmeschuh gehaltert ist, welcher mit der Gelenkeinheit verbunden ist.
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Besonders vorteilhaft ist, wenn die Verbindung ohne Einsatz von Werkzeugen herstellbar und lösbar ist. Die Saughebeeinheit kann dann leicht aus dem Aufnahmeschuh entnommen werden, z. B., um die Saughebereinheit unabhängig von der Vakuum-Werkstückhalterung zu benutzen oder um den Akku aufzuladen.
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Die Gelenkvorrichtung kann ein Neigungsgelenk umfassen, mit dem der Winkel zwischen den Flächennormalen der Kontaktebenen veränderbar ist, oder ein Drehgelenk, mit dem eine Rotation möglich ist, so dass die Winkellage einer Kontaktebene der Saugplatte gegenüber der Gelenkvorrichtung veränderbar ist.
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Ein Neigungsgelenk kann auch dadurch gebildet werden, dass die Saughebereinheit und der Aufnahmeschuh an zwei auf einer gemeinsamer Achse liegenden Befestigungspunkten miteinander verbunden sind.
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Möglich ist weiterhin, ein Kugelgelenk vorzusehen, mit dem die Lage und/oder Orientierung der Kontaktebenen zueinander in mindestens zwei Freiheitsgraden veränderbar ist.
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Um eine statisch bestimmte Befestigung zu erreichen, sollte der Aufnahmeschuh an wenigstens drei Befestigungspunkten mit der Saughebereinheit verbunden sein.
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Bevorzugt sind vier Steckverbindungen vorgesehen, die jeweils paarweise an gegenüberliegenden Seitenflächen eines bügelgriffförmigen Gehäuses der Saughebereinheit angeordnet sind.
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Weiterhin vorzugsweise erfolgt die Verbindung der Aufnahmeschuhe mit der Saughebereinheit an den Befestigungspunkten über werkzeuglos betätigbare Steckverbindungen. Diese können als federgelagerte Bolzen ausgebildet sein, die in seitliche Bohrungen an der Saughebereinheit eingreifen.
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Damit keine zusätzliche Sicherung erforderlich ist, sollte wenigstens je ein Bolzen an zwei sich gegenüberliegenden Seiten in Befestigungspunkte der Saughebereinheit eingreifen. Möglich ist auch, wenigstens zwei Bolzen mit sich schneidenden Mittellinien anzuordnen, beispielsweise rechtwinklig zueinander, so dass ein Formschluss erreicht wird und die Saughebereinheit nicht aus dem Aufnahmeschuh fallen kann.
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Weiterhin können Schrauben zur Befestigung vorgesehen sein, insbesondere Schrauben mit einer endseitigen Rändelscheibe oder einem Knauf oder Knebel, um die Saughebereinheit werkzeuglos am Aufnahmeschuh zu befestigen und davon abnehmen zu können.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf das in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
- 1 eine Vakuum-Werkstückhalterung in perspektivischer Ansicht;
- 2 die Vakuum-Werkstückhalterung in seitlicher Ansicht auf die Längsseite;
- 3 die Vakuum-Werkstückhalterung in Ansicht von oben; und
- 4 die Vakuum-Werkstückhalterung in seitlicher Ansicht auf die Schmalseite.
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1 ist eine Vakuum-Werkstückhalterung 100 in perspektivischer Ansicht gezeigt. Die Vakuum-Werkstückhalterung 100 umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei baugleiche Saughebereinheiten 30, die jeweils über Steckverbindungselemente 11 lösbar mit einem Aufnahmeschuh 10 verbunden sind. Die Aufnahmeschuhe 10 sind untereinander mit ihrer jeweiligen Oberseite, die von einer Saugplatte 31 der Saughebereinheiten 30 abgewandt ist, miteinander verbunden. Somit sind auch die Kontaktebenen 32 der Saugplatten 31 voneinander abgewandt.
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Die Verbindung der Aufnahmeschuhe 10 erfolgt über eine Gelenkvorrichtung 20. Diese umfasst ein Neigungsgelenk 21, das über einen Klemmhebel 23 festgesetzt werden kann, sowie ein Drehgelenk 22, das über einen Klemmhebei 24 arretierbar ist. Durch die beiden Gelenke 21, 22 kann die Lage der Aufnahmeschuhe 10 samt der jeweils daran befestigten Saughebereinheiten 30 mit ihren Saugplatten 31 verändert werden.
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Ein Anzeigeelement 34 ist zur Anzeige des Unterdrucks in wenigstens einer zwischen der Unterseite 32 der Saugplatte 31 und der Werkstückoberfläche ausgebildeten Vakuumkammer vorgesehen.
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2 zeigt eine seitliche Ansicht auf die breite Längsseite der Vakuum-Werkstückhalterung 100. Dabei dient die untere Saughebereinheit 30 als Basis, welche über ihre Saugplatte 31 mit einem horizontal ausgerichteten Werkstück 2 oder der Oberseite einer Werkbank oder dergleichen verbunden ist. Die obere Saughebereinheit 30 ist durch Anlegen eines Vakuums an ihrer Saugplatte 31 mit einem plattenförmigen Werkstück 1 verbunden. Über das Neigungsgelenk 21 sind die Flächennormalen der Kontaktebenen 32 in einem Winkel zueinander ausgerichtet.
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Aus der seitlichen Ansicht in 2 ergibt sich insbesondere bei der unteren der beiden dargestellten Saughebereinheiten 30 deren Konfiguration mit einem griffbügelförmigen Gehäuse 33 und der darunter befindlichen Saugplatte 31. In den beiden seitlichen Teilen des Gehäuses 33 befinden sich eine Vakuumpumpe und ein Energiespeicher, und außerdem sind Bedienelemente angebracht. Der Aufnahmeschuh 10 ist an Aufnahmepunkten 12 welche abgesetzt von der Saugplatte 31 sind, mit der Saughebereinheit 30 verbunden.
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Bei der Darstellung der oberen Saughebereinheit 30, die leicht schräg gestellt ist, ist erkennbar, dass sich das griffbügelförmige Gehäuse 33 in einem mittleren Bereich der Längsausdehnung erstreckt, wobei die Saugplatte 31 seitlich deutlich überkragt.
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In 3 ist die Vakuum-Werkstückhalterung 100 in der gleichen Stellung wie zuvor in einer Ansicht von oben gezeigt. Dabei ist der Blick auf die Unterseite der Saugplatte 31 an der oberen Saughebereinheit 30 frei. Die Saugplatte 31 besitzt einen umlaufenden elastomeren Dichtrand, der eine Ausnehmung 35 umschließt, die bei Kontakt mit einer ebenen Fläche eine Vakuumkammer ausbildet. Diese kann durch die Öffnungen 36 vom Vakuumerzeuger evakuiert werden.
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4 zeigt dieselbe Vakuum-Werkstückhalterung 100 nochmals in derselben Stellung, und zwar in seitlicher Ansicht auf die jeweilige Schmalseite der Saughebereinheit 30. Der Aufnahmeschuh 10 besitzt in dieser Blickrichtungen einen U-förmigen Querschnitt und bewahrt mit seinem seitlichen Schenkeln einen seitlichen Abstand zu dem zentralen Gehäuse 33 der Saughebereinheit 30, so dass Bedien- und Anzeigeelemente nicht überdeckt werden.
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Die beiden die Gelenkvorrichtung 20 bildenden Einzelteile, die über das Neigungsgelenk 21 miteinander verbunden sind, sind in einem Winkel von etwa 135° zueinander ausgerichtet. Das Drehgelenk 22 ist an dem oberen Element am Übergang zu dem Aufnahmeschuh 10 für die obere Saughebereinheit 30 ausgebildet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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