-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vakuumspannvorrichtung zum Aufspannen von Werkstücken mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.
-
Es ist bekannt, dass für eine Materialbearbeitung von Werkstücken oder auch zum Zwecke der Vermessung von Prototypen oder Werkstücken im Rahmen der Qualitätskontrolle solche Werkstücke in eine feste und definierte Aufspannung gebracht werden müssen. Neben verschiedenen anderen Aufspannverfahren und -vorrichtungen sind solche bekannt, die Werkstücke mit gezielt auf deren Oberfläche aufgebrachtem Unterdruck in Position halten, sogenannte Vakuumspannvorrichtungen. Diese Vakuumspannvorrichtungen weisen typischerweise eine Grundplatte oder einen Spanntisch auf und in der Grundplatte angeordnete Unterdruckkanäle oder -leitungen. Diese Kanäle oder Leitungen sind mit Ansaugöffnungen verbunden, die eine Spannoberfläche, auf der das aufzuspannende Werkstück ruht bzw. der das auszuspannende Werkstück zugewandt ist, durchbrechen. Diese Unterdruckleitungen bzw. Unterdruckkanäle sind über einen Sauganschluss mit einer Unterdruckvorrichtung verbindbar, z. B. einer Vakuum- bzw. Unterdruckpumpe oder aber auch einem Vakuumspeicher oder dgl. Wird nun ein Werkstück auf die Spannoberfläche aufgelegt und ein Unterdruck an den Sauganschluss angelegt, so führt der Saugeffekt und der in den Ansaugöffnungen anliegende Unterdruck bzw. der relativ dazu bestehende Überdruck der Atmosphäre zur Ausbildung einer Haltekraft, mit der das Werkstück auf der Spannoberfläche gehalten wird. Nun kann es beispielsweise bearbeitet werden, z. B. spanabhebend durch Fräsen, Bohren, Schleifen, Polieren oder dgl. Auch ist in einer solchen aufgespannten Form ein genaues Vermessen des Werkstückes möglich, beispielsweise durch Abtasten mit einem Lasermessgerät oder dgl.
-
-
Während mit den vorbekannten Vakuumspannvorrichtungen solche Werkstücke, die eine plane und im Wesentlichen glatte Auflagefläche aufweisen, mit der sie auf der Spannoberfläche der Grundplatte aufliegen zuverlässig aufgespannt werden können, ist ein sicheres und reproduzierbares Aufspannen von Werkstücken mit komplizierter geformten, also insbesondere nicht planen Auflageflächen, deutlich schwieriger zu bewerkstelligen, konnte auf bisher bekannten Vakuumspannvorrichtungen mit planen Grundplatten nicht vorgenommen werden. Hier wurde in der Vergangenheit häufig mit speziell angefertigten Vakuumspannvorrichtungen gearbeitet, die eine Grundplatte mit einer entsprechend einem negativ zu der positiven Struktur der aufzuspannenden Werkstücke geformten Spannoberfläche aufweisen. Derartige Vakuumspannvorrichtungen können zwar die aufzuspannenden Werkstücke der bestimmten Form sicher und zuverlässig aufspannen, sind jedoch auch auf den Gebrauch mit genau diesen Werkstücken beschränkt. Sobald Werkstücke mit anderer Form aufzuspannen sind, können solche Vakuumspannvorrichtungen nicht mehr verwendet werden. Bei einem Auslaufen der entsprechenden Werkstücke, z. B. bei einer Designmodernisierung des Gegenstandes, der entsprechende Werkstücke beinhaltet, waren solche Vakuumspannvorrichtungen nicht mehr verwendbar, fielen letztlich der Entsorgung anheim. Zudem mussten für verschiedenste komplexer geformte Werkstücke eine Vielzahl von entsprechend gebildeten Vakuumspannvorrichtungen beschafft und bevorratet werden mit den Folgen hoher Anschaffungs- und Materialkosten.
-
Hier setzt die Erfindung mit ihrer Aufgabe an, die es sich zum Ziel gesetzt hat, eine bekannte Vakuumspannvorrichtung dahingehend zu verbessern, dass sie auch für das Aufspannen von Werkstücken mit von einer planen und ebenen Form abweichenden Anlageflächen eingerichtet ist und dabei flexibel verwendet werden kann mit einer Vielzahl von Werkstücken.
-
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vakuumspannvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Weiterbildungen einer solchen Vakuumspannvorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 13 angegeben.
-
Die erfindungsgemäße Vakuumspannvorrichtung zum Aufspannen von Werkstücken weist zunächst eine Grundplatte mit einer Spannoberfläche auf. An der Grundplatte ist ein Sauganschluss angeordnet, der mit einer Unterdruckvorrichtung, z. B. einer Vakuumpumpe oder einem Unterdruckspeicher, verbunden werden kann. Die Vakuumspannvorrichtung hat ferner zumindest eine mit dem Sauganschluss verbundene Verteilerleitung zum Verteilen eines anliegenden Unterdruckes. Zudem ist eine Vielzahl von mit der Verteilerleitung verbundenen Ansaugöffnungen in der Spannoberfläche gebildet. Insoweit stimmen die Merkmale der erfindungsgemäßen Vakuumspannvorrichtung mit solchen überein, die aus dem Stand der Technik bekannt sind. Das Besondere der erfindungsgemäßen Vakuumspannvorrichtung besteht nun darin, dass sie wenigstens ein Anlagemittel aufweist. Dieses Anlagemittel verfügt über eine Auflagekontur, die bei aufgespanntem Werkstück der Auflage desselben und dem Stützen dieses Werkstückes an einem Auflagepunkt oder in einem Auflagebereich dient. Das Anlagemittel ist dabei zumindest hinsichtlich eines lotrechten Abstandes der Auflagekontur zu der Spannoberfläche einstellbar. Die erfindungsgemäße Vakuumspannvorrichtung weist ferner erfindungsgemäß eine auf der Spannoberfläche aufliegende, die Auflagekontur bzw. die Auflagekonturen des oder der Anlagemittel nicht überdeckende Auflage auf, die aus einem in einer Richtung quer zu der Spannoberfläche elastisch verformbaren Material gebildet ist. Diese Auflage weist durch sie hindurch geführte Ansaugkanäle auf, die in ihren Positionen mit den Positionen der von der Auflage überdeckten Ansaugöffnungen korrespondieren und in die die von der Auflage überdeckten Ansaugöffnungen münden.
-
Mit dem oder den Anlagemittel(n) können durch entsprechende Justage des lotrechten Abstandes der Auflagekontur bzw. der Auflagekonturen ein oder mehrere Abstützpunkte bzw. Abstützbereiche eingestellt werden, an denen ein aufzuspannendes Werkstück festgehalten und abgestützt werden soll. Dadurch, dass das oder die Anlagemittel mit ihren Auflagekonturen hinsichtlich des Abstandes zur Spanoberfläche wählbar eingestellt werden können, können die entsprechenden Auflagekonturen so positioniert werden, dass sie an einer komplex geformten Oberfläche eines aufzuspannenden Werkstückes an den gewählten Auflagebereichen anliegen, dieses auch dann in einer Auflageposition definiert abstützen, wenn es eben nicht mit einer planen Fläche unmittelbar auf der Grundplatte aufliegt. Die Auflage dient nun unterschiedlichen Zwecken:
Zunächst einmal wird der durch die Ansaugöffnungen aufgebrachte Unterdruck durch die Ansaugkanäle weitergeführt bis in Richtung eines auf der Auflage aufliegenden Werkstückes. Durch die elastische Verformbarkeit der Auflage passt sich diese, wenn das Werkstück durch den anliegenden Unterdruck angesaugt und gegen die Auflagekontur die Auflagekonturen des oder der Anlagemittel gezogen wird, der entsprechenden Kontur der der Spannoberfläche zugewandten Werkstückoberfläche an. Dabei bildet das elastisch verformbare Material auch eine Abdichtung des Unterdruckes, so dass dieser durch die Ansaugkanäle in Richtung der Oberfläche des Werkstückes wirkt, ohne dass seitlich nachströmende Luft den Unterdruck und damit die Ansaug- und Spannwirkung aufhebt.
-
Dadurch, dass die Auflage die Auflagekontur des Anlagemittels bzw. die Auflagekonturen der Anlagemittel nicht überdeckt, ist gewährleistet, dass definiert durch die Auflagepunkte bzw. Auflagebereiche der Werkstückoberfläche auf der oder den hinsichtlich des Abstandes zu der Grundplatte voreingestellten Auflagekontur(en) exakt positioniert und in definierter Position aufgespannt wird.
-
Mit der erfindungsgemäßen Vakuumspannvorrichtung kann mithin ein mit komplexerer und von einen planen und ebenen Form abweichender Oberfläche versehenes Werkstück zuverlässig und positionsgetreu aufgespannt werden. Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Vakuumspannvorrichtung auch flexibel im Hinblick auf das mögliche Aufspannen ganz unterschiedlicher Werkstücke. Es müssen diesbezüglich lediglich das bzw. die Anlagemittel neu justiert und an die der Spannoberfläche der Grundplatte zuzuwendende Oberfläche des Werkstückes angepasst werden. Die weitere Formanpassung wird durch die flexible Auflage bewerkstelligt, die beim Einspannen des Werkstückes durch Aufbringen von Unterdruck durch die Ansaugöffnungen und die Ansaugkanäle elastisch ausweicht und in Richtung der Spannoberfläche bzw. in einer anderen quer zur Spannoberfläche liegenden Richtung komprimiert wird. Gegebenenfalls kann es erforderlich sein, die Auflage zu tauschen und eine in Richtung lotrecht zu der Spannoberfläche dickere bzw. dünnere Auflage zu verwenden, je nach dem wie die Oberflächenkontur des aufzuspannenden Werkstückes beschaffen ist. Zu diesem Zweck ist bei der erfindungsgemäßen Vakuumspannvorrichtung die Auflage insbesondere auf der Spannoberfläche nur aufgelegt, ohne mit dieser fest verbunden zu sein. Eine Verbindung kann vorgenommen werden, ist dann jedoch mit besonderem Vorteil und besonders bevorzugt lösbar gestaltet. Da die Auflage insbesondere bei einer weiterführenden Bearbeitung des Werkstückes, z. B. durch Span abhebendes Bearbeiten, hohen Beanspruchungen ausgesetzt ist und einem Verschleiß unterliegt, wird diese als Verschleißteil gesehen und in der Regel in Intervallen zu ersetzen sein. Die Grundplatte hingegen ist deutlich robuster und länger haltbar. Insbesondere kann die Grundplatte aus einem robusten Material, wie beispielsweise einem Metall, z. B. Aluminium, gefertigt sein. Aber auch Grundplatten aus Kunststoff, z. B. Gussharz, können hier zur Anwendung kommen.
-
Die auf der Spannoberfläche aufliegende bzw. auf dieser für den Einsatz der erfindungsgemäßen Vakuumspannvorrichtung aufzulegende Auflage kann mit Vorteil mattenförmig gebildet sein. So ist es in der Regel nicht erforderlich, dass diese Auflage eine bestimmte bereits vorkonturierte Oberfläche aufweist. Vielmehr wird in der Vielzahl der Fälle eine Auflage, insbesondere mattenförmige Auflage, genügen, die eine dem Werkstück zugewandte Oberfläche aufweist, die im Wesentlichen parallel zur planen und ebenen Spannoberfläche der Grundplatte verläuft. Für bestimmte Anwendungen und Werkstücke mit besonders stark konturierten, in der Aufspannung der Grundplatte zugewandten Oberflächen kann es aber auch vorgesehen sein, dass spezifische Auflagen gebildet sind mit einer in der Auflage bereits ausgebildeten Vorkonturierung entsprechend der Werkstückkontur. Zwar wird so auch wieder ein abhängig von dem Werkstück spezifisch gebildetes Element benötigt. Allerdings ist die Auflage ein bedeutend kostengünstigeres Teil als eine insgesamt speziell angefertigte Vakuumspannvorrichtung und durch den möglichen Wechsel der Auflage kann die erfindungsgemäße Vakuumspannvorrichtung nach wie vor mit ganz unterschiedlichen Werkstücken verwendet werden.
-
Die Auflage kann mit Vorteil aus einem geschäumten Material bestehen. Ein solches geschäumtes Material ist besonders gut elastisch verformbar und kann sich einem frei konturierten Oberflächenverlauf eines Werkstückes besonders gut anpassen, sich an diese Oberfläche anschmiegen, dort für eine gute und gleichmäßig hinsichtlich der Kraft verteilte Abstützung sorgen. Bei dem geschäumten Material kann es sich mit Vorteil um einen geschlossenporigen Schaumstoff handeln. Geschlossenporiger Schaumstoff, der auch als geschlossenzelliger Schaumstoff bezeichnet wird, hat hier den Vorteil, dass durch das Material der Auflage selbst keine Strömungskanäle für nachströmende Luft gebildet werden, dass eine mit dem Sauganschluss verbundene Unterdruckvorrichtung nicht in einem hohen Maße für eine fortlaufende Nachführung des Unterdruckes sorgen muss, entsprechend Luft mit einem hohen Volumenstrom absaugen muss.
-
Denkbar ist aber auch eine Auflage aus einem offenporigen Schaumstoff, auch als offenzelliger Schaumstoff bezeichnet.
-
Neben Schaumstoff kommen aber auch Auflagen aus anderen elastischen Materialien wie Gummimatten, elastisch verformbare Geflechte und dgl. in Betracht. Sofern das Material der Auflage nicht genügt, eine ausreichende Verteilung des Unterdruckes über die Oberfläche des Werkstückes zu erzielen, so können auf der dem Werkstück zugewandten Seite der Auflage zwischen den dortigen Mündungen der Ansaugkanäle Unterdruckverteilstrukturen wie etwa Rillen und Nuten bzw. halboffene Kanäle eingebracht werden.
-
Mit Vorteil sind die Ansaugöffnungen und die korrespondierenden Ansaugkanäle in einem regelmäßigen Muster angeordnet, nehmen dabei insbesondere ein rechtwinklig verlaufendes Zeilen- und Spaltenmuster ein mit rasterartig gleichen Abständen nächst benachbarter Ansaugöffnungen bzw. Ansaugkanäle. Eine solche Anordnung von Ansaugöffnungen und Ansaugkanälen eröffnet grundsätzlich ein hohes Maß an Variabilität für den Einsatz der erfindungsgemäßen Vakuumspannvorrichtung. Durch eine rasterartige Anordnung mit gleichen Rasterabständen kann der aufzubringende Unterdruck gleichmäßig verteilt über die Oberfläche des Werkstückes aufgebracht werden mit dem Effekt einer entsprechend gleichmäßigen Verteilung der auf die Oberfläche des Werkstückes wirkenden Haltekraft.
-
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vakuumspannvorrichtung ergibt sich dadurch, dass – wie gemäß einem Vorschlag der Erfindung vorsehbar – diese mehr als ein einstellbar positionierbares Anlagemittel aufweist. Dadurch können an mehreren Orten für die Oberfläche des aufzuspannenden Werkstückes Auflagepunkte bzw. Auflagebereiche definiert werden für eine besonders genaue und definierte Auflage des Werkstückes im aufgespannten Zustand. Die Anlagemittel können insbesondere mit der Grundplatte oder einem anderen Teil der Vakuumspannvorrichtung lösbar verbindbar sein, so dass die Vakuumspannvorrichtung in einem Grundsatz eine Vielzahl von Anlagemitteln aufweist, von denen eine für den jeweiligen Aufspannungsfall, d. h. für das aufzuspannende Werkstück passende Anzahl ausgewählt und installiert wird mit einer entsprechenden Positionierung der einzelnen Auflagekonturen der Anlagemittel. Hierzu können z. B. in der Spannoberfläche der Grundplatte Aufnahmestrukturen in vorgegebener Zahl vorgesehen sein, die der lösbaren und in der Höhe gegenüber der Spannoberfläche einstellbaren Aufnahme und in Verbindung mit jeweils einem Anlagemittel dienen. Für eine vielfältige Einsatzmöglichkeit der erfindungsgemäßen Vakuumspannvorrichtung können die Aufnahmestrukturen in einer regelmäßigen Anordnung auf der Spannoberfläche der Grundplatte verteilt angeordnet sein, auch hier mit Vorteil in einer Anordnung mit rechtwinklig angeordneten Zeilen und Spalten und rasterartigem Abstand nächst benachbarter Aufnahmestrukturen. Die Anlagemittel können in den Aufnahmen bereits vorpositioniert und aus einer der Spannoberfläche benachbarten oder sogar in dieser versenkten Grundstellung bedarfsweise in eine Abstützposition verlagert werden, wenn das jeweilige Anlagemittel für die Aufspannung eines bestimmten Werkstückes benötigt wird und zum Einsatz kommt. Die Aufnahmestrukturen können aber ebenfalls im Normalzustand unbesetzt sein und nur dann mit einem Anlagemittel bestückt werden, wenn ein solches Anlagemittel für den besonderen Aufspannungsfall benötigt wird.
-
Die Aufnahmestrukturen können beispielsweise Einschraubgewinde sein, wobei das oder die Anlagemittel dann einen bzw. jeweils einen mit einem entsprechenden Gegengewinde versehenen Abschnitt aufweisen.
-
Um eine besonders präzise Justierung einer Anlagelinie, insbesondere eines Anlagepunktes, mit dem das Werkstück auf der Anlagekontur eines Anlagemittels aufliegt, vornehmen zu können, ist die Anlagekontur eines Anlagemittels mit Vorteil konvex, insbesondere teilsphärisch geformt.
-
Schließlich ist eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass das bzw. die Anlagemittel eine Sensorik aufweist bzw. aufweisen zum Feststellen der Anlage eines Werkstückes an ihren Anlagenkonturen. Mittels einer solchen Sensorik kann die korrekte Anlage eines aufgespannten Werkstückes einfach festgestellt werden. Die Signale einer solchen Sensorik können hierzu z. B. einer Steuerung zugeführt werden, die dann ein entsprechendes „OK”-Signal ausgibt. Dies kann beispielsweise das Aufleuchten einer optischen Anzeige sein, ein Quittierton, ein Freigabesignal für eine Steuerung oder dgl. Eine solche Sensorik kann beispielsweise dann, wenn Werkstücke aus einem elektrisch leitenden Material aufzuspannen sind und auch die Anlagekontur bzw. die Anlagekonturen aus einem elektrisch leitendem Material bestehen durch eine einfache Überwachung eines durch Kontakt zwischen der Werkstückoberfläche und der Anlagekontur geschlossenen elektrischen Stromkreises gebildet sein. Denkbar als Alternative oder auch zusätzlich sind auch Mikroschalter, die an den Anlagemitteln angeordnet sind und bei korrekter Anlage des Werkstückes betätigt werden. Hier können noch diverse weitere Sensormöglichkeiten zum Einsatz kommen, z. B. magnetempfindliche Sensoren bei Werkstücken mit magnetisierter Oberfläche und dgl.
-
Die erfindungsgemäße Vakuumspannvorrichtung kann in den verschiedensten Dimensionierungen und Größen gebildet werden. Dabei ist die Grundplatte insbesondere mit einer der Spannoberfläche gegenüberliegenden Grundfläche versehen, mit der sie auf einer ebenen Auflage abgelegt werden kann. Ist die Vakuumspannvorrichtung selbst nicht ausreichend massiv, um gegen ein Verrücken sicher zu stehen, so kann sie selbst durch Aufspannen festgelegt werden. Hierzu kann sie insbesondere Einrichtungen aufweisen für das Zusammenwirken mit Spannmitteln. Hier sind beispielsweise Spannklauen von Bearbeitungsvorrichtungen denkbar, wie z. B. von automatischen Fräs- oder Bohrmaschinen.
-
Bereits aus der obigen Darstellung und Erläuterung der Erfindung in ihren allgemeinen Merkmalen und Möglichkeiten ist der Vorteil der weitergebildeten Vakuumspannvorrichtung deutlich geworden, der ein hohes Maß an Flexibilität hinsichtlich des Aufspannens von Werkstücken auch mit gekrümmt verlaufenden oder in anderer Weise von einer ebenen Form abweichenden, für die Aufspannung zu haltenden Oberflächen mit sich bringt.
-
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Figuren.
-
Dabei zeigen:
-
1 eine erfindungsgemäße Vakuumspannvorrichtung in einer dreidimensionalen Ansicht ohne die auf der Spannoberfläche aufgelegte Auflage;
-
2 eine Aufsicht auf die erfindungsgemäße Vakuumspannvorrichtung ohne aufgelegte Auflage mit teilweise transparent dargestellter Spannoberfläche zur Veranschaulichung der darunter liegenden Strukturen; und
-
3 eine entlang der Schnittlinie III-III in 2 genommene Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Vakuumspannvorrichtung, hier zusätzlich mit dargestellter Auflage und einem aufgelegten und eingespannten Werkstück.
-
Die Figuren zeigen in schematischen Darstellungen ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vakuumspannvorrichtung. Sie sind keineswegs maßstabsgerecht, dienen lediglich der Veranschaulichung eines möglichen Ausführungsbeispiels der Erfindung und dessen nachstehender Erläuterung.
-
In den Figuren ist eine erfindungsgemäße Vakuumspannvorrichtung in dem dargestellten Ausführungsbeispiel allgemein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Diese Vakuumspannvorrichtung 1 enthält als einen wesentlichen Bestandteil eine Grundplatte 2. An der Grundplatte 2 ist ein Sauganschluss in Form eines Schlauchanschlussstutzens 3 vorgesehen. Dieser Schlauchanschlussstutzen 3 mündet in einem System aus Verteilerleitungen 4. Von diesen Verteilerleitungen 4, die sich im Wesentlichen in einer unteren Ebene der Grundplatte 2 erstrecken, gehen nach oben geführte Stichleitungen 5 ab, die in eine Spannoberfläche 6 der Grundplatte 2 durchbrechenden Ansaugöffnungen 7 münden. Die Ansaugöffnungen 7 sind, wie insbesondere in 1 gut zu erkennen ist, in einem nach Spalten und Zeilen angeordneten Muster verteilt und weisen einen immer gleichen Abstand, den Rasterabstand, zu der bzw. den nächst benachbarten Ansaugöffnung(en) auf.
-
Wie aus 3 zu erkennen ist, sind die Ansaugöffnungen 7 im Durchmesser deutlich geringer als die Stichleitungen 5. Die Stichleitungen 5 werden über eine düsenartige Verjüngung 8 bis auf die geringen Durchmesser der Ansaugöffnungen 7 reduziert. Dadurch ergibt sich ein Düseneffekt mit einer besonders hohen Strömungsgeschwindigkeit der angesaugten Luft am Ausgang der Ansaugöffnungen.
-
Zunächst in 1 gut zu erkennen ist, dass in einer regelmäßigen Anordnung auf der Spannoberfläche 6 verteilt Anlageschrauben 9 vorgesehen sind. Diese sind in entsprechende Gewindebohrungen 16 eingeschraubt, die lotrecht zur Spannoberfläche 6 in die Grundplatte 2 eingebracht sind. Die Anlageschrauben 9 haben auf ihrer Oberseite abgerundet geformte Schraubenköpfe 10, die eine Auflagekontur zum Auflegen eines Werkstückes darstellen (vgl. hierzu später).
-
Seitliche Leisten 11 begrenzen an den vier Seiten die rechteckig geformte Spannoberfläche 6. An den Längsseiten sind in der Grundplatte 2 Nuten 12 geformt, die als Angriffsstrukturen für Spannmittel zum Aufspannen der Grundplatte 2 und damit der Vakuumspannvorrichtung 1 insgesamt dienen. Hierüber kann die Vakuumspannvorrichtung 1 ihrerseits wiederum in einer Spannvorrichtung eine Verarbeitungsmaschine, einer Messmaschine oder dgl. festgelegt werden.
-
Bestandteil der Vakuumspannvorrichtung 1 ist auch eine in 3 gezeigte Auflage 13. Diese besteht aus einem in einer Richtung quer zu der Ebene der plan ausgebildeten Spannoberfläche 6 elastisch verformbaren Material, in diesem Ausführungsbeispiel insbesondere einem geschlossenporigen Schaumstoff. Die Auflage, die in der 3 aufgrund des Einwirkens eines dort in Aufspannung gezeigten Werkstückes W verformt dargestellt ist, ist mattenförmig mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt. Sie ist ohne weitere Befestigungsmittel locker auf die Spannoberfläche 6 aufgelegt, wird durch die Leisten 11 ausgerichtet und horizontal in Position gehalten. Die exakte horizontale Positionierung ist insbesondere deshalb von Bedeutung, da in Positionen, die mit den Positionen der Ansaugöffnungen 7 übereinstimmen, quer durch die Auflage 13 hindurch Ansaugkanäle 14 gebildet sind, in welche die Ansaugöffnungen 7 münden. Weiterhin sind in der Auflage 13 Aussparungen 15 vorgesehen, an den Positionen, an denen auf der Spannoberfläche 6 die Anlageschrauben 9 mit ihren Schraubenköpfen 10 angeordnet sind. Dadurch wird sichergestellt, dass die Anlageschrauben 9 mit ihren Schraubenköpfen 10 nicht von dem Material der Auflage 13 überdeckt werden.
-
In 3 ist nun auch zu erkennen, wie die Aufspannung eines Werkstückes W mit von einer planen und ebenen Form abweichenden, aufzuspannenden Oberfläche O mittels der erfindungsgemäßen Vakuumspannvorrichtung 1 erfolgt.
-
Das Werkstück W wird mit seiner Oberfläche O auf die der Spannoberfläche 6 abgewandte Oberfläche der Auflage 13 aufgelegt. Sodann wird über eine an den Schlauchanschlussstutzen 3 angeschlossene, hier nicht gezeigte Unterdruckleitung Unterdruck bzw. Vakuum in die Verteilerleitungen 4 gegeben, darüber in die Stichleitungen 5, so dass dieser Unterdruck letztlich an den Ansaugöffnungen 7 anliegt. Über die Ansaugkanäle 14 wird der Unterdruck dann auf die Oberfläche O des Werkstückes W übertragen, und das Werkstück W wird in Richtung der Spannoberfläche 6 angezogen. Dabei geraten zuvor bestimmte Auflageabschnitte A der Werkstückoberfläche O auf die gerundete Oberseite der Schraubenköpfe 10 und stoßen dort in definierter Anlage an. Um diese definierte Anlage zu schaffen sind die Anlageschrauben 9 zuvor durch Eindrehen bzw. Ausdrehen aus den bzw. in die Gewindebohrungen 16 in der Grundplatte 2 justiert und eingestellt worden, so dass ihre Schraubenköpfe 10 in der richtigen Position oberhalb der Spannoberfläche 6 liegen. Durch die Reihe der definierten Auflagepunkte, mit denen die Werkstückoberfläche O mit den Auflageabschnitten A auf den Schraubenköpfen 10 aufliegt, ist die korrekte Einspannlage des Werkstückes W bestimmt. In den zwischen den Schraubenköpfen 10 liegenden Bereichen wird die Werkstückoberfläche O und damit das Werkstück W von dem beim Ansaugen und Aufspannen des Werkstückes W elastisch komprimierten Material der Auflage 13 abgestützt. Durch die Ansaugöffnungen 7 und die Ansaugkanäle 14 wird fortwährend etwa nachströmende Luft abgeführt und über den Schlauchanschlussstutzen 3 abgesaugt. So wird die feste und sichere Aufspannung des Werkstückes W aufrechterhalten. Das Werkstück W kann in dieser Position bearbeitet oder vermessen werden, dies mit hoher Präzision.
-
Insbesondere aus 3 lässt sich ohne weiteres erkennen, dass durch eine entsprechende Anpassung der Schraubpositionen der Anlageschrauben 9 mit ihren Schraubenköpfen 10 auch andere Werkstücke W mit einer anders geformten Werkstückoberfläche O aufgespannt werden können. Dann würde sich die Auflage 13 in anderer Formierung an den Verlauf der Werkstückoberfläche O anpassen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Vakuumspannvorrichtung
- 2
- Grundplatte
- 3
- Schlauchanschlussstutzen
- 4
- Verteilerleitung
- 5
- Stichleitung
- 6
- Spannoberfläche
- 7
- Ansaugöffnung
- 8
- düsenartige Verjüngung
- 9
- Anlageschraube
- 10
- Schraubenkopf
- 11
- Leiste
- 12
- Nut
- 13
- Auflage
- 14
- Ansaugkanal
- 15
- Aussparung
- 16
- Gewindebohrung
- A
- Auflageabschnitt
- O
- Oberfläche
- W
- Werkstück
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 3838988 C1 [0003]
- DE 102004010255 A1 [0003]
- DE 102008018347 A1 [0003]