DE102023113276A1

DE102023113276A1 - Teleskopierbare Vakuum-Hebevorrichtung

Info

Publication number: DE102023113276A1
Application number: DE102023113276.8A
Authority: DE
Inventors: Herbert Timmer
Original assignee: Timmer GmbH
Current assignee: Timmer GmbH
Priority date: 2023-05-22
Filing date: 2023-05-22
Publication date: 2024-11-28
Also published as: EP4467505A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vakuum-Hebevorrichtung (10), umfassend einen evakuierbaren Saugschlauch (12), ein mit dem Saugschlauch (12) wirkverbundenes Hebeelement (16), welches mit einem zu bewegenden Lastelement mit Hilfe eines im Saugschlauch (12) anliegenden Innendrucks verbindbar ist, und eine Bedieneinrichtung (14) zur Steuerung des Innendrucks im Saugschlauch (12).
Erfindungsgemäß ist der Saugschlauch (12) teleskopierbar ausgebildet, und weist zumindest einen äußeren Schlauchabschnitt (18) und einen in den äußeren Schlauchabschnitt (18) einfahrbaren oder ausfahrbaren inneren Schlauchabschnitt (20) auf.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vakuum-Hebevorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige Vakuum-Hebevorrichtungen sind bekannt. Sie ermöglichen Lastelemente, wie beispielsweise Sackware, Kartonage, Kisten, Platten, Möbel und vieles mehr, effizient und ohne großen Kraftaufwand ergonomisch zu heben und zu bewegen. Die Vakuum-Hebevorrichtung umfasst einen evakuierbaren Saugschlauch, eine Bedieneinrichtung mit einem Ventil zur Steuerung des Vakuums im Saugschlauch sowie ein mit dem Saugschlauch wirkverbundenes Hebeelement. Dieses Hebeelement legt sich mit Hilfe des im Saugschlauch anliegenden Unterdrucks abdichtend an die zu hebenden Lastelemente an und baut auf der gesamten Fläche des Hebeelementes ein Vakuum auf. Eine weitere Komponente der Vakuum-Hebeeinrichtung ist die Vakuumpumpe, welche zur Herbeiführung des Unterdrucks im Saugschlauch ausgebildet und mit dem Saugschlauch durchströmbar verbunden ist.
Aus der Druckschrift EP 1 747 164 B1 ist eine Vakuum-Hebevorrichtung für einen Einsatz in Bereichen mit einer geringen Raumhöhe bekannt, welche einen einzigen Hebeschlauch aufweist. Der Hebeschlauch wird über eine Rolle aus einer vertikalen Richtung in eine horizontale Richtung umgelenkt, um eine kurze Länge des Hebeschlauches in vertikaler Richtung zu erzielen. Die Rolle ist an einem aufwändigen Gestänge angeordnet.
Problematisch ist, dass der Hebeschlauch aufgrund seiner Umlenkung stark beansprucht wird, wodurch seine Standzeit gegenüber einem Hebeschlauch ohne Umlenkung stark reduziert ist. Des Weiteren nachteilig ist, dass der Hebeschlauch im Gestänge geführt wird, und somit Reibungsverluste und zusätzlicher Verschleiß entstehen.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, die beschriebenen Nachteile zu beseitigen und eine verbesserte Vakuum-Hebevorrichtung bereitzustellen, welche sich durch eine einfache Bedienbarkeit und eine variable effektiver Länge ihres Saugschlauches auszeichnet.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine teleskopierbare Vakuum-Hebevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Eine erfindungsgemäße teleskopierbare Vakuum-Hebevorrichtung umfasst einen evakuierbaren Saugschlauch, ein mit dem Saugschlauch wirkverbundenes Hebeelement, welches mit einem zu bewegenden Lastelement mit Hilfe eines im Saugschlauch anliegenden Innendrucks verbindbar ist, und eine Bedieneinrichtung zur Steuerung des Innendrucks im Saugschlauch. Erfindungsgemäß ist der Saugschlauch teleskopierbar ausgebildet und weist zumindest einen äußeren Schlauchabschnitt und einen in den äußeren Schlauchabschnitt einfahrbaren oder ausfahrbaren inneren Schlauchabschnitt auf.
Die Länge des Saugschlauches der Vakuum-Hebevorrichtung richtet sich üblicherweise nach einer minimalen und einer maximalen Hubhöhe des zu bewegenden Lastelementes. Je größer die Hubhöhe ist, desto länger muss zwangsweise der Saugschlauch ausgeführt sein. Mit zunehmender Länge des Saugschlauches steigt jedoch auch die Länge, die der Saugschlauch in seinem maximal komprimierten Zustand aufweist. Ist der Saugschlauch beispielsweise ziehharmonikaartig aufgebaut, kontaktieren im maximal eingefahrenen Zustand alle Faltungen einander und bilden einen zusammengeschobenen Block mit einer minimalen Schlauchlänge aus. Dahingegen weist ein in vollständig gestrecktem Zustand befindlicher Saugschlauch eine maximale Schlauchlänge auf. Zwischen der minimalen und der maximalen Schlaulänge ist die Länge des Schlauches vorzugsweise zu jeder beliebigen Schlauchläge einstellbar.
Die in einer Zwischenposition realisierte Schlauchlänge stellt eine effektive Schlauchlänge in einer bestimmten Ausfahrposition einer teilweise teleskopierten Vakuum-Hebevorrichtung dar. Die in einer bestimmten Ausfahrposition realisierte effektive Länge des Saugschlauches setzt sich somit zusammen aus der Blocklänge im maximal zusammengeschobenen Zustand plus der Länge des zur Realisierung der genannten Ausfahrposition erforderlichen Ausfahr-Weges.
Vorzugsweise beträgt die Länge des Saugschlauches im maximal eingefahrenen Zustand weniger als 40%, höchst vorzugsweise weniger als 30% der Länge im maximal ausgefahrenen Zustand.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen teleskopierbaren Vakuum-Hebevorrichtung, welche einen äußeren Schlauchabschnitt und einen in den äußeren Schlauchabschnitt einfahrbaren oder ausfahrbaren inneren Schlauchabschnitt aufweist, ist, dass eine große Arbeitslänge bei kleiner Bauweise der Hebevorrichtung insgesamt realisierbar ist. Somit ist eine Vakuum-Hebevorrichtung realisiert, welche insbesondere für einen Einsatz zur Handhabung von Gegenständen in industrieller Produktion und Logistik geeignet ist, bei denen geringe Raumhöhen einen Einsatz von Vakuum-Hebevorrichtungen aufgrund ihrer vorhandenen effektiven Längen begrenzen. Ebenso geeignet ist die erfindungsgemäße Vakuum-Hebevorrichtung zur Realisierung langer Hubwege bei geringen effektiven Längen des Saugschlauches.
Eine einfache und betriebssichere teleskopierbare Vakuum-Hebevorrichtung lässt sich realisieren, indem ein Wert eines Innendurchmessers des äußeren Schlauchabschnittes größer ist als ein Wert eines Außendurchmessers des inneren Schlauchabschnittes. Somit kann auf einfache Weise der innere Schlauchabschnitt möglichst reibungsfrei und sicher in den äußeren Schlauchabschnitt eingefahren oder ausgefahren werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist im äußeren Schlauchabschnitt ein Einsatzteil angeordnet, in welches der innere Schlauchabschnitt einfahrbar ist. Das bedeutet, dass der innere Schlauchabschnitt gesichert reibungsfrei und vorzugsweise ohne Kontakt zum äußeren Schlauchabschnitt in diesen einfahrbar ist.
Bei dem Einsatzteil kann es sich beispielsweise um eine Art Hülse handeln, die zur Aufnahme des inneren Schlauchabschnittes vorgesehen ist. Der innere Schlauchabschnitt kann als Block in den äußeren Schlauchabschnitt eintauchen. Alternativ dazu käme auch in Betracht, dass das Einsatzteil durch zwei Stäbe gebildet wird, die an ihrem unteren Ende durch einen unteren Kragen und an ihrem oberen Ende durch einen oberen Kragen miteinander verbunden sind. In diesem Fall wäre der innere Schlauchabschnitt zwischen den beiden Stäben zusammenschiebbar während der äußere Schlauchabschnitt die beiden Stäbe umgreifen würde und außerhalb der Stäbe zusammenschiebar wäre.
Vorzugsweise ist der äußere Schlauchabschnitt an seinem dem Bedienelement zugewandten Ende außerhalb des Einsatzteils an einen unteren Boden gekoppelt, der sowohl mit dem Ende des äußeren Schlauchabschnittes als auch mit einem Ende des Einsatzteils verbunden ist. Der äußere Schlauchabschnitt ist also nicht mit seiner inneren Mantelfläche auf die äußere Mantelfläche des Einsatzteils beispielsweise aufgeklebt, sondern vielmehr auf dem Einsatzteil beweglich und zusammenschiebbar. Hierdurch ergibt sich im Bereich des Einsatzteils eine sichere und reibungsarme Führung für den äußeren Schlauchabschnitt. Da der äußere Schlauchabschnitt an der Bodenplatte des Einsatzteils und nicht am Einsatzteil insgesamt fixiert ist, kann er auch im Bereich des Einsatzteils seine Länge variieren. Entspricht die Blocklänge des äußeren Schlauches im eingefahrenen Zustand mindestens der Länge der Einsatzteils, so schränkt das Einsatzteil den Arbeitsbereich des äußeren Schlauchabschnitte nicht ein.
An der Verbindungstelle von unterem Boden und äußerem Schlauchabschnitt kann der Schlauch zudem nicht auf Knickung beansprucht werden, da das innerhalb des Schlauchabschnittes angeordnete Einsatzteil den Schlauchabschnitt in diesem Bereich sicher abstützt.
Zudem kann der innere Schlauchabschnitt an seinem dem Bedienelement abgewandten Ende innerhalb des Einsatzteils an einen oberen Boden gekoppelt sein, der sowohl mit dem Ende des inneren Schlauchabschnitts als auch mit einem oberen Ende des Einsatzteils verbunden ist. Der innere Schlauchabschnitt ist somit innerhalb des Einsatzteils zusammenschiebbar. Dadurch, dass der innere Schlauchabschnitt lediglich an den oberen Boden des Einsatzteils gekoppelt ist und nicht an die innere Mantelfläche des Einsatzteils, ist der Schlauchabschnitt einerseits innerhalb der Einsatzteils zusammenschiebbar und andererseits aus dem Einsatzteil auf eine Maximallänge herausziehbar. Das Einsatzteil bietet damit eine Führung für den inneren aus dem Einsatzteil herausziehbaren Schlauchabschnitt. So werden insbesondere dort, wo der innere Schlauchabschnitt an den Boden des Einsatzteils gekoppelt ist Querkräfte vermieden und der innere Schlauchabschnitt sicher gehalten.
Sowohl der obere Boden als auch der untere Boden weisen wenigstens einen Durchbruch oder eine Öffnung auf, um den Luftdurchtritt und damit die Herstellung des am Hebeelement zum Anheben einer Last erforderlichen Unterdruck zu ermöglichen.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Einsatzteil eine Länge auf, die nahezu einem Wert einer ersten Länge des äußeren Schlauchabschnittes im eingefahrenen Zustand entspricht. Die Länge des äußeren Schlauchabschnittes im eingefahrenen Zustand kann auch als Blocklänge dieses Schlauchabschnittes bezeichnet werden. Entspricht die Blocklänge der Einsatzteil-Länge, so ist das Einsatzteil vollständig in den äußeren Schlauchabschnitt einschiebbar. Hieraus resultiert eine sehr kompakte Bauweise.
Alternativ oder vorzugsweise ergänzend kann vorgesehen sein, dass der innere Schlauchabschnitt vollständig oder nahezu vollständig in das Einsatzteil aufnehmbar ausgebildet ist. Analog zum äußeren Schlauchabschnitt, der so dimensioniert ist, dass seine Länge im zusammengeschobenen Zustand an die Länge des Einsatzteils angepasst ist, ist somit vorzugsweise auch die Länge des inneren Schlauchabschnittes so dimensioniert, dass der auf ein Minimalmaß zusammengeschobene innere Schlauchabschnitt vollständig - oder nahezu vollständig - in den Innenraum des Einsatzteils aufnehmbar ist.
Vereinfacht gesagt sind die Längen von Einsatzteil, innerem Schlauchabschnitt und äußerem Schlauchabschnitt so aufeinander abgestimmt, dass eine möglichst große Gesamt-Schlauchlänge im ausgefahrenen Zustand bei einer möglichst kleinen Bauhöhe der Gesamtvorrichtung bei auf Blockläge zusammengeschobenem Saugschlauch realisiert ist.
Eine weiter betriebssichere teleskopierbare Vakuum-Hebevorrichtung ist realisiert durch Ausbildung einer Führungseinrichtung zur Führung des inneren Schlauchabschnittes im äußeren Schlauchabschnitt. Das heißt mit anderen Worten, dass die Führungseinrichtung eine radiale Führung und/oder eine axiale Führung des inneren Schlauchabschnittes im äußeren Schlauchabschnitt herbeiführt, damit der innere Schlauchabschnitt bei seiner Bewegung betriebssicher im äußeren Schlauchabschnitt bewegt werden kann.
Die Führungseinrichtung weist vorzugweise ein Mittel zur Führung des inneren Schlauchabschnittes am äußeren Schlauchabschnitt auf. Dieses Mittel sorgt dafür, dass sich, insbesondere beim Ein- und Ausfahren, der innere Schlauchabschnitt am äußeren Schlauchabschnitt beziehungsweise auch umgekehrt: der äußere Schlauchabschnitt am inneren Schlauchabschnitt abstützt und betriebssicher geführt wird.
Vorzugsweise ist als Abstützmittel eine Rollenlagerung mit Rollen oder eine Gleitlagerung vorgesehen. Eine Rolllagerung ist in der Regel sehr widerstandsarm, dafür konstruktiv etwas aufwendig. Bei einer Gleitlagerung ist es genau umgekehrt: Eine Gleitlagerung ist sehr kostengünstig, bedingt beim Ein- und Ausfahren des Saugschlauches in der Regel jedoch einen etwas höheren Widerstand. In Abhängigkeit vom Einsatzzweck ist somit das jeweils geeignetere Führungselemente vorzusehen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der teleskopierbaren Vakuum-Hebevorrichtung ist der Innendruck in jedem Schlauchabschnitt separat einstellbar. So können vielfach unterschiedliche, notwendige Saugkräfte auf das Lastelement realisiert werden und das Ein- und Ausfahren der Schläuche unabhängig voneinander gesteuert werden.
Um den Variationsbereich zwischen der kleinsten möglichen Länge (Blocklänge) und der maximal gestreckten Länge weiter zu erhöhen, kann vorgesehen sein, dass die teleskopierbare Hebevorrichtung nicht nur einfach, sondern mehrfach teleskopierbar ist. In diesem Fall sind dann nicht nur ein äußerer und ein innerer Schlauchabschnitt vorgesehen, sondern, analog zu den Teleskopierstufen, zusätzlich ein dritter und ggf. ein vierter etc. Schlauchabschnitt, wobei ausgehend vom äußersten Schlauchabschnitt die jeweils nächstliegenden Schlauchabschnitte in den vorherigen Schlauchabschnitt einfahr- und ausfahrbar ausgebildet sind.
In einer weiteren Ausführungsform kann die teleskopierbare Vakuum-Hebevorrichtung wenigstens einen Schlauchabschnitt umfassen, der aus einem elastisch dehnbaren Material ausgebildet ist. Ein solcher Schlauch lässt sich beim Ausfahren der telekopierbaren Vakuum-Hebevorrichtung von einer Minimallänge auf eine Maximallänge reversibel strecken und zieht sich beim Einfahren auf Grund seiner Elastizität automatisch wieder auf die Ursprungslänge zusammen.
Vorzugsweise können ein, mehrere oder alle Schlauchabschnitte des Saugschlauches eine Federspirale umfassen. Dabei ist die Federspirale vorzugsweise in das Material des Schlauchabschnittes eingebettet. Die Federspirale verhindert, dass sich ein elastischer Schlauch beim Auseinanderziehen oder Evakuieren in Richtung seiner Mittelachse radial zusammenzieht oder beim Zusammenschieben radial auseinanderdrückt. Der Durchmesser des Schlauches wird durch die Feder somit beim Auseinanderziehen und beim Zusammenschieben zumindest weitgehend konstant gehalten.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen, werden nachstehend mit der Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.
Die Figuren zeigen:

1 zeigt eine erfindungsgemäße teleskopierbare Vakuum-Hebevorrichtung in einer perspektivischen Darstellung in einem ersten Betriebszustand;
2 zeigt in einer Seitenansicht die erfindungsgemäße teleskopierbare Vakuum-Hebevorrichtung im ersten Betriebszustand;
3 zeigt die Vakuum-Hebevorrichtung gemäß 2 in einer Schnittdarstellung;
4 zeigt die erfindungsgemäße teleskopierbare Vakuum-Hebevorrichtung in einer Seitenansicht in einem zweiten Betriebszustand;
5 zeigt die Vakuum-Hebevorrichtung gemäß 4 in einer geschnittenen Seitenansicht;
6 zeigt die Vakuum-Hebevorrichtung gemäß 1 in einer perspektivischen Darstellung ohne obere Anschlusselemente;
7 zeigt die Vakuum-Hebevorrichtung gemäß 6 mit Blick auf eine obere Rollenlagerung;
8 zeigt die Vakuum-Hebevorrichtung gemäß 6 mit Blick auf eine untere Rollenlagerung;
9 zeigt einen Teil eines äußeren Schlauchabschnitt 18 bzw. 20;
10 zeigt ein Detail A aus 9.

Gleiche oder ähnliche Elemente können in den nachfolgenden Figuren mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen sein. Ferner enthalten die Figuren der Zeichnung, deren Beschreibung sowie die Ansprüche zahlreiche Merkmale in Kombination. Einem Fachmann ist dabei klar, dass diese Merkmale auch einzeln betrachtet werden oder sie zu weiteren, hier nicht näher beschriebenen Kombinationen zusammengeführt werden können. Die Erfindung erstreckt sich ausdrücklich auch auf solche Ausführungsformen, welche nicht durch Merkmalskombinationen aus expliziten Rückbezügen der Ansprüche gegeben sind, womit die offenbarten Merkmale der Erfindung, soweit dies technisch sinnvoll ist, beliebig miteinander kombiniert sein können. Die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele haben somit nur beschreibenden Charakter und sind nicht dazu gedacht, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken.
Die im Weiteren verwendeten Begriffe: „obere“, „oben“, „untere“, „linke“ oder „rechte“ beziehen sich auf die in der Zeichnung dargestellte Anordnung der Komponenten der erfindungsgemäße Vakuum-Hebevorrichtung 10.
Eine erfindungsgemäße Vakuum-Hebevorrichtung 10 ist teleskopierbar ausgebildet und beispielhaft gemäß 1 aufgebaut. Sie umfasst eine Befestigungseinrichtung 34, welche die Vakuum-Hebevorrichtung 10 insgesamt trägt. Die Vakuum-Hebevorrichtung 10 umfasst einen teleskopierbaren und evakuierbaren Saugschlauch 12, welcher mit Hilfe eines an einem oberen Deckel 11 angebrachten Druckluftanschlusses 42 mit einer nicht näher abgebildeten Druckregeleinrichtung durchströmbar verbunden ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der Saugschlauch 12 einen äußeren Schlauchabschnitt 18 und einen inneren Schlauchabschnitt 20, wobei beide Schlauchabschnitte 18, 20 aus einem elastischen Kunststoff, beispielsweise Polyurethan bestehen und eine in die Wandung eingebettete Federspirale umfassen. Ein solcher Schlauch bzw. solche Schlauchabschnitte lassen sich auch ohne Auffaltungen von einer Minimallänge zu einer Maximallänge strecken bzw. von einer Maximallänge zu einer Minimallänge zusammenziehen.
Alternativ könnten die Schlauchabschnitte jedoch auch aus anderen Materialien bestehen und beispielsweise in Form eines sogenannten Faltenschlauches ausgebildet sein. Unter einem Faltenschlauch wird ein Schlauch verstanden, der Teilabschnitte aufweist, die sich ziehharmonikaartig von einer Maximallänge zu einer Minimallänge zusammenschieben lassen.
An einem unteren Ende des Saugschlauchs 12 ist ein Bedienelement 14 angeordnet, welches mit dem Saugschlauch 12 ebenfalls wirkverbunden ausgebildet ist. Das Bedienelement 14 dient zum einen einer Drucklufteinstellung der Druckregeleinrichtung zur Herbeiführung eines gewünschten, im Saugschlauch 12 anliegenden Luftdruckes. Zum anderen dient das Bedienelement 14 einer Positionierung eines mit dem Saugschlauch 12 wirkverbunden ausgebildeten Hebeelementes 16. Das Hebeelement 16 ist mit einem zu bewegenden, nicht näher abgebildeten Lastelement mit Hilfe eines im Saugschlauch 12 anliegenden Innendrucks verbindbar.
Eine Reduzierung des im Saugschlauch 12 anliegenden Innendruckes führt zu einem Kontakt des Lastelementes mit dem Hebeelement 16, wohingegen eine Erhöhung des Innendruckes eine Aufhebung des Kontaktes herbeiführt, welche bevorzugt nach Positionierung des Lastelementes an einem gewünschten Ablageort erfolgt. Das heißt mit anderen Worten, dass im Saugschlauch ein Unterdruck erzeugt wird, so dass das mit dem Saugschlauch 12 wirkverbundene Hebeelement 16 mit dem zu bewegenden Lastelement mit Hilfe des im Saugschlauch 12 anliegenden Innendrucks, verbindbar ist.
Der Saugschlauch 12 ist teleskopierbar ausgebildet, das heißt mit anderen Worten, dass der äußere Schlauchabschnitt 18 des Saugschlauches 12 den inneren Schlauchabschnitt 20 des Saugschlauches 12 aufnehmbar ausgebildet ist (vgl. 3). Selbstredend könnten mehr als zwei Schlauchabschnitte ausgebildet sein, welche ähnlich so genannter „russischer Puppen“ jeweils in dem nächstgrößeren Schlauchabschnitt aufgenommen werden können.
In den 1 bis 3 ist die erfindungsgemäße Vakuum-Hebevorrichtung 10 in ihrer ersten Betriebsposition illustriert, wobei der innere Schlauchabschnitt 20 im äußeren Schlauchabschnitt 18 aufgenommen angeordnet ist. In 4 ist die erfindungsgemäße Vakuum-Hebevorrichtung 10 in ihrer zweiten Betriebsposition abgebildet, wobei der innere Schlauchabschnitt 20 aus dem äußeren Schlauchabschnitt 18 herausgefahren angeordnet ist. Die einzelnen Schlauchabschnitte 18, 20 sind miteinander durchströmbar verbunden.
Der äußere Schlauchabschnitt 18 weist einen Innendurchmesser DI mit einem ersten Wert auf, welcher größer ist als ein zweiter Wert eines Außendurchmessers DA des inneren Schlauchabschnittes 20. Es ist selbstredend, dass bei einer Vielzahl von Schlauchabschnitten, oder mit anderen Worten, bei mehr als zwei ausgebildeten Schlauchabschnitten, jeder Schlauchabschnitt, welcher in einen Schlauchabschnitt einfahrbar, oder mit anderen Worten von diesem aufgenommen werden kann, einen kleineren Wert seines Außendurchmessers DA besitzt als es der Wert des Innendurchmesser DI des aufnehmenden Schlauchabschnittes ist.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schlauchabschnitte 18 und 20 mittels eines Einsatzteiles 36 in Form einer festen Hülse 22, oder mit anderen Worten eines starren Hohlzylinders, aneinander gekoppelt. Die Hülse 22 wird gebildet durch einen Hülsenmantel 43 mit einer inneren Mantelfläche 44 und einer äußeren Mantelfläche 45.
Alternativ zu einem in Form einer Hülse 22 ausgebildeten Einsatzteil 36 sind auch andere Ausführungen möglich. Beispielsweise könnte ein Einsatzteil auch mindestens einen, vorzugsweise mehrere Stäbe umfassen (nicht dargestellt). Bei einem solchen Ausführungsbeispiel könnten der oder die Stäbe an ihrem einen, vorzugsweise unteren, Ende mit dem äußeren Schlauchabschnitt und an ihrem anderen, vorzugsweise oberen Ende, mit dem inneren Schlauchabschnitt verbunden sein. Zudem könnte am unteren Ende ein ringartiger Kragen vorgesehen sein, der einerseits mit dem oder den Stäben verbunden und andererseits an den äußeren Schlauchabschnitt gekoppelt ist. Analog dazu könnte am oberen Ende ein weiterer ringartiger Kragen vorgesehen sein, der an den inneren Schlauchabschnitt gekoppelt wäre. Den unterschiedlichen Ausführungsformen gemeinsam ist, dass das Einsatzeil als eine Art Abstandshalter fungiert und zwischen innerem und äußerem Schlauchabschnitt angeordnet ist.
Wie bereits erwähnt, ist als Einsatzteil 36 bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel eine Hülse 22 vorgesehen. Wie insbesondere in 5 gut zu erkennen ist, umfasst die Hülse 22 an ihrem unteren Ende einen unteren Boden 19 und an ihrem oberen Ende einen oberen Boden 21. Der innere Schlauchabschnitt 20 ist von innen an den oberen Boden 21 gekoppelt, während der äußere Schlauchabschnitt 18 an den unteren Boden 19 gekoppelt ist. Somit lässt sich der äußere Schlauchabschnitt 18 auf der Hülse 22 und der innere Schlauchabschnitt 20 innerhalb der Hülse 22 zusammenschieben.
Bei in zweiter Betriebsposition befindlicher Vakuum-Hebevorrichtung 10 weist der äußere Schlauchabschnitt 18 eine gestreckte Länge L2' auf. Der innere Schlauchabschnitt 20 weist in dieser Betriebsposition eine gestreckte Länge L1' auf. Hieraus ergibt sich eine Gesamtlänge Lmax des Saugschlauches 12. Da die Schlauchabschnitte 18 und 20 einander im Bereich der Hülse 22 überlappen, ist die Gesamtlänge Lmax etwas kleiner als die Addition der Längen L1 ` und L2'.
Beide Schlauchelemente 18 und 20 lassen sich so miteinander teleskopieren, dass sich die Hülse 22 im ausgefahrenen Zustand (zweite Betriebsposition gemäß 4 und 5) in einem mittleren Bereich 17 des ausgezogenen Saugschlauches 12 befindet. Hierdurch vergrößert sich die nutzbare Arbeitslänge der erfindungsgemäßen Vakuum-Hebevorrichtung 10 im Vergleich zu einer nicht-teleskopierbaren Hebevorrichtung wesentlich. Somit ist die erfindungsgemäße Vakuum-Hebevorrichtung 10 für einen Einsatz in Räumen mit einer geringen Raumhöhe und großen Hubwegen geeignet.
Wie 3 zeigt, ist bei in erster Betriebsposition befindlicher Vakuum-Hebevorrichtung 10 der äußere Schlauchabschnitt 20 auf eine Länge L1 zusammengeschoben, die gleichzeitig die Blocklänge dieses Schlauchabschnittes 20 darstellt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ragt der innere Schlauchabschnitt 20 etwas über die Hülse 22 hinaus, da die Rollen 27 der unteren Rollenlagerung 26 unterhalb des unteren Bodens 19 angeordnet sind. Alternativ dazu wäre es auch möglich, dass das herausragende Stück ein Teil des Hebeelements 16 ist. Analog zum äußeren Schlauchabschnitt 20 kann auch der innere Schlauchabschnitt 18 innerhalb der Hülse 22 auf eine Länge L2 zusammengeschoben sein. Die Länge L2 ist die Blocklänge des inneren Schlauchabschnittes 20.
Die Hülse 22 weist eine Gesamtlänge LH auf. Bei einer in die erste Betriebsposition maximal eingefahrener Vakuum-Hebevorrichtung 10 ergibt sich eine Minimallänge L_min des die Schlauchabschnitte 18 und 20 umfassenden Saugschlauches 12.
Mit Hilfe einer Steuerung oder Regelung des Innendrucks in dem Saugschlauch 12 kann der Hub der teleskopierbaren Vakuum-Hebevorrichtung 10, und damit auch die effektive Länge L_eff Saugschlauches 12, variabel angepasst werden. In Abhängigkeit von einem Wert des Innendruckes wird der auszufahrende Schlauchabschnitt 20 entsprechend weit ausgefahren. Somit erhält man eine große Variabilität einer effektiven Länge L_eff des Saugschlauches 12. Wären mehrere einfahrbare Schlauchabschnitte ausgebildet, könnte die effektive Länge L_eff durch jeweils ein teilweises Ausfahren der einzelnen Schlauchabschnitte, oder durch ein vollständiges Ausfahren eines der Schlauchabschnitte und eine eingefahrene Position der übrigen Schlauchabschnitte realisiert werden. Die Varianten der Anordnungen relativ zueinander der einzelnen Schlauchabschnitte sind zahlreich, wobei auch die entsprechend einzustellende effektive Länge L_eff zahlreiche Längenmaße ermöglicht.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die Hülse 22 eine Hülsenlänge L_H, deren Wert ungefähr einem Wert einer ersten Länge L₁ des äußeren Schlauchabschnittes 18 und einem Wert einer zweiten Länge L₂ des inneren Schlauchabschnittes 20 im eingefahrenen Zustand entspricht (vgl. 3). Das heißt: Der komplette innere Schlauchabschnitt 20 kann im eingefahrenen Zustand im Inneren der Hülse 22 aufgenommen werden. Weiterhin kann die Hülse 22 mit darin aufgenommenem inneren Schlauchabschnitt 20 im eingefahrenen Zustand komplett im äußeren Schlauchabschnitt 18 aufgenommen werden. Hierdurch ergibt sich eine sehr kompakte Bauweise aus zwei Schlauchabschnitten 18 und 20: Im eingefahrenen Zustand sind die beiden Schlauchabschnitte nicht länger als der Schlauch eines bei einer nicht-telekopierbaren Hebevorrichtung vorgesehenen einzelnen Schlauches, im ausgefahrenen Zustand ergibt sich jedoch eine nahezu verdoppelte Arbeitslänge L_max gegenüber der nicht-teleskopierbaren Hebevorrichtung.
Die 6 bis 8 verdeutlichen den Aufbau und die Funktion der im dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehenen Führungseinrichtung 24 des Saugschlauches 12.
Wie 7 verdeutlicht, ist auf dem oberen Boden 21 der Hülse 22 eine obere Rollenlagerung 25 angebracht, die insgesamt sechs Rollen 27 umfasst. Die obere Rollenlagerung 25 ist so auf dem Boden 21 angebracht, dass sich die Rollen 27 im montierten Zustand an der inneren Mantelfläche des Schlauchabschnittes 18 abstützen. Da der Schlauchabschnitt 18 flexibel ausgebildet ist, sind die Rollen 27 vorzugsweise federbelastet. Hierdurch erhalten die Rollen 27 eine Vorspannung, die dafür sorgt, dass der Kontakt von Rolle 27 und innerer Mantelfläche 44 auch bei einem sich bewegenden oder verformenden Schlauchabschnitt 18 aufrechterhalten wird.
8 zeigt eine untere Rollenlagerung 26 der Vakuum-Hebevorrichtung 10. Die Funktion der unteren Rollenlagerung 26 entspricht im Wesentlichen der Funktion der oberen Rollenlagerung 25, allerdings umfasst die untere Rollenlagerung nicht sechs, sondern lediglich vier Rollen 27. Die untere Rollenlagerung 26 ist am unteren Boden 19 angebracht und somit an den äußeren Schlauchabschnitt 18 gekoppelt. Damit bietet die untere Rollenlagerung 26 eine Führung für den inneren Schlauchabschnitt 20: Wird der Schlauchabschnitt 20 aus der Hülse 22 herausgezogen, so stützt er sich gegen die untere Rollenlagerung 26 ab.
Die obere und auch die untere Rollenlagerung 25, 26 verhindern, dass Bereiche des Kunststoffschlauches 18, 20 die Kanten der Hülse 22 kontaktieren und hierdurch möglicherweise verschleißen oder beschädigt werden. Weiterhin reduzieren sie den Widerstand und ermöglichen ein leichtes Teleskopieren des Saugschlauches 12.
Wie bereits weiter oben erwähnt ist es grundsätzlich möglich, eine oder beide Rollenlagerungen 25, 26 durch Gleitlagerungen (nicht dargestellt) zu ersetzen. Als Gleitlagerung könnte beispielsweise ein Kunststoffring vorgesehen sein. Hierdurch könnte die Bauform kompakter und/oder kostengünstiger gestaltet werden, da der äußere Schlauchabschnitt 18 mit einem kleineren Innendurchmesser DI ausgebildet werden könnte, wobei somit der innere Schlauchabschnitt 20 einen kleineren Außendurchmesser DA besitzt.
Um ein widerstandsarmes Ein- und Ausfahren auch bei einer Gleitlagerung zu gewährleisten, kann im Kontaktbereich von Gleitlagerung und Schlauchabschnitt eine Gleitbeschichtung vorgesehen sein.
9 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Teils des inneren Schlauchabschnitts 20. Der Schlauchabschnitt 20 umfasst eine Federspirale 13, die in ein flexibles Kunststoffmaterial eingebettet ist. Die Federspirale 13 sorgt dafür, dass der Schlauchabschnitt 18 beim Evakuieren, Auseinanderziehen oder Zusammenschieben seinen Durchmesser nicht verändert, sich also lediglich axial, nicht aber radial verformt.
Der nicht in einer einzelnen Figur abgebildete Schlauchabschnitt äußere Schlauchabschnitt 18 entspricht von seinem Aufbau her dem Schlauchabschnitt 20, weist jedoch einen Innendurchmesser auf, der größer ist als der Außendurchmesser des inneren Schlauchabschnitts 20. Der Schlauchabschnitt 20 kann somit im Schlauchabschnitt 18 aufgenommen werden.
10 zeigt ein Detail A aus 9. Im dargestellten Ausführungsbeispiel dieses Schlauchabschnittes 20 ist das Kunststoffmaterial relativ dünn und trotzdem stabil. Hierdurch hat der Schlauchabschnitt einerseits eine große Flexibilität und lässt sich einfach verformen. Das an den Schlauchabschnitt gekoppelte Hebeelement 16 lässt sich so mittels des Bedienelements 14 widerstandsarm in eine gewünschte Position zur Aufnahme einer Last bringen. Anderseits gewährleistet die hohe Stabilität, dass die vom Hebeelement 16 aufgenommen Last sicher getragen werden kann.
Bezugszeichenliste

10: Vakuum-Hebevorrichtung
11: oberer Deckel
12: Saugschlauch
13: Federspirale
14: Bedienelement
15: Schlauchmantel
16: Hebeelement
17: mittlerer Bereich (von 12)
18: äußerer Schlauchabschnitt
19: untere Boden (an 18)
20: innerer Schlauchabschnitt
21: oberer Boden (an 20)
22: Hülse
24: Führungseinrichtung
25: obere Rollenlagerung
26: untere Rollenlagerung
27: Rolle
34: Befestigungseinrichtung
36: Einsatzteil
38: Längsachse
40: -
42: Druckluftanschluss
43: Hülsenmantel
44: innere Mantelfläche (von 43)
45: äußere Mantelfläche (von 43)
A - A: Schnitt
B - B: Schnitt
DA: Außendurchmesser (von 20)
DI: Innendurchmesser (von 18)
Lmax: maximale Länge (von 12)
Lmin: minimale Länge (von 12)
L1: erste Länge (eingefahrener Zustand von 20)
L1': erste Länge (ausgefahrener Zustand von 20)
L2: zweite Länge (eingefahrener Zustand von 18)
L2': zweite Länge (ausgefahrener Zustand von 18
Leff: effektive Länge
LH: Länge (von 36)
X: Richtung
Y: Richtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1 747 164 B1 [0003]

Claims

Teleskopierbare Vakuum-Hebevorrichtung (10), umfassend einen evakuierbaren Saugschlauch (12), ein mit dem Saugschlauch (12) wirkverbundenes Hebeelement (16), welches mit einem zu bewegenden Lastelement mit Hilfe eines im Saugschlauch (12) anliegenden Innendrucks verbindbar ist, und eine Bedieneinrichtung (14) zur Steuerung des Innendrucks im Saugschlauch (12), dadurch gekennzeichnet, dass der Saugschlauch (12) teleskopierbar ausgebildet ist, und zumindest einen äußeren Schlauchabschnitt (18) und einen in den äußeren Schlauchabschnitt (18) einfahrbaren oder ausfahrbaren inneren Schlauchabschnitt (20) aufweist.
Teleskopierbare Vakuum-Hebevorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wert eines Innendurchmessers (DI) des äußeren Schlauchabschnittes (18) größer ist als ein Wert eines Außendurchmessers (DA) des inneren Schlauchabschnittes (20).
Teleskopierbare Vakuum-Hebevorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im äußeren Schlauchabschnitt (18) ein Einsatzteil 36, beispielsweise eine Hülse (22), angeordnet ist, in welche der innere Schlauchabschnitt (20) einfahrbar ist.
Teleskopierbare Vakuum-Hebevorrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Schlauchabschnitt (18) an seinem dem Bedienelement (14) zugewandten Ende außerhalb des Einsatzteils (36) an einen Boden (19) gekoppelt ist, wobei der Boden (19) sowohl mit dem Ende des Schlauchabschnittes (18) als auch mit einem Ende der Hülse (22) verbunden ist, so dass der das Einsatzteil (36) umgebende Schlauchabschnitt (18) um das Einsatzteil (36) zusammenschiebbar ist.
Teleskopierbare Vakuum-Hebevorrichtung (10) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Schlauchabschnitt (20) an seinem dem Bedienelement (14) abgewandten Ende innerhalb des Einsatzteils (36) an einen Boden (21) gekoppelt ist, wobei der Boden (21) sowohl mit dem Ende des Schlauchabschnitts (20) als auch mit einem Ende des Einsatzteils (36) verbunden ist, so dass der Schlauchabschnitt (20) innerhalb des Einsatzteils (36) zusammenschiebbar ist.
Teleskopierbare Vakuum-Hebevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzteil (36) eine Länge (L_H) aufweist, die nahezu einem Wert einer ersten Länge (L₁) des äußeren Schlauchabschnittes (18) im eingefahrenen Zustand entspricht.
Teleskopierbare Vakuum-Hebevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Schlauchabschnitt (20) nahezu vollständig in dem Einsatzteil (36) aufnehmbar ausgebildet ist.
Teleskopierbare Vakuum-Hebevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Führungseinrichtung (24) zur Führung des Einsatzteils (36) am äußeren Schlauchabschnitt (18) und/oder eine Führungseinrichtung (24) zur Führung des inneren Schlauchabschnittes (20) am unteren Boden (19) ausgebildet ist.
Teleskopierbare Vakuum-Hebevorrichtung (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (24) ein Mittel (25, 26) zur Führung des inneren Schlauchabschnittes (20) am äußeren Schlauchabschnitt (18) aufweist.
Teleskopierbare Vakuum-Hebevorrichtung (10) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel (25, 26) eine Rollenlagerung mit Rollen (27) oder eine Gleitlagerung vorgesehen ist.
Teleskopierbare Vakuum-Hebevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendruck in jedem Schlauchabschnitt (18, 20) separat einstellbar ist.
Teleskopierbare Vakuum-Hebevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als zwei Schlauchabschnitte (18, 20) ausgebildet sind, so dass eine drei- oder mehrstufige teleskopierbare Vakuum-Hebevorrichtung ausgebildet ist.
Teleskopierbare Vakuum-Hebevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlauchabschnitte (18, 20) aus einem elastisch dehnbaren Material ausgebildet sind.
Teleskopierbare Vakuum-Hebevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Schlauchabschnitt (18, 20) des Saugschlauches (12) eine Federspirale (13) umfasst.