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Die
Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung für zu bearbeitende Werkstücke, mit
einem Saugteil, das auf eine Auflagebasis, die über ein magnetisch öffnenbares
Absperrventil einen Unterdruck bereitstellt, aufsetzbar ist, und
mit einer Werkstückauflage, an
der das Werkstück
fixierbar ist.
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Die
Erfindung betrifft außerdem
ein Vakuumspannsystem mit einer derartigen Haltevorrichtung sowie
mit einer Auflagebasis, auf die die Haltevorrichtung aufsetzbar
ist.
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Derartige
Haltevorrichtungen und Vakuumspannsysteme kommen insbesondere bei
Holzbearbeitungsmaschinen zum Einsatz. Die Haltevorrichtung kann
auf die Auflagebasis aufgesetzt werden, und mittels einer Haltekraft,
die von dem von der Auflagebasis bereitgestellten Unterdruck hervorgerufen wird,
kann das zu bearbeitende Werkstück
an der Haltevorrichtung fixiert werden, so dass es anschließend bearbeitet
werden kann.
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Aus
der
DE 197 46 497
C2 ist eine Haltevorrichtung in Form eines Blocksaugers
bekannt, der auf eine Auflagebasis in Form eines Spannbalkens aufgesetzt
werden kann. Der Blocksauger kann vom Spannbalken mittels eines
Unterdrucks angesaugt werden, der vom Spannbalken über ein
Absperrventil bereitgestellt wird. Das Absperrventil umfasst einen magnetischen
Ventilkörper,
und am Blocksauger ist unterseitig eine ferromagnetische Platte
angeordnet, so dass beim Aufsetzen des Blocksaugers auf den Spannbalken
das Ab sperrventil aufgrund des magnetischen Zusammenwirkens von
Ventilkörper
und ferromagnetischer Platte selbsttätig öffnet, so dass der Blocksauger
angesaugt wird. Der Blocksauger weist einen Strömungskanal auf, der sich von
der Unterseite zu der Oberseite des Blocksaugers erstreckt und ein
Drucksteuerventil aufnimmt. Das zu bearbeitende Werkstück kann
auf die Oberseite des Blocksaugers aufgelegt werden, und durch Erhöhen des Unterdruckes,
der vom Spannbalken bereitgestellt wird, kann das Drucksteuerventil
geöffnet
werden, so dass das Werkstück
an die Oberseite des Blocksaugers angesaugt wird. Zur Festlegung
eines zu bearbeitenden Werkstückes
sind folglich zwei unterschiedliche Unterdrücke erforderlich. Ein erster
Unterdruck dient zum Festlegen des Blocksaugers an der Auflagebasis,
und ein zweiter Unterdruck, der größer ist als der erste Unterdruck,
dient zum Festlegen des Werkstückes
am Blocksauger. Soll das Werkstück
wieder vom Blocksauger gelöst
werden, so muss hierzu der Unterdruck wieder verringert werden,
und zum Lösen
des Blocksaugers von der Auflagebasis muss der Unterdruck vollständig abgebaut werden.
Ein Lösen
des Blocksaugers vom Spannbalken ist insbesondere dann erforderlich,
wenn das zu bearbeitende Werkstück
an verschiedenen Seitenflächen
bearbeitet werden soll. Kommt als Werkstück beispielsweise ein Fensterrahmen
zum Einsatz, so ist es häufig
erforderlich, sowohl die Rahmeninnenseite als auch die Rahmenaußenseite
zu bearbeiten. Dies macht es erforderlich, die Anordnung der Blocksauger
zu ändern,
wobei hierzu der bereitgestellte Unterdruck im Spannbalken vollständig abgebaut werden
muss.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Haltevorrichtung sowie ein
Vakuumspannsystem der eingangs genannten Art derart weiterzubilden,
dass die Haltevorrichtung unter Aufrechterhaltung eines Unterdruckes
in der Auflagebasis von der Auflagebasis gelöst und an anderer Stelle wieder
an der Auflagebasis festgelegt werden kann.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Haltevorrichtung der gattungsgemäßen Art
erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Haltevorrichtung ein magnetisches oder magnetisierbares
Steuerglied aufweist, das am Saugteil zwischen einer Betriebsstellung
und einer Außerbetriebsstellung
hin und her bewegbar gehalten ist, wobei es in der Betriebsstellung
einen geringeren Abstand zum Absperrventil aufweist als in der Außerbetriebsstellung.
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In
die Erfindung fließt
der Gedanke mit ein, dass die Haltevorrichtung durch Einsatz eines
magnetischen oder magnetisierbaren Steuergliedes unter Aufrechterhaltung
eines Unterdruckes in der Auflagebasis jederzeit von dieser gelöst und an
anderer Stelle wieder an dieser festgelegt werden kann, sofern das
Steuerglied zwischen einer Betriebsstellung und einer Außerbetriebsstellung
hin und her bewegbar ist, wobei es in der Betriebsstellung einen
geringeren Abstand zum Absperrventil der Auflagebasis aufweist als
in der Außerbetriebsstellung.
Durch Änderung
des Abstandes des Steuergliedes kann nämlich das magnetische Absperrventil
der Auflagebasis betätigt
werden. Dies gibt die Möglichkeit,
in der Auflagebasis permanent einen Unterdruck bereitzustellen. Wird
die Haltevorrichtung auf die Auflagebasis aufgesetzt, so nimmt das
Steuerglied zunächst
seine Außerbetriebsstellung
ein, in der es einen beachtlichen Abstand zum magnetischen Absperrventil
aufweist und folglich keine ausreichende Magnetkraft auf das Absperrventil
einwirkt, um dieses zu öffnen.
Hat die Haltevorrichtung die gewünschte
Position auf der Auflagebasis eingenommen, so kann das Steuerglied
in seine Betriebsstellung überführt werden,
in der es einen verhältnismäßig geringen
Abstand zum Absperrventil aufweist, so dass dieses aufgrund der starken
magnetischen Wechselwirkung mit dem Steuerglied selbsttätig öffnet und
folglich das Saugteil der Haltevorrichtung mit Unterdruck beaufschlagt wird.
Mittels des bereitgestellten Unterdruckes kann dann das zu bearbeitende
Werkstück
an der Werkstückauflage
der Haltevorrichtung fixiert werden. Soll die Haltevorrichtung wieder
von der Auflagebasis entfernt werden, so muss hierzu lediglich das
Steuerglied in seine Außerbetriebsstellung überführt werden.
Diese zeichnet sich dadurch aus, dass nur noch eine sehr geringe
magnetische Wechselwirkung zum Absperrventil vorliegt, so dass dieses
selbsttätig
seine Schließstellung
einnimmt und folglich die Strömungsverbindung
zwischen der Auflagebasis und dem Saugteil unterbrochen wird. Letzteres
unterliegt damit nicht mehr der Wirkung des in der Auflagebasis herrschenden
Unterdruckes, so dass die Haltevorrichtung unter Aufrechterhaltung
eines Unterdruckes in der Auflagebasis von dieser getrennt werden
kann.
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Um
eine möglichst
wirkungsvolle magnetische Wechselwirkung zwischen dem Steuerglied
und dem magnetischen Absperrventil sicherzustellen, ist es von Vorteil,
wenn das Steuerglied mindestens einen Permanentmagneten umfasst.
Günstig
ist es, wenn das Steuerglied mehrere, vorzugsweise in Reihe hintereinander
angeordnete Permanentmagnete aufweist.
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Die
Bewegung des Steuergliedes kann derart erfolgen, dass dieses zwischen
einer angehobenen und einer abgesenkten Stellung hin und her bewegbar
ist. Als besonders günstig
hat es sich erwiesen, wenn das Steuerglied verschwenkbar gehalten ist.
Es kann somit zwischen seiner Betriebsstellung und seiner Außenbetriebsstellung
hin und her geschwenkt werden. Hierbei ist es von besonderem Vorteil,
wenn das Saugteil einen Schwenkhebel umfasst zum Verschwenken des
Steuergliedes. Der Schwenkhebel ermöglicht eine besonders einfache Bedienung
der Haltevorrichtung.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass das Saugteil einen Saugraum definiert, der
in eine Unterseite des Saugteils einmündet und in dem das Steuerglied
bewegbar gehalten ist. Vorzugsweise ist der Saugraum an der Unterseite
des Saugteils von einem Dichtring umgeben. Wird die Haltevorrichtung
auf die Auflagebasis aufgesetzt, so wird der Saugraum mit Unterdruck beaufschlagt,
sobald das Steuerglied in seine Betriebsstellung überführt wird,
da dann das Absperrventil der Auflagebasis öffnet und somit eine Strömungsverbindung
besteht zwischen dem Strömungskanal
der Auflagebasis und dem Saugraum.
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Günstig ist
es, wenn das Steuerglied an einer schwenkbar gelagerten Schwenkwelle
gehalten ist, die den Saugraum durchgreift. Durch Verschwenken der
Schwenkwelle kann das Steuerglied auf konstruktiv einfache Weise
zwischen seiner Betriebsstellung und seiner Außerbetriebsstellung hin und
her bewegt werden.
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Von
besonderem Vorteil ist es, wenn die Haltevorrichtung eine Belüftungseinrichtung
umfasst, über
die der Saugraum in Abhängigkeit
von der Stellung des Steuergliedes belüftbar ist. Dies gibt die Möglichkeit,
den Saugraum zu belüften,
sobald das Steuerglied seine Außerbetriebsstellung
einnimmt. Ein an der Werkstückauflage
angeordnetes Werkstück
unterliegt damit nicht mehr dem in der Auflagebasis herrschenden
Unterdruck und kann daher ohne weiteres von der Werkstückauflage
getrennt werden.
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Die
Belüftungseinrichtung
weist bei einer vorteilhaften Ausführungsform eine in die Schwenkwelle
integrierte Belüftungsleitung
auf, die in der Außerbetriebsstellung
des Steuergliedes mit einer Belüftungsöffnung in
Strömungsverbindung
steht und die in der Betriebsstellung des Steuergliedes von der Be lüftungsöffnung getrennt
ist. Die Schwenkwelle dient bei einer derartigen Ausführungsform
nicht nur der Halterung des Steuergliedes, sondern sie dient zusätzlich der
Bereitstellung eines Strömungsweges, über den
der Saugraum in der Außerbetriebsstellung des
Steuergliedes belüftet
werden kann.
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Günstig ist
es, wenn an der Belüftungsöffnung der
Haltevorrichtung ein Sieb oder ein Filter angeordnet ist, denn dadurch
ist sichergestellt, dass Bearbeitungsabfall, der bei der Bearbeitung
des Werkstückes
entsteht, beispielsweise Sägestaub, nicht über die
Belüftungsöffnung und
die Belüftungsleitung
in den Saugraum gelangen kann.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Haltevorrichtung mittels einer manuell betätigbaren
Fixiereinrichtung in Abhängigkeit
von der Stellung des Steuergliedes an der Auflagebasis mechanisch
fixierbar. Dies gibt die Möglichkeit,
die Haltevorrichtung mittels der Fixiereinrichtung an der Auflagebasis
festzulegen, noch bevor das Steuerglied seine Betriebsstellung einnimmt,
in der das Absperrventil der Auflagebasis aufgrund der magnetischen
Wechselwirkung mit dem Steuerglied seine geöffnete Stellung einnimmt. Hierzu
ist es von Vorteil, wenn die Fixiereinrichtung in einer Zwischenstellung
des Steuerglieds zwischen dessen Außerbetriebsstellung und dessen
Betriebsstellung mit der Auflagebasis in Eingriff gelangt.
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Es
kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Steuerglied an einer
verschwenkbar gelagerten Schwenkwelle gehalten ist, die einen Exzenter
trägt zur
Betätigung
der Fixiereinrichtung. Durch manuelles Verschwenken des Steuerglieds
kann mittels des Exzenters die Fixiereinrichtung betätigt werden
beim Übergang
des Steuerglieds von der Außerbetriebsstellung
in die Betriebsstellung.
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Die
Fixiereinrichtung umfaßt
vorzugsweise zwei Klemmhebel, die an einander gegenüberliegenden
Seiten des Saugteils verschwenkbar gelagert sind und die beim Übergang
des Steuerglieds von der Außerbetriebsstellung
in die Betriebsstellung in die einander zugewandte Richtung verschwenkbar sind.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Werkstückauflage
in Abhängigkeit
von der Stellung des Steuerglieds zwischen einer abgesenkten und
einer angehobenen Stellung hin und her bewegbar. Insbesondere kann
vorgesehen sein, dass die Werkstückauflage
in der Außerbetriebsstellung
des Steuerglieds eine abgesenkte Position und in der Betriebsstellung
des Steuerglieds eine angehobene Position einnimmt.
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Vorzugsweise
ist die Werkstückauflage
verschwenkbar am Saugteil gehalten, so dass es durch eine Schwenkbewegung
zwischen seiner angehobenen Position und seiner abgesenkten Position
hin und her bewegbar ist.
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Von
Vorteil ist es, wenn das Stellglied an einer verschwenkbar gelagerten
Schwenkwelle gehalten ist, die einen Exzenter trägt zum Anheben und Absenken
der Werkstückauflage.
Dies gibt auf konstruktiv einfache Weise die Möglichkeit, die Werkstückauflage
abzusenken, wenn das Stellglied ausgehend von seiner Betriebsstellung
in seine Außerbetriebsstellung
verschwenkt wird. Umgekehrt wird die Werkstückauflage angehoben, wenn das
Stellglied von seiner Außerbetriebsstellung
in seine Betriebsstellung zurück
verschwenkt wird.
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Es
kann vorgesehen sein, dass die Haltevorrichtung einen vom Saugraum
ausgehenden und bis an eine Oberseite der Werkstückauflage sich erstreckenden
Strömungskanal
umfasst, so dass ein auf die Werkstückauflage aufgesetztes Werkstück aufgrund
des einwirkenden Unterdruckes an die Werkstückauflage angesaugt wird. Alternativ
oder ergänzend
kann vorgesehen sein, dass die Haltevorrichtung eine pneumatische
Spanneinrichtung aufweist mit mindestens einer Spannbacke zum Fixieren
des Werkstücks
an der Werkstückauflage.
Eine derartige Ausgestaltung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn
das zu bearbeitende Werkstück
im Bereich der Werkstückauflage
keine glatte oder ausreichend große Lagefläche aufweist und folglich nicht
ohne weiteres angesaugt werden kann. Mittels der pneumatischen Spanneinrichtung
kann das Werkstück
an der Werkstückauflage
fixiert werden, indem die Spannbacke mittels des von der Auflagebasis
bereitgestellten Unterdrucks eine Spannkraft auf das Werkstück ausübt, so dass
dieses zwischen der Spannbacke und der Werkstückauflage verspannt werden
kann.
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Von
Vorteil ist es, wenn das Saugteil einen Saugraum definiert, der
in die Unterseite des Saugteils einmündet und in dem ein Kolben
verschiebbar gehalten ist, der an den Wänden des Saugraums dicht anliegt
und der mit der mindestens einen Spannbacke mechanisch gekoppelt
ist. Durch Beaufschlagung des Saugraums mit Unterdruck kann der Kolben
in Richtung Auflagebasis bewegt werden, wobei die Bewegung des Kolbens
auf die Spannbacke übertragen
wird, die sich in Richtung der Werkstückauflage bewegt, so dass ein
dazwischen angeordnetes Werkstück
auf konstruktiv einfache Weise verspannt werden kann.
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Die
Bedienung der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung
wird bei einer vorteilhaften Ausführungsform dadurch vereinfacht,
dass die mindestens eine Spannbacke entgegen der Wirkung einer elastischen
Rückstellkraft
pneumatisch in Richtung der Werkstückauflage absenkbar ist. Dies
hat den Vorteil, dass die Spannbacke selbsttätig eine Ruhestellung einnimmt,
in der sie einen ver größerten Abstand
zur Werkstückauflage
aufweist, wenn der Kolben nicht mehr mit Unterdruck beaufschlagt
wird. Hierzu kann die Strömungsverbindung
zwischen dem Saugraum und dem Strömungskanal der Auflagebasis
unterbrochen werden, indem das Steuerglied in seine Außerbetriebsstellung
bewegt wird, so dass das Absperrventil der Auflagebasis seine Schließstellung
einnimmt.
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Wie
eingangs erwähnt,
betrifft die Erfindung nicht nur eine Haltevorrichtung für zu bearbeitende Werkstücke sondern
auch ein Vakuumspannsystem mit einer Haltevorrichtung der voranstehend
erläuterten
Art. Das erfindungsgemäße Vakuumspannsystem
umfasst zusätzlich
zur Haltevorrichtung eine beispielsweise als Spannbalken ausgestaltete
Auflagebasis, die eine Spannfläche
aufweist, auf die die Haltevorrichtung aufsetzbar ist, sowie einen
an eine Unterdruckquelle anschließbaren Strömungskanal, der in die Spannfläche einmündet und
der Spannfläche benachbart
ein Absperrventil aufnimmt, wobei das Absperrventil einen zumindest
bereichsweise magnetischen oder magnetisierbaren Ventilkörper umfaßt. Durch
Hin- und Herbewegen des Steuerglieds zwischen seiner Betriebsstellung
und seiner Außerbetriebsstellung
kann der Ventilkörper
aufgrund der magnetischen Wechselwirkung mit dem Steuerglied auf
einfache Weise zwischen seiner Schließstellung und seiner Offenstellung
hin und her bewegt werden. Je nach Position des Steuerglieds ist
somit der im Strömungskanal
der Auflagebasis herrschende Unterdruck für die Haltevorrichtung wirksam
oder unwirksam.
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Die
nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient
im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
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1:
eine schaubildliche Ansicht in Richtung auf eine Stirnseite einer
erfindungsgemäßen Haltevorrichtung;
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2:
eine schaubildliche Ansicht in Richtung auf eine Rückseite
der Haltevorrichtung aus 1;
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3:
eine Draufsicht auf die Haltevorrichtung aus 1;
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4:
eine Seitenansicht der auf eine Auflagebasis aufgesetzten Haltevorrichtung
aus 1;
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5:
eine Schnittansicht längs
der Linie 5-5 in 3;
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6:
eine Schnittansicht längs
der Linie 6-6 in 3; und
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7:
eine Schnittansicht längs
der Linie 7-7 in 3.
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In
der Zeichnung ist eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 belegte
Haltevorrichtung dargestellt, die zur Festlegung eines zu bearbeitenden Werkstücks auf
eine Auflagebasis, wie sie in 4 gestrichelt
in Form eines Spannbalkens 12 dargestellt ist, aufgesetzt
werden kann. Haltevorrichtung 10 und Spannbalken 12 bilden
in Kombination ein Vakuumspannsystem 14, das insbesondere
bei Holzbearbeitungsmaschinen zum Einsatz kommt. Mittels des Vakuumspannsystems
können
beispielsweise Fensterrahmen an einem Auflagetisch der Bearbeitungsmaschinen
festgelegt werden.
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Die
Haltevorrichtung 10 umfaßt ein haubenförmiges Saugteil 16,
das eine Deckenwand 17 aufweist, von der einstückig eine
Stirnwand 18, eine Rückwand 19 sowie
eine erste und eine zweite Seitenwand 20 bzw. 21 in
Richtung auf den Spannbalken 12 nach unten abstehen. Das
Saugteil 16 umgibt einen Saugraum 23, der in eine
Unterseite 24 des Saugteils 16 einmündet und
im Bereich der Unterseite 24 von einem Dichtring 25 umgeben
ist, der in einer in die Unterseite 24 eingeformten Ringnut 26 angeordnet
ist. Außenseitig
ist an die Seitenwände 20 und 21 jeweils
ein Schutzblech 28 bzw. 29 angeschraubt, wobei
die Schutzbleche 28, 29 über die Unterseite 24 des
Saugteils 16 nach unten vorstehen.
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Die
Deckenwand 17 des Saugteils 16 weist eine zentrale
Durchgangsbohrung 31 auf, die von einer Außenhülse 33 durchgriffen
wird, wobei die Außenhülse 33 einen
Flansch 34 umfaßt,
der oberseitig auf der Deckenwand 17 aufsitzt und mit dieser
verschraubt ist.
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Die
Außenhülse 33 umgibt
eine Innenhülse 36,
die in der Außenhülse 33 verschiebbar
gehalten und von einem Stößel 38 durchgriffen
ist. Der Stößel 38 weist
eine Durchgangsbohrung 39 auf und trägt an seinem unteren, der Unterseite 24 des
Saugteils 16 zugewandten Ende einen Kolben 41,
der im Saugraum 23 verschiebbar gehalten ist und unter
Zwischenlage eines Dichtrings 42 innenseitig an der Stirnwand 18,
der Rückwand 19 sowie
den beiden Seitenwänden 20 und 21 dicht
anliegt.
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Oberseitig
ist die Außenhülse 33 von
einer Endkappe 44 umgriffen, von der seitlich eine Spannbacke 45 absteht.
Die Endkappe 44 ist mit der Innenhülse 36 verschraubt,
auf deren oberer Endfläche 46 die
Endkappe 44 aufsitzt. Eine Verschiebebewegung des Kolbens 41 wird
somit über
den Stößel 38 und die
Innenhülse 36 auf
die Endkappe 44 und von dieser auf die Spannbacke 45 übertragen.
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Die
Durchgangsbohrung 39 des Stößels 38 nimmt eine
Druckfeder 48 auf, die sich einerseits an einen in der
Durchgangsbohrung 39 verschiebbar gehaltenen, dem Kolben 41 zugewandten
Schiebestift 49 und andererseits an einem Endstift 50 abstützt, der
in den der Endkappe 44 benachbarten Endbereich der Durchgangsbohrung 39 eingepreßt ist.
Der Saugraum 23 des Saugteils 16 ist von einer Schwenkwelle 52 durchgriffen,
die in entsprechenden Durchgangsbohrungen der Seitenwände 20 und 21 verschwenkbar
gelagert ist und über
die Seitenwände 20 und 21 nach
außen
vorsteht. An der Schwenkwelle 52 stützt sich der Schiebestift 49 ab. Innerhalb
des Saugraums 23 trägt
die Schwenkwelle 52 eine Magnethalterung 53, an
der eine Vielzahl von in Reihe hintereinander angeordneter Permanentmagnete 54 gehalten
sind. Wie nachstehend näher
erläutert
ist, bilden die Permanentmagnete 54 ein Steuerglied zum Öffnen und
Schließen
eines am Spannbalken 12 angeordneten Absperrventils.
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In
ihrem über
die Stirnwand 18 nach außen vorstehenden Endbereich
trägt die
Schwenkwelle 52 einen Schwenkhebel 56, der drehfest
mit der Schwenkwelle 52 verbunden ist. Mittels des Schwenkhebels 56 kann
die Schwenkwelle 52 und mit dieser die an ihr gehaltenen
Permanentmagnete 54 zwischen einer in den 5 und 6 dargestellten
Betriebsstellung und einer um 90° verschwenkten Außerbetriebsstellung
hin und her geschwenkt werden. In der Betriebsstellung sind die
Permanentmagnete 54 der Unterseite 24 zugewandt,
wohingegen sie in ihrer Außerbetriebsstellung
der Seitenwand 21 zugewandt sind und somit einen größeren Abstand zur
Unterseite 24 einnehmen.
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In
ihrem die Stirnwand 18 sowie den Schwenkhebel 56 durchgreifenden
Endbereich weist die Schwenkwelle 52 eine Sackbohrung 58 auf,
die von einem Stopfen 59 dicht verschlossen ist und in die
im Bereich der Stirnwand 18 eine Querbohrung 60 einmündet. An
die Sackbohrung 58 schließt sich innerhalb des Saugraums 23 eine
quer verlaufende Endbohrung 61 an, über die die Sackbohrung 58 mit dem
Saugraum 23 in Strömungsverbindung
steht.
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An
die Schwenkwelle 52 schließt sich im Bereich der Stirnwand 18 in
Richtung der Deckenwand 17 des Saugteils 16 ein
Belüftungskanal 63 an,
der in eine Belüftungsöffnung 64 einmündet, die
von einem Filter 65 abgedeckt ist. Durch Verschwenken der Schwenkwelle 52 in
die Außerbetriebsstellung
der Permanentmagnete 54 kann die Querbohrung 60 fluchtend
zum Belüftungskanal 63 ausgerichtet
werden, so dass über
den Belüftungskanal 63,
die Querbohrung 60, die Sackbohrung 58 und die
Endbohrung 61 eine Strömungsverbindung
besteht zwischen der Belüftungsöffnung 64 und
dem Saugraum 23. Dies ermöglicht es, den Saugraum 23 in
der Außerbetriebsstellung
der Permanentmagnete 54 zu belüften. In der Betriebsstellung
der Permanentmagnete 54 ist dagegen die Strömungsverbindung
zwischen dem Saugraum 23 und der Belüftungsöffnung 64 unterbrochen.
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In
ihrem der Rückwand 19 benachbarten Endbereich
tragen die Seitenwände 20 und 21 jeweils
einen verschwenkbaren, doppelarmigen Klemmhebel 67 bzw. 68.
Diese sind jeweils an einem Schwenklager 69 bzw. 70 gehalten
und umfassen jeweils einen ersten Hebelarm 71 bzw. 72 und
einen zweiten Hebelarm 73 bzw. 74. Die zweiten
Hebelarme 73, 74 sind hakenartig gekrümmt und
in ihren freien Endbereichen einander zugewandt. Die ersten Hebelarme 71, 72 werden
jeweils von einem Stellbolzen 76 bzw. 77 durchgriffen.
Die Stellbolzen 76, 77 weisen ein kugeliges Ende
auf, das in eine Schrägbohrung 79 bzw. 80 eintaucht,
die sich innerhalb der Rückwand 19 ausgehend
vom Bereich der Schwenkwelle 52 bis zu den Seitenwänden 20 bzw. 21 erstreckt.
In Höhe
der Schrägbohrungen 79, 80 trägt die Schwenkwelle 52 innerhalb
der Rückwand 19 einen
inneren Exzenter 82, und die Schrägbohrungen 79, 80 nehmen
jeweils eine Vielzahl von in Reihe hintereinander angeordneter Stellkugeln 84 bzw. 85 auf, wobei
jeweils eine innere Stellkugel 84 bzw. 85 am inneren
Exzenter 82 anliegt. Wird die Schwenkwelle 52 ausgehend
von der Außerbetriebsstellung
der Permanentmagnete 54 in Richtung der Betriebsstellung der
Permanentmagnete 54 verschwenkt, so werden die Stellkugeln 84 und 85 in
einer Zwischenstellung der Schwenkwelle 52 mittels des
inneren Exzenters 82 nach außen gedrückt, so dass die kugeligen
Endbereiche der Stellbolzen 76 und 77, die mit
den Stellkugeln 84 bzw. 85 mechanisch gekoppelt
sind, in Richtung des freien Endes der jeweiligen Schrägbohrung 79 bzw. 80 gedrückt werden
und folglich die mit den Stellbolzen 76 bzw. 77 gekoppelten
Klemmhebel 67 und 68 eine Schwenkbewegung ausführen, bei der
sich die beiden Hebelarme 73, 74 aufeinander zu bewegen.
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Der
innere Exzenter 82 ist einstückig mit einem über die
Rückwand 19 nach
aussen hervorstehenden äußeren Exzenter 87 verbunden.
Dieser wirkt mit einer Werkstückauflage 90 zusammen,
die einstückig
mit einem Schwenkteil 91 verbunden ist, das U-förmig ausgebildet
ist und mittels Schrauben um eine senkrecht zur Längsachse
der Schwenkwelle 52 ausgerichtete Schwenkachse 92 verschwenkbar
ist. Die Werkstückauflage 90 ist
oberhalb der beiden Klemmhebel 67, 68 angeordnet
und kann durch Verschwenken des äußeren Exzenters 87 um
die Schwenkachse 92 zwischen einer abgesenkten Position
und einer angehobenen Position hin und her bewegt werden.
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Der
in 4 gestrichelt dargestellte Spannbalken 12 weist
oberseitig eine Spannfläche 95 auf, auf
die die Haltevorrichtung 10 aufgesetzt werden kann. Der
Spannbalken 12 ist profilartig ausgebildet und umfaßt einen
Strömungs kanal 96,
der in die Spannfläche 95 einmündet und
an den eine Unterdruckquelle, beispielsweise eine Vakuumpumpe, angeschlossen
werden kann. Der Spannfläche 95 benachbart
nimmt der Strömungskanal 96 ein
Absperrventil 97 auf mit einem magnetisierbaren oder magnetischen
Ventilkörper 98.
An seinen Längsseiten 99, 100 weist
der Spannbalken 12 jeweils eine Längsnut 101 bzw. 102 auf.
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Der
Strömungskanal 96 des
Spannbalkens 12 kann permanent mit Unterdruck beaufschlagt sein,
da das magnetische Absperrventil 97, falls es nicht mit
Permanentmagneten 54 einer Haltevorrichtung 10 in
Wechselwirkung tritt, selbsttätig
seine Schließstellung
einnimmt. Soll ein zu bearbeitendes Werkstück fixiert werden, so kann
die Haltevorrichtung 10 mit ihrer Unterseite 24 auf
die Spannfläche 95 des
Spannbalkens 12 aufgesetzt werden, wobei die Permanentmagnete 54 zunächst ihre
in der Zeichnung nicht dargestellte Außerbetriebsstellung einnehmen.
In dieser Außerbetriebsstellung
sind die Permanentmagnete 54 der Seitenwand 21 zugewandt
und weisen daher einen beachtlichen Abstand zum magnetischen Absperrventil 97 auf.
Durch diesen Abstand ist sichergestellt, dass das Absperrventil 97 seine
Schließstellung
beibehält.
Nachdem die Haltevorrichtung 10 vom Benutzer in der von
ihm gewünschten
Stellung am Spannbalken 12 positioniert wurde, kann mittels
des Schwenkhebels 56 die Schwenkwelle 52 verschwenkt
werden. Dies hat zum einen zur Folge, dass die Permanentmagnete 54 nach
einer Schwenkbewegung von 90° ihre
in den 4 und 5 dargestellte Betriebsstellung
einnehmen, in der sie der Unterseite 24 des Saugteils 16 zugewandt
sind und daher einen beträchtlich
geringeren Abstand zum magnetischen Absperrventil 97 einnehmen
als in ihrer Außerbetriebsstellung.
Aufgrund des geringen Abstands wird der Ventilkörper 98 von den Permanentmagneten 54 in
seine Offenstellung angehoben, so dass der Saugraum 23 mit Unterdruck
beaufschlagt wird. Dies hat zur Folge, dass sich der Kolben 41 und
mit diesem die Spannbacke 45 absenkt, so dass ein zwischen
der Werkstückauflage 90 und
der Spannbacke 45 positioniertes Werkstück verspannt wird.
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Das
Verschwenken der Schwenkwelle 52 hat zum anderen zur Folge,
dass beim Übergang
der Permanentmagnete 54 von ihrer Außerbetriebsstellung in ihre
Betriebsstellung die Klemmhebel 67, 68 durch das
Zusammenwirken des inneren Exzenters 82 mit den Stellkugeln 84, 85 und
den Stellbolzen 76, 77 verschwenkt werden, so
daß die
freien Endbereiche der zweiten Hebelarme 72, 74 in
die Längsnuten 101 bzw. 102 des
Spannbalkens 12 eintauchen und dadurch die Haltevorrichtung 10 mechanisch
am Spannbalken 12 festgelegt wird.
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Soll
nach einer Bearbeitung des zwischen dem Spannbacken 45 und
der Werkstückauflage 90 verspannten
Werkstücks
die Haltevorrichtung 10 wieder vom Werkstück entfernt
werden, so lassen sich hierzu die Permanentmagnete 54 mittels
des Schwenkhebels 56 in ihre Außerbetriebsstellung zurück verschwenken,
so dass der Ventilkörper 98 des magnetischen
Absperrventils 97 aufgrund der stark verringerten magnetischen
Wechselwirkung selbsttätig
seine Schließstellung
einnimmt. Das Verschwenken der Schwenkwelle 52 in die Außerbetriebsstellung
der Permanentmagnete 54 hat außerdem zur Folge, dass der
Saugraum 23 über
die Belüftungsöffnung 64 belüftet wird
und dass die Werkstückauflage 90 vom äußeren Exzenter 87 angehoben
wird. Gleichzeitig nimmt die Spannbacke 45 eine angehobene
Stellung ein aufgrund der Federbelastung durch die Druckfeder 48,
unter deren Wirkung der Stößel 38 und
mit diesem auch die Innenhülse 36,
die Endkappe 44 mit daran gehaltener Spannbacke 45 sowie
der Kolben 41 nach oben verschoben werden.
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Das
Verschwenken der Schwenkwelle 52 in die Außerbetriebsstellung
der Permanentmagnete 54 hat darüber hinaus zur Folge, dass
der innere Exzenter 82 die Stellkugeln 84, 85 freigibt,
so dass die Klemmhebel 67, 68 nach außen verschwenkt
werden können
und folglich die zweiten Hebelarme 73, 74 die Längsnuten 101, 102 freigeben.
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Somit
kann die Haltevorrichtung 10, ohne dass der im Strömungskanal 96 herrschende
Unterdruck verändert
werden muß,
vom Spannbalken 12 abgenommen und an anderer Stelle wieder
mit dem Spannbalken 12 verbunden werden.