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Title:
VACUUM MOUNTING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1997/044592
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a vacuum mounting device (1) with a suction chamber (13) open on a lateral face for exerting suction on a surface (5), where the suction chamber (13) can be evacuated via an opening (14), and with a seal arrangement surrounding the suction chamber (13), which, when under vacuum, seals the space between the suction chamber (13) and the surface (5). The suction chamber (13) is embodied in a top (10), the side of which faces the vacuum chamber (13) is detachably afixed to a mounting plate (2) of the mounting device (1). The size of the area to be put under suction determines the the size of the top chosen with the corresponding suction area. A defective top can quickly be replaced by a new top. A top with gasket material or a sealing structure matching the surface structure of the surface to be placed under vacuum can be selected and easily placed on the mounting plate (2).

Inventors:
KLEIN WILHELM (DE)
Application Number:
PCT/DE1997/000904
Publication Date:
November 27, 1997
Filing Date:
May 03, 1997
Export Citation:
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Assignee:
WILHELM KLEIN GMBH (DE)
KLEIN WILHELM (DE)
International Classes:
F16B47/00; (IPC1-7): F16B47/00; B25B11/00; B66C1/02
Foreign References:
GB815752A1959-07-01
DE4109351A11992-09-24
DE3724659A11989-02-02
DE4125889C11992-10-01
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Claims:
PatentanSprüche
1. VakuumHaltevorrichtung (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. VakuumHaltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Aufsatz (10) als biegbare Platte (11) ausgebildet ist.
3. VakuumHaltevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß die der Halteplatte (2) zugewandte Seite des Aufsatzes (10) mit einer Pufferschicht ausge¬ bildet ist.
4. VakuumHaltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufsatz (10) auf die Halteplatte (2) aufklebbar ist.
5. VakuumHaltevorrichtung 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. VakuumHaltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufsatz (10) einen die Ansaugkammer (13) umgebenden Dichtungsrand¬ streifen (12) aus gummielastischem und/oder platischem Material aufweist.
7. VakuumHaltevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Dichtungsrandstreifen (17) aus plasti¬ schem Material den gummielastischen Dichtungsrandstrei¬ fen (12) umgibt.
8. VakuumHaltevorrichtung 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. VakuumHaltevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Reibungsprofil durch Noppen oder par¬ allel verlaufende Rippen (21) gebildet ist.
10. VakuumHaltevorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibungsprofil als Einsatz (20) , der in die Ansaugkammer (13) einsetzbar ist, ausgebildet ist.
11. VakuumHaltevorrichtung mit mehreren Ansaugkammern (13a, 13b, 13c) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
12. VakuumHaltevorrichtung nach Anspruch 11, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß jede Ansaugkammer (13a, 13b, 13c) über eine eigene Vakuumquelle evakuierbar ist.
Description:
Vakuum-Haltevorrichtung

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 iεt beispielsweise durch die DE 41 25 889 Cl 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. Da¬ durch kann die Ansaugkammer z.B. in einem Aufsatz gebildet sein, dessen der Ansaugkammer gegenüberliegende Seite mit einer Klebeschicht versehen ist, über die der Aufsatz an ei¬ ner Halteplatte der Haltevorrichtung lösbar befestigt ist, und kann der angeklebte Aufsatz von der Halteplatte von Hand mehrfach abgezogen und wieder auf die Halteplatte aufgeklebt werden. An die vorzugsweise ebene Halteplatte können so Auf¬ sätze mit beliebigen Querschnitten bzw. Ansaugflächen ange¬ bracht werden, die bevorzugt kleiner oder gleich dem Quer¬ schnitt der Halteplatte sind.

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 angeorde- 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 Fign. 3 und 4 zeigen verschiedene Ausführungsformen der Unterseite des Aufsatzes 10. In Fig. 3 iεt entsprechend den Fign. 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 Fign. 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- lässsige 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.