CN102072209A - 压缩空气驱动的负压发生器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种压缩空气驱动的负压发生器，其具有至少一个文丘里喷嘴，其中文丘里喷嘴具有与圆形不同的、尤其是基本上矩形的流通横截面。

Description

压缩空气驱动的负压发生器
技术领域
本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分的特征的负压发生器。
背景技术
已公开了具有圆柱形文丘里喷嘴(Venturi-Duesen)的喷射器(US2004/0052646)。此外，公开了具有圆柱形文丘里喷嘴的多级喷射器(DE 69921627，WO 99/49216，US 6394760B1，DE 4491977，WO 0121961A1，WO2006/011760)。另外，公开了根据柯恩达原理(Coanda-Prinzip)的圆柱形传送喷射器和用于抓取的平面的柯恩达原理(WO 2009/054732A1)。视为不利的是，负压发生器的安装空间比较大。
发明内容
本发明的任务是提供一种具有较小安装空间的负压发生器。
该任务通过具有权利要求1的特征的负压发生器来解决。
根据本发明的在负压发生器中的平面的文丘里喷嘴需要明显更小的安装空间并且还可以多级地构建。优点在于，由于平面的结构方式，可以制成由平面的半成品构成的部件，由此可以成本更为低廉地制造。由于结构高度更小，所以其需要更小的安装空间。与面抽吸式抓取器结合，其可以理想地与平面配合。
根据本发明，以下实施例是优选的。负压发生器具有平面的文丘里喷嘴或者具有带真空调节器的平面的文丘里喷嘴，其中真空调节器具有真空传感器和止回阀。也可以实现具有多个平面的相继连接的文丘里喷嘴的多级喷射器。在此，封闭阀可以垂直于平面设置或者设置在平面中，即平行于所述平面地设置。
本发明的其他优点、特征和细节从从属权利要求以及以下的描述中得到，其中参照所附的附图描述了两个特别优选的实施例。在此，附图中所示的以及在说明书和权利要求书中提及的特征能够分别单独地反映本发明的本质以及任意组合地反映本发明的本质。
附图说明
其中：
图1示出了具有圆柱形文丘里喷嘴和四个吸气级的已知的多级喷射器，示出了根据DE 69921627T2的具有在真空室中的升高的真空度和总计减小的吸气体积流量的相继的吸气状态的视图；
图2示出了具有圆柱形文丘里喷嘴、三个吸气级和两个止回阀的已知多级喷射器，其中两个阀门闭合；
图3示出了根据WO 2009/054732A1的已知的平面的柯恩达喷射器；
图4示出了根据本发明的面抽吸式抓取器的分解图，该面抽吸式抓取器具有由平面的文丘里喷嘴构成的多级喷射器，其中吸气孔和止回阀平行于文丘里喷嘴的平面地设置；
图5示出了根据图4的面抽吸式抓取器的组装图，该面抽吸式抓取器具有由平面的文丘里喷嘴构成的多级喷射器，其中吸气孔和止回阀平行于文丘里喷嘴的平面地设置；
图6示出了具有平面的文丘里喷嘴和三个吸气级的多级喷射器，其中吸气孔和止回阀垂直于文丘里喷嘴的平面，并且两个止回阀闭合；并且
图7示出了具有平面的文丘里喷嘴和三个吸气级以及基于流体仿真计算的流体曲线的多级喷射器。
具体实施方式
图1示出了整体用10表示的多级喷射器，如其例如在DE 69921627T2中公开的那样。该已知的多级喷射器10具有四个吸气级12至18，它们带有圆柱形文丘里喷嘴20至26。在图1a)至1d)示出了具有在真空室28中升高的真空度和总体上降低的吸气体积流量的相继的吸气状态。在图1a)中，压缩空气在箭头30的方向上导入文丘里喷嘴20中，由此空气从真空室28在箭头32的方向被吸取。压缩空气也流过文丘里喷嘴22，使得空气在箭头34的方向上被吸取。这也在文丘里喷嘴24和26的情况下发生，由此空气在箭头36和38的方向上被吸取。压缩空气与被吸取的吸取空气一起在箭头40的方向上通过排气孔42离开多级喷射器10。全部的吸取空气(箭头44)通过吸气孔46进入多级喷射器10中。可看到的是，止回阀48、50和52在吸气级14至18中全部打开。因此，具有高的吸气体积流量。
图1b)示出了多级喷射器10的一个工作状态，其中止回阀52闭合。如果在真空室28中达到确定的负压，则止回阀52自动闭合，使得仅仅还通过吸气级12至16在箭头32、34和36的方向上对吸取空气进行吸取。吸气体积流量由此变得更低，然而在真空室28中的负压提高。
图1c)示出了多级喷射器10的一个工作状态，其中止回阀50附加地闭合。当在真空室28中达到更高的负压时，该止回阀50闭合。现在，仅仅还通过吸气级12和14在箭头32和34的方向上对吸取空气进行吸取。吸气体积流量由此变得更低，然而在真空室28中的负压进一步提高。
图1d)示出了多级喷射器10的一个工作状态，其中所有止回阀48至52闭合。在真空室28中更高的负压的情况下止回阀48闭合。现在，仅仅还通过吸气级12在箭头32的方向上对吸取空气进行吸取。吸气体积流量由此更低，这通过较小数目的箭头44来表示，然而现在在真空室28中可以产生最大的负压。
图2示出了具有三个吸气级12至16和两个止回阀48和50的多级喷射器10，这些止回阀处于其闭合状态。压缩空气通过两个开口54导入，而废气从三个开口42和56导出。
图3示出了平面的柯恩达喷射器58，如其在WO 2009/054732A1中所公开的那样。柯恩达喷射器58具有夹心结构并且尤其是具有盖板60、底板62和功能适配器64。在图3a)中，柯恩达喷射器58单级式地构建，而在图3b)中的柯恩达喷射器58具有多个平行的级。压缩空气在箭头30的方向上通过开口54进入柯恩达喷射器58中，并且在切线上通过压缩空气通道65导入吸气通道66中。由此，空气在箭头44的方向上通过底板62中被打孔的吸气孔46被吸取，该空气与压缩空气一起通过排气通道67离开吸气通道66。在图3b)中所示的变形方案中，压缩空气通过分配通道68分配至多个压缩空气通道65，使得压缩空气划分至总共六个吸气通道66中。底板62现在具有六个吸气孔46，使得可以平面地抓取工件70。
图4示出了根据本发明的具有由平面的文丘里喷嘴20、22和24构建的多级喷射器10的面抽吸式抓取器72的分解图，其中吸气孔46和止回阀48、50和52平行于文丘里喷嘴20至24的平面设置。可明显看出的是，多级喷射器10具有夹心结构，其中在盖板60下有喷嘴板74。该喷嘴板之后是具有长形的开口78的支承板76，用于支承在板80中的止回阀48、50和52。板80优选由弹性体构成并且通过欧米茄形(Ω形)的切线设置有舌状或匙状阀门舌簧(Ventilzungen)。在该板80下是具有吸气孔的板82，在板的下侧上有框架84，通过该框架形成在板82和孔板88之间的吸气室86。板60、74、76、82、82和88优选由金属构成，其中框架可以由金属或由塑料构成的致密材料构成。所有板可以被冲裁或者激光切割。
图5示出了根据图4的具有带平面的文丘里喷嘴20、22和24的多级喷射器10的面抽吸式抓取器72的组装图，其中吸气孔46和止回阀48、50和52平行于文丘里喷嘴20、22和24的平面地设置。可明显看到的是具有小的高度的纤细的结构。通过文丘里喷嘴20、22和24的矩形的横截面，能够实现用简单的板覆盖喷嘴板74。
图6示出了具有平面的文丘里喷嘴20、22和24和三个吸气级12、14和16的多级喷射器10，其中吸气孔46和止回阀48和50在喷嘴板74的具有文丘里喷嘴20、22和24的平面中，并且两个止回阀48和50闭合。止回阀48和50设置在单独的板80上或者集成到吸气级14和16中，尤其是插入槽90中(图7)并且从确定的负压开始竖起并且当吸气体积流量低于阈值时将吸气孔闭合。
在图7中，示出了当止回阀48和50打开时的压缩空气和吸取空气的流体曲线。喷嘴板74同样可以被冲裁或者借助激光来制造。在该实施例中，该结构更平坦。通过文丘里喷嘴20、22和24的矩形的横截面，能够实现通过简单的板覆盖喷嘴板74。

Claims (12)

1.一种压缩空气驱动的负压发生器，具有至少一个文丘里喷嘴(20至26)，其特征在于，文丘里喷嘴(20至26)具有与圆形不同的、尤其是基本上矩形或非圆的、例如卵形或椭圆的流通横截面。
2.根据权利要求1所述的负压发生器，其特征在于，流通横截面为了过程监控与压力传感器或流体传感器以流体方式相连。
3.根据上述权利要求之一所述的负压发生器，其特征在于，设置有将吸气横截面封闭的止回阀(48至52)。
4.根据上述权利要求之一所述的负压发生器，其特征在于，至少两个文丘里喷嘴(20至26)相继地连接。
5.根据权利要求4所述的负压发生器，其特征在于，在上游的文丘里喷嘴(20至24)的输出端的排气流用作另外的在下游的文丘里喷嘴(20至26)的驱动气流。
6.根据权利要求4或5所述的负压发生器，其特征在于，所述多个文丘里喷嘴(20至26)能够单独地接通和/或关断。
7.根据上述权利要求之一所述的负压发生器，其特征在于，在下游的文丘里喷嘴(20至26)的流通横截面比在上游的文丘里喷嘴(20至24)的流通横截面大。
8.根据上述权利要求之一所述的负压发生器，其特征在于，设置有排气装置。
9.根据上述权利要求之一所述的负压发生器，其特征在于，在排气装置中设置有能运动的活塞，该活塞具有矩形、圆形或者非圆形的、例如卵形或椭圆形的活塞面。
10.根据上述权利要求之一所述的负压发生器，其特征在于，设置有带有矩形的流通横截面的至少一个文丘里喷嘴(20至26)，所述文丘里喷嘴(20至26)驱动面抽吸式抓取器(72)。
11.根据上述权利要求之一所述的负压发生器，其特征在于，文丘里喷嘴(20至26)的壳体具有矩形的外横截面。
12.根据上述权利要求之一所述的负压发生器，其特征在于，该负压发生器具有夹心结构并且由至少两个彼此平行的板(60，74，76，80，82，84，88)形成，所述板的朝向彼此的侧具有形成负压发生器的突起部或凹进部。
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