DE2451980B2 - Vakuumgreifer - Google Patents

Description

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Die Erfindung betritt einen Vakuumgreifer mit einem einen Boden mit Rand aufweisenden Hohlraum, m.t einem Dichtungsring, mit einem federbeaufschlagten Stützring und mit einer Anpreßeinrichtung zum Abdichten des Dichtungsringes gegen den Rand.

Vakuumgreifer dieser Art finden im allgemeinen zur Handhabung nichtmagnetischen Materials, wie z. B. von Aluminiumfein- und -grobblechen, Anwendung.

Es ist ein Sauggreifer zum Anheben geformter, v> zerbrechlicher Gegenstände — wie z. B. gefüllter Pralinen der verschiedensten Formen — bekannt (DD-PS 39 463), bei dem ein aus vorzugsweise Gummi ausgebildetes, für Vakuumanschluß eingerichtetes, mundstückartiges Oberteil auf einem greiferartig ausgebildeten, aus dünnem Gummi bestehenden Unterteil haftet und bei dem zwischen dem Oberteil und dem Unterieil ein Hohlraum zur Ausbildung des Vakuums entsteht, wobei die am Gegenstand anliegende Fläche des Unterteils schwächer als die Seitenflächen des Unterteils ausgebildet ist.

Es ist weiter ein Vakuumgreifer bekannt (US-PS 07 869), bei dem ein elastischer Ring an einem unteren Teil eines flexiblen Dichtungsringes anliegt, wenn letzterer beim Anheben einer Last vollkommen plattgedrückt ist. Im unbelasteten Zustand befindet sich der größte Teil des Dichtungsringes des Vakiiumgreifers zwischen dem elastischen Ring und einem Klemmring, der nie eine rückwärtige Stütze bildet. Wie Versuche ergeben haben, tritt bei steigenden Temperaturen ein Schrumpfen des Dichtungsringes auf, wodurch sich die Dichtungseigenschaften verschlechtern.

Bekannt ist ferner ein mechanischer Greifkopf (US-PS 11 01 391) mit einer ringförmigen Vorrichtung zum Zentrieren eines Faßbodens, wobei eine Vielzahl radialer, federbelasteter Stützsegmente vorgesehen ist

Es ist schließlich eine pneumatische Greifvorrichtung bekannt (US-PS 25 78 220), bei der ein flexibler Rahmen ein zentrisches Gewebeteil aufweist, von dem sich eine Anzahl mattenartiger, hohler Elemente radial erstrekken und zwischen sich radial gerichtete Schlitze aufweisen. Die mattennrtigen Elemente sind mit einer verformbaren Dichtung mit flexiblen Dichtungsklappen daran ausgerüstet

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Vakuumgreifer gemäß der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der bei höheren Temperaturen als herkömmliche Vakuumgreifer betriebssicher einsetzbar ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Stützring radial gerichtete Schütze zur Bildung einer Vielzahl radial gerichteter Segmente aufweist die jeweils einzeln durch von den Segmenten unabhängige Federelemente gegen den Dichtungsring außerhalb der Innenkante beaufschlagt werden, wobei die Segmente die von den Federelementen ausgeübte Kraft gleichmäßig auf den Dichtungsring verteilen und biegsam sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Vakuumgreifers ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die radial gerichteten Schlitze des Stützringes schalten in vorteilhafter Weise eine Bewegungsbegrenzung der Segmente untereinander aus und ermöglichen dadurch deren von hohen Temperaturen bewirkte thermische Ausdehnung. Wenn keine Schlitze vorhanden wären, würde der Stützring bei hohen Temperaturen Wellenform annehmen, was eine Wellenbildung des Dichtungsringes und eine Beschleunigung des Verschleißes des letzteren zur Folge h.,tt·\

Der erfindungsgemäße Vakuumgreifer wird nunmehr an Hand der Zeichnungen erläutert. In diesen ist

Fig. 1 eine auseinandergezogene Darstellung eines erfindunggemäßen Vakuumgreifers mit teilweise weggebrochenen Teilen,

F i g. 2 eine Draufsicht des Vakuumgreifers nach F i e. 1 zusammengebaut,

Fig.3 eine Unteransicht des Vakuumgreifer? nach Fig. 1 im zusammengebauten Zustand, wobei ein Teil weggebrochen ist,

F i g. 4 eine aufrißmäßige Ansicht eines Querschnitts entlang der Schnittebene IV-IV in F i g. 2,

F i g. 5 eine Ansicht des Vakuumgreifers nach F i g. 1 wie in Fig.4, wobei gerade ein Aluminiumgrobblech gehoben wird.

Wie aus den Fig. 1 bis 4 und insbesondere aus der auseinandergezogenen Darstellung der F i g. 1 hervorgeht, weist der erfindungsgemäße Vakuumgreifer einen Hohlraum mit einer Pufferplatte 1, einem Boden 2 und einem Rand 3 auf. Durch letzteren laufen Kanäle 4 zwecks Verbindung des Inneren des Hohlraums zur Außenkante des Randes 3 hin. Der Boden 2 ist mit einem ein Gewinde aufweisenden Loch 2' zur Befestigung einer Evakuierungsleitung versehen. Acht Gewindespannbolzen 5a, 5b usw. sind auf der oberen Fläche des Bodens 2 aufgeschweißt. In gleicher Weise ist auf der oberen Fläche des Bodens 2 eine Hebeöse 6 aufgeschweißt.

Oberhalb der Pufferplatte t ist ein Dichtungsring 7, darüber ein Stützring 8 und darüber ist schließlich eine Anpreßeinrichtung in Form einer Ringplatte 9 angeordnet

Während die Verwendung eines flachen Dichtungsringes 7 vorteilhaft ist, findet vorzugsweise ein Stützring 8 mit einer kegelsiumpfförmigen Oberfläche Anwendung, wobei der Scheitelpunkt oberhalb des Stützringes 8 in F i g. 1 'iegt, wie durch die Schnittlinie der vorragenden Oberflächenelemente dargestellt wird. Der Stützring 8 ist in radialer Richtung von seiner Außenkante zur durchgehenden Innenkante unter Bildung radial gerichteter Segmente 11a, 11ό usw. geschlitzt Die Innenenden der Schlitze münden in Spannungsreduzierende Löcher 12a, 12b usw.

Die Anpreßeinrichtung 9 ist mit Bohrungen 10a, lOb usw. entsprechend der Zahl der Spannbolzen versehen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die ringförmige Anpreßeinrichtung 9 aus einer oberen und unteren Ringplatte 9a bzw. 96 zusammengesetzt, wobei die obere und die untere Ringplatte an der Steüe 13 zusammengeschweißt sind.

Die Anpreßeinrichtung 9 bildet den Unterbau für eine Baueinheit des Vakuumgreifers. Ein erster Teil dieser Baueinheit steht mit Löchern 14a, 146, 14c, 14c/usw. in Verbindung, von denen das dargestellte Ausführungsbeispiel 32 aufweist, obgleich wegen des weggebrochenen Teils der Anpreßeinrichtung 9 nur dreißig und ein halbes gezeigt sind. Jedem Loch in der Baueinheit sind ein Niet und ein Zusatzelement zugeordnet, wobei w zwecks Vermeidung von Wiederholungen nur der dem Loch 14a zugeordnete Niet ISa dargestellt ist Als Niet 15a kann ein herkömmlicher Rundkopfstahlniet Anwendung Finden. Die den anderen Löchern zugeordneten Nieten und Zusatzelemente sind identisch zu den dem Loch 14a zugeordneten Elementen ausgebildet. Um den Niet 15a in der Anpreßeinrichtung 9 einzubauen, läßt man ein schraubenförmiges Federelement 16a auf dem Schaft 17a des Niets 15a gleiten, bis es gegen eine Schulter 18.: des Kopfes 19a zum Anliegen kommt. Befindet sich das Federelement 16a in Stellung, so wird das Ende 20a des Schaftes 17a in das Loch 14a von der Unterseite 21 der Anpreßeinrichtung 9 eingesetzt. Wenn ein diametral angeordnetes Loch 22a über der Anpreßeinrichtung 9 in Stellung kommt, wird ein Widerlager 23a in dies Loch fc.ngesetzt, um ein Herausfallen des Niets 15a aus dem Loch 14a zu verhindern.

Weiterhin bilden auch C-förmige Unterlegscheiben 25a einen Teil der auf der Anpreßeinrichtung 9 basierenden Baueinheit, indem sie an der Anpreßeinrichtung i;nter Verwendung von ein Gewinde aufw/j'-senden Löchern 24a, 24Λ, 24c usw. — acht sind es beim dargestellten Ausführungsbeispiel — befestigt werden. Die Montage einer C-förmigen Unterlegscheibe erfolgt mittels einer Ansatzschraube 26a. Das untere Ende 27a der Ansatzschraube weist ein Gewinde zum Einpassen in das Gewinde des Loches 24a auf. Der Ansatz 28a besitzt einen größeren Durchmesser als das Loch 24a, jedoch einen geringeren Durchmesser als ein Loch 29a w> in der C-förmigen Unterlegscheibe 25a, und er ist von größerer Länge als die Dicke der C-förmigen Unterlegscheibe 25a. Wenn folglich die Ansät/schraube 2Ga in das Loch 29a in der C-förmigen Unterlegscheibe 25a eingesetzt und in das Loch 24a nach unten '·■"> geschraubt worden ist, kommt der Ansatz 28.? auf der oberen Fläche der Ringf !-atte 9b zum Anliegen, wonach die Ansatzschraube fest angezogen ist und nicht mehr gedreht werden kann. Die C-förmige Unterlegscheibe 25a kann sich nun um den Ansatz 28a als Achse drehen,

In F i g. 1 ist auch eine Bundmutter 30a gezeigt, die auf den Spannbolzen 5a aufgeschraubt worden ist, wie unten im Zusammenhang mit dem Zusammenbau der Pufferplatte 1, des Dichtungsringes 7, des Stützringes 8 und der Anpreßeinrichtung 9 im erfindungsgemäßen Vakuumgreifer erläutert wird. Der Außendurchmesser der Bundmutter ist kleiner als der Innendurchmesser der Bohrung 10a, 106 usw.

Der Zusammenbau der verschiedenen Teile des dargestellten Vakuumgreifers wird nun unter Bezugnahme auf die F i g. 1 bis 5 beschrieben. Die Becherform der Pufferplatte 1 bestimmt die Bezugsrichtungen zum Einordnen der Teile in die Baueinheit Die Richtung vom Rand des Hohlraumes zum Boden 2 ist durch einen Pfeil A und die entgegengesetzte Richtung vom Boden 2 zum Rand 3 des Hohlraumes durch einen Pfeil B gekennzeichnet

Zuerst wird die Pufferplatte 1 cv;.< ein Auflager 31 gelegt, wobei der Rand 3 des Hohlraumes zu unterst und der Boden 2 zu oberst zu liegen kommen, wie aus F i g. 4 hervorgeht Hierdurch wird dem ringförmigen Zusammenbau 32 aus Dichtungsring 7 und Stützring 8 ermöglicht, frei von der Pufferplatte herabzuhängen, wenn sie sich auf der Pufferplatte in Stellung befinden.

Liegt die Pufferplatte 1 auf dem Auflager 31 auf, wird der Dichtungsring 7 auf die konische obere Fläche 33 des Randes 3 hinabgelassen. Der Stützring 8 wird wiedemm deckungsgleich auf den Dichtungsring 7 zur Vervollständigung des Ringaufbaus 32 hinabgelassen. Der Dichtungsring 7 liegt an der Fläche 33 des Randes 3 an der Innenkante des Ringaufbaus 32 an, und zwar fortlaufend, um eine hermetische Abdichtung zu ermöglichen. Der Dichtungsring 7 liegt auf der Seite des Ringaufbaus, die in Richtung B weist, während der Stützring 8 auf der Seite des Ringaufbaus liegt, die in Richtung A weist.

Die Anpreßeinrichtung 9, auf der bereits die C-förmigen Unterlegscheiben mittels der Ansatzschrauber befestigt sind sowie die Niete und die Federelemente bereits mittels Widerlager in Stellung gehalter, sind, wird dann als nächstes derart ausglicht st, daß ihre Bohrungen 10 usw. sich in axialer Ausrichtung mit den Spannboizen befinden, worauf sie über die Schalter 34 abwärtsbewegt wird, bis ihre konische Oberfläche 35 zur Anlage am Stützring 8 auf der Seite des Ringaufbaus 32, die in Richtung des Pfeiles Λ weist, sowie an der Innenkante des Ringaufbaus 32 kommt. Vor dem Abwärtsbewegen der Anpreßeinrichtung 9 wird die Stellung des Stützeinges 8 durch Drehung um seine Achse derart eingestellt, daß die Nieten 15a, \5b usw. jeweils auf der Mitte der radial gerichteten Segmente lia, Wb usw. beim Herabsenken der Anpreßeinrichtung 9 zum Anliegen kommen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann diese Einstellung gleichzeitig mit dem Abwärtsbewegen des Stützringes 8 in seine Stellung auf den Dichtungsring 7 durch Ausrichten der Mittelpunkte eines jeden Segmentes zu dem jeweiligen Spannbolzen ausgeführt werden.

Die Nieten 15a, \5b usw. zusammen mit den Federelementen 16a, 166usw., mit den Spannbolzen 5a, den C-förmigen Unterlegscheiben 25a, den Ansatzschrauben 26a und mit den Bundschrauben wirken als eine FedereinriijhtUiig zut. Vorspannen der radialgerichteten Segmente in Richtung des Pfeiles B. Ist jedes Segment des .Stützringes 8 durch einen federbelasteten Niet abgestützt, so wird der Dichtungsring 7 beim

Herabsenken des Vakuumgreifers auf die Oberfläche eines aufzuhebenden Gegenstandes beaufschlagt und eine Auslenkung und Rückstellung der Kombination Dichtungs- und Stützring wird möglich gemacht. Neben der Erzielung einer gleichmäßigen Belastung des Dichtungsringes infolge der Vielzahl der Nieten bewirken die Segmente eine gleichmäßige Verteilung der von den einzelnen Federelementen ausgeübten, im wesentlichen punktförmigen Kräften auf den Dichtungsring.

Nachdem die AnpreBeinrichtung 9 nach unten über die Schulter 34 herabgesenkt worden ist, können die C-förmigen Unterlegscheiben 25a, 25b usw. gegen die Spannbolzen 5a, 5b usw. geschwenkt werden, bis letztere an der Basis V-förmiger Nuten 36a, 36£> usw. angeordnet sind. Die Bundmuttern 30a, 30/) usw. werden dann auf Spannbolzen 5a, 56 usw. aufgeschraubt und fest angezogen. Die Anpreßeinrichtung 9 wirkt zusammen mit Ae*r inrfXatttanAan !?*Π5"Η2Γ:ί£ «!SS StiHZf!Π"£5 S ΓΤϊϊί den Spannbolzen, den Ansatzschrauben, den C-förmigen Unterlegscheiben und den Bundschrauben als Einrichtung zum Halten der Innenkante des Dichtungsringes 7 gegen den Rand 3. Bei fest angezogenen Bundmuttern wird durch den Dichtungsring 7 auf der Fläche 33 eine fortlaufende hermetische Dichtung gebildet.

Ein derart zusammengebauter Vakuumgreifer kann zum Anheben eines Gegenstandes bei erhöhter Temperatur, z. B eines Aluminiumbleches 37, wie es in F i g. 5 dargestellt ist. verwendet werden.

Es ist einsichtig, daß ein späteres Auseinanderbauen und abermaliges Zusammenbauen ohne ein vollständiges Abschrauben der Bundmuttern von den Spannbolzen erfolgen kann. Vielmehr brauchen die Bundmuttern nur so weit zurückgeschraubt zu werden, um ein Lockern der C-förmigen Unterlegscheiben zwecks Ermöglichung ihrer Drehung um die Ansatzschrauben zu gewährleisten. Wenn eine in bezug auf die Bundmuttern berührungsfreie Schwenkung der C-förmigen Unterlegscheiben möglich ist, kann die Anpreß- einrichtimg 9 nach oben aus der Baueinheit herausgehoben werden, da der Durchmesser der Bundmuttern geringer als der der Bohrungen 10a, lOftusw. ist.

Wie insbesondere aus F i g. 5 hervorgeht, muß zur Durchführung eines Anhebens der Vakuumgreifer 38 mittels einer Kette 39 und eines Gabelkopfes 40 auf ein Aluminiumgrobblech 37, das angehoben werden soll, herabgesenkt werden. Das Blech weist eine leichte Wölbung auf, z. B. eine Wölbung mit einem Durchmesser von 17,5 m. Das Eigengewicht des Vakuumgreifers bringt den Dichtungsring 7 bei ausreichender statischer Kraft mit dem Blech 37 in Berührung, so daß der Hohlraum über eine Leitung 41, die in dem Loch 2' verläuft, evakuiert werden kann, um eine sichere Befestigung des Vakuumgreifers an dem Blech zu gewährleisten. Beim Evakuieren wird der Ringaufbau 32 aus Dichtungsring 7 und Stützring 8 nach oben in Richtung des Pfeiles A von dem Rand 3 zum Boden 2 hin

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entsprechend nach oben bewegt, so daß die Widerlager 23a, 23b usw. oberhalb einer konischen Fläche 42 zu liegen kommen.

Die radialgerichteten Schlitze des Stützringes 8 schalten eine Bewegungsbegrenzung der Segmente 11a.

2ί 11/jusw. untereinander aus und ermöglichen somit ihre von hohen Temperaturen im Blech 37 bewirkte thermische Ausdehnung. Falls keine Schlitze vorhanden wären, Vürde der Stützring 8 bei hoher Temperatur Wellenform annehmen, was eine Wellenbildung des

i" Dichtungsringes 7 und eine Beschleunigung des Verschleißes des letzteren zur Folse hätte.

Um einen alten Dichtungsring durch einen neuen ersetzen zu können, ist ein Entfernen der Kette 39 und der Leitung 41 nicht notwendig. Vielmehr wird die

π Anpreßeinrichtung 9 durch Lösen der Bundmuttern entriegelt und der neue Dichtungsring wird einfach in Richtung des Pfeiles A aufgezogen, und zwar unterhalb von der Pufferplatte 1, über den Rand 3 in die Stellung auf die Oberfläche 33.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 Patentansprüche;

1. Vakuumgreifer mit einem einen Boden mit Rand aufweisenden Hohlraum, mit einem Dichtungsring, mit einem federbeaufschlagten Stützring s und mit einer Anpreßeinrichtung zum Abdichten des Dichtungsringes gegen den Rand, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (8) radial gerichtete Schlitze zur Bildung einer Vielzahl radial gerichteter Segmente (lla) aufweist, die jeweils ι ο einzeln durch von den Segmenten (Ha) unabhängige Federelemente (16a) gegen den Dichtungsring (7) außerhalb der Innenkante beaufschlagt werden, wobei die Segmente (Ua)die von den Federelementen (16a,) ausgeübte Kraft gleichmäßig auf den is Dichtungsring (7) verteilen und biegsam sind.

2. Vakuumgreifer nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß dar Stützring (8) mit seiner ununterbrochenen Innenkante gegen die Innenkante des Dichtungsringes (7) durch die Anpreßeinrichtung (9) festgehalten ist

3. Vakuumgreifer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (16ajan einer Ringplatte (9a;der Anpreßeinrichtung (9) befestigt sind.

4. Vakuumgreifer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feüerelemente (16a; für jedes der Segmente (Ua) ein Niet (15a; aufweisen, dessen Schaft (17a; gleitbar in jeweils einem Loch (14) in der Ringplatte (9a; geführt ist, wobei das jo Schaftende (20a; aus dem Loch (14) hervorragt, daß ein Widerlager (23a; am Schaftende (20a; des Nietes (15a; vorgesehen ist und d^.3 die Federelemente (16a; eine Schraubenfeder aufweisen, die koaxial zum Schaft (17a; angeordnet k und den Kopf des Nietes (15a;gegen die zugeordneten Segmente (1 la; beaufschlagt.