DE29518188U1 - Vacuum blocks - Google Patents
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Description
Anmelder:Applicant:
J. Schmalz GmbH
Aacher Straße 29J. Schmalz GmbH
Aacher Strasse 29
72293 Glatten72293 Glatten
3961 046 S/sch 15.11.19953961 046 S/sch 15.11.1995
WP95/21WP95/21
Titel: BlocksaugerTitle: Block vacuum cleaner
BESCHREIBUNGDESCRIPTION
Die Erfindung betrifft einen Blocksauger, insbesondere für einen Spannbalken einer Werkstücke mittels Unterdruck aufnehmenden Bearbeitungsmaschine, zum Beispiel einer Holzbearbeitungsmaschine, wobei der Blocksauger einen Anlageabschnitt für das Werkstück und einen Anlageabschnitt für den Spannbalken aufweist, wobei der Anlageabschnitt für den Spannbalken mittels Dichtungselementen in wenigstens zwei Kammern unterteilt ist und eine der Kammer über einen Kanal mit dem Anlageabschnitt für das Werkstück verbunden ist.The invention relates to a block suction device, in particular for a clamping beam of a processing machine that receives workpieces by means of negative pressure, for example a woodworking machine, wherein the block suction device has a support section for the workpiece and a support section for the clamping beam, wherein the support section for the clamping beam is divided into at least two chambers by means of sealing elements and one of the chambers is connected to the support section for the workpiece via a channel.
Derartige Blocksauger sind zum Beispiel aus der DE 195 08 211 bekannt. Dieser bekannte Blocksauger dient zur Aufnahme von Holzplatten in einer Holzbearbeitungsmaschine und wird auf entsprechende Spannbalken aufgesetzt. Über dieseSuch block suction cups are known, for example, from DE 195 08 211. This well-known block suction cup is used to hold wooden panels in a woodworking machine and is placed on the corresponding clamping beams.
Spannbalken wird der Blocksauger mit Unterdruck versorgt und saugt die zu bearbeitenden Holzplatten an und hält diese während der Bearbeitung fest.The block vacuum is supplied with negative pressure via the clamping beam and sucks up the wooden panels to be processed and holds them in place during processing.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Blocksauger derart weiterzubilden, daß Unterdruckverluste minimiert werden und gegebenenfalls ein Abheben des bearbeiteten Werkstücks vereinfacht wird.The invention is based on the object of developing the vacuum block in such a way that negative pressure losses are minimized and, if necessary, lifting the processed workpiece is made easier.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Blocksauger der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß im Blocksauger ein den Kanal verschließendes Ventil vorgesehen ist, welches sich beim Anlegen eines Unterdrucks an diesen Kanal öffnet.This object is achieved according to the invention in a vacuum block of the type mentioned at the outset in that a valve is provided in the vacuum block which closes the channel and opens when a negative pressure is applied to this channel.
Beim erfindungsgemäßen Blocksauger ist ein Ventil vorgesehen, welches beim Anlegen eines Unterdrucks zum Festspannen des Werkstücks zunächst geöffnet werden muß, so daß die Umgebung über dieses Ventil von der Unterdruckversorgung trennbar ist.The vacuum block according to the invention is provided with a valve which must first be opened when applying a vacuum to clamp the workpiece, so that the environment can be separated from the vacuum supply via this valve.
Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, daß das Ventil einen im Blocksauger beweglich angeordneten Verschlußkörper und einen mit dem Verschlußkörper zusammenwirkenden Stößel aufweist. Bei diesem Ausführungsbeispiel enthält der Verschlußkörper das den Kanal verschließende Ventil, welches über den Stößel geöffnet werden kann.In a further development, it is provided that the valve has a closure body that is movably arranged in the suction block and a tappet that interacts with the closure body. In this embodiment, the closure body contains the valve that closes the channel, which can be opened via the tappet.
Vorzugsweise ist der Verschlußkörper mit einer Kolbenfläche ausgestattet, welche aufgrund des Unterdrucks in einer zylinderförmigen Ausnehmung im Blocksauger verschiebbar ist. An der Kolbenfläche wirkt der an den Blocksauger angelegte Unterdruck, so daß durch diesen der Verschlußkörper innerhalb des Blocksaugers verschoben wird. Dabei bildet der Verschlußkörper einen Teil des Kanals.Preferably, the closure body is equipped with a piston surface which can be moved in a cylindrical recess in the suction block due to the negative pressure. The negative pressure applied to the suction block acts on the piston surface, so that the closure body is moved within the suction block. The closure body forms part of the channel.
Mit Vorzug weist der Verschlußkörper einen den Kanal verschließenden, dichtend auf einem Ventilsitz, zum Beispiel einem Ventilkegel aufsitzenden Ventilkörper, zum Beispiel eine Kugel, auf. Diese Ventilkugel, die im Ventilkegel sitzt, bildet das Ventil, welches den Kanal verschließt. Anstelle einer Kugel, die in einem Ventilkegel sitzt, können auch andere Ventile verwendet werden.The closure body preferably has a valve body, such as a ball, that closes the channel and sits sealingly on a valve seat, such as a valve cone. This valve ball, which sits in the valve cone, forms the valve that closes the channel. Instead of a ball that sits in a valve cone, other valves can also be used.
Ein einfaches Öffnen des Ventils wird dadurch bewirkt, daß der Stößel beim Ansaugen des Verschlußkörpers den Ventilkörper vom Ventilsitz abhebt. Beim Ansaugen des Verschlußkörpers wird dieser in der zylindrischen Ausnehmung im Blocksauger verschoben und das im Verschlußkörper sich befindende Ventil in Richtung auf den Stößel bewegt. Dieses erfolgt so lange, bis das Ventil bzw. der Ventilkörper am Stößel anliegt und von diesem durch weitere Bewegung des Verschlußkörpers vom Ventilsitz abgehoben wird.The valve can be easily opened by the fact that the tappet lifts the valve body off the valve seat when the closure body is sucked in. When the closure body is sucked in, it is moved in the cylindrical recess in the suction block and the valve in the closure body is moved in the direction of the tappet. This continues until the valve or valve body rests on the tappet and is lifted off the valve seat by further movement of the closure body.
Bevorzugt ist dabei der Stößel ortsfest im Blocksauger angeordnet. Bei anderen Ausfuhrungsformen kann jedoch auch das Ventil ortsfest im Blocksauger angeordnet sein und es wird der Stößel beim Ansaugen des Verschlußkörpers bewegt und dabei das Ventil geöffnet. Diese Ausführungsform wird vom Erfinder als gleichwirkend angesehen.Preferably, the tappet is arranged in a fixed position in the suction block. In other embodiments, however, the valve can also be arranged in a fixed position in the suction block and the tappet is moved when the closure body is sucked in, thereby opening the valve. This embodiment is considered by the inventor to have the same effect.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Stößel als hohler Dorn ausgebildet, dessen Spitze auf den Ventilkörper des Ventils einwirkt. Sobald das Ventil geöffnet ist, wird der Stößel durchströmt, wobei die Luft im Bereich der Spitze durch eine seitliche Öffnung oder Querbohrung in den Stößel einströmt.In one embodiment, the tappet is designed as a hollow mandrel, the tip of which acts on the valve body of the valve. As soon as the valve is opened, air flows through the tappet, with the air in the area of the tip flowing into the tappet through a lateral opening or cross-bore.
Vorteilhaft wird der Verschlußkörper von einer Rückstellfeder, zum Beispiel einer Schraubenfeder, in einer das Ventil schließenden Ruhelage gehalten. In dieser Ruhelage liegt der Ventilkörper im Ventilsitz und es befindet sich der Stößel im Abstand zum Ventilkörper.Advantageously, the closure body is held in a rest position that closes the valve by a return spring, for example a coil spring. In this rest position, the valve body lies in the valve seat and the tappet is at a distance from the valve body.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, daß bei geschlossenem Ventil ein dem Anlageabschnitt für das Werkstück überragender Ausstoßer vorgesehen ist. Dieser Ausstoßer ist mit dem Verschlußkörper verbunden, insbesondere einstückig mit diesem ausgebildet. Dies hat den Vorteil, daß bei geschlossenem Ventil der Ausstoßer über die Anlagefläche des Werkstücks hervortritt, so daß das Werkstück zunächst auf dem Ausstoßer aufliegt. Wird amAnother embodiment provides that when the valve is closed, an ejector is provided that projects beyond the contact section for the workpiece. This ejector is connected to the closure body, in particular is formed as one piece with it. This has the advantage that when the valve is closed, the ejector projects beyond the contact surface of the workpiece, so that the workpiece initially rests on the ejector. If the
Blocksauger ein Unterdruck angelegt, dann wird der Verschlußkörper innerhalb des Blocksaugers verlagert, so daß der Ausstoßer bei offenem Ventil eine Lage hinter dem Anlageabschnitt für das Werkstück einnimmt. Das Werkstück liegt dann nicht mehr auf dem Ausstoßer, sondern am Anlageabschnitt an und wird vom Blocksauger angesaugt und festgehalten.If a vacuum is applied to the vacuum block, the closure body is moved within the vacuum block so that the ejector takes up a position behind the contact section for the workpiece when the valve is open. The workpiece is then no longer on the ejector, but on the contact section and is sucked in and held by the vacuum block.
Vorteilhaft öffnet das Ventil erst dann, wenn der Ausstoßer seine Lage hinter dem Anlageabschnitt eingenommen hat. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß unnötig Luft angesaugt wird.Advantageously, the valve only opens when the ejector has taken up its position behind the system section. This ensures that unnecessary air is not sucked in.
Vorteilhaft ist der Abstand zwischen dem Ventilkörper und der Spitze des Stößels größer als der Überstand des Ausstoßers über dem Anlageabschnitt für das Werkstück. Somit ist gewährleistet, daß zuerst der Ausstoßer hinter der Anlagefläche für das Werkstück zurücktritt, bevor das Ventil öffnet.Advantageously, the distance between the valve body and the tip of the tappet is greater than the protrusion of the ejector over the contact area for the workpiece. This ensures that the ejector first recedes behind the contact surface for the workpiece before the valve opens.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel im einzelnen dargestellt ist. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten sowie in der Zeichnung dargestellten Merkmale jeweils einzeln für sichFurther advantages, features and details of the invention emerge from the subclaims and from the following description, in which a particularly preferred embodiment is shown in detail with reference to the drawing. The features mentioned in the claims and in the description and shown in the drawing can each be used individually.
oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Blocksaugers.or in any combination essential to the invention. The drawing shows a section through an embodiment of the vacuum block according to the invention.
Der in der Figur 1 dargestellte und insgesamt mit 1 bezeichnete Blocksauger wird im wesentlichen von einem Gehäuse 2, einer werkstückseitigen Saugplatte 3 und einer einem nicht dargestellen Spannbalken, zum Beispiel einer Holzbearbeitungsmaschine, zugewandten zweiten Saugplatte 4 gebildet. Diese Saugplatte 4 ist an ihrer freien Fläche mit Dichtungselementen 5 und 6 versehen, welche den insgesamt mit 7 bezeichneten Anlageabschnitt, der auf dem Spannbalken zu liegen kommt, in Saugkammern 8, 9 und 10 unterteilt. Die Kammern 8 und 10 sind über Bohrungen 11 und 12 in der Saugplatte 4 sowie einer Ringnut 13 im Gehäuse 1 miteinander pneumatisch verbunden. Über diese Saugkammern 8 und 10 wird der Blocksauger 1 am Spannbalken festgespannt.The block suction device shown in Figure 1 and designated as 1 is essentially formed by a housing 2, a suction plate 3 on the workpiece side and a second suction plate 4 facing a clamping beam (not shown), for example a woodworking machine. This suction plate 4 is provided on its free surface with sealing elements 5 and 6, which divide the contact section designated as 7, which lies on the clamping beam, into suction chambers 8, 9 and 10. The chambers 8 and 10 are pneumatically connected to one another via holes 11 and 12 in the suction plate 4 and an annular groove 13 in the housing 1. The block suction device 1 is clamped to the clamping beam via these suction chambers 8 and 10.
Die Saugplatte 4 weist eine weitere Bohrung 14 auf, die mit der Saugkammer 9 verbunden ist und Teil eines Kanals 15 ist, der sich bis zu einer Saugkammer 16 erstreckt, die sich am freien Ende der Saugplatte 3 befindet. Diese Saugkammer 16 wird ebenfalls über Dichtungselemente 17 und 18 begrenzt. Durch Anlegen eines Unterdrücke an der Saugkammer 9 kann also über die Saugkammer 16 ein Werkstück am Blocksauger 1 gehalten und fixiert werden.The suction plate 4 has a further bore 14, which is connected to the suction chamber 9 and is part of a channel 15, which extends to a suction chamber 16, which is located at the free end of the suction plate 3. This suction chamber 16 is also limited by sealing elements 17 and 18. By applying a negative pressure to the suction chamber 9, a workpiece can be held and fixed to the suction block 1 via the suction chamber 16.
•.' ü &kgr;•.' ü &kgr;
Das Gehäuse 1 weist eine zentrale zylinderförmige Ausnehmung 19 auf, in welcher ein Verschlußkörper 20 axial beweglich gelagert ist. Dieser Verschlußkörper 20 weist einen kolbenartigen Grundkörper 21 auf, der mit einer Kolbenfläche 22 versehen ist. In einer ringförmigen Umfangsnut 23 des Grundkörpers 21 befindet sich eine Kolbendichtung 24, die einen Hubraum 25 gegenüber der Atmosphäre begrenzt. Der der Kolbenfläche 22 des Grundkörpers 21 gegenüberliegende Raum der Ausnehmung 19 ist über eine Querbohrung 26 mit der Atmosphäre verbunden.The housing 1 has a central cylindrical recess 19 in which a closure body 20 is mounted so as to be axially movable. This closure body 20 has a piston-like base body 21 which is provided with a piston surface 22. In an annular circumferential groove 23 of the base body 21 there is a piston seal 24 which delimits a displacement space 25 from the atmosphere. The space of the recess 19 opposite the piston surface 22 of the base body 21 is connected to the atmosphere via a transverse bore 26.
Der Grundkörper 21 weist eine zentrale Stufenbohrung 27 auf, die mit einer Schulter 28 versehen ist. Diese Schulter 28 dient als Sitz für eine Rückstellfeder 29 (Druckfeder), die in eine der Bohrungen 27 gegenüberliegende Aufnahme 30 eingesetzt ist. Die Rückstellfeder 29 drängt den Grundkörper 21 gegen einen Sicherungsring 31, der in der Ausnehmung 19 des Gehäuses 2 eingesetzt ist. Diese Lage stellt die Ruhelage für den Grundkörper 21 dar.The base body 21 has a central stepped bore 27, which is provided with a shoulder 28. This shoulder 28 serves as a seat for a return spring 29 (compression spring), which is inserted into a receptacle 30 opposite the bores 27. The return spring 29 pushes the base body 21 against a locking ring 31, which is inserted in the recess 19 of the housing 2. This position represents the rest position for the base body 21.
Die Rückstellfeder 29 umgibt einen Stößel 32, der in eine zur Bohrung 27 koaxialen Aufnahme 33 in das Gehäuse 2 eingesetzt ist. Dieser Stößel 32 ist im wesentlichen hohl ausgebildet, d.h. er weist eine zur Aufnahme 33 und zur Bohrung 14 koaxiale Bohrung 34 auf, die in die Bohrung 14 einmündet und in einer Querbohrung 35 ausmündet. Über dieThe return spring 29 surrounds a plunger 32, which is inserted into a receptacle 33 in the housing 2, which is coaxial with the bore 27. This plunger 32 is essentially hollow, i.e. it has a bore 34 coaxial with the receptacle 33 and the bore 14, which opens into the bore 14 and opens out into a transverse bore 35.
Querbohrung 35, die Bohrung 34 und die Bohrung 14 sind der Hubraum 25 und die Saugkammer 9 miteinander verbunden.The displacement chamber 25 and the suction chamber 9 are connected to each other via the transverse bore 35, the bore 34 and the bore 14.
Oberhalb des Stößels 32 befindet sich in einem Fortsatz 36 des Grundkörpers 21 ein insgesamt mit 37 bezeichnetes Ventil, welches von einem Ventilkörper 38 (Ventilkugel) und einem Ventilsitz 39 (Ventilkegel) gebildet wird. Dieses Ventil 37 befindet sich oberhalb der als Finger 40 ausgebildeten Spitze 41 des Stößels 32.Above the tappet 32, in an extension 36 of the base body 21, there is a valve, designated overall by 37, which is formed by a valve body 38 (valve ball) and a valve seat 39 (valve cone). This valve 37 is located above the tip 41 of the tappet 32, which is designed as a finger 40.
Der Fortsatz 36 ist als Ausstoßer 42 ausgebildet und überragt in der Ruhelage des Grundkörpers 21 den Anlageabschnitt 43 der Saugplatte 3 für ein nicht dargestelltes Werkstück. Dieser Fortsatz 36 bzw. Ausstoßer 42 ist mit einer Stangendichtung 44 dicht in der Saugplatte 3 geführt. Das freie Ende des Ausstoßers 32 ist mit einem Sieb 45 versehen, mit dem ein Eindringen von Schmutz und dergleichen in das Ventil 37 verhindert wird.The extension 36 is designed as an ejector 42 and, in the rest position of the base body 21, projects beyond the contact section 43 of the suction plate 3 for a workpiece (not shown). This extension 36 or ejector 42 is tightly guided in the suction plate 3 with a rod seal 44. The free end of the ejector 32 is provided with a sieve 45, which prevents dirt and the like from entering the valve 37.
Nachfolgend wird die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Blocksaugers 1 beschrieben:The operation of the vacuum block 1 according to the invention is described below:
Der Blocksauger 1 wird mit seinem Anlageabschnitt 7 auf einen nicht dargestellten Spannbalken aufgesetzt und es wird ein Unterdruck an der Saugkammer 8 und/oder 10 angelegt. Hierdurch wird der Blocksauger 1 am Spannbalken gespannt. In diesem Zustand liegt an der Saugkammer 9 Atmosphärendruck anThe block suction device 1 is placed with its attachment section 7 on a clamping beam (not shown) and a negative pressure is applied to the suction chamber 8 and/or 10. This clamps the block suction device 1 to the clamping beam. In this state, atmospheric pressure is applied to the suction chamber 9.
und es befindet sich der Grundkörper 1 in seiner in der Zeichnung dargestellte Ruhelage und der Ausstoßer 42 überragt den Anlageabschnitt 43 für das Werkstück.and the base body 1 is in its rest position shown in the drawing and the ejector 42 projects over the support section 43 for the workpiece.
Wird an der Saugkammer 9 ebenfalls ein Unterdruck angelegt, dann herrscht dieser Unterdruck ebenfalls im Hubraum 25, der über die Querbohrung 35, die Bohrung 34 sowie die Bohrung mit der Saugkammer 9 verbunden ist. Über den im Hubraum 25 herrschenden Unterdruck, der an der Kolbenfläche 22 des Grundkörpers 21 wirkt, wird dieser entgegen der Kraft der Rückstellfeder 29 in Richtung auf die Saugplatte 4 bewegt. Dadurch wird das Ventil 37 der Spitze 41 bzw. dem Pinger 40 des Stößels 32 angenähert. Gleichzeitig wird der Ausstoßer 42 in den Blocksauger 1 soweit eingefahren, daß er den Anlageabschnitt 43 nicht mehr überragt. Nun stößt der Ventilkörper 38 am Finger 40 des Stößels 32 an, wodurch der Ventilkörper 38 vom Ventilsitz 39 abgehoben wird. Auf diese Weise wird das Ventil 37 geöffnet. Der im Hubraum 25 herrschende Unterdruck liegt nun über die Bohrung 27, das Ventil 37 sowie die zentrale Bohrung 46 des Ausstoßers 42 auch an der Saugkammer 47 des Anlageabschnitts 43 an. Das am Anlageabschnitt 43 anliegende Werkstück wird auf diese Weise angesaugt und gespannt. Der Kanal 15 im Blocksauger l wird von den Bohrungen 14, 34, 35, 27 und 46 gebildet.If a negative pressure is also applied to the suction chamber 9, then this negative pressure also prevails in the displacement chamber 25, which is connected to the suction chamber 9 via the cross bore 35, the bore 34 and the bore. The negative pressure prevailing in the displacement chamber 25, which acts on the piston surface 22 of the base body 21, moves the latter against the force of the return spring 29 in the direction of the suction plate 4. This brings the valve 37 closer to the tip 41 or the pinger 40 of the tappet 32. At the same time, the ejector 42 is retracted into the suction block 1 so far that it no longer protrudes beyond the contact section 43. The valve body 38 now hits the finger 40 of the tappet 32, whereby the valve body 38 is lifted off the valve seat 39. In this way, the valve 37 is opened. The negative pressure prevailing in the displacement chamber 25 is now applied to the suction chamber 47 of the contact section 43 via the bore 27, the valve 37 and the central bore 46 of the ejector 42. The workpiece resting on the contact section 43 is sucked in and clamped in this way. The channel 15 in the suction block l is formed by the bores 14, 34, 35, 27 and 46.
Wird der Unterdruck an der Saugkammer 9 aufgehoben und diese gegebenenfalls belüftet, kehrt der Grundkörper 21 in seineIf the negative pressure in the suction chamber 9 is removed and this is ventilated if necessary, the base body 21 returns to its
in der Zeichnung dargestellte Ruhelage zurück, wobei zuvor über die Bohrungen 14, 34, 35, 27 und 46 auch die Saugkammer
47 belüftet wird. Der Ausstoßer 42 fährt aufgrund der
Rückstellkraft der Rückstellfeder 29 über den
Anlageabschnitt 43 hervor und hebt das (nicht dargestellte) Werkstück vom Blocksauger 1 ab. Dieses kann bequem und auf
einfache Weise von der Holzbearbeitungsmaschine abgehoben werden.in the drawing shown rest position, whereby the suction chamber 47 is also ventilated beforehand via the holes 14, 34, 35, 27 and 46. The ejector 42 moves due to the
Restoring force of the return spring 29 via the
The system section 43 protrudes and lifts the workpiece (not shown) from the vacuum block 1. This can be lifted off the woodworking machine in a convenient and simple manner.
Claims (15)
einwirkt.on the valve body (38) of the valve seat (37)
acts.
Schraubendruckfeder, in einer das Ventil (37)
schließenden Ruhelage gehalten wird.9. Vacuum block according to one of the preceding claims, characterized in that the closure body (20) is actuated by a return spring (29), for example a
Helical compression spring, in a valve (37)
closed rest position.
verbunden ist.11. Block suction device according to claim 10, characterized in that the ejector (42) with the closure body (20)
connected is.
gekennzeichnet, daß der Ausstoßer (42) bei offenem
Ventil (37) eine Lage hinter dem Anlageabschnitt (43) für das Werkstück einnimmt.12. Vacuum block according to claim 10 or 11, characterized
characterized in that the ejector (42) with open
Valve (37) occupies a position behind the contact section (43) for the workpiece.
Anlageabschnitt (43) für das Werkstück eingenommen hat.13. Vacuum block according to one of claims 10 to 12, characterized in that the valve (37) only opens when the ejector (42) has reached its position behind the
has taken up the contact section (43) for the workpiece.
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