CN105408644A - 可拆卸真空支撑装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可拆卸支撑装置(1)，用于将物体吸附于接触面(8)，带有向着该接触面(8)开口的真空室(7)，真空室中在吸附于该接触面(8)之后利用制造真空的抽吸装置(20)可产生真空，该真空利用朝向接触面(8)设置的弹性密封件(13)将该支撑装置(1)吸附于接触面(8)上，所述密封件在真空下带来对接触面(8)的吸附连接，其中密封件(13)包括至少一个U形型材的环状密封件，它的臂(15)嵌入于支撑体(2)的环状按压套圈(11)中，它的足面(14)被紧压以便形成真空室(7)和形成套圈前沿(11b)和接触面(8)之间的密封。抽吸装置和支撑装置设计为两部分。
Description
技术领域
本发明涉及一种可拆卸真空支撑装置，用于将物体吸附至一个接触面，具有朝向该接触面开口的真空室，并当使用制造真空的抽吸装置在接触到该接触面后，在该真空室中制造真空。
背景技术
WO01/20177A1公开了一种利用真空运作、又可拆卸的支撑装置，。该支撑装置具有一个支撑体，该支撑体通过弹性材料制成的密封件可气密地吸附于不透气的接触面并可安装在用于各种不同承载功能的装置中。该支撑体具有一个朝向接触面开口的真空室，该真空室带有朝向接触面的弹性密封件，该支撑体具有向着真空室的阀门，当该支撑体吸附于该接触面时，通过该阀门用抽吸装置可在真空室内制造真空。该支撑装置通过承载功能能将浴室用品如肥皂碟或悬挂钩固定在瓷砖墙壁上。当打开阀门后，该支持装置又可被移除。
发明内容
本发明的任务是创造一个可拆卸的吸附于墙壁的支撑装置，其具有一个改进的密封件，该密封件使得支撑体与接触面的接触更良好，气密性也更好，并且也允许应用于粗糙表面。
当下的问题已被本发明权利要求1保护的主题解决。有利的实施例是从属权利要求的主题，或描述如下。
真空支撑装置，用于将物体吸附于基本为气密性的接触面(8)，包括：
-一个形成真空室的支撑体，其中，在真空室中吸附于接触面上之后可以产生真空，该支撑体具有环绕真空室的、具有套圈前沿的按压套圈，其中套圈前沿朝向接触表面(8)，
-至少一个密封件，该密封件将真空室向外气密的密封在接触表上，
-至少一个作为所述真空室和外部环境之间连接的末端的、具有至少一个阀门的开口，所述阀门确保所述真空室和外部环境之间连接可被气密性的关闭和打开，其中
-在所述真空室内形成真空时，带有所述按压套圈的所述支撑体通过朝向所述接触面设置的所述密封件按压所述接触面，
-所述密封件包括：一个或多个U形型材，其中两臂和连接这些臂的足面组成一个U形型材，这些臂至少部分地双侧包围所述支撑体的对应的所述按压套圈，该足面跨越所述按压套圈的至少一个套圈前沿，其中在接触面方向上的真空下，所述至少一个套圈前沿密封的作用于该密封件的足面。
优选地，该真空支撑装置进一步包括：
-用于建立一个可拆卸的基本上是气密性的连接的媒介，该连接将向上的开口与制造真空的抽吸装置相连。
通过在一个接触面上制造真空来固定真空支撑装置的过程包括下述步骤：
-在接触面上施放真空支撑装置，
-对真空支撑装置的朝向外的开口与制造真空的装置(例如一个活塞抽吸管)建立可拆卸的、基本上是气密性的连接，
-在真空室中制造真空，例如，通过从活塞抽吸管中撤出抽吸活塞直至该抽吸活塞经过一顶部开口并脱离该制造真空的装置，或者通过使用真空泵代替活塞抽吸管来抽吸。
该可拆卸支撑装置带有一个U形型材的密封件，它的臂嵌在支撑体的环形按压套圈上，密封件的足面可以应用于在接触面上形成一个真空室。
接触面例如为墙壁。当该支撑装置施放在该接触面、真空室内形成真空时，密封的实现方式为：按压套圈的前沿在真空的作用下将所述密封件的足面压向该接触面。这样，通过简单方式保证了在接触面上的密封。
根据本发明另一个优选实施例设置了：支撑体另外还带有朝向外边缘并向下突出的环绕部，例如环状套圈，简称外围套圈。该外围套圈包围按压套圈。优选的，该外围套圈和按压套圈朝向所述接触面距离相同的定向，形成一个凹槽，最好大体垂直(例如：90°+/-10°)。该按压套圈向着所述真空室环绕，同时该外围套圈向着支撑体的外部轮廓环绕，盘边(10)位于此。该外围套圈至少部分遮挡所述密封件，故充当视觉遮盖。
根据本发明另一个实施例设置了：支撑体另外还带有除按压套圈以外的向下突出的环绕部，例如环状套圈，以下简称室套圈。该室套圈在按压套圈内部的环绕。优选的，所述按压套圈和室套圈朝向接触面的距离相同，形成一个凹槽，最好大体垂直(例如：90°+/-10°)。该按压套圈向着所述真空室环绕，该外围套圈向着支撑体的盘边环绕。
在外围套圈和按压套圈之间(如果存在)和在按压套圈和室套圈之间(如果存在)，各形成环形凹槽，U形型材的密封件的臂嵌入其中，其中用于形成真空室、并在按压套圈的套圈前沿和接触面之间密封的密封件的足面通过紧压实现。优选的，该支持体带有环绕外围套圈、环绕按压套圈和环绕室套圈。
优选的，所述凹槽和套圈设计为环状(正圆环)或椭圆环。
优选的，所述按压套圈突出于所述外围套圈(如果存在)，所述室套圈(如果存在)在其纵向延伸在接触面的方向上。这些套圈优选平行的排列或(均匀地)彼此隔开。
优选的，所述按压套圈的高度独立于彼此、各自为2至10mm，特别为2至6mm；优选的，所述凹槽的深度在1至6mm之间，特别为1.5至4mm；优选的，所述足面的材质厚度在未经压缩的状态中在0.5至3mm之间，特别为1.5至2.5mm。
优选的，所述密封件由相对软的弹性材料，特别是弹性橡胶制成，其呈现的硬度特别在10至70A型邵氏硬度(ShoreA)，特别为15至30ShoreA，特别优选的为15至20ShoreA。适合密封件的材料包括合成橡胶和热塑性弹性体。密封件设计为环状，优选设计为密封环。
根据本发明另一个实施例设置了：提供两个U形型材的环形密封件，或是一个双U形型材(例如W形)的密封件，其3或4个臂可被推进环绕按压套圈中，其中例如两个按压套圈，一个外围套圈和一个室套圈，或者又例如两个按压套圈，一个外围套圈和一个室套圈，和另一个套圈存在于按压套圈之间。
所述U形型材的臂不必是平行的。臂可以在足面倾斜的延伸。但优选的，将臂安排为大体彼此平行(例如：180°+/-20°)。不管怎样，优选一个臂或两个臂分别与所述足面组成一个近似直角(例如：90°+/-10°)，不管怎样，臂最好彼此间隔地按在所述足面上。
另外，两密封件可以协助长久维持真空，并总是允许单独使用更软的密封件，或允许构成两个分开的真空室，这两个真空室可用一个共用阀门或两个阀门来调控。
优选的设置了：当密封件按压在所述支撑体上、接触表面无接触压力时，密封件的臂不完全嵌入至少两个套圈之间的凹槽中。例如，当一环状密封件按压进凹槽时，它能被螺旋的压进压出。只有当由于真空而在接触面上产生接触压力，密封件的压缩才导致该密封件的宽度增加，密封件在其臂所在的区域紧密适配于外围套圈和/或室套圈的、必要时按压套圈的侧壁上，它们独自倾斜向该凹槽。
所述真空支撑装置的支撑体最好由例如抗压塑料的塑料制成，如ABS(acrylonitrilebutadienestyrene)或聚酰胺，并且，其最好被设计为朝向接触面的圆形或椭圆形。
真空室与外部环境之间的连接最好被设计为穹顶形状，并且该穹顶最好与此独立的在顶端具有锥形凹陷，形状是向外开放的(半)圆锥或(半)球形接触面，以容纳阀门。
为了确保安全就位，阀门最好也设计为圆锥、半圆锥、球形或半球形的形状，对应于穹顶的接触面。阀门的作用为真空/密封阀门。优选的，阀门借助于如弹性带、杆或弹簧等能够是阀门的一体的部分的弹性部件，必要时在与预张力下保持在接触面中。也可能在阀笼中固定该阀门。
根据另一实施例，阀门设计为唇形缝隙，其中唇以凸面合并入一个槽缝中并在真空下挤到一起。这种情况下，穹顶优选如此设计，以便提供对弹性部件末端的支撑。
例如，阀门能设计为初始时向下以球形或圆锥形的变细，在此以带状或杆状继续向下伸出。在带状或杆状的末端，设置一个倒止挡，例如，设计为一个或多个，最好是两个突起的销钉，或者为一横闩、一球、一圆锥或一楔子等。
根据本发明实施例设置了：为抽吸装置装配阀门，在抽吸装置的活塞运动而生成压力期间，通过该排气阀门进行压缩和解压缩空气来导出抽吸管内的超压。因此，通过几次抽吸冲程可能制造出一足够的真空。这可通过使用例如往复活塞泵来实现。当支撑装置施放着而压下活塞时，抽吸管中形成空气堵塞。为了避免这样，通过排气阀门释放有可能的超压。根据另一实施例，也能这样设计密封环，使得密封环能像排气阀门一样向外释放超压，而抽吸装置或往复活塞泵不需要从支撑容纳部中移除。
抽吸装置可只具有一个活塞和活塞抽吸管，其中活塞抽吸管附着于阀门体的阀门座上，活塞底部的末端从活塞抽吸管中被拉出。通过活塞抽吸管顶部的开口突然进入外部空气，支撑体上的阀门关闭。
用于制造真空的装置最好是手动的，例如手操作的活塞抽吸泵，活塞抽吸泵在抽程的开端和末端具有开口。
该活塞抽吸泵具有一活塞拉杆集成有张力支撑装置，还具有抽吸活塞，抽吸活塞最好由例如橡胶的弹性材料制作，抽吸活塞利用例如密封唇产生对于抽吸管的密封。同时为了能够在垂直位置使用该活塞抽吸泵，该抽吸管的底部开口也可有角度的与可拆卸连接相连。
必要时，活塞抽吸泵可以具有位于底部开口中心的装置，例如，凸起，该凸起防止阀门在活塞抽吸泵的抽吸作用下被拔出容纳面，并将制造真空的装置和真空支撑装置设计为两个部分式。
根据一优选实施例，真空支撑装置置于接触面上，而活塞抽吸泵用位于底部开口的密封件用微小的支撑压力施放在连接面上。通过从抽吸管中抽出活塞杆，阀门由于预张力中稍稍升起，而依然存在的大气压被从真空室大量吸掉。当抽吸活塞经过顶部开口的时刻，该开口最好以横切面向上开口的管自身构成，此刻，锥状/球状阀门被预张力和此时累积的压力差按压向它的接触面，并将真空室与外部压力气密的隔绝。当经过顶部开口时，根据这个实施例，抽吸活塞一次渗入大量的周围空气是重要的，以便真空支撑装置的阀门通过压力突然变化尽快关闭。
通过打开阀门，真空支撑装置可从接触面上轻易的移除。阀门可通过例如用手指等侧向压力进行变形或移动而打开，从而建立真空室与外部环境的连接，并引发环境压力和真空室之间的压力补偿。
支持装置用于将诸如皂碟或挂钩类的器皿优选安装在例如浴室、卫生间、厨房这样潮湿房间的墙壁上，或是玻璃或塑料面板上。但用途不限于此。安装的先决条件是有例如陶瓷，玻璃，塑料或金属表面的不透空气的基板。
根据另一个优选实施例，面向密封件或密封环的套圈的内部壁面和/或面向套圈的密封件或密封环设计为有附着力的。根据另一实施例，另一个或多个扁平密封环各插入/装入套圈的内部壁面与所述密封件或密封环之间，它们各自具有黏合性的表面。黏合性可以通过使用可复位的胶粘剂、特别是基本上无残留而永久可移除的胶粘剂来实现，例如已知的名为“压敏胶粘剂”。所述胶粘剂利用例如聚氨酯和聚丙烯酸酯、必要时泡沫化制造。
所述支撑装置优选由塑料组成。
附图说明
基于附图将进一步详细解释本发明，但本发明并不限于附图。
图1示出根据本发明的可拆卸支撑装置的支撑体的截面图，该支撑体带有凹槽，U形型材的弹性密封件的密封环形式的套圈可插入凹槽中。密封件以U形截面的密封环形式单独示出，其中，密封件的两臂可压入所述支撑体的凹槽中。
图2示出根据本发明的支撑体的截面图，该支撑体带有两个独立的环形凹槽，两个同心环状U形型材弹性密封件的臂可插入凹槽中。密封件以两个U形截面的密封环形式分别示出，其中密封件的臂可压入所述支撑件的凹槽中。
图3示出一抽吸装置正准备施放到支撑装置上的截面图，带有排气阀，该排气阀用于抽吸活塞向下移动产生压力期间释放抽吸管气体。
图4示出附着在支撑装置上的抽吸装置在将抽吸活塞安装在该支撑装置上之后的截面图，带有排气阀，该排气阀用于抽吸活塞向上移动产生真空期间释放抽吸管气体。
图5示出该排气阀的放大截面图。
具体实施方式
图1示出该支撑装置(1)的截面图，其带有一支撑体(2)、碟形基板(3)和在碟形基板中部突出的穹顶状支撑容纳部(4)。器皿可附着在支撑容纳部(4)；为此，后者提供一后切槽(4a)。支撑容纳部(4)带有一空气导管(5)。
当基板(3)安置到一充当接触面(8)的光滑墙面(如图3、4)时，真空室(7)形成于基板(3)的底部(6)。阀门(9)位于支撑容纳部(4)的空气导管(5)中，由例如橡胶的弹性材料制成，带有一锥体(9a)和横闩(9b)；阀门(9)如此设计，使得当空气吸出真空室(7)时，锥体(9a)从其阀门座(9c)处抬升，当抽吸完成时关闭的套到阀门座(9c)上。横闩(9b)的任务在于将阀门(9)稳固在支撑容纳部(4)中。空气导管的末端，设置一个开口可连接一真空装置。
在图中没有示出的本发明简要实施例中，基板(3)的底部，只提供了一个指向下的环状按压套圈(11)，按压圈上安装了带有其臂(15)的U形型材的密封环(13)。
该支撑装置以密封件的足面(14)向着接触面(8)放置，因此形成真空室(7)。当空气被抽出真空室(7)，支撑装置(1)牢固的吸附于该墙面(8)。如此，密封环(13)的足面(14)在按压套圈前沿(11d)和墙面(8)之间被挤到一起或挤紧。由此形成环形密封。
在图1所示的本发明实施例中，自基板(3)的底部(6)向下的凸起是一个外围套圈(11c),被外围套圈(11c)环绕的首先是同心环形的按压套圈(11b)与然后是环形室套圈(11a)，在彼此之间形成凹环(12)。
密封环(13)具有U形型材，包括一个足面(14)和两个臂(15)。该密封环(13)以箭头(16)的方向插入基板(3)的底部(6)，其中，臂(15)按入支撑体的凹环(12)中。如此，在足面(14)之下，密封件(13)的接触面(8)在墙面(8)上形成。密封件在臂之间的凹面可以是矩形，楔形或其他设计，如蘑菇状。
当空气抽出真空室(7)时，支撑装置(2)牢固的吸附于墙面(8)上。足面(14)被压力套圈的套圈前沿(11d)挤压到一起。其他套圈(室套圈和外围套圈)既不立于密封件上，也在接触状态下不立于接触面上。
图3示出根据图1的一变形实施例，带有碟形基板(3)和穹顶状支撑容纳部(4)。另外，还提供有另外两个内部同心环形套圈环(11')朝向支撑体(2)的中心，它们之间形成另外的内部凹环(12’)。对应于图2中的密封环(13)，另外提供一弹性橡胶密封环(13)，被按压进该凹环(12)。进一步的，另示出一内部弹性橡胶密封环(13')形状对应于密封环(13)。
这两个彼此适配的同心密封环(13和13')以箭头(16)的方向按入基板(3)的底部(6)，其中，密封环所有的臂(15和15')按入支撑体的凹环(12和12')。功能与图1相同。支撑容纳部(4)的阀门(9)也对应于图1的。
设置了：按入凹环(12、12')的密封环(13、13')的臂(15)在无负载状态中有间隙的嵌入凹环(12、12')。然而，当支撑体(2)安置到墙面(8)上、空气抽出真空室(7)时，在臂(15)的橡胶类材质中产生挤压作用，其中臂(15)这样的变厚，使得它们从侧面挤压向形成凹陷的套圈的内侧壁。
空气导管(5)的开口的顶边和方向平行于接触面(19)的环绕圆形表面形成密封面，用于与抽吸管或活塞抽吸泵建立可拆卸气密性连接。
图3和4示出真空泵(20)的截面图，利用它在真空室(7)中制造真空。泵(20)拥有一抽吸管(21)和其中的可通过拉杆(22)引导而上下移动的活塞(23)。在图3和图4中，可拆卸支撑装置(1)位于抽吸管(21)下方，支撑装置立于墙面(8)上。墙面(8)在水平方向延伸，仅仅为了方便更清楚的演示。实际中，墙面(8)最好在垂直方向延伸。
在图3中，真空泵(20)位于支撑装置(1)的上方，并被导向后者。真空泵(20)在抽吸管(21)的底部末端(24)处有一带通孔(26)的密封环(25)，支撑装置(1)的支撑容纳部(4)抽吸的装配入通孔中。真空泵(20)以箭头(20a)的方向附着到支撑装置(1)的支撑容纳部(4)上，以便在真空室(7)中制造真空。当通过把手(27)向上拔活塞(23)时，真空室(7)中产生真空，真空将支撑装置(1)牢固的吸附于墙面(8)。最终，活塞(23)位于抽吸管(21)的上部末端(28)处。
如果只想在支撑装置(1)施放着时压下的活塞(23)，抽吸管(21)内将形成空气阻塞。为了防止这种情况，提供一排气阀(29)，如图5所示。该排气阀(29)安装在抽吸管(21)的底部末端(24)。排气阀包括一连接件(30)其中设有一阀门座(31)，利用压缩弹簧(33)从外部将一个球体(32)或类似物压向阀门座。空气可从流出口(34)处逸出。
如果抽吸管(21)中在按压在活塞(23)上时产生超压，则可通过排气阀(29)逸出。这进一步的优势是：不需要移除真空泵(20)即可完成增压。
根据本发明未示出的一个变形，不提供排气阀(29)，活塞在其顶部出口也不具有止挡。即活塞可从抽吸管(21)中抽出。
为了制造真空，用向下推进活塞杆将抽吸管附着到支撑装置上，然后将活塞杆从活塞管中取出。如果需要进一步的真空，重复此过程。抽吸管的底部通孔(26)利用形状为密封环(25)的密封件闭合。顶部开口由向上开口的抽吸管(21)形成。抽吸泵(20)进一步包括一把手(27)和一抽吸活塞(23)，优选的，抽吸活塞利用密封唇对于抽吸管创建一密封。该抽吸活塞可以通过顶部开口。
阀门(9)从它的阀门座(9c)提升，以便将支持装置从墙面拆除。如此，空气进入真空室(7)，支持装置自己从墙面脱离。
阀门座的开口可用一盖帽关闭，盖帽通过将(例如一螺丝刀头)插入盖帽自身或表面(12)中的一个突起或豁口被撬出。同时，盖帽引起阀门被该盖帽的内表面额外密封的挤压进所述穹顶的接触面(8)中。
Claims (15)
1.一种真空支撑装置(1)，用于将物体吸附于基本为气密性的接触面(8)，包括：
-形成真空室(7)的支撑体(2)，其中，在所述真空室(7)中接触到所述接触面(8)上之后可以产生真空，所述支撑体(2)包括带有套圈前沿(11d)的环绕真空室(7)的按压套圈(11b)，其中所述套圈前沿(11d)朝向所述接触表面(8)，
-至少一个密封件(13)，该密封件将所述真空室(7)向外气密的密封在所述接触表(8)上，
-至少一个作为所述真空室(7)和外部环境之间连接的末端的、具有至少一个阀门(9)的开口，所述阀门确保所述真空室和外部环境之间连接被气密性的关闭和打开，其中，
-在所述真空室内形成真空时，带有所述按压套圈(11b)的所述支撑体(2)通过朝向所述接触面(8)设置的所述密封件(13)按压所述接触面(8)，
-所述密封件(13)包括：一个或多个U形型材，其中两臂(15)和连接这些臂的足面(14)组成U形型材，这些臂(15)至少部分地双侧包围所述支撑体(2)的对应的所述按压套圈(11b)，该足面(14)跨越所述按压套圈(11b)的对应的所述套圈前沿(11d)，其中在接触面(8)方向上的真空下，所述套圈前沿(11d)密封的作用于该密封件的所述足面(14)。
2.根据权利要求1所述的真空支撑装置，其中，所述支撑体(2)除了所述按压套圈(11b)还包括向下突出的外围套圈(11c)和/或朝向所述真空室的、向下突出的室套圈(11a)，所述套圈(11)和相邻的所述按压套圈(11b)之间构成一个或两个凹槽(12)，密封件(13)的所述一条/这些臂(15)嵌入其中。
3.根据一个或多个上述权利要求所述的真空支撑装置，其特征在于，提供两个在U形型材中环形的同心圆密封件(13、13’)，密封件的臂(15、15’)嵌入环形的所述套圈(11)之间的凹槽(12、12’)中。
4.根据一个或多个上述权利要求所述的真空支撑装置，其中，在所述接触面(8)上没有所述支撑体(2)的按压力时，所述臂(15)在所述一个或一些凹槽(12、12’)中有移动间隙，当所述接触面(8)上存在按压力时，所述臂(15)通过所述密封件(13)的挤压作用增厚，这使得这些臂只有在按压力下才额外密封的压向形成所述凹槽的所述套圈(11)的侧壁。
5.根据一个或多个上述权利要求所述的真空支撑装置，其中，所述阀门(9)主要设计为圆柱形、圆锥形、球形或半球形。
6.根据一个或多个上述权利要求所述的真空支撑装置，其中，所述真空室(7)与外部环境之间的连接包括：圆柱形、圆锥形、球形或半球形接触面(8)，用于容纳所述阀门。
7.根据一个或多个上述权利要求所述的真空支撑装置，其中，阀门至少在与所述阀门座接触的部分，由弹性橡胶材料构成。
8.根据一个或多个上述权利要求所述的真空支撑装置，其中，所述阀门(9)从一端以带状或杆状延伸，带有倒止挡(9b)，形状尤其为至少一横闩或一楔子，其中当真空从外部发挥作用时，所述带状或杆状延伸将所述阀门(9)紧固在所述阀门座中。
9.根据权利要求8所述的真空支撑装置，其特征在于，所述阀门(9)的所述带状或杆状出口有弹性，尤其为了在弹性预张力下将所述阀门保持在所述阀门座(9c)中。
10.根据上述任一项权利要求所述的真空支撑装置，其特征在于，该真空支撑装置(1)包括：支撑容纳部(4)，用于装置安装。
11.根据上述任一项权利要求所述的真空支撑装置，其特征在于，所述套圈(11)和所述按压套圈(11b)以及所述密封件(13)之间至少有子表面装配有可复位胶粘剂，和/或所述可复位胶粘剂置入所述套圈(11)和密封件(13)之间。
12.两件套套件，包括：根据上述任一项权利要求所述的真空支撑装置(1)和一与所述真空室的开口向外气密的可间歇性连接而又可拆卸的装置，用于在真空室中制造真空。
13.根据权利要求12的套件，其中，用于制造真空的装置为带有排气阀(29)的真空泵，最好是-活塞抽吸泵。
14.根据权利要求12的套件，其中，用于制造真空的装置为活塞抽吸管，带有抽吸管(21)和抽吸活塞(23)，但没有排气阀(29)，其中，活塞抽吸管在抽吸路径的起点包括开口(24)，这个开口可以通过附着到所述真空室的开口而向外气密的连接，而在所述抽吸路径(28)的末端包括可让抽吸活塞通过的开口(23)，使得在通过时，环境空气一次性的渗入所述活塞抽吸管。
15.根据权利要求12、13或14的套件，其中，所述真空室的开口被平行于所述真空支撑装置接触面的表面向外环绕，以便用橡胶密封件来安置制造真空的装置。
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