DE102015203544A1

DE102015203544A1 - jig

Info

Publication number: DE102015203544A1
Application number: DE102015203544.1A
Authority: DE
Inventors: Walte Demuth; Peter Cornelius
Original assignee: ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp System Engineering GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp System Engineering GmbH
Priority date: 2015-02-27
Filing date: 2015-02-27
Publication date: 2016-09-01

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung (1) zur Halterung eines flächig ausgedehnten, räumlich konturierten Werkstücks (11), mit einem flächig erstreckten, normal zur Flächenerstreckung räumlich ausgeformten Haltebett (2), welches zumindest eine Haltefläche (3) zur zumindest bereichsweise formschlüssigen Aufnahme des Werkstücks (11) aufweist, wobei die Haltefläche (3) zumindest eine Nut (5) aufweist, in der ein Profilband (6) aus gummielastischem Material angeordnet ist. Um eine verbesserte Fixierung des Profilbands (6) in der Nut (5) anzugeben, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass zwischen dem Profilband (6) und einer Nutinnenfläche (5a), der Nut (5) ein geschlossener Raum (8) ausgebildet ist, der an eine Saugleitung (9) einer Unterdruckquelle (10) angeschlossen ist.The present invention relates to a tensioning device (1) for holding a spatially extended, spatially contoured workpiece (11), comprising a holding bed (2) which extends in a planar manner and which is spatially shaped normal to the surface extension, comprising at least one holding surface (3) for at least partially positive reception of the Workpiece (11), wherein the holding surface (3) has at least one groove (5) in which a profiled strip (6) is arranged made of rubber-elastic material. In order to provide an improved fixation of the profile band (6) in the groove (5), the invention proposes that between the profile band (6) and a Nutinnenfläche (5 a), the groove (5) is a closed space (8) is formed to a suction line (9) of a vacuum source (10) is connected.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung (1) zur Halterung eines flächig ausgedehnten, räumlich konturierten Werkstücks (11), mit einem flächig erstreckten, normal zur Flächenerstreckung räumlich ausgeformten Haltebett (2), welches zumindest eine Haltefläche (3) zur zumindest bereichsweise formschlüssigen Aufnahme des Werkstücks (11) aufweist, wobei die Haltefläche (3) zumindest eine Nut (5) aufweist, in der ein Profilband (6) aus gummielastischem Material angeordnet ist.The invention relates to a tensioning device ( 1 ) for holding a flatly extended, spatially contoured workpiece ( 11 ), with a flat extended, normal to the surface extension spatially shaped holding bed ( 2 ), which at least one holding surface ( 3 ) for at least partially positive reception of the workpiece ( 11 ), wherein the holding surface ( 3 ) at least one groove ( 5 ), in which a profile band ( 6 ) is arranged made of rubber-elastic material.

Zur Bearbeitung von flächigen Werkstücken, beispielsweise zum Falzen von vorgeformten Blechplatinen, etwa zur Herstellung von Fahrzeugtüren, sind Spannvorrichtungen zur räumlich positionsgenauen Fixierung der Werkstücke erforderlich. Hierzu es bekannt, das Werkstück in ein Haltebett der Spannvorrichtung einzulegen, welches eine zumindest bereichsweise der räumlichen Außenkontur angepasste Haltefläche aufweist. Im Bereich der Haltefläche stützt das Haltebett das Werkstück auf seiner Oberfläche flächig, d.h. bereichsweise formschlüssig ab. Die Haltefläche bildet dadurch eine räumlich definierte Referenzfläche, so dass ein Werkstück beim Verspannen gegen die Halteflächen im Haltebett gerichtet und positioniert wird. For processing of flat workpieces, for example for folding preformed sheet metal blanks, such as for the production of vehicle doors, clamping devices for spatially positionally accurate fixation of the workpieces are required. For this purpose, it is known to insert the workpiece in a holding bed of the clamping device, which has an at least partially adapted to the spatial outer contour holding surface. In the area of the holding surface, the holding bed supports the workpiece flat on its surface, i. partially form-fitting from. The holding surface thereby forms a spatially defined reference surface, so that a workpiece is directed and positioned during clamping against the retaining surfaces in the holding bed.

Im Stand der Technik ist es bekannt, zum Schutz der Oberfläche des Werkstücks, beispielsweise Pressteile für den Automobilbau mit lackierfertiger Oberflächenrauigkeit, Profilband aus gummielastischem Material zwischen der Haltefläche und dem Werkstück anzuordnen. wodurch vermieden wird, dass die Werkstückoberfläche zerkratzt wird. Das Profilband wird in eine Nut in der Haltefläche eingelegt, wodurch seine Positionierung im Werkzeug festgelegt wird. Die Nut kann entsprechend der Ausbildung des Profilbands als Nutabschnitt oder ringförmig umlaufend ausgebildet sein.In the prior art, it is known to protect the surface of the workpiece, for example, pressed parts for the automotive industry with ready-to-paint surface roughness, profile band of rubber-elastic material between the support surface and the workpiece to order. thus avoiding scratching the workpiece surface. The profile band is inserted into a groove in the holding surface, whereby its positioning is determined in the tool. The groove may be formed according to the formation of the profile strip as a groove portion or annular circumferential.

Die Verspannung kann durch Anpressen des Werkstücks in das Haltebett erfolgen, in der Praxis durch Anlegen eines Unterdrucks (Vakuums) an zumindest einen Ansaugbereich, der in der Haltefläche ausgebildet ist, und wie ein Vakuumspanner funktioniert. Ein derartiger Ansaugbereich umfasst einen Flächenbereich, in dem eine Ansaugöffnung einer Unterdruckquelle (Vakuumpumpe) angeordnet ist und der umgrenzt wird durch ein als endloses, ringförmiges Dichtungsprofil ausgebildetes Profilband, welches in eine den Ansaugbereich umgebende Nut in der Haltefläche eingelegt ist. Die Nut sorgt für eine im Wesentlichen reibschlüssige Fixierung des Dichtungsprofils an der Haltefläche. The clamping can be done by pressing the workpiece into the holding bed, in practice by applying a negative pressure (vacuum) to at least one suction area, which is formed in the holding surface, and how a vacuum clamp works. Such a suction region comprises a surface region in which a suction opening of a vacuum source (vacuum pump) is arranged and which is delimited by a profiled strip designed as an endless, annular sealing profile which is inserted into a groove surrounding the suction region in the holding surface. The groove ensures a substantially frictional fixation of the sealing profile on the support surface.

Zum Aufspannen wird ein Werkstück in das Haltebett eingelegt, wobei geschlossene Bereiche des Werkstücks den oder die Ansaugbereiche abdecken. Dadurch, dass das Werkstück dichtend auf dem Dichtungsprofil, d.h. dem Profilband aufliegt, wird zwischen Werkstück und Haltefläche im Ansaugbereich ein geschlossener Raum gebildet, aus dem durch die Ansaugöffnung die Luft abgepumpt wird, der also mit Unterdruck beaufschlagt wird. Der Atmosphärendruck presst das Werkstück gegen den Ansaugbereich bis das Dichtungsprofil, das bevorzugt als Hohlkammer-Weichdichtung (Schlauchdichtung) ausgebildet ist, in die Nut gepresst ist und das Werkstück formschlüssig gegen die Referenzflächen des Haltebetts verspannt ist.For clamping a workpiece is inserted into the holding bed, wherein closed areas of the workpiece cover the suction or the. By sealing the workpiece sealingly on the sealing profile, i. rests on the profile band, a closed space is formed between the workpiece and the holding surface in the suction, from which the air is pumped through the suction, which is thus subjected to negative pressure. The atmospheric pressure presses the workpiece against the suction area until the sealing profile, which is preferably designed as a hollow chamber soft seal (hose seal) is pressed into the groove and the workpiece is clamped form-fitting manner against the reference surfaces of the holding bed.

Falls ein Werkstück relativ eben geformt ist, kann es problemlos senkrecht zu seiner Haupterstreckungsfläche in das Haltebett eingesetzt werden, und gegebenenfalls in den Ansaugbereichen wie beschrieben fixiert werden. Falls ein Werkstück jedoch bereichsweise konvex oder konkav geformt ist, trifft die Werkstückoberfläche beim Einsetzen dort nicht senkrecht, sondern mit einer relativ zur Haltefläche parallelen Bewegungskomponente auf. Das bedeutet, dass ein im unbelasteten Ruhezustand aus der Nut über die Haltefläche vorstehendes Profilband bzw. Dichtungsprofil beim Auftreffen der Werkstückoberfläche parallel zu Haltefläche geschert wird. Im ungünstigen Fall, beispielsweise bei stärker zur Normalen geneigten Werkstückoberflächen, kann das Profilband durch diese Scherkräfte aus der Nut herausgehebelt werden. Dann muss das Profilband manuell wieder in die Nut eingesetzt werden, wodurch der Fertigungsablauf gestört wird. Eine dauerhafte Fixierung des Profilbands bzw. der Dichtung wäre nicht praktikabel, da die Dichtung bei Bedarf schnell austauschbar sein muss. Darüber hinaus soll sichergestellt sein werden, dass das Profilband beim Spannen des Werkstücks im Wesentlichen vollständig von der Nut aufgenommen wird, so dass das Werkstück wie beschrieben an der Haltefläche verspannt wird.If a workpiece is relatively flat, it can easily be inserted perpendicular to its main extension surface into the holding bed and optionally fixed in the suction regions as described. However, if a workpiece is partially convex or concave in shape, the workpiece surface does not impinge perpendicularly upon insertion there but with a component of motion parallel to the holding surface. This means that a profile strip or sealing profile projecting out of the groove over the holding surface in the unloaded resting state is sheared parallel to the holding surface when the workpiece surface strikes. In the worst case, for example, more inclined to the normal workpiece surfaces, the profile band can be levered out of the groove by these shearing forces. Then the profile tape must be manually re-inserted into the groove, whereby the production process is disturbed. A permanent fixation of the profile strip or the seal would not be practical, since the seal must be quickly replaced if necessary. In addition, it should be ensured that the profile band during clamping of the workpiece is substantially completely absorbed by the groove, so that the workpiece is clamped as described on the support surface.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Angesichts der vorangehend erläuterten Problematik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Fixierung des Profilbands in der Nut anzugeben, um insbesondere ein unbeabsichtigtes Lösen des Profilbands beim Aufspannen eines Werkstücks zu vermeiden.In view of the above-described problem, the present invention is based on the object to provide an improved fixation of the profile strip in the groove, in order to avoid in particular an unintentional loosening of the profile strip when clamping a workpiece.

Zur Lösung der vorgenannten Problematik wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass zwischen dem Profilband und einer Nutinnenfläche der Nut ein geschlossener Raum ausgebildet ist, der an eine Saugleitung einer Unterdruckquelle angeschlossen ist.To solve the above problem, the invention proposes that between the profile band and a Nutinnenfläche the groove a closed space is formed, which is connected to a suction line of a vacuum source.

Erfindungsgemäß wird praktisch ein eine Unterdruck- bzw. Vakuum-Spannvorrichtung für das Profilband realisiert, durch die das Profilband in der Nut festgesaugt wird, d.h. eigentlich durch den von außerhalb der Nut auf das Profilband wirkenden Atmosphärendruck in die Nut gepresst wird. Durch die auf diese Weise in Richtung gegen die Haltefläche wirkende Kraft wird das Profilband fest in der Nut gehalten. Selbst wenn eine Nut in einem relativ stark zur Normalen der Haupterstreckungsebene geneigten Bereich einer Haltefläche liegt und folglich beim Einsetzen eines Werkstücks relativ große Scherkräfte parallel zur Haltefläche ausgeübt werden, wird das Profilband sicher in der Nut gehalten und nicht herausgedrückt. Daraus resultiert der erfindungsgemäße Vorteil, dass das Profilband beim Bestücken des Haltebetts unabhängig von der Form des Werkstücks sicher in der Nut verbleibt und Störungen des Fertigungsablaufs vermieden werden. According to the invention a vacuum or vacuum clamping device for the profile band is practically realized by the profile strip is firmly sucked in the groove, that is actually pressed by the force acting on the profile band outside of the groove atmospheric pressure in the groove. By acting in this way in the direction against the support surface force the profile band is held firmly in the groove. Even if a groove is in a relatively strong to the normal of the main extension plane inclined portion of a support surface and consequently relatively large shear forces are exerted parallel to the holding surface at the onset of a workpiece, the profile band is securely held in the groove and not pushed out. This results in the advantage according to the invention that, when the holding bed is loaded, the profile strip reliably remains in the groove regardless of the shape of the workpiece and disturbances in the production sequence are avoided.

Hinsichtlich der Wartung einer Spannvorrichtung hat die erfindungsgemäße Ausgestaltung den besonderen Vorteil, dass das Profilband einfach wie gewohnt aus der Nut entnommen und ausgetauscht werden kann, wenn die an dem geschlossenen Raum unter der Dichtung saugende Unterdruckquelle abgeschaltet wird, so dass an dem Profilband allseitig Atmosphärendruck anliegt. Es ist darüber hinaus denkbar, zur Entnahme des Profilbands den besagten geschlossenen Raum über die Saugleitung kurzfristig mit Überdruck zu beaufschlagen, so dass das Profilband aus der Nut herausgedrückt wird und besonders einfach entnommen werden kann.With regard to the maintenance of a clamping device, the embodiment of the invention has the particular advantage that the profile strip can be easily removed as usual from the groove and replaced when the sucking at the closed space under the seal vacuum source is turned off, so that on the profile band is present on all sides atmospheric pressure , It is also conceivable, for the removal of the profile strip, the said closed space on the suction briefly to pressurize with overpressure, so that the profile band is pushed out of the groove and can be removed very easily.

Die Erfindung kann dadurch realisiert werden, dass das Profilband die Breite der Nut dichtend ausfüllt, und zwischen dem bezüglich der Haltefläche von oben in die Nut eingesetzten Profilband und der unteren Nutinnenwandung – dem Nutboden – ein geschlossener Zwischenraum ausgebildet wird. In der Wand dieses Raums ist die Ansaugöffnung einer Saugleitung ausgebildet. Durch die Ansaugöffnung kann die Luft mittels einer Unterdruckquelle, beispielsweise einer Vakuumpumpe abgepumpt werden, d.h. der Raum mit Unterdruck beaufschlagt werden. Der auf das Profilband wirkende Atmosphärendruck presst das Dichtungsprofil in die Nut. Somit wird praktisch ein Vakuumspanner für das in der Nut einliegende Profilband realisiert.The invention can be realized in that the profile band sealingly fills the width of the groove, and between the profile band used in relation to the holding surface from above into the groove and the lower Nutinnenwandung - the groove bottom - a closed space is formed. In the wall of this space, the suction port of a suction line is formed. Through the suction port, the air can be pumped by means of a vacuum source, such as a vacuum pump, i. the space be subjected to negative pressure. The atmospheric pressure acting on the profile band presses the sealing profile into the groove. Thus, a vacuum tensioner is practically realized for the profile band inserted in the groove.

Der erfindungsgemäße Raum erstreckt sich bevorzugt durchgehend über die gesamte Länge des Profilbands bzw. der Nut, kann also entsprechend abschnittweise mit endlicher Länge oder ringförmig umlaufend ausgebildet sein. Dadurch kann das Profilband über seine gesamte Länge in der Nut festgesaugt werden. Alternativ ist es ebenfalls denkbar, den Raum über einen oder mehrere begrenzte Abschnitte des Profilbands zu erstrecken.The space according to the invention preferably extends continuously over the entire length of the profile strip or the groove, so it may be formed correspondingly in sections with finite length or annularly encircling. As a result, the profile band can be firmly sucked over its entire length in the groove. Alternatively, it is also conceivable to extend the space over one or more limited portions of the profile band.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Haltefläche einen Ansaugbereich aufweist, der eine an eine Unterdruckquelle anschließbare Ansaug-öffnung aufweist und der von einer umlaufenden Nut begrenzt ist, in der ein als ringförmig umlaufendes Dichtungsprofil ausgebildetes Profilband angeordnet ist. Dadurch wird wie weiter oben beschrieben ein Vakuumspanner zur Verspannung des Werkstücks auf der Haltefläche des Werkzeugs ausgebildet. Dabei dient das Profilband, welches bevorzugt aus einem weichen, gummielastischen Material wie Gummi oder thermoplastischem Elastomer besteht, gleichermaßen zum Schutz der Werkstückoberfläche und als Dichtung des Ansaugbereichs. Im Folgenden werden die Bezeichnungen Profilband, Dichtung und Dichtungsprofil daher gleichbedeutend benutzt.In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the holding surface has a suction region which has a suction opening which can be connected to a vacuum source and which is delimited by a circumferential groove in which a profile strip designed as an annular sealing profile is arranged. As a result, as described above, a vacuum clamp for clamping the workpiece is formed on the holding surface of the tool. In this case, the profile band, which preferably consists of a soft, rubber-elastic material such as rubber or thermoplastic elastomer, equally serves to protect the workpiece surface and as a seal of the intake. In the following, the terms profile band, seal and sealing profile are therefore used synonymously.

Eine besonders vorteilhafte praktische Ausführung der Erfindung sieht vor, dass die Nutinnenfläche zumindest eine Einformung aufweist, welche von dem in der Nut angeordneten Profilband dichtend abgedeckt wird, und in der die Saugleitung mündet. Als Einformung kann in der Innenwandung eine Vertiefung ausgebildet sein, die sich über die Gesamtlänge der Nut oder Abschnitte davon erstreckt. Die Einformung wird derart geformt, dimensioniert und innerhalb der Nut angeordnet, dass sie über ihre gesamte Länge einen freien Durchgangsquerschnitt behält, der folglich durchgehend mit Unterdruck beaufschlagbar ist, auch wenn der maximale Betriebsunterdruck angelegt wird. Dabei schließt das Profilband dichtend die Öffnung der Einformung zur Nut hin ab, und wird über den gesamten Öffnungsquerschnitt gegen die Einformung gesaugt. Abhängig von der Beschaffenheit des Dichtungsmaterials wird der Öffnungsquerschnitt so bemessen, dass das Profilband bei maximal anliegendem Betriebsunterdruck die Einformung nicht völlig ausfüllt, sondern nur so weit in deren Öffnung eintaucht, dass zwischen angesaugten Oberfläche des Profilbands und der Einformung ein freier Durchgang verbleibt. Das wird erreicht, indem die Einformung schmaler als die Breite des Profilbands. Dadurch ist sichergestellt, dass das Profilband über die gesamte Länge der Nut, d.h. des geschlossenen Raums bzw. der Einformung gleichmäßig angesaugt wird und damit gleichmäßig festgehalten wird.A particularly advantageous practical embodiment of the invention provides that the groove inner surface has at least one indentation, which is sealingly covered by the profile band arranged in the groove, and in which the suction line opens. As a recess may be formed in the inner wall, a recess extending over the entire length of the groove or portions thereof. The indentation is shaped, dimensioned and arranged within the groove so that it maintains a free passage cross-section over its entire length, which consequently can be continuously subjected to negative pressure, even if the maximum operating negative pressure is applied. In this case, the profile band sealingly closes the opening of the indentation towards the groove, and is sucked over the entire opening cross-section against the indentation. Depending on the nature of the sealing material of the opening cross-section is dimensioned so that the profile band at maximum applied operating pressure, the indentation not completely fills, but only so far immersed in the opening that between the sucked surface of the profile strip and the indentation remains a free passage. This is achieved by making the indentation narrower than the width of the profile band. This ensures that the profile band is applied over the entire length of the groove, i. of the closed space or the indentation is uniformly sucked and thus held evenly.

Bevorzugt umfassen die Nutinnenflächen einander gegenüberliegende seitliche Nutwände und einen Nutboden, und die Einformung ist in mindestens einer der Nutwände und/oder dem Nutboden ausgebildet. Durch die Anordnung in den Nutwänden oder im Nutboden kann besonders gut ein einziger über die gesamte Länge des Profilbands durchgehender erfindungsgemäßer geschlossener Raum realisiert werden, durch den das Profilband senkrecht, d.h. in Richtung der lokalen Normalen der Haltefläche, in der Nut angesaugt wird. Preferably, the groove inner surfaces comprise mutually opposite lateral groove walls and a groove bottom, and the indentation is formed in at least one of the groove walls and / or the groove bottom. The arrangement in the groove walls or in the groove bottom can be realized particularly well a single over the entire length of the profile strip continuous inventive closed space through which the profile band perpendicular, i. in the direction of the local normal of the holding surface, is sucked in the groove.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die Einformung nutförmig als Ansaugnut ausgebildet. Die Ansaugnut bildet folglich eine Nut innerhalb der Nut, bevorzugt im Nutboden. Die Breite der Ansaugnut ist kleiner als die Breite der Nut bzw. des Profilbands. Eine derartige „Nut-in-Nut“-Anordnung ist fertigungstechnisch einfach darstellbar, und ermöglicht einen zuverlässigen Betrieb. In a particularly advantageous embodiment, the indentation is groove-shaped as Ansaugnut. The suction groove thus forms a groove within the groove, preferably in the groove bottom. The width of the suction groove is smaller than the width of the groove or the profile strip. Such a "groove-in-groove" arrangement is easily representable in terms of production, and enables reliable operation.

Bevorzugt ist die Nut als Rechteck-Nut mit im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt ausgebildet, dessen Breite, also der Abstand der einander parallel gegenüberliegenden seitlichen Nutinnenflächen, geringfügig geringer ist als die Breite des Profilbands in entspanntem Zustand. Folglich kann das Profilband seitlich dichtend in dieser Rechteck-Nut eingesetzt werden. Im flachen Boden der Rechteck-Nut kann der erfindungsgemäße Raum als Einformung ausgebildet sein, und zwar bevorzugt als Ansaugnut mit ebenfalls rechteckigem oder ähnlichem Querschnitt. Die mögliche Haltekraft eines auf der Öffnung dieser Ansaugnut anliegenden Profilbands ergibt sich aus dem Produkt der Druckdifferenz zwischen dem an die Ansaugnut angelegten Unterdruck und Atmosphärendruck mit der Fläche der Ansaugnut-Öffnung.Preferably, the groove is formed as a rectangular groove having a substantially rectangular cross section, whose width, ie the distance between the mutually parallel opposite side Nutinnenflächen, is slightly smaller than the width of the profile strip in the relaxed state. Consequently, the profile band can be laterally sealingly inserted in this rectangular groove. In the flat bottom of the rectangular groove of the space according to the invention can be formed as a molding, preferably as a suction with also rectangular or similar cross-section. The possible holding force of a profile band resting on the opening of this suction groove results from the product of the pressure difference between the negative pressure applied to the suction groove and the atmospheric pressure with the surface of the suction groove opening.

Es ist weiterhin vorteilhaft, dass die Ansaugnut relativ zur Nutinnenfläche definierte Dichtkanten aufweist mit einem Kantenradius, der kleiner ist als die Breite der Ansaugnut. Die Kanten der Ansaugnut bilden die Dichtkanten, auf denen das Profilband aufliegt. Dadurch, dass diese einen definierten, engen Kantenradius haben, werden sich eine im Wesentlichen linienförmige Dichtflächen gebildet, die sich entlang der gesamten Ansaugnut erstrecken. Beim Ansaugen werden die Kanten in das weiche Material des Profilbands eingedrückt, so dass sich eine besonders gute Dichtwirkung ergibt.It is furthermore advantageous that the suction groove has sealing edges defined relative to the groove inner surface with an edge radius which is smaller than the width of the suction groove. The edges of the suction groove form the sealing edges on which the profile strip rests. Because they have a defined, narrow edge radius, a substantially line-shaped sealing surfaces are formed, which extend along the entire Ansaugnut. When sucking the edges are pressed into the soft material of the profile strip, so that there is a particularly good sealing effect.

Vorzugsweise ist das Profilband als Weichdichtung, bevorzugt als Hohlprofildichtung ausgebildet ist. Im einfachsten Fall kann das Profilband als Schlauchdichtung aus Gummi oder gummielastischem Elastomermaterial ausgebildet sein. Diese lässt sich einfach und kostengünstig konfektionieren, hat eine gute Dichtwirkung und kann leicht so weit in sich zusammengedrückt werden, dass sie vollständig im Nutquerschnitt aufgenommen wird und ein aufgespanntes Werkstück bündig an der Haltefläche anliegt.Preferably, the profile band is designed as a soft seal, preferably as a hollow profile seal. In the simplest case, the profile band may be formed as a hose seal made of rubber or elastomeric elastomeric material. This can be easily and inexpensively assemble, has a good sealing effect and can easily be compressed so far that it is completely absorbed in the groove cross-section and a clamped workpiece is flush with the support surface.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die an den geschlossenen Raum der Nut angeschlossene Unterdruckleitung und die Ansaugöffnung in dem Haltebett von einer gemeinsamen Unterdruckquelle mit Unterdruck beaufschlagbar sind. Als Unterdruckquelle kann beispielsweise die Vakuumpumpe dienen, welche zum Ansaugen des Werkstücks am Haltebereich genutzt wird. An diese in jedem Fall vorhandene Vakuumpumpe kann der erfindungsgemäße geschlossene Raum unterhalb des Profilbands bzw. des Dichtungsprofils angeschlossen sein, gegebenenfalls über schaltbare Steuerventile. Dadurch ist es möglich, zunächst das Dichtungsprofil festzusaugen und anschließend ein Werkstück auf das Dichtungsprofil aufzulegen und gegen den Haltebereich festzusaugen. An advantageous embodiment of the invention provides that the vacuum line connected to the closed space of the groove and the suction opening in the holding bed can be acted upon by a common vacuum source with negative pressure. As vacuum source, for example, serve the vacuum pump, which is used for sucking the workpiece on the holding area. At this in any case existing vacuum pump, the closed space according to the invention may be connected below the profile strip or the sealing profile, optionally via switchable control valves. This makes it possible to initially seize the sealing profile and then hang a workpiece on the sealing profile and festzusaugen against the holding area.

Alternativ können die an den geschlossenen Raum der Nut angeschlossene Unterdruckleitung von einer ersten Unterdruckquelle und die Ansaugöffnung in dem Haltebett von einer zweiten Unterdruckquelle mit Unterdruck beaufschlagbar sein. Durch eine Vakuumpumpe mit relativ geringer Saugleistung kann das Dichtungsprofil erfindungsgemäß in der Nut fixiert werden, während eine vorhandene Vakuumanlage wie gewohnt zum Betrieb der Halteflächen genutzt werden kann. Auf diese Weise kann eine bestehende Spannvorrichtung mit geringem Aufwand gemäß der Erfindung ausgerüstet werden.Alternatively, the vacuum line connected to the closed space of the groove can be acted upon by a second vacuum source from a first vacuum source and the suction opening in the holding bed from a second vacuum source. By means of a vacuum pump with a relatively low suction power, the sealing profile according to the invention can be fixed in the groove, while an existing vacuum system can be used as usual for the operation of the retaining surfaces. In this way, an existing clamping device can be equipped with little effort according to the invention.

Zweckmäßigerweise umfasst die Unterdruckquelle mindestens eine Vakuumpumpe, beispielsweise eine Kolben- oder Drehschieberpumpe.The vacuum source expediently comprises at least one vacuum pump, for example a piston or rotary vane pump.

Besonders vorteilhaft bildet das Haltebett das Falzbett einer Falzvorrichtung. Beim Falzen im Karosseriebau ist es maßgeblich, die miteinander zu verbindenden Blechplatinen formgenau gerichtet und exakt positioniert im Falzbett zu spannen, was im Stand der Technik mittels der weiter oben beschriebenen Vakuum-Spannvorrichtungen ermöglicht wird. Gleichermaßen ist eine besonders zuverlässige Funktion im Produktionstakt gefordert, welche durch die erfindungsgemäße Anordnung und Fixierung des Profilbands bzw. der Dichtung deutlich verbessert wird. Particularly advantageously, the holding bed forms the folding bed of a folding device. When folding in the body shop, it is crucial to straighten the sheet metal blanks to be joined accurately and accurately positioned in the rebate bed, which is made possible in the prior art by means of the vacuum clamping devices described above. Similarly, a particularly reliable function in the production cycle is required, which is significantly improved by the inventive arrangement and fixation of the profile strip or the seal.

Ein Verfahren zum Aufspannen eines Werkstücks auf einer Spannvorrichtung umfasst die Schritte:

– Beaufschlagen des geschlossenen Raums zwischen dem Dichtungsprofil und der Nutinnenfläche der Nut mit Unterdruck,
– Einsetzen eines Werkstücks in das Haltebett, so dass es dichtend auf dem umlaufenden Dichtungsprofil aufliegt,
– Beaufschlagen des geschlossenen Raums zwischen dem Werkstück und dem Ansagbereich mit Unterdruck.

A method of clamping a workpiece on a jig comprises the steps of:

Pressurizing the closed space between the sealing profile and the groove inner surface of the groove with negative pressure,
Inserting a workpiece into the holding bed so that it rests sealingly on the circumferential sealing profile,
- Applying the closed space between the workpiece and the Ansagbereich with negative pressure.

In einem ersten Schritt wird das Dichtungsprofil wie weiter oben beschrieben mittels einer Vakuumpumpe in der Nut fixiert, nämlich mit einer definierten Haltekraft festgesaugt. Dadurch ist das Dichtungsprofil an der Haltefläche des Haltebetts festgelegt. Im nächsten Schritt wird ein Werkstück mit einem geschlossenen Flächenbereich auf der aus der Nut bezüglich der Haltefläche vorstehenden Oberfläche des Dichtungsprofils angeordnet. In konvex oder konkav geformten Bereichen können beim Einsetzen parallel zur Haltefläche wirkende Scherkräfte vom Werkstück auf das Dichtungsprofil ausgeübt werden, welche bezüglich der Öffnung der Nut nach außen gerichtete Kraftkomponenten erzeugen können. Diesen Kräften wirkt die erfindungsgemäß ausgeübte Haltekraft entgegen, so dass das Dichtungsprofil sicher innerhalb der Nut gehalten wird, wenn im folgenden Schritt die Luft im Haltebereich abgepumpt wird und das Werkstück durch den wirkenden Atmosphärendruck in das Haltebett gepresst wird, bis es bündig an den Halteflächen anliegt, wobei die Dichtungsprofile praktisch vollständig in die Nuten eingepresst werden. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass der Querschnitt des Dichtungsprofils sicher innerhalb des Nutquerschnitts fixiert ist, so dass es nicht beim Verspannen des Werkstücks an einer Kante der Nut gequetscht werden kann. Dadurch werden Schäden am Dichtungsprofil und am Werkstück sicher vermieden.In a first step, as described above, the sealing profile is fixed in the groove by means of a vacuum pump, namely, it is firmly sucked with a defined holding force. As a result, the sealing profile is fixed to the holding surface of the holding bed. In the next step, a workpiece having a closed surface area is arranged on the surface of the sealing profile projecting out of the groove with respect to the holding surface. In convex or concave-shaped areas, shearing forces acting parallel to the holding surface from the workpiece can be exerted on the sealing profile during insertion, which can generate outwardly directed force components with respect to the opening of the groove. These forces counteracts the holding force exerted according to the invention, so that the sealing profile is securely held within the groove when in the following step, the air is pumped out in the holding area and the workpiece is pressed by the acting atmospheric pressure in the holding bed until it rests flush against the support surfaces , wherein the sealing profiles are pressed virtually completely into the grooves. Another advantage of the method according to the invention is that the cross section of the sealing profile is securely fixed within the groove cross-section, so that it can not be squeezed at an edge of the groove during clamping of the workpiece. This reliably prevents damage to the sealing profile and the workpiece.

Beschreibung der ZeichnungenDescription of the drawings

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:Advantageous embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings. In detail show:

1 eine Spannvorrichtung in Form eines Haltebetts mit einer erfindungsgemäßen Profilband-Dichtungsanordnung, 1 a tensioning device in the form of a holding bed with a profile band sealing arrangement according to the invention,

2 eine Schnittdarstellung durch ein erfindungsgemäß innerhalb einer Nut angeordneten Profilband (Dichtungsprofil). 2 a sectional view through an inventively arranged within a groove profile band (sealing profile).

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Elemente stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.In the various figures, the same elements are always provided with the same reference numerals and are therefore usually named or mentioned only once in each case.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Spannvorrichtung 1 mit einem Haltebett 2, welches als Falzbett einer Falzvorrichtung zum Falzen von räumlich konturierten Blechplatinen ausgebildet ist, beispielsweise zur Fertigung von Karosserieteilen im Kraftfahrzeugbau. 1 shows a clamping device according to the invention 1 with a holding bed 2 , which is designed as a folding bed of a folding device for folding spatially contoured sheet metal blanks, for example for the production of body parts in motor vehicle construction.

Das Haltebett 2 weist Halteflächen 3 auf, die in Normalenrichtung N – in der dargestellten Ansicht senkrecht nach oben weisend wie mit dem Pfeil angedeutet – räumlich ausgeformt sind. Im dargestellten Beispiel hat das Haltebett 2 im Wesentlichen konkav eingeformte Halteflächen 3, welche exakt entsprechend der Außenfläche eines Werkstücks 11 geformt sind, beispielsweise einer Fahrzeugtür oder dergleichen. Dadurch kann ein Werkstück 11 an den Halteflächen 3 zumindest bereichsweise formschlüssig, d.h. flächenbündig anliegend abgestützt werden.The holding bed 2 has holding surfaces 3 on, in the normal direction N - in the illustrated view pointing vertically upwards as indicated by the arrow - are spatially shaped. In the example shown has the holding bed 2 essentially concave shaped holding surfaces 3 which exactly match the outer surface of a workpiece 11 are formed, for example, a vehicle door or the like. This can be a workpiece 11 at the holding surfaces 3 at least partially positive fit, ie be supported flush with the surface.

In der Haltefläche 3 ist ein Ansaugbereich 4 ausgebildet, der flächig ausgedehnt ist und von einer umlaufenden Nut 5 begrenzt ist. In der Nut 5 ist ein endloses, umlaufendes Profilband 6 angeordnet, welches als Dichtungsprofil 6 ausgebildet ist. Innerhalb des Ansaugbereichs 4 befindet sich eine Ansaugöffnung 7, die an eine nicht dargestellte Unterdruckquelle anschließbar sind.In the holding area 3 is a suction area 4 formed, which is extensively extended and by a circumferential groove 5 is limited. In the groove 5 is an endless, circumferential profile band 6 arranged, which as a sealing profile 6 is trained. Within the intake area 4 there is a suction port 7 , which are connectable to a vacuum source, not shown.

In 2 ist die Anordnung des Dichtungsprofils 6 in der Nut 5 vergrößert im Schnitt dargestellt. Die Nut 5 kann als Nutinnenflächen einander gegenüberliegende, parallele oder wie gezeigt konisch zusammenlaufende seitliche Nutwände 5a und einen Nutboden 5b aufweisen. Zur Haltefläche 3 hin ist die Nut 5 offen mit einer Nutöffnung 5c. In die Nutöffnung 5c ist das Dichtungsprofil 6 eingelegt, welches als Voll- oder Hohlprofildichtung aus gummielastischem Material ausgebildet sein kannIn 2 is the arrangement of the sealing profile 6 in the groove 5 enlarged shown in section. The groove 5 can as Nutinnenflächen opposing, parallel or as shown conically converging lateral groove walls 5a and a groove bottom 5b exhibit. To the holding surface 3 out is the groove 5 open with a groove opening 5c , In the slot opening 5c is the sealing profile 6 inserted, which may be formed as a full or hollow profile seal made of rubber-elastic material

Das Dichtungsprofil 6 ist so breit dimensioniert, dass es dichtend an den beiden gegenüberliegenden Nutwänden 5a anliegt. Dadurch wird der unterhalb des Dichtungsprofils 6 befindliche Nutquerschnitt einschließlich des Querschnitts der Ansaugnut 8 nach außen abgedichtet – oder mit anderen Worten wird zwischen dem Dichtungsprofil 6 im Bereich der Ansaugnut 8 ein geschlossener Raum gebildet. Erfindungsgemäß ist dieser geschlossene Raum an eine Saugleitung 9 eines Vakuumpumpe 10 angeschlossen.The sealing profile 6 is dimensioned so wide that it is sealing to the two opposite groove walls 5a is applied. This will be below the sealing profile 6 located groove cross section including the cross section of the suction 8th sealed to the outside - or in other words between the sealing profile 6 in the area of the suction groove 8th a closed space formed. According to the invention, this closed space is connected to a suction line 9 a vacuum pump 10 connected.

Beim Aktivieren des Vakuumpumpe 10 wird durch die Saugleitung 9 die Luft aus der Ansaugnut 8 und dem daran angrenzenden Raum innerhalb der Nut 5 unterhalb des Dichtungsprofils 6 abgesaugt. Durch den von außen wirkenden Atmosphärendruck wird das Dichtungsprofil 6 in die Nut 5 gedrückt. Dabei liegt sie dichtend auf den Kanten 8a der Ansaugnut 8 auf, die einen kleineren Kantenradius haben als die Breite der Ansaugnut 8 und dadurch besonders gut abdichtende Dichtkanten 8a bilden. Solange der Unterdruck in der Ansaugnut 8 aufrechterhalten wird, wird das Dichtungsprofil 6 fest in der Nut 5 gehalten.When activating the vacuum pump 10 is through the suction line 9 the air from the suction groove 8th and the adjoining space within the groove 5 below the sealing profile 6 aspirated. Due to the external atmospheric pressure, the sealing profile 6 in the groove 5 pressed. She lies sealingly on the edges 8a the suction groove 8th on, which have a smaller edge radius than the width of the suction 8th and thus particularly good sealing sealing edges 8a form. As long as the negative pressure in the suction groove 8th is maintained, the sealing profile 6 stuck in the groove 5 held.

Zur Spannen wird die Vakuumpumpe 10 aktiviert, um das Dichtungsprofil 6 wie beschrieben in der Nut 5 zu fixieren. Anschließend wird ein Werkstück 11, beispielsweise eine Blechplatine eines Karosserieteils, entgegen der Normalenrichtung N in das Haltebett 2 eingelegt, so dass auf dem zunächst noch über die Halteflächen 3 vorstehenden Teil der umlaufenden Dichtung 6 aufliegt. Dadurch wird zwischen dem Werkstück 11 und dem Ansaugbereich 4 ein geschlossener Zwischenraum 12 gebildet, aus dem mittels einer nicht dargestellten Unterdruckquelle (Vakuumpumpe) die Luft abgepumpt wird, so dass der Atmosphärendruck das Werkstück 11 formschlüssig, d.h. bündig gegen die Haltefläche 3 andrückt, d.h. spannt. Dabei wird das Dichtungsprofil 6 in die Nut 5 gepresst. For clamping the vacuum pump 10 activated to the sealing profile 6 as described in the groove 5 to fix. Subsequently, a workpiece 11 , For example, a metal sheet of a body part, against the normal direction N in the holding bed 2 inserted so that on the first still over the holding surfaces 3 projecting part of the circumferential seal 6 rests. This will between the workpiece 11 and the intake area 4 a closed space 12 formed, from which by means of a vacuum source, not shown, (vacuum pump), the air is pumped, so that the atmospheric pressure, the workpiece 11 positive fit, ie flush against the support surface 3 presses, ie tenses. This is the sealing profile 6 in the groove 5 pressed.

Während des Einsetzens eines Werkstücks 11 in das Haltebett 2 und der anschließenden Verspannung wird das Dichtungsprofil 5 erfindungsgemäß mittels Vakuum sicher in der Nut 5 festgehalten, so dass es auch in relativ zur Normalen N stärker geneigten Bereichen der Haltefläche 3 durch die auftretenden Scherkräfte parallel zur Haltefläche 3 nicht aus der Nut 5 herausgedrückt oder -gequetscht werden kann. Dadurch wird die Zuverlässigkeit der Spannvorrichtung 1 erhöht.During the insertion of a workpiece 11 in the holding bed 2 and the subsequent bracing becomes the sealing profile 5 according to the invention by means of vacuum safely in the groove 5 held so that it also in relative to the normal N more inclined areas of the support surface 3 by the shear forces occurring parallel to the holding surface 3 not from the groove 5 can be pushed out or squeezed out. This will increase the reliability of the tensioner 1 elevated.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Spannvorrichtung jig
2 2: Haltebett supporting bed
3 3: Haltefläche holding surface
44: Ansaugbereich suction
55: Nut groove
5a5a: Nutwand groove wall
5b5b: Nutboden groove bottom
5c5c: Nutöffnung slot opening
66: Dichtungsprofil (Profilband) Sealing profile (profile band)
77: Ansaugöffnung suction
8 8th: Ansaugnut suction groove
8a8a: Dichtkanten sealing edges
99: Saugleitung suction
1010: Vakuumpumpe vacuum pump
1111: Werkstück workpiece
1212: Zwischenraum gap

Claims

Clamping device ( 1 ) for holding a flatly extended, spatially contoured workpiece ( 11 ), with a flat extended, normal to the surface extension spatially shaped holding bed ( 2 ), which at least one holding surface ( 3 ) for at least partially positive reception of the workpiece ( 11 ), wherein the holding surface ( 3 ) at least one groove ( 5 ), in which a profile band ( 6 ) is arranged made of rubber-elastic material, characterized in that between the profile band ( 6 ) and a Nutinnenfläche ( 5a . 5b ) of the groove ( 5 ) a closed room ( 8th ), which is connected to a suction line ( 9 ) of a vacuum source ( 10 ) connected.

Clamping device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the holding surface ( 3 ) an intake area ( 4 ), which is connectable to a vacuum source suction port ( 7 ) and of a circumferential groove ( 5 ) is limited, in which a as annular encircling sealing profile ( 6 ) formed profiled strip ( 6 ) is arranged.

Clamping device according to claim 1, characterized in that the groove inner surface at least one indentation ( 8th ), which of the in the groove ( 5 ) arranged profile band ( 6 ) is sealingly covered, and in which the suction line ( 9 ) opens.

Clamping device according to claim 3, characterized in that the Nutinnenflächen opposing lateral groove walls ( 5a ) and a groove bottom ( 5b ), and the indentation ( 8th ) in at least one of the groove walls ( 5a ) and / or the groove bottom ( 5b ) is trained.

Clamping device according to claim 1, characterized in that the indentation ( 8th ) over the entire length of the groove ( 5 ).

Clamping device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the indentation ( 8th ) groove-shaped as Ansaugnut ( 8th ) is trained.

Clamping device according to claim 6, characterized in that the suction groove ( 8th ) defined sealing edges ( 8a ) has an edge radius which is smaller than the width of the suction groove ( 8th ).

Clamping device according to claim 1, characterized in that the profiled strip ( 6 ) is designed as a soft seal, preferably as a hollow profile seal.

Clamping device according to claim 2, characterized in that the to the closed space of the groove ( 8th ) connected vacuum line ( 9 ) and the suction opening ( 7 ) in the holding bed ( 2 ) can be acted upon by a common negative pressure source with negative pressure.

Clamping device according to claim 2, characterized in that the to the closed space of the groove ( 8th ) connected vacuum line ( 9 ) from a first vacuum source ( 10 ) and the suction opening ( 7 ) in the holding bed ( 2 ) can be acted upon by a second negative pressure source with negative pressure.

Clamping device according to claim 1, characterized in that the vacuum source at least one vacuum pump ( 10 ).

Clamping device according to claim 1, characterized in that the holding bed ( 2 ) forms the folding bed of a folding device.

Method for clamping a workpiece ( 11 ) on a tensioning device ( 1 ) according to claim 2, comprising the steps of: - applying the closed space ( 8th ) between the sealing profile ( 6 ) and the groove inner surface of the groove ( 5 ) with negative pressure, - inserting a workpiece ( 11 ) in the holding bed ( 2 ), so that it seals on the encircling sealing profile ( 6 ), - providing the closed space ( 12 ) between the workpiece ( 11 ) and the intake area ( 4 ) with negative pressure.