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Die
Erfindung betrifft einen Sauggreifer zur Handhabung von Gegenständen, mit
einem flexiblen Saugnapf, der einen an eine Unterdruckquelle anschließbaren Saugraum
begrenzt und der einen einem Halter zugeordneten rückseitigen
Endabschnitt sowie einen eine Saugöffnung umgrenzenden, unter Veränderung
der Saugnapflänge
im Rahmen einer Hubbewegung relativ zu dem rückseitigen Endabschnitt bewegbaren
vorderen Endabschnitt aufweist, wobei in dem Saugraum im Bereich
der Saugöffnung
ein Abstützelement
für den
zu ergreifenden Gegenstand angeordnet ist.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Abstützelement für einen zur Handhabung von
Gegenständen dienenden
Sauggreifer.
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Ein
aus der
DE 10121344
A1 bekannter Sauggreifer dieser Art enthält einen
faltenbalgartig ausgebildeten Saugnapf, dessen rückseitiger Endabschnitt an
einem Halter fixiert ist, über
den er wunschgemäß bezüglich eines
handzuhabenden Gegenstandes positionierbar ist. Der vordere Endabschnitt
des Saugnapfes umgrenzt eine Saugöffnung, mit der voraus der
Saugnapf an einen durch Unterdruck zu ergreifenden Gegenstand ansetzbar ist.
Die Flexibilität
des Saugnapfes ermöglicht
einen Längenausgleich,
bei dem der vordere Endabschnitt des Saugnapfes eine Hubbewegung
ausführen
kann. Ein im Bereich der Saugöffnung
platziertes Abstützelement
verhindert zu starke Verfor mungen des anzusaugenden Gegenstandes,
was vor allem bei sehr dünnen
und/oder spröden
Gegenständen
von Vorteil ist. Beim Ansaugen eines Gegenstandes schiebt dieser
das federbelastet an dem Halter gelagerte Abstützelement zurück, bis
eine motorisch betätigbare Klemmvorrichtung
den Hub des Abstützelementes begrenzt.
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Der
bekannte Sauggreifer verfügt über einen relativ
komplexen Aufbau und ist daher relativ teuer in der Herstellung.
Zudem ist eine aufwendige Ansteuerung erforderlich, um das Abstützelement
entsprechend der jeweiligen Betriebsphase festzusetzen oder freizugeben.
Nicht zuletzt können
bei der Handhabung sehr empfindlicher Gegenstände Probleme auftreten, die
aus der Notwendigkeit resultieren, dass der Gegenstand die Vorspannung
der das Abstützelement
beaufschlagenden Feder überwinden
muss, was bei zu starker Feder bei spröden Gegenständen unter Umständen sogar
eine Zerstörung derselben
zur Folge haben kann.
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Bei
einem aus der
DE
10 2004 014 635 A1 bekannten Sauggreifer befindet sich
innerhalb des Saugraumes ein fest mit dem rückseitigen Endabschnitt des
Saugnapfes verbundenes Druckkissen zum Abstützen des anzuhebenden Gegenstandes.
Dieses Druckkissen ist nicht für
ein Zurückweichen
ausgelegt, da es den Zweck hat, bewusst eine Durchbiegung des zu
ergreifenden Gegenstandes hervorzurufen, sodass sich dieser problemlos
von einem Gegenstandsstapel abheben lässt. Ein solcher Sauggreifer
eignet sich im Wesentlichen nur zur Handhabung flexibler Gegenstände, die
bei einer Biegebelastung keinen Schaden davontragen.
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Aus
der
DE 38 10 989 A1 ist
ein Sauggreifer mit einem tellerförmigen, flexiblen Saugnapf
bekannt. Maßnahmen
zum Verhin dern des Durchbiegens handzuhabender Gegenstände sind
hier nicht getroffen.
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Schließlich beschreibt
die
DE 20 2006
006 113 U1 eine Faltenbalganordnung, die als Bestandteil
eines federelastischen Saugnapfes verwendbar ist, beispielsweise
bei der Handhabung von Gegenständen
in der Fertigungs- und Montagetechnik. Auch hier sind allerdings
zusätzliche
Abstützmaßnahmen
für die
handzuhabenden Gegenstände
nicht beschrieben.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Sauggreifer zu
schaffen, mit dem sich auch bruch- und/oder verformungsempfindliche
Gegenstände
beschädigungsfrei
handhaben lassen.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist in Verbindung mit den eingangs genannten Merkmalen
vorgesehen, dass das Abstützelement
vom vorderen Endabschnitt des Saugnapfes getragen ist, sodass es dessen
Hubbewegung mitmacht, wobei es eine luftdurchlässige Struktur aufweist.
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Die
Erfindung wird ferner gelöst
durch ein Abstützelement
für einen
zur Handhabung von Gegenständen
dienenden Sauggreifer, das zum Einsetzen in einen flexiblen Saugnapf
ausgebildet ist und sich zur Befestigung an dem bezüglich des
rückseitigen
Endabschnittes des Saugnapfes beweglichen vorderen Endabschnitt
des Saugnapfes eignet, derart, dass es im eingesetzten und befestigten
Zustand die Hubbewegung des vorderen Endabschnittes des Saugnapfes
mitmachen kann.
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Das
Abstützelement
kann somit seine Abstützfunktion
unabhängig
vom Hub des die Saugöffnung
definierenden vorderen Endabschnittes des Saugnapfes in gleichbleibender
Qualität
erfüllen.
Es verhindert von Anfang an ein übermäßiges Durchbiegen auch
sehr dünnwandiger
angesaugter Gegenstände,
wobei die Abstützung
von der jeweils eingenommenen Hubposition des vorderen Endabschnittes
des Saugnapfes unabhängig
ist. Da das Abstützelement
die Bewegung des es haltenden vorderen Endabschnittes des Saugnapfes
mitmacht, ist vom angesaugten Gegenstand zudem keine mit dem Hubweg
zunehmende Gegenkraft zu überwinden, was
für gleichbleibende
Verhältnisse
sorgt. Der Sauggreifer eignet sich somit unter anderem besonders
für die
Handhabung dünner
Folien und Papiere, ebenso für
die Handhabung labiler und spröder, dünnwandiger
Werkstücke,
einschließlich
sogenannter "Flat-Panels", wie sie in der
Fotovoltaik oder in der Bildschirmtechnologie verarbeitet werden.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Um
den Hub des die Saugöffnung
definierenden vorderen Endabschnittes des Saugnapfes zu begrenzen,
ist zweckmäßigerweise
ein bezüglich
des rückseitigen
Endabschnittes des Saugnapfes ortsfester Hubbegrenzungsanschlag
innerhalb des Saugraumes vorhanden, der im Hubweg des Abstützelementes
angeordnet ist und auf den das Abstützelement auflaufen kann.
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Das
Abstützelement
kann rückseitig
einen im Vergleich zum Saugraum einen geringeren Querschnitt aufweisenden
Vorsprung aufweisen, der mit dem Hubbegrenzungsanschlag kooperiert.
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Ist
der Saugnapf rückseitig
an einem Halter befestigt, kann der Halter unmittelbar selbst den
Hubbegrenzungsanschlag bilden.
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Die
Verbindung des Saugraumes mit einer Unterdruckquelle findet zweckmäßigerweise über einen
rückseitig
in den Saugraum einmündenden
Absaugkanal hinweg statt, der den rückseitigen Endabschnitt des
Saugnapfes, insbesondere in einem der Befestigung des Sauggreifers
dienenden Halter, durchsetzt.
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Damit
die Saugwirkung nicht beeinträchtigt wird,
wenn das Abstützelement
an dem rückseitigen Endabschnitt
bzw. an dem Halter anliegt, verfügt
das Abstützelement
axial gegenüberliegend
der Mündung
des Absaugkanals zweckmäßigerweise über eine
Aussparung, die die Luftabsaugung begünstigt.
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Das
Abstützelement
ist zweckmäßigerweise an
der dem Saugraum zugewandten Innenumfangsfläche des Saugnapfes fixiert.
Hierbei stehen mehrere Befestigungsmaßnahmen zur Auswahl. Beispielsweise
ist eine stoffschlüssige
Verbindung denkbar, zum Beispiel durch Verkleben oder Verschweißen von
Abstützelement
und Saugnapf. Das Abstützelement
kann bei der Herstellung des Saugnapfes auch unmittelbar von dem
den Saugnapf definierenden Material umspritzt werden, insbesondere
im Rahmen eines Zwei-Komponenten-Spritzgießverfahrens.
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Besonders
empfehlenswert ist eine formschlüssige
Fixierung des Abstützelementes
im Saugnapf, insbesondere durch eine Rastverbindung. Vor allem in
diesem Zusammenhang erweist sich ein faltenbalgartig strukturierter
Saugnapf als besonders vorteilhaft, weil hier die am Innenumfang
vorhandene Innenfaltung zur Aufnahme des Abstützelementes herangezogen werden
kann. Beispielsweise kann das Abstützelement einfach eingeknöpft werden,
sodass auch im Falle von Verschmutzung oder Beschädigung ein
leichtes Entnehmen möglich
ist.
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Es
ist zweckmäßig, die
Anordnung so zu treffen, dass das montierte Abstützelement in seiner Gesamtheit
im Innern des Saugraumes aufgenommen ist.
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Bevorzugt
beschränken
sich sämtliche
Befestigungsmaßnahmen
für das
Abstützelement
auf das Innere des Saugraumes, sodass es insbesondere nicht erforderlich
ist, das Abstützelement
im Bereich der Saugöffnung
nach außen
um das Ende des Saugnapfes herumgreifen zu lassen. Die Funktion des
Saugnapfes, insbesondere seine Dichtfunktion gegenüber einem
zu ergreifenden Gegenstand, wird somit nicht beeinträchtigt.
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Als
besonders zweckmäßig wird
ein Abstützelement
angesehen, das den kompletten Querschnitt des Saugraumes ausfüllt, wobei
seine luftdurchlässige
Struktur aus der Herstellung aus einem luftdurchlässigen Material
resultiert. Empfehlenswert ist hierbei insbesondere ein fein-poröses Sintermaterial, insbesondere
ein hochmolekulares Polyethylen-Sintermaterial. Denkbar wäre aber
auch eine Herstellung aus einem von Poren durchsetzten Schaumstoffmaterial.
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Alternativ
kann das Abstützelement
auch aus einem kostengünstigen
luftundurchlässigen
Material bestehen, beispielsweise ein starres Kunststoffmaterial,
das zum Erhalt der Luftdurchlässigkeit
von einer Mehrzahl von über
den Querschnitt des Abstützelementes
verteilten Luftdurchtrittskanälen
durchsetzt ist. Die Luftdurchtrittskanäle können hier prinzipiell jede
beliebige Querschnittsform aufweisen, beispielsweise kreisrund oder
auch polygonförmig.
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Einer
optimalen Ansaugwirkung förderlich
ist eine Ausstattung des Saugnapfes mit einer umlaufenden Dichtlippe
an seinem vorderen Endabschnitt. Diese Dichtlippe kann in der Grundstellung,
bei noch nicht angesetztem Gegenstand, über die stirnseitige Abstützfläche des
Abstützelementes
geringfügig
vorstehen. Da das Abstützelement
ein übermäßiges Einsaugen
des angesaugten Gegenstandes ins Innere des Saugraumes verhindert, ändert sich
auch beim Ansaugen eines Gegenstandes die Relativlage zwischen Dichtlippe
und Abstützelement
nur wenig, sodass der Kontakt zwischen Dichtlippe und Gegenstand
eine nur geringe Intensität
aufweist, was dazu beiträgt,
Saugnapfabdrücke
auf dem Gegenstand zu minimieren.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In
dieser zeigen:
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1 eine
bevorzugte erste Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Sauggreifers
im Längsschnitt
in einer Grundstellung bei noch nicht angesaugtem Gegenstand,
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2 den
Sauggreifer aus 1 in einer Arbeitsstellung bei
angesaugtem Gegenstand,
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3 eine
Unteransicht des Sauggreifes aus 1 mit Blickrichtung
gemäß Pfeil
III,
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4 und 5 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
eines Sauggreifers im Längsschnitt,
wiederum zum einen in einer Grundstellung (4) und zum
anderen in einer Arbeitsstellung (5), und
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6 und 7 Unteransichten
zweier weiterer Ausführungsbeispiele
eines Sauggreifers mit Blickrichtung entsprechend Pfeil III aus 1,
wobei unterschiedlich strukturierte Abstützelemente sichtbar sind.
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Der
insgesamt mit Bezugsziffer 1 bezeichnete Sauggreifer verfügt über eine
längliche
Gestalt mit einer Längsachse 2.
Rückseitig
ist er zweckmäßigerweise
mit einem Halter 3 belie biger Art ausgestattet, über den
er an einer nur in 1 und 4 schematisch
angedeuteten Handhabungsvorrichtung 4 festlegbar ist, insbesondere
in lösbarer
Weise. Durch die Handhabungsvorrichtung 4 lässt sich
der Sauggreifer 1 bewegen und positionieren, entsprechend
dem jeweiligen Einsatzzweck. Die Handhabungsvorrichtung 4 ist
insbesondere von maschineller Art und kann einen oder mehrere elektrische
und/oder fluidische Antriebe enthalten.
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Der
Sauggreifer 1 enthält
einen flexiblen Saugnapf 5, der mit seinem rückwärtigen Endabschnitt
an dem Halter 3 befestigt ist. Bevorzugt verfügt der Saugnapf 5 über gummielastische
Eigenschaften, wobei er insbesondere aus einem Elastomermaterial
besteht.
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Der
Halter 3 besteht beispielsweise aus Metall, wobei der Saugnapf 5 bei
seiner Herstellung aus Kunststoffmaterial mit seinem rückseitigen
Endabschnitt 6 durch Spritzgießen an den Halter 3 stoffschlüssig angeformt
worden sein kann.
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Der
Saugnapf 5 ist ein Hohlkörper und erstreckt sich ausgehend
von seinem rückseitigen
Endabschnitt 6 koaxial zu der Längsachse 2 bis hin
zu einer Vorderseite, wo er mit einem vorderen Endabschnitt 7 endet.
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Der
Saugnapf 5 umgrenzt einen Saugraum 8. Dieser ist
an der Vorderseite des Saugnapfes 5 über eine Saugöffnung 12 hinweg
zur Umgebung hin offen.
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Über einen
Absaugkanal 13 lässt
sich der Saugraum 8 bedarfsgemäß an eine nur schematisch angedeutete
Unterdruckquelle U anschließen.
Bei der Unterdruckquelle U handelt es sich beispielsweise um eine
Vakuumpumpe oder um eine nach dem Ejektorprinzip arbeitende Saugdüse. Die
Unterdruckquelle U kann extern oder aber auch an der Handhabungsvorrichtung 4 oder
direkt an dem Sauggreifer 1 angeordnet sein.
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Bei
entsprechender Ansteuerung kann der Saugraum 8 über den
Absaugkanal 13 hinweg auch mit Atmosphärendruck oder einem höheren Überdruck
beaufschlagt werden, wenn ein zuvor erzeugter Unterdruck wieder
abgebaut werden soll.
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Bevorzugt
mündet
der Absaugkanal 13 rückseitig
in den Saugraum 8 ein. Die zugeordnete innere Kanalmündung 14 ist
zweckmäßigerweise
koaxial zu der Längsachse 2 ausgerichtet.
Der Absaugkanal 13 durchsetzt zweckmäßigerweise den Halter 3 und kann
sich in der Handhabungsvorrichtung 4 und/oder in einer
nicht näher
dargestellten Fluidleitung fortsetzen.
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Aufgrund
der Flexibilität
des Saugnapfes 5 ist der vordere Endabschnitt 7 in
der Lage, eine durch einen Doppelpfeil angedeutete lineare Hubbewegung 15 relativ
zu dem rückseitigen
Endabschnitt 6 auszuführen.
Hierbei verändert
sich die Länge
des Saugnapfes 5, was aus einem Vergleich der 1 und 2 sowie
der 4 und 5 unmittelbar ersichtlich ist.
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Solange
der Sauggreifer 1 noch nicht an einen handzuhabenden Gegenstand
angesetzt ist, liegt die aus 1 und 4 ersichtliche
Grundstellung vor. Der Saugnapf 5 nimmt hier seine maximale Länge ein,
die ihm durch seine Struktur und Materialwahl aufgeprägt ist.
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Bevorzugt
ist der Saugnapf 5 faltenbalgartig strukturiert. Seine
Wandung besitzt, im Längsschnitt gesehen,
einen zick-zack-förmigen Verlauf.
Dadurch verfügt
der Saugnapf 5 an der dem Saugraum 8 zugewandten
Innenseite über
eine Innenfaltung 16a mit einer oder mehreren ringförmigen Innenfalten 16 und an
seinem Außenumfang über eine
Außenfaltung 17a mit
einer oder mehreren ringförmigen
Außenfalten 17.
Ist wie bei den Ausführungsbeispielen
eine Mehrzahl von Innenfalten 16 und/oder von Außenfalten 17 vorhanden,
sind diese koaxial aufeinanderfolgend angeordnet.
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Bei
den Ausführungsbeispielen
haben alle Innenfalten 16 und alle Außenfalten 17 des jeweiligen Saugnapfes 5 den
gleichen Durchmesser. Der Saugnapf 5 verfügt somit über eine
zylindrische Grundstruktur. Denkbar wäre es allerdings auch, die
Falten mit sich änderndem
Durchmesser auszubilden, sodass der Saugnapf 5 beispielsweise
eine konische Grundstruktur besitzt.
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Wenn
sich der vordere Endabschnitt 7 an den rückseitigen
Endabschnitt 6 annähert
und sich dadurch die Länge
des Saugnapfes 5 verringert, verringert sich gleichzeitig
die Breite der Innenfalten 16 und der Außenfalten 17,
was anhand der 2 und 5 nachvollziehbar
ist. Die die Falten 16, 17 begrenzenden Wandabschnitte
nähern
sich dabei aneinander an.
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Um
einen handzuhabenden Gegenstand 22 zu ergreifen, wird der
Sauggreifer 1 mit der Saugöffnung 12 voraus an
besagten Gegenstand 22 angesetzt und dann in dem Saugraum 8 ein
Unterdruck erzeugt. Die Ansetzbewegung an den Gegenstand 22 ist
in 1 und 4 durch einen Pfeil bei 23 kenntlich
gemacht.
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Der
Gegenstand 22 ist beliebiger Natur. Beispielhaft ist ein
dünnwandiger
Gegenstand 22 mit flächenhafter
Ausdehnung illustriert, beispielsweise eine Glasscheibe oder eine
Folie. Diese ruht vor dem Kontakt mit dem Sauggreifer 1 auf
einer schematisch abgebildeten Bereitstellungsvorrichtung 24,
beispielsweise eine stillstehende Unterlage oder ein Förderband.
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Im
an den Gegenstand 22 angesetzten Zustand des Sauggreifers 1 ist
die Saugöffnung 12 durch
den Gegenstand 22 verschlossen. Wird jetzt der Saugraum 8 über den
Absaugkanal 13 abgesaugt, bildet sich darin ein Unterdruck
aus, was zur Folge hat, dass der Gegenstand 22 an der Vorderseite
des Saugnapfes 5 anhaftet, wie dies aus 2 und 5 ersichtlich
ist.
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Der
Aufbau des Unterdruckes im Saugraum 8 führt gleichzeitig dazu, dass
sich der Saugnapf 5 axial zusammenzieht. Dies äußert sich
in einer Hubbewegung 15, bei der sich der vordere Endabschnitt 7 des
Saugnapfes 5 an den rückseitigen
Endabschnitt 6 annähert.
Ermöglicht
wird dies durch die Flexibilität
des Saugnapfes 5 in seiner Längsrichtung, die vor allem
gewünscht
ist, um beim Ansetzen des Sauggreifers 1 an einen Gegenstand 22 eine
gewisse Nachgiebigkeit und einen Toleranzausgleich zu ermöglichen.
Der Sauggreifer 1 kann somit sicher an den Gegenstand 22 angesetzt
werden, ohne diesen aufgrund von Überbeanspruchung zu beschädigen oder
gar zu zerstören.
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Durch
den im Saugraum 8 erzeugten Unterdruck neigen vor allem
dünnwandige
Gegenstände 22 dazu,
an der Saugöffnung 12 in
den Saugraum 8 hineingesaugt zu werden. Dies führt zu einer
Biegebeanspruchung, die bei empfindlichen Materialien bleibende
Schäden
oder gar, insbesondere bei spröden
Materialien, eine Zerstörung
hervorrufen kann. Um dieser Problematik entgegenzuwirken, ist der Sauggreifer 1 im
Innern des Saugraumes 8 mit einem im Bereich der Saugöffnung 12 platzierten
Abstützelement 25 ausgestattet.
An diesem kann sich der angesaugte Gegenstand 22 abstützen, sodass
er keine relevante Biegeverformung erfährt.
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Von
Vorteil ist, dass das Abstützelement 25 von
dem bezüglich
des rückseitigen
Endabschnittes 6 in Richtung der Längsachse 2 beweglichen
vorderen Endabschnitt 7 des Saugnapfes 5 getra gen
ist. Zweckmäßigerweise
ist es ausschließlich
an diesem vorderen Endabschnitt 7 angebracht, eine Verbindung
zu dem rückseitigen
Endabschnitt 6 innerhalb des Saugraumes 8 liegt
nicht vor.
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Aus
dieser Art der Anbringung des Abstützelementes 25 ergibt
sich, dass das Abstützelement 25 die
lineare Hubbewegung 15 des vorderen Endabschnittes 7 stets
unmittelbar mitmacht. Es ändert also
seinen Abstand zu dem rückseitigen
Endabschnitt 6 in gleicher Weise wie der vordere Endabschnitt 7.
Gleichzeitig ist das Abstützelement 25 luftdurchlässig strukturiert,
sodass es den Saugraum 8 zur Saugöffnung 12 hin nicht
absperrt, sondern weiterhin den für das Ansaugen erforderlichen
Luftdurchsatz zulässt.
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Aufgrund
der Baueinheit aus vorderem Endabschnitt 7 und Abstützelement 25 finden
zwischen diesen beiden Komponenten keine Relativbewegungen in der
Richtung der Hubbewegung 15 statt. Die Belastung des angesaugten
Gegenstandes 22 ändert
sich daher während
der Hubbewegung 15 nicht. Von Anbeginn an liegt eine ein
Durchbiegen des Gegenstandes 22 verhindernde zumindes im
wesentlichen plane Abstützung
vor, die während
des gesamten Handhabungsvorganges beibehalten wird.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
der 1 bis 3 resultiert die luftdurchlässige Struktur
des Abstützelementes 25 aus
der Herstellung des Abstützelementes 25 aus
einem luftdurchlässigen
Material. Als besonders empfehlenswert hat sich ein hochmolekulares
Polyethylen-Sintermaterial herausgestellt, wie es häufig auch
bei Druckluft-Schalldämpfern
als Schalldämpfmaterial
eingesetzt wird. Anderes Sintermaterial könnte jedoch ebenfalls verwendet
werden, wie sich auch jegliches sonstige fein-poröse Material anbietet,
beispielsweise auch eine ausreichende Festigkeit aufweisendes Schaumstoffmaterial.
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Die
Ausgestaltung aus luftdurchlässigem Material
hat den Vorteil, dass das Abstützelement 25 in
einer Weise ausgebildet werden kann, dass es den kompletten Querschnitt
des Saugraumes 8 quer zu der Längsachse 2 am Ort
der Installation des Abstützelementes 25 ausfüllt und
dadurch eine sehr große Abstützfläche 34 für den Gegenstand 22 aufweist. Dabei
wird durch die Mikroporosität
des Materials auch eine vorteilhafte Filterwirkung erzielt, indem nämlich Verunreinigungen
an einem Eintritt in den Absaugkanal 13 und in die diesem
nachgeordneten fluidtechnischen Komponenten verhindert wird.
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Gleichwohl
sind prinzipiell auch andere Strukturen zur Gewährleistung der Luftdurchlässigkeit
verwendbar. So zeigen beispielsweise die 6 und 7 je
ein Abstützelement
aus einem luftundurchlässigen
Material, wobei die Luftdurchlässigkeit durch
je eine Mehrzahl von Luftdurchtrittskanälen 26 gewährleistet
ist, die das Abstützelement 25 in
axialer Richtung durchsetzen und eine ständige Verbindung zwischen dem
Saugraum 8 und dem dem Abstützelement 25 axial
außen
vorgelagerten Bereich hervorrufen.
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Im
Falle der 6 sind mehrere Luftdurchtrittskanäle 26 kreissektorartig
um ein Abstützzentrum 27 herum
verteilt, wobei sie radial außen
von einem Ringabschnitt 28 umgeben sind, über den
die Befestigung am Saugnapf 5 stattfindet. Das Abstützzentrum 27 ist
mit dem Ringabschnitt 28 durch eine Mehrzahl radialer Haltearme 32 verbunden,
die jeweils als Trennwand zwischen in Umfangsrichtung benachbarten
Luftdurchtrittskanälen 26 fungieren.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
der 7 bestehen die Luftdurchtrittskanäle 26 aus
mehreren bohrungsartigen Kanälen
einer gewünschten
Verteilung.
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Die
Realisierung einer Mehrzahl von Luftdurchtrittskanälen 26 hat
den Vorteil, dass ein hoher Luftdurchsatz mit einer weiterhin großflächigen Abstützwirkung
kombinierbar ist.
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Um
einen raschen Unterdruckaufbau zu gewährleisten, ist es empfehlenswert,
den vorderen Endabschnitt 7 des Saugnapfes 5 als
bezüglich
der Längsachse 2 konzentrische,
umlaufende Dichtlippe 33 auszubilden, die mit dem Gegenstand 22 in
Kontakt treten kann, wenn der Sauggreifer 1 daran angesetzt
wird.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
der 1 bis 3 ist die Dichtlippe 33 so
ausgebildet, dass sie in der Grundstellung des Sauggreifers 1,
im nicht an einen Gegenstand 22 angesetzten Zustand, geringfügig axial über die
vom Saugraum 8 axial wegweisende stirnseitige Abstützfläche 34 des
Abstützelementes 25 vorsteht.
Beim Ansetzen an den Gegenstand 22 wird die Dichtlippe 33 hier
leicht zurückgebogen, bis
sie gemäß 2 etwa
in einer Ebene mit der Abstützfläche 34 zu
liegen kommt, wobei sie gleichzeitig dichtend an dem Gegenstand 22 anliegt.
Dadurch ist der Saugraum 8 zuverlässig zur Umgebung abgedichtet.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
der 4 und 5 verändert die Dichtlippe 33 während des
Betriebes des Sauggreifers 1 ihre Relativposition bezüglich des
Abstützelementes 25 nicht.
Sie schließt im
Wesentlichen plan mit der Abstützfläche 34 des Abstützelementes 25 ab.
Da hier keine Nachgiebigkeit für
die Dichtlippe 33 erforderlich ist, kann der vordere Endabschnitt 7 in
dem das Abstützelement 25 umschließenden Bereich
insbe sondere zylindrisch gestaltet sein. Ist eine Flexibilität in Richtung
der Längsachse 2 gewünscht, bietet
es sich gemäß 1 und 2 an,
die Faltenbalgstruktur mit einem schrägen Wandabschnitt 18 unmittelbar
in die Dichtlippe 33 auslaufen zu lassen.
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Um
trotz hoher Flexibilität übermäßige Hübe des vorderen
Endabschnittes 7 und mithin auch des daran anhaftenden
Gegenstandes 22 zu vermeiden, empfiehlt sich der Einsatz
von Hubbegrenzungsmitteln. Hierbei ist zweckmäßigerweise dem rückseitigen
Endabschnitt 6 des Saugnapfes 5 ein diesbezüglich ortsfester,
innerhalb des Saugraumes 8 im Hubweg des Abstützelementes 25 angeordneter
Hubbegrenzungsanschlag 35 zugeordnet. Auf ihn läuft das die
Hubbewegung 15 mitmachende Abstützelement 25 gemäß 2 und 5 auf.
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Bevorzugt
ist der Hubbegrenzungsanschlag 35 von dem Halter 3 gebildet.
Er könnte
allerdings auch durch den entsprechend gestalteten rückseitigen
Endabschnitt 6 des Saugnapfes 5 realisiert sein. Letzteres
hätte den
Vorteil, dass wegen der Flexibilität und insbesondere der Gummielastizität des Saugnapfes 5 der
Aufprall gedämpft
wird.
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Es
wäre auch
denkbar, einen eigenständigen Hubbegrenzungsanschlag 35 vorzusehen,
der von dem Halter 3 getragen ist, wobei man auch eine
Einstellmöglichkeit
zur Justierung der gewünschten
Hubendlage vorsehen könnte.
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Die
erläuterte
Absaugwirkung sollte auch dann noch gegeben sein, wenn das Abstützelement 25 an
dem Hubbegrenzungsanschlag 35 anliegt. Bevorzugt verfügt daher
das Abstützelement 25 an
seiner dem Saugraum 8 zugewandten Rückseite über eine Aussparung 36,
die der inneren Kanalmündung 14 koaxial
gegenüberliegt,
sodass eine direkte Verbindung zwischen ihr und dem Absaugkanal 13 vorliegt,
wenn die Hubendlage erreicht ist.
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Die
Aussparung 36 ist eine Hohlkammer, beispielsweise sacklockartig
gestaltet, sodass sie die dem Absaugkanal 13 zugewandte
Luftabsaugfläche an
dem Abstützelement 25 wesentlich
vergrößert, verglichen
mit einem Fall, in dem das Abstützelement 25 die
innere Kanalmündung 14 direkt überdeckt.
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Das
Abstützelement 25 umfasst
zweckmäßigerweise
einen scheibenförmigen
Basisabschnitt 37, der den gesamten Querschnitt des Saugraumes 8 überspannen
kann und von dessen Rückseite
ein einen diesbezüglich
geringeren Querschnitt aufweisender Vorsprung 38 axial
wegragt, der den Kontakt zu dem Hubbegrenzungsanschlag 35 herstellt.
Er fungiert quasi als Gegenanschlag. Die Befestigung des Abstützelementes 25 am
Saugnapf 5 erfolgt insbesondere über den Basisabschnitt 37,
wobei sich die gesamten Befestigungsmaßnahmen, unabhängig von
der Gestaltung des Abstützelementes 25,
zweckmäßigerweise
auf die Innenumfangsfläche
des Saugnapfes 5 beschränken.
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Eine
besonders vorteilhafte Befestigungsart ist beim Ausführungsbeispiel
der 1 bis 3 realisiert. Dort ist das Abstützelement 25 lösbar in den
flexiblen Saugnapf 5 eingerastet beziehungsweise eingeknöpft, und
zwar in eine einzige der von Hause aus vorhandenen Innenfalten 16.
Der Basisabschnitt 37 ist am Außenumfang nach radial außen hin sich
verjüngend
ausgebildet und verfügt
daher in diesem Außenbereich über einen
Querschnitt, der etwa demjenigen einer Innenfalte 16 entspricht,
sodass die Faltenstruktur ihre Grundstruktur auch dann beibehält, wenn
das Abstützelement 25 eingesetzt
ist.
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Diese
Art der Befestigung hat den Vorteil, dass am Saugnapf 5 keinerlei
konstruktive Befestigungsmaßnahmen
zu treffen sind. Jeder handelsübliche
Faltenbalg-Saugnapf lässt
sich mit dem Abstützelement 25 problemlos
nachrüsten.
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Abweichend
vom Ausführungsbeispiel
könnte
das Abstützelement 25 auch
so ausgeführt
sein, dass es gleichzeitig in mehreren benachbarten Innenfalten 16 gehalten
wird. Die Verformbarkeit des Saugnapfes 5 wird jedoch am
wenigsten beeinträchtigt,
wenn nur eine Innenfalte 16 zur Fixierung des Abstützelementes 25 genutzt
wird.
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Selbstverständlich könnte man
bei einem anders strukturierten Saugnapf 5 auch spezielle
Rastmittel an der Innenumfangsfläche
vorsehen, um das Abstützelement 25 lösbar zu
verrasten.
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Nicht
dargestellt ist eine Variante, bei der die formschlüssige Fixierung
des Abstützelementes 25 an
der Innenfaltung 16a am Übergangsbereich wenigstens
zweier aufeinanderfolgender Innenfalten 16 stattfindet.
Das Abstützelement 25 enthält dann
eine umlaufende Nut, mit der es reiterartig auf einem ringförmigen Übergangsbereich
sitzt.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
der 4 und 5 liegt zwischen dem Saugnapf 5 und
dem in diesen eingesetzten Abstützelement 25 eine
rein stoffschlüssige
Verbindung vor, beispielsweise eine Klebeverbindung. Der Basisabschnitt 37 besitzt
hier eine kreiszylindrische Außenfläche und
wird von dem hohlzylindrischen vorderen Endabschnitt 7 fest
umschlossen, wobei dazwischen ein Klebstoff appliziert ist. Eine
Schweißverbindung
wäre ebenfalls
denkbar.
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Es
wäre auch
möglich,
das Abstützelement 25 bei
der Spritzgießherstellung
des aus Kunststoffmaterial bestehenden Saugnapfes 5 unmittelbar
mit anzuformen.
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Ungeachtet
der Art der Befestigung des Abstützelementes 25 ist
es vorteilhaft, Saugnapf 5 und Abstützelement 28 in ihrer
Gestaltung so aufeinander abzustimmen, dass das Abstützelement 25 stets
zur Gänze
innerhalb des Saugraumes 8 aufgenommen ist und nicht durch
die Saugöffnung 12 hindurch
axial über
den Saugnapf 5 vorsteht. Die vorhandenen Befestigungsmaßnahmen
beschränken
sich insbesondere auf den Bereich des Innenumfanges des vorderen
Endabschnittes 7 des Saugnapfes 5.