DE3617326A1 - Vorrichtung zum halten eines gegenstandes mittels einer magnetspannplatte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Halten eines Gegenstandes auf einer Unterlage, insbesondere ferromagnetischer Unterlage, mittels einer schaltbaren Magnetspannplatte.

Es sind elektrisch oder mechanisch schaltbare Magnetspannplatten bekannt, die zum Aufspannen von zu bearbeitenden Werkstücken dienen. Aus dem Fertigungsprogramm der Firma Wagner Magnete, Heimertingen, sind z. B. mechanisch schaltbare permanent-magnetische Spanngeräte (Blatt L 01/1.85), Elektrospannmagnete (Blatt L 110/10.83) und Elektro-Permanentmagnet-Spannplatten (Blatt L 1120/4.84) bekannt, wobei die beiden letzteren elektrisch schaltbar sind. In den Ansprüchen und in der Beschreibung werden unter Magnetspannplatten nicht nur Platten von rechteckiger Konfiguration, sondern auch z. B. runde verstanden; weiterhin müssen die Spannplatten nicht unbedingt eine plane Polplatte besitzen, sondern sie können auch der Oberflächenform der Unterlage angepaßt sein, z. B. leicht konkav gewölbt.

Bei Verwendung einer Spannplatte mit nur einer Polplatte wird die Spannplatte mechanisch an der Werkzeugmaschine befestigt und das zu haltende Werkstück auf die Polplatte aufgelegt. Bei Spannplatten mit zwei einander gegenüberliegenden Polplatten hält sich die Spannplatte bei Auflegen auf eine ferromagnetische Unterlage im eingeschalteten Zustand selbst und das Werkstück mit der anderen Polplatte. Eine Ausrichtung des Werkstücks bezüglich der Spannplatte, deren Lage durch die Lage der Unterlage vorgegeben ist, ist nicht möglich. Damit eignen sich die bekannten Spannplatten nicht zum Halten eines Gegenstandes auf einer Unterlage, bei dem eine Ausrichtung des Gegenstandes bezüglich der Unterlage erforderlich ist, wie z. B. das Ausrichten eines mittels der Spannplatten auf der Unterlage gehaltene Bearbeitungseinrichtung, Meßeinrichtung oder dergleichen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der genannten Art zu schaffen, bei der eine Ausrichtung des Gegenstandes bezüglich der Unterlage möglich ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Gegenstand über mindestens einen Fuß unter Zwischenschaltung der Spannplatte auf der Unterlage abgestützt ist, wobei das freie Ende des Fußes im formschlüssigen Schwenkeingriff mit der Spannplatte steht und bei Schaltung der Spannplatte in ihren Spannzustand über ein von einem Teilmagnetfluß einer Polplatte der Spannplatte beaufschlagtes und in der Spannplatte gelagertes Arretierelement an der Spannplatte arretierbar ist.

Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Spannplatte auf die Unterlage aufgesetzt, wobei sie sich entsprechend der Unterlage ausrichtet. Danach wird das Gerät bezüglich der Unterlage ausgerichtet,so daß der Fuß eine bestimmte Stellung bezüglich der Spannplatte einnimmt. Bei Schaltung der Magnetspannplatte erfolgt zugleich ein Spannen der Spannplatte auf einer ferromagnetischen Unterlage und ein Arretieren der Lage des Fußes bezüglich der Spannplatte durch den Teilmagnetfluß.

Vorzugsweise ist der Fuß an seinem freien Ende zumindest als Teilkugel ausgebildet, die mit einer entsprechenden teilkugelförmig ausgebildeten Ausnehmung der Spannplatte in Eingriff steht, und die Teilkugel ist durch ein an ihr angreifendes gesondert ausgebildetes Arretierelement beaufschlagbar. Es ist aber auch möglich, die Magneteinrichtung so zu gestalten und für die Teilkugel und für die Spannplatte einen solchen Werkstoff zu benutzen, daß die Teilkugel selbst das Arretierelement ist. ln besonders zweckmäßiger Ausbildung weist die am freien Ende des Fußes ausgebildete Teilkugel eine teilkugelartige Ausnehmung auf, in die ein entsprechend geformter Arretierpilz mit teilkugelartigem Kopf eingreift, welcher Arretierpilz an seinem Fußende mit einer in einer Ausnehmung der Polplatte angeordneten und dem Magnetteilfluß ausgesetzten Arretierplatte aus ferromagnetischem Material verbunden ist.

Die Arretierplatte wird vorzugsweise durch Gleitkopfbolzen in der Spannplatte gehalten.

Um das Arretierelement auch im nicht geschalteten Zustand stets in Anlage an dem freien Ende des Fußes zu halten, ist es zweckmäßig, wenn das Arretierelement unter Einschaltung einer federnden Einrichtung auf der Spannplatte abgestützt ist.

Falls der Gegenstand auf einer nicht magnetisierbaren Unterlage, z. B. auf einer Unterlage aus austenitischem Werkstoff abgestützt werden soll, auf dem ein Spannen mittels einer Magnetspannplatte nicht möglich ist, ist es zweckmäßig, daß der Polfläche der Spannplatte eine mit einem umlaufenden Dichtwulst versehene ferromagnetische Tragplatte zugeordnet ist, bei der zwischen Dichtwulst, ferromagnetischer Tragplatte und nicht ferromagnetischer Unterlage ein Hohlraum aufgebaut ist, der durch mindestens eine Leitung evakuierbar ist.

Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung soll anhand der beigefügten Fig. näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 eine Ausführungsform der Vorrichtung, bei der der Fuß des Gegenstandes in Kalotteneingriff mit dem Spannplattenkörper steht und ein gesondertes Arretierelement vorgesehen ist und

Fig. 2 einen Teilschnitt durch eine Saugfußplatte für das Aufspannen des Gegenstandes auf einer nicht ferromagnetischen Unterlage.

Gemäß Fig. 1 weist die Vorrichtung eine Spannplatte (1) auf, die aus einem massiven Grundkörper (2) und einer Polplatte (3) besteht. Es kann sich z. B. um eine permanent-magnetische Spannplatte des Typs 0112 von dem Blatt L 01/1.85 der Firma Wagner KG handeln, deren Schaltung über einen Schalthebel (4) erfolgt. Die Spannplatte ist mit einer mittigen Öffnung (5) versehen, die aus einem gestuften Abschnitt (5 a) größeren Durchmessers, einem daran anschließenden zylindrischen Abschnitt (5 b) kleineren Durchmessers, einem Teilkugelabschnitt (5 c) und einem sich stufenartig konisch erweiternden Abschnitt (5 d) besteht.

In die Öffnung (5) greift ein Fuß (6) ein, der an seinem freien Ende als Teilkugel (6 a) ausgebildet ist, deren Kugelfläche an die Krümmung des Abschnittes (5 c) angepaßt ist. Um ein Einführen des Fußes zu ermöglichen, ist die Kugel (6 a) mittels eines Gewindestiftes (7) in den Fußkörper (6 b) eingeschraubt.

In der Kugel (6 a) ist ein Hohlraum (8) ausgearbeitet, der aus einem teilkugelartigen Abschnitt (8 a) und einem konischen Abschnitt (8 b) besteht. Der Krümmungsradius des Abschnittes (8 a) entspricht dem Krümmungsradius der Kugeloberfläche (6 a) bzw. dem Krümmungsradius der Fläche (5 c). Mit dem Abschnitt (8 a) steht der entsprechend gekrümmte Kopf (9 a) eines Arretierpilzes (9) in Eingriff, der sich konzentrisch zum zylindrischen Abschnitt (5 b) erstreckt und mit seinem Fuß (9 b) mit einer Arretierplatte (10) verbunden ist, die mittels in die Spannplatte (1) eingeschraubter Gleitkopfbolzen (11) im Abschnitt (5 a) der Öffnung (5) gelagert ist. In Arretierstellung haben die Teilkugelflächen (9 a, 8 a, 6 a und 5 a) den gleichen Mittelpunkt.

Nach Aufsetzen der Vorrichtung auf eine ferromagnetische Unterlage (FU) richtet sich die Spannplatte auf die Unterlage aus. Dabei oder danach wird der Fuß (6) in die gewünschte Lage gebracht. Bei Betätigung des Schalthebels erfolgt ein Aufspannen der Spannplatte auf der ferromagnetischen Unterlage, und durch den durch die Arretierplatte (10) gehenden Teilmagnetfluß wird die Arretierplatte gegen den Boden des Abschnittes (5 a) gezogen, wodurch über den Arretierpilz (9) die Kugel (6 a) in Arretieranlage an die Fläche (5 c) gebracht wird.

In der Fig. 1 sind in der Schnittfläche die Pole (3 a) mit wechselnder Polarität und die sie trennende Polstege (3 b) rein schematisch dargestellt.

Um eine Verwendung der in der Fig. 1 gezeigten Vorrichtung auf einer nicht ferromagnetischen Unterlage (NFU) zu ermöglichen, wird zwischen der Unterlage (NFU) und der Spannplatte (1) ein Saugfuß (12) zwischengeschaltet. Dieser Saugfuß besteht aus einer ferromagnetischen Platte (13), die an die Polplatte (3) der Spannplatte (1) angepaßt ist. Die ferromagnetische Platte (13) ist mit einem umlaufenden Flansch (13 a) versehen, auf dem ein elastischer Dichtwulst (14) von im wesentlichen U-förmigem Querschnitt geschoben ist. Zwischen der Oberfläche der Unterlage (NFU) der Unterseite der Platte (13) und dem unteren Schenkel des Dichtwulstes (14) wird ein Hohlraum (H) bestimmt, der mittels mindestens einer Rohrleitung (15) über eine nicht dargestellte Pumpe evakuierbar ist. Bei Verwendung des Saugfußes (12) wird dieser zusammen mit der Spannplatte oder zunächst alleine auf die Unterlage aufgesetzt und ein Vakuum gezogen, so daß der Spannfuß auf der Unterlage (NFU) anhaftet. Damit ist für die Magnetspannplatte eine ferromagnetische Unterlage gegeben und die Anordnung kann, wie vorher beschrieben, eingesetzt werden.

Um die Kugel (6 a) stets in Anlage an der Fläche (5 c) zu halten, kann es zweckmäßig sein, zwischen der Platte (10) und dem Pilz (9) ein Federpaket einzuschalten. Die Eingriffskräfte zwischen der Oberfläche der Kugel (6 a) und der Fläche (5 c) infolge der Federbeaufschlagung reichen aber nicht aus, um die Kugel zu arretieren. Bei Schaltung der Spannplatte (1) wird die Feder soweit komprimiert, daß die Beaufschlagung an den Eingriffsflächen dann für eine Arretierung ausreicht.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Halten eines Gegenstandes auf einer Unterlage, insbesondere ferromagnetischer Unterlage, mittels einer schaltbaren Magnetspannplatte, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand über mindestens einen Fuß (6) unter Zwischenschaltung der Spannplatte (1) auf der Unterlage (FU; NFU) abgestützt ist, wobei das freie Ende des Fußes (6 a) in formschlüssigem Schwenkeingriff mit der Spannplatte (1) steht und bei Schaltung (4) der Spannplatte (1) in ihren Spannzustand über ein von einem Teilmagnetfluß einer Polplatte (3) der Spannplatte (1) beaufschlagtes und in der Spannplatte gelagertes Arretierelement (9, 10) der Spannplatte (1) arretierbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fuß (6) an seinem freien Ende zumindest als Teilkugel (6 a) ausgebildet ist, die mit einer entsprechenden teilkugelförmig ausgebildeten Ausnehmung (5 c) der Spannplatte (1) in Eingriff steht und die Teilkugel (6 a) durch ein an ihr angreifendes gesondert ausgebildetes Arretierelement (9, 10) beaufschlagbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die am freien Ende des Fußes (6) ausgebildete Teilkugel (6 a) eine teilkugelartige Ausnehmung (8 a) aufweist, in die ein entsprechend geformter Arretierpilz (9) mit teilkugelartigem Kopf (9 a) eingreift, welcher Arretierpilz an seinem Fußende mit einer in einer Ausnehmung (5 a) der Polplatte (3) angeordneten und dem Magnetteilfluß ausgesetzten Arretierplatte (10) aus ferromagnetischem Material verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierplatte durch Gleitkopfbolzen (11) in der Spannplatte (1) gehalten ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretierelement (9) unter Einschaltung einer federnden Einrichtung auf der Spannplatte abgestützt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 für das Halten des Gegenstandes auf einer nicht magnetisierbaren Unterlage, dadurch gekennzeichnet, daß der Polfläche eine mit einem umlaufenden Dichtwulst (14) versehene ferromagnetische Tragplatte (13) zugeordnet ist, bei der zwischen Dichtwulst (14), ferromagnetischer Tragplatte (13) und nicht ferromagnetischer Unterlage ein Hohlraum aufgebaut ist, der durch mindestens eine Leitung (15) evakuierbar ist.