DE10119938C1 - Vakuumhebegerät - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Vakuumhebegerät mit einem Ejektor der über eine Druckleitung mit einer Druckluftquelle verbindbar ist und eine Saugleitung aufweist. Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, dass ein pneumatischer Vakuumschalter an die Saugleitung angeschlossen ist, dass der pneumatische Vakuumschalter die Druckleitung mit einem Schaltorgan verbindet und dass das Schaltorgan mit einer optischen Warneinrichtung gekoppelt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Vakuumhebegerät mit einem Ejektor, der über eine Druckleitung mit einer Druckluftquelle verbindbar ist und eine Saugleitung aufweist.

Mittels Vakuumhebegeräten, die allgemein bekannt sind, können Gegenstände angesaugt und angehoben werden. Dabei ist es für die Bedienperson wichtig zu wissen, wann nach dem Einschalten des Gerätes bzw. Ansaugen des Gegenstandes der erforderliche Unterdruck erreicht ist, um den Gegenstand anzuheben. Hierfür sind Anzeige- bzw. Warneinrichtungen bekannt, die ein optisches und/oder ein akustisches Signal abgeben, sobald der Unterdruck zu gering ist. Die Erfassung und Auswertung des Unterdrucks, d. h. des Betriebsvakuums, erfolgt dabei über einen elektrischen Vakuumschalter. Bei Stromausfall versagen derartige Einrichtungen jedoch, was ein Sicherheitsrisiko ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Vakuumhebegerät bereitzustellen, bei welchem auch bei Stromausfall angezeigt wird, ob der erforderliche Unterdruck erreicht ist oder nicht.

Diese Aufgabe wird bei einem Vakuumhebegerät der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein pneumatischer Vakuumschalter an die Saugleitung angeschlossen ist, dass der pneumatische Vakuumschalter die Druckleitung mit einem Schaltorgan verbindet und dass das Schaltorgan mit einer optischen Warneinrichtung gekoppelt ist.

Durch die Verwendung eines pneumatischen Vakuumschalters, der über die Unterdruckleitung angesteuert wird, ist das Vakuumhebegerät unabhängig von der Stromversorgung, da der pneumatische Vakuumschalter ausschließlich auf den herrschenden Unterdruck reagiert. Hat der Unterdruck den gewünschten Wert erreicht, dann wird das Schaltorgan in eine Stellung verlagert, in welcher die optische Warneinrichtung z. B. ausgeschaltet ist. Unterschreitet der Unterdruck jedoch den gewünschten Wert, dann wird das Schaltorgan umgestellt und die Warneinrichtung aktiviert. Hierfür ist keine elektrische Energie erforderlich.

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der pneumatische Vakuumschalter in seiner Ruhelage das Schaltorgan von der Druckleitung trennt. Dies bedeutet, dass sowohl der pneumatische Vakuumschalter als auch das Schaltorgan ihre Ruhelagen einnehmen, wenn der gewünschte Unterdruck noch nicht erreicht ist. Dies führt zu einer Aktivierung der Warneinrichtung. Dies ist auch der Fall, wenn eine Störung vorliegt, in welcher der pneumatische Vakuumschalter und/oder das Schaltorgan ihre Ruhelage einnehmen oder der Druck in der Druckleitung abfällt.

Vorteilhaft öffnet der pneumatische Vakuumschalter erst bei Erreichen des gewünschten Unterdrucks und verbindet die Druckleitung mit dem Schaltorgan. Das Schaltorgan wird jedoch erst dann angesteuert, wenn in der Druckleitung der erforderliche Luftdruck herrscht.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Schaltorgan ein 3/2-Wegeventil ist. In der einen Schaltstellung verbindet das Schaltorgan die Warneinrichtung mit der Druckleitung, wohingegen in der Ruhelage die Warneinrichtung von der Druckleitung getrennt ist. In dieser Ruhelage ist die Leitung der Warneinrichtung nach außen offen, d. h. sie wird entlüftet.

Ein Ausführungsbeispiel sieht vor, dass die Warneinrichtung ein digitaler Schalter ist, der pneumatisch angesteuert wird. Ein digitaler Schalter hat den wesentlichen Vorteil, dass zwischen unzureichendem Unterdruck bzw. unzureichendem Überdruck und den erforderlichen Betriebsdrücken keine Zwischenstellungen existieren.

So ist z. B. bei einer bevorzugten Variante der digitale Schalter als einfach wirkender Zylinder mit selbsttätiger Rückstellvorrichtung ausgeführt. Dieser Zylinder nimmt in seiner Ruhelage die Warnstellung ein, in welcher er durch die Rückstellvorrichtung gehalten wird. Erst bei Erreichen der erforderlichen Betriebsdrücke wird die Arbeitsstellung eingenommen, in welcher die Rückstellkraft der Rückstell­ vorrichtung überwunden wird. Die Rückstellvorrichtung selbst kann eine Feder oder ein Permanentmagnet sein.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass am Zylinder eine Anzeigevorrichtung befestigt ist, z. B. eine zweifarbige Tafel, mit welcher die Betriebsbereitschaft bzw. die Nichtbereitschaft angezeigt wird. Die Anzeigeeinrichtung kann linear oder mittels einer Drehbewegung bewegt werden. Dabei erscheint in einem Sichtfenster jeweils der entsprechende Teil der Tafel bzw. des zu verlagernden Feldes der Anzeigeeinrichtung.

Mit Vorzug ist die optische Warneinrichtung mit einer akusti­ schen Warneinrichtung gekoppelt. Die akustische Warneinrich­ tung, z. B. eine Glocke oder dergl., wird immer dann betätigt, wenn die Betriebsstellung bzw. die Schaltstellung der Anzeige­ einrichtung gewechselt wird. Auf diese Weise wird der Bedien­ person akustisch signalisiert, dass nun die andere Betriebsstellung erreicht ist.

Vorteilhaft ist das Schaltorgan über ein Übersetzungsgetriebe mit der Warneinrichtung gekoppelt. Auf diese Weise können relativ kleine Stellungsänderungen des Schaltorgans relativ große Verlagerungen bei der Warneinrichtung bewirken, so dass diese auch optisch wahrnehmbar sind.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung zwei besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Schaltschema einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Vakuumhebegeräts in der Grundstellung;

Fig. 2 das Schaltschema gemäß Fig. 1 bei angelegtem Druck und niedrigem Unterdruck;

Fig. 3 das Schaltschema gemäß Fig. 1 bei angelegtem Druck und ausreichendem Unterdruck;

Fig. 4 ein Schaltschema einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Vakuumhebegeräts in der Grundstellung;

Fig. 5 das Schaltschema gemäß Fig. 4 bei angelegtem Druck und niedrigem Unterdruck; und

Fig. 6 das Schaltschema gemäß Fig. 5 bei angelegtem Druck und ausreichendem Unterdruck.

Die Fig. 1 zeigt ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Vakuumhebegeräts, wobei mit 10 Sauggreifer bezeichnet sind, mittels denen ein Werkstück (nicht gezeigt) angesaugt wird, um dieses anzuheben. Diese Sauggreifer 10 werden über einen Ejektor 12 mit Unterdruck versorgt. Hierfür ist der Ejektor 12 über eine Druckleitung 14, einen Drucktaster 16 und einen Druckregler 18 mit einer Druckquelle 20 verbunden. Der Druckregler 18 weist außerdem ein Manometer 22 auf, an welchem der herrschande Überdruck ablesbar ist. Der Drucktaster 16 wird von einem 5/2-Wegeventil gebildet, welches in der Fig. 1 seine Geschlossenstellung einnimmt, in welcher die Druckleitung 14 entlüftet wird.

Am Ejektor 12 ist außerdem über ein Rückschlagventil 24 eine Saugleitung 26 angeschlossen, an welcher sich ein Vakuumspeicher 28 befindet. Die Saugleitung 26 führt zu einem Impulsventil 30, welches ebenfalls seine Offenstellung einnimmt. Dieses Impulsventil 30 ist sowohl an die Druckleitung 14 als auch an eine Steuerleitung 32 angeschlossen. In der Grundstellung des Vakuumhebegeräts, d. h. in der Geschlossenstellung des Drucktasters 16, wird das Impulsventil 30 über die Steuerleitung 32 mit Druck beaufschlagt und öffnet die Sauggreiferleitung 34 ins Freie. An dieser Sauggreiferleitung 34 ist außerdem ein Manometer 36 angeschlossen, an welcher der in der Sauggreiferleitung 34 herrschende Unterdruck abgelesen werden kann. Diese Sauggreiferleitung 34 führt außerdem zu einem pneumatischen Vakuumschalter 38, der ebenfalls seine Grundstellung einnimmt und eine Schaltleitung 40 ins Freie öffnet. Diese Schaltleitung 40 dient zur Ansteuerung eines Schaltorgans 42, welches als 3/2-Wegeventil ausgebildet ist und zur Ansteuerung einer Warneinrichtung 44 dient. Das Schaltorgan 42 nimmt ebenfalls seine Ruhelage ein.

Die Warneinrichtung 44 wird von einem einfach wirkenden Zylinder 46 gebildet, welcher als Rückstellvorrichtung 48 für den Kolben 50 eine Feder 52 aufweist. Der Kolben 50 ist mit einer Kolbenstange 54 verbunden, an welcher eine Tafel 56 befestigt ist. Die Tafel 56 ist zweigeteilt, wobei der obere Teil 58 rot und der untere Teil 60 grün eingefärbt ist. Der obere Teil 58 ist durch ein Fenster 62 sichtbar.

Wird der Drucktaster 16, wie in Fig. 2 dargestellt, betätigt, dann wird die Druckleitung 14 mit der Druckquelle 20 verbunden und der Ejektor 12 mit Druckluft versorgt. Dies bewirkt, dass in der Saugleitung 26 ein Unterdruck aufgebaut wird. Die Steuerleitung 32 wird über den Drucktaster 1 geöffnet und entlüftet. Außerdem wird über eine Verbindungsleitung 64 das Impulsventil 30 mit Druck beaufschlagt und umgeschaltet, so dass die Saugleitung 26 mit der Sauggreiferleitung 34 verbunden und die Sauggreifer 10 mit Unterdruck beaufschlagt werden. Da der Unterdruck jedoch noch nicht vollständig aufgebaut ist, schaltet der pneumatische Vakuumschalter 38 noch nicht um und verharrt in seiner dargestellten Schließlage. Ein Werkstück kann mit den Sauggreifern 10 aber schon angesaugt werden.

Sobald der Unterdruck den gewünschten Wert erreicht hat, wird, wie in Fig. 3 dargestellt, der pneumatische Vakuumschalter 38 umgeschaltet und verbindet die Druckleitung 14 mit der Schaltleitung 40, wodurch auch das Schaltorgan 42 betätigt wird, so dass der Zylinder 46 mit Druck beaufschlagt wird. Dies bewirkt ein Verschieben des Kolbens 50 und Verlagern der Tafel 56, so dass der untere Teil 60 im Fenster 62 sichtbar wird. Auf diese Weise wird der Bedienperson signalisiert, dass das Vakuumhebegerät nunmehr einsatzbereit ist und der Unterdruck den gewünschten Wert, der auch am Manometer 36 ablesbar ist, erreicht hat. Gleichzeitig kann mit dem Verschieben des Kolbens 50 eine akustische Einrichtung aktiviert werden, z. B. das Anschlagen einer Glocke.

Das erfindungsgemäße Vakuumhebegerät hat den wesentlichen Vorteil, dass es auch bei Stromausfall einer Bedienperson signalisiert, ob der gewünschte Unterdruck erreicht worden ist oder nicht. Außerdem wird signalisiert, ob zusätzlich zum gewünschten Unterdruck auch der erforderliche Überdruck vorherrscht. Falls dieser unter einen bestimmten Wert abfällt, nimmt die Warneinrichtung 44 wieder ihre Grundstellung ein, da der Kolben 50 nicht mehr entgegen der Kraft der Feder 52 in der Arbeitsstellung gehalten werden kann. Dies erfolgt schlagartig, da der Zylinderraum des Zylinders 46 beim Umschalten des Schaltorgans 42 ins Freie geöffnet und entlüftet wird. Die Warneinrichtung 44 arbeitet also digital.

Die Fig. 4 bis 6 zeigen das Schaltschema einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Vakuumhebegeräts, bei denen aber jeweils nur der den pneumatischen Vakuumschalter 38, das Schaltorgan 42 und die Warneinrichtung 44 aufweisende Abschnitt dargestellt ist. Der pneumatische Vakuumschalter 38 nimmt in seiner Ruhelage die Schließstellung ein und verbindet die Druckleitung 14 mit der Schaltleitung 40. Da die Druckleitung 14 jedoch keine Druckluft führt, verharrt das Schaltorgan 42 in seiner Ruhelage, in welcher es die Druckleitung 14 mit dem Zylinder 46 verbindet.

Wird, wie in Fig. 5 dargestellt, die Druckleitung mit Druckluft beaufschlagt, wobei der Unterdruck jedoch noch nicht seinen Sollwert erreicht hat, dann wird das Schaltorgan 42 von der Druckluft in die Arbeitsstellung verlagert, in der sie die Druckleitung vom Zylinder 46 trennt.

Erreicht der Unterdruck seinen Sollwert, dann wird, wie in Fig. 6 dargestellt, der pneumatische Vakuumschalter 38 in die Arbeitslage verbracht und trennt die Druckleitung 14 von der Schaltleitung 40. Das Schaltorgan 42 kehrt darauf hin zurück in seine Ruhelage und verbindet den Zylinder 46 mit der die Druckluft führenden Druckleitung. Der Kolben 50 wird nun entgegen der Kraft der Rückstellvorrichtung 48 ausgeschoben.

Vorteilhaft sind bei beiden Ausführungsbeispielen die Stellkräfte des pneumatischen Vakuumschalters 38 und des Schaltorgans 42 einstellbar.

Claims (15)

1. Vakuumhebegerät mit einem Ejektor (12), der über eine Druckleitung (14) mit einer Druckluftquelle (20) verbindbar ist und eine Saugleitung (26) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein pneumatischer Vakuumschalter (38) an die Saugleitung (26) angeschlossen ist, dass der pneumatische Vakuumschalter (38) die Druckleitung (14) mit einem Schaltorgan (42) verbindet und dass das Schaltorgan (42) mit einer optischen Warneinrichtung (44) gekoppelt ist.

2. Vakuumhebegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der pneumatische Vakuumschalter (38) in seiner Ruhelage das Schaltorgan (42) von der Druckleitung (14) trennt.

3. Vakuumhebegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der pneumatische Vakuumschalter (38) bei Erreichen des gewünschten Unterdrucks öffnet und das Schaltorgan (42) mit der Druckleitung (14) verbindet.

4. Vakuumhebegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltorgan (42) ein 3/2-Wegeventil ist.

5. Vakuumhebegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltorgan (42) in seiner Ruhelage die Warneinrichtung (44) von der Druckleitung (14) trennt.

6. Vakuumhebegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltorgan (42) bei angelegtem Druck die Druckleitung (14) mit der Warneinrichtung (44) verbindet.

7. Vakuumhebegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Warneinrichtung (44) ein digitaler Schalter ist.

8. Vakuumhebegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Warneinrichtung (44) ein einfach wirkender Zylinder (46) mit selbsttätiger Rückstellvorrichtung (48) ist.

9. Vakuumhebegerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellvorrichtung (48) eine Feder (52) oder ein Permanentmagnet ist.

10. Vakuumhebegerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass am Zylinder (46) eine Anzeigeeinrichtung befestigt ist, z. B. eine zweifarbige Tafel (56).

11. Vakuumhebegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Warneinrichtung (44) mit einer akustischen Warneinrichtung gekoppelt ist.

12. Vakuumhebegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltorgan (42) über ein Übersetzungsgetriebe mit der Warneinrichtung (44) gekoppelt ist.

13. Vakuumhebegerät nach einem der Ansprüche 1, oder 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der pneumatische Vakuumschalter (38) in seiner Ruhelage das Schaltorgan (42) mit der Druckleitung (14) verbindet.

14. Vakuumhebegerät nach einem der Ansprüche 1, oder 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der pneumatische Vakuumschalter (38) bei Erreichen des gewünschten Unterdrucks das Schaltorgan (42) von der Druckleitung (14) trennt.

15. Vakuumhebegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltorgan (42) in seiner Ruhelage die Warneinrichtung (44) mit der Druckleitung (14) verbindet.