DE2353066C3 - Vakuumspannvorrichtung zur Halterung von Werkstucken - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vakuumspannvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Bei einer bekannten Vakuumspannvorrichtung der gattungsgemäßen Art (US-PS 27 82 574) sind die zu einer Unterdruckquelle führenden öffnungen der Platte von ringförmigen Dichtelementen umgeben, die jeweils balgartige, in Richtung der Öffnungsachse verformbare Wandungen aufweisen. Da diese Dichtelemente jeweils als gesonderte Teile ausgebildet sind und einzeln in entsprechende, die Plattenöffnungen konzentrisch umgebende Nuten in der Oberseite der Platte eingesetzt werden müssen, ergibt sich nicht nur ein großer herstellungstechnischer Aufwand für die Dichtelemente, sondern es erfordert auch deren Einsetzen in die Platte eine unerwünscht lange Zeit. Dies gilt insbesondere dann, wenn die zu schaffende Vakuumspannvorrichtung eine relativ große wirksame Fläche zur Halterung entsprechend großdimensionierter Werkstücke aufweisen soll, was beispielsweise dann der Fall sein kann, wenn mit der Vakuumspannvorrichtung große Holzblöcke in den Abmessungen von beispielsweise 3,50 χ 1,80 m gehalten werden sollen, um diese Holzblöcke zum Zweck des Bildens von Furnieren schälen zu können. Aufgrund ihrer einzelnen, jeweils gesondert in die Plattenoberseite eingesetzten Dichtelemente ist es daher auch bei der bekannten Vakuumspannvorrichtung, wenn diese einmal zum Halten eines Werkstückes bestimmter Größe ausgebildet ist, nicht oder nur mit unvertretbar großem Aufwand möglich, diese kurzfristig, und ohne daß nennenswerte Totzeiten auftreten, v> auf das Halten von Werkstücken größerer Abmessungen umzurüsten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, zur Beseitigung der geschilderten Nachteile die Vakuumspannvorrichtung der gattungsgemäßen Art derart auszugestalten, daß ihre Dichtelemente mit geringem Aufwand herzustellen sowie an der Platte zu montieren sind und auch die schnelle Umrüstung der Vorrichtung auf Werkstücke anderer Art und Abmessungen ermöglichen. bo

Die Merkmale der zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Erfindung ergeben sich aus dem Patentanspruch.

Da bei der erfindungsgemäß ausgestalteten Vakuumspannvorrichtung eine die Plattenoberfläche mit Ab- « stand überdeckende Folie vorgesehen ist, die beispielsweise aus elastisch verformbarem Abdichtungsmaterial besteht und in der die Dichtelemente in Richtung der Plattenoberfläche zeigende napfförmige Vertiefungen sind, ergibt sich der Vorteil einer außerordentlich einfachen Herstellung, da die gesamte Folie einschließlich ihrer als Dichtelemente dienenden napfförmigen Vertiefungen in einem einzigen Formungsvorgang gefertigt werden kann. Gleichzeitig lassen sich auch die derart ausgebildeten Dichtelemente außerordentlich leicht und schnell an der Plattenoberfläche anordnen, da es hierzu lediglich erforderlich ist, die Folie selbst an einigen ausgewählten Stellen mit der Plattenoberfläche zu verbinden. Hierdurch ergibt sich auch der Vorteil einer außerordentlich schnellen Umrüstung der Vakuumspannvorrichtung auf Werkstücke anderer Art und Abmessungen, da in solch einem Fall, beispielsweise bei einer erforderlichen Vergrößerung der Vakuumspannvorrichtung, letztere lediglich um einige, beispielsweise genormte, Plattenteile ergänzt werden muß, an deren Oberfläche dann zusätzliche Folienteile festgelegt werden.

Schließlich ist auch aufgrund des Umstandes, daß die Folie infolge ihrer in Richtung der Plattenoberfiäche zeigenden napfförmigen Vertiefungen im Abstand zur Plattenoberfläche angeordnet ist, gewährleistet, daß die Folie mit den balgartigen Wänden ihrer Vertiefungen unter dem Gewicht jedes Werkstückes beliebig und nach Bedarf nachgibt, so daß hierdurch in jedem Fall eine einwandfreie Abdichtung erreicht wird und die erzielte Werkstückhaltekraft groß ist.

Es ist zwar schon bei einer anderen Vakuumspannvorrichtung bekannt (DE-OS 19 26 479), die das Werkstück haltende Platte an ihrer betreffenden Fläche mit einem Gummibelag zu versehen, der durch eine Anzahl Perforationslöcher durchbrochen ist. Jedoch eignet sich eine solche Anordnung deswegen nicht zur Verwendung im erfindungsgemäßen Sinne, weil bei dieser bekannten Vakuumspannvorrichtung einerseits der Gummibelag ohne Abstand der Plattenoberfläche anliegt, so daß dieser dadurch nicht die mit der Erfindung erzielte und auch erwünschte große abdichtende Nachgiebigkeit gegenüber Werkstücken unterschiedlichen Gewichts aufweist, und weil andererseits die im Gummibelag vorgesehenen einfachen Perforationslöcher nicht als Dichtelemente im Sinne der Erfindung wirken können, da sie weder als napfförmige Vertiefungen ausgebildet sind noch balgartige, beliebig nachgiebige und damit den jeweiligen Abdichteingriff verbessernde Wandungen aufweisen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:

F i g. 1 die Vakuumspannvorrichtung in Draufsicht;

F i g. 2 im Schnitt gemäß Linie H-II in F i g. 1;

F i g. 3 im Schnitt gemäß Linie III-III in F i g. 1;

F i g. 4 im Schnitt den Anschluß für die obere Vakuumleitung und

F i g. 5 den Anschluß für die untere Vakuumleitung.

Wie aus der Zeichnung, insbesondere aus F i g. 1 ersichtlich, weist die dargestellte Vakuumspannvorrichtung 210 eine untere Hauptplatte 212 auf, die vorzugsweise aus Metallblechen, wie Aluminium- oder Stahlblech, gefertigt ist. An der Hauptplatte 212 ist mittels Innensechskantschrauben 216 eine obere Platte 214 befestigt. Über dieser oberen Platte 214 liegt im Abstand eine Folie 2118, wobei der Ausdruck »Folie« im Sinne von jedem elastischen, plattenähnlich sich erstreckenden Material verstanden wird. Die Folie 218 ist vorzugsweise aus einem synthetischen Elastomer geformt, das eine gute Widerstandsfähigkeit gegenüber Verschleiß und auch Korrosion besitzt. Die Folie 218 ist

insbesondere jedoch aus einem synthetischen Gummi geformt, der vorzugsweise eine Durometerhärte von 40—60 auf der Shore-Härte-A-Skala besitzt

Die Folie 218 ist mit einer Vielzahl von öffnungen 220 versehen, die von ringförmigen Dichteier.ienten umgeben sind. Diese sind durch napfförmige Vertiefungen gebildet, deren Seitenwände 222 dia öffnungen 220 begrenzen und balgartig ausgebildet sind Die Seitenwände 222 ragen von der Oberseite 224 der Folie 218 nach unten und sind an ihren unteren freien Kanten to jeweils durch einen radial nach innen gerichteten Bodenflansch 226 begrenzt, der während des Folienformvorganges einstückig zusammen mit den Seitenwänden 222 ausgebildet wird. Die Seitenwände 222 und die Flansche 226 i/mschließen einen Bereich der oberen Platte 214, der als »abgegrenzte Zone« 230 angesehen werden kann. Es ist daher jede abgegrenzte Zone 230 durch die Seitenwände 222, die Flansche 226 und die öffnungen 220 der Folie 218 gebildet.

Wenigstens zwei einander gegenüberliegende Seitenkanten der Abdichtfolie 218 sind mitteis eines Haltestreifens 232 sowie mittels Schrauben 234 an der oberen Platte 214 festgelegt, wie aus F i g. 3 ersichtlich. Der Hauptteil der Folie 218 ist mittels flanschartig abgewinkelter Dichtringe 236 befestigt. Diese sind in die öffnungen 220 der Folie 218 eingesetzt, wobei der Flanschteil jedes Dichtrings 236 auf der Oberseite jedes Flansches 226 aufsitzt. Jeder Dichtring 236 ist seinerseits an der oberen Platte 214 mittels eines Einsatzes 240 befestigt, der an der oberen Platte 214 festgelegt ist. Hierbei ist in jeder abgegrenzten Zone 230 jeweils ein Einsatz 240 angeordnet, der an der oberen Platte 214 mittels eines Paßsitzes oder vorzugsweise dadurch befestigt ist, daß er in öffnungen 242 der oberen Platte 214 eingeschraubt ist.

Jede Plattenöffnung 242 steht mittels Kanälen 246 mit einem Vakuumsammeiraum 244 in Strömungsverbindung. Der Vakuumsammeiraum 244 und die Kanäle 246 aind in einer der zugekehrten Flächen der Platten 212, 214 ausgebildet, wobei sie beim dargestellten Ausführungsbeispiel in der oberen Platte 214 vorgesehen sind. Der Vakuumsammeiraum 244 und die Kanäle 246 sind in einem gitterähnlichen Muster angeordnet, um jede öffnung 242 über einen Durchlaß 248 mit einer oberen und einer unteren Vakuumleitung 250,252 zu verbinden.

Diese Vakuumleitungen 250, 252 sind vorzugsweise aus extrudiertem Aluminiumrohr hergestellt, das beispielsweise einen Querschnitt von 5,08 cm χ 10,16 cm bei einer Wanddicke von etwa 0,476 cm aufweist. Die Hauptplatte 212 ist mittels versenkten Innensechskant- v> schrauben 254 an den Vakuumleitungen 250, 252 befestigt. Die Vakuumleitungen 250, 252 sind ihrerseits über Schrauben 258 mit Bodenschwellen 256 verbunden. Diese Anordnung gewährleistet, daß die gesamte Vorrichtung baulich äußerst stabil und widerstandsfähig π ist.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, kann die Vakuumspannvorrichtung 210 in jeder gewünschten Größe angefertigt werden. Der Zweckmäßigkeit halber ist es hierbei von Vorteil, die Vakuumspannvorrichtung 210 aus <>o einzelnen genormten Baueinheit zu konstruieren, die beispielsweise eine Größe ._un 45,72 cm χ 68,6 cm oder 45,72 cm χ 76,2 cm besitzen. Um dann ein Vakuumbett von einer beliebigen vorbestimmten Oberflächengröße zu schaffen, kann auf diese Weise leicht bestimmt werden, wieviele genormte Baueinheiten zur Schaffung dieser Fläche erforderlich sind.

In Fi g. 4 und 5 ist dargestellt, wie die Vakuumleitungen 250, 252 zweckmäßigerweise angeschlossen bzw. verbunden werden können. Wie Fig.4 zu entnehmen, weist ein Teil der oberen Vakuumleitung 250 eine Abdeckplatte 260 auf, die am Enue der oberen Vakuumleitung 250 durch Anschweißen oder auf andere Weise dicht befestigt ist In einer Seitenwand der rohrförmigen Vakuumleitung 250 ist eine öffnung 262 vorgesehen, mit der eine mit einem Innengewinde versehene Hülse 264 zum Anschluß an eine übliche Schnellkupplung verbunden ist

Wie weiterhin aus F i g. 5 ersichtlich, weist die urtere Vakuumleitung 252 in ihrer einen Wand eine öffnung 266 auf, an die ebenfalls eine mit einem Innengewinde versehene Hülse 265 angeschweißt ist. Zur Verbindung der beiden Hülsen 264, 265 miteinander wird normalerweise ein Luftdruckschlauch verwendet, wodurch die Vakuumleitungen 250, 252 in Strömungsverbindung miteinander gebracht werden. Zweckmäßigerweise weist das eine offene Ende der Vakuumleitung 252 einen durch Anschweißen od. dgl. befestigten Verbinder 268 auf, der mit inneren Durchlässen 270 versehen ist. Diese können an eine Vakuumpumpe, an ein Sauggebläse oder an eine sonstige Unterdruckquelle angeschlossen werden, wobei dies normalerweise durch eine weitere, ebenfalls nicht dargestellte Schnellverbindungs-Druckluftschlauchanordnung erfolgt. Falls erwünscht, kann der Verbinder 268 auch mit einem Abzugsstopfen 272 versehen sein, der entweder für Reinigungszwecke zur Anwendung gelangt oder um Versuchsmessungen hinsichtlich des in den Leitungen 250, 252 herrschenden Vakuums durchzuführen.

Wie aus Fig. 1—3 ersichtlich, ist der in jeder abgegrenzten Zone 230 vorgesehene Einsatz 240 ähnlich einem Gewindestopfen ausgebildet und weist eine Drosselungseinrichtung auf. Zu diesem Zweck besitzt jeder Einsatz 240 eine axial verlaufende Bohrung 280, die mit einer querverlaufenden öffnung 282 in Verbindung steht. Diese öffnung 282 ist als kalibrierte öffnung ausgebildet, so daß in jedem Fall für Luft ein offener Strörnungsweg von der Außenatmosphäre zu den Vakuumleitungen 250, 252 besteht, und zwar über die kalibrierte öffnung 282, die axiale Bohrung 280, die Plattenöffnung 242, die Kanäle 246, die Vakuumsammelräume 244 und die öffnungen 248 der Hauptplatte 212.

Wenn ein Werkstück beliebiger Größe auf die Vakuumspannvorrichtung 210 gesetzt worden ist, bedeckt wenigstens ein Teil dieses Werkstückes eine oder mehrere der abgegrenzten Zonen 230 der Folie 218. Andere abgegrenzte Zonen 230 sind demgegenüber lediglich teilweise abgedeckt oder vollständig unbedeckt vom Werkstück. Jede kalibrierte öffnung 282 beschränkt jedoch den Luftvolumenstrom von jeder abgegrenzten Zone 230, unabhängig davon, ob diese abgedeckt ist oder nicht, auf ein bestimmtes berechenbares Volumen, so daß das gebildete Vakuum einerseits stets aufrechterhalten wird und andererseits gewährleistet, daß die Vakuumspannvorrichtung 210 das Werkstück sicher und unverrückbar hält.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vakuumspannvorrichtung zur Halterung vcn Werkstücken, mit einer mit in regelmäßigen Abständen angeordneten, zu einer Unterdruckquelie führenden öffnungen versehenen Platte, wobei die öffnungen von napfförmigen Dichtelementen umgeben sind, deren Wandungen balgartig in Richtung der Achsen der öffnungen verformbar sind und deren von der Plattenoberfläche wegweisender Rand zur abdichtenden Anlage der Werkstücke dient, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtelemente (222) napfförmigen Vertiefungen einer die Plattenoberfläche mit Abstand überdekkenden Folie (218) sind.