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"Verfahren und-Vorrichtung zum Heben von Gegenständen mit gekrümmten
Oberflächen" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Heben von Gegenständen, insbesondere
solcher mit gekrümmten Oberflächen, mittels eines in einer einseitig offenen Saugschale'wirkenden
Haftvakuums und ein VakuuIilhebegerät zur Durchführung dieses Verfahrens mit einem
vakuuserzeugenden Behälter und einer mit diesem betrieblich in Verbindung stehenden
und auf der zu hebenden Oberfläche mit einer Öffnung dichtend aufliegender Saugschale.
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Es ist bereits bekannt, daß Körper mit einer weitgehend geraden Oberfläche
mit Vakuumhebegeräten gehoben werden können. Bei diesen für diesen Zweck bekannten
Vakuumhebegeräten ist es aber nicht möglich, Gegenstände zu heben, deren Oberflächen
gekrümmt sind. Bei speziell
dafür eingerichteten Vakuumgeräten hat
es sich zwar als möglich erwiesen, auch Körper mit gekrümmter Oberfläche zu heben,
diese Hebevorrichtungen weisen aber den Nachteil auf, daß ihr Gewicht nahezu ebenso
hoch ist, wie das Gewicht es zu hebenden Körpers. Ihr Betrieb ist also unwirtschaftlich.
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Weiterhin sind Saugschalen mit festen Krümmungen bekannt.
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nur Nachteilig können mit diesen Saugschalen abei Körper gehoben
werden, deren Oberfläche eine Krüümung entsprechend der Krümmung der Saugschale
aufweist.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Heben von Gegenständen
mit gekrümmter Oberfläche und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
zu schaffen, denen die Nachteile des Standes der Technik nicht mehr anhaften, diesen
sicheres und einfaches Aufheben und Transportieren von Gegenständen mit' gekrümmter
Oberfläche durch Einwirkung eines Haftvakuums erlauben, mit denen sowohl Gegenstände
mit konkav als auch Gegenstände mit konvex gekrümmter Oberfläche gehoben werden
können und die bei ihrem Einsatz eine erhöhte Wirtsc?iaftlichkeit bedeuten. Die
Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens gemäß der Erfindung
soll weiterhin einfach aufgebaut, wirtschaftlich herstellbar, leicht und robust
sein und das Anheben von Gegenständen auch mit relativ geringen Krummungsradien
der Oberflächen ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei dem eingangs
genannten Verfahren sich die Saugschale an die Oberflächenkontur des zu hebenden
Gegenstandes anlegt, danach in der Saugschale Vakuum erzeugt wird und schließlich
die Saugschale an einer Vielzahl von Stellen jeweils in eine Richtung senkrecht
zur Oberflächenkontur des zu hebenden Gegenstandes angehoben wird.
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Vorteilhaft kann sich die Saugschale dabei unter Einwirkung der Schwerkraft
an die Oberflächenkontur des zu hebenden Körpers anlegen.
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Die Vorrichtung zur Durchführung-des Verfahrens nach der Erfindung
kennzeichnet sich vorteilhaft dadurch, daß die Saugschale aus einzelnen, nebeneinanderliegenden
Sektionen besteht, die sich mit ihrer Grundfläche entsprechend der Oberflächenkontur
des tu hebenden Gegenstandes anlegen, daß unter den Sektionen der Saugschale eine
Dichtungsfolie
mit einer umlaufenden Dichtungslippe verläuft und
daß eine Mehrzahl von Bügeln jeweils zwei nebeneinanderliegende Sektionen halten
und diese Bügel ihrerseits durch weitere Bügel gehalten werden.
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Vorteilhaft kann die Vorrichtung dergestalt ausgeführt sein, daß die
einzelnen Sektionen über Gelenkbolzen mit dem sie tragenden Bügel und dieser wiederum
mit den ihn tragenden Bügeln über Gelenkbolzen verbunden ist, wobei mindestens eine
von jedem Bügel gehaltener Gelenkbolzen in einem Langloch liegt. Im einzelnen weist
die Yorrichtung einen Mittelbügel auf* an dem die Hubkraft mittig angreift, an dessen
Schenkeln je ein Zwischenbügel mittig angelenkt ist und wobei wiederum an dessen
Schenkeln ebenfalls mittig je ein Haltebügel angelenkt ist, an dessen Schenkel die
Sektionen der Saugschale angelenkt sind.
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Die Sektionen der Saugschale selbst weisen vorteilhaft länglich flache
Form auf und stoßen mit ihren Längsseiten eine einheitliche Fläche bildend aneinander.
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Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von
Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 den Schnitt durch
eine Saugschale nach der Erfindung, deren eine Seite auf einer gekrümmten Fläche
aufliegt und deren andere Seite in ebenem Zustand gezeichnet ist, Fig. 2 eine Saugschale
gemäß Fig. 1 beim Aufsitzen auf einer nach innen gekrümmten Fläche und Fig. 3 eine
Aufsicht auf eine Saugschale gemäß der Erfindung.
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Gemäß den Figuren besteht die Saugschale aus einer Anzahl von einzelnen,
länglichen und mit ihren Längskanten aneinanderstoßenden flachen Körpern 1, deren
Längskanten abgeschrägt sind. Die Sektionen 1 sowie die übrigen Teile der Vakuumhebevorrichtung
bestehen vorteilhaft aus Stahl, zum Rben leichterer Lasten sind jedoch auch andere
Materialien wie z.B. Kunststoff denkbar.
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Die Länge der einzelnen Sektionen 1 beträgt z.B. ca. 40cm, während
ihre Breite ca. 4 cm betragen kann. Die Abschrägung an ihren Längskanten ermöglicht
den Sektionen, sich gegeneinander in eine gewisse Winkelstellung zu bringen, ohne
daß die unteren Kanten ihre anfinanderstoBende Lage verlassen.
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Unter der Gesamtheit der Sektionen 1 her ist eine Dichtungsfolie 3
gezogen, die mit einem umlaufenden Rand (Dichtungslippe) 4 versehen ist, und die
die das Haftvakuum enthaltende Kammer darstellt. Wie in Fig. 1 (linke Seite) sowie
in Fig. 2 dargestellt, läßt die genannte Ausführung der Sektionen 1 und der Dichtungsfolie
3 zu, daß sich der Saugraum an die Oberfläche sowohl von konvex als auch konkav
gewölbten Flächen anlegt. Die Dichtungslippe dichtet dabei die Saugkammer gegen
das Eintreten von Luft ab und beim Anheben der einzelnen Sektionen wird der zu hebende
Körper 2 mit angehoben.
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Die Ubertragung der Hubkraft von einem nicht gezeigten Hubelement,
wie z.B. einen Kran oder einer Laufkatze, erfolgt über einen Vakuwozylinder, in
dem ein Kolben dichtend geführt ist. Beim Hochfahren des Kolbens im Zylinder unter
Last wird ein Vakuum erzeugt, das über eine Leitung in die Vakuumkammer unterhalb
der Dichtungsfolie 3 geleitet wird. Die Hubkraft wird von dem Vakuumzylinder auf
einen mittleren Bügel 7 übertragen, der über Gelenkbolzen 8 die Kraft wiederum auf
zwei Zwisehe-5.bügel 6 überträgt, von denen über weitere Gelenkbolzen 8 die Kraft
auf die Haltebügel 5 übertragen wirkt die ihrerseiJ49
über weitere
Gelenkbolzen 8 die Kraft auf Augen 10 der Sektionen 1 übertragen. In jedem der Bügel
weist mindestens einer der Schenkel ein Langloch auf, in dem der zugehörige Gelenkbolzen
8 rutschen kann. Auf diese Weise wird erreicht, daß jeder der Gelenkbolzen nur Kräfte
senkrecht zu der Richtung des Langloches aufnimmt, da sonst entweder der Gelenkbolzen
in dem Langloch selbst rutschen würde oder aber der Bügel seinerseits verschoben
wurde.
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Auf diese Art und Weise wird gewährleistet, daß auf jede Sektion eine
Hubkraft wirkt, deren Richtung senkrecht auf der Oberfläche des zu hebenden Gegenstandes
steht.
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Die einzelnen Sektionen werden durch die Hubkraft also nicht gegeneinander
gedrängt, sondern ohne eine Querkomponente in Richtung senkrecht zu der Oberfläche
des zu hebenden Gegenstandes und damit in Richtung senkrecht zu der Dichtungsfolie
3, die parallel zu der Oberfläche verläuft, gehoben Auf diese Art und Weise erreicht
man, daß die Dichtungsfolie beim Heben ebenfalls keine Querkomponenten aufweist
und ein Abheben bzw. Verrutschen der Dichtungsfolie an den Dichtungslippen unmöglich
gemacht wird.
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Die Übertragung des Vakuums von dem eigentlichen Vakuumzylinder (nicht
gezeigt) zu der Vakuumkammer erfolgt
durch eine flexible Schlauchleitung,
die bei 11 in einer der Sektionen 1 mündet.
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Als Sektionen 1 dienen vorzugsweise Flacheisen, um die Vorrichtung
selbst aber leichter zu gestalten, ist auch die Verwendung von Hohlkörpern mit Verstärkungsrippen
und dgl. möglich. Die Gelenkbolzen 8 bestehen vorzugsweise ebenfalls aus Stahl,
und die Bügel 5-7 sind aus Flacheisen ausgeschnitten. Zur Minderung von Verschleiß
und Reibung können die Bolzen 8 vorteilhaft mit Kunststoff, z.B. PTFE, beschichtet
sein.
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Ersichtlicherweise löst die erfindungsgemäße Vorrichtung auf einfachste
Art und Weise die Problemstellung, Körper mit gewölbten Flächen sicher und leicht
durch Vakuum zu heben.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet auf einfachste Art, wenn
sie am Hebezeug hängt, weist sie die in Fig. 1 (rechte Seite) gezeigte ebene Stellung
der Vakuumkaimer auf. Wenn sie jetzt auf einen z.B. nach außen gerundeten Körper
aufgesetzt wird, so legen sich die äußeren Sektionen unter Schwerkrafteinfluß auf
die seitlichen Flächen auf, d.h. relativ werden die inneren Sektionen gegenüber
den äußeren Sektionen angehoben. Wenn das Hebezeug jetzt
anzieht,
wird in dem Vakuumzylinder Vakuum erzeugt, dieses wird durch die erwahnte Schlauchleitung
in die Vakuumkammer eingeleitet und beim weiteren Anziehen hebt das unter der Folie
2 aufgebaute Vakuum den zu hebenden Körper mit an. Da die Kräfte des Vakuums jeweils
senkrecht auf den begrenzenden Flächen stehen, wird auch durch das Vakuum selbst
keinerlei Tangentialkraft auf die Sektionen 1 ausgeübt, die allein ein Abheben der
einzelnen Sektionen bewirken könnten. Ersichtlicherweise ist durch die Kraftrichtung,
die jeweils senkrecht auf der Oberfläche des zu hebenden Körpers steht, und die
der Kraftrichtung entspricht, die durch die Bügel auf die jeweiligen Sektionen ausgeübt
wird, ein Verkanten der Sektionen nicht möglich.
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Patentansprüche :