DE4000099C2 - Vorrichtung zum Aufspannen von Werkstücken mittels Unterdruck - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufspannen von Werkstücken mittels Unterdruck, mit einer Spannplatte, die mit einer Vielzahl von durchgehenden Ansaugausnehmungen versehen ist, welche an der Unterseite der Spannplatte mit einem Unter­ druckerzeuger verbindbar sind, wobei jeder Ansaugausnehmung ein durch Federkraft in Offenstellung gehaltenes Dichtelement derart zugeordnet ist, daß die Dichtelemente der unterhalb des aufzu­ spannenden Werkstücks gelegenen Ansaugausnehmungen bei Atmosphä­ rendruck und bei Unterdruck in der Offenstellung sind, während die Dichtelemente der übrigen Ansaugausnehmungen bei Atmosphä­ rendruck in Offenstellung und bei Unterdruck in Schließstellung sind.

Eine derartige Vorrichtung ist durch die DE 35 27 937 A1 bekanntgeworden. Sie dient bevorzugterweise zum Festhalten von Filmen, Folien und dergleichen Platten. Als Dichtelemente finden Plättchen Verwendung, welche in unbelastetem Zustand bzw. bei Atmosphärendruck aufgrund eigener Federelastizität eine gekrümm­ te Form aufweisen. Aus diesem Grunde verschließen sie ihre An­ saugbohrung nicht, auch wenn sie diese übergreifen. Bei Unter­ druck werden sie allerdings unter Überwindung ihrer Federelasti­ zität an die Ansaugbohrung angesaugt, wodurch sie dann an letzterer flach anliegen. Die Anlagefläche ist jedoch beab­ sichtigterweise rauh, weswegen sie selbst vom flach anliegenden Plättchen nicht dicht verschlossen werden kann. Es tritt viel­ mehr eine gewisse Leckage auf, weswegen letztendlich die vom Werkstück übergriffenen Ansaugbohrungen offen bleiben. Hierdurch ist dann das Ansaugen des Werkstücks gewährleistet.

Die vom Werkstück nicht übergriffenen Ansaugbohrungen werden durch das flachgezogene Plättchen zwar verschlossen, jedoch wegen der Rauhigkeit ebenfalls nicht luftdicht, d. h. an diesen Ansaugbohrungen findet ebenfalls eine Leckage statt. Infolgedes­ sen muß dieser Verlust an Unterdruck durch entsprechendes Be­ treiben der Vakuumeinrichtung ständig ausgeglichen werden. Dies stellt zweifellos einen Nachteil dieser Vorrichtung dar.

Beispielsweise durch die DD-PS 39 397 ist es bekanntgeworden, anstelle eines Federplättchens mit eingeprägter Federkraft ein starres, mit einer Belastungsfeder zu verwenden. Diese Vorrich­ tung arbeitet jedoch in anderer Weise als die gattungsgemäße.

Es liegt somit die Aufgabe vor, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so weiter zu bilden, daß der ständige Betrieb des Unterdruckerzeugers vermieden werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 gemäß dem kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs ausgebildet ist.

Die Oberflächenrauhigkeit kann auch bei dieser Vorrichtung bei üblicher Bearbeitung nicht vermieden werden, jedoch wirkt sie sich deshalb nicht aus, weil nunmehr zwischen die Oberseite des Dichtelements bzw. seines Dichtkopfes und die Anlagefläche der Spannplatte jeweils ein Dichtring geschaltet ist, welcher eine hundertprozentige Abdichtung gewährleistet. Somit kann über alle nicht übergriffenen Ansaugausnehmungen keine Luft in den Raum zwischen Spannplatte und Grundplatte eindringen, weswegen ein einmaliges Evakuieren dieses Raumes ausreicht. Forderungsgemäß ist damit ein ständiger Betrieb der den Unterdruck erzeugenden Einrichtung nach dem Festsaugen des Werkstücks entbehrlich und in Konsequenz davon kann man diesbezüglich eine leistungsmäßig kleinere Einrichtung verwenden.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß sich die Ansaug­ bohrungen jeweils am Boden einer zylindrischen Ausnehmung der Spannplatte befinden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläu­ tert. Die Zeichnung zeigt dieses Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung in schematischer, teilweise geschnittener und abgebrochener Seitenansicht.

Die Vorrichtung 30 dient zum Aufspannen von Werkstücken 31 un­ terschiedlichster Form- bzw. Grundflächen auf einer Aufspann­ fläche 32 mittels Unterdruck. Dabei ist es auch möglich, zwei oder mehr Werkstücke gleichzeitig mittels einer Vorrichtung aufzuspannen.

Beim Ausführungsbeispiel sind in einer Spannplatte 33 der Vor­ richtung 30 Ansaugbohrungen 34 in beliebiger Anzahl und Anord­ nung vorgesehen. Sie sind gegenüber der Spannfläche 32 der Spannplatte 33 am Boden 35 einer beispielsweise zylindrischen Ausnehmung 37 also gegenüber der Spannfläche 32 vertieft ange­ ordnet.

In jeder Ausnehmung 37 ist ein tellerförmiger Dichtkopf 42 eines Dichtelementes 41 angeordnet, dessen Schaft 43 die Ansaugbohrung 34 durchdringt und in den Raum 40 zwischen Spannplatte 33 und Grundplatte 36 ragt, der nicht unterteilt, jedoch über eine Anschlußbohrung 39 mit einem nicht dargestellten Unter­ druckerzeuger verbunden ist.

Um den Schaft 43 des Dichtelements 41 ist eine Feder 44 ange­ ordnet, die sich einenends, indem sie die Ansaugbohrung 34 durchdringt, an der Unterseite des Dichtkopfes 42 und andernends an der Bodenfläche 45 der Grundplatte 36 abstützt. An der Unter­ seite des Dichtkopfes 42 des Dichtelements 41 ist ferner ein Dichtring 48 vorgesehen, der die Druckfeder 44 umgibt, dessen Durchmesser jedoch größer ist als derjenige der Ansaugbohrung 34.

Im Ruhezustand kann der Dichtkopf 42 des Dichtelements 41 mit seiner Außenfläche die Spannfläche 32 der Spannplatte 33 ent­ weder überragen oder auch nicht. Wird ein Werkstück 31 auf die Spannfläche 32 der Spannplatte 33 gelegt, so wird eine bestimmte Anzahl der Ausnehmungen 37 mit den darin angeordneten Dichtele­ menten 41 und damit der Ansaugbohrungen 34 abgedeckt. Wird nun die Vorrichtung 30 mit Hilfe des Unterdruckerzeugers mit Unter­ druck beaufschlagt, so werden diejenigen Dichtelemente 41, die nicht vom Werkstück 31 abgedeckt sind, unter der Wirkung des Unterdrucks und entgegen der Wirkung der Druckfeder 44 zum Boden 35 und damit zur Ansaugbohrung 34 hin angezogen, so daß die betreffenden Ansaugbohrungen 34 von den Dichtelementen 41 abge­ dichtet werden. Der Unterdruck baut sich über die anderen An­ saugbohrungen 34, die vom Werkstück 31 abgedeckt sind, an der Unterseite des Werkstücks 31 auf, so daß dieses an der Spann­ platte 33 aufgespannt wird. Der Unterdruck wirkt dabei nicht auf die im geschlossenen Unterdruckraum 37 angeordneten Dichtelemen­ te 41, die vom Werkstück 31 abgedeckt sind.

Wird der Raum 40 zwischen Spannplatte 33 und Grundplatte 36 entlüftet, so gelangen diejenigen Dichtelemente 41, die nicht vom Werkstück 31 abgedeckt sind, unter der Wirkung der Druckfe­ dern 44 zurück in ihre Ausgangs- bzw. Ruhelage und das Werkstück 31 kann wieder abgenommen werden. Es ist möglich, die Druckfe­ dern durch pneumatische oder hydraulische Federmittel zu er­ setzen, und es ist je nach Größe der Spannplatte 33 und der ver­ wendeten Werkstücke 31 möglich, in einem Arbeitsgang mehrere Werkstücke aufzuspannen.

Claims (2)

1. Vorrichtung zum Aufspannen von Werkstücken mittels Unterdruck, mit einer Spannplatte, die mit einer Vielzahl von durchgehenden Ansaugausnehmungen versehen ist, welche an der Unterseite der Spannplatte mit einem Unterdruck­ erzeuger verbindbar sind, wobei jeder Ansaugausnehmung ein durch Federkraft in Offenstellung gehaltenes Dicht­ element derart zugeordnet ist, daß die Dichtelemente der unterhalb des aufzuspannenden Werkstücks gelegenen An­ saugausnehmungen bei Atmosphärendruck und bei Unterdruck in der Offenstellung sind, während die Dichtelemente der übrigen Ansaugausnehmungen bei Atmosphärendruck in Offen­ stellung und bei Unterdruck in Schließstellung sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtelemente (41) einen die gegenüber der Spannfläche (32) der Spannplatte (33) vertieft angeordnete Ansaugbohrung (34) durchsetzenden Schaft (43) und einen in einer Ausnehmung (37) der Spann­ platte (33) befindlichen tellerförmigen Dichtkopf (42) aufweisen, wobei der Schaft (43) in den Raum (40) zwi­ schen Spannplatte (33) und Grundplatte (36) dringt und sich an der Unterseite des Dichtkopfs (42) einerseits sowie an der Bodenfläche (45) der Grundplatte (36) andererseits eine Druckfeder (44) abstützt, welche die Ansaugbohrung (34) durchdringt, und daß an der Unterseite des Dichtkopfs (42) des Dichtelements (41) ein Dichtring (48) vorgesehen ist, der die Druckfeder (44) umgibt und dessen Durchmesser größer ist als derjenige der Ansaug­ bohrung (34).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ansaugbohrungen (34) jeweils am Boden (35) einer zylindrischen Ausnehmung (37) der Spannplatte (33) befin­ den.