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Patent Searching and Data


Title:
VACUUM HANDLING CHANGING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/021357
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a vacuum handling device in which an air-tight communications connection is configured such that it passes through the vacuum plate in order to generate the vacuum in the space that is formed between the wall, the exposed surface of the vacuum plate, and the surface of the object to be handled. In addition, a quick-change device is provided which is used for quickly exchanging, by hand, a plurality of different vacuum plates.

Inventors:
HERZOG MANFRED (DE)
Application Number:
PCT/DE1999/003027
Publication Date:
March 29, 2001
Filing Date:
September 22, 1999
Export Citation:
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Assignee:
HERZOG MANFRED (DE)
International Classes:
B25B11/00; (IPC1-7): B25B11/00
Domestic Patent References:
WO1993001026A11993-01-21
WO1996033049A11996-10-24
Foreign References:
US5795001A1998-08-18
DE29622836U11997-07-24
US4466764A1984-08-21
US3240525A1966-03-15
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Claims:
Patentansprüche
1. VakuumHandhabungsVorrichtung mit einer einen Luftunterdruck erzeugenden Vakuumpumpe und einer Vakuumplatte, an deren freiliegender Oberfläche eine im Bereich der Kante der Vakuumplatte angeordnete gummielastische, luftdichte geschlossene Wandung vorgesehen ist, deren freiliegende Oberfläche zum lösbaren Anheften der Vorrichtung an im wesentlichen glatte Oberflächen von zu handhabenden Gegenständen vorgesehen ist, wobei die Vakuumpumpe bei Aktivierung über geeignete Kommunikationsverbindungen in dem zwischen der Wandung, der freiliegenden Oberfläche der Vakuumplatte sowie der Oberfläche des zu handhabenden Gegenstandes gebildeten Raumbereichs einen Unterdruck erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Unterdruckes in dem zwischen der Wandung, der freiliegenden Oberfläche der Vakuumplatte sowie der Oberfläche des zu handhabenden Gegenstandes gebildeten Raumbereichs eine luftdichte Kommunikationsverbindung durch die Vakuumplatte hindurch ausgebildet ist und eine SchnellwechselEinrichtung zum schnellen Auswechseln von Hand einer Mehrzahl unterschiedlicher Vakuumplatten vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, mittels derer die Höhe des Unterdrucks einstellbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, mittels derer die Hoche des Unterdrucks einstellbar ist, als ein mit einer luftdicht verschlossenen und mit einer offenen Stirnfläche versehener Hohlzylinder ausgebildet ist, in dem ein Kolben luftdicht reziprozierbar gelagert ist, wobei mit Hilfe des Kolbens ein luftdichter Hohlraum in dem Zylinder gebildet ist und wobei in dem Hohlraum eine Spiralfeder derart angeordnet ist, dass das eine Ende der Feder gegen die luftdicht verschlossene Stirnfläche angrenzt und das andere Ende der Feder gegen den Kolben angrenzt, derart, dass der Kolben gegen den Druck der Feder von der luftdicht verschlossenen Stirnfläche fort vorgespannt ist, und eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Raumbereich nahe der Vakuumplatte, in dem ein Unterdruck erzeugbar ist, und dem Inneren des Hohlzylinders vorgesehen ist, so dass die durch eine jeweilige Position des Kolbens in dem Hohlzylinder vorgegebene Größe des abgeschlossenen Zylinder innenvolumens ein Maß für den in dem betreffenden Raumbereich nahe der Vakuumplatte vorherrschenden Unterdruck ist, und weiter an dem der offenen Stirnfläche des Hohlzylinders zugewandten Seite des Kolbens ein Ende einer Kolbenstange angebracht ist, deren anderes Ende mit einem Microschalter funktional verbunden ist, wobei die relative Position des insgesamten Hohlzylinders bezüglich dem Microschalter über eine Stellschraube reziprozierbar in Richtung der Längsachse des Hohlzylinders verstellbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, mittels derer eine den mit einem Unterdruck versehbare Raumbereich luftdicht verschließbare Öffnung schnell von Hand zu öffnen und zu verschließen ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung als mit einer gummielastischen Innenwandung versehene Bohrung in der Vakuumplatte ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung von einem Dorn verschließbar ist, dessen Außenabmessungen an die Innenabmessungen der Innenverkleidung der Bohrung angepaßt sind, wobei der Dorn gegen den Druck einer Feder in eine Position in der Bohrung vorgespannt ist und von Hand gegen den Druck der Feder aus der Bohrung herausbewegbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die SchnellwechselEinrichtung als von Hand zu betätigende HebelspannEinrichtung mit einem Spannarm ausgebildet ist, an dessen freien Ende ein Haken ausgebildet ist, der in eine entsprechende Aussparung an einer Seite der Vakuumplatte in Eingriff bringbar ist, wobei an der der einen Seite gegenüberliegende Seite der Vakuumplatte Bohrungen vorgesehen sind, in die entsprechende, an einer Stirnseite der Vorrichtung vorgesehene Stifte in Eingriff bringbar sind.
Description:
<BR> <BR> <P>VAKUUM-HANDHABUNGS-WECHSELVORRICHTUNG Die Erfindung betrifft eine Vakuum-Handhabungs-Vorrichtung mit einer einen Luftunterdruck erzeugenden Vakuumpumpe und einer Vakuumplatte, an deren freiliegender Oberfläche eine im Bereich der Kante der Vakuumplatte angeordnete gummielastische, luftdichte geschlossene Wandung vorgesehen ist, deren freiliegende Oberfläche zum lösbaren Anheften der Vorrichtung an im wesentlichen glatte Oberflächen von zu handhabenden Gegenständen vorgesehen ist, wobei die Vakuumpumpe bei Aktivierung über geeignete Kommunikationsverbindungen in dem zwischen der Wandung, der freiliegenden Oberfläche der Vakuumplatte sowie der Oberfläche des zu handhabenden Gegenstandes gebildeten Raumbereichs einen Unterdruck erzeugt.

Vakuum-Handhabungs-Vorrichtung der eingangs genannten Art sind im Stand der Technik seit längerem bekannt. Sie weisen jedoch für Anwendungen insbesondere für Heimwerker eine Reihe entscheidender Nachteile auf. So sind sie generell entweder zu groß und unhandlich oder aber nur für ganz bestimmte Anwendungen geeignet, so daß sich ihre Anschaffung für den Heimwerker nicht lohnt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vakuum-Handhabungs- Vorrichtung zu schaffen, die handlich und leicht ist und universell für eine Vielzahl unterschiedlicher Handhabungen einsetzbar ist.

Für eine Vakuum-Handhabungs-Vorrichtung der eingangs genannten Art wir diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Erzeugung des Unterdruckes in dem zwischen der Wandung, der freiliegenden Oberfläche der Vakuumplatte sowie der Oberfläche des zu handhabenden Gegenstandes gebildeten Raumbereichs eine luftdichte Kommunikationsverbindung durch die Vakuumplatte hindurch ausgebildet ist und eine Schnellwechsel-Einrichtung zum schnellen Auswechseln von Hand einer Mehrzahl unterschiedlicher Vakuumplatten vorgesehen ist.

Bevorzugte Ausführugsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei der erfindungsgemäßen Vakuum-Handhabungs-Vorrichtung wird durch die Merkmalskombination, daß zur Erzeugung des Unterdruckes in dem zwischen der Wandung, der freiliegenden

Oberfläche der Vakuumplatte sowie der Oberfläche des zu handhabenden Gegenstandes gebildeten Raumbereichs eine luftdichte Kommunikationsverbindung durch die Vakuumplatte hindurch ausgebildet ist und eine Schnellwechsel- Einrichtung zum schnellen Auswechseln von Hand einer Mehrzahl unterschiedlicher Vakuumplatten vorgesehen ist, erreicht, daß eine Vorrichtung geschaffen ist, bei der die Funktionalität der Unterdruckerzeugung in dem zwischen der Wandung, der freiliegenden Oberfläche der Vorrichtung sowie der Oberfläche des zu handhabenden Gegenstandes gebildeten Raumbereich so verwirklicht ist, daß eine Auswechselbarkeit, insbesondere eine schnelle Auswechselbarkeit einer Mehrzahl unterschiedlicher Vakuumplatten erst ermöglicht ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist vorzugsweise so ausgebildet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, mittels derer die Höhe des Unterdrucks einstellbar ist. Dadurch wird die Applikabilität und die Anzahl der Handhabungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Vor-richtung erhöht.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dabei vorzugsweise so ausgebildet, daß die Einrichtung, mittels derer die Höhe des Unterdrucks einstellbar ist, als ein mit einer luftdicht verschlossenen und mit einer offenen Stirnfläche versehener Hohlzylinder ausgebildet ist, in dem ein Kolben luftdicht reziprozierbar gelagert ist, wobei mit Hilfe des Kolbens ein luftdichter Hohlraum in dem Zylinder gebildet ist und wobei in dem Hohlraum eine Spiralfeder derart

angeordnet ist, dass das eine Ende der Feder gegen die luftdicht verschlossene Stirnfläche angrenzt und das andere Ende der Feder gegen den Kolben angrenzt, derart, dass der Kolben gegen den Druck der Feder von der luftdicht verschlossenen Stirnfläche fort vorgespannt ist, und eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Raumbereich nahe der Vakuumplatte, in dem ein Unterdruck erzeugbar ist, und dem Inneren des Hohlzylinders vorgesehen ist, so dass die durch eine jeweilige Position des Kolbens in dem Hohlzylinder vorgegebene Größe des abgeschlossenen Zylinder- innenvolumens ein Maß für den in dem betreffenden Raumbereich nahe der Vakuumplatte vorherrschenden Unterdruck ist, und weiter an dem der offenen Stirnfläche des Hohlzylinders zugewandten Seite des Kolbens ein Ende einer Kolbenstange angebracht ist, deren anderes Ende mit einem Microschalter funktional verbunden ist, wobei die relative Position des insgesamten Hohlzylinders bezüglich dem Microschalter über eine Stellschraube reziprozierbar in Richtung der Längsachse des Hohlzylinders verstellbar ist.

Durch die obige Merkmalskombination ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Einrichtung zum Einstellen der Höhe des Unterdrucks in dem zwischen der Wandung, der freiliegenden Oberfläche der Vakuumplatte sowie der Oberfläche des zu handhabenden Gegenstandes gebildeten Raumbereichs geschaffen, die den Unterdruck in dem betreffenden Raumbereich direkt sensiert und bei Erreichen eines bestimmten vorgegebenen Unterdrucks funktional auf einen Microschalter zum Deaktivieren der den Unterdruck in dem betreffenden Raumbereich erzeugenden

Vakuumpumpe wirkt, so dass zum einen ein vorherbestimmter Unterdruck bei jedem Pumpvorgang mit Sicherheit erreicht wird und zum anderen der vorherbestimmte Unterdruck auch nicht überschritten wird. Durch Verschieben der relativen Position des insgesamten Hohlzylinders bezüglich dem Microschalter mittels geeigneter Stellschrauben in Richtung der Längsachse des Hohlzylinders ist dabei die Vorgebbarkeit eines bestimmten Unterdruckes in dem betreffenden Raumbereich gewährleistet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist weiterhin vorzugsweise so ausgebildet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, mittels derer eine den mit einem Unterdruck versehbare Raumbereich luftdicht verschließbare Öffnung schnell von Hand zu öffnen und zu verschließen ist. Dadurch wird ein schnelles Lösen einer Vakuumplatte von der im wesentlichen glatten Oberfläche eines zu handhabenden Gegenstandes ermöglicht.

Die Öffnung ist dabei gemäß einer wichtigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung als mit einer gummielastischen Innenwandung versehene Bohrung in der Vakuumplatte ausgebildet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist weiterhin vorzugsweise so ausgebildet, daß die Öffnung von einem Dorn verschließbar ist, dessen Außenabmessungen an die Innenabmessungen der Innenverkleidung der Bohrung angepaßt sind, wobei der Dorn gegen den Druck einer Feder in eine Position in der Bohrung vorgespannt ist und von Hand gegen

den Druck der Feder aus der Bohrung herausbewegbar ist.

Dadurch ist ein effizientes Belüften wie auch ein luftdichtes Verschließen einer entsprechenden Öffnung in einer Vakuumplatte sichergestellt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist weiterhin vorzugsweise so ausgebildet, daß die Schnellwechsel-Einrichtung als von Hand zu betätigende Hebelspann-Einrichtung mit einem Spannarm ausgebildet ist, an dessen freien Ende ein Haken ausgebildet ist, der in eine entsprechende Aussparung an einer Seite der Vakuumplatte in Eingriff bringbar ist, wobei an der der einen Seite gegenüberliegende Seite der Vakuumplatte Bohrungen vorgesehen sind, in die entsprechende, an einer Stirnseite der Vorrichtung vorgesehene Stifte in Eingriff bringbar sind. Dadurch ist ein sowohl ein sicheres Anbringen als auch ein schnelles Auswechseln unterschiedlicher Vakuumplatten an der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Vakuum-Handhabungs-Vorrichtung wird im folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt ist. Darin zeigen : Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Explosionsansicht ; Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Seiten-

ansicht, ohne Vakuumplatte ; Fig. 3 den in Fig. 2 dargestellten Teil der in Fig. 1 bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Ansicht von unten ; Fig. 4 eine Seitenansicht auf die Fläche A eines Teils der in Fig. 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ; Fig. 5 eine Seitenansicht auf die Fläche B eines Teils der in Fig. 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ; Fig. 6 eine teilweise Querschnittsansicht durch eine in Fig.

5 dargestellte Sensoreinrichtung der erfindungsgemä- ßen Vorrichtung ; Fig. 7 die in Fig. 1 abgebildete Vakuumplatte der bevorzug- ten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Ansicht von unten.

Bei der in den Figuren 1-3 dargestellten bevorzugten Ausführungsform einer Vakuumhandhabungsvorrichtung 10 sind zwei Seitenteile 11,11'über einen als Hohlkörper ausgebildeten Griff 12 und eine elektrische Akkumulatoreinheit 13 miteinander verbunden. Das Seitenteil 11 weist einen Ein-/Ausschalter 17 sowie einen Betätigungsknopf 18 für ein Schnellentlüftungsventil auf, das über einen Dorn 27 wirksam ist. Das Seitenteil 11'

weist eine Stellschraube 24 für eine Unterdruckregelung sowie Kontaktbuchsen 25,26 zum Beladen des Akkumulators 13 auf. An dem Seitenteil 11 ist ein Fassadenpaneel 15 über nichtdargestellte Schrauben befestigt, und an dem Seitenteil 11'ist ein Fassadenpaneel 14 über nichtdargestellte Schrauben befestigt. An dem Fassadenpaneel 15 ist eine Schnellwechseleinrichtung 16 mit einem Spannarm 16'vorgesehen, wobei an dem freien unteren Ende des Spannarms 16'ein Haken ausgebildet ist, der in eine entsprechende Aussparung 19'in einem Befestigungsbügel 19 in Eingriff bringbar ist. Der Befestigungsbügel 19 sowie ein weiterer Befestigungsbügel 20 sind an der Oberseite einer Vakuumplatte 22 vorgesehen, wobei der Befestigungsbügel 20 Aussparungen 20'aufweist, die in Eingriff mit an dem Seitenteil 11'vorgesehenen Stiften 21,21'in Eingriff bringbar sind, um die Vakuumplatte 22 mit der Unterseite der Handhabungsvorrichtung 10 zu befestigen. Wie insbesondere aus Fig. 7 ersichtlich, weist die Vakuumplatte 22 an ihrer freiliegenden Oberfläche, die in Fig. 1 von der nichteinsehbaren Unterseite gebildet ist, im Bereich der Umlaufkante eine gummielasische, luftdichte und in sich geschlossene Wandung 23 auf, deren freiliegende, d. h. nicht an die Vakuumplatte angrenzende Oberfläche zum lösbaren Anheften der Vakuumplatte an im wesentlichen glatte Oberflächen von zu handhabenden Gegenständen vorgesehen ist.

Bei Aktivierung einer von dem Akkumulator 13 mit elektrischer Energie versorgten elektrischen Vakuumpumpe 30

durch Betätigung eines Schalters 17 wird über Kommunikationsverbindungen 31,29 und 29'durch die Vakuumplatte 22 hindurch in dem zwischen der Wandung 23, der freiliegenden Oberfläche der Vakuumplatte sowie der Oberfläche eines zu handhabenden Gegenstandes gebildeten Raumbereichs ein Unterdruck erzeugt, der bewirkt, dass die erfindungsgemäße Vakuum-Handhabungsvorrichtung 10 zusammen mit der Vakuumplatte 22 fest an dem zu handhabenden Gegenstand haftet, so dass dieser zusammen mit der Handhabungsvorrichtung 10 bewegt werden kann oder, bspw. bei Einspannen der Handhabungsvorrichtung 10 in einen nichtdargestellten Schraubstock bearbeitet werden kann.

Zum Lösen eines Gegenstandes von der erfindungsgemäßen Handhabungsvorrichtung 10 wird der Unterdruck in dem zwischen der Wandung 23, der freiliegenden Oberfläche der Vakuumplatte 22 sowie der Oberfläche des zu handhabenden Gegenstandes gebildeten Raumbereichs aufgehoben, indem ein Betätigungsknopf 18 gedrückt wird, der über eine gefederte Hebelvorrichtung 33,34 auf einen Dorn 27 eines Belüftungsventils wirkt, das von dem Dorn 27 und einer mit einer gummielastischen Innenwandung versehenen Bohrung 27' in der Vakuumplatte 22 gebildet ist. Durch Drücken des Betätigungsknopfes 18 wird der Dorn 27 aus der Bohrung 27' herausgezogen, so dass der entsprechende Raumbereich, in dem zuvor ein abgedichteter Unterdruck vorherrschte, belüftet wird. Wie insbesondere in den Figuren 5 und 6 dargestellt ist, weist die erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung eine Einrichtung 35 auf, mittels derer die Höhe eines von der erfindungsgemäßen Vorrichtung

erzeugbaren Unterdrucks einstellbar ist, wobei die Einrichtung 35 als ein mit einer luftdicht verschlossenen Stirnfläche 41 und mit einer offenen Stirnfläche 48' versehener Hohlzylinder 40 ausgebildet ist, in dem ein Kolben 39 luftdicht reziprozierbar gelagert ist, wobei mit Hilfe des Kolbens 39 ein luftdichter Hohlraum in dem Zylinder zwischen dem Kolben 39 und der Stirnfläche 41 gebildet ist und in dem Hohlraum eine Spiralfeder 46 derart angeordnet ist, dass das eine Ende der Feder gegen die Stirnfläche 41 angrenzt und das andere Ende der Feder 46 gegen den Kolben 39 angrenzt, derart, dass der Kolben 39 gegen der Druck der Feder 46 von der Stirnfläche 41 fort vorgespannt ist. An dem der offenen Stirnfläche 48'des Hohlzylinders 40 ist ein Ende einer Kolbenstange 38 angebracht, deren anderes Ende mit einem Microschalter 37 funktional verbunden ist. Fig. 5 zeigt einen Hebel 49, auf den das betreffende Ende der Kolbenstange 38 einwirkt, um den Microschalter 37 zu betätigen. Der Kolben 39 ist in einer Führung 48 gelagert, die im Bereich der offenen Stirnfläche 48'des Kolbens 39 vorgesehen ist. Die insgesamte Position des Hohlzylinders 40 bezüglich dem Microschalter 37 ist über eine Stellschraube 24 reziprozierbar in Richtung der Längsachse des Hohlzylinders 40 verstellbar, wobei der Hohlzylinder 40 in ein Führungsblech 46 beweglich eingebettet ist und die mit einem Innengewinde versehene Stellschraube 24 auf einen mit einem entsprechenden Außengewinde versehenen Dorn 46 wirkt, der im Bereich eines Kopfes 42 des Hohlzylinders 40 fest angebracht ist. Der Kopf 42 des Hohlzylinders 40 ist dabei

über eine Feder 47 gegenüber der Oberseite des Seitenteils 11'vorgespannt.

Über als Schlauchverbindungen 32,44 ausgebildete Kommunikationsverbindungen sowie eine als Bohrung 45 in dem Kopf 43 sowie eine Bohrung 41'in der Stirnfläche 41 ausgebildete Kommunikationsverbindung ist über eine Bohrung 29'in der Vakuumplatte 22 sowie eine damit kommunizierende Bohrung 29 an der Unterseite des Seitenteils 11 eine insgesamte Luftdruck-Kommunikationsverbindung zwischen dem betreffenden Raumbereich nahe der Vakuumplatte, in dem ein Unterdruck erzeugbar ist, und dem Inneren des Hohlzylinders 40 geschaffen, so dass die durch eine jeweilige Position des Kolbens 39 in dem Hohlzylinder 40 vorgegebene Größe des abgeschlossenen Zylinderinnenvolumens ein direktes Maß für den in dem betreffenden Raumbereich nahe der Vakuumpumpe vorherrschenden Unterdruck ist. Auf diese Weise ist der Microschalter 37 aktivierbar, um bei einem bestimmten vorgegebenen Unterdruck die über den Schalter 17 eingeschaltete Vakuumpumpe 30 abzuschalten.

Das oben erläuterte Ausführungsbeispiel der Erfindung dient lediglich dem Zweck eines besseren Verständnisses der durch die Ansprüche vorgegebenen erfindungsgemäßen Lehre, die als solche durch das Ausführungsbeispiel nicht eingeschränkt ist.