DE1431108B2 - Vorrichtung zum Heben von insbesondere flächigem Gut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Heben von insbesondere flächigem Gut, mit einem als Zylinderkolbenanordnung mit Zylinder, Kolben und Kolbenstange ausgebildeten Saugkopf, deren Kolbenstange zum Anschluß an ein Hubwerk eingerichtet ist, wobei der unter dem Kolben befindliche Zylinderraum als Saugraum dient und mit einer Belüftungseinrichtung ausgerüstet ist.

Es ist bereits eine Sauggreifeinrichtung bekannt (vgl. USA.-Patentschrift 1 294 103), bei der zur Abdichtung zwischen einem teilweise als Zylinder ausgeführten Gehäuse und einem in dem Gehäuse auf- und niederbewegbaren Kolben eine einerseits an dem Gehäuse, andererseits an dem Kolben befestigte Flachmembran vorgesehen ist. Die Betätigung des Kolbens, dessen Kolbenstange in dem zylindrisch ausgeführten Teil des Gehäuses angeordnet und dort unter Einwirkung einer Schraubenfeder steht, erfolgt in die Ausgangsstellung zu Saugbeginn mittels Druckmittelbeaufschlagung über den zylindrisch ausgeführten Gehäuseteil, während die Rückführung des Kolbens in die Betriebsstellung unter Erzeugung eines Vakuums durch die Schraubenfeder bedingt ist. Das Gehäuse dieser Ausführungsform, in welchem der Kolben bewegt wird, bedarf umfangsmäßig einer wesentlich größeren Abmessung als der Kolben. Dabei unterliegt die verwendete Flachmembran bei jedem Kolbenhub einer Wechselbiegebeanspruchung in ihren Einspannungsbereichen, und zwar sowohl im Bereich der Gehäuseeinspannung als auch im Bereich der Kolbeneinspannung. Infolge der begrenzten Hubmöglichkeit der Flachmembran muß der Kolben zur Erzeugung eines ausreichenden Vakuums praktisch stets mit vollem Hub gefahren werden.

Bei einer weiteren bekannten Sauggreifeinrichtung (s. deutsche Gebrauchsmusterschrift 1 884 749) ist der Kolben mit einer Dichtungsmanschette in dem Zylinder dichtend geführt.

Ferner ist eine Sauggreifeinrichtung bekanntgeworden, die eine Vielzahl von Saugköpfen aufweist (USA.-Patentschrift 3 013 833). Diese Saugköpfe sind an eine faltenbalgartig ausgeführte Saugkammer angeschlossen, in der zur Erzeugung des erforderlichen Unterdruckes ein Deckel auf- und niederbewegt werden kann. Zwischen Deckel und Kammerwandung bzw. Kammerboden ist die Faltenbalg- oder membranartige Dichtung vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Heben von insbesondere flächigem Gut der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß bei Verwendung einer Membran zwischen Kolben und Zylinder zur Erzeugung des erforderlichen Vakuums bei Kolbenaufwärtsbewegung diese Membran so angeordnet ist, daß einerseits eine kompakte Bauweise und über den gesamten Kolbenhub eine volle Dichtwirkung verwirklicht und daß andererseits unter praktisch völliger Vermeidung von Gleitreibung zwischen Kolben und Zylinder sowie dennoch gewährleisteter Kolbenführung eine hohe Lebensdauer für die Membran erzielt wird.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einer Vorrichtung zunTHeben von insbesondere flächigem Gut des oben beschriebenen Aufbaus dadurch, daß zur Abdichtung des unteren Zylinderraumes eine einerseits am Kolben, andererseits am Zylinder befestigte Rollmembran angeordnet ist, wobei der in Achsrichtung zylinderförmig verlängerte Kolben im unteren Bereich des Zylinders mit Spiel geführt ist und im oberhalb liegenden Bereich, in dem die Rollmembran zwischen der Innenwand des Zylinders und der Außenwand des angehobenen Kolbens sich umstülpend bewegt, die Innenwand des Zylinders einen größeren Abstand zur Außenwand des Kolbens aufweist.

Nach der Lehre der Erfindung wird also trotz der Verwendung einer an sich bekannten Rollmembran auch für den Kolben selbst eine gewisse Führung

ίο verwirklicht, indem die Bewegungsbereiche von Kolben und Rollmembran hintereinander angeordnet sind. Es wird damit bei der Erfindung auf einen sonst üblichen Ringraum unmittelbar zwischen Zylinder und Kolben zur Unterbringung der Rollmembran verziehtet. Durch die Führung von Kolben und Kolbenstange in dem Zylinder entsteht ein Saugkopf, der die infolge der aufgenommenen Last auftretenden Kräfte gleichsam als Baueinheit einwandfrei aufnimmt und an das Hubwerk weitergibt. Der Kolben

ao ist jedoch mit Spiel in dem Zylinder geführt, um ein Auftreten von Reibungskräften zwischen Kolben und Zylinder während der Kolbenbewegung weitgehend zu vermeiden, z. B. wenn die Last einwandfrei, d. h. mit ihrem Schwerpunkt mittig an dem Zylinder anhaftet und der gesamte Saugkopf praktisch keine Pendelbewegungen ausführt. Durch die Führung des Kolbens mit Spiel wird erreicht, daß bei eventueller, wenn auch geringfügiger Schrägstellung des Kolbens, alle auftretenden Drehmomente, die zwischen Zylinder und Kolben bzw. Kolbenstange und ihrer Lagerung wirksam sind, die Rollmembran unbeeinflußt lassen. Dadurch wird die Rollmembran besonders geschont, was im Ergebnis zu hoher Lebensdauer selbst bei ungewöhnlich hohen Lastspielzahlen führt.

Im einzelnen kann die Erfindung auf verschiedene Weise verwirklicht werden. Die Einspannung der Rollmembran kann unterschiedlich ausgebildet sein, jedoch wird man die Verhältnisse im allgemeinen so wählen, daß sich ein einfaches Abrollen der RoIlmembran an der Innenwand des Zylinders ergibt. Hierzu empfiehlt es sich, die Rollmembran am Kolben zwischen einer am oberen Kolbenrand vorgesehenen Dichtfläche und einem auf den Kolben aufgesetzten Deckelflansch einzuspannen.

In vorteilhafter Weise erfolgt die Ausbildung so, daß die Dichtfläche am oberen Kolbenrand konisch verläuft und der Deckelflansch einen den Kolben umschließenden Kragen mit an der Innenseite im Übergang zum Flansch angeordneter Ringnut aufweist, in welche die Rollmembran mit einem Wulst eingelegt ist. Zum zylinderseitigen Anschluß der Rollmembran wird vorzugsweise der Zylinder aus zwei über Flansche verschraubten Zylinderteilen zusammengesetzt und die Rollmembran zwischen diesen Flansehen eingespannt. Zweckmäßig weist auch hier einer der Flansche eine Ringnut auf, in welche die Rollmembran mit einem Wulst eingelegt ist. Die Rollmembran ist dabei vorteilhaft mit einem den Wulst aufweisenden Flanschring zwischen den Flanschen so eingespannt, daß sie sich außerhalb der Flansche an der Innenwand des Zylinders anlegen kann.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung zum Heben von insbesondere flächigem Gut als Membran zwischen Kolben und Zylinder eine Rollmembran derart vorgesehen ist, daß diese Membran an der Innenfläche des Zylinders in Kolbenlängsrichtung anliegt

und dennoch zugleich eine Führung des Kolbens in dem Zylinder ermöglicht ist. Tatsächlich ist nach Lehre der Erfindung der Kolben in dem Zylinder so geführt und die Rollmembran so angeordnet, daß bei arbeitendem Kolben, d. h. bei Hin- und Herbewegung des Kolbens im Zylinder, die Rollmembran in den Breichen ihrer Einspannung einerseits am Kolben, andererseits am Zylinder, keinen anderen Beanspruchungen ausgesetzt ist als den infolge des entstehenden Unterdruckes an sie angreifenden Kräften. Außerdem ist lediglich die zur Verformung der Rollmembran erforderliche Walkarbeit zu überwinden, die jedoch verhältnismäßig gering ist. Wechsel-Biegebeanspruchungen treten bei der Verformung der Rollmembran an den Einspannstellen normalerweise nicht auf. Die schwache Beanspruchung der Rollmembran wird sowohl durch die Lage der Rollmembran in Kolbenlängsrichtung erreicht, als auch durch die Führung des Kolbens in dem Zylinder, weil, wie bereits eingangs erwähnt, selbst bei gewisser Schrägstellung des Kolbens die Rollmembran von den auftretenden Drehmomenten unberührt bleibt. Als weiterer Vorteil kommt hinzu, daß der Saugkopf bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung als federndes Glied zwischen Last und Hebezeug wirkt, solange nämlich eine Hubreserve des Kolbens besteht, da ein Vakuum bekanntlich eine annähernd gleiche ideale Federkennlinie aufweist, wie es umgekehrt bei komprimierter Luft der Fall ist. Diese Erscheinung macht sich insbesondere bei ruckartigem Anziehen des Hebezeuges oder beim Transport von Gegenständen mit Gabelstaplern, die auf unebenen Böden fahren, vorteilhaft bemerkbar. Es wird also nicht nur eine kompakte, sondern auch eine funktionssichere Bauweise verwirklicht sowie eine erhöhte Lebensdauer erreicht.

An Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung zum Heben von flächigem Gut.

Die dargestellte Vorrichtung zum Heben von flächigem Gut besteht aus einem als Zylinderkolbenanordnung ausgeführten Saugkopf 1 mit einem Zylinder 7, einem Kolben 6 mit Kolbenstange 2 und einem Deckel 5. Die Kolbenstange 2 ist zum Anschluß an ein Hubwerk eingerichtet. Der Saugkopf 1 ist mit einer Belüftungseinrichtung 3 ausgerüstet, die eine Betätigungseinrichtung 4 aufweist, welche auf dem Deckel 5 der Zylinder-Kolbenanordnung 6,7 angeordnet ist. Zwischen dem Kolben 6 und dem Zylinder 7 ist zur Abdichtung eine einerseits am Zylinder 7, andererseits am Kolben 6 dichtschließend befestigte Rollmembran 8 vorgesehen. Damit sich die Rollmembran 8 beim Verschieben des in Achsrichtung zylinderförmig verlängerten Kolbens 6 unschwer zwischen dem Kolben 6 und der Wand des Zylinders 7 einlegen kann, ist im oberen Bereich zwischen der Außenwand des angehobenen Kolbens 6 und dem oberen Bereich der Innenwand des Zylinders 7 ein genügend großer Abstand 9 vorgesehen. Aber auch im Bereich 10 unterhalb der Rollmembran 8 ist der Kolben 6 mit Spiel im Zylinder 7 geführt, so daß sämtliche Reibungswirkungen zwischen Kolben 6 und Zylinder 7 vermieden werden. Im einzelnen ist die Rollmembran 8 am Kolben 6 zwischen einer am oberen Kolbenrand vorgesehenen Dichtfläche 11 und einem auf den Kolben 6 aufgesetzten Deckelflansch eingespannt. Die Dichtfläche 11 verläuft konisch. Zum Anpressen der Rollmembran 8 gegen die Dichtfläche 11 besitzt der Deckelflansch 12 einen den Kolben 6 umschließenden Kragen 13, wobei an der Innenseite im Übergang zum Deckelflansch 12 eine Ringnut 14 vorgesehen ist, in welche die Rollmembran 8 mit einer Wulst eingelegt ist. Der Zylinder 7 ist aus zwei über Flansche 15,16 verschraubten Zylinderteilen aufgebaut. Zwischen diese Flansche 15,16 ist die Rollmembran 8 mit dem anderen Rand eingespannt. Einer der Flansche 16, im Ausführungsbeispiel der untere, weist eine Ringnut auf, in welche die Rollmembran 8 mit einem einen Wulst aufweisenden Flanschring 18 eingelegt ist, so daß sich die Rollmembran 8 an die Innenwand des Zylinders 7 anlegen kann. Im Ergebnis werden durch die beschriebene Ausbildung einwandfreie Abrollbedingungen für die Rollmembran 8 auf der Innenwand des Zylinders 7 geschaffen.

Für die Gegenstände der Ansprüche 2 bis 6 wird nur im Zusammenhang mit dem Gegenstand des Anspruches 1 Schutz begehrt.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Heben von insbesondere flächigem Gut, mit einem als Zylinderkolbenanordnung mit Zylinder, Kolben und Kolbenstange ausgebildeten Saugkopf, deren Kolbenstange zum Anschluß an ein Hubwerk eingerichtet ist, wobei der unter dem Kolben befindliche Zylinderraum als Saugraum dient und mit einer Belüftungseinrichtung ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdichtung des unteren Zylinderraumes eine einerseits am Kolben (6), anderersets am Zylinder (7) befestigte Rollmembran (8) angeordnet ist, wobei der in Achsrichtung zylinderförmig verlängerte Kolben (6) im unteren Bereich (10) des Zylinders (7) mit Spiel geführt ist und im oberhalb liegenden Bereich, in dem die Rollmembran (8) zwischen der Innenwand des Zylinders (7) und der Außenwand des angehobenen Kolbens (6) sich umstülpend bewegt, die Innenwand des Zylinders (7) einen größeren Abstand (9) zur Außenwand des Kolbens (6) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollmembran (8) am Kolben (6) zwischen einer Dichtfläche (11) am oberen Kolbenrand und einem auf den Kolben (6) aufgesetzten Deckelflansch (12) eingespannt ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (11) am oberen Kolbenrand konisch verläuft und der Deckelflansch (12) einen den Kolben (6) umschließenden Kragen (13) mit an der Innenseite im Übergang zum Flansch angeordneter Ringnut (14) aufweist, in welche die Rollmembran (8) mit einer Wulst eingelegt ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (7) aus zwei über Flansche (15,16) verschraubten Zylinderteilen besteht und daß die Rollmembran (8) am Zylinder (7) zwischen den Flanschen (15,16) eingespannt ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Flansche (15,16) eine Ringnut (17) aufweist, in welche die Rollmembrane (8) mit einem Wulst eingelegt ist.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollmembran (8) mit einem den Wulst aufweisenden Flanschring (18) zwischen den Flanschen (15,16) so eingespannt ist, daß sie sich an der Innenwand des Zylinders (7) anlegen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen