DE29723509U1 - Vacuum clamping system - Google Patents
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Description
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Anmelder:Applicant:
J. Schmalz GmbHJ. Schmalz GmbH
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72293 Glatten72293 Glatten
Allgemeine Vollmacht: 3.1.5.Nr.751/92 AVGeneral power of attorney: 3.1.5.No.751/92 AV
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ste / lbe-negste / lbe-neg
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.The invention relates to a vacuum clamping system with a support base and a block suction cup that can be placed on a support surface of the support base, on which the workpiece to be clamped can be placed, wherein the support surface of the support base is provided with shut-off valves through which air can be sucked out and thereby the block suction cup and/or the workpiece is clamped, and the block suction cup has on its underside resting on the support surface a seal that encloses at least one shut-off valve, through which a closed space is formed that can be evacuated via the shut-off valve.
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,Clamping beams are known, particularly in woodworking machines, onto which block suction cups are placed, which serve to clamp the workpiece to be processed, for example wooden panels or the like. After the block suction cups are placed on the clamping beams, they are sucked onto the clamping beams so that they are fixed. This is done by opening shut-off valves provided in a first vacuum circuit, via which a closed space provided on the underside of the block suction cup is connected to the first vacuum circuit. After the workpiece is placed on the block suction cups, negative pressure is applied to a second vacuum circuit and the workpiece is thereby sucked into the block suction cup. This is done by providing a clamping space on the top of the block suction cup, which is connected to the underside of the block suction cup via a connecting line running through the block suction cup and opens out of the space provided there for clamping the block suction cup on the clamping beam. This connecting line is connected to the second vacuum circuit. To clamp the workpiece, the suction block is first positioned and then the workpiece is clamped. These clamping systems have the significant advantage that the suction block can be clamped centrally and the workpieces can be sucked in centrally via the suction block. This means that no hose connection to each individual suction block is required.
die sich oftmals als störend auswirken. Das Werkstück kann also gelöst werden, ohne dass der Blocksauger gelöst wird.which often have a disruptive effect. The workpiece can therefore be removed without removing the vacuum block.
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.However, it has also been shown that the clamping beams are relatively complex, as they have to be equipped with two vacuum circuits. In addition, the clamping beams must be equipped with two shut-off valves in the places not occupied by vacuum blocks, so that the two vacuum circuits can be closed there. In addition, the vacuum blocks can only be moved linearly on the clamping beams, i.e. in a direction that corresponds to the longitudinal direction of the clamping beam. In the transverse direction, the clamping beams must be moved towards each other. If different workpieces are to be processed one after the other, this can lead to considerable adjustment effort. In addition, the vacuum blocks cannot usually be rotated.
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.There are also clamping tables on which the suction blocks can be placed anywhere. This has the advantage that the position of the individual suction blocks can be adjusted exactly to the shape of the workpiece. In addition, the position of the suction blocks can be changed relatively easily.
Als Nachteil wird bei diesen Spanntischen jedoch angesehen, dass die einzelnen Blocksauger über Schlauchleitungen mitHowever, the disadvantage of these clamping tables is that the individual suction blocks are connected to the
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.must be connected to the vacuum supply. However, these hose lines have a disruptive effect when machining the workpiece, as they lie next to the vacuum blocks on the clamping table and are covered by machining waste. In addition, these hose lines can be damaged very easily.
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.The invention is therefore based on the object of eliminating the disadvantages described above and/or providing a vacuum clamping system which is relatively simple in design and allows for more flexible handling.
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.This object is achieved according to the invention in that a pressure control valve connected to the top of the vacuum block is connected to the space provided on the underside of the vacuum block, which opens into a clamping space which is delimited by a second seal.
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 erfindungsgemäßeIn the vacuum clamping system according to the invention, the space for clamping the suction block to the clamping base, for example a clamping beam, a clamping table or the like, is connected via a pressure control valve to the clamping space over which the workpiece is clamped. The workpiece is therefore clamped via the space which is used to clamp the suction block. This inventive
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.The solution has the significant advantage that only a single vacuum circuit is required to clamp the vacuum block and the workpiece. This also makes the construction of the support base, for example a clamping beam, much simpler than with systems with two vacuum circuits. Despite using only one vacuum circuit, the workpiece and the vacuum block can be clamped independently of each other. The workpiece can therefore be released, while the vacuum block remains clamped. No hose lines are required. The vacuum block can be used on beams and tables.
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 bestimmtenSince only a single vacuum circuit is required, only one shut-off valve is required for the suction openings of the support base, so that the number of shut-off valves is halved compared to known designs. In addition, the block suction cup does not have to be placed on the support base in a specific orientation with the vacuum clamping system according to the invention. In the state of the art, the block suction cup must always be placed in such a way that one suction opening communicates with the space for suction of the block suction cup and the other suction opening communicates with the connecting line to the clamping space. If the block suction cup is placed rotated, if at all possible, this can lead to malfunctions. However, since the block suction cup can only be placed in a specific
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.Position or setup, the application possibilities of the known clamping systems are limited. In the clamping system according to the invention, both the block suction cup and the workpiece are clamped with a single suction opening in the support base. The block suction cup can therefore also take up any desired position on the support base, provided that the space for clamping the block suction cup communicates with a suction opening in the support base.
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.In an embodiment according to the invention, it is provided that the pressure control valve opens from a certain negative pressure on the one hand, and on the other hand connects the clamping space provided on the top of the vacuum block with the space on the underside. According to the invention, the single-circuit system is operated with two different pressures. One negative pressure is used to clamp the vacuum block and the second negative pressure, which is greater than the first negative pressure, is used to clamp the workpiece (and thus also to clamp the vacuum block), whereby the pressure control valve is controlled via the second negative pressure so that it opens and creates the connection between the clamping space and the space for clamping the vacuum block. To clamp the workpiece, the negative pressure in the system only needs to be increased. According to the invention, the pressure control valve is therefore operated by negative pressure.
Es sind jedoch andere Ausführungsformen denkbar, bei denen das Drucksteuerventil von einem Tastventil gebildet wird, so dass bereits eim Aufsetzen des Werkstücks auf den Blocksauger dieses vom Werkstück geöffnet wird und den Spannraum evakuiert, so dass das Werkstück festgespannt wird.However, other embodiments are conceivable in which the pressure control valve is formed by a touch valve, so that as soon as the workpiece is placed on the vacuum block, the latter is opened by the workpiece and the clamping space is evacuated so that the workpiece is clamped firmly.
Zum Lösen des Werkstücks muss der Druck im oberen Spannraum abgebaut werden.To release the workpiece, the pressure in the upper clamping area must be released.
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.In a variant according to the invention, the pressure control valve is spring-loaded in the closing direction. This spring can be used to set the required negative pressure to open the pressure control valve to a desired value. The clamping pressure with which the workpiece is clamped can be adjusted by changing the spring pressure and thus changing the level of pressure at which the pressure control valve is opened. In this way, even relatively sensitive workpieces can be clamped. Moreover, such pressure control valves, which are closed by a spring, are relatively simple in design and inexpensive to manufacture.
Mit Vorteil überragt das Drucksteuerventil in seiner Schließlage die Auflagefläche an der Oberseite desIn its closed position, the pressure control valve advantageously projects beyond the support surface on the top of the
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.Block suction cup. This part of the pressure control valve that protrudes above the top of the block suction cup has the function of an ejector and lifts the workpiece from the surface of the block suction cup after clamping. In the process, any small negative pressures that may still be present in the clamping area are reduced. In addition, the part of the pressure control valve that protrudes above the top of the block suction cup can be provided with a sliding coating on its top, for example a Teflon coating or the like, so that the workpiece can be moved relatively easily into the desired position on this sliding coating.
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 BlocksaugersIt is advantageous if the seal of the vacuum block that surrounds the shut-off valve is wider than the cross-section of the flow opening of the shut-off valve. This prevents leaks caused by shut-off valves that are only partially covered by the vacuum block, which could lead to malfunctions, i.e. inadequate suction of the vacuum block. If the vacuum block is placed on the support base in such a way that the seal rests on a shut-off valve, this is completely closed. If this shut-off valve is nevertheless operated, i.e. opened, then the seal prevents flow through. If the shut-off valve is located inside the space and is partially covered by the seal, then the space for clamping the vacuum block is
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.still reliably supplied with negative pressure. However, if the shut-off valve partially protrudes into the open and is partially covered by the seal, then the shut-off valve is not switched. Due to the wide seal, however, the space for clamping the vacuum block is not connected to the outside, i.e. to the environment, via the shut-off valve.
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 Auflagebasrs 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.In a further development, the distance between two shut-off valves in the support base is at most as large as the distance between two opposite seals of the vacuum block that enclose the shut-off valves. This ensures that when the vacuum block is placed on the support base, the space enclosed by the seal on the underside of the vacuum block is always seated on a shut-off valve, so that this space can be supplied with negative pressure.
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 RichtungIn a preferred embodiment, the underside of the suction block in the closed space has a ferromagnetic element and the shut-off valve is provided with a magnetic valve body, or vice versa. In this way, the shut-off valves located under the ferromagnetic element are opened by simply placing the suction block on the support base, as the valve bodies move in the direction of
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 geöffent 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.be lifted onto the suction block. The ferromagnetic element is positioned within the space enclosed by the seal in such a way that all the shut-off valves located within this space are opened. The opening force is limited so that the shut-off valves located below the seal and closed by it, i.e. those covered by the seal, are just barely opened or are just no longer opened.
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 gewisserOne variant provides that the pressure control valve has a piston with an axial, upwardly projecting attachment, so that the attachment is surrounded by a seal and that the attachment has a bypass that bypasses the seal when the piston is in a middle position between the closed position and the open position of the pressure control valve. This bypass allows ventilation of the clamping chamber when the piston is in its middle position. If the piston is in its open position, the clamping chamber is completely separated from the environment. It can therefore be supplied with negative pressure so that the workpiece can be clamped. If the workpiece is to be released from the vacuum block, the negative pressure is reduced until the pressure control valve closes. The piston usually first takes a middle position, with a certain amount of space remaining in the clamping chamber.
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.There is a negative pressure. This negative pressure is reduced by connecting the clamping chamber to the environment via the bypass. In this way, after the pressure control valve is closed, the clamping chambers of all vacuum blocks are ventilated so that the workpiece can be lifted off without any problem.
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 Obeflachen usw. nicht jeweils ein spezieller Blocksauger bereitgestellt werden muss, sondern lediglich der Blocksauger mit einem speziellen Aufsatz versehen werden muss.According to a preferred embodiment, the vacuum block is modular and has interchangeable upper parts for different workpiece sizes. This has the significant advantage that for certain workpieces, e.g. very narrow workpieces, workpieces with surfaces that are difficult to suction onto, etc., a special vacuum block does not have to be provided, but rather the vacuum block only has to be provided with a special attachment.
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 BlocksaugernDue to this inventive design of the vacuum clamping system, the support base can be a clamping beam or a clamping table, whereby the clamping table can be constructed from several clamping modules that can be coupled together. Due to the inventive design, the block suction cup can be placed at any position on the clamping table without the block suction cup needing to be precisely aligned. Using a suitable machine program, the required number of block suction cups can be determined, for example.
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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.calculated and the optimal positions of the suction blocks on the clamping table for clamping the workpiece can be determined. These positions can be indicated on the clamping table using a laser beam, for example, so that the suction blocks can be positioned there. In this way, the workpieces can be held optimally on the one hand and supported optimally on the other, so that vibrations when machining the workpieces are largely avoided.
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:Further advantages, features and details of the invention emerge from the subclaims and the following description, in which a particularly preferred embodiment is described in detail with reference to the drawing. The features shown in the drawing and mentioned in the description and in the claims can each be essential to the invention individually or in any combination. In the drawing:
Figur 1 einen Längsschnitt durch einen Blocksauger sowie die Auflagebasis gemäß der Erfindung;Figure 1 shows a longitudinal section through a block suction cup and the support base according to the invention;
Figur 2 eine Ansicht auf die Unterseite des Blocksaugers;Figure 2 is a view of the underside of the vacuum block;
Figur 3 einen Längsschnitt durch den auf die Auflagebasis aufgesetzten Blocksauger mit aufgelegtem jedoch noch nicht gespanntem Werkstück;Figure 3 shows a longitudinal section through the suction block placed on the support base with the workpiece placed on it but not yet clamped;
Figur 4 eine Ansicht gemäß Figur 3 mit gespanntem Werkstück; undFigure 4 is a view according to Figure 3 with clamped workpiece; and
Figur 5 eine Draufsicht auf eine als Spanntisch ausgebildete Auflagebasis.Figure 5 is a plan view of a support base designed as a clamping table.
In der Figur 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 Figur 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 7Figure 1 shows the upper part of a support base, designated as a whole by 1, in which a shut-off valve 2 is arranged. A flow channel 3 is opened or closed via this shut-off valve 2, which is in its closed position in Figure 1. Above the shut-off valve 2 there is a block suction device, designated as a whole by 4, via which a workpiece 5, for example a chipboard or the like, can be sucked in and held. The block suction device 4 has a circumferential seal 7 on its underside 6, which defines a space 8. Within this space 8, a plate 9 made of ferromagnetic material, for example a steel plate, is screwed to the underside 6. This plate 9 has a central opening 10, which is aligned with a flow channel 11. A sieve 12 is located immediately behind the opening 10. The seal 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.and the plate 9 are located on a lower part 13 of the vacuum block 4. An upper part 14 is screwed onto this lower part 13, on the upper side 15 of which the workpiece 5 is placed.
Das Oberteil 14 ist abschnittsweise zylindrisch ausgebildet, in welchem ein Drucksteuerventil 4 9 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 KolbenThe upper part 14 is cylindrical in sections, in which a pressure control valve 4 9 is arranged, in which a piston 16 is guided axially, which has an axial extension 17 that projects beyond the top 15 of the block suction device 4. On the underside, the piston
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 Figur 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 Fortsatz16 is provided with a spring holder 18, into which a helical compression spring 19 engages, which is supported on a support part 20 and pushes the piston 16 into its closed position shown in Figure 1. Coaxial to the helical compression spring 19, the support part 20 is provided with a finger 21, which projects beyond the helical compression spring 19. Coaxial to the finger 21 is located in the extension
17 ein Ventiltrichter 22, in welchem eine Ventilkugel 23 lagert. Der Strömungskanal 11 ist über eine Axialbohrung 24 des Stützzteils 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 1617 a valve funnel 22 in which a valve ball 23 is mounted. The flow channel 11 is connected to the upper side 15 via an axial bore 24 of the support part 20 and an axial bore 25 of the finger 21, which opens out essentially radially on the upper side, an axial bore 26 of the piston 16, the valve funnel 22 and an axial bore 27 of the extension 17. This upper side 15 has a circumferential seal 28, so that a clamping space 29 is defined within this seal 28. The piston 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.is guided in a fluid-tight manner in the upper part 14 of the suction block 4 via a radial seal 30. The same applies to the extension 14, which is shown via a radial seal 31.
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.The free end of the extension 17 is provided with a cap 32 consisting of a sliding coating, for example Teflon or the like, on which the workpiece 5 can easily slide. Below the cap 32 there is again a sieve 33.
Die Figur 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.Figure 2 shows the underside 6 of the lower part 13 of the vacuum block and in particular the plate 9, which is attached to the lower part 13 by means of four screws 34. The central opening 10 is located in the middle. The seal 7, which has a certain width B, runs around the plate 9.
In der Darstellung der Figur 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 3 5 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 dieIn the illustration in Figure 3, the vacuum block is on the support base 1 and the workpiece 5 is placed on the vacuum block 4. The valve body 35 of the shut-off valve 2, which is provided in the flow channel 3, is moved in the direction of the plate 9, since a magnet 36 is inserted in the valve head 35. This shut-off valve 2 takes its open position. If a negative pressure is now applied to the flow channel 3, then the pressure in the space 8 and via the
Öffnung 10, den Strömungskanal 11, die Axialbohrung 24, die Axialbohrung 25, Axialbohrung 26 sowie der Zwischenraum unterhalb des Kolbens 16 die Luft abgesaugt. Auf diese Weise wird der Blocksauger 4 auf der Anlagebasis 1 angesaugt und gespannt.The air is sucked out of the opening 10, the flow channel 11, the axial bore 24, the axial bore 25, the axial bore 26 and the space beneath the piston 16. In this way, the block suction cup 4 is sucked onto the system base 1 and clamped.
Außerdem wird der Kolben 16 angesaugt und nach unten in eine Mittelstellung verschoben. Diese Mittelstellung, die in der Figur 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 Figur 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.In addition, the piston 16 is sucked in and moved downwards into a central position. The piston 16 has reached this central position, which is shown in Figure 3, when the forces acting from the negative pressure on the underside of the piston 13 are in balance with the spring force of the helical compression spring 19, which is directed upwards. It is also clearly visible from Figure 3 that the piston 16 has indeed come closer to the support part 20 and the free end of the finger 21 is therefore closer to the valve ball 23 than when the piston 16 is at rest. However, the free end of the finger 21 does not yet touch the valve ball 23, so that it continues to sit sealingly in the valve funnel 22. As already mentioned, the negative pressure and the spring force of the helical compression spring 19 are coordinated in such a way that the piston 16 assumes this central position. In addition, the negative pressure is so high that the suction block 4 is securely clamped to the support base 1.
Wird der Unterdruck erhöht, dann wird der Kolben 16 vollständig an das Stützteil 20 herangezogen, was in Figur 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 2 9 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.If the negative pressure is increased, the piston 16 is pulled completely towards the support part 20, which is shown in Figure 4. The free end of the finger 21 penetrates the valve funnel 22 from below and lifts the valve ball 23 out of its valve seat. The connection to the axial bore 27 and to the clamping chamber 2 9 is now established, so that the air can be sucked out of these areas and the workpiece 5 can be clamped to the suction block 4. The increase in the negative pressure must therefore be so great that the piston 16 is pulled so far towards the piece part 20 that the force of the helical compression spring 19 is overcome and the valve ball 23 is lifted out.
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 Figur 3 dargestellt ist, einnimmt. Da aber nun der Spannraum 2 9 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 3 9 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 MVertiefungen oder dergleichen gebildet.If the workpiece 5 is to be released from the suction block 4, the negative pressure is reduced until the piston 16 returns to its central position, which is shown in Figure 3. However, since the clamping space 2 9 is still subjected to negative pressure, it must be ventilated in order to lift the workpiece 5 from the suction block 4. This is done by a bypass 38 that bypasses the sealing lip of the seal 31, which is connected on the one hand via the gap 3 9 between the extension 17 and the upper part 14, and on the other hand via an annular space 40 to a ventilation channel 41 leading to the outside. The bypass 38 is not designed as an annular groove, but is formed by M recesses or the like.
Die Figur 5 zeigt einen Spanntisch 42 als Ausführungsform der Auflagebasis 1. Dieser Spanntisch 42 wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel von drei Modulen 43 bis 4 aufgebaut, die mit ihren Längsseiten aneinandergesteckt werden können. Die Module sind mit in Längsrichtung verlaufenden Strömungskanälen 4 6 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 4 6 mit Unterdruck versorgt werden können. Auf diese Weise können Spanntische 42 mit nahezu beliebiger Größe aufgebaut werden.Figure 5 shows a clamping table 42 as an embodiment of the support base 1. In the present embodiment, this clamping table 42 is constructed from three modules 43 to 4, which can be plugged together with their long sides. The modules are provided with longitudinal flow channels 46 into which the flow channels 3 open. The end faces 47 of the modules 43 to 45 are connected to a collecting module 48, via which all flow channels 46 can be centrally supplied with negative pressure. In this way, clamping tables 42 of almost any size can be constructed.
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 (Figur 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.It should also be mentioned that the flow channels 3 have a width b. In addition, the largest distance a between two adjacent shut-off valves 2 is smaller than the smallest distance A between opposing seals 7 on the underside of the vacuum block 4 (Figure 2). This ensures that when a vacuum block 4 is placed on a clamping table 42, the space 8 is always above a shut-off valve 2 so that it can always be supplied with negative pressure. A flow valve, which can also have a bypass, for example, can also be used as the shut-off valve 2.
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29723509U DE29723509U1 (en) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | Vacuum clamping system |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19746497A DE19746497C2 (en) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | Vacuum clamping system |
| DE29723509U DE29723509U1 (en) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | Vacuum clamping system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE29723509U1 true DE29723509U1 (en) | 1999-01-14 |
Family
ID=26040986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE29723509U Expired - Lifetime DE29723509U1 (en) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | Vacuum clamping system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102019107477A1 (en) * | 2019-03-22 | 2020-09-24 | Homag Gmbh | Console, clamping device and vacuum clamping device |
| CN115179211A (en) * | 2022-07-11 | 2022-10-14 | 深圳市联宏五金制品有限公司 | Jig device for machining mobile phone shell and control method of jig device |
-
1997
- 1997-10-22 DE DE29723509U patent/DE29723509U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
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| DE102019107477A1 (en) * | 2019-03-22 | 2020-09-24 | Homag Gmbh | Console, clamping device and vacuum clamping device |
| DE102019107477B4 (en) * | 2019-03-22 | 2021-03-04 | Homag Gmbh | Console, clamping device and vacuum clamping device |
| CN115179211A (en) * | 2022-07-11 | 2022-10-14 | 深圳市联宏五金制品有限公司 | Jig device for machining mobile phone shell and control method of jig device |
| CN115179211B (en) * | 2022-07-11 | 2023-12-22 | 深圳市联宏五金制品有限公司 | Jig device for processing mobile phone shell and control method thereof |
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