KR20020042832A - 진공흡착기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기체가 통하지 않는 접촉면(14)에 대한 영구 흡착을 위해 진공실(5)과 밸브(9)를 구비한 진공흡착기(1)에 관한 것이다. 이 진공흡착기는 착탈 가능하게 연결되는 피스톤 흡입파이프(13)에 의해 고정된다. 진공흡착기에는 홀딩을 위한 용기(2)가 제공될 수 있다.

Description

진공흡착기{Low-pressure holding device}

흡입컵 체결기와 같은 진공흡착기는 공지되어 있다. 종래의 흡입컵 체결기들은 흡입컵을 구비하고 있으며, 이 흡입컵은 탄성 플라스틱재로 구성되어 흡입콘과 매끄러운 기체 불투과성 접촉면(욕조 타일 등) 사이의 기밀을 보장해야만 한다. 판형 흡입면을 접촉면에 대고 눌러 흡입실에서 공기를 배출시키고 탄성재의 복원력으로 진공을 만들면 흡입실의 흡착작용에 필요한 진공이 생긴다. 필요하다면, 흡착작용에 표면접착력을 추가할 수도 있다.

또, 시일을 개봉하여 흡입실내의 진공을 대기압과 같도록 상승시켜 접촉면에서 흡입컵 체결구를 쉽게 제거할 수 있도록 하는 것도 알려져 있다. 이 목적으로, 미국특허 5,511,752는 흡입컵을 분리 가능하게 장착하고, 컵을 밀거나 상승시켜 흡입실을 열고 주변 공기를 배출하거나 들여보내는 것이 제안되어 있다. 흡입 작용에 필요한 진공이 제거되면 흡입컵을 분리할 수 있다.

미국특허 5,553,837에는, 진공펌프를 연결하여 진공을 이용해 베어링면에 공작물을 단단히 고정하거나 압력을 정상으로 돌려 공작물을 분리하도록 베어링면에대한 기밀 밀봉 시일과 진공실을 갖는 공작물용 진공흡착기가 공개되어 있다.

독일특허 40 13 747이나 WO97/11282에는, 흡입컵에 단단히 연결된 수동펌프를 이용해 흡입컵의 흡입기능을 생성하고 압력이 상실되면 흡입기능을 재생성하는 방법에 대해 공개되어 있다.

이상의 경우들은, 특별히 거친 표면에는 영구적으로 흡착할 수 없거나, 저렴한 가격으로 용이하게 제조할 수 없는 복잡한 구조로 되어 있다.

본 발명은 기체가 통과하지 못하는 접촉면에 대한 영구 흡착을 위해 밸브와 진공실을 갖는 진공흡착기에 관한 것이다.

도 1은 진공흡착기의 평면도;

도 2, 3은 각각 진공흡착기의 측면도와 저면도;

도 4는 도 1의 진공흡착기의 A-A선 단면도;

도 5는 진공흡착기에 설치되는 피스톤 흡입파이프의 단면도;

본 발명의 목적은, 종래 기술의 이와 같은 단점들을 극복하고, 거의 영구적인 흡착이나 체결을 보장하면서도 표면을 손상시키지 않고 쉽게 제거될 수 있음은 물론, 아주 매끄러운 표면에만 비영구적으로 흡착되는 종래 흡입컵의 단점을 극복하는데 있다.

이 목적은 본 발명에 따라 아래의 구성요소를 갖는 진공흡착기(1)에 의해 달성된다.

- 접촉면(14)쪽으로 개방된 진공실(5),

- 접촉면(14)에 대해 외부로부터 진공실을 기밀 밀봉하는 시일(15);

- 진공실로부터 외부 환경(7)까지의 연결부 끝에 있는 개구부;

- 진공실(5)과 외부환경(7) 사이에서 연결부를 기밀 밀폐하고 개방하는 밸브(9); 및

- 외부를 향한 개구부와 진공 형성장치(13) 사이에 착탈 가능한 기밀 결합을 생성하는 수단;

바람직한 실시예들은 다른 청구항에 제시된 것과 같다.

진공흡착기는 ABS와 같은 내충격 플라스틱으로 만들어지는 것이 바람직하고, 또 접촉면에 대해 라운드되거나 타원형으로 설계되는 것이 좋다.

진공실과 외부 환경 사이의 연결부는, 상단부에 형성된 외부를 향한 개구부가 원추형, 구형 또는 반구형의 밸브를 지지하는 베어링면을 갖는 원추형 요홈을 갖는 돔 형태로 구성되는 것이 바람직하다.

밸브 역시 확실한 안착을 보장하기 위해 베어링면에 대응하는 원추형, 구형 또는 반구형으로 구성된다. 밸브의 경사면은 진공실을 향한다. 밸브는 흡입/밀봉 밸브 기능을 한다. 밸브는, 미리 인장될 필요가 있을 경우, 밸브의 일부분일 수 있는 탄성띠나 로드나 스프링 등의 탄성수단을 이용해 베어링면에 안착되는 것이 바람직하다.

아래를 향해 구형, 반구형 또는 원추형으로 초기에 경사지고 그 밑으로는 띠나 로드 형태로 연장되는 구성으로 된 밸브와 같은 탄성수단의 단부를 정지시키는 형태로 돔을 구성하는 것이 바람직하다. 띠나 로드의 단부는 하나나 여러개, 바람직하게는 두개의 이격된 핀이나 쐐기들로 구성될 수 있는 지지부이다.

밸브는 베어링면과의 접촉부에서 탄성 고무재로 구성되므로, 손가락으로 눌러서 생길 수 있는 압력 등에 의해 상부의 구형, 반구형 또는 원추형 부분이 변형될 수 있다.

접촉면에 대해 외부로부터 진공실을 기밀 밀봉하는 시일은 탄성재로 된 평탄 시일이 바람직하고, 필요하다면 한쪽면이나 양쪽면에 보충 리브가 달려 있다. 탄성재는 접촉면에 대해 적절한 경도와 탄성을 갖는 것이 바람직하다.

진공생성장치로는 흡입경로의 시작점과 끝이 개방된 수동식 피스톤 흡입파이프가 바람직하다. 피스톤 흡입파이프는 빌트인 인장 유지장치를 구비한 피스톤로드와, 고무 등의 탄성재로 구성되고 밀봉 립을 이용해 흡입파이프에 대해 밀봉되는 흡입피스톤을 구비한다. 피스톤 흡입파이프를 수직으로 사용하기 위해, 흡입파이프의 하부 개구부를 착탈식 연결부에 소정 각도로 연결할 수 있다. 필요하다면, 피스톤 흡입파이프의 하부 개구부 중앙에 돔과 같은 밸브 유지장치를 형성할 수 있는데, 이 돔으로 인해 밸브는 피스톤 흡입파이프의 흡입작용에 의해 수납면에서 상승되는 것이 방지된다. 진공생성장치와 진공흡착기를 두개의 부분으로 구성한다.

바람직한 실시예에 따르면, 접촉면에 진공흡착기를 놓고, 하부 개구부에 시일이 구비된 피스톤 흡입파이프를 소정의 압력으로 결합면에 위치시킨다. 흡입파이프에서 피스톤로드를 후퇴시키면, 밸브가 약간 상승하여 진공실로부터 공기가 빠져나간다. 상부가 개방된 흡입파이프 자체에 의해 형성된 상부 개구부를 흡입피스톤이 통과하자마자, 원추형이나 구형 밸브가 사전응력에 의해 베어링면에 압착되고 압력차가 생성되어 진공실을 외부압력에 대해 기밀 밀봉한다. 상부 개구부를 지나면, 대량의 주변공기가 단번에 흡입파이프로 들어가기 때문에, 진공흡착기의 밸브는 급격한 압력변화에 의해 가능한한 빨리 닫힌다. 피스톤 흡입파이프의 조작은 흡입파이프에서 피스톤로드가 빠져나갈 때 생기는 "뽕" 소리로 감시할 수 있다.

밸브를 열면 베어링면에서 진공흡착기를 쉽게 제거할 수 있다. 손가락으로 밸브를 옆으로 밀거나 누르면 밸브가 개방되어 외부환경에 연결되므로 대기압과 진공실 사이의 압력이 동일해진다.

세라믹, 도자기, 플라스틱 코팅 목재, 유리, 금속면 등 공기가 통하지 않는 모든 재료에 진공흡착기를 적용할 수 있다. 특히, 흡착면을 손상시키는 구멍이나 나사공이나 못구멍 등이 없는 거친 구조에도 영구 흡착이 필요하다. 본 발명에 따른 진공흡착기라면, 가역흡착과 원할한 흡착이 가능하다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 흡착면 반대쪽의 상부에, 물체를 수용하기 위한 장비나 홀더들을 수용할 수 있는 용기로 구성된 장치를 구비한다. 이 수납장치는 광범위한 시스템 액세서리를 수용하도록 구성될 수 있다.

수납장치는 제비꼬리 형태로 설계되는 것이 바람직하고, 제비꼬리의 좁은 부분을 누르면 연결된다.

상부는 또한 나사, 구멍 또는 기타 나사체결구 등을 형성하여 나사로 체결할 수 있도록 구성될 수 있다. 나사체결부는 후크를 수용하는데 이용될 수 있다.

본 발명에 따른 실시예에서, 돔을 통해 흡착면에 나사를 박아 일점 체결구로서 진공흡착기를 사용할 수도 있다. 진공흡착기의 비틀림은 평탄 시일에 의해 방지될 수 있다. 진공흡착기를 흡착면에 회전하지 않도록 단단히 고정한다.

진공흡착기는 주택, 이동식주택, 항해용 보트, 모터 요트, 고품질 판벽, 매끈한 구조물, 약국, 극장, 특히 나사나 접착제를 사용할 수 없는 부분에 사용할 수 있다.

이하, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명의 목적에 대해 자세히 설명하면 다음과 같다.

진공흡착기(1)의 상부에는 장비홀더용 제비꼬리형 홀더용기(2)가 있다. 제비꼬리형 홀더용기(2)의 윗쪽을 향한 짧은 변(3)을 장비홀더에 대고 누르고, 홀더용기의 긴 변(4)을 밑으로 누르면 장비홀더가 단단히 고정된다. 진공흡착기(1)는 둥글게 구성되어 있고, 진공실(5)의 외벽은 평판 형태로 아래로 뻗어 있다. 진공실(5)과 외부환경(7)을 연결하도록 중앙에 돔(6)이 있다. 이 돔(6)은 아랫쪽으로는 원통형이고 윗쪽으로는 반구형 개구가 형성되어 있으며, 이 개구는 구형 밸브(9)용 베어링면(8)을 형성한다. 이 베어링면에는 구형밸브의 대응 표면에 대해 기밀을 형성하는 원형 홈(10)이 있다. 원형 표면(12)은 접촉면(14)에 평행하고, 필요하다면, 돔의 상부 및/또는 측방 외측 상연부(11)가 흡입파이프(13)와 착탈 결합하면서 밀봉면을 형성한다.

진공실(5)은 평판 형태로 접촉면(14)을 향해 아래로 뻗는다. 접촉면에 대한 진공실의 기밀 밀폐는, 진공실의 모서리(17)에서 수납면(16)에 원형으로 삽입되는 평탄 시일(16)에 의해 이루어진다. 필요하다면, 이 평탄 시일의 양측면에 링형 홈(18)을 형성할 수도 있다.

돔(6)은 베어링면 위에 이르기까지 파이프 형태로 하향 안내되도록 구성되어 있다. 이렇게 될 경우, 진공을 형성하는 동안 접촉면이 위쪽으로 지나치게 부풀지 않고 돔의 하단부(19)에 의해 유지된다는 장점이 있다. 돔의 하단부(19)에는 진공 형성중에 접촉면이 위로 부풀어도 진공실을 충분히 감압할 수 있도록 하는 슬릿(20)을 예방책으로 마련한다. 돔의 내부에는 돌기(21)가 있고, 돌기(21)는 핀형이나 쐐기형 지지부(23)와 탄성 연장부(22)를 갖는 구형 밸브를 지지부(23) 상연부의 탄성응력으로 베어링면(8)에 고정하도록 구성되어 있다.

돔의 상부/측방 외측 상연부(11)와 그 밑에 있는 원형 표면(12)은 접촉면(14)과 평행하게 배향되어, 피스톤 흡입파이프(13)와 착탈식으로 기밀 결합하도록 밀봉면을 형성한다. 진공을 생성하는 흡입파이프는 흡입경로 양단부가 개방되어 있는 피스톤 흡입파이프로 구성되어 있다. 흡입파이프의 하부 개구부(24)는 원형 고무 형태의 시일(25)로 밀폐된다. 흡입파이프의 상단부에도 개구부(26)가 형성된다. 피스톤 흡입파이프는 또한 밀봉 립(29)에 의해 흡입파이프에 대해 밀봉되는 고무와 같은 탄성재로 된 흡입피스톤(28)과, 빌트인 인장흡입기능을 갖는 피스톤로드(27)를 구비한다.

돔의 상연부는 캡(30)으로 밀폐될 수 있는데, 이 캡은 캡 자체나 표면(12)에 있는 구멍(31)에 스크루드라이버를 삽입하는 등에 의해 제거될 수 있다. 캡은 또한 내측면을 통해 돔의 베어링면(8)에 탄성밸브를 압입하여 밀봉을 더 강화하는 효과를 발휘할 수 있다.

Claims (11)

1. 접촉면 방향으로 개방되어 있는 진공실;

   접촉면에 대해 외부로부터 진공실을 기밀 밀봉하는 시일;

   진공실로부터 외부 환경까지의 연결부 끝에 있는 개구부;

   진공실과 외부환경 사이에서 연결부를 기밀 밀폐하고 개방하는 밸브; 및

   외부를 향한 개구부와 진공 형성장치 사이에 착탈 가능한 기밀 결합을 생성하는 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공흡착기.
2. 제1항에 있어서, 상기 밸브가 원추형, 구형 또는 반구형으로 구성되는 것을 특징으로 하는 진공흡착기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 진공실과 외부환경 사이의 상기 연결부가 상기 밸브를 수용하는 원추형, 구형 또는 반구형 베어링면을 구비한 것을 특징으로 하는 진공흡착기.
4. 전항들중의 어느 한 항에 있어서, 상기 베어링면과 접촉되는 부분에서 상기 밸브가 탄성고무재로 구성되는 것을 특징으로 하는 진공흡착기.
5. 전항들중의 어느 한 항에 있어서, 상향 개구부로부터 착탈식 기밀 결합을 생성하는 상기 수단의 일부분이 피스톤 흡입파이프에 진공을 생성하기 위한 표면 및/또는 장치인 것을 특징으로 하는 진공흡착기.
6. 전항들중의 어느 한 항에 있어서, 상기 착탈식 기밀 결합이 상기 표면과 진공흡착기 연결부 사이의 고무 시일에 의해 형성되어 진공을 생성하는 것을 특징으로 하는 진공흡착기.
7. 전항들중의 어느 한 항에 있어서, 진공을 생성하도록 진공흡착기를 부착하기 위한 상기 표면이 진공흡착기의 접촉면에 평행한 것을 특징으로 하는 진공흡착기.
8. 전항들중의 어느 한 항에 있어서, 장비 홀더용 홀딩용기를 구비한 것을 특징으로 하는 진공흡착기.
9. 전항들중의 어느 한 항에 따른 진공흡착기를 접촉면에 고정하는 방법에 있어서:

   진공흡착기를 접촉면에 정위치시키는 단계;

   진공흡착기의 외부를 향한 개구부와 진공생성장치 사이에 착탈식 기밀결합을 생성하는 단계;

   진공실에 진공을 생성하는 단계; 및

   상기 진공생성장치를 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 진공생성장치가 피스톤 흡입경로의 양단부가 개방된 피스톤 흡입파이프인 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제1항 내지 제8항에 따라 진공생성장치를 갖는 진공흡착기에 있어서:

    상기 진공생성장치는 흡입경로의 양단부가 개방된 수동식 피스톤 흡입파이프이고, 이 피스톤 흡입파이프와 진공흡착기가 두 부분으로 구성되며 분리되거나 정위치에 의해 기밀 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 진공흡착기.