[0001] Vorrichtung zur Aufnahme eines Werkstücks mit einer ungleichmäßigen Kontur der nach
unten weisenden oder untenliegenden Auflagefläche insbesondere zur Aufnahme des Werkstücks,
beispielsweise eine Schuheinlage mittels eines Vakuum zur und während der Bearbeitung
in automatisierten Produktionsprozessen.
[0002] Insbesondere bei der Bearbeitung von Werkstücken mit einer unregelmäßigen Auflagefläche
oder Unterseite besteht regelmäßig die Problemstellung, die Werkstücke sicher zu fixieren
oder zu befestigen, damit diese entsprechend bearbeitet werden können. Je nach Art
der Bearbeitung und des Werkstoffes müssen hierbei unterschiedlich hohe Kräfte und
Kraftrichtungen aufgenommen und kompensiert werden, um eine Zerstörung des Werkstücks,
des Werkzeugs oder weiterer einzusetzender Hilfsmittel oder Maschine zu vermeiden.
[0003] Ein Ausweg ist es, für jede mögliche Auflagefläche oder Unterseite individuelle Aufnahmen
zu fertigen, was jedoch aus kaufmännischer Sicht nicht zumutbar ist. Weiterhin ist
es denkbar, das Werkstück einzuspannen oder einklemmen. Dies mag bei härteren oder
formstabilen Werkstoffen funktionieren, jedoch sind klare Grenzen bei weichen oder
instabilen Werkstoffen gesetzt.
[0004] Bekannt sind weiterhin Vorrichtungen, welche mittels Vakuum oder mittels Abkühlung
bis zur Eisbildung die Werkstücke auf einem Untergrund fixieren. Hierbei handelt es
sich jedoch um ebene Untergründe der Vorrichtung, welche für räumlich unregelmäßige
Untergründe nicht oder nur sehr bedingt tauglich sind. Zudem sind hierbei durch das
jeweilige Material des Werkstoffes Grenzen bei der Anwendbarkeit gesetzt.
[0005] Weiterhin sind Auswege bekannt, wonach aus einem räumlich weitestgehend regelmäßigen
Ausgangswerkstück die komplette räumlich unregelmäßige Kontur herausgearbeitet wird.
Hierdurch werden jedoch erhebliche Mengen an Material benötigt, da das Ausgangswerkstück
alle jeweiligen maximalen räumlichen Dimensionen bereits enthalten und abdecken muss
und während der Bearbeitung nur überschüssiges Material entfernt und damit ein Großteil
des Materials als Abfall entfernt und entsorgt werden muss.
[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Aufnahme eines Werkstücks mit
einer unregelmäßigen Kontur der nach unten weisenden oder untenliegenden Auflagefläche
zu schaffen, welche unter Verwendung eines Vakuums universell einsatzbar ist und den
Einsatz von Werkstücken ermöglicht, welche trotz der räumlich unregelmäßigen Kontur
eine rohstoffsparende, minimale räumliche Dimension besitzen und zudem sicher und
zuverlässig aufgenommen und fixiert werden und damit eine effiziente Bearbeitung und
Verarbeitung ermöglichen.
[0007] Mit der Erfindung wird im angegebenen Anwendungsfall erreicht, dass eine Vorrichtung
zur Aufnahme eines Werkstücks mit einer räumlich unregelmäßigen Kontur der Auflagefläche
oder Unterseite geschaffen wird, wobei in einem Grundkörper mindestens eine Bohrung
und/oder einen Durchbruch vorhanden ist, wobei der Durchbruch einen runden oder eckigen
Querschnitt und eine Oberseite, eine Unterseite und Außenkanten besitzt und dass an
der Unterseite ein Vakuum anlegbar ist. Durch die Bohrung oder den Durchbruch werden
definierte Auflagebereiche und Ansaugbereiche geschaffen. Mittels des Vakuums, welches
über die Bohrungen an den jeweiligen Auflagebereichen wirkt, werden die Auflageflächen
des Werkstücks angesaugt und so auf der Vorrichtung fixiert. Die Bohrung oder der
Durchbruch lässt sich so anordnen, dass auf besonders geeignete und regelmäßig wiederkehrende
Auflageflächen des Werkstücks das Vakuum besonders wirkt und somit das Werkstück zuverlässig
fixiert ist. Beispielsweise bei einer zu bearbeitenden medizinischen Schuheinlage
finden sich die unregelmäßigen Konturen auf der nach unten weisenden oder untenliegenden
Auflagefläche, welche durch das Längsgewölbe eine plane Auflage unmöglich machen und
somit eine besondere Aufnahme benötigen. Jedoch besitzt eine solche Kontur regelmäßig
im Fersenbereich und unter dem Ballen des Mittelfußes geeignete Auflageflächen als
Ansaugpunkte, welche unter Einsatz des Vakuums an der Bohrung sowie dem Durchbruch
an die Vorrichtung gesaugt und somit an ihr fixiert werden können. So ist es an der
Vorrichtung nur noch notwendig die Lage der Bohrung oder des Durchbruches im Grundkörper
allgemein festzulegen und über geeignete einfache Maßnahmen der jeweiligen Dimension
des Werkstückes anzupassen.
So wird die Vorrichtung auf einen an sich bekannten Vakuumtisch angeordnet. Das Vakuum
wirkt sowohl auf die Vorrichtung als auch über die Bohrung sowie den Durchbruch auf
das jeweilige Werkstück.
[0008] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 11 dargestellt.
[0009] Die Bohrung sowie der Durchbruch sind vorteilhaft von der Oberseite zur Unterseite
hin geweitet, wodurch die Wirkung des von unten anliegenden Vakuums auf die Bohrung
und den Durchbruch und des darüber angeordneten Werkstücks verstärkt wird. So ist
beispielsweise eine konische Weitung möglich, ohne das die Bohrung über die Fläche
des Werkstück vergrößert wird, da in einem solchen Falle das Vakuum nur begrenzt wirken
und damit das Werkstück nur schlecht fixiert werden kann.
[0010] Vorteilhaft besitzt die Bohrung und/oder der Durchbruch von der Oberseite zur Unterseite
hin einen vergößerten und/oder veränderten Querschnitt. Ebenfalls wird in diesem Fall
die Wirkung des von unten anliegenden Vakuums auf die Bohrung und den Durchbruch und
des darüber angeordneten Werkstücks verstärkt. So ist beispielsweise eine wesentliche
Vergrößerung des Querschnitts der Öffnung unterhalb der Oberfläche des Grundkörpers
möglich, ohne das die Bohrung über die Fläche des Werkstücks vergrößert wird. Dabei
ist auch eine vorteilhafte Querschnittsänderung möglich, ohne die innere Stabilität
des Grundkörpers zu schwächen.
[0011] Mit einer Weiterbildung sind die Bohrung sowie der Durchbruch an der Oberseite vorteilhaft
querschnittreduzierend bedeckt. Hierdurch ist eine Anpassung der gegenüber dem Werkstück
wirksamen Öffnungsgröße der Bohrung sowie des Durchbruches möglich. Es ist auf diese
Weise möglich die Vorrichtung an unterschiedliche und unterschiedlich große Werkstücke
mit unterschiedlich großer Auflagefläche anzupassen. Auf diese weise lässt sich das
am Werkstück wirkende Vakuum dosieren.
[0012] Weiter ist vorteilhaft in die Bohrung sowie in den Durchbruch ein querschnittreduzierender
Einsatz angeordnet, wobei der querschnittreduzierende Einsatz mindestens eine Bohrung
und oder mindestens eine Aussparung besitzt. Hierdurch lässt sich die Vorrichtung
problemlos an unterschiedlich große Werkstücke anpassen. Die Flexibilität der Vorrichtung
wird erhöht.
[0013] Indem die Bohrung und/oder der Durchbruch zumindest an der Oberseite mittels eines
Bleches oder eines Deckels oder eines Gitters bedeckt ist und das Blech und der Deckel
eine Bohrung und/oder mindestens eine Aussparung aufweist, ist mit einfachen Mitteln
ebenfalls eine Gößenanpassung an das jeweilige Werkstück möglich.
[0014] Vorteilhaft schließt das Blech, der Deckel, das Gitter oder der Einsatz plan mit
der Oberfläche der Oberseite ab. Hierdurch werden ungünstige Lagen des Werkstückes
sowie bei besonders großen Werkstücken wird ein mögliches Wegkippen auf dem Blech,
dem Deckel, dem Gitter oder dem Einsatz vermieden. Zudem wird die Auflage zum Wirken
des Vakuums begünstigt
[0015] Mit einer Weiterbildung besitzt der Grundkörper einen Zentrierpunkt oder Justierpunkt.
Somit ist es mit einfachen Mitteln möglich, die Werkzeuge bzw. die die Werkzeug haltenden
Anlagenteile so zu justieren, dass eine zuverlässige Bearbeitung des Werkstücks erfolgen
kann.
[0016] Vorteilhaft ist die gesamte Oberfläche zumindest der Oberseite des Grundkörpers mittels
mindestens eines Bleches, eines Deckels und/oder eines Gitters bedeckt. Somit vereinfacht
sich der Gesamtaufbau, da mittels unterschiedlicher Bleche, Deckel und/oder Gitter
die Vorrichtung auf unterschiedliche Größen des Werkstücks anpassbar ist.
[0017] Vorteilhaft ist der querschnittreduzierende Einsatz, das Blech und der Deckel so
ausgeführt, dass mittels des querschnittreduzierende Einsatzes, des Bleches und des
Deckels der Querschnitt und/oder die Lage der mindestens einen Bohrung und/oder Aussparung
veränderbar ist, wodurch sich die Wirkung des Vakuums am Werkstück variieren und an
das Werkstück anpassen lässt. Hierdurch erhöht sich die Flexibilität und Qualität
in der Anwendung der Vorrichtung.
[0018] Mit einer vorteilhaften Weiterbildung ist der querschnittreduzierende Einsatz, das
Blech und der Deckel so ausgeführt, dass mittels des querschnittreduzierende Einsatzes,
des Bleches und des Deckels bei zwei und mehr Bohrungen und/oder Aussparungen die
Anzahl und/oder die Lage der Bohrungen und/oder Aussparungen veränderbar ist, wodurch
sich ohne komplizierte und zeitaufwändige Umbaumaßnahmen oder Montagemaßnahmen die
Vorrichtung auf jeweils neue Anforderungen oder Werkstückgrößen anpassen und einstellen
lässt. Hierdurch erhöht sich die Flexibilität der Vorrichtung. Zugleich lassen sich
in kurzer Zeit die Vorrichtungen anpassen, wobei durch den Zeitgewinn schnellere Taktzeiten
erreicht werden und dadurch ein kosteneffizienter Einsatz möglich ist.
[0019] Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und
werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Aufnahmevorrichtung in Draufsicht,
Fig. 2 eine Aufnahmevorrichtung in perspektivischer Draufsicht
Fig. 3 eine Aufnahmevorrichtung mit Ansicht von unten
Fig. 4 eine Aufnahmevorrichtung in perspektivischer Ansicht von unten und
Fig. 5 bis 10 jeweils eine Aufnahmevorrichtung in Seitenansicht.
[0020] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Aufnahme eines Werkstücks mit einer unregelmäßigen
Kontur der nach unten weisenden oder untenliegenden Auflagefläche, besteht aus einem
Grundkörper 1, der mindestens eine Bohrung 2 und/oder einen Durchbruch 2 aufweist,
wobei der Durchbruch 2 einen runden oder eckigen Querschnitt und der Grundkörper 1
eine Oberseite 3, eine Unterseite 4 und Außenkanten 5 besitzt. Die Unterseite 4 ist
so beschaffen, dass sie mit einem Vakuum beaufschlagbar ist. Dieses Vakuum wird beispielsweise
mit einem Vakuumtisch erzeugt.
[0021] In einem konkreten Ausführungsbeispiel sind, wie in den Figur 1 bis 4 dargestellt,
in dem Grundkörper 1 jeweils zwei Bohrungen 2 und zwei im Querschnitt rechteckige
Durchbrüche 2 angeordnet. Der Grundkörper 1 ist rechteckig ausgeführt. Die Durchbrüche
2 sind nebeneinander im Grundkörper 1 angeordnet, wobei die Längskanten 2b der Durchbrüche
2 parallel zueinander und zu den Längsaußenkannten 5b des Grundkörpers 1 ausgerichtet
sind. Die Bohrungen 2 sind nebeneinander zwischen den Querkanten 2a der Durchbrüche
2 und der Queraußenkanten 5a des Grundkörpers 1 angeordnet.
[0022] Eine mögliche, nicht dargestellte auch bevorzugte Ausführungsform der Durchbrüche
2 besitzt einen ovalen Querschnitt.
[0023] Die Durchbrüche 2 und Bohrungen 2 besitzen einen von der Oberseite 3 zur Unterseite
4 hin geweiteten bzw. an der Unterseite 4 einen größeren Querschnitt als an der Oberseite
3. Wenngleich sich die Auflagefläche verkleinert, wird jedoch erreicht, dass das über
den eingesetzten Vakuumtisch anliegenden Vakuum an einem größeren Volumen anliegt
und somit für einen sicheren Halt sorgt.
[0024] Wie in den Figuren 5 bis 7 sind Grundkörper 1 dargestellt, bei welchen die Bohrungen
2 und Durchbrüche 2 an der Unterseite 4 einen größeren Querschnitt 2 besitzen als
an der Oberseite 3. In einer nicht dargestellten Ausführungsform ist der Verlauf konisch.
Hierbei weiten sich die Bohrungen 2 und Durchbrüche 2 unterhalb der Oberseite 4 hin
zur Unterseite 5 kontinuierlich.
[0025] Die Bohrungen 2 und Durchbrüche 2 sind, wie in den Figuren 1, 2, 5 und 6 dargestellt,
zur besseren Ausnutzung des anliegenden Vakuums querschnittsreduzierend bedeckt. Als
Abdeckung kommen Bleche 8, Deckel 8 sowie Gitter 8 in Betracht, wobei auch andere
Ausführungen für die flächige Abdeckung möglich sind. In diesen Blechen 8 und Deckeln
8 sind mindestens eine Bohrung 7 und/oder mindestens eine Aussparung 7 vorhanden.
Die Lage der mindestens einen Bohrung 7 und Aussparung 7 sowie bei zwei und mehr Bohrungen
7 und Aussparungen 7, die Anzahl und Anordnung der Bohrungen 7 und Aussparungen 7
richtet sich nach der Form und Größe des jeweils zu haltenden Werkstücks.
[0026] Die Bleche 8, Deckel 8 oder Gitter 8 sind auf der Oberseite 3 auf die Bohrungen 2
und Durchbrüche 2 gelegt. Im Bereich der Randungen der Bohrungen 2 und Durchbrüche
2 sind hierfür Absätze 10 vorhanden, so dass sich die Bleche 8, Deckel 8 oder Gitter
8 in die Oberfläche der Oberseite einlegen lassen und somit plan mit der Oberfläche
der Oberseite 3 abschließen.
[0027] Wie in Figur 7 dargestellt ist es vorgesehen, dass in die Bohrungen 2 und die Durchbrüche
2 ein Querschnitt reduzierender Einsatz 6 eingelegt ist. Dieser schließt ebenfalls
mit der Oberfläche ab und besitzt mindestens eine Bohrung 7 oder eine Aussparung 7.
In einem besonderen Ausführungsbeispiel reicht der Einsatz 6 bis zur Unterseite 4
des Grundkörpers 1.
[0028] In einem konkreten Ausführungsbeispiel ist, wie in Figur 8 dargestellt, die gesamte
Oberfläche der Oberseite 3 mit einem Blech 8, Deckel 8 und/oder Gitter 8 mit darin
angeordneten Bohrungen bedeckt. Das jeweilige Blech 8, der jeweilige Deckel 8 sowie
das jeweilige Gitter 8 kann auch zweiteilig ausgeführt sein, so dass beispielsweise
der Bereich des Grundkörpers 1 mit der Bohrung 2 und der Bereich des Grundkörpers
mit dem Durchbruch 2 mit jeweils einem Blech 8, Deckel 8 und/oder Gitter 8 abgedeckt
ist. Der Vorteil hiervon ist, dass die Abdeckung universell und unabhängig von der
Größe und dem Querschnitt der jeweilige Bohrung 2 oder Durchbruch 2 einfach die Oberseite
des Grundkörpers bedeckt und dabei die gewünschte Funktion und Wirkung zuverlässig
erfüllt.
[0029] Mittels einer wie in Figur 6 dargestellten Kombination aus den gegebenenfalls in
die oder zusätzlich in die Bohrungen 2 sowie in die Durchbrüche 2 eingelegten Bleche
8, Deckel 8 oder Gitter 8 und der flächigen Abdeckung der Oberseite 3 des Grundkörpers
1 mit entsprechend ausgeführten Blechen 8, Deckeln 8 oder Gittern 8, lassen sich einfache
Anpassungen an der Anordnung und Größe der für Fixierung des Werkstücks mittels des
Vakuums wirksamen Bohrungen 7 oder Aussparungen 7 vornehmen. Entsprechend ist ebenfalls
ist den Einsätzen 6 möglich, welche gegebenenfalls in den Bohrungen 2 oder Durchbrüchen
2 eingesetzt sind.
[0030] Es ist, wie in Figur 9 dargestellt, weiterhin vorgesehen, dass in den Blechen 8,
Blechen 8, Deckeln 8 oder Gittern 8 sowie Einsätzen 6 die Lage und Größe der jeweiligen
Bohrungen 7 oder Aussparungen 7, mittels eines weiteren Bleches 8, Deckels 8, Gitters
8 oder querschnittreduzierenden Einsatzes 6 anpassen lässt, indem diese jeweiligen
Bleche 8, Deckel 8, Gitter 8 oder querschnittreduzierenden Einsätze 6 übereinander
angeordnet und miteinander beweglich verbunden sind. Durch ein Verdrehen oder Verschieben
der jeweils kombinierten Anordnung der Bleche 8, Deckel 8, Gitter 8 oder querschnittreduzierenden
Einsätze 6 wird die Größenänderung und Lageänderung erreicht. Dabei ist die zu erreichende
Größenänderung und Lageänderung abhängig von der Anzahl und Lage der jeweiligen Bohrung
7 und Aussparung 7. Ziel ist, eine Anpassung der Lage und Größe der für das Wirken
des Vakuums notwendigen Bohrungen 7 und Aussparungen 7 zum Fixieren des Werkstücks
zu erreichen.
[0031] Zur vereinfachten Zentrierung und Ausrichtung der Werkzeuge ist im Grundkörper 1
ist auf der Oberseite 3 ein Zentrierpunkt 9 bzw. Justierpunkt 9 vorhanden. Dieser
Zentrierpunkt 9 bzw. Justierpunkt 9 ist in einem konkreten Ausführungsbeispiel im
Bereich der Bohrungen 8 auf der Symmetrieachse in Längsrichtung des Grundkörpers 1.
Zusammenstellung der Bezugszeichen
[0032]
- 1
- - Grundkörper
- 2
- - Bohrung, Durchbruch
- 2a
- - Querkante
- 2b
- - Längskante
- 3
- - Oberseite
- 4
- - Unterseite
- 5
- - Außenkante,
- 5a
- - Queraußenkanten,
- 5b
- - Längsaußenkannten
- 6
- - Einsatz
- 7
- - Bohrung, Aussparung
- 8
- - Blech, Deckel , Gitter
- 9
- - Zentrierpunkt, Justierpunkt
- 10
- - Absatz
1. Vorrichtung zur Aufnahme eines Werkstücks mit einer unregelmäßigen Kontur der nach
unten weisenden oder untenliegenden Auflagefläche,
dadurch gekennzeichnet,
dass in einem Grundkörper (1) mindestens eine Bohrung (2) und/oder einen Durchbruch (2)
vorhanden ist, wobei der Durchbruch (2) einen runden oder eckigen Querschnitt und
der Grundkörper (1) eine Oberseite (3), eine Unterseite (4) und Außenkanten (5) besitzt
und die Unterseite (4) mit einem Vakuum beaufschlagbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bohrung (2) und/oder der Durchbruch (2) von der Oberseite (3) zur Unterseite
(4) hin geweitet ist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bohrung (2) und/oder der Durchbruch (2) von der Oberseite (3) zur Unterseite
(4) hin einen vergößerten und/oder veränderten Querschnitt besitzt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die die Bohrung (2) und/oder der Durchbruch (2) an der Oberseite (3) querschnittreduzierend
bedeckt ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
das in die Bohrung (2) und/oder in den Durchbruch (2) querschnittreduzierender Einsatz
(6) angeordnet ist, wobei der querschnittreduzierende Einsatz (6) mindestens eine
Bohrung (7) und/oder mindestens eine Aussparung (7) besitzt.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bohrung (2) und/oder der Durchbruch (2) zumindest an der Oberseite (3) mittels
eines Bleches (8) oder eines Deckels (8) oder eines Gitters (8) bedeckt ist, wobei
das Blech (8) und der Deckel (8) eine Bohrung (7) und/oder mindestens eine Aussparung
(7) aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Blech (8), der Deckel (8), das Gitter (8) oder der Einsatz (6) plan mit der Oberfläche
der Oberseite (3) abschließt.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Grundkörper (1) einen Zentrierpunkt (9) oder Justierpunkt (9) besitzt.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die gesamte Oberfläche zumindest der Oberseite (3) des Grundkörpers (1) mittels mindestens
eines Bleches (8), eines Deckels (8) und/oder eines Gitters (8) bedeckt ist, wobei
das Blech (8) und der Deckel (8) im Bereich der Bohrung und/oder des Durchbruches
mindestens eine Bohrung und/oder mindestens eine Aussparung aufweist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der querschnittreduzierende Einsatz (6), das Blech (8), der Deckel (8) und das Gitter
(8) so ausgeführt ist, dass mittels des oder eines weiteren querschnittreduzierenden
Einsatzes (6), Bleches (8), Deckels (8) oder Gitters (8) der Querschnitt und/oder
die Lage der mindestens einen Bohrung (7) und/oder Aussparung (7) veränderbar ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass der querschnittreduzierende Einsatz (6), das Blech (8), der Deckel (8) und das Gitter
(8) so ausgeführt ist, dass mittels des oder eines weiteren querschnittreduzierende
Einsatzes (6), des Bleches (8), der Deckel (8) und das Gitter (8) bei zwei und mehr
Bohrungen und/oder Aussparungen die Anzahl und/oder die Lage der Bohrungen und/oder
Aussparungen veränderbar ist.