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WO2006116890A1 - Vacuum maintaining device - Google Patents

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Info

Publication number
WO2006116890A1
WO2006116890A1 PCT/CH2006/000239 CH2006000239W WO2006116890A1 WO 2006116890 A1 WO2006116890 A1 WO 2006116890A1 CH 2006000239 W CH2006000239 W CH 2006000239W WO 2006116890 A1 WO2006116890 A1 WO 2006116890A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
holding device
grid
valve
seal
grid surface
Prior art date
Application number
PCT/CH2006/000239
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Daniel Suhm
Original Assignee
Suhm Mechanik
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suhm Mechanik filed Critical Suhm Mechanik
Publication of WO2006116890A1 publication Critical patent/WO2006116890A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B11/00Work holders not covered by any preceding group in the subclass, e.g. magnetic work holders, vacuum work holders
    • B25B11/005Vacuum work holders

Definitions

  • the invention is in the field of holding devices for holding objects, in particular in the field of vacuum clamping plates for clamping workpieces by means of negative pressure.
  • Vacuum clamping plates are known from the prior art, which have a flat surface into which, for example, a belt-shaped grid of grooves is embedded.
  • the individual grooves have a regular distance from each other and are designed so that soft endless cord seals of different lengths can be inserted into them. Due to the grid-like arrangement of the grooves, the seal, depending on the grooves in which it is inserted, be adapted in scope and shape to the respective requirements. In order to close the cord seal at their ends, they are simply stacked at right angles. To fix an object on the grid plate, this is placed with a surface on the sealed area. Subsequently, a negative pressure is continuously generated by means of a suction pump between the object to be clamped and the grid plate in the region of the seal, which causes the object to be pressed against the surface of the grid plate.
  • a problem that adheres to the conventional grid plates known from the prior art is that the seals have a continuous leakage and are therefore insufficient. Therefore, in these systems, it is necessary that the fluid entering due to the leak be continuously drained to ensure sufficient retention.
  • the pumping is usually carried out by means of suitable pumps, which are continuously in use due to the insufficient seal.
  • the problem often arises that the workpiece must be temporarily removed from the processing machine, for example, for intermediate processing or for measuring. In this case, the problem arises that the re-positionally precise clamping and adjusting made very difficult even with the modern means known today, is time-consuming and also represents a significant source of error.
  • An object of the invention is to show a method and a device which allow a simple and quick clamping and unclamping of objects, in particular workpieces to be machined.
  • a further object of the invention is to show a method and a device which make it possible to position objects, in particular workpieces, precisely and with high repeat accuracy at different locations.
  • a seal which combines the advantages of a soft sealing cord with those of a hard seal.
  • the seal used is designed so that it has different properties depending on the direction. In the vertical direction, ie in the clamping direction (perpendicular to the plate surface), it is relatively easily deformable, whereas in the lateral direction (transverse to the longitudinal and Aufspannraum), it has, inter alia due to the shape of the cross section and the boundary conditions, a higher rigidity, which successfully counteracts a deformation that could lead to leakage. If necessary, the seal has a cross-section, which adjusts the sealing effect depending on the prevailing pressure difference - with increasing pressure difference, the sealing effect increases.
  • seals with a substantially 0- or Q-shaped cross-section are suitable, which are inserted into the groove in such a way that the cross-section additionally fulfills the function of a sealing lip.
  • the seal in the vertical direction perpendicular to the plate surface, respectively parallel to the clamping direction
  • has a low resistance it may have a cavity or a laterally arranged, for example circumferential recess.
  • a sealing system of the type described makes it possible to realize seals in a grid plate having a pressure drop of less than 0.1 bar / hour.
  • the seal is preferably made of an elastic, rubber-like material, for example elastomer, silicone, nitrile-butadiene, EPDM, FPM or PVC with a Shore hardness of about 50 to 80 Shore A.
  • seals are preferably assembled in situ. Hollow, tubular seals, i. Seals which have a cavity in the interior are usually connected or sealed at the ends, so that no negative pressure can occur in the interior of the seal, since otherwise the seals contract. The relative overpressure inside the seal stabilizes the seal on the one hand during operation and also has a positive effect on the sealing performance.
  • the seal may possibly be placed in a single groove or multiple seals in dedicated grooves adapted to the particular case and, if necessary, vented via separate channels.
  • the invention also offers the possibility of manufacturing grid plates so that they are suitable for the clamping of parts with curved surfaces.
  • the surface of the grooves and / or the seal on a certain roughness or coating which has a positive effect on the sealing behavior. Contrary to popular belief that sealing surfaces should be as free of surface roughness as possible, it has been shown that in certain cases, an increased surface roughness may have a positive effect on the tightness, since it counteracts a disadvantageous displacement, or an unwanted deformation of the seal , Good results were achieved by sandblasting the sidewalls and bottom of the grooves of a grid plate.
  • the surface depending on the field of application otherwise roughened or machined, for example by etching or by means of tools (eg end mills, side milling cutters).
  • a grid plate with at least one grid surface which is suitable for use with a high-density sealing system of the type described above.
  • the grid surface has grid-shaped recesses (grooves) which are suitable for receiving a sealing system according to the invention.
  • a sealing system according to the invention.
  • the grid plate has at least one valve which is operatively connected to the grid surface and which is suitable for maintaining a negative pressure between the at least one grid surface and an operatively connected to the grid plate object
  • the grid plate has a rear side instead of the second grid surface, which is designed such that it can be operatively connected to an external grid surface or another clamping device.
  • the rear side has standardized centering means which are designed such that they allow accurate centering at least in one spatial direction. Good results were achieved with tongue and groove pairings. So it is possible to position the grid plate in a simple manner with respect to different antidote.
  • the grooves of a preferred embodiment of a Raste ⁇ latte invention are arranged in a grid shape at a distance of 20 mm and at an angle of 90 ° to each other, wherein the channel width (groove width) and the channel depth (groove depth) are each about 4 mm.
  • the grid plate on a memory in the form of a storage container which serves to compensate, or to supportive maintenance of the negative pressure in a system.
  • the storage container is operatively connected via at least one connecting channel with the grid surface of the grid plate and the valve.
  • the valve is used to control the negative pressure or the pressure difference.
  • the grid plate in addition to the first grid surface, at least one valve and the first channel, which serves for the operative connection of the first grid surface with the valve, a second channel, which is suitable for the operative connection of the at least one valve with a second grid surface
  • the grid plate has a third channel, which connects the at least one valve to the environment outside the plate.
  • the second screen surface is preferably arranged opposite the first screen surface. It is either part of the grid plate or an antidote with which the grid plate is operatively connected.
  • the at least one valve is here a three-way valve by means of which either the first grid area with the surroundings and / or the second grid area with the environment or else the first and the second grid area can be actively connected to each other and sealed off from the environment.
  • it is possible either to connect an object to the first grid surface in which the air is reduced from the region between the first grid plate and the object to be clamped via the valve and the third channel leading to the outside, so that a sufficient negative pressure results.
  • the grid plate by a corresponding position of the valve in the region of the second raster area, a further connection is formed substantially simultaneously or with a time offset, in that a negative pressure is generated in the region of the second raster area.
  • the clamping effect can be maintained by the system is disconnected from the environment.
  • further valves or system sections may be provided, which allow a completely separate control and control.
  • Storage tanks may be provided between the first grid surface and the valve and / or the valve and the second grid surface, which are connected to the first or the second channel and assist in maintaining the negative pressure in the region of the first and / or the second grid surface
  • the negative pressure can be generated via one or more further channels, which serve for sucking off the fluid from the region of the grid surfaces, for example via the antidote.
  • a third channel is used to connect the valve to the environment.
  • a storage container is operatively connected to the second channel.
  • a valve preferably a check valve, is arranged between the storage container and the second grid surface, wherein the check valve is directed such that it counteracts an increase in pressure in the region of the first grid surface.
  • the check valve closes and causes the active compound to be maintained in the region of the first grid surface. Ali adventia negative pressure drops are compensated by the storage tank.
  • the storage container is also possible Very fast up and down objects in the area of the first grid area (quick-release fixture).
  • the sufficient vacuum can be generated both by a suction pump and by an injector pump or other suitable device.
  • the device for generating the vacuum is integrated in the holding device or can be operatively connected thereto.
  • Corresponding valves e.g. Check valves, regulate the pressure curve, respectively, the maintenance of the negative pressure (vacuum).
  • the feed takes place via suitable connections. If necessary, the negative pressure in the system is secured by one or more check valves.
  • An injector pump because of its relatively small size and simple construction, is well integrated into the grid plate and allows the vacuum, e.g. by compressed air can be generated. The advantage is that you can do without expensive pumps. If necessary, the condition of the vacuum is checked by means of a pressure gauge. If required, additional vacuum accumulators can be connected.
  • valves are designed so that they not only control the connection between the reservoir and the clamping region, but also have a connection to the environment. Both of these connections are connected via a hose to the clamping surface (grid).
  • the valves have two positions, which are achieved by light to the right or to the left.
  • the grid plate As a holding respectively adapter system with standardized interfaces for different processing devices, After a workpiece to be machined with the holding device (grid plate) has been operatively connected, it usually remains connected to the end of the processing sequence with this.
  • the change from one processing station to the next is particularly simple, since the holding device serves as standardized adapters for the individual processing machines. Due to its simple structure, the relatively low weight and in particular the independence of a vacuum source, the change is very simple.
  • the invention makes it possible to design a latch plate so that it remains operatively connected to the object to be processed during an entire processing sequence.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a grid plate during vacuuming.
  • Fig. 2 shows the grid plate of Figure 1 in a vacuumed state
  • Fig. 3 shows the grid plate according to Figure 1 when changing to another antidote
  • Fig. 4 shows the grid plate according to Figure 1 in operative connection with the other antidote
  • Fig. 5 shows a second embodiment of a grid plate in vacuuming
  • Fig. 6 shows the grid plate according to Figure 5 in a vacuumed state
  • Fig. 7 shows the grid plate according to Figure 5 when changing to another antidote
  • Fig. 8 shows various cross-sections of seals
  • Fig. 9 shows a third embodiment of a grid plate in a perspective view
  • Fig. 10 shows a valve in a perspective view
  • Fig. 1 1 shows the valve of Figure 10 in a side view
  • Fig. 12 shows the valve of Figure 10 in a side sectional view.
  • the grid plate 1 shows schematically a first embodiment of a grid plate 1.
  • the grid plate 1 has a grid surface 2, which is operatively connected via a first channel 3 with a valve 4.
  • a storage container 5 is operatively connected to the valve 4 by means of the first channel 3 and serves to support a vacuum in the region of the first grid surface 2.
  • the grid surface 2 has a multiplicity of depressions (grooves) 6 which are arranged in the form of a grid and for receiving a first seal 7 are suitable.
  • Above the first grid surface is an object to be clamped (workpiece) 8 can be seen, which rests on a surface 1 1 of the grid surface 2 (the drawing, the sake of clarity, a distance) and sealed by the peripheral seal 7 against the grid surface 2.
  • the grid plate has a second channel 9, which effectively connects a second grid surface 10 with the valve 4.
  • the second grid surface 10 is arranged opposite the first grid surface 2 and not part of the grid plate 1 but a first counter-agent 12, for example a machine table of affysma ⁇ machine (not shown).
  • the second grid surface 10 serves to fasten the Ras n / 21
  • a second seal 16 serves to seal the grid plate 1 with respect to the counter-agent 12.
  • the second grid surface 10 may, depending on the embodiment, also be part of the grid plate 1.
  • further holding means can be provided, which serves for clamping the grid plate with respect to one or more counter-agents.
  • centering means e.g. in the form of groove and pin, provided, which serves for easy centering of the grid plate against one or more counter-agents.
  • a third channel 13 connects the valve 4 with the environment and is used for pumping, respectively supplying air from the region of the first and / or the second grid surface 2, 10.
  • valve 4 is in a position in it the first and the second screen surface 2, 10 and the storage container 5 via the channels 3, 9, 13 connects to the environment.
  • the arrows 14 represent schematically the suction of air, so that the object 8 is stretched with the first grid surface 2 and the grid plate 1 via the second grid surface 10 with the antidote 12 is operatively connected.
  • the tensioned state of the object 8 are on the surface 1 1 of the first grid surface 2 and the grid plate 1 on the surface 15 of the antidote 12 in a form-fitting manner. Friction and / or positive locking prevents unwanted lateral displacement.
  • FIG. 2 shows the holding device according to FIG. 1 in a vacuum-sealed state and with a closed valve 4.
  • the negative pressure prevailing in the region of the first and the second screen surface is schematically represented by a hatching.
  • the object 8 is fixedly connected to the grid plate 1 and the grid plate 1 fixed to the antidote 12, so that e.g. a processing of the article 8 is possible. Unlike the prior art, continuous pumping of fluid due to leakage is not necessary.
  • FIG. 3 shows the re-clamping (illustrated schematically by arrows 21) of the article 8 together with the grid plate 1 from the first counter-agent 12 to a second counter-agent 20.
  • the valve 4 is switched so that the second grid surface 10 is ventilated and the holder is released in this area.
  • centering means are provided in the region of the first and second counter-means 12, 20, which enable simple centering and alignment of the grid plate 1 with respect to the counter-means 12, 20.
  • further fastening means can be provided if necessary, which serve for fastening the grid plate 1 against the counter-means 12, 20.
  • Figure 4 shows the grid plate 1 after re-tightening with the object 8 and with the second antidote 20 operatively connected.
  • the valve 4 is again shown in the closed position and serves to maintain the negative pressure (horizontal hatching) in the region of the grid surfaces 2, 10.
  • the negative pressure in the region of the second grid surface 10 is set via the storage container 5 or by pumping off fluid. If necessary, the grid surfaces 2, 10 can be controlled separately via separate line systems. Instead of the second grid surface other holding means can be provided with which the grid plate can be operatively connected.
  • FIG. 5 shows a further embodiment of a holding device 1 with a first raster surface 2 which serves for clamping an article 8 on the surface 11 of the raster surface 2.
  • the grid surface 2 is operatively connected to a second grid surface 10 via a first line 3, a first valve 4, a second line 9 and a second valve 30, here designed as a check valve.
  • the second grid surface 10 has a separate vent 29 comprising a fourth conduit 31 and a third valve 32.
  • the second grid surface 10 here forms part of an antidote 12.
  • the second grid surface 10 may also be integrated into the grid plate 1. In the illustration shown is about ie Vent 29 air from the area of the first and the second grid surface 2, 10 pumped.
  • the first valve 4 is so switched that no air via the third line 13 can flow into the system.
  • the object 8 is compared with the grid plate 1 and the grid plate 1 relative to the first antidote 12 by means of seals 7, 16 sealed so that no disturbing air from the environment in the grid surfaces 2, 10 can enter the system.
  • a storage tank 5, which is arranged in the embodiment shown between the valve 4 and the check valve 30, serves to compensate, respectively for maintaining the vacuum in the system.
  • FIG. 6 shows the system in a vacuum-set state after sufficient air has been pumped out, so that the object 8, the grid plate 1 and the first counter-agent 12 are firmly connected to one another. So that no air flows from the environment, the first and the third valve 4, 32 are sealed.
  • the vacuum prevailing in the system is shown schematically by a horizontal hatching with broken lines.
  • All of the seals 7, 16 shown here are of tubular design and have a cavity 35 in the interior of their cross-section.
  • the variant of FIG. 3 b) has a sealing lip 36 which additionally seals against the surface of the article 8.
  • the sealing lip 36 also prevents accidental rotation of the seal in use.
  • the seal according to FIG. 3 c) has a lower and an upper sealing lip 36, 37.
  • the convex, here outwardly disposed surface 38 causes in use an additional support of the sealing effect.
  • Figure 9 shows an embodiment of a grid plate 1 in a perspective view obliquely from above.
  • the grid plate 1 essentially has the structure of the grid plate 1 according to FIGS. 5 to 7. Both the grid plate 1 and a clamped object 8 are shown partially cut to improve clarity, so that a view into the interior of the grid plate, or the sealing area is possible.
  • a first grid surface 2 has grid-shaped grooves 6, which are suitable for receiving one or more seals 7 of the type described.
  • the seals 7 are arranged here by three openings 40 of three first channels 1 1, which effectively connects the grid area 2 with first valves 4.
  • the valves 4 make it possible, on the one hand, to connect the grid surface 2 in segments to a storage container 5 which occupies the interior of the grid plate 1 between the grid surface 2 and a rear wall 41.
  • the valves 4 make it possible to establish a connection between the environment outside the holding device 1 and the grid surface 2.
  • the rear wall 41 and the grid surface 2 are supported if necessary via supports 42 against each other.
  • the supports 42 counteract undesirable deformations.
  • the storage container 5 has in the Rich back wall 41 check valves 30, which are aligned so that they counteract an increase in pressure inside the storage container 5.
  • the grid plate 1 is formed as a storage disk as a result of the volume of the storage container 5, so that it offers the possibility to safely secure objects 8 for several hours without additional aids.
  • the embodiment shown has the possibility of simultaneously fastening three objects 8 independently of one another.
  • a seal of the type described in accordance with the base of the object to be clamped 8 in grooves 6 is inserted.
  • the seals 7 are preferably designed annular. If necessary, these are assembled on site by adapting an endless seal to the length and then sealingly connected at their ends. For tubular gaskets, good results are obtained by inserting a transition piece into the ends of the gasket and then gluing the two ends and the transition piece together.
  • Components such as the grid surface 2 are produced, for example, by milling from metal, preferably aluminum, or injection molding from a suitable plastic or metal.
  • the storage container 5 can also be arranged externally if required. With regard to the function and mode of operation of the embodiment shown, reference is made to FIGS. 5 to 7.
  • FIG. 10 shows an embodiment of a valve 4 in a perspective view.
  • FIG. 11 shows the valve 4 according to FIG. 10 in a side view and
  • FIG. 12 shows a section through the valve 4 according to FIG. 11 along the section line DD.
  • the valve shown has the advantage that it is very dense and makes it possible to switch without loss.
  • the valve 4 here has a two-part housing 45 in which a pin 46 is arranged, which can be moved in the longitudinal direction. On the inner end of the pin 46 is a here in Essentially spherical ausgestalteter sealing body 47 is mounted, which presses in the middle position against a first and a second here annular elastic seal 48, 49 and thus keeps the valve 4 closed in all directions.
  • the valve 4 has three openings 50, 51, 52.
  • the sealing body 47 By deflecting the sealing body 47 from the zero position (as shown) in the + z direction, the second seal 49 is compressed by the sealing body 47 at the same time the sealing body 47 lifts from the first seal 48, so that a continuous connection between the first and the second Opening 50, 51 arises.
  • the grid surface 2 In the grid plate according to FIG. 9, the grid surface 2 would thus be operatively connected to the environment outside the grid plate.
  • the first seal is compressed and a continuous opening in the region of the second seal 49 is released.
  • a region of the raster surface 2 would thereby be operatively connected to the storage container 5.
  • the pin 46 and the housing 45 are operatively connected via a thread 53.
  • a deflection of the sealing body 47 takes place here by screwing or unscrewing the pin 46. Another type of deflection is possible.
  • the valve is in the shown or in a modified embodiment, for example, with a sealing body and only an annular seal suitable for other uses.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)

Abstract

The invention relates to a vacuum maintaining device (1) which comprises a raster surface (2) which is used to tense an object (8) by means of low pressure. The maintaining device (1) is used as an adapter which enables the tensed object (8) to interact with various counter-means.

Description

Vakuum HaltevorrichtungVacuum holding device
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Haltevorrichtungen zum Halten von Gegenständen, insbesondere auf dem Gebiet der Vakuumspannplatten zum Spannen von Werkstücken mittels Unterdruck.The invention is in the field of holding devices for holding objects, in particular in the field of vacuum clamping plates for clamping workpieces by means of negative pressure.
Aus dem Stand der Technik sind Vakuumspannplatten (Rasterplatten) bekannt, die eine ebene Oberfläche aufweisen in welche ein zum Beispiel gürtelförmiges Raster von Nuten eingelassen ist. Die einzelnen Nuten weisen zueinander einen regelmässigen Abstand auf und sind so ausgestaltet, dass in sie weiche endlose Schnurdichtungen unterschiedlicher Länge eingelegt werden können. Durch die gitterähnliche Anordnung der Nuten kann die Dichtung, je nach dem in welche Nuten sie eingelegt wird, in Umfang und Form den jeweiligen Erfordernissen angepasst werden. Um die Schnurdichtung an ihren Enden zu ver- schliessen, werden diese einfach im rechten Winkel übereinander gelegt. Um einen Gegenstand auf der Rasterplatte zu befestigen, wird dieser mit einer Oberfläche auf den gedichteten Bereich gelegt. Anschliessend wird mittels einer Saugpumpe zwischen dem zu spannenden Gegenstand und der Rasterplatte im Bereich der Dichtung kontinuierlich ein Unterdruck erzeugt, der bewirkt, dass der Gegenstand gegen die Oberfläche der Rasterplatte gepresst wird.Vacuum clamping plates (grid plates) are known from the prior art, which have a flat surface into which, for example, a belt-shaped grid of grooves is embedded. The individual grooves have a regular distance from each other and are designed so that soft endless cord seals of different lengths can be inserted into them. Due to the grid-like arrangement of the grooves, the seal, depending on the grooves in which it is inserted, be adapted in scope and shape to the respective requirements. In order to close the cord seal at their ends, they are simply stacked at right angles. To fix an object on the grid plate, this is placed with a surface on the sealed area. Subsequently, a negative pressure is continuously generated by means of a suction pump between the object to be clamped and the grid plate in the region of the seal, which causes the object to be pressed against the surface of the grid plate.
Ein Problem, das den aus dem Stand der Technik bekannten herkömmlichen Rasterplatten anhaftet, besteht darin, dass die Dichtungen eine kontinuierliche Leckage aufweisen und damit ungenügend sind. Deshalb ist es bei diesen Systemen erforderlich, dass das infolge der Undichtigkeit eintretende Fluid kontinuierlich abgeführt werden muss, damit eine genügende Halterung garantiert wird. Das Abpumpen erfolgt üblicherweise mittels geeigneten Pumpen, die infolge der ungenügenden Dichtung kontinuierlich im Einsatz sind. Bei der Bearbeitung von Werkstücken auf einer Bearbeitungsmaschine tritt häufig das Problem auf, dass das Werkstück zum Beispiel für eine Zwischenbearbeitung oder zum Vermessen temporär von der Bearbeitungsmaschine genommen werden muss. Dabei tritt das Problem auf, dass das erneute positionsgenaue Aufspannen und Justieren sich selbst mit den heute bekannten modernen Mitteln sehr schwierig gestaltet, zeitaufwändig ist und zudem eine wesentliche Fehlerquelle darstellt.A problem that adheres to the conventional grid plates known from the prior art is that the seals have a continuous leakage and are therefore insufficient. Therefore, in these systems, it is necessary that the fluid entering due to the leak be continuously drained to ensure sufficient retention. The pumping is usually carried out by means of suitable pumps, which are continuously in use due to the insufficient seal. When machining workpieces on a processing machine, the problem often arises that the workpiece must be temporarily removed from the processing machine, for example, for intermediate processing or for measuring. In this case, the problem arises that the re-positionally precise clamping and adjusting made very difficult even with the modern means known today, is time-consuming and also represents a significant source of error.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu zeigen die ein einfaches und schnelles Auf- und Abspannen von Gegenständen, insbesondere zu bearbeitende Werkstücke, ermöglichen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu zeigen die es ermöglichen, Gegenstände, insbesondere Werkstücke, einfach und mit hoher Wiederholgenauigkeit passgenau an verschiedenen Orten zu positionieren.An object of the invention is to show a method and a device which allow a simple and quick clamping and unclamping of objects, in particular workpieces to be machined. A further object of the invention is to show a method and a device which make it possible to position objects, in particular workpieces, precisely and with high repeat accuracy at different locations.
Die Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Patentansprüchen definierte Erfindung gelöst.The object is achieved by the invention defined in the independent claims.
Im Stand der Technik werden heute im Zusammenhang mit Rasterplatten weiche Dichtschnüre mit einem runden Vollquerschnitt verwendet. Diese Dichtschnüre bestehen in der Regel aus einem geschäumten Material (Moosgummi) das sich leicht zusammenpressen und deformieren lässt. Für weiche Dichtschnüre gilt in der Regel, dass sie keine, oder nur eine sehr geringe Kraft erzeugen, die gegen den Anpressdruck wirkt (Gegendruck, Aufstellkräfte). Zum Schliessen der Dichtung werden die Enden der Dichtschnur übereinander gelegt. Ein Nachteil dieser herkömmlichen Dichtungen liegt unter anderem darin, dass sie sich relativ leicht deformieren lassen, was dazu führt, dass sie sich druckabhängig zusammenziehen. Insbesondere im Bereich der Kreuzungen der Kanalnuten führt dies infolge unerwünschter seitlicher Deformation zu Undichtigkeit. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass mit zu- nehmender Länge der Dichtschnur die Leckluft zunimmt. Dies bedingt, dass, abhängig von der Grosse des zu spannenden Gegenstandes, mit zunehmender Dichtfläche eine Pumpe mit einer umso grosseren Leistung zum Erzeugen des Unterdrucks erforderlich ist.In the prior art soft sealing cords with a round solid cross section are used today in connection with grid plates. These sealing cords are usually made of a foamed material (sponge rubber) that can be easily compressed and deformed. For soft sealing cords usually applies that they produce no, or only a very small force acting against the contact pressure (back pressure, installation forces). To close the seal, the ends of the sealing cord are placed one above the other. A disadvantage of these conventional seals is, inter alia, that they can deform relatively easily, which causes them to contract depending on pressure. In particular, in the region of the intersections of the channel grooves, this leads to leakage due to undesired lateral deformation. Another disadvantage is that with decreasing length of the sealing cord increases the leakage air. This requires that, depending on the size of the object to be clamped, with increasing sealing surface, a pump with a greater power for generating the negative pressure is required.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der hier offenbarten Erfindung wird eine Dichtung verwendet, welche die Vorteile einer weichen Dichtschnur mit denen einer harten Dichtung verbindet. Die verwendete Dichtung ist so ausgestaltet, dass sie richtungsabhängig unterschiedliche Eigenschaften aufweist. In vertikaler Richtung, d.h. in Aufspannrichtung (senkrecht zur Plattenoberfläche), ist sie relativ leicht deformierbar, hingegen in seitlicher Richtung (quer zur Längs- und Aufspannrichtung) weist sie, u. a. bedingt durch die Form des Querschnitts und die Randbedingungen, eine höhere Steifigkeit auf, die einer Deformation, die zu Undichtigkeit führen könnte, erfolgreich entgegenwirkt. Bei Bedarf weist die Dichtung einen Querschnitt auf, welcher die Dichtwirkung abhängig von der herrschenden Druckdifferenz einstellt - mit steigender Druckdifferenz nimmt die Dichtwirkung zu. Dies wird durch bezüglich der Spannrichtung asymmetrisch ausgestaltete Querschnitte erreicht. Gute Resultate wurden durch schlauchförmige Dichtungen mit einem im Wesentlichen 0-, oder Q- förmigen Querschnitt erzielt. Je nach Anwendungsgebiet eignen sich Dichtungen mit einer oder mehreren Dichtlippen, die so in die Nut eingelegt werden, dass der Querschnitt zusätzlich die Funktion einer Dichtlippe erfüllt. Damit die Dichtung in vertikaler Richtung (senkrecht zur Plattenoberfläche, respektive parallel zur Aufspannrichtung) einen geringen Widerstand aufweist, kann sie einen Hohlraum oder eine zum Beispiel seitlich angeordnete umlaufende Vertiefung aufweisen. Ein Dichtsystem der beschriebenen ermöglicht es Dichtungen in einer Rasterplatte zu realisieren, die einen Druckabfall von weniger als 0.1 bar/Stunde aufweisen. Die Dichtung besteht vorzugsweise aus einem elastischen, gummiähnlichen Material, z.B. Elastomer, Silikon, Nitril-Butadien, EPDM, FPM oder PVC mit einer Shore-Härte von ca. 50 bis 80 Shore A.In a preferred embodiment of the invention disclosed herein, a seal is used which combines the advantages of a soft sealing cord with those of a hard seal. The seal used is designed so that it has different properties depending on the direction. In the vertical direction, ie in the clamping direction (perpendicular to the plate surface), it is relatively easily deformable, whereas in the lateral direction (transverse to the longitudinal and Aufspannrichtung), it has, inter alia due to the shape of the cross section and the boundary conditions, a higher rigidity, which successfully counteracts a deformation that could lead to leakage. If necessary, the seal has a cross-section, which adjusts the sealing effect depending on the prevailing pressure difference - with increasing pressure difference, the sealing effect increases. This is achieved by asymmetrically designed with respect to the clamping direction cross-sections. Good results have been achieved by tubular seals with a substantially 0- or Q-shaped cross-section. Depending on the field of application, seals with one or more sealing lips are suitable, which are inserted into the groove in such a way that the cross-section additionally fulfills the function of a sealing lip. So that the seal in the vertical direction (perpendicular to the plate surface, respectively parallel to the clamping direction) has a low resistance, it may have a cavity or a laterally arranged, for example circumferential recess. A sealing system of the type described makes it possible to realize seals in a grid plate having a pressure drop of less than 0.1 bar / hour. The seal is preferably made of an elastic, rubber-like material, for example elastomer, silicone, nitrile-butadiene, EPDM, FPM or PVC with a Shore hardness of about 50 to 80 Shore A.
Spezifische, der Anwendung entsprechende, Dichtungen werden vorzugsweise an Ort und Stelle konfektioniert. Hohle, schlauchförmige Dichtungen, d.h. Dichtungen die im Innern einen Hohlraum aufweisen, werden an den Enden in der Regel so verbunden, respektive gedichtet, dass im Innern der Dichtung kein Unterdruck entstehen kann, da sich ansonsten die Dichtungen zusammenziehen. Der relative Überdruck im Innern der Dichtung stabilisiert im Betrieb einerseits die Dichtung und wirkt sich zudem positiv auf die Dichtleistung aus.Specific, application-specific, seals are preferably assembled in situ. Hollow, tubular seals, i. Seals which have a cavity in the interior are usually connected or sealed at the ends, so that no negative pressure can occur in the interior of the seal, since otherwise the seals contract. The relative overpressure inside the seal stabilizes the seal on the one hand during operation and also has a positive effect on the sealing performance.
Je nach Anwendungsgebiet besteht die Möglichkeit Rasterplatten zu .fertigen, die für eine einzige oder eine bestimmte Anzahl spezifischer Anwendungen vorgesehen sind. In diesem Fall kann die Dichtung unter Umständen in eine einzelne Nut oder mehrere Dichtungen in spezifisch dafür vorgesehene Nuten eingelegt werden, die dem Spezialfall angepasst sind und falls erforderlich über separate Kanäle entlüftet werden. Die Erfindung bietet auch die Möglichkeit Rasterplatten so zu fertigen, dass sie für das Spannen von Teilen mit gekrümmten Oberflächen geeignet sind.Depending on the field of application, it is possible to produce grid plates which are intended for a single or a certain number of specific applications. In this case, the seal may possibly be placed in a single groove or multiple seals in dedicated grooves adapted to the particular case and, if necessary, vented via separate channels. The invention also offers the possibility of manufacturing grid plates so that they are suitable for the clamping of parts with curved surfaces.
Je nach Anwendungsgebiet weisen die Oberfläche der Nuten und/oder der Dichtung eine gewisse Rauhigkeit oder Beschichtung auf, welche sich positiv auf das Dichtverhalten auswirkt. Entgegen der landläufigen Meinung, dass Dichtflächen möglichst frei von Oberflächenrauhigkeit sein sollten, hat es sich gezeigt, dass sich in gewissen Fällen eine erhöhte Oberflächenrauhigkeit unter Umständen positiv auf die Dichtigkeit auswirkt, da sie einem nachteilhaften Verschieben, respektive einer ungewollten Deformation der Dichtung, entgegen wirkt. Gute Resultate wurden erreicht, indem die Seitenwände und der Boden der Nuten einer Rasterplatte sandgestrahlt wurden. Alternativ oder in Ergänzung können die Oberflä- chen, je nach Anwendungsgebiet, anderweitig aufgeraut oder bearbeitet werden, indem sie zum Beispiel durch Ätzen oder mittels Werkzeugen (z.B. Fingerfräser, Scheibenfräser) verändert werden. Das Verändern der Oberfläche hat zur Folge, dass sich die Dichtung zwischen der Wandung der Nut und dem aufgespannten Gegenstand in gewisser Weise verkeilt, respektive stabilisiert. Dadurch wird erreicht, dass sich die Dichtung nicht nachteilhaft zu deformieren vermag. Das aus dem Stand der Technik bekannte Verjüngen durch Einziehen in die quer verlaufenden Nuten und die damit verbundenen Leckage sind nicht zu beobachten. Ein weiterer positiver Aspekt des Verkeilens besteht darin, dass sich die Dichtung in Längsrichtung nicht verdrehen kann. Damit wird sichergestellt, dass eine allfällig vorhandene Dichtlippe, selbst bei hohen Druckdifferenzen, immer optimal positioniert ist.Depending on the application, the surface of the grooves and / or the seal on a certain roughness or coating, which has a positive effect on the sealing behavior. Contrary to popular belief that sealing surfaces should be as free of surface roughness as possible, it has been shown that in certain cases, an increased surface roughness may have a positive effect on the tightness, since it counteracts a disadvantageous displacement, or an unwanted deformation of the seal , Good results were achieved by sandblasting the sidewalls and bottom of the grooves of a grid plate. Alternatively or in addition, the surface depending on the field of application, otherwise roughened or machined, for example by etching or by means of tools (eg end mills, side milling cutters). The effect of changing the surface is that the seal between the wall of the groove and the clamped object in a certain way wedged or stabilized. This ensures that the seal is not able to deform disadvantageously. The known from the prior art constrictions by pulling into the transverse grooves and the associated leakage are not observed. Another positive aspect of wedging is that the seal can not twist longitudinally. This ensures that any existing sealing lip, even at high pressure differences, is always optimally positioned.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird eine Rasterplatte mit mindestens einer Rasterfläche vorgeschlagen, die für die Verwendung mit einem hochdichten Dichtungssystem der oben beschriebenen Art geeignet ist Die Rasterfläche weist gitterförmig angeordnete Vertiefungen (Nuten) auf, die zur Aufnahme eines erfindungsgemässen Dichtungssystems geeignet sind. Im Unterschied zum Stand der Technik werden vorzugsweise geschlossene, d.h. ringförmige Dichtungen verwendet Die Rasterplatte weist mindestens ein Ventil auf, das mit der Rasterfläche wirkverbunden ist und das zur Erhaltung eines Unterdrucks zwischen der mindestens einen Rasterfläche und einem mit der Rasterplatte wirkverbundenen Gegenstand geeignet ist Bei Bedarf weist die Rasterplatte eine weitere Rasterfläche auf, die der Ersten im Wesentlichen gegenüber liegend angeordnet ist Alternativ weist die Rasterplatte anstelle der zweiten Rasterfläche eine Rückseite auf, die so ausgestaltet ist, dass sie mit einer externen Rasterfläche oder einem anderen Spannmittel wirkverbindbar ist. Die Rückseite weist bei Bedarf normierte Zentriermittel auf, die so ausgestaltet sind, dass sie zumindest in einer Raumrichtung eine genaue Zentrierung ermöglichen. Gute Resultate wurden mit Nut- und Zapfenpaarungen erzielt. So besteht die Möglichkeit die Rasterplatte auf einfache Art und Weise bezüglich unterschiedlicher Gegenmittel zu positionieren. Die Nuten einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Rasteφlatte sind gitterförmig in einem Abstand von 20 mm und in einem Winkel von 90° zueinander angeordnet, wobei die Kanalbreite (Nutenbreite) und die Kanaltiefe (Nutentiefe) je rund 4 mm betragen.To achieve the object, a grid plate with at least one grid surface is proposed which is suitable for use with a high-density sealing system of the type described above. The grid surface has grid-shaped recesses (grooves) which are suitable for receiving a sealing system according to the invention. In contrast to the prior art preferably closed, ie annular seals are used The grid plate has at least one valve which is operatively connected to the grid surface and which is suitable for maintaining a negative pressure between the at least one grid surface and an operatively connected to the grid plate object For example, the grid plate has a rear side instead of the second grid surface, which is designed such that it can be operatively connected to an external grid surface or another clamping device. If required, the rear side has standardized centering means which are designed such that they allow accurate centering at least in one spatial direction. Good results were achieved with tongue and groove pairings. So it is possible to position the grid plate in a simple manner with respect to different antidote. The grooves of a preferred embodiment of a Rasteφlatte invention are arranged in a grid shape at a distance of 20 mm and at an angle of 90 ° to each other, wherein the channel width (groove width) and the channel depth (groove depth) are each about 4 mm.
In einer ersten Ausführungsform weist die Rasterplatte einen Speicher in Form eines Speicherbehälters auf, der zum Ausgleich, respektive zur unterstützenden Erhaltung des Unterdrucks in einem System dient. Der Speicherbehälter ist über mindestens einen Verbindungskanal mit der Rasterfläche der Rasterplatte und dem Ventil wirkverbunden. Das Ventil dient zur Kontrolle des Unterdrucks, respektive der Druckdifferenz.In a first embodiment, the grid plate on a memory in the form of a storage container, which serves to compensate, or to supportive maintenance of the negative pressure in a system. The storage container is operatively connected via at least one connecting channel with the grid surface of the grid plate and the valve. The valve is used to control the negative pressure or the pressure difference.
In einer zweiten Ausführungsform weist die Rasterplatte, neben der ersten Rasterfläche, mindestens einem Ventil und dem ersten Kanal, der zur Wirkverbindung der ersten Rasterfläche mit dem Ventil dient, einen zweiten Kanal auf, der zur Wirkverbindung des mindestens einen Ventils mit einer zweiten Rasterfläche geeignet ist Ausserdem weist die Rasterplatte einen dritten Kanal auf, welcher das mindestens eine Ventil mit der Umgebung aus- serhalb der Platte verbindet. Die zweite Rasterfläche ist vorzugsweise der ersten Rasterfläche gegenüber angeordnet. Sie ist entweder Bestandteil der Rasterplatte oder eines Gegenmittels mit dem die Rasterplatte wirkverbindbar ist. Beim mindestens einen Ventil handelt es sich hier um ein Dreiwegeventil mittels dem entweder die erste Rasterfläche mit der Umgebung und/oder die zweite Rasterfläche mit der Umgebung oder aber die erste und die zweite Rasterfläche miteinander wirkverbunden und von der Umgebung abgeschlossen werden können. Es besteht somit die Möglichkeit entweder einen Gegenstand mit der ersten Rasterfläche zu verbinden in dem über das Ventil und den nach aussen führenden dritten Kanal die Luft aus dem Bereich zwischen der ersten Rasterplatte und dem aufzuspannenden Gegenstand reduziert wird, so dass ein ausreichender Unterdruck resultiert. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass die Rasterplatte durch eine entsprechende Stellung des Ventils im Wesentlichen gleichzeitig oder zeitlich versetzt im Bereich der zweiten Rasterfläche eine weitere Verbindung eingeht, indem ein Unterdruck im Bereich der zweiten Rasterfläche erzeugt wird. Anschliessend kann die Spannwirkung aufrechterhalten werden, indem das System von der Umgebung abgekoppelt wird. Anstelle von nur einem Ventil können weitere Ventile oder Systemabschnitte vorgesehen sein, welche eine vollständig getrennte Ansteuerung und Kontrolle ermöglichen. Zwischen der ersten Rasterfläche und dem Ventil und/oder dem Ventil und der zweiten Rasterfläche können Speicherbehälter vorgesehen werden, die mit dem ersten oder dem zweiten Kanal verbunden sind und sich unterstützend auf die Aufrechterhaltung des Unterdrucks im Bereich der ersten und/oder der zweiten Rasterfläche auswirken. Alternativ kann der Unterdruck über einen oder mehrere weitere Kanäle erzeugt werden, die zum Absaugen des Fluids aus dem Bereich der Rasterflächen zum Beispiel über das Gegenmittel dienen.In a second embodiment, the grid plate, in addition to the first grid surface, at least one valve and the first channel, which serves for the operative connection of the first grid surface with the valve, a second channel, which is suitable for the operative connection of the at least one valve with a second grid surface In addition, the grid plate has a third channel, which connects the at least one valve to the environment outside the plate. The second screen surface is preferably arranged opposite the first screen surface. It is either part of the grid plate or an antidote with which the grid plate is operatively connected. The at least one valve is here a three-way valve by means of which either the first grid area with the surroundings and / or the second grid area with the environment or else the first and the second grid area can be actively connected to each other and sealed off from the environment. Thus, it is possible either to connect an object to the first grid surface in which the air is reduced from the region between the first grid plate and the object to be clamped via the valve and the third channel leading to the outside, so that a sufficient negative pressure results. Another possibility is that the grid plate by a corresponding position of the valve in the region of the second raster area, a further connection is formed substantially simultaneously or with a time offset, in that a negative pressure is generated in the region of the second raster area. Subsequently, the clamping effect can be maintained by the system is disconnected from the environment. Instead of only one valve further valves or system sections may be provided, which allow a completely separate control and control. Storage tanks may be provided between the first grid surface and the valve and / or the valve and the second grid surface, which are connected to the first or the second channel and assist in maintaining the negative pressure in the region of the first and / or the second grid surface , Alternatively, the negative pressure can be generated via one or more further channels, which serve for sucking off the fluid from the region of the grid surfaces, for example via the antidote.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Rasterplatte neben dem ersten Rasterbereich, dem Ventil, dem ersten Kanal, welcher den ersten Rasterbereich mit dem Ventil verbindet, einen zweiten Kanal auf, der geeignet ist um das Ventil mit einer zweiten Rasterfläche zu verbinden. Ein dritter Kanal dient dazu das Ventil mit der Umgebung zu verbinden. Ein Speicherbehälter ist mit dem zweiten Kanal wirkverbunden. Zwischen dem Speicherbehälter und der zweiten Rasterfläche ist zudem ein Ventil, vorzugsweise ein Rückschlagventil, angeordnet, wobei das Rückschlagventil so gerichtet ist, dass es einer Druckzunahme im Bereich der ersten Rasterfläche entgegenwirkt. Diese Konfiguration ermöglicht es, dass bei Verriegelung des dritten Kanals Wirkverbindungen im Bereich der ersten und der zweiten Rasterfläche durch Absaugen des Fluids über die zweite Rasterfläche hergestellt werden. Wird nun die Wirkverbindung im Bereich der zweiten Rasterfläche aufgelöst indem Fluid zugeführt wird, schliesst das Rückschlagventil und bewirkt, dass die Wirkverbindung im Bereich der ersten Rasterfläche aufrechterhalten bleibt. Alifällige negative Druckabfälle werden durch den Speicherbehälter kompensiert. Mittels dem Speicherbehälter besteht zudem die Möglichkeit Gegenstände im Bereich der ersten Rasterfläche sehr schnell auf- und abzuspannen (Schnellspannvorrichtung).In a further embodiment, the grid plate next to the first grid area, the valve, the first channel, which connects the first grid area with the valve, a second channel, which is adapted to connect the valve with a second grid surface. A third channel is used to connect the valve to the environment. A storage container is operatively connected to the second channel. In addition, a valve, preferably a check valve, is arranged between the storage container and the second grid surface, wherein the check valve is directed such that it counteracts an increase in pressure in the region of the first grid surface. This configuration makes it possible that, when the third channel is locked, operative connections in the region of the first and second grid surfaces are produced by suction of the fluid over the second grid surface. If now the active compound in the region of the second grid surface is dissolved by supplying fluid, the check valve closes and causes the active compound to be maintained in the region of the first grid surface. Alifällige negative pressure drops are compensated by the storage tank. By means of the storage container is also possible Very fast up and down objects in the area of the first grid area (quick-release fixture).
Das ausreichende Vakuum kann sowohl durch eine Saugpumpe als auch durch eine Injektorpumpe oder sonst einer geeigneten Vorrichtung erzeugt werden. Je nach Ausführungsform ist die Vorrichtung zum Erzeugen des Vakuums in der Haltevorrichtung integriert oder mit dieser wirkverbindbar. Entsprechende Ventile, z.B. Rückschlagventile, regeln den Druckverlauf, respektive die Erhaltung des Unterdrucks (Vakuums). Bei einer externen Anordnung erfolgt die Einspeisung über geeignete Verbindungen. Bei Bedarf wird der Unterdruck im System durch ein oder mehrere Rückschlagventile gesichert.The sufficient vacuum can be generated both by a suction pump and by an injector pump or other suitable device. Depending on the embodiment, the device for generating the vacuum is integrated in the holding device or can be operatively connected thereto. Corresponding valves, e.g. Check valves, regulate the pressure curve, respectively, the maintenance of the negative pressure (vacuum). In an external arrangement, the feed takes place via suitable connections. If necessary, the negative pressure in the system is secured by one or more check valves.
Eine Injektorpumpe lässt sich aufgrund der relativ geringen Baugrösse und des einfachen Aufbaus gut in die Rasterplatte integrieren und ermöglicht es, dass der Unterdruck, z.B. durch Pressluft, erzeugt werden kann. Der Vorteil besteht darin, dass auf teure Pumpen verzichtet werden kann. Der Zustand des Vakuums wird bei Bedarf mittels eines Druckanzeigegeräts überprüft. Bei Bedarf können weitere Vakuumspeicher zugeschaltet werden.An injector pump, because of its relatively small size and simple construction, is well integrated into the grid plate and allows the vacuum, e.g. by compressed air can be generated. The advantage is that you can do without expensive pumps. If necessary, the condition of the vacuum is checked by means of a pressure gauge. If required, additional vacuum accumulators can be connected.
Die Wirkung des Unterdrucks im Speicher bezüglich dem mindestens einen Spannbereich, respektive der Rasterfläche wird über eines oder mehrere Ventile eingestellt. In einer bevorzugten Ausführungsform sind diese Ventile so ausgestaltet, dass sie nicht nur die Verbindung zwischen dem Speicher und dem Spannbereich kontrollieren, sondern auch eine Verbindung zur Umgebung aufweisen. Beide dieser Verbindungen sind über einen Schlauch, mit der Spannfläche (Raster) verbunden. Die Ventile besitzen zwei Stellungen, welche durch leichtes nach Rechts- oder nach Linksdrehen erreicht werden.The effect of the negative pressure in the reservoir with respect to the at least one clamping region or the grid surface is set via one or more valves. In a preferred embodiment, these valves are designed so that they not only control the connection between the reservoir and the clamping region, but also have a connection to the environment. Both of these connections are connected via a hose to the clamping surface (grid). The valves have two positions, which are achieved by light to the right or to the left.
Infolge der hohen Dichtleistung des Dichtsystems besteht im Unterschied zum Stand der Technik die Möglichkeit auf eine kontinuierliche Erzeugung des Unterdrucks zu verzichten. Einmal mit dem zu spannenden Gegenstand verbunden, bleibt die Verbindung aufrecht bis diese durch Zuführen von Fluid aktiv wieder gelöst wird. Es besteht damit die Möglichkeit die Rasterplatte als Halte- respektive Adaptersystem mit normierten Schnittstellen für unterschiedliche Bearbeitungsvorrichtungen einzusetzen, Nachdem ein zu bearbeitendes Werkstück mit der Haltevorrichtung (Rasterplatte) wirkverbunden worden ist, bleibt es in der Regel bis zum Ende der Bearbeitungssequenz mit dieser verbunden. Der Wechsel von einer Bearbeitungsstation zur Nächsten gestaltet sich besonders einfach, da die Haltevorrichtung als normierte Adapater für die einzelnen Bearbeitungsmaschinen dient. Aufgrund ihres einfachen Aufbaus, des vergleichsweise geringen Gewichts und insbesondere der Unabhängigkeit von einer Unterdruckquelle gestaltet sich der Wechsel sehr einfach. Im Unterschied zum Stand der Technik ermöglicht es die Erfindung eine Rasteφlatte so zu gestalten, dass sie während einer gesamten Bearbeitungssequenz mit dem zu bearbeitenden Gegenstand wirkverbunden bleibt.Due to the high sealing performance of the sealing system, in contrast to the prior art, there is the possibility to dispense with a continuous generation of the negative pressure. Once connected to the object to be clamped, the connection remains upright this is actively redissolved by supplying fluid. It is thus possible to use the grid plate as a holding respectively adapter system with standardized interfaces for different processing devices, After a workpiece to be machined with the holding device (grid plate) has been operatively connected, it usually remains connected to the end of the processing sequence with this. The change from one processing station to the next is particularly simple, since the holding device serves as standardized adapters for the individual processing machines. Due to its simple structure, the relatively low weight and in particular the independence of a vacuum source, the change is very simple. In contrast to the prior art, the invention makes it possible to design a latch plate so that it remains operatively connected to the object to be processed during an entire processing sequence.
Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. In den einzelnen Figuren betreffen gleiche Nummern gleiche Teile. Es zeigen schematisch und stark vereinfachtEmbodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the following figures. In the individual figures, like numbers refer to like parts. It shows schematically and greatly simplified
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Rasterplatte beim Vakuumieren;1 shows a first embodiment of a grid plate during vacuuming.
Fig. 2 zeigt die Rasterplatte von Figur 1 in vakuumiertem Zustand;Fig. 2 shows the grid plate of Figure 1 in a vacuumed state;
Fig. 3 zeigt die Rasterplatte gemäss Figur 1 beim Wechsel auf ein anderes Gegenmittel;Fig. 3 shows the grid plate according to Figure 1 when changing to another antidote;
Fig. 4 zeigt die Rasterplatte gemäss Figur 1 in Wirkverbindung mit dem anderen Gegenmittel;Fig. 4 shows the grid plate according to Figure 1 in operative connection with the other antidote;
Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Rasterplatte beim Vakuumieren; Fig. 6 zeigt die Rasterplatte gemäss Figur 5 in vakuumiertem Zustand;Fig. 5 shows a second embodiment of a grid plate in vacuuming; Fig. 6 shows the grid plate according to Figure 5 in a vacuumed state;
Fig. 7 zeigt die Rasterplatte gemäss Figur 5 beim Wechsel auf ein anderes Gegenmittel;Fig. 7 shows the grid plate according to Figure 5 when changing to another antidote;
Fig. 8 zeigt verschiedene Querschnitte von Dichtungen;Fig. 8 shows various cross-sections of seals;
Fig. 9 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Rasterplatte in perspektivischer Ansicht;Fig. 9 shows a third embodiment of a grid plate in a perspective view;
Fig. 10 zeigt ein Ventil in einer perspektivischen Ansicht;Fig. 10 shows a valve in a perspective view;
Fig. 1 1 zeigt das Ventil von Figur 10 in seitlicher Ansicht;Fig. 1 1 shows the valve of Figure 10 in a side view;
Fig. 12 zeigt das Ventil von Figur 10 in einer seitlichen Schnittdarstellung.Fig. 12 shows the valve of Figure 10 in a side sectional view.
Figur 1 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform einer Rasterplatte 1. Die Rasterplatte 1 weist eine Rasterfläche 2 auf, die über einen ersten Kanal 3 mit einem Ventil 4 wirkverbunden ist. Ein Speicherbehälter 5 ist mittels dem ersten Kanal 3 mit dem Ventil 4 wirkverbunden und dient zur unterstützenden Erhaltung eines Vakuums im Bereich der ersten Rasterfläche 2. Die Rasterfläche 2 weist eine Vielzahl von Vertiefungen (Nuten) 6 auf die gitter- förmig angeordnet sind und zur Aufnahme einer ersten Dichtung 7 geeignet sind. Oberhalb der ersten Rasterfläche ist ein zu spannender Gegenstand (Werkstück) 8 zu erkennen, der auf einer Oberfläche 1 1 der Rasterfläche 2 aufliegt (zeichnerisch wurde der besseren Verständlichkeit halber ein Abstand dargestellt) und mittels der umlaufenden Dichtung 7 gegenüber der Rasterfläche 2 abgedichtet ist. Die Rasterplatte weist einen zweiten Kanal 9 auf, der eine zweite Rasterfläche 10 mit dem Ventil 4 wirkverbindet. Die zweite Rasterfläche 10 ist der ersten Rasterfläche 2 gegenüber angeordnet und hier nicht Teil der Rasterplatte 1 sondern eines ersten Gegenmittels 12, z.B. eines Maschinentisches einer Bearbeitungsma¬ schine (nicht näher dargestellt). Die zweite Rasterfläche 10 dient zur Befestigung der Ras- n/211 shows schematically a first embodiment of a grid plate 1. The grid plate 1 has a grid surface 2, which is operatively connected via a first channel 3 with a valve 4. A storage container 5 is operatively connected to the valve 4 by means of the first channel 3 and serves to support a vacuum in the region of the first grid surface 2. The grid surface 2 has a multiplicity of depressions (grooves) 6 which are arranged in the form of a grid and for receiving a first seal 7 are suitable. Above the first grid surface is an object to be clamped (workpiece) 8 can be seen, which rests on a surface 1 1 of the grid surface 2 (the drawing, the sake of clarity, a distance) and sealed by the peripheral seal 7 against the grid surface 2. The grid plate has a second channel 9, which effectively connects a second grid surface 10 with the valve 4. The second grid surface 10 is arranged opposite the first grid surface 2 and not part of the grid plate 1 but a first counter-agent 12, for example a machine table of a Bearbeitungsma ¬ machine (not shown). The second grid surface 10 serves to fasten the Ras n / 21
terplatte gegenüber dem Gegenmittel mittels Unterdruck. Eine zweite Dichtung 16 dient zum Dichten der Rasterplatte 1 gegenüber dem Gegenmittel 12. Die zweite Rasterfläche 10 kann, je nach Ausführungsform, auch Teil der Rasterplatte 1 sein. Alternativ oder in Ergänzung können weitere Haltemittel vorgesehen werden, die zum Spannen der Rasterplatte gegenüber einem oder mehreren Gegenmitteln dient. Bei Bedarf sind Zentriermittel, z.B. in Form von Nut und Zapfen, vorhanden, die zum einfachen Zentrieren der Rasterplatte gegenüber einem oder mehreren Gegenmitteln dient. Ein dritter Kanal 13 verbindet das Ventil 4 mit der Umgebung und dient zum Abpumpen, respektive Zuführen von Luft aus dem Bereich der ersten und/oder der zweiten Rasterfläche 2, 10. In der gezeigten Darstellung befindet sich das Ventil 4 in einer Position in der es die erste und die zweite Rasterfläche 2, 10 als auch den Speicherbehälter 5 über die Kanäle 3, 9, 13 mit der Umgebung verbindet. Die Pfeile 14 stellen schematisch das Absaugen von Luft dar, so dass der Gegenstand 8 mit der ersten Rasterfläche 2 gespannt und die Rasterplatte 1 über die zweite Rasterfläche 10 mit dem Gegenmittel 12 wirkverbunden wird. In gespanntem Zustand liegen der Gegenstand 8 auf der Oberfläche 1 1 der ersten Rasterfläche 2 und die Rasterplatte 1 auf der Oberfläche 15 des Gegenmittels 12 formschlüssig auf. Reibschluss und/oder Formschluss verhindert ein ungewolltes seitliches Verschieben.terplatte against the antidote by means of negative pressure. A second seal 16 serves to seal the grid plate 1 with respect to the counter-agent 12. The second grid surface 10 may, depending on the embodiment, also be part of the grid plate 1. Alternatively or in addition, further holding means can be provided, which serves for clamping the grid plate with respect to one or more counter-agents. If necessary, centering means, e.g. in the form of groove and pin, provided, which serves for easy centering of the grid plate against one or more counter-agents. A third channel 13 connects the valve 4 with the environment and is used for pumping, respectively supplying air from the region of the first and / or the second grid surface 2, 10. In the illustration shown, the valve 4 is in a position in it the first and the second screen surface 2, 10 and the storage container 5 via the channels 3, 9, 13 connects to the environment. The arrows 14 represent schematically the suction of air, so that the object 8 is stretched with the first grid surface 2 and the grid plate 1 via the second grid surface 10 with the antidote 12 is operatively connected. In the tensioned state of the object 8 are on the surface 1 1 of the first grid surface 2 and the grid plate 1 on the surface 15 of the antidote 12 in a form-fitting manner. Friction and / or positive locking prevents unwanted lateral displacement.
Figur 2 zeigt die Haltevorrichtung gemäss Figur 1 in vakuumiertem Zustand und mit geschlossenem Ventil 4. Der im Bereich der ersten und der zweiten Rasterfläche herrschende Unterdruck ist schematisch durch eine Schraffur dargestellt. Der Gegenstand 8 ist fest mit der Rasterplatte 1 und die Rasterplatte 1 fest mit dem Gegenmittel 12 verbunden, so dass z.B. eine Bearbeitung des Gegenstandes 8 möglich ist. Im Unterschied zum Stand der Technik ist eine kontinuierliches Abpumpen von Fluid infolge von Undichtigkeit nicht notwendig.FIG. 2 shows the holding device according to FIG. 1 in a vacuum-sealed state and with a closed valve 4. The negative pressure prevailing in the region of the first and the second screen surface is schematically represented by a hatching. The object 8 is fixedly connected to the grid plate 1 and the grid plate 1 fixed to the antidote 12, so that e.g. a processing of the article 8 is possible. Unlike the prior art, continuous pumping of fluid due to leakage is not necessary.
Figur 3 zeigt das Umspannen (schematisch durch Pfeile 21 verdeutlicht) des Gegenstandes 8 zusammen mit der Rasterplatte 1 vom ersten Gegenmittel 12 auf ein zweites Gegenmittel 20. Zu diesem Zweck wird das Ventil 4 so geschaltet, dass die zweiten Rasterfläche 10 belüftet und die Halterung in diesem Bereich gelöst wird. Im Bereich des ersten und des zweiten Gegenmittel 12, 20 sind bei Bedarf Zentriermittel (nicht näher dargestellt) vorhanden, die ein einfaches Zentrieren und Ausrichten der Rasterplatte 1 gegenüber den Gegenmitteln 12, 20 ermöglichen. Alternativ oder in Ergänzung zur zweiten Rasterfläche 10 können bei Bedarf weitere Befestigungsmittel vorgesehen werden, die zur Befestigung der Rasterplatte 1 gegenüber den Gegenmitteln 12, 20 dienen.FIG. 3 shows the re-clamping (illustrated schematically by arrows 21) of the article 8 together with the grid plate 1 from the first counter-agent 12 to a second counter-agent 20. For this purpose, the valve 4 is switched so that the second grid surface 10 is ventilated and the holder is released in this area. If necessary, centering means (not shown in greater detail) are provided in the region of the first and second counter-means 12, 20, which enable simple centering and alignment of the grid plate 1 with respect to the counter-means 12, 20. Alternatively or in addition to the second grid surface 10 further fastening means can be provided if necessary, which serve for fastening the grid plate 1 against the counter-means 12, 20.
Figur 4 zeigt die Rasterplatte 1 nach dem Umspannen fest mit dem Gegenstand 8 und mit dem zweiten Gegenmittel 20 wirkverbunden. Das Ventil 4 ist erneut in Schliessstellung dargestellt und dient zur Aufrechterhaltung des Unterdrucks (horizontale Schraffur) im Bereich der Rasterflächen 2, 10. Der Unterdruck im Bereich der zweiten Rasterfläche 10 wird über den Speicherbehälter 5 oder durch Abpumpen von Fluid eingestellt. Die Rasterflächen 2, 10 können bei Bedarf getrennt voneinander über separate Leitungssysteme angesteuert werden. Anstelle der zweiten Rasterfläche können andere Haltemittel vorgesehen werden mit denen die Rasterplatte wirkverbunden werden kann. Ein Vorteil der beschriebenen Vorrichtung besteht darin, dass der Gegenstand 8 schnell und einfach zusammen mit der Rasterplatte an verschiedenen Orten aufgespannt werden kann.Figure 4 shows the grid plate 1 after re-tightening with the object 8 and with the second antidote 20 operatively connected. The valve 4 is again shown in the closed position and serves to maintain the negative pressure (horizontal hatching) in the region of the grid surfaces 2, 10. The negative pressure in the region of the second grid surface 10 is set via the storage container 5 or by pumping off fluid. If necessary, the grid surfaces 2, 10 can be controlled separately via separate line systems. Instead of the second grid surface other holding means can be provided with which the grid plate can be operatively connected. An advantage of the device described is that the object 8 can be quickly and easily clamped together with the grid plate at different locations.
Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Haltevorrichtung 1 mit einer ersten Rasterfläche 2 die zum Spannen eines Gegenstandes 8 auf der Oberfläche 1 1 der Rasterfläche 2 dient. Die Rasterfläche 2 ist über eine erste Leitung 3, einem ersten Ventil 4, einer zweiten Leitung 9 und einem zweiten Ventil 30, hier als Rückschlagventil ausgebildet, mit einer zweiten Rasterfläche 10 wirkverbunden. Die zweite Rasterfläche 10 weist eine separate Entlüftung 29 auf, die eine vierte Leitung 31 und ein drittes Ventil 32 umfassen. Die zweite Rasterfläche 10 bildet hier Teil eines Gegenmittels 12. Alternativ kann die zweite Rasterfläche 10 auch in die Rasterplatte 1 integriert sein. In der gezeigten Darstellung wird über ie Entlüftung 29 Luft aus dem Bereich der ersten und der zweiten Rasterfläche 2, 10 abgepumpt. Das erste Ventil 4 ist dazu so geschaltet, dass keine Luft über die Dritte Leitung 13 in das System nachströmen kann. Der Gegenstand 8 ist gegenüber der Rasterplatte 1 und die Rasterplatte 1 gegenüber dem ersten Gegenmittel 12 mittels Dichtungen 7, 16 gedichtet, so dass keine störende Luft aus der Umgebung im Bereich der Rasterflächen 2, 10 in das System eintreten kann. Ein Speicherbehälter 5, der in der gezeigten Ausführungsform zwischen dem Ventil 4 und dem Rückschlagventil 30 angeordnet ist, dient zum Ausgleich, respektive zur Aufrechterhaltung des Vakuums im System.FIG. 5 shows a further embodiment of a holding device 1 with a first raster surface 2 which serves for clamping an article 8 on the surface 11 of the raster surface 2. The grid surface 2 is operatively connected to a second grid surface 10 via a first line 3, a first valve 4, a second line 9 and a second valve 30, here designed as a check valve. The second grid surface 10 has a separate vent 29 comprising a fourth conduit 31 and a third valve 32. The second grid surface 10 here forms part of an antidote 12. Alternatively, the second grid surface 10 may also be integrated into the grid plate 1. In the illustration shown is about ie Vent 29 air from the area of the first and the second grid surface 2, 10 pumped. The first valve 4 is so switched that no air via the third line 13 can flow into the system. The object 8 is compared with the grid plate 1 and the grid plate 1 relative to the first antidote 12 by means of seals 7, 16 sealed so that no disturbing air from the environment in the grid surfaces 2, 10 can enter the system. A storage tank 5, which is arranged in the embodiment shown between the valve 4 and the check valve 30, serves to compensate, respectively for maintaining the vacuum in the system.
Figur 6 zeigt das System in vakuumiertem Zustand nachdem genügend Luft abgepumpt wurde, so dass der Gegenstand 8, die Rasterplatte 1 und das erste Gegenmittel 12 fest miteinander wirkverbunden sind. Damit keine Luft aus der Umgebung nachströmt, sind das erste und das dritte Ventil 4, 32 dicht verschlossen. Das im System herrschende Vakuum ist schematisch durch eine horizontale Schraffur mit unterbrochenen Linien dargestellt. Beim Umspannen (Pfeile 21) der Haltevorrichtung 1 vom ersten auf ein zweites Gegenmittel 12, 20 wird, wie in Figur 7 dargestellt, das dritte Ventil 32 geöffnet, so dass Luft in den Bereich der zweiten Rasterfläche 10 eindringen kann und die Verbindung zwischen der Rasterplatte 1 und dem Gegenmittel 12 in diesem Bereich gelöst wird. Infolge entstehenden Druckveränderung schliesst das zweite Ventil 30 (Rückschlagventil) und verhindert, dass eine Belüftung der ersten Rasterfläche 2 statt findet. Die Wirkverbindung zwischen dem Gegenstand 8 und der Rasterplatte 1 bleibt damit im Bereich der ersten Rasterfläche 2 aufrechterhalten. Ein Wirkverbinden der Rasterplatte 1 mit einem zweiten Gegenmittel 20 gestaltet sich bei der gezeigten Ausführungsform besonders einfach, da nur noch eine Wirkverbindung im Bereich der zweiten Rasterfläche 10 hergestellt werden muss. Die gezeigte Haltevorrichtung kann bei Bedarf auch mit anderen Haltemitteln wirkverbunden werden. Bei Bedarf vorhandene Zentriermittel dienen zum einfachen Positionieren der Rasterplatte 1 beim erneuten Aufspannen. Figur 8 zeigt Querschnitte von verschiedenen Ausfühmngsformen von Dichtungen 7, 16, die in Nuten 6 einer Rasterfläche 2, 10 (vgl. Figuren 1 bis 8) zwischen einem Gegenstand 8 und einer Rasterfläche 10, respektive der Rasterplatte 1 eingelegt werden können. Alle der hier gezeigten Dichtungen 7, 16 sind schlauchförmig ausgestaltet und weisen im Innern ihres Querschnittes einen Hohlraum 35 auf. Im Unterschied zur im Wesentlichen rund ausgestaltet Variante von Fig. 3 a) weist die Variante von Figur 3 b) eine Dichtlippe 36 auf, die gegenüber der Oberfläche des Gegenstandes 8 zusätzlich abdichtet. Die Dichtlippe 36 verhindert zudem ein ungewolltes Verdrehen der Dichtung im Einsatz. Die Dichtung gemäss Figur 3 c) weist eine untere und eine obere Dichtlippe 36, 37 auf. Die konvexe, hier nach aussen angeordnete Oberfläche 38 bewirkt im Einsatz eine zusätzliche Unterstützung der Dichtwirkung.FIG. 6 shows the system in a vacuum-set state after sufficient air has been pumped out, so that the object 8, the grid plate 1 and the first counter-agent 12 are firmly connected to one another. So that no air flows from the environment, the first and the third valve 4, 32 are sealed. The vacuum prevailing in the system is shown schematically by a horizontal hatching with broken lines. When re-clamping (arrows 21) of the holding device 1 from the first to a second antidote 12, 20, as shown in Figure 7, the third valve 32 is opened so that air can penetrate into the region of the second grid surface 10 and the connection between the grid plate 1 and the antidote 12 in this area is solved. As a result of pressure change occurring closes the second valve 30 (check valve) and prevents a ventilation of the first grid surface 2 takes place. The operative connection between the object 8 and the grid plate 1 thus remains in the region of the first grid surface 2 maintained. An operative connection of the grid plate 1 with a second counter-agent 20 is particularly simple in the embodiment shown, since only one operative connection in the region of the second grid surface 10 has to be produced. If required, the retaining device shown can also be operatively connected to other retaining means. If necessary existing centering serve for easy positioning of the grid plate 1 during re-clamping. 8 shows cross-sections of different embodiments of seals 7, 16 which can be inserted into grooves 6 of a grid surface 2, 10 (cf., FIGS. 1 to 8) between an object 8 and a grid surface 10, respectively the grid plate 1. All of the seals 7, 16 shown here are of tubular design and have a cavity 35 in the interior of their cross-section. In contrast to the essentially round variant of FIG. 3 a), the variant of FIG. 3 b) has a sealing lip 36 which additionally seals against the surface of the article 8. The sealing lip 36 also prevents accidental rotation of the seal in use. The seal according to FIG. 3 c) has a lower and an upper sealing lip 36, 37. The convex, here outwardly disposed surface 38 causes in use an additional support of the sealing effect.
Figur 9 zeigt eine Ausführungsform einer Rasterplatte 1 in einer perspektivischen Darstellung von schräg oben. Die Rasterplatte 1 weist im Wesentlichen den Aufbau der Rasterplatte 1 gemäss den Figuren 5 bis 7 auf. Sowohl die Rasterplatte 1 als auch ein aufgespannter Gegenstand 8 sind der besseren Verständlichkeit halber teilweise geschnitten dargestellt, so dass ein Blick ins Innere der Rasterplatte, bzw. den Dichtungsbereich möglich ist. Eine erste Rasterfläche 2 weist gitterförmig angeordnete Nuten 6 auf, die zur Aufnahme einer oder mehreren Dichtung 7 der beschriebenen Art geeignet sind. Die Dichtungen 7 werden um hier drei Öffnungen 40 von drei ersten Kanälen 1 1 angeordnet, welche die Rasterfläche 2 bereichsweise mit ersten Ventilen 4 wirkverbindet. Die Ventile 4 ermöglichen es einerseits die Rasterfläche 2 segmentweise mit einem Speicherbehälter 5 zu verbinden, der den Innenraum der Rasterplatte 1 zwischen der Rasterfläche 2 und einer Rückwand 41 einnimmt. Andererseits ermöglichen es die Ventile 4 eine Verbindung zwischen der Umgebung ausser- halb der Haltevorrichtung 1 und der Rasterfläche 2 herzustellen. Die Rückwand 41 und die Rasterfläche 2 sind falls erforderlich über Stützen 42 gegeneinander abgestützt. Die Stützen 42 wirken unerwünschten Deformationen entgegen. Der Speicherbehälter 5 weist im Be- reich der Rückwand 41 Rückschlagventile 30 auf, die so ausgerichtet sind, dass sie einer Druckzunahme im Innern des Speicherbehälters 5 entgegenwirken. Die Rasterplatte 1 ist infolge des Volumens des Speicherbehälters 5 als Speicherplatte ausgebildet, so dass sie die Möglichkeit bietet Gegenstände 8 über mehrere Stunden ohne zusätzliche Hilfsmittel sicher zu befestigen.Figure 9 shows an embodiment of a grid plate 1 in a perspective view obliquely from above. The grid plate 1 essentially has the structure of the grid plate 1 according to FIGS. 5 to 7. Both the grid plate 1 and a clamped object 8 are shown partially cut to improve clarity, so that a view into the interior of the grid plate, or the sealing area is possible. A first grid surface 2 has grid-shaped grooves 6, which are suitable for receiving one or more seals 7 of the type described. The seals 7 are arranged here by three openings 40 of three first channels 1 1, which effectively connects the grid area 2 with first valves 4. The valves 4 make it possible, on the one hand, to connect the grid surface 2 in segments to a storage container 5 which occupies the interior of the grid plate 1 between the grid surface 2 and a rear wall 41. On the other hand, the valves 4 make it possible to establish a connection between the environment outside the holding device 1 and the grid surface 2. The rear wall 41 and the grid surface 2 are supported if necessary via supports 42 against each other. The supports 42 counteract undesirable deformations. The storage container 5 has in the Rich back wall 41 check valves 30, which are aligned so that they counteract an increase in pressure inside the storage container 5. The grid plate 1 is formed as a storage disk as a result of the volume of the storage container 5, so that it offers the possibility to safely secure objects 8 for several hours without additional aids.
Die gezeigte Ausführungsform weist infolge ihres Aufbaus mit den drei getrennt steuerbaren Ventilen 4 die Möglichkeit auf, gleichzeitig drei Gegenstände 8 unabhängig voneinander zu befestigen. Entsprechend der Grundfläche des zu spannenden Gegenstandes wird eine Dichtung der beschriebenen Art entsprechend der Grundfläche des zu spannenden Gegenstandes 8 in Nuten 6 eingelegt. Im Unterschied zum Stand der Technik sind die Dichtungen 7 vorzugsweise ringförmig ausgestaltet. Falls erforderlich werden diese vor Ort konfektioniert indem eine endlose Dichtung auf die Länge angepasst und anschliessend an ihren Enden dicht verbunden wird. Bei schlauchförmigen Dichtungen werden gute Resultate erzielt, indem in die Enden der Dichtung ein Übergangsstück eingesetzt wird und die beiden Enden und das Übergangsstück anschliessend miteinander verklebt werden. Bestandteile wie die Rasterfläche 2 werden zum Beispiel durch Fräsen aus Metall, vorzugsweise Aluminium, oder Spritzgiessen aus einem geeigneten Kunststoff oder Metall hergestellt. Der Speicherbehälter 5 kann bei Bedarf auch extern angeordnet sein. Hinsichtlich Funktion und Wirkungsweise der gezeigten Ausführungsform wird auf die Figuren 5 bis 7 verwiesen.As a result of its construction with the three separately controllable valves 4, the embodiment shown has the possibility of simultaneously fastening three objects 8 independently of one another. According to the base of the object to be clamped a seal of the type described in accordance with the base of the object to be clamped 8 in grooves 6 is inserted. In contrast to the prior art, the seals 7 are preferably designed annular. If necessary, these are assembled on site by adapting an endless seal to the length and then sealingly connected at their ends. For tubular gaskets, good results are obtained by inserting a transition piece into the ends of the gasket and then gluing the two ends and the transition piece together. Components such as the grid surface 2 are produced, for example, by milling from metal, preferably aluminum, or injection molding from a suitable plastic or metal. The storage container 5 can also be arranged externally if required. With regard to the function and mode of operation of the embodiment shown, reference is made to FIGS. 5 to 7.
Figur 10 zeigt eine Ausführungsform eines Ventils 4 in einer perspektivischen Darstellung. Figur 11 zeigt das Ventil 4 gemäss Figur 10 in einer Seitenansicht und Figur 12 zeigt einen Schnitt durch das Ventil 4 gemäss Figur 11 entlang der Schnittlinie DD. Das gezeigte Ventil weist den Vorteil auf, dass es sehr dicht ist und es ermöglicht verlustlos zu schalten. Das Ventil 4 weist hier ein zweiteiliges Gehäuse 45 auf in dem ein Stift 46 angeordnet ist, der in Längsrichtung verschoben werden kann. Auf dem inneren Ende des Stiftes 46 ist ein hier im Wesentlichen kugelförmig ausgestalteter Dichtkörper 47 angebracht, der in der Mittelstellung gegen eine erste und eine zweite hier ringförmige, elastische Dichtung 48, 49 presst und so das Ventil 4 in allen Richtungen verschlossen hält. Das Ventil 4 weist drei Öffnungen 50, 51 , 52 auf. Durch Auslenken des Dichtkörpers 47 aus der Nulllage (wie dargestellt) in +z-Richtung wird die zweite Dichtung 49 durch den Dichtkörper 47 zusammengepresst wobei gleichzeitig der Dichtkörper 47 von der ersten Dichtung 48 abhebt, so dass eine durchgehende Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Öffnung 50, 51 entsteht. Bei der Rasterplatte gemäss Figur 9 würden so die Rasterfläche 2 mit der Umgebung ausserhalb der Rasterplatte wirkverbunden. Durch ein Auslenken des Dichtkörpers 47 in -z-Richtung wird die erste Dichtung zusammengepresst und eine durchgängige Öffnung im Bereich der zweiten Dichtung 49 freigegeben. Bei der Rasterplatte gemäss Figur 9 würde dadurch ein Bereich der Rasterfläche 2 mit dem Speicherbehälter 5 wirkverbunden. Beim gezeigten Ventil 4 sind der Stift 46 und das Gehäuse 45 über ein Gewinde 53 wirkverbunden. Ein Auslenken des Dichtkörpers 47 erfolgt hier durch Ein- oder Ausschrauben des Stiftes 46. Eine andere Art der Auslenkung ist möglich. Das Ventil ist in der gezeigten oder in einer abgewandelten Ausführungsform, z.B. mit einem Dichtkörper und nur einer ringförmigen Dichtung auch für andere Verwendungszwecke geeignet.FIG. 10 shows an embodiment of a valve 4 in a perspective view. FIG. 11 shows the valve 4 according to FIG. 10 in a side view and FIG. 12 shows a section through the valve 4 according to FIG. 11 along the section line DD. The valve shown has the advantage that it is very dense and makes it possible to switch without loss. The valve 4 here has a two-part housing 45 in which a pin 46 is arranged, which can be moved in the longitudinal direction. On the inner end of the pin 46 is a here in Essentially spherical ausgestalteter sealing body 47 is mounted, which presses in the middle position against a first and a second here annular elastic seal 48, 49 and thus keeps the valve 4 closed in all directions. The valve 4 has three openings 50, 51, 52. By deflecting the sealing body 47 from the zero position (as shown) in the + z direction, the second seal 49 is compressed by the sealing body 47 at the same time the sealing body 47 lifts from the first seal 48, so that a continuous connection between the first and the second Opening 50, 51 arises. In the grid plate according to FIG. 9, the grid surface 2 would thus be operatively connected to the environment outside the grid plate. By deflecting the sealing body 47 in the -z direction, the first seal is compressed and a continuous opening in the region of the second seal 49 is released. In the grid plate according to FIG. 9, a region of the raster surface 2 would thereby be operatively connected to the storage container 5. In the valve 4 shown, the pin 46 and the housing 45 are operatively connected via a thread 53. A deflection of the sealing body 47 takes place here by screwing or unscrewing the pin 46. Another type of deflection is possible. The valve is in the shown or in a modified embodiment, for example, with a sealing body and only an annular seal suitable for other uses.
Die gezeigten Ausführungsformen sind rein beispielhaft. Für den Fachmann ist es selbstverständlich, dass sich weitere Ausführungsformen durch eine Kombination der Merkmale der gezeigten Ausführungsformen ergeben. The embodiments shown are purely exemplary. It will be understood by those skilled in the art that other embodiments will be apparent from a combination of the features of the illustrated embodiments.

Claims

Patentansprücheclaims
1 Haltevorrichtung (1 ) zum Spannen eines Gegenstandes (8) mittels Unterdruck, mit mindestens einer ersten Rasterfläche (2) die mindestens eine Nut (6) aufweist, die zur Aufnahme einer Dichtung (7) geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (1 ) ein Ventil (4) aufweist, das mit der ersten Rasterfläche (2) wirkverbunden ist und zur Aufrechterhaltung eines Unterdrucks im Bereich der ersten Rasterfläche (2) dient.1 holding device (1) for clamping an object (8) by means of negative pressure, with at least one first grid surface (2) having at least one groove (6) suitable for receiving a seal (7), characterized in that the holding device ( 1) has a valve (4) which is operatively connected to the first grid surface (2) and serves to maintain a negative pressure in the region of the first grid surface (2).
2 Haltevorrichtung (1 ) gemäss Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (1) mindestens einen Kanal (3, 9, 1 1) aufweist, der zur Wirkverbindung der ersten Rasterfläche (2) mit einer zweiten Rasterfläche (10) dient.2 holding device (1) according to claim 1, characterized in that the holding device (1) has at least one channel (3, 9, 1 1), which serves for the operative connection of the first grid surface (2) with a second grid surface (10).
3 Haltevorrichtung (1 ) gemäss Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Rasterfläche (10) ein Bestandteil der Haltevorrichtung (1 ) ist.3 holding device (1) according to claim 2, characterized in that the second grid surface (10) is a part of the holding device (1).
4 Haltevorrichtung (1 ) gemäss Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Rasterfläche (10) im Wesentlichen gegenüber der ersten Rasterfläche (2) angeordnet ist.4 holding device (1) according to claim 3, characterized in that the second grid surface (10) is arranged substantially opposite to the first grid surface (2).
5 Haltevorrichtung (1 ) gemäss einem der vorangehenden Patentansprüche, gekennzeichnet durch mindestens einen Speicher (5), der zur Aufrechterhaltung des Unterdrucks im Bereich der ersten und/oder der zweiten Rasterfläche (2, 10) dient.5 holding device (1) according to one of the preceding claims, characterized by at least one memory (5), which serves to maintain the negative pressure in the region of the first and / or the second grid surface (2, 10).
6 Haltevorrichtung (1 ) gemäss einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (1 ) Zentriermittel aufweist, die zur Zentrie- rung der Haltevorrichtung (1) gegenüber mindestens einem Gegenmittel (12, 20) dient.6 holding device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the holding device (1) has centering means which are used for centering tion of the holding device (1) against at least one counter-agent (12, 20) is used.
Haltevorrichtung (1 ) gemäss einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (4) einen in einer Richtung (-z, +z) verschiebbaren Dichtkörper (47) und eine erste und eine zweite ringförmige Dichtung (48, 49) aufweist, wobei das Ventil (4) geöffnet werden kann, indem der Dichtkörper (47) in Richtung (-z, +z) der ersten oder der zweiten Dichtung (48, 49) verschoben wird, so dass es zu einer Spaltbildung zwischen der ersten oder der zweiten Dichtung (48, 49) und dem Dichtkörper (47) kommt.Holding device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the valve (4) has a in one direction (-z, + z) displaceable sealing body (47) and a first and a second annular seal (48, 49), wherein the valve (4) can be opened by the sealing body (47) in the direction (-z, + z) of the first or the second seal (48, 49) is displaced, so that there is a gap formation between the first or the second seal (48, 49) and the sealing body (47) comes.
Haltevorrichtung (1 ) gemäss Patentanspruch 1 , gekennzeichnet durch eine erste Rasterfläche (2), die ein erstes Ventil (4) aufweist, das über einen ersten Kanal (3) mit der ersten Rasterfläche (2) wirkverbunden ist, einem zweiten Kanal (9) der zur Wirkverbindung des ersten Ventils (4) mit einer zweiten Rasterfläche (10) dient, einem dritten Kanal, der das erste Ventil (4) mit der Umgebung wirkverbindet und einem Rückschlagventil (30), das den Fluss von Fluid durch den zweiten Kanal (9) reguliert.Holding device (1) according to claim 1, characterized by a first raster surface (2) which has a first valve (4) which is operatively connected to the first raster surface (2) via a first channel (3), a second channel (9). for operatively connecting the first valve (4) to a second screen surface (10), a third channel operatively connecting the first valve (4) to the atmosphere, and a check valve (30) for controlling the flow of fluid through the second channel (10). 9).
Haltevorrichtung (1 ) gemäss Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Speicherbehälter (5) zwischen dem Rückschlagventil (30) und dem ersten Ventil (4) angeordnet ist und zur Aufrechterhaltung des Unterdrucks im Bereich der ersten Rasterfläche (2) dient.Holding device (1) according to claim 8, characterized in that a storage container (5) between the check valve (30) and the first valve (4) is arranged and serves to maintain the negative pressure in the region of the first grid surface (2).
Haltevorrichtung (1 ) gemäss einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (1 ) mehrere Dichtungsbereiche (7) aufweist, die unabhängig voneinander mit einem Speicher (5) wirkverbunden werden können. Dichtung (7, 16) zur Verwendung in einer Haltevorrichtung (1 ) gemäss einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung ringförmig ausgestaltet ist und im Innern einen Hohlraum aufweist.Holding device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the holding device (1) has a plurality of sealing regions (7) which can be independently operatively connected to a memory (5). Seal (7, 16) for use in a holding device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the seal is designed annular and has a cavity in the interior.
Dichtung (7, 16) gemäss Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung mindestens eine Dichtlippe aufweist.Seal (7, 16) according to claim 7, characterized in that the seal has at least one sealing lip.
Verfahren zum Spannen eines Gegenstandes (8) auf einer Haltevorrichtung (1 ) gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:Method for clamping an article (8) on a holding device (1) characterized by the following method steps:
a) Einlegen einer ringförmigen Dichtung (7) in mindestens eine Nut (6) einer Rasterfläche (2) einer Haltevorrichtung (1 );a) inserting an annular seal (7) in at least one groove (6) of a grid surface (2) of a holding device (1);
b) Positionieren des zu spannenden Gegenstandes (8) auf der Rasterfläche (2), so dass die Dichtung (7) vom zu spannenden Gegenstand abgedeckt wird;b) positioning the object to be clamped (8) on the grid surface (2), so that the seal (7) is covered by the object to be clamped;
c) Absaugen des Fluids aus dem Bereich zwischen dem zu spannenden Gegenstand (8) und der durch die Dichtung (7) umrandeten Rasterfläche (2) bis der Gegenstand (8) ausreichend gegen die Oberfläche (1 1 ) der Rasterfläche (2) ge- presst wird;c) sucking off the fluid from the region between the object to be clamped (8) and the grid surface (2) bordered by the seal (7) until the object (8) is sufficiently against the surface (11) of the grid surface (2). is pressed;
d) Schliessen eines Ventils (4), so dass der Unterdruck im vakuumierten Bereich bestehen bleibt.d) closing a valve (4), so that the negative pressure in the vacuumed area remains.
Verfahren gemäss Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein Speicher (5), der mit dem vakuumierten Bereich der Rasterfläche wirkverbunden ist, vakuumiert wird. Verfahren gemäss Patentanspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Rasterfläche (10) vakuumiert wird, so dass die Haltevorrichtung (1 ) mit einem Gegenmittel (12, 20) wirkverbunden wird.A method according to claim 13, characterized in that in addition a memory (5), which is operatively connected to the vacuumed region of the grid surface is vacuumed. A method according to claim 13 or 14, characterized in that a further grid surface (10) is vacuum-sealed, so that the holding device (1) with an antidote (12, 20) is operatively connected.
Verfahren gemäss Patentanspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rückschlagventil (30) ein Rückströmen von Gas aus dem vakuumierten Bereich der zweiten Rasterfläche in den Bereich der ersten Rasterfläche verhindert. A method according to claim 15, characterized in that a check valve (30) prevents a backflow of gas from the vacuum-sealed area of the second grid area into the area of the first grid area.
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