DE3641727C2 - Vakuumvorrichtung, insbesondere für die Handhabung von Siliziumplättchen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vakuumvorrichtung, insbesondere für die Handhabung von Siliziumplättchen, bestehend aus einem Hohlkörper, der mit seinem einen Ende an eine Vakuumpumpe anschließbar ist und dessen anderes Ende eine innere Kammer zur Aufnahme eines Greiferendstückes bildet, wobei der Hohlkörper außerdem mit einem Betätigungsorgan zum Ein- und Ausschalten des Vakuums versehen ist.

Die bekannten Vakuumvorrichtungen für die Handhabung von Siliziumplättchen werden im allgemeinen an eine Saugpumpe angeschlossen und sind an ihren gegenüberliegenden Enden so ausgebildet, daß sie ein Greiferendstück für das Ergreifen des Plättchens durch Ansaugen aufnehmen können. Der Körper dieser Vorrichtungen weist außerdem ein Betätigungsorgan auf, mit dem das Endstück mit dem Vakuum verbunden werden kann.

In der US-PS 3 071 402 ist eine Vakuumvorrichtung zur Halterung und Handhabung der verschiedensten Gegenstände bekanntgeworden, die aus einem als Griff ausgebildeten Hohlkörper besteht, der in seinem Inneren einen Saugkanal aufweist, der durch ein Betätigungsorgan unterbrochen oder auf Durchgang geschaltet werden kann. Eine besondere Ausführungsform dieser Vorrichtung besteht darin, daß ein senkrecht zum Ansaugkanal in den Handgriff eingelassener Druckknopf mit seinem unteren Ende den Kanal unterbricht oder freigibt.

Ein Nachteil dieser bekannten Vorrichtung besteht in der begrenzten Kapazität des Körpers der Vorrichtung, wodurch der Vakuumvorrat, und somit die Stärke der Ansaugkraft, geringer wird. Dies tritt insbesondere dann auf, wenn beispielsweise ein Wechsel der Plättchen oder ein Umlegen derselben erforderlich wird, wobei beim erneuten Ergreifen das Saugvakuum wieder vollständig aufgebaut werden muß. Außerdem erfolgt bei der vorbekannten Anordnung die Saugwirkung durch die Betätigung eines einzigen Knopfes, so daß eine Voreinstellung der Einwirkung des Vakuums nicht möglich ist.

In der DE-AS 24 16 105 ist bereits ein in einem Handstück untergebrachtes Handgerät beschrieben, das auf einen ortsbeweglichen Ablageständer abgelegt werden kann. Dieses vorbekannte Handstück bezieht sich auf ein angetriebenes Werkstück zur Bearbeitung von Zahnersatz oder Gebißmodellen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der durch eine besondere Ausbildung der Verbindung zwischen dem Vakuumanschluß und der Vakuumkammer eine besonders ergonomische Einstellung der Wirkung des Vakuums ermöglicht wird.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine Vorrichtung gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1.

Mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird der wesentliche Vorteil erreicht, daß eine gute Handlichkeit beim Arbeiten mit dieser gewährleistet ist, während das besondere Betätigungsorgan ein rasches Einschalten der Vakuumwirkung ermöglicht. Außerdem ist der Hohlkörper der Vorrichtung so geformt, daß das schnelle Auswechseln der Endstücke erleichtert und gleichzeitig ihr Festhalten und ihre Dichtigkeit gewährleistet wird.

In den Unteransprüchen 2 und 3 sind Maßnahmen angeführt, die im wesentlichen auf eine besondere Ausbildung der Achse in Verbindung mit der Einstellbarkeit der Abdichtung abgestellt sind.

Die Vakuumvorrichtung gemäß der Erfindung kann nach Anspruch 4 auch so abgewandelt werden, daß durch eine besondere Ausbildung des Betätigungsorgans in Verbindung mit einem als ergänzendes Auflage- und Zentrierstück das Einschalten und Unterbrechen des Vakuums automatisch durchgeführt werden kann.

Die Unteransprüche 5 bis 9 stellen wertvolle Bereicherungen der Ausbildung des ergänzenden Auflage- und Zentrierstückes dar.

Anhand der Zeichnungen soll am Beispiel bevorzugter Ausführungsformen der Gegenstand der Erfindung näher erläutert werden.

In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine Perspektivzeichnung der Vakuumvorrichtung.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch die Vakuumvorrichtung in Ruhestellung, wobei das Endstück nicht dargestellt ist.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt gemäß der Linie 3.3 aus Fig. 2.

Fig. 4 zeigt eine Ansicht entsprechend Fig. 2 in Arbeitsstellung mit montiertem Endstück.

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt gemäß der Linie 5.5 aus Fig. 4.

Fig. 6 zeigt einen Querschnitt gemäß der Linie 6.6 aus Fig. 4.

Fig. 7 zeigt eine Perspektivzeichnung einer abgewandelten Ausführung der Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Fig. 8 zeigt eine Perspektivzeichnung der Vorrichtungshalterung nach Fig. 7.

Fig. 9 zeigt die Vakuumvorrichtung in ihrer Halterung.

Fig. 10 zeigt einen teilweisen Schnitt der Vorrichtung gemäß der Erfindung, bei dem durch Fingerdruck das Betätigungsorgan betätigt wird.

Fig. 11 zeigt eine der Fig. 10 entsprechende Ansicht, wobei auf den Drücker keinerlei Wirkung ausgeübt wird.

Fig. 12 zeigt einen Teilquerschnitt, der die Vorrichtung in Verschlußstellung auf ihrer Halterung zeigt.

Fig. 13 zeigt einen Querschnitt in vergrößertem Maßstab gemäß der Linie 13.13 aus Fig. 10.

Die nachfolgend verwendeten Bezeichnungen "hinten" bzw. "vorne" werden verwendet im Sinne von "handgriff-" bzw. "werkstückseitig".

Wie sich aus den Fig. 1 bis 6 der Zeichnungen ergibt, besteht die Vakuumvorrichtung aus einem Hohlkörper 1 mit einem hinteren, als Vakuumbehälter dienenden, hohlen Teil 1a und einem vorderen, hohlen Teil 1b zur Aufnahme des Greiferendstückes 2. Der vordere Teil 1b bildet so eine dichte innere Kammer. Die beiden Teile 1a und 1b sind durch einen aus Vollmaterial bestehenden Teil 1c getrennt und stehen über eine axiale Verbindungsöffnung 1c1 miteinander in Verbindung. Die Verbindungsöffnung 1c1 kann beliebig durch ein Betätigungsorgan 3 geschlossen werden, um ein Vakuum zu erzeugen oder nicht. Der hintere, hohle Teil 1a ist so ausgebildet, daß er an eine Vakuumpumpe angekoppelt werden kann.

Eine Bohrung im vorderen Teil 1b weist zwei Ringnuten 1b1, 1b2 auf, in denen sich zwei O-Ring-Dichtungen 7 befinden. Die beiden Dichtungen besitzen einen ausreichenden Abstand voneinander, so daß sie einerseits den Zusammenbau mit einer entsprechenden Auflagefläche 2a des End­ stückes 2 und andererseits die Vakuumdichtheit gewährleisten.

Die Endstücke 2 können somit leicht ausgewechselt und in einer horizontalen Ebene um 360° von der Bedienungsperson beliebig gedreht werden, ohne daß eine Änderung der Montage- und Dichtheitseigenschaften auftritt. Diese einfache Art des dichten Zusammenbaus ist für alle Endstücktypen, metallische Endstücke wie Quarzendstücke mit genau festgelegten Enden, geeignet.

Wie bereits erwähnt, steht die vordere, dichte Kammer des Teils 1b mit einem hinteren Behälter des Teils 1a über die durch das Betätigungsorgan 3 beliebig verschließbare, axiale Verbindungsöffnung 1c1 in Verbindung. Das Betätigungsorgan 3 besitzt die form eines Drückers 3a, der gelenkig an einer Achse 4 angeordnet ist. Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 6 ist die Achse 4 so montiert, daß die Möglichkeit zur Verschiebung in einer Bohrung 1c2 in begrenztem Maße besteht. Die Bohrung verläuft quer in dem aus Vollmaterial bestehenden Teil 1c und steht mit der Verbindungsöffnung 1c1 in Verbindung. Die Achse 4 weist eine zentrale Nut 4a auf, die beliebig der Verbindungsöffnung 1c1 gegenüber gebracht werden kann. Die Verschiebung der Achse 4 sorgt somit für den Verschluß oder den offenen Zustand der Verbindungsöffnung 1c1 und führt demnach zu einer Verbindung zwischen den beiden Kammern der Teile 1a und 1b.

Der Drücker 3a betätigt bei Schwenkung um seine Achse 4 einen vertika­ len Kolben 5, der einem elastischen Organ 6 zugeordnet ist. Der Kolben 5 ist frei gleitend in einem Sackloch 1c3 gelagert, das senkrecht zur Verbin­ dungsöffnung 1c1 angebracht ist. Der Kolben 5 kann dadurch der Verbin­ dungsöffnung 1c1 gegenüber positioniert werden, je nachdem, ob auf den Drücker 3a eingewirkt wird oder nicht. In Ruhestellung, d. h. bei Nichtein­ wirkung auf den Stöße 3a, befindet sich der Kolben 5 über der Verbin­ dungsöffnung 1c1, wie in Fig. 2 oder Fig. 4 erkennbar.

Arbeitsweise der Vorrichtung

Nach Einführen des Endstückes 2 in die dichte Kammer des Teils Ib in Verbindung mit den O-Ring-Dichtungen 7 wird die Achse 4 quer verschoben, um die Verbindung der zentralen Nut 4a mit der Verbindungsöffnung 1c1 herzustellen, so daß das Vakuum auf das Endstück 2 einwirkt. Dies entspricht der Arbeitsstellung der Vakuumvorrichtung, beispielsweise zum Ergreifen eines Plättchens. In dieser Position besteht keine Druckbeanspruchung auf den Drücker 3a, so daß der Kolben 5 die Verbindungsöffnung 1c1 nicht verschließt. Wird auf den Drücker 3a ein Fingerdruck ausgeübt, so wird der Kolben 5 nach innen gedrückt, um die Verbindungsöffnung 1c1 zu verschließen und somit die Wirkung des Vakuums gegenüber dem Endstück 2 zu unterbrechen. Auf diese Weise wird ein rasches Einschalten des Vakuums erzielt, wobei die Vorrichtung gemäß der Erfindung während des Vorgangs mit der Hand ergriffen werden kann. Der innere Querschnitt des als Vakuumbehälter dienenden hinteren Teils 1a ist, wie sich aus Fig. 6 ergibt, kreisförmig ausgebildet, wodurch seine Kapazität erhöht wird. Halbflache, parallele Zonen 1a1 sind gleichmäßig über den äußeren Umfang des Umkreises der Mantellinien entsprechend verteilt, um das Greifen der Vorrichtung mit der Hand zu erleichtern. So besitzt beispielsweise der äußere Querschnitt des Hohlkörpers 1 gemäß der Vorrichtung im Bereich, wo er ergriffen wird, einen achteckigen Querschnitt.

Die Fig. 7 bis 13 zeigen eine Vakuumvorrichtung gemäß der Erfindung, bei der das Betätigungsorgan 3 in Verbindung mit einem Trag- bzw. Auflageorgan 8 ausgebildet ist, um das Einschalten und Unterbrechen des Vakuums automatisch zu gewährleisten. Bei dieser Ausführungsform ist die Achse 4 nicht mehr seitlich beweglich.

Die Flügel des Drückers 3a des Betätigungsorgans 3, die den Querschnitt des Hohlkörpers 1 teilweise umschließen, sind nach unten durch winklige Profilarme 3c verlängert, die mit den Auflage- und Zentrierstücken des zur Aufnahme der Vorrichtung bestimmten, ergänzenden Halteorgans 8 zusammenwirken können. Hierzu weist das Halteorgan 8 einen geneigten Auflagekopf 8a auf, der zwei vertikale, parallele Flügel 8a1 bildet, zwischen denen der Hohlkörper 1 der Vorrichtung gemäß der Erfindung eingefügt wird.

Jeder Flügel 8a bildet, ausgehend vom einen Ende, einen Einschnitt 8a2 zum Einfügen der winkligen Profilarme 3a des Drückers. Im Verlauf des Einfügens der winkligen Profilarme 3a in die Einschnitte bewirken die genannten Arme aufgrund ihres Profils ein Schwenken des Drückers 3 um seine Achse 4, wodurch der Kolben 5 in Verschlußstellung gebracht wird (Fig. 12).

Der Auflagekopf 8a ist in geeigneter Weise angeordnet, und die Einschnitte 8a2 stehen in Verbindung mit den Profilen der winkligen Arme 3c und der Wirkung der Feder 6 ausgebildet, so daß sich die Vorrichtung durch Schwerkraft automatisch positioniert, sobald die winkligen Arme 3c eingefügt werden (Fig. 9). Die Einschnitte 8a2 erstrecken sich parallel zu der geneigten Auflagefläche 8c des Kopfes 8a.

Der geneigte Auflagekopf 8a der Halterung 8 ist am Ende eines vertikalen Ständers 8b ausgebildet, der beispielsweise auf seine Arbeitsfläche gestellt und gegebenenfalls durch Schrauben befestigt werden kann.

Claims (9)

1. Vakuumvorrichtung, insbesondere für die Handhabung von Siliziumplättchen, bestehend aus einem Hohlkörper (1), der mit seinem einen Ende an eine Vakuumpumpe anschließbar ist und dessen anderes Ende eine innere Kammer (1b) zur Aufnahme eines Greiferendstückes (2) bildet, wobei der Hohlkörper (1) außerdem mit einem Betätigungsorgan (3) zum Ein- und Ausschalten des Vakuums versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Kammer (1b) von einem dem einen Ende zugeordneten, als Vakuumbehälter dienenden, hohlen Teil (1a) durch einen aus Vollmaterial bestehenden, axial mit einer Verbindungsöffnung (1c1) durchbohrten Teil (1c) getrennt ist, wobei der aus Vollmaterial bestehende Teil (1c) mit einem Betätigungsorgan (3) in Form eines mit den Fingern zu betätigenden Drückers (3a) versehen ist, der gelenkig auf einer quer im aus Vollmaterial bestehenden Teil (1c) des Hohlkörpers (1) angeordneten Achse (4) derart gelagert ist, daß durch Verschwenken des Drückers (3a) um die Achse (4) ein durch eine Feder (6) belasteter Kolben (5) die Verbindungsöffnung (1c1) verschließt, wobei die Achse (4) begrenzt querverschiebbar ist, um die Verbindungsöffnung (1c1) zu schließen oder zu öffnen.

2. Vakuumvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (4) eine zentrale Nut (4a) aufweist, die wahlweise gegenüber der Öffnung (1c1) positioniert werden kann.

3. Vakuumvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (5) in einem senkrecht zur Verbindungsöffnung (1c1) verlaufenden Sackloch (1c3) frei gleitend gelagert ist.

4. Vakuumvorrichtung, insbesondere für die Handhabung von Siliziumplättchen, bestehend aus einem Hohlkörper (1), der mit seinem einen Ende an eine Vakuumpumpe anschließbar ist und dessen anderes Ende eine innere Kammer (1b) zur Aufnahme eines Greiferendstückes (2) bildet, wobei der Hohlkörper (1) außerdem mit einem Betätigungsorgan (3) zum Ein- und Ausschalten des Vakuums versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Kammer (1b) von einem dem einen Ende zugeordneten, als Vakuumbehälter dienenden, hohen Teil (1a) durch einen aus Vollmaterial bestehenden, axial mit einer Verbindungsöffnung (1c1) durchbohrten Teil (1c) getrennt ist, wobei das Betätigungsorgan (3) in Form eines Drückers ausgebildet ist, der zwei Flügel (3b) besitzt, die partiell den Querschnitt des Hohlkörpers (1) umschließen und nach unten durch winkelige Profilarme (3c) verlängert sind, die mit Auflage- und Zentrierstücken eines zur Aufnahme der Vorrichtung bestimmten, ergänzenden Halteorgans (8) zusammenwirken können, so daß bei Einsetzen der Vakuumvorrichtung in das Halteorgan (8) eine automatische Schwenkbewegung des Drückers (3a) und somit ein Schließen der Verbindungsöffnung (1c1) mittels eines Kolbens (5) erfolgt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage- und Zentrierstücke des ergänzenden Halteorgans (8) aus Einschnitten (8a2) bestehen, die, ausgehend von einem Ende zweier vertikaler, paralleler Flügel (8a1) eines den Körper (1) aufnehmenden, geneigten Auflagekopfes (8a) gebildet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitte (8a2) sich parallel zur geneigten Abstützfläche des Auflagekopfes (8a) erstrecken

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der geneigte Auflagekopf (8a) am Ende eines auf einer Arbeitsfläche angeordneten, vertikalen Ständers (8b) ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (5) frei gleitend in einem Sackloch (1c3) gelagert ist, das senkrecht zur Verbindungsöffnung (1c1) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Querschnitt des als Vakuumbehälter dienenden Teils (1a) kreis­ förmig ist, während der äußere Umfang dieses Teils in seiner Gesamtheit oder an einem Teil seiner Länge gleichmäßig über den Umkreis verteilte, halbflache Zonen (1a1) zur Gewährleistung einer guten Griffigkeit auf­ weist.