DE102013009907A1

DE102013009907A1 - Holding device for holding objects and associated holding unit

Info

Publication number: DE102013009907A1
Application number: DE102013009907.2A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Hanold; Johannes Stoll; Manuel Rausch
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2013-06-13
Filing date: 2013-06-13
Publication date: 2014-12-18
Anticipated expiration: 2033-06-14
Also published as: DE102013009907B4

Abstract

Es wird eine Haltevorrichtung (1) vorgeschlagen, die über einen Grundkörper (15) und ein an dem Grundkörper (15) unter Einnahme einer Gebrauchsstellung anbringbares Adhäsionselement (22) verfügt, wobei das Adhäsionselement (22) an seiner Vorderseite (23) eine zum Festhalten eines Gegenstandes (2) auf Adhäsionsbasis geeignete Haltestruktur (25) aufweist. Zur lösbaren Befestigung des Adhäsionselementes (22) an dem Grundkörper (15) ist eine Haftverschlusseinrichtung (8) vorhanden, die ein an dem Grundkörper (15) angeordnetes erstes Haftstrukturelement (16) und ein mit dem Adhäsionselement (22) zu einer Halteeinheit (13) zusammengefasstes zweites Haftstrukturelement (17) aufweist.A holding device (1) is proposed which has a base body (15) and an adhesion element (22) which can be attached to the base body (15) while assuming a position of use, wherein the adhesion element (22) has a retaining element on its front side (23) an article (2) has adhesion-based holding structure (25). For releasable attachment of the adhesive element (22) to the main body (15), an adhesive closure device (8) is provided which has a first adhesive structure element (16) arranged on the base body (15) and a retaining element (13) with the adhesive element (22). has summarized second adhesive structure element (17).

Description

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung, mit einem an einer Tragstruktur angeordneten oder befestigbaren Grundkörper und mit einem Adhäsionselement, das an seiner Vorderseite eine zum lösbaren Festhalten eines Gegenstandes auf Adhäsionsbasis geeignete Haltestruktur aufweist und das eine Gebrauchsstellung einnehmen kann, in der es mit seiner Rückseite voraus an dem Grundkörper fixiert ist.The invention relates to a holding device, with a arranged on a support structure or fastened base body and with an adhesive member having on its front side for releasably holding an article on adhesion base suitable holding structure and can take a position of use, in it with his back ahead is fixed to the main body.

Ferner betrifft die Erfindung eine insbesondere in Verbindung mit einer derartigen Haltevorrichtung nutzbare Halteeinheit zum lösbaren Festhalten eines Gegenstandes.Furthermore, the invention relates to a usable in particular in connection with such a holding device holding unit for releasably holding an object.

Eine aus der DE 20 2009 016 463 U1 bekannte Haltevorrichtung verfügt über einen Grundkörper, der an einer als Manipulator ausgebildeten Tragstruktur angeordnet ist und der ein flächiges Adhäsionselement trägt, das an seiner Vorderseite eine Haltestruktur aufweist, die dafür geeignet ist, ein zu transportierendes Objekt auf Adhäsionsbasis festzuhalten. Die Haltestruktur ist insbesondere so ausgebildet, dass die Adhäsion vorwiegend durch Van-der-Waals-Kräfte erzeugt wird, wobei das Adhäsionselement folienartig dünn ausgebildet ist. Mit Hilfe eines solchen Adhäsionselementes können Gegenstände sehr schonend festgehalten und bei Bedarf umpositioniert werden. Nachteilig ist eine gewisse Verschmutzungsempfindlichkeit der Haltestruktur, die häufige Reinigungsarbeiten erforderlich macht, um eine sichere Funktionsfähigkeit zu gewährleisten. Diese Reinigungsarbeiten sind allerdings sehr zeitraubend und können auch die nähere Umgebung der Haltevorrichtung in Mitleidenschaft ziehen.One from the DE 20 2009 016 463 U1 known holding device has a base body which is arranged on a support structure designed as a manipulator and which carries a flat Adhäsionselement having on its front a holding structure which is adapted to hold an object to be transported on the basis of adhesion. In particular, the holding structure is designed in such a way that the adhesion is generated predominantly by van der Waals forces, wherein the adhesion element is designed to be thin like a film. With the help of such an adhesion element objects can be held very gently and repositioned if necessary. A disadvantage is a certain contamination sensitivity of the support structure, which makes frequent cleaning work required to ensure safe operation. However, these cleaning operations are very time consuming and can also affect the closer environment of the holding device.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen zu treffen, mit denen sich der Verschmutzungsproblematik einfacher begegnen lässt.The invention has for its object to take measures to meet the problem of pollution easier.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist in Verbindung mit den eingangs genannten Merkmalen vorgesehen, dass die Haltevorrichtung eine Haftverschlusseinrichtung mit einem an dem Grundkörper angeordneten ersten Haftstrukturelement und einer rückseitig an dem Adhäsionselement angeordneten, mit dem Adhäsionselement zu einer Halteeinheit zusammengefassten zweiten Haftstrukturelement aufweist, wobei die Halteeinheit zum Erhalt der Gebrauchsstellung des Adhäsionselementes mit Hilfe der Haftverschlusseinrichtung lösbar an dem Grundkörper fixierbar ist.To achieve this object, it is provided in connection with the features mentioned above that the holding device has an adhesive closure device with a first adhesive structure element arranged on the basic body and a second adhesive structural element which is arranged on the back side of the adhesive element and which is combined with the adhesive element to form a holding unit, wherein the holding unit Preservation of the position of use of the adhesive element by means of the adhesive closure device is detachably fixable to the base body.

Die Aufgabe wird ferner mittels einer Halteeinheit zum lösbaren Festhalten eines Gegenstandes gelöst, die ein Adhäsionselement enthält, das an seiner Vorderseite eine zum lösbaren Festhalten des Gegenstandes auf Adhäsionsbasis geeignete Haltestruktur aufweist, und das ferner ein als Bestandteil einer Haftverschlusseinrichtung zur Fixierung der Halteeinheit an einem Grundkörper dienendes, rückseitig an dem Adhäsionselement angeordnetes Haftstrukturelement enthält.The object is further achieved by means of a holding unit for releasably holding an article containing an adhesive element having on its front side for releasably holding the adhesive-based article suitable holding structure, and further as part of a Haftverschlusseinrichtung for fixing the holding unit to a base body serving, arranged on the back of the adhesion element adhesive structure element.

Auf diese Weise besteht die einfache Möglichkeit, ein während des Einsatzes verschmutztes Adhäsionselement zeitsparend gegen ein unverschmutztes Adhäsionselement auszutauschen. Man erspart sich somit auf Reinigungsmaßnahmen zurückzuführende Betriebsstillstandszeiten der Haltevorrichtung. Außerdem werden reinigungsbedingte Beeinträchtigungen der Umgebung der Haltevorrichtung vermieden. Die wenigstens aus einem Adhäsionselement und einem zweiten Haftstrukturelement bestehende, als Halteeinheit bezeichnete Baueinheit kann als Verbrauchsartikel konzipiert werden, der in vielfacher Anzahl bereitgestellt wird und stets nur so lange verwendet wird, wie sein Verschmutzungsgrad einer sicheren Funktionsweise nicht entgegensteht. Das Anbringen und Entfernen an dem beziehungsweise von dem Grundkörper ist aufgrund der vorhandenen Haftverschlusseinrichtung mit einem oder nur wenigen Handgriffen und in der Regel ohne Werkzeugeinsatz möglich, sodass eine einfache Handhabung gewährleistet ist.In this way, there is the easy way to replace a contaminated during use Adhäsionselement time-saving against an unpolluted adhesive element. It saves thus attributable to cleaning measures downtime of the holding device. In addition, cleaning-related impairments of the environment of the holding device are avoided. The at least one adhesion element and a second adhesive structure element existing, referred to as a holding unit assembly can be designed as a consumable, which is provided in multiple numbers and is always used only as long as its degree of contamination does not preclude safe operation. The attachment and removal on or from the body is possible because of the existing adhesive closure device with one or a few simple steps and usually without tools, so easy handling is guaranteed.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Wenn zwischen dem Grundkörper und dem Adhäsionselement eine gummielastisch verformbare Ausgleichsschicht vorhanden ist, kann sich das bevorzugt flexible Adhäsionselement durch lokale Verformung an eventuell vorhandene Oberflächenunebenheiten des festzuhaltenden Gegenstandes anpassen, sodass unter allen Umständen ein großflächiger Kontakt zwischen der Haltestruktur und der Gegenstandsoberfläche gewährleistet ist, wodurch ein sicheres Festhalten des Gegenstandes garantiert ist.If a rubber-elastically deformable compensation layer is present between the base body and the adhesive element, the preferably flexible adhesion element can adapt to any existing surface irregularities of the object to be held by local deformation, so that a large-area contact between the support structure and the object surface is ensured under all circumstances, whereby a secure holding of the object is guaranteed.

Vorzugsweise besteht die Ausgleichsschicht aus einem Schaumstoff. Eine derartige Ausgleichsschicht ist besonders kostengünstig herstellbar.Preferably, the leveling layer consists of a foam. Such a leveling layer is particularly inexpensive to produce.

Zweckmäßigerweise ist die Ausgleichsschicht mit den sie flankierenden Komponenten verklebt. Dies ermöglicht eine besonders kostengünstige Herstellung.Conveniently, the leveling layer is glued to the flanking components. This allows a particularly cost-effective production.

Bei gewissen Anwendungen kann aufgrund auftretender Belastungen auch die Ausgleichsschicht in Mitleidenschaft gezogen werden. Insbesondere in solchen Fällen ist es vorteilhaft, wenn die Ausgleichsschicht ein Bestandteil des Verbrauchsmaterials ist. Insofern ist es zweckmäßig, die Ausgleichsschicht als weiteren Bestandteil der Halteeinheit vorzusehen, wobei die Ausgleichsschicht sandwichartig zwischen dem Adhäsionselement und dem zweiten Haftstrukturelement eingegliedert ist.In certain applications, the leveling layer can also be affected due to occurring loads. In particular, in such cases, it is advantageous if the compensation layer is a component of the consumable material. In this respect, it is expedient to provide the compensating layer as a further constituent of the holding unit, wherein the compensating layer is sandwiched between the adhesion element and the second adhesive structure element is incorporated.

Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Ausgleichsschicht als Bestandteil der Grundeinheit vorzusehen. In diesem Fall ist die Ausgleichsschicht sandwichartig zwischen den Grundkörper und das erste Haftstrukturelement eingegliedert.However, it is also possible to provide the compensation layer as part of the basic unit. In this case, the leveling layer is sandwiched between the base body and the first adhesive structural element.

Als besonders vorteilhaft wird eine Ausgestaltung der Haftverschlusseinrichtung als Klettverschlusseinrichtung angesehen. Auf diese Weise sind die beiden Haftstrukturelemente so ausgebildet, dass sie lösbar miteinander verhakbar sind. Ein durch das Verhaken erzielbarer Formschluss hält die aneinander angesetzten Haftstrukturelemente und mithin auch die mit den Haftstrukturelementen verbundenen Komponenten relativ leicht lösbar zusammen. Die Klettverschlusseinrichtung kann insbesondere dadurch sehr einfach gelöst werden, dass die biegeflexibel ausgebildete Halteeinheit am Rand erfasst und anschließend umgebogen und vom Grundkörper abgezogen wird.An embodiment of the adhesive closure device is considered to be particularly advantageous as a Velcro closure device. In this way, the two adhesive structure elements are formed so that they can be detachably hooked together. A positive fit that can be achieved by hooking holds the adhering structure elements attached to one another and thus also the components connected to the adhesive structure elements relatively easily detachably together. The hook-and-loop fastener device can be loosened very easily, in particular, by grasping the bend-flexible holding unit on the edge and then bending it over and pulling it off the base body.

Bevorzugt verfügt das eine Haftstrukturelement über eine Hakenstruktur und das andere Haftstrukturelement über eine Ösenstruktur. Die Ösenstruktur kann auch als Schlaufenstruktur bezeichnet werden. Diese beiden Strukturen können lösbar ineinander eingreifen. Zweckmäßigerweise besteht zumindest das die Ösenstruktur aufweisende Haftstrukturelement aus einem Textilmaterial, insbesondere aus Veloursmaterial. Auch das die Hakenstruktur aufweisende Haftstrukturelement kann aus Textilmaterial bestehen, wird jedoch vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial gefertigt. Es ist insbesondere so ausgebildet, dass die Hakenstruktur aus vielen einzelnen, insbesondere pilzförmig gestalteten Hakenelementen besteht ist.The one adhesive structure element preferably has a hook structure and the other adhesive structure element has an eyelet structure. The loop structure may also be referred to as a loop structure. These two structures can detachably engage with each other. Conveniently, at least the adhesive structure element comprising the loop structure consists of a textile material, in particular of suede material. Also, the hook structure having adhesive structure element may be made of textile material, but is preferably made of a plastic material. It is particularly designed so that the hook structure consists of many individual, in particular mushroom-shaped hook elements.

Zweckmäßigerweise ist das erste Haftstrukturelement mit der Hakenstruktur und das zweite Haftstrukturelement mit der Ösenstruktur versehen. Dies kann prinzipiell aber auch umgekehrt der Fall sein.Expediently, the first adhesive structure element is provided with the hook structure and the second adhesive structural element is provided with the loop structure. In principle, however, this can also be the case in reverse.

Das Adhäsionselement ist vorzugsweise so ausgebildet, dass es eine zum Festhalten eines Gegenstandes auf der Grundlage von Van-der-Waals-Kräften ausgebildete Haltestruktur aufweist. Der Aufbau eines solchen Adhäsionselementes ist beispielsweise in der eingangs erwähnten DE 20 2009 016 463 U1 beschrieben.The adhesive member is preferably formed to have a support structure formed to hold an article based on van der Waals forces. The structure of such an adhesion element is, for example, in the aforementioned DE 20 2009 016 463 U1 described.

Bevorzugt ist das Adhäsionselement folienartig dünn ausgebildet, sodass es als Adhäsionsfolie bezeichnet werden kann. Bei einer solchen Ausgestaltung besitzt das Adhäsionselement eine hohe Flexibilität, sodass es nicht nur in einer ebenen Konfiguration, sondern auch mit einer anderen Formgebung und insbesondere mit einer gewölbten Konfiguration in die Halteeinheit integrierbar ist, wenn dies der festzuhaltende Gegenstand aufgrund einer speziellen Formgebung für zweckmäßig erscheinen lässt. In Kombination mit einer zusätzlich vorhandenen, gummielastisch verformbaren Ausgleichsschicht hat die Adhäsionsfolie den Vorteil, dass sie sehr leicht ihre Gestalt in Anpassung an eventuelle Gegenstandsunebenheiten anpassen kann.Preferably, the adhesive element is formed thin film-like, so it can be referred to as an adhesive film. In such a configuration, the adhesive member has a high flexibility, so that it is not only in a planar configuration, but also with a different shape and in particular with a curved configuration in the holding unit can be integrated, if the object to be held due to a special shape for appropriate leaves. In combination with an additional, rubber-elastic deformable leveling layer, the adhesive film has the advantage that it can easily adapt its shape in adaptation to any object unevenness.

Vorzugsweise enthält die Haltevorrichtung eine die Grundeinheit tragende Tragstruktur. Dabei kann zwischen der Tragstruktur und der Grundeinheit insbesondere eine lösbare Verbindung vorgesehen sein. Auf diese Weise kann die Tragstruktur alternativ mit unterschiedlichen Grundeinheiten ausgestattet werden. Die Tragstruktur kann ortsfest angeordnet sein, wenn ein Gegenstand rein stationär festgehalten werden soll, beispielsweise während seiner Bearbeitung in einer Maschine. Als besonders vorteilhaft wird allerdings eine Ausgestaltung der Tragstruktur als Positioniereinrichtung angesehen, die es ermöglicht, den mit einer Halteeinheit bestückten Grundkörper zum bedarfsgemäßen Positionieren eines daran gehaltenen Gegenstandes nach Bedarf zu bewegen. Insbesondere in diesem Zusammenhang kann die Haltevorrichtung auch als Greifvorrichtung verwendet werden, mit der sich Gegenstände lösbar greifen und transportieren lassen.Preferably, the holding device includes a support structure carrying the base unit. In this case, in particular a releasable connection can be provided between the support structure and the base unit. In this way, the support structure can alternatively be equipped with different basic units. The support structure may be arranged stationary when an object is to be held purely stationary, for example during its processing in a machine. However, an embodiment of the support structure is considered to be particularly advantageous as a positioning device, which makes it possible to move the equipped with a holding unit body to the need-based positioning of an object held it as needed. In particular, in this context, the holding device can also be used as a gripping device with which objects can be releasably gripped and transported.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. In this show:

1 in einer Seitenansicht und teilweise im Längsschnitt eine bevorzugte erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung, wobei in einem separaten Ausschnitt ein getrennter Zustand zwischen dem Grundkörper und der Halteeinheit illustriert ist, und 1 in a side view and partially in longitudinal section a preferred first embodiment of the holding device according to the invention, wherein in a separate section, a separate state between the main body and the holding unit is illustrated, and

2 eine vorteilhafte weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung in einer der 1 entsprechenden Darstellungsweise. 2 an advantageous further embodiment of the holding device according to the invention in one of 1 appropriate representation.

Die in ihrer Gesamtheit mit Bezugsziffer 1 bezeichnete Haltevorrichtung ermöglicht das beliebig lange Festhalten von Gegenständen 2, von denen einer in der Zeichnung strichpunktiert angedeutet ist. Das Festhalten basiert auf Adhäsion.The in their entirety with reference numeral 1 designated holding device allows the arbitrarily long holding objects 2 of which one is indicated in phantom in the drawing. Clinging is based on adhesion.

Die Haltevorrichtung 1 verfügt über ein mehrteiliges Haltewerkzeug 3 und vorzugsweise auch über eine nur ausschnittsweise schematisch angedeutete Tragstruktur 4, die das Haltewerkzeug 3 tragen kann oder trägt.The holding device 1 has a multi-part holding tool 3 and preferably also via an only partially schematically indicated support structure 4 holding the holding tool 3 Can wear or wear.

Die Tragstruktur 4 kann stationär oder auch zumindest partiell beweglich ausgebildet sein. Bevorzugt handelt es sich bei ihr um eine Positioniereinrichtung 4a, die über mindestens eine bewegliche Komponente 5 verfügt, an der das Haltewerkzeug 3 angeordnet ist beziehungsweise die vorzugsweise zur Befestigung des Haltewerkzeuges 3 ausgebildet ist. Das Haltewerkzeug 3 ist insbesondere lösbar an der beweglichen Komponente 5 der Positioniereinrichtung 4a befestigbar.The supporting structure 4 may be stationary or at least partially movable. It is preferably a positioning 4a that have at least one moving component 5 features the holding tool 3 is arranged or preferably for attachment of the holding tool 3 is trained. The holding tool 3 is particularly solvable on the movable component 5 the positioning device 4a fixable.

Zur Befestigung an der Tragstruktur 4 verfügt das Haltewerkzeug 3 zweckmäßigerweise über einen mit einer Befestigungsschnittstelle geeigneter Art ausgestatteten Befestigungsabschnitt 6. Die Tragstruktur 4 verfügt über eine komplementäre Befestigungsschnittstelle, die das insbesondere lösbare Fixieren des Haltewerkzeuges 3 mittels seines Befestigungsabschnittes 6 ermöglicht.For attachment to the support structure 4 has the holding tool 3 expediently via a fastening section equipped with a fastening interface of suitable type 6 , The supporting structure 4 has a complementary mounting interface, which is the particular releasable fixing of the holding tool 3 by means of its attachment section 6 allows.

Das Haltewerkzeug 3 kann entsprechend der Beweglichkeit der beweglichen Komponente 5 bewegt und positioniert werden. Diese Beweglichkeit ist mittels mehrerer Doppelpfeile 7 illustriert. Es ist vorteilhaft, wenn das Haltewerkzeug 3 auf diese Weise in mehreren Richtungen und vorzugsweise auch rotativ bewegbar ist.The holding tool 3 can according to the mobility of the moving component 5 be moved and positioned. This flexibility is by means of several double arrows 7 illustrated. It is advantageous if the holding tool 3 in this way in several directions and preferably also rotatively movable.

Die Positioniereinrichtung 4a kann ein Manipulator oder Roboter sein. Die Positioniereinrichtung 4a ist zweckmäßigerweise ein mehrachsiges Positioniersystem und kann insbesondere einen oder mehrere elektrisch und/oder durch Fluidkraft betätigbare Linearantriebe und/oder rotative Antriebe enthalten.The positioning device 4a can be a manipulator or robot. The positioning device 4a is expediently a multi-axis positioning system and may in particular contain one or more electrically and / or actuated by fluid force linear actuators and / or rotary drives.

Das Haltewerkzeug 3 enthält zwei unter Vermittlung einer als Bestandteil des Haltewerkzeuges 3 ausgebildeten Haftverschlusseinrichtung 8 lösbar aneinander fixierbare Baueinheiten, wobei es sich um eine Grundeinheit 12 und um eine Halteeinheit 13 handelt. In ihrer Gebrauchsstellung ist die Halteeinheit 13 an der Grundeinheit 12 angebracht.The holding tool 3 contains two mediating one as part of the holding tool 3 trained adhesive closure device 8th detachable to each other fixable units, which is a basic unit 12 and a holding unit 13 is. In its position of use, the holding unit 13 at the basic unit 12 appropriate.

Das Haltewerkzeug 3 hat eine imaginäre, in der Zeichnung strichpunktiert angedeutete Längsachse 14. Die Grundeinheit 12 und die Halteeinheit 13 sind in der Gebrauchsstellung der Halteeinheit 13 in Achsrichtung der Längsachse 14 aufeinanderfolgend aneinander angesetzt.The holding tool 3 has an imaginary, indicated in phantom in the drawing longitudinal axis 14 , The basic unit 12 and the holding unit 13 are in the position of use of the holding unit 13 in the axial direction of the longitudinal axis 14 consecutively attached to each other.

Die Grundeinheit 12 enthält bei allen Ausführungsbeispielen einen bevorzugt starren Grundkörper 15 und ein zu der Haftverschlusseinrichtung 8 gehörendes erstes Haftstrukturelement 16. Der bevorzugt vorhandene Befestigungsabschnitt 6 ist ein Bestandteil des Grundkörpers 15.The basic unit 12 contains in all embodiments a preferably rigid body 15 and one to the adhesive closure device 8th belonging first adhesive structure element 16 , The preferred existing attachment portion 6 is a part of the body 15 ,

Der Grundkörper 15 hat eine in der Achsrichtung der Längsachse 14 orientierte Vorderseite 18 und eine diesbezüglich entgegengesetzt orientierte Rückseite 19. Der Befestigungsabschnitt 6 befindet sich bevorzugt an der Rückseite 19.The main body 15 has one in the axial direction of the longitudinal axis 14 oriented front 18 and a reverse side oriented in this respect 19 , The attachment section 6 is preferably located on the back 19 ,

Das erste Haftstrukturelement 16 ist im Bereich der Vorderseite 18 des Grundkörpers 15 angeordnet.The first adhesive structure element 16 is in the area of the front 18 of the basic body 15 arranged.

Die Halteeinheit 13 verfügt über ein eine flächenhafte Ausdehnung aufweisendes Adhäsionselement 22 mit einer in der Achsrichtung der Längsachse 14 orientierten Vorderseite 23 und einer entgegengesetzt orientierten Rückseite 24. Sie enthält außerdem ein zweites Haftstrukturelement 17 der Haftverschlusseinrichtung 8, das im Bereich der Rückseite 24 des Adhäsionselements 22 angeordnet ist. Die beiden Haftstrukturelemente 16, 17 sind derart aufeinander abgestimmt, dass sie, wenn sie aneinander angedrückt werden, eine lösbare Haftverbindung miteinander eingehen können. Auf diese Weise ist die Halteeinheit 13 mit Hilfe der Haftverschlusseinrichtung 8, nämlich durch das lösbare Zusammenwirken der beiden Haftstrukturelemente 16, 17, unter Einnahme einer Gebrauchsstellung lösbar an dem Grundkörper 15 fixierbar.The holding unit 13 has an adhesive element having a planar expansion 22 with one in the axial direction of the longitudinal axis 14 oriented front 23 and an oppositely oriented back 24 , It also contains a second adhesive structure element 17 the adhesive closure device 8th that in the area of the back 24 of the adhesion element 22 is arranged. The two adhesive structure elements 16 . 17 are matched to one another in such a way that, when pressed against one another, they can form a releasable adhesive bond with one another. In this way, the holding unit 13 with the help of the adhesive closure device 8th , namely by the releasable interaction of the two adhesive structure elements 16 . 17 , releasably attached to the body by taking a position of use 15 fixable.

Das Adhäsionselement 22 verfügt an seiner frei liegenden Vorderseite 23 über eine in der Zeichnung stark vergrößert angedeutete Haltestruktur 25, die derart ausgebildet ist, dass sie einen an sie angedrückten Gegenstand 2 auf Adhäsionsbasis lösbar festhalten kann.The adhesive element 22 features on its exposed front 23 via a greatly enlarged in the drawing indicated holding structure 25 formed to receive an object pressed against it 2 Adhesive based on releasable hold.

Während des bestimmungsgemäßen Gebrauches des Haltewerkzeuges 3 ist die Halteeinheit 13 mit ihrem rückseitig angeordneten zweiten Haftstrukturelement 17 voraus an das an der Vorderseite 18 des Grundkörpers 15 angeordnete erste Haftstrukturelement 16 angesetzt und dadurch lösbar mit der Grundeinheit 12 verbunden. In diesem Zustand kann das Haltewerkzeug 3 und mithin das Adhäsionselement 22 durch entsprechende Aktivierung der Positioniereinrichtung 4a mit der Haltestruktur 25 voraus an einen handzuhabenden Gegenstand 2 angesetzt und insbesondere angedrückt werden, sodass der Gegenstand 2 anhaftet. Durch weitere Betätigung der Positioniereinrichtung 4a kann das Haltewerkzeug 3 einschließlich des daran haftenden Gegenstandes 2 bewegt und umpositioniert werden, um den Gegenstand 2 beispielsweise an einen anderen Ort zu verbringen und/oder in seiner Ausrichtung zu verändern.During the intended use of the holding tool 3 is the holding unit 13 with its second adhesive structure element arranged on the back side 17 ahead of that on the front 18 of the basic body 15 arranged first adhesive structure element 16 attached and thus detachable with the basic unit 12 connected. In this state, the holding tool 3 and hence the adhesion element 22 by appropriate activation of the positioning device 4a with the support structure 25 ahead of an object to be handled 2 set and in particular be pressed so that the object 2 adheres. By further actuation of the positioning 4a can the holding tool 3 including the attached item 2 moved and repositioned to the object 2 for example, to move to another location and / or to change its orientation.

Die Haltestruktur 25 kann beispielsweise von einer Selbstklebefläche gebildet sein. Als besonders vorteilhaft wird allerdings eine dahingehende Ausgestaltung angesehen, dass die Haltestruktur 25 einen Halteeffekt auf der Grundlage von Van-der-Waals-Kräften ausüben kann. Letzteres trifft auf das Ausführungsbeispiel zu.The holding structure 25 can be formed for example by a self-adhesive surface. However, a pertinent embodiment is considered to be particularly advantageous in that the retaining structure 25 can exert a holding effect on the basis of van der Waals forces. The latter applies to the embodiment.

Beim Ausführungsbeispiel umfasst die Haltestruktur 25 eine Vielzahl feinst verteilter, mikroskopisch kleiner Vorsprünge, die der Oberflächenstruktur eines Gecko-Fußes nachgebildet sind. Der Aufbau einer solchen Struktur ist in der DE 20 2009 016 463 U1 beschrieben. Der Vorteil einer solchen, auf Adhäsionsbasis arbeitenden Haltestruktur 25 besteht darin, dass ein anhaftender Gegenstand auch ohne Energiezufuhr daran haften bleibt, sodass ein sehr energieeffizienter Betrieb der Haltevorrichtung 1 möglich ist.In the embodiment, the holding structure comprises 25 a variety of finely distributed, microscopic projections that are modeled on the surface structure of a gecko foot. The structure of such a structure is in the DE 20 2009 016 463 U1 described. The advantage of such an adhesion-based support structure 25 is that an adherend remains attached to it even without power supply, so that a very energy-efficient operation of the holding device 1 is possible.

Allerdings ist die Haltestruktur 25 verschmutzungsempfindlich, sodass die Adhäsionskraft im Laufe der Benutzung allmählich nachlässt. Diesem Umstand wird jedoch dadurch Rechnung getragen, dass die Halteeinheit 13 mittels der Haftverschlusseinrichtung 8 lösbar an der Grundeinheit 12 angeordnet ist und deshalb im Falle der Verschmutzung der Haltestruktur 25 ausgetauscht und durch eine andere Halteeinheit 13 mit sauberer Haltestruktur 25 ersetzt werden kann. Dieser Austausch kann sehr schnell vonstatten gehen, sodass die Stillstandszeiten der Haltevorrichtung 1 auf ein Minimum reduziert werden. Mithin kann die Halteeinheit 13 als Verbrauchsartikel beziehungsweise Wegwerfartikel genutzt werden, der stets nur so lange eingesetzt wird, bis die Haltestruktur 25 nicht mehr den gewünschten Adhäsionseffekt entfaltet.However, the holding structure is 25 sensitive to soiling, so that the adhesive force gradually decreases during use. However, this circumstance is taken into account by the fact that the holding unit 13 by means of the adhesive closure device 8th detachable at the basic unit 12 is arranged and therefore in case of contamination of the support structure 25 exchanged and by another holding unit 13 with a clean holding structure 25 can be replaced. This replacement can take place very quickly, so that the downtime of the holding device 1 be reduced to a minimum. Thus, the holding unit 13 be used as consumables or disposable items, which is always used only until the holding structure 25 no longer develops the desired adhesion effect.

Für einen andauernden Betrieb der Haltevorrichtung 1 können mehrere gleichartige Halteeinheiten 13 bereitgestellt werden, die nacheinander an der Grundeinheit 12 befestigt werden können, wobei ein Austausch immer dann stattfindet, wenn die momentan in der Gebrauchsstellung befindliche und genutzte Halteeinheit 13 zu stark verschmutzt ist.For a continuous operation of the holding device 1 can have several similar holding units 13 be provided one after the other at the basic unit 12 can be attached, with an exchange always takes place when the currently located in the position of use and used holding unit 13 too dirty.

Wenn ein Gegenstand 2 umpositioniert werden soll, kann die Haltevorrichtung 1 insbesondere als Greifvorrichtung eingesetzt werden, die den umzupositionierenden Gegenstand 2 selbsttätig ergreifen kann, indem das Haltewerkzeug 3 mit dem Adhäsionselement 22 voraus an den betreffenden Gegenstand 2 angesetzt und insbesondere angedrückt wird.If an object 2 can be repositioned, the holding device 1 be used in particular as a gripping device, the umzupositionierenden object 2 can automatically take hold of the holding tool 3 with the adhesive element 22 ahead of the item in question 2 set and in particular is pressed.

Einen optimalen Adhäsionseffekt entwickelt die Haltestruktur 25 des Adhäsionselementes 22 dann, wenn es großflächig an den festzuhaltenden Gegenstand 2 ansetzbar ist. Allerdings können bereits geringfügige Oberflächenunebenheiten des Gegenstandes 2 oder auch kleinere Verunreinigungen der Gegenstandsoberfläche dazu führen, dass das Adhäsionselement 22 an einer ununterbrochen vollflächigen Anlage an der Oberfläche des Gegenstandes 2 gehindert wird. Dies gilt insbesondere dann, wenn das Adhäsionselement 22 als solches aufgrund seiner Dünnwandigkeit keine relevante eigene strukturelle Nachgiebigkeit an den Tag legt. Dies trifft für das Ausführungsbeispiel zu, bei dem das Adhäsionselement als zwar flexibel biegbare, jedoch sehr dünne Adhäsionsfolie ausgebildet ist.An optimal adhesion effect develops the holding structure 25 of the adhesive element 22 then, if there is a large area of the object to be held 2 can be attached. However, even minor surface irregularities of the object can 2 or even minor impurities of the surface of the article cause the adhesive element 22 on an uninterrupted full-surface contact with the surface of the object 2 is prevented. This is especially true when the adhesive element 22 As such, due to its thinness, it has no relevant inherent structural compliance. This is true for the embodiment in which the adhesive element is formed as a flexible bendable, but very thin adhesive film.

Unter diesen Umständen ist es vorteilhaft, wenn das Haltewerkzeug 3 eine zwischen der Haltestruktur 25 und dem Grundkörper 15 eingegliederte Ausgleichsschicht 26 aufweist, die über gummielastisch verformbare Eigenschaften verfügt. Eine solche Ausgleichsschicht 26 besteht beispielsweise aus einem Elastomermaterial ausreichender Dicke und vorzugsweise aus einem Schaumstoff. Die in Achsrichtung der Längsachse 14 gemessene Dicke der Ausgleichsschicht 26 ist wesentlich größer als diejenige des Adhäsionselementes 22.Under these circumstances, it is advantageous if the holding tool 3 one between the support structure 25 and the body 15 integrated leveling layer 26 having rubber-elastic deformable properties. Such a leveling layer 26 For example, it consists of an elastomeric material of sufficient thickness and preferably of a foam. The in the axial direction of the longitudinal axis 14 measured thickness of the leveling layer 26 is much larger than that of the adhesive element 22 ,

Die Ausgleichsschicht 26 ermöglicht dem dünnwandigen, bevorzugt folienartig ausgebildeten Adhäsionselement 22 ein lokales Nachgeben an beliebiger Stelle als Reaktion auf Oberflächenunebenheiten oder Oberflächenverunreinigungen des Gegenstandes 2. Auf diese Weise kann zuverlässig ein effektiver Adhäsionseffekt gewährleistet werden.The leveling layer 26 allows the thin-walled, preferably film-like adhesive element 22 a localized yield at any location in response to asperities or surface contaminants of the article 2 , In this way, an effective adhesion effect can be reliably ensured.

Die Ausgleichsschicht 26 ist entweder ein Bestandteil der Halteeinheit 13 – wie beim Ausführungsbeispiel der 1 – oder ein Bestandteil der Grundeinheit 12 – wie beim Ausführungsbeispiel der 2. Prinzipiell wäre es jedoch möglich, sowohl die Halteeinheit 13 als auch die Grundeinheit 12 mit einer Ausgleichsschicht 26 auszustatten.The leveling layer 26 is either a part of the holding unit 13 - As in the embodiment of 1 - or a component of the basic unit 12 - As in the embodiment of 2 , In principle, however, it would be possible both the holding unit 13 as well as the basic unit 12 with a leveling layer 26 equip.

Wenn die Ausgleichsschicht 26 zur Halteeinheit 13 gehört, ist sie zwischen dem Adhäsionselement 22 und dem zweiten Haftstrukturelement 17 angeordnet. Zweckmäßigerweise ist sie dabei mit diesen beiden Komponenten 22, 17 verklebt. Sie kann allerdings auch an mindestens einer der beiden Komponenten 22, 17 unmittelbar stoffschlüssig angeformt sein.If the leveling layer 26 to the holding unit 13 heard, it is between the adhesion element 22 and the second adhesive structural element 17 arranged. Appropriately, she is doing with these two components 22 . 17 bonded. However, it can also work on at least one of the two components 22 . 17 be formed directly cohesively.

Wenn die Ausgleichsschicht 26 gemäß 2 zur Grundeinheit 12 gehört, ist sie in Achsrichtung der Längsachse 14 zwischen dem Grundkörper 15 und dem ersten Haftstrukturelement 16 angeordnet. Für die Befestigung an diesen beiden Komponenten gilt das Gleiche wie vorstehend in Verbindung mit der Halteeinheit 13 ausgeführt.If the leveling layer 26 according to 2 to the basic unit 12 heard, it is in the axial direction of the longitudinal axis 14 between the main body 15 and the first adhesive structural element 16 arranged. For attachment to these two components, the same applies as above in connection with the holding unit 13 executed.

Zweckmäßigerweise verfügt nicht nur das Adhäsionselement 22, sondern die Halteeinheit 13 insgesamt über biegeflexible Eigenschaften. Auf diese Weise ist es möglich, sie zum Lösen der zwischen den beiden Haftstrukturelementen 16, 17 vorliegenden Haftverbindung am Rand zu erfassen, umzubiegen und dann von dem ersten Haftstrukturelement 16 abzuziehen. Auf diese Weise kann eine hohe Haftkraft mit einem leichten Lösevorgang kombiniert werden.Conveniently, not only has the adhesive element 22 but the holding unit 13 Overall, bending-flexible properties. In this way it is possible to release them between the two adhesive structure elements 16 . 17 detect present bond at the edge, bend and then from the first adhesive structure element 16 deducted. In this way, a high adhesive force can be combined with a light dissolving process.

Als besonders vorteilhaft wird eine Ausgestaltung der Haftverschlusseinrichtung 8 als Klettverschlusseinrichtung 8a angesehen. Hier sind die beiden Haftstrukturelemente 16, 17 insbesondere derart ausgebildet, dass sie lösbar miteinander verhakbar sind. Bei beiden Ausführungsbeispielen kommt jeweils eine Klettverschlusseinrichtung 8a zum Einsatz.Particularly advantageous is an embodiment of the adhesive closure device 8th as Velcro device 8a considered. Here are the two adhesive structure elements 16 . 17 especially designed so that they are detachably hooked together. In both embodiments, each one Velcro closure device comes 8a for use.

Bei der Ausgestaltung als Klettverschlusseinrichtung 8a ist eines der beiden Haftstrukturelemente 16, 17, vorzugsweise das erste Haftstrukturelement 16, an der dem jeweils anderen Haftstrukturelement zugewandten Seite mit einer Hakenstruktur 27 versehen. Das andere der beiden Haftstrukturelemente 16, 17, vorzugsweise das zweite Haftstrukturelement 17, verfügt an der dem jeweils anderen Haftstrukturelement zugewandten Seite über eine Ösenstruktur 28. Beide Strukturen 27, 28 sind großflächig über die Grundfläche des jeweiligen Haftstrukturelementes 16, 17 verteilt. In der Zeichnung sind sie stark vergrößert und nur stilisiert angedeutet.In the embodiment as a Velcro closure device 8a is one of the two adhesive structure elements 16 . 17 , preferably the first adhesive structure element 16 at the side of the respective other adhesive structure element facing side with a hook structure 27 Mistake. The other of the two adhesive structure elements 16 . 17 , preferably the second adhesive structure element 17 , At the side facing the respective other adhesive structure element has an eyelet structure 28 , Both structures 27 . 28 are over a large area over the base area of the respective adhesive structure element 16 . 17 distributed. In the drawing, they are greatly enlarged and indicated only stylized.

Zum Koppeln der beiden Haftstrukturelemente 16, 17 werden diese mit einander zugewandter Hakenstruktur 27 und Ösenstruktur 28 aneinandergedrückt, sodass sich die Haken der Hakenstruktur 27 mit den Ösen der Ösenstruktur 28 lösbar verhaken. Die Haken der Hakenstruktur 27 sind insbesondere pilzförmig gestaltet.For coupling the two adhesive structure elements 16 . 17 These are with facing hook structure 27 and eyelet structure 28 pressed together, leaving the hooks of the hook structure 27 with the eyelets of the eyelet structure 28 releasably hooked. The hooks of the hook structure 27 are designed in particular mushroom-shaped.

Vorzugsweise besteht zumindest das die Ösenstruktur 28 aufweisende Haftstrukturelement 16 oder 17 aus einem Textilmaterial und insbesondere aus Veloursmaterial. Das die Hakenstruktur aufweisende andere Haftstrukturelement 16 oder 17 besteht zweckmäßigerweise, zumindest im Bereich der Ösenstruktur 28, aus einem Kunststoffmaterial. Da die Ösen zweckmäßigerweise von schlaufenähnlichen Elementen gebildet sind, kann die Ösenstruktur 28 auch als Schlaufenstruktur bezeichnet werden.Preferably, at least that is the loop structure 28 having adhesive structure element 16 or 17 made of a textile material and in particular of suede material. The hook structure having other adhesive structure element 16 or 17 is expediently, at least in the area of the loop structure 28 , made of a plastic material. Since the eyelets are expediently formed by loop-like elements, the loop structure 28 also be referred to as loop structure.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 202009016463 U1 [0003, 0017, 0038]

Claims

Holding device, with a on a support structure ( 4 ) arranged or fastened body ( 15 ) and with an adhesion element ( 22 ), on its front side ( 23 ) one for releasably holding an object ( 2 ) Adhesion-based support structure ( 25 ) and which can assume a position of use, in which it with its back ( 24 ) ahead of the body ( 15 ) is fixed, characterized in that the holding device ( 1 ) an adhesive closure device ( 8th ) with one on the base body ( 15 ) arranged first adhesive structural element ( 16 ) and one on the back of the adhesion element ( 22 ), with the adhesion element ( 22 ) to a holding unit ( 13 ) second adhesive structure element ( 17 ), wherein the holding unit ( 13 ) for obtaining the position of use of the adhesion element ( 22 ) by means of the adhesive closure device ( 8th ) detachable on the base body ( 15 ) is fixable.

Holding device according to claim 1, characterized in that it comprises a between the main body ( 15 ) and the adhesion element ( 22 ), elastically deformable compensation layer ( 26 ) having.

Holding device according to claim 2, characterized in that the leveling layer ( 26 ) consists of a foam.

Holding device according to claim 2 or 3, characterized in that the compensating layer ( 26 ) with the flanking components ( 22 . 17 ; 12 . 16 ) is glued.

Holding device according to one of claims 2 to 4, characterized in that compensating layer ( 26 ) between the adhesion element ( 22 ) and the second adhesive structure element ( 17 ), wherein the adhesion element ( 22 ), the leveling layer ( 26 ) and the second adhesive structure element ( 17 ) the holding unit ( 13 ) formed by means of the adhesive closure device ( 8th ) detachable on the base body ( 15 ) is fixable.

Holding device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the leveling layer ( 26 ) between the main body ( 15 ) and the first adhesive structure element ( 16 ), wherein the base body ( 15 ), the leveling layer ( 26 ) and the first adhesive structure element ( 16 ) a basic unit ( 12 ) at which the holding unit ( 13 ) by means of the adhesive closure device ( 8th ) is releasably fixable.

Holding device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the holding unit ( 13 ) has flexurally flexible properties, in particular such that they are effective for releasing the between the two adhesive structure elements ( 16 . 17 ) present adhesive bond by bending and pulling of the first adhesive structural element ( 16 ) is removable.

Holding device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the adhesive closure device ( 8th ) a Velcro closure device ( 8a ), whose first and second adhesive structure elements ( 16 . 17 ) are releasably hooked together.

Holding device according to claim 8, characterized in that the one adhesive structure element ( 16 . 17 ) a hook structure ( 27 ) and the other adhesive structure element ( 17 . 16 ) an eyelet structure ( 28 ), wherein expediently at least that the loop structure ( 28 ) having adhesive structure element ( 16 . 17 ) consists of textile material and in particular of suede material.

Holding device according to claim 9, characterized in that the first adhesive structure element ( 16 ) the hook structure ( 27 ) and the second adhesive structure element ( 17 ) the eyelet structure ( 28 ) having.

Holding device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the adhesion element ( 22 ) one for holding an object ( 2 ) holding structure formed on the basis of van der Waals forces ( 25 ) having.

Holding device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the adhesion element ( 22 ) has flexible properties and in particular is a flexible adhesive film.

Holding device according to one of claims 1 to 12, characterized in that it has a positioning device ( 4a ) formed support structure ( 4 ), through which the with a holding unit ( 13 ) equipped body ( 15 ) is movable and positionable, wherein the holding device ( 1 ) is designed in particular as a gripping device for releasably gripping and transporting objects.

Holding unit for detachably holding an object, comprising an adhesion element ( 22 ), on its front side ( 23 ) one for releasably holding the object ( 2 ) Adhesion-based support structure ( 25 ), and further comprising a back of the adhesion element ( 22 ) arranged adhesive structural element ( 17 ) as part of an adhesive closure device ( 8th ) for fixing the holding unit ( 13 ) on a base body ( 15 ).

Holding unit according to claim 14, characterized in that it has a between the adhesion element ( 22 ) and the adhesive structural element ( 17 ), elastically deformable compensation layer ( 26 ) having.