DE19618250A1 - Vakuum-Haltevorrichtung - Google Patents
Vakuum-HaltevorrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vakuum-Haltevorrich
tung mit einer an einer Seitenfläche offenen Ansaugkammer
zum Ansaugen an eine Fläche, wobei die Ansaugkammer über ei
ne Öffnung evakuierbar ist, und mit einer die Ansaugkammer
umgebenden Dichtungsanordnung, die im angesaugten Zustand
den zwischen der Ansaugkammer und der Fläche befindlichen
Raum abdichtet.
Eine derartige Vakuum-Haltevorrichtung ist beispielsweise
durch die DE 41 25 889 C1 bekanntgeworden.
Bei der bekannten Vakuum-Haltevorrichtung ist eine Ansaug
kammer in einer Halteplatte gebildet, die unter Zwischenfü
gen einer plastischen Dichtungsmasse an eine Fläche ange
drückt wird. Die Dichtungsmasse ist zuvor auf die Halteplat
te entlang ihrer Ränder aufgebracht worden und dichtet so
die Ansaugkammer gegenüber der Fläche ab. Über eine Öffnung
in der Halteplatte wird die Ansaugkammer evakuiert, so daß
die Vakuum-Haltevorrichtung an der Fläche gehalten bzw. be
festigt ist.
Weiterhin ist es bekannt, in einer die Ansaugkammer umgeben
den Nut in einer Halteplatte eine Dichtung anzuordnen. Auch
kann eine Dichtung an der Halteplatte auf andere Befesti
gungsart angebracht sein, beispielsweise mittels Verschrau
ben, Anvulkanisieren, Anschweißen oder Verkleben. Jedoch ha
ben alle diese Befestigungsarten den Nachteil, daß die Größe
der Ansaugfläche durch die Größe der Ansaugkammer bzw. der
Dichtung bereits fest vorgegeben ist, also nicht variiert
werden kann. Folglich muß je nach Größe der anzusaugenden
Fläche eine Halteplatte mit entsprechend großer Ansaugfläche
gewählt werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Vakuum-Haltevorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend wei
terzubilden, daß auch bei unterschiedlich großen Ansaugflä
chen ein Austausch der Halteplatte unterbleiben kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Ansaugkammer in einem Aufsatz gebildet ist, dessen der An
saugkammer gegenüberliegende Seite an einer Halteplatte der
Haltevorrichtung lösbar befestigt ist.
Die erfindungsgemäße Vakuum-Haltevorrichtung hat damit den
wesentlichen Vorteil, daß unabhängig von der anzusaugenden
Fläche dieselbe Halteplatte verwendet werden kann. Je nach
Größe der anzusaugenden Fläche wird ein Aufsatz mit entspre
chend großer Ansaugfläche gewählt. Ein defekter Aufsatz kann
schnell und einfach durch einen neuen Aufsatz ersetzt wer
den. Entsprechend der Oberflächenstruktur der anzusaugenden
Fläche kann ein Aufsatz mit auf diese Oberflächenstruktur
abgestimmtem Dichtungsmaterial oder Dichtungsstruktur ge
wählt und leicht auf die Halteplatte aufgesetzt werden.
Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeich
net, daß der Aufsatz als biegbare Platte ausgebildet ist.
Der lösbar an der Halteplatte befestigte Aufsatz kann dann
leicht von der Halteplatte abgenommen werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform kennzeichnet sich
dadurch, daß die der Halteplatte zugewandte Seite des Auf
satzes mit einer Pufferschicht ausgebildet ist. Dies hat den
Vorteil, daß der Aufsatz sich aufgrund der verformbaren und
daher anformbaren Pufferschicht aus elastischem Material
besser an unebene Flächen anpaßt bzw. an solchen Flächen
überhaupt eingesetzt werden kann.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der
Vakuum-Haltevorrichtung ist der Aufsatz auf die Halteplatte auf
klebbar. Die der Halteplatte zugewandte Seite des Aufsatzes
kann zum Beispiel mit einer Klebeschicht versehen sein, über
die der Aufsatz auf die Halteplatte aufgeklebt werden kann.
Im nicht aufgeklebtem Zustand kann die Klebeschicht mit ei
ner Abdeckfolie abgedeckt sein und ist insbesondere so aus
gebildet, daß sie für mehrere Klebe- bzw. Haltevorgänge ver
wendbar ist.
Auf eine Klebeschicht kann allerdings auch verzichtet wer
den, wenn in anderer Ausführungsform die zur Halteplatte
weisende Seite luftdurchlässig ist und gegenüber der Halte
platte über eine Dichtung abdichtbar ist. Aufgrund eines in
der Ansaugkammer herrschenden Vakuums saugt sich der Aufsatz
über diese luftdurchlässige Seite selbsttätig an die Halte
platte an. Die Luftdurchlässigkeit der Seite wird durch ein
entsprechend poröses Material oder durch Löcher hergestellt.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform weist
der Aufsatz einen die Ansaugkammer umgebenden Dichtungsrand
streifen aus gummielastischem Material, beispielsweise aus
Moosgummi, und/oder aus plastischem Material. Durch eine
solche gummielastische Dichtung ist im evakuierten Zustand
eine definierte Höhe der Ansaugkammer sichergestellt, und es
lassen sich bei glatten Oberflächen ausreichende Dichteigen
schaften erreichen.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung dieser Ausfüh
rungsform kennzeichnet sich dadurch, daß der Dichtungsrand
streifen aus plastischem Material den gummielastischen Dich
tungsrandstreifen umgibt. Bei Flächen mit besonders fein
strukturierter Oberfläche, z. B. Natursteine mit Rillen, Ris
sen etc. in ihrer Oberfläche, reicht eine gummielastische
Dichtung meist nicht aus, um auch diese Öffnungen ausrei
chend abzudichten. Die den gummielastischen Dichtungsrand
streifen umgebende plastische Dichtung dichtet auch diese
Öffnungen "kaugummiartig" ab, da sie aufgrund des Atmosphä
rendrucks auch die noch verbliebenen Öffnungen zwischen der
Fläche und der gummielastischen Dichtung in Richtung auf das
in der Ansaugkammer herrschende Vakuum ausfüllt. Die plasti
sche Dichtung kann die gummielastische Dichtung von außen
oder von innen umgeben. Im letzteren Fall weist die plasti
sche Dichtung eine geringere Höhe als die gummielastische
Dichtung auf, so daß die plastische Dichtung erst wirkt,
wenn die gummielastische Dichtung aufgrund eines in der An
saugkammer herrschenden Vakuums auf die Höhe der plastischen
Dichtung zusammengedrückt ist.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist die
die der Fläche zugewandte Seite der Ansaugkammer mit einem
Reibungsprofil versehen, das im angesaugten Zustand zumin
dest teilweise an der Fläche anliegt. Vakuum-Haltevorrich
tungen können keine oder nur geringe Querkräfte parallel zur
Fläche bzw. Drehmomente aufnehmen, da diese zu einem Abheben
der Dichtung von der Fläche führen und durch diese Leckage
das in der Ansaugkammer herrschende Vakuum zerstört wird.
Das Reibungsprofil erhöht im angesaugten Zustand die zwi
schen dem Profil und der Fläche herrschende mechanische Rei
bung, so daß im Vergleich zu bekannten Vakuum-Haltevorrich
tungen höhere Querkräfte bzw. Drehmomente aufgenommen werden
können.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung dieser Ausfüh
rungsform kennzeichnet sich dadurch, daß das Reibungsprofil
durch Noppen oder parallel verlaufende Rippen gebildet ist.
Dabei beeinträchtigen die Rippen oder Noppen die Ausbildung
eines einheitlichen Vakuums in der Ansaugkammer nicht.
In einer ganz besonders bevorzugten Weiterbildung ist das
Reibungsprofil als Einsatz ausgebildet, der in die Ansaug
kammer einsetzbar ist. Wenn ein Reibungsprofil abgenutzt
ist, braucht nur dieses und nicht der gesamte Aufsatz ausge
wechselt zu werden.
In weiterer bevorzugter Ausführungsform weist die
Vakuum-Haltevorrichtung mehrere Ansaugkammern auf. Dies hat den
Vorteil, daß bei einer Leckage in nur einer Ansaugkammer die
anderen davon nicht beeinflußt werden.
Dieser Effekt wird vollständig ausgeschlossen, wenn in vor
teilhafter Weiterbildung dieser Ausführungsform jede Ansaug
kammer über eine eigene Vakuumquelle evakuierbar ist. Eine
Leckage in einer Ansaugkammer wirkt sich nicht auch auf die
anderen Ansaugkammern aus, so daß trotz der Leckage eine zu
verlässige Verbindung zwischen Fläche und Vakuum-Haltevor
richtung sichergestellt ist.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Be
schreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend
genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfin
dungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in be
liebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und
beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende
Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaf
ten Charakter für die Schilderung der Erfindung. Es zeigt:
Fig. 1 in einem Querschnitt eine Halteplatte einer
Vakuum-Haltevorrichtung mit vorgesetztem Aufsatz;
Fig. 2 den Aufsatz der Fig. 1 ohne einen in ihm angeordne
tes Reibungsprofil-Einsatz;
Fig. 3 eine Ansicht des Aufsatzes der Fig. 1 von unten;
Fig. 4 in einer der Fig. 3 entsprechenden Ansicht eine
weitere Ausführungsform eines Aufsatzes mit mehre
ren Ansaugkammern; und
Fig. 5 in vergrößerter Ansicht eine weitere Ausführungs
form des Aufsatzes.
In Fig. 1 ist ein Teil einer Vakuum-Haltevorrichtung 1 ge
zeigt, die eine Halteplatte 2 und einen Aufsatz 10 aufweist.
Eine Grundplatte 11 des Aufsatzes 10 ist über eine Klebe
schicht 15 an der Halteplatte 2 befestigt. Die Grundplat
te 11 ist in der gezeigten Ausführungsform eine biegsame
Matte und luftundurchlässig. Auf der der Grundplatte 11 ge
genüberliegenden Seite weist der Aufsatz 10 an seinen Rän
dern einen umlaufenden Dichtungsrandstreifen 12 auf, der
eine Ansaugkammer 13 definiert. Über eine Öffnung 14 in der
Grundplatte 11 und über eine Öffnung 4 in der Halteplatte 2
ist die Ansaugkammer 13 mit einem evakuierbaren Innenraum 3
der Vakuum-Haltevorrichtung 1 verbunden. Das Vakuum im In
nenraum 3 kann z. B. über eine Vakuumpumpe (nicht gezeigt)
erzeugt werden.
Der Dichtungsrandstreifen 12 besteht aus gummielastischem
Material, vorzugsweise aus Moosgummi. Die Höhe des Rand
streifens 12 ist so gewählt, daß auch bei einem in der An
saugkammer 13 herrschenden Vakuum ein ausreichender Abstand
der Grundplatte 11 von der Fläche 5 sichergestellt ist.
Der gummielastische Dichtungsrandstreifen 12 umgibt von au
ßen einen weiteren Dichtungsstreifen 17 aus plastischem Ma
terial. Diese plastische Dichtung 17 dichtet bei evakuierter
Ansaugkammer 13 noch verbliebene Öffnungen zwischen der gum
mielastischen Dichtung 12 und der Fläche 5 "kaugummiartig"
ab, da sie aufgrund des Atmosphärendrucks auch diese Öffnun
gen in Richtung auf das in der Ansaugkammer 13 herrschende
Vakuum ausfüllt. Die plastische Dichtungsmasse diffundiert
in noch offene Poren in der Oberfläche der Fläche 5.
Um auch parallel zur Fläche 5 wirkende Querkräfte, z. B.
aufgrund eines an der Haltevorrichtung 1 angreifenden Dreh
moments, mit der Haltevorrichtung 1 aufzunehmen, ist in der
Ansaugkammer 13 ein Einsatz 20 angeordnet. Dessen zur Fläche
5 weisende Oberfläche ist mit Rippen 21 versehen, die so
weit vorstehen, daß sie im angesaugten Zustand an der Fläche
5 anliegen. Dabei beeinträchtigen sie aber nicht die Ausbil
dung eines einheitlichen Vakuums über die gesamte Ansaugflä
che der Ansaugkammer 13. Im angesaugten Zustand erhöhen die
an der Fläche 5 anliegenden Rippen 21 so die zwischen der
Haltevorrichtung 1 und der Fläche 5 wirkende mechanische
Reibung. Dadurch können, im Vergleich zu einer Haltevorrich
tung ohne Einsatz 20, höhere Querkräfte bzw. Drehmomente
aufgenommen werden.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist die Klebeschicht 15 auf der
Grundplatte 11 im nichtbefestigten Zustand mit einer Abzieh
folie 16 abgedeckt. Die Klebeschicht 15 ist so ausgebildet,
daß mit ihr mehrere Klebevorgänge möglich sind. Der Aufsatz
10 wird auf die Halteplatte 2 aufgeklebt und kann gesamt
haft, ohne die Halteplatte 2 im Oberflächenbereich zu be
schädigen, von der Halteplatte 2 von Hand wieder abgezogen
werden.
Die Fig. 3 und 4 zeigen verschiedene Ausführungsformen der
Unterseite des Aufsatzes 10. In Fig. 3 ist entsprechend den
Fig. 1 und 2 ein Aufsatz mit einer Ansaugkammer 13 gezeigt,
die über die Ansaugöffnung 14 und eine Öffnung 22 in dem
Einsatz 20 evakuiert werden kann.
In der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform weist der Auf
satz 10′ drei Ansaugkammern 13a, 13b, 13c auf, die jeweils
über eine Ansaugöffnung 14a, 14b, 14c evakuiert werden kön
nen. Den gummielastischen Dichtungsstreifen 12′ umgibt auch
hier eine plastische Dichtung 17′ von innen. Die Ansaugkam
mern 13a, 13b, 13c sind durch Querstege 17a, 17b des plasti
schen Dichtungsstreifens 12′ voneinander getrennt und gegen
einander abgedichtet.
Vorzugsweise ist jede Ansaugkammer 13a, 13b, 13c über eine
eigene Vakuumquelle evakuierbar. Eine Leckage in einer An
saugkammer wirkt sich dann nicht auch auf die anderen An
saugkammern aus, so daß trotz der Leckage eine zuverlässige
Verbindung zwischen der Fläche 5 und der Vakuum-Haltevor
richtung 1 sichergestellt ist.
In Fig. 5 ist dargestellt, wie der Aufsatz 10 auch ohne die
in Fig. 1 und 2 gezeigte Klebeschicht an der Halteplatte 2
fixiert werden kann. Der Aufsatz 10 weist weitere Öffnungen
18 auf, die jeweils über eine Dichtung 19 gegenüber der Hal
teplatte 2 abgedichtet sind. Aufgrund eines in der Ansaug
kammer 13 herrschenden Vakuums saugt sich der Aufsatz 10
über diese weiteren Öffnungen 18 selbsttätig an die Halte
platte 2 an.
Die in Fig. 5 gezeigte plastische Dichtung 17′ weist eine
geringere Höhe als die gummielastische Dichtung auf, so daß
die plastische Dichtung 17′ erst dann dichtend wirkt, wenn
die gummielastische Dichtung 12′ aufgrund eines in der An
saugkammer herrschenden Vakuums auf die Höhe der plastischen
Dichtung 17′ zusammengedrückt ist.
Anstelle von weiteren Öffnungen 18 kann die Grundplatte 11
luftdurchlässig sein, wobei die Grundplatte 11 an ihren Rän
dern über eine umlaufende Dichtung 19′ nach außen abgedich
tet ist. Aufgrund eines in der Ansaugkammer 13 herrschenden
Vakuums saugt sich auch hier der Aufsatz über die luftdurch
lässige Grundplatte 11 an die Halteplatte 2 an.
Auch eine Kombination von weiteren Öffnungen 18 oder von
luftdurchlässiger Grundplatte 11 mit der Klebeschicht 15 zur
Befestigung mit der Halteplatte ist möglich, wenn die Klebe
schicht 15 entsprechende Öffnungen aufweist.
Claims (12)
1. Vakuum-Haltevorrichtung (1) mit einer an einer Seiten
fläche offenen Ansaugkammer (13) zum Ansaugen an eine
Fläche (5), wobei die Ansaugkammer (13) über eine Öff
nung (14) evakuierbar ist, und mit einer die Ansaugkam
mer (13) umgebenden Dichtungsanordnung, die im angesaug
ten Zustand den zwischen der Ansaugkammer (13) und der
Fläche (5) befindlichen Raum abdichtet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ansaugkammer (13) in einem Aufsatz (10) gebildet
ist, dessen der Ansaugkammer (13) gegenüberliegende Sei
te an einer Halteplatte (2) der Haltevorrichtung (1)
lösbar befestigt ist.
2. Vakuum-Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Aufsatz (10) als biegbare Platte (11)
ausgebildet ist.
3. Vakuum-Haltevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die der Halteplatte (2) zugewandte
Seite des Aufsatzes (10) mit einer Pufferschicht ausge
bildet ist.
4. Vakuum-Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufsatz (10)
auf die Halteplatte (2) aufklebbar ist.
5. Vakuum-Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Halte
platte (2) weisende Seite der Ansaugkammer (13) luft
durchlässig und gegenüber der Halteplatte (2) über eine
Dichtung (19, 19′) abdichtbar ist.
6. Vakuum-Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufsatz (10)
einen die Ansaugkammer (13) umgebenden Dichtungsrand
streifen (12) aus gummielastischem und/oder plastischem
Material aufweist.
7. Vakuum-Haltevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Dichtungsrandstreifen (17) aus plasti
schem Material den gummielastischen Dichtungsrandstrei
fen (12) umgibt.
8. Vakuum-Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die der Fläche
(5) zugewandte Seite der Ansaugkammer (13) mit einem
Reibungsprofil versehen ist, das im angesaugten Zustand
zumindest teilweise an der Fläche (5) anliegt.
9. Vakuum-Haltevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Reibungsprofil durch Noppen oder par
allel verlaufende Rippen (21) gebildet ist.
10. Vakuum-Haltevorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch
gekennzeichnet, daß das Reibungsprofil als Einsatz (20),
der in die Ansaugkammer (13) einsetzbar ist, ausgebildet
ist.
11. Vakuum-Haltevorrichtung mit mehreren Ansaugkammern (13a,
13b, 13c) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
12. Vakuum-Haltevorrichtung nach Anspruch 11, dadurch ge
kennzeichnet, daß jede Ansaugkammer (13a, 13b, 13c)
über eine eigene Vakuumquelle evakuierbar ist.
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