CH679928A5 - - Google Patents

Description

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CH 679 928 A5

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Sauggreifer der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.

Sauggreifer dieser Gattung haben sich beispielsweise bei Lasthebe- und -tragvorrichtungen sowie zum Festhalten bearbeitet werdender Werkstücke unter der Voraussetzung bewährt, dass beispielsweise die Last oder das Werkstück an der Stelle, an welcher der Sauggreifer angreifen soll, nicht nur luftdicht, sondern auch so eben und so glatt ist, dass sich die Dichtung des Sauggreifers luftdicht anschmiegen kann.

Durch die Erfindung, wie sie im Patentanspruch 1 gekennzeichnet ist, wird die Aufgabe gelöst, einen Sauggreifer zu schaffen, der auch an einer weniger ebenen und weniger glatten Fläche fest haftet. Weichelastische Schaumstoffe zeigen bei relativ geringem Verformungswiderstand eine hohe elastische Verformbarkeit, so dass eine aus solchem Stoff bestehende Dichtung sich auch unter ungünstigen Voraussetzungen luftdicht an die Fläche beispielsweise einer Last oder eines Werkstücks anschmiegt.

Besonders gering ist der Verformungswiderstand offenzelliger, weichelastischer Schaumstoffe, die aber im Gegensatz zu geschlossenzelligen luftdurchlässig sind. Obwohl eine Dichtung aus luftdurchlässigem Stoff widersinnig erscheint, besteht bei Ausführungsarten der Erfindung die Dichtung aus mindestens teilweise, überwiegend oder praktisch vollständig offenzeliigem, weich-elastischem Schaumstoff. Überraschenderweise hat sich nämlich gezeigt, dass der Vorteil des geringen Verformungswiderstands trotz der Luftdurchlässigkeit genutzt werden kann. Dies dürfte darauf zurückzuführen sein, dass beim Evakuieren des Sauggreifers die Differenz zwischen dem äusseren und dem inneren Druck ständig zunimmt, so dass der Sauggreifer immer fester an die Fläche, an der er anliegt, gedrückt wird. Dadurch wird der weich-elastische, offenzellige Schaumstoff immer mehr zusammengedrückt, dabei werden die Zellen immer kleiner, und der Strömungwiderstand dieses Schaumstoffs nimmt erheblich zu, so dass die Leckströmung durch die Dichtung trotz der zunehmenden Differenz zwischen dem Druck an deren äusseren und inneren Umfang vernachlässigbar ist.

Für diese Vorgänge und für das luftdichte Anliegen der Dichtung an einer Unebenheiten aufweisenden, rauhen Fläche des Objekts (z.B. Last, Werkstück), an welchem der Sauggreifer angreifen soll, sind ausser dem Endvakuum und dem Verhältnis der abzudichtenden Randfiäche zur gesamten Fläche der offenen Seite des Hohlkörpers im wesentlichen die Dicke der Dichtung und die Elastizität sowie die Abhängigkeit des Strömungswiderstandes vom Verformungszustand des Schaumstoffs massgebend, die den Datenblättern der Schaumstoff-Hersteller nicht zu entnehmen ist. Da auch in Kenntnis dieser Eigenschaft eine praktisch brauchbare Berechnung der günstigsten Dicke der Dichtung bei gegebenen Schaumstoffdaten bereits wegen der unbestimmten Unebenheiten und Rauhigkeit der Fläche des Objekts kaum möglich erscheint, sind der geeignete Schaumstoff und die günstigste Dicke der Dichtung einfacher durch Versuche zu ermitteln. Beispielsweise hat sich der im Handel befindliche, offenzellige, weich-elastische Polyethylen-Schaumstoff der Markenbezeichnung OPCEL, Typ L 2 H für eine im unbelastetem Zustand 40 mm dicke Dichtung bewährt, die durch den auf den Sauggreifer wirkenden atmosphärischen Druck (abzüglich inneren Druck) mit 0,3 N/mm2 beiastet wurde.

Im übrigen kann eine luftundurchlässige Dichtung aus offenzeliigem, weich-elastischem Schaumstoff dadurch erhalten werden, dass die Dichtung an ihrem äusseren oder inneren Umfang mit einer geschlossenen Aussenhaut versehen, z.B. mit einer elastischen Lackschicht überzogen wird.

Weitere Ausführungsarten der Erfindung sind durch den Dichtungsstoff und zusätzlich durch konstruktive Merkmale gekennzeichnet, sie werden weiter unten anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Die durch die Erfindung erzielten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass der erfindungs-gemässe Sauggreifer auch an Unebenheiten aufweisenden und rauhen Flächen fest angreift und damit das Heben, Transportieren und Festhalten von Lasten oder Werkstücken ermöglicht, die wegen ihrer Oberflächenbeschaffenheit mit bisherigen Sauggreifern nicht gehoben, transportiert oder festgehalten werden konnten.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der genannten, weiteren Ausführungsart der Erfindung und deren besonderen Vorteile anhand der beiliegenden, nur schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Sauggreifer, Fig. 2 einen Querschnitt zu Fig. 1, in grösserem Massstab im Ruhezustand,

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht in dem Zustand, in dem der Sauggreifer an einer Last, einem Werkstück oder dgl. angreift,

Fig. 4 eine Variante zu Fig. 2, bei welcher die Dichtung Hohlräume aufweist,

Fig. 5 eine Variante zu Fig. 2 zum Angreifen an zylindrischen Objekten,

Fig. 6 eine Ausführungsart mit auswechselbarer Dichtung.

Der dargestellte Sauggreifer hat ein Gehäuse 1 in Form eines Hohlkörpers, im Beispiel ein Stück Vierkantrohr mit Stirnwänden an seinen Enden. In den Hohlraum 2 des Gehäuses 1 führt ein Saugluftstutzen 3. Das Gehäuse 1 ist an seiner in Fig. 2 und 3 unteren Seite offen, wobei die Öffnung 4 innerhalb eines einen Rahmen bildenden Randes 5 gebildet ist. Eine plattenförmige Dichtung 7 bedeckt die offene Seite des Gehäuses 1 und ist am Rand 5 befestigt, beispielsweise angeklebt. Die Dichtung 7 besteht aus offenzeliigem, weich-elastischem Schaumstoff, beispielsweise aus dem obenerwähnten, offenzelli-gen, weichelastischen Polyethylen-Schaumstoff der Markenbezeichnung OPCEL, Typ L 2 H. Die Öffnung 4 ist durch ein bogenförmig gekrümmtes, gelochtes Blech und zwei ebenfalls gelochte schrä-

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ge Bleche 9 überbrückt, die einen Anschlag für den Teil der Dichtung 7 bilden, der beim Festsaugen des Sauggreifers an die Oberfläche 10 einer Last in den Hohlraum 2 ausweicht (Fig. 3). Dabei wird auch die Beanspruchung des Schaumstoffs am inneren Um-

* fang des Randes 5 vermindert. Der Saugluftstutzen 3 führt aus dem ausserhalb des Anschlags 8, 9 liegenden Teil des Hohlraums 2.

* Beim Evakuieren des Sauggreifers wird Luft zuerst grösstenteils direkt aus dem Hohlraum 2 abgesaugt und zu einem wesentlich kleineren Teil an der Umfangsfiäche der Dichtung 7 angesaugt und durch die offene Zellstruktur derselben in den Hohlraum 2 und weiter aus diesem abgesaugt. Unter der Wirkung der Differenz zwischen dem Atmosphärendruck und dem Druck im Hohlraum 2 wird der Sauggreifer immer fester an die Fläche 10 gedrückt. Dadurch wird die Dichtung 7 im Bereich des Randes 5 immer mehr zusammengepresst, wobei ihr Strömungswiderstand zunimmt (weil der Zellenhohlraum abnimmt). Gleichzeitig wird die Dichtung 7 im Bereich der Öffnung 4 in den Hohlraum 2 bis zum Anschlag 8 gedrängt (Fig. 3). Schliesslich ist die durch die Dichtung 7 strömende Luft vernachlässigbar. Um dies zu unterstützen, kann der Anschlag 8, 9 unten keine, weniger oder kleinere Löcher haben als in seinem Scheitelbereich, so dass ein grösserer Teil der durch die Dichtung 7 strömenden Luft längere Wege mit grösserem Strömungswiderstand und ein kleinerer Teil kürzere Wege mit kleinerem Strömungswiderstand in der Dichtung 7 zurücklegt.

Grundsätzlich könnte die Dichtung 7 abweichend vom dargestellten Beispiel auch die übliche Form eines dem Rand 5 angepassten Rahmens haben. Eine rahmenförmige Dichtung ist jedoch bei weichem Schaumstoff weniger formbeständig und deshalb beim Ankleben umständlicher und weniger handlich und auch aufwendiger herzustellen als die platten-förmige. Dazu ist zu bedenken, dass die Dichtung je nach Verschliessfestigkeit des Schaumstoffs und Rauhigkeit der Fläche 10 einer Abnutzung ausgesetzt ist, also nach einer von den Betriebsverhältnissen abhängigen Gebrauchsdauer zu ersetzen ist. Wesentlich ist auch, dass die plattenförmige Richtung 7, wie oben ersichtlich, auch dann noch eine hinreichende Dichtwirkung hat, wenn sie im Bereich des Randes 5, z.B. infolge einer besonders mangelhaften Stelle der Oberfläche 10 unvollständig abdichtet. Diese Dichtwirkung kann erhöht werden, indem - wie erwähnt - der Anschlag 8,9 an seinen Bogenenden keine, weniger oder kleinere Löcher hat als im Scheitelbereich.

Der Grundriss des Sauggreifers kann beispielsweise auch kreisförmig sein, wobei der dem Anschlag 8 dann entsprechende Anschlag annähernd eine Kugelkappenschale ist.

Nach Fig. 4 hat die der Dichtung 7 in Fig. 2 und 3 entsprechende Dichtung 12 zwei geschlossene Hohlräume 14, deren Querschnitt flach und zu sei-* nen Ende hin verjüngt ist, wobei die grössere Quer schnittsabmessung parallel zur Grundfläche der Dichtung 12 und parallel zur Sehne des bogenförmigen Anschlagteils 8 ist. Die Hohlräume 14 sind an ihren Stirnenden durch eine (nicht dargestellte) elastische Haut geschlossen, die sich an eines der gelochten Bleche 9 anlegt, wenn der Hohlraum 2 evakuiert wird. Diese Hohlräume 14 erhöhen die Nachgiebigkeit im einem mittleren Bereich der Dichtung 12 und erleichtern deren Eindringen in den Hohlraum 2 des Gehäuses 1.

Nach Fig. 5 schliessen die einem Teil des Randes 5 in Fig. 1 bis 4 entsprechenden Randteiie 16 einen spitzen Winkel mit der Grundfläche des Gehäuses 1 ein. Allgemein kann bei Ausführungen dieser Art der Rand aus zylindrischen, gekrümmten Teilen bestehen, so dass der Sauggreifer an zylindrischen Objekten angreifen kann oder eine Kugelzone bilden, um an kugelförmigen Objekten anzugreifen.

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsart, bei welcher die Dichtung 7 leicht auswechselbar ist. Dazu ist der die Dichtung 7 bildende Schaumstoffkörper an einem z.B. aus Blech bestehendem Tragring 18 befestigt, z.B. angeklebt. Der Tragring 18 ist durch lösbare Verbindungsmittel 20 am Gehäuse 1 gehalten und durch einen Dichtungsring 22 aus gummieiasti-schem Material am Rand 5 der offenen Gehäuseseite abgedichtet. Die Verbindungsmittel sind bei diesem Beispiel Klammern, die um einen Vorsprung 24 am Rand 5 und einen Ansatz 26 des Tragrings 18 greifen. Dabei sind der äussere Umfangsrand des Vorsprungs 24 nach oben und der des Ansatzes 26 nach unten hakenförmig gebogen. Der Dichtungsring 22 kann an den Tragring 18 oder an den Rand 5 geklebt sein. Merkmale verschiedener Ausfüh-rungsarten können auch miteinander kombiniert benutzt werden.

Bei einem Stapel einander dicht berührender und dadurch aneinander haftender Platten ist es bekanntlich schwierig, jeweils die oberste allein abzuheben. Es hat sich gezeigt, dass in solchen Fällen die oberste Platte von der darunter liegenden leicht gelöst werden kann, wenn ein Sauggreifer vorliegender Art mit länglichem Grundriss dicht neben und parallel zu einer Plattenkante angreift.

Claims (12)

Patentansprüche

1. Sauggreifer mit einem Gehäuse (1), das einen Saugluftanschluss (3) hat, an einer Seite offen ist, und mit einer am Rand (5) der offenen Seite angebrachten Dichtung (7) zum luftdichten Anliegen an dem anzugreifenden Objekt (10) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (7) aus weich-elastischem Schaumstoff besteht.

2. Sauggreifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumstoff mindestens teilweise offenzellig ist.

3. Sauggreifer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumstoff überwiegend offenzellig ist.

4. Sauggreifer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumstoff praktisch nur offene Zeilen hat.

5. Sauggreifer nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (7) am äusseren oder inneren Umfang eine geschlossene Aussenhaut hat.

6. Sauggreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (7) durch einen das Gehäuse (1) an seiner offenen Sei-

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te bedeckenden, plattenförmigen Schaumstoffkörper (7) gebildet ist.

7. Sauggreifer nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine siebartige Stütze für den nicht am Rand der offenen Seite des Gehäuses anliegenden Teil des plattenförmigen Schaumstoffkörpers.

8. Sauggreifer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in den Hohlraum (2) des Gehäuses (1) ein siebartiger, bogenförmig gewölbter Anschlag (8, 9) für den beim Festsaugen des Sauggreifers in dessen Hohlraum (2) ausweichenden Teil des plattenförmigen Schaumstoffkörpers (7) hineinragt, wobei der Saugluftanschluss (3) an den an der konvexen Seite des Anschlags (8) angrenzenden Teil des Hohlraums (2) angeschlossen ist.

9. Sauggreifer nach einem der Ansprüche 6 bis

8, dadurch gekennzeichnet, dass der plattenförmi-ge Schaumstoffkörper (12) wenigstens einen geschlossenen Hohlraum (14) mit einem flachen, an seinen Enden verjüngtem Querschnitt hat, wobei die grössere Abmessung des Querschnitts parallel zur Grundfläche des Schaumstoffkörpers (12) und gegebenenfalls auch parallel zur Sehne eines bogenförmigen Teils (8) des Anschlags (8, 9) ist.

10. Sauggreifer nach einem der Ansprüche 1 bis

9, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuserand (16) einen spitzen Winkel mit der Grundfläche des Gehäuses einschliesst, insbesondere Teile einer Zylinderfläche oder eine Kugelzonenfläche bildet.

11. Sauggreifer nach einem der Ansprüche 1 bis

10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (7) an einem Tragring (18) befestigt und der Tragring (18) luftdicht durch lösbare Verbindungsmitte! (20) am Gehäuse (1) gehalten ist.

12. Sauggreifer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuserand (5) und der Tragring (18) Vorsprünge haben, an denen sie vorzugsweise mittels Klammern (20) lösbar zusammengehalten sind.

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