DE2357206B2 - Vacuum-hubgeraet mit einstellbarer haftschale - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Vacuum-Hubgerät, vorzugsweise zum Heben von Gegenständen mit gekrümmter Oberfiäche, mit wenigstens einer auf die Oberfläche des Gegenstandes zu legenden Haftschale, die in der aufgelegten Lage fixierbar ist, wobei wenigstens in einem Teil der Haftschale ein Vacuum erzeugbar ist und wobei die Haftschale wenigstens eine Vacuum-Kammer umfaßt, deren Oberseite in untereinander luftdicht verbundene Segmente aufgeteilt ist, die untereinander begrenzt bewegbar sind.

Es ist bereits eine Vorrichtung zum Heben von Körpern mit gekrümmter Oberfläche bekannt (DT-OS 22 07 384), bei der eine Saugschale auf die Oberfläche des zu hebenden Körpers aufgelegt wird, die Saugschale sich unter Schwerkrafteinfluß krümmt und an die Körperoberfläche anlegt, so daß alle Segmente der Haftschale gleichmäßig auf der gekrümmten Oberfläche aufliegen. In dieser Lage werden die Segmente der Haftschale fixiert, anschließend wird zwischen Saugschale und Fläche ein Vacuum erzeugt, so daß die Haftschale durch den äußeren Luftdruck auf die Fläche aufgedrückt wird und der zu hebende Körper angehoben werden kann.

Bei dem bekannten Vacuum-Hubgerät wurde als Nachteil empfunden, daß es nicht automatisch gesteuert werden konnte, sondern von Hand jeweils fixiert werden mußte. Sollte von einem Rohrkrümmungshalbmesser zu einem anderen übergegangen werden, so mußten jeweils die Haftsegmente untereinander gelöst werden, das Gerät an einen bestimmten Rohrdurchmesser angepaßt und anschließend die Segmente wieder fixiert werden.

Der Erfindung liegn daher die Aufgabe zugrunde, das bekannte Vacuum-Hubgerät einmal für den automatisch steuerbaren Einsatz auszurüsten und zum anderen das Anpassen an eine bestimmte Rohrkrümmung zu automatisieren, so daß die Handbetätigung des Feststellmechanismus überflüssig wird.

Diese Aufgabe wird durch ein Vacuum-Gerät der erwähnten Art gelöst, bei dem die Segmente in einer bestimmten, der Krümmung des zu hebenden Gegenstandes entsprechenden Anordnung durch eine beim Anheben und Aufsetzen des Hubgerätes selbsttätig wirkende Vorrichtung fixierbar sind.

Es wird eine Ausführungsform vorgeschlagen, bei der die Segmente aus starren Rippen gebildet sind, die über an ihren freiliegenden Oberseiten befestigte Laschen und Hebel untereinander derartig verbunden sind, daC eine veränderbar gekrümmte Anordnung der Segmente herstellbar ist. Mit Hilfe der Hebel und Laschen, die ir besonders vorteilhafter Weise in einer Zwangsbewe gung mit einer feststellbaren Schiebestange verbunder sind, ist es möglich, die Anordnung der Segmente leich und automatisch zu fixieren und zu lösen.

Dabei wird zwischen der Saugschale und einem ar der Saugschale beweglich angebrachten Zugelement eir Kniehebel angebracht, der einen federbelasteten Bolzer beaufschlagt, der bei angezogenem Zugelement di(

Hebel und Laschen festhält, indem er sie zusammendrückt.

Die Vorrichtung eignet sich insbesondere zum Einbau in automatisierte Hebezeuge, da an die Haftschale nicht mehr herangetreten werden braucht, sondern diese sich bei jedem Ansetzen auf die Oberfläche einer Last selbsttätig verformt.

Ein Austuhrungsbeispiel des Vacuum-Hubgerätes gemäß der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. ■

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein Vacuum-Hubgerät in Gesamtansicht mit drei Haftschalen.

Fig. 2 eine Haftschale in perspektivischer Darstellung,

F i g. 3 einen Schnitt gemäß 3 ... 3 in F i g. 2.

F i g. 4 einen Schnitt gemäß 4 ... 4 in F 1 g. 2.

In Fig. 1 ist in Seitenansicht ein Vacuum-Hubgerät 1 zu erkennen, das aus einer Traverse 2 und drei daran aufgehängten Haftschalen 5 gebildet wird. An der Traverse sind weiterhin zwei Zentriereinrichtungen 6 angebracht, die zum Ausrichten des Vacuum-Hubgerätes in bezug auf die Zylinderachse des gekrümmten Körpers dienen.

In der vorliegenden Ausführungsform besteht die Traverse 2 aus zwei Armen 7 und 8. die an einer starken Öse 9 zusammenlaufen. Das Innere eines jeden Armes der Traverse ist als ein Vacuum-Behälter 8' ausgebildet. Die Vacuum-Behälter sind parallel geschaltet und über Leitungen mit den Saugschalen verbunden. Das Vacuum in den Behältern 8' wird durch eine elektrisch oder dieselmoiorisch angetriebene Pumpe 10 erzeugt bzw. aufrechterhalten. Weiterhin ist in der Traverse ein Drucküberwachungsgerät 11 zu erkennen, das für den Benutzer den Druckzustand erkennen läßt.

Die Einzelheiten der Haftschalen 5 sind insbesondere aus der Fig. 2 zu erkennen. Die Vacuum-Kammer 14 der Saugschale 5 besteht aus einem umlaufenden Gummidichtungsring 15. der flexibel ist und sich der Oberfläche eines gekrümmten Körpers angleichen kann. Die Fläche zwischen den Rändern der Gummidichtung ist durch parallellaufende flache Segmente 16 überbrückt, die nus starren Rippen 17 bestehen, die in eine durchgehende Dichtungsplatte 18 eingebettet sind, die \on dem Gummidichtungsring 15 eingerahmt sind. Der Aufbau der Vacuum-Kammer ist im Schnitt (F i g. 4) deutlich zu erkennen.

Die Haftschale 5 wird über eine Aufhängung über zwei starke Bolzen 19 mit der Traverse 2 in an sich bekannter Weise verbunden. Die folgende Beschrei- so bung bezieht sich auf den Teil der F i g. 2, der für den Betrachter vor der Schnittebene 3 . .3 liegt. Die gleiche Anordnung wiederholt sich symmetrisch auf der anderen Seite der Schnittebene. Die Bolzen 19 sind mit einer Platte 20 verschraubt, an deren Unterseite ein Gleitelement 21 senkrecht nach unten abstehend angebracht ist. In dem plattenförmigen Gleitelement 21 ist eine Bohrung 22 vorgesehen, in der eine Achse 23 eingepaßt ist. Zwischen zwei Schaltkästen 25 liegen parallel zu den Segmenten 16 zwei senkrechte Wände 27. die zwischen sich einen Zwischenraum aufspannen. In der Mitte der beiden senkrechten Wände 27 sind einander gegenüberliegende Langlöcher 24 ausgefrast. in denen sich die Gleitelcmente 21 über die Achse 23 abstützen. Jeweils an der Außenseite einer Wand 27 ist eine Auflageplatte 28 angebracht, auf die sich eine Druckfeder 29 aufstützt, die um einen Bolzen 30 mit kanne 31 trewunden ist. der wiederum fest mit der Platte 20 verbunden ist. Die Feder 29 drückt die Kappe 31 und damit die Platte 20 mit den beiden Gleiteiementen 21 und der Achse 23 nach unten.

Von dem zu einer Seite der Wände 27 befindlichen Gleitelement 21 zum jeweilig gegenüberliegenden Element reicht die Achse 23. Sie wird umfaßt von dem gabelförmigen Ende 33 eines Kniehebels 34. Ein kurzer Arm 35 des Kniehebels endet bei einem Drehpunki 36. Das freie Ende des kurzen Armes 35 ist mit einem Bolzen 37 verbunden, der durch den Schaltkasten 25 hindurchreicht und in den Seitenwänden 39 und 40 des Kastens 25 gelagert ist. An den Innenseiten der Wände 39, 40 sind Bremsscheiben 41, 42 den Bolzen 37 umschließend angebracht. An seinem Ende ist der Bolzen mit Muttern 44 gesichert.

Die in F" i g. 3 in Einzelheiten dargestellte Kniehebelmechanik funktioniert wie folgt: Wird bei belasteter Saugschale 5 an der Plane 20 eine Kraft aufgebracht, so wird die Achse 23 im Langloch 24 gegen die Kraft der Feder 29 nach oben bewegt. Damit w ird das lange \ ide des Kniehebels 34 nach oben gedruckt und zieht dabei den Bolzen 37 nach innen, wobei iiber das lose hegende Schiebeelement 45 und die Bremsscheiben 41, 42 eine Haltekraft auf eine im Kasten 25 befindliehe Schiebestange 46 ausgeübt wird. Diese Schiebestange wird dabei fixiert und hält damit gleichzeitig die in einer gekrümmten Anordnung befindlichen Segmente 16 der Druckkammer der Haftschale in einer bestimmten Stellung, die weiter unten beschrieben werden wird. Laut die Kraft an der Platte 20 nach, so druckt die Keder 29 die Platte und damit das lange Kniehebelende nach unten. Damit wird der Bolzen ausgeruckt und gibt die Schiebestange 46 frei, so daß die Anordnung der Segmente w leder locker liegt.

Die in dem Schaltkasten 25 befindliche Anordnung aus Hebeln und Laschen ist aus der F 1 g. 4 zu erkennen. Die F i g. 4 ist eine Seitenansicht auf die Hebelanordnung, wobei die Segmente 16 in Hohe der Rückseite der Platte 39 geschnitten sind. Aus F i g. 4 ist zu erkennen, daß die Oberseite der Vacuum-Kammer aus insgesamt acht Segmenten besteht, von denen je vier zu beiden Seiten der Symmetrieebene liegen (strichpunktiert). Genau in der Mitte ist die Schiebestange 46 angebracht, die mit einem Langloch 47 versehen ist. dessen Längsseiten als Führungsflächen entlang den Bolzen 37 und 48 gleiten und im Endpunkt gegen den Anschlagbolzen 48 anschlagen, wenn die Oberseite der Saugkammet waagerecht liegt. Die Schiebestange 46 besitzt etwa in ihrer Mitte zwei Gabelführungen 49. die jeweils einen Zapfen 50 bzw. 51 umgreifen. Jeder Zapfen ist mit einer Doppellasche 52 verbunden, deren eines Ende drehbar mit einem langen Hebel 53 und deren anderes Ende drehbar mit der freien Oberseite der inneren Rippe 17' verbunden ist. Der lange Hebel 53 wiederum ist in seiner Mitte an einem Drehpunkt 53' aufgehängt, der fest mit den beiden Seiten 39 und 40 des Schaltkastens 25 verbunden ist. Das nach außen zeigende Ende des Hebels 53 ist drehbar mit dem Ende einer weiteren Doppellasche 54 verbunden, deren anderes Ende mit der außenliegenden Rippe 17" verbunden ist. Die Lasche 54 besitzt in ihrer Mute einen Drehzapfen 55. in den das am Ende liegende Langloch eines weiteren Hebels 56 eingreift. Der Hebel 56 ist in seiner Mitte drehbar an einem fest mit den Seitenwänden 39 und 40 verbundenen Drehpunkt 57 aufgehängt. Sein nach innen zeigendes Ende ist über eine Lasche 58 mit der nitten-innenliegenden Rippe 17" verbunden. Am Drehpunkt 57 ist neben dem Hebel 56 endseitig noch

cine kurze Lasche 59 drehbar befestigt, deren anderes linde mit der Rippe 17'" verbunden ist. Diese Anordnung wiederholt sich spiegelbildlich auf der anderen Seite der Symmetrieebene. Es läßt sich also zusammenfassen:

a) Die außen- und innenliegenden Rippen sind jeweils mit den Enden des mittig aufgehängten Drchhebcls 53 über hängende Laschen 52 bzw. 54 verbunden.

b) die Lasche 52 ist über einen Zapfen 50 mit der feststellbaren Schiebestange 46 verbunden,

c) die äußere Lasche 54 ist über den Zapfen 55 mit einem zweiten, mittig drehbar aufgehängten Drehhebel 56 über ein Langloch verbunden, der an seinem anderen Ende die mitten-innere Rippe 17" tragt.

d) die milten-äulJcrc Rippe 17'" ist mit dem Drehpunkt des zweiten ürehhebels 56 verbunden.

Aus der Beschreibung und aus der Betrachtung der Figur geht hervor, daß dann, wenn die Schiebestange 46 festgelegt ist. auch das ganze zwangsverbundenc System der zwei mal vier Rippen festgelegt ist. Ist die Schiebestange dagegen locker verschiebbar, so liegen allein die Rippen 17'" an ihrem Platz, während die Rippen 17', 17" und 17"" gegenüber dieser Rippe oben und unten verschiebbar sind. Es hat sich gezeigt, daß mit Hilfe dieser Hebclanordnung die Segmente so verschoben werden können, daß die Oberseite der Vacuum-Kammer 14 praktisch an jedem vorkommenden Krümmungsradius von zylinderförmigen Körpern angeglichen werden kann. Wie bereits erläutert, wird mit Hilfe der Kniehebelmechanik und der Druckfeder 29 die Schiebestange 46 jeweils locker gestellt, wenn keine Last an der Haftsehale hängt. Wie aus der Γ ig. 2 ersichtlich ist, sind zwei Schaltkasten 25 vorgesehen. Die Hebelineehanik entspricht in beiden Kästen der der Γ ig. 4.

Die Funktion der Saugschale im wie folgt:
Bei unbelasteter Saugschale ist das Hebeigestänge locker (Bolzen 37 ausgerückt). In diesem Zustand wird

■ο die Saugschale auf den zu hebenden, gekrümmten Körper abgesenkt. Dabei drücken sich die Ränder der Gummidichtung 15 überall auf die Oberfläche des Körpers und bilden eine geschlossene Saugkammer 14. Anschließend wird über einen Stutzen 60, der mit dem Vaeuutnbehälter 8' in Verbindung steht, die Luft abgesaugt und ein Vacuum erzeugt. Der äußere Luftdruck drückt dann die Schale fest auf die Oberfläche, so daß mit dem Anheben begonnen werden kann. Sobald hierbei das Kniehebelende 33 nach oben drückt, wird die Schiebestange 46 festgehalten, wobei das gesamte Hebelsystem innerhalb der Schaltkästen 25 fixiert ist. Wird die Saugschale entlastet, rückt der Bolzen 37 durch die Wirkung der Feder 29 aus. und die Schiebestange 46 wird gelöst. Durch die Schwerkraft der Rippen 17' und 17" und Elastizität der Dichtung 15 und der Platte 18 werden die Segmente wieder in eine waagerechte Stellung gebracht, so daß die Haftschale wieder auf das nächste Objekt abgesenkt werden kann. Dabei kommt es nicht darauf an. ob es eine gekrümmte

jo oder gerade Oberfläche hat.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Vacuum-Hubgerät, vorzugsweise zum Heben von Gegenständen mit gekrümmter Oberfläche, mit wenigstens einer auf die Oberfläche des Gegenstandes zu legenden Haftschale, die in der aufgelegten Lage fixierbar ist, wobei wenigstens in einem Teil der Haftschale ein Vacuum erzeugbar ist und wobei die Haftschale wenigstens eine Vacuum-Kammer umfaßt, deren Oberseite in untereinander luftdicht verbundene Segmente aufgeteilt ist, die untereinander begrenzt bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (16) in einer bestimmten, der Krümmung des zu hebenden !Gegenstandes entsprechenden Anordnung durch •ine beim Anheben und Aufsetzen selbsttätig wirkende Vorrichtung fixierbar sind.

2. Vacuum-Hubgerät nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Haftschale (5) nur eine Kammer (14) umfaßt, deren Oberseite aus mehreren parallelliegenden Segmenten (16) gleicher Länge zusammengesetzt ist, die aus starren Rippen (17) bestehen, die in eine flexible Dichtungsplatte (18) «ingebettet sind.

3. Vacuum-Hubgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (17) über an ihren freiliegenden Oberseiten befestigte Laschen (52, 54, $8, 59) und Hebel (53, 56) untereinander derartig verbunden sind, daß eine veränderbar gekrümmte Anordnung der Rippen herstellbar ist.

4. Vacuum-Hubgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß spiegelsymmetrisch je vier Rippen (17', 17", 17'", 17"") parallel zu einer Symmetrieebene angeordnet sind, die auch die Haftschalen-Aufhängung schneidet.

5. Vacuum-Hubgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vier Rippen einer Seite wie folgt miteinander beweglich verbunden sind:

a) Die außen- und innenliegenden Rippen (17"", 17') sind jeweils mit den Enden eines mittig aufgehängten Drehhebels (53) über hängende Laschen (52 bzw. 54) verbunden;

b) die Lasche (52) an der inneren Rippe (17') ist über einen Zapfen (50) mit einem feststellbaren Element (46) verbunden;

c) die äußere Lasche (54) ist über einen Zapfen (55) mit einem zweiten mittig drehbar aufgehängten Drehhebel (56) über ein Langloch verbunden, der an seinem anderen Ende die mitten-innere Rippe(17") trägt;

d) die mitten-äußere Rippe (17'") ist mit dem Drehpunkt des zweiten Drehhebels (56) verbunden.

6. Vacuum-Hubgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das feststellbare Element (46) als Schiebestange ausgebildet ist und mit Hilfe eines federunterlegten Kopfbolzens (37) fixierbar ist.

7. Vacuum-Hubgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (37)

a) bei Anheben der Haftschale (5) in die Haltestellung und

b) bei Aufsetzen der Haftschale in eine Lockerstellung einrückbar ist.

8. Vacuum-Hubgerät nach Anspruch 7, dadurch ds gekennzeichnet, daß der Bolzen (37) mit Hilfe eines Kniehebels (34) ein- und ausrückbar ist, der mit einem an der Saugschale beweglich angebrachten

Zugelement (19) in Verbindung steht.

9. Vacuum-Hubgerät nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine zwischen Saugschale und Zugelement angebrachte Feder (29), die bei unbelasteter Saugschale den Bolzen (37) in Lockerstellung drückt.