DE102005014115A1

DE102005014115A1 - Vakuum-Hebegerät

Info

Publication number: DE102005014115A1
Application number: DE200510014115
Authority: DE
Inventors: Dieter Geissler
Original assignee: J Schmalz GmbH
Current assignee: J Schmalz GmbH
Priority date: 2005-03-21
Filing date: 2005-03-21
Publication date: 2006-09-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Vakuum-Hebegerät mit einem Tragrahmen, einem mit dem Tragrahmen verbundenen Unterdruckerzeuger, einem mit dem Unterdruckerzeuger pneumatisch verbundenen Unterdruckspeicher und mehreren, am Tragrahmen montierten und mit dem Unterdruckspeicher pneumatisch verbundenen Unterdruckgreifelementen, wobei der Unterdruckspeicher in den Tragrahmen integriert ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Vakuum-Hebegerät mit einem Tragrahmen, einem mit dem Tragrahmen verbundenen Unterdruckerzeuger, einem mit dem Unterdruckerzeuger pneumatisch verbundenen Unterdruckspeicher und mehreren, am Tragrahmen montierten und mit dem Unterdruckspeicher pneumatisch verbundenen Unterdruckgreifelementen.

Derartige Vakuumhebegeräte sind in einer Vielzahl bekannt und werden in der Regel dazu verwendet, um großformatige Werkstücke aus Metall, Holz, Kunststoff, Stein, Glas oder dergleichen oder um Lebensmittel anzusaugen, sodass sie an einen anderen Ort verbracht werden können. Hierfür weisen die Vakuumhebegeräte Unterdruckpumpen oder Ejektoren als Unterdruckerzeuger auf, wobei der Unterdruckerzeuger zunächst einen Vakuumspeicher evakuiert, sodass der Unterdruck relativ schnell am Werkstück bereitgestellt werden kann, da der Unterdruck nicht erst aufgebaut werden muss. Hierfür sind am Tragrahmen ein oder mehrere Behälter vorgesehen, die als Unterdruckspeicher dienen. An diesen Unterdruckspeicher ist dann ein Vakuumverteiler, in der Regel ein Vierkantrohr mit verschlossenen Enden angeschlossen, an welchem wiederum über Schlauchleitungen die einzelnen Unterdruckgreifelemente in Form von Sauggreifern, Flächengreifern, Saugplatten oder dergleichen angeschlossen sind. Zwischen dem Unterdruckspeicher und dem Unterdruckverteiler ist z.B. ein Handschieberventil angeschlossen. Zum Ansaugen des Gegenstands wird das Ventil geöffnet, d.h. der Sauger wird mit dem Unterdruckspeicher verbunden. Zum Ablegen des Wekstücks wird die Leitung zum Unterdruckspeicher abgesperrt und zum Sauger belüftet.

Als nachteilig hat sich herausgestellt, dass der Aufbau des Vakuumhebegeräts nicht optimal ist, da zum Einen eine stabile Konstruktion für die mechanische Steifigkeit und Festigkeit zur Übertragung der angreifenden Lasten erforderlich ist, zum Anderen eine davon unabhängige Konstruktion zur Bevorratung des Unterdrucks benötigt wird. Das Gewicht derartiger Vakuumhebegeräte ist relativ hoch, sodass die Nutzlast entsprechend klein ist. Außerdem sind für den Zusammenbau der Funktionselemente Lastaufnahme, Speicher und Verteiler eine Vielzahl an Hilfsbauteilen notwendig, wie Halteplatten, Haltebügel usw.. Es sei angemerkt, dass die Begriffe Unterdruck und Vakuum gleichwertig verwendet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Vakuumhebegerät bereitzustellen, welches einen einfachen Aufbau besitzt und welches ein geringes Grundgewicht aufweist.

Diese Aufgabe wird mit einem Vakuumhebegerät der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Unterdruckspeicher in den Tragrahmen integriert ist.

Das erfindungsgemäße Vakuumhebegerät besitzt den wesentlichen Vorteil, dass der Tragrahmen mehrere Funktionen aufweist. Er stellt das mechanische Gerüst dar, das die angreifenden Kräfte aufnimmt und abstützt. Außerdem dient der Tragrahmen zur Bevorratung des Unterdrucks, so dass hierfür nicht ein separates Bauteil vorgesehen werden muss, welches ebenfalls am Tragrahmen befestigt werden muss und welches ebenfalls permanent mittransportiert werden muss. Das gesamte Gewicht dieses zusätzlichen Bauteils wird also eingespart. Außerdem muss für dieses eingesparte Bauteil nicht gesondert Platz bereitgestellt werden, sodass der Tragrahmen flexibler mit dem einzelnen Unterdruckgreifelementen bestückt werden kann.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Tragrahmen von einem Strangpressprofil gebildet. In diesem Strangpressprofil, welches wenigstens zwei Kammern aufweist, bildet die eine Kammer den Unterdruckspeicher, wobei die Querschnittsfläche dieser Kammer wenigstens 30% der Querschnittsfläche des gesamten Strangpressprofils beträgt. Mit Vorzug bildet also die Kammer mit der größten Querschnittsfläche den Unterdruckspeicher. Dabei ist das Strangpressprofil mittels Streben so ausgesteift, dass dieses weder durch den Unterdruck im Unterdruckspeicher noch durch die von außen angreifenden Kräfte kollabiert, bzw. sich verformt.

Ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel sieht vor, dass das Strangpressprofil aus Aluminium besteht. Diese Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass das Strangpressprofil zum Einen einfach und mit üblichen Mitteln herstellbar ist, zum Anderen leicht bearbeitet werden kann. Um die gewünschte Steifigkeit zu erlangen, ist die Querschnittsfläche des aus Aluminium bestehenden Strangpressprofils des erfindungsgemäßen Vakuumhebegeräts größer als die Querschnittsfläche eines aus Stahl bestehenden Tragrahmens, was aber zum Einen durch dünnere Wandstärken, zum Anderen durch das geringere spezifische Gewicht des Aluminiums wieder ausgeglichen wird, wobei die größere Querschnittsfläche noch den Vorteil hat, das ein Unterdruckspeicher mit einem relativ großen Volumen zur Verfügung gestellt werden kann.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die den Unterdruckspeicher bildende Kammer eine im wesentlichen hexagonale Form auf. Diese Form besitzt eine sehr hohe Steifigkeit gegen Kollabieren, sodass in diesem Unterdruckspeicher bei großem Volumen hohe Unterdrücke von 800 mbar und mehr bereitgestellt werden können.

Da im Strangpressprofil des erfindungsgemäßen Vakuumhebegeräts weitere Kammern zur Nutzung zur Verfügung stehen, kann eine der Kammern zum Beispiel zur Kabelführung dienen. Dies hat den Vorteil, dass die Kabel zum Einen gegen Beschädigung geschützt sind, zum Anderen nicht extra am Tragrahmen befestigt werden müssen, sodass die hierfür notwendigen Halte- und Befestigungsmittel eingespart werden.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung kann eine der Kammern als Druckluftspeicher dienen, wobei auch hierfür auf separate Druckluftschläuche und dergleichen verzichtet werden kann. Diese Druckluft wird z.B. zum Abblasen beim Abwerfen des angesaugten Gegenstands benötigt und steht sofort bereit. Ein weiterer Einsatzzweck ist der Betrieb einer pneumatischen Warneinrichtung, z.B. einer Drucklufthupe, die betätigt wird, wenn der Druck und/oder der Unterdruck zu gering sind.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass eine der Kammern einen Unterdruckverteiler bildet. Dieser Unterdruckverteiler ist über ein Sperrventil mit dem Unterdruckspeicher verbunden und besitzt den wesentlichen Vorteil, dass in der Ruhelage des Vakuumhebegeräts der Unterdruckspeicher den notwendigen Unterdruck bereitstellt, wohingegen der Unterdruckverteiler belüftet ist. Da der Unterdruckverteiler, verglichen mit dem Unterdruckspeicher, ein relativ kleines Volumen besitzt, geht beim Belüften der Unterdruckgreifelemente, und somit auch des Unterdruckverteilers, nur wenig Unterdruck verloren, da das Sperrventil den Unterdruckspeicher vom Unterdruckverteiler trennt. Der Unterdruckverteiler erstreckt sich bevorzugt über die gesamte Länge des Strangpressprofils, so dass die Unterdruckgreifelemente entweder direkt oder über kurze Schlauchleitungen mit dem Unterdruckverteiler verbunden werden können.

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass entlang wenigstens einer Längsseite des Strangpressprofils wenigstens eine Profilnut vorgesehen ist. Diese Profilnut dient zur Anbindung weiterer Bauteile, die mittels geeigneter Gleitsteine oder Profilhaken in der Profilnut verankert werden können. Außerdem können diese Bauteile entlang des Strangpressprofils leicht verschoben werden.

Ein leichter Zugriff auf die und ein einfacher Verschluss der Kammern wird dadurch geschaffen, dass die Stirnseiten des Strangpressprofils mit jeweils einem Deckel fluiddicht verschlossen, insbesondere verschraubt sind. Das Verlegen von Kabeln kann einfach dadurch erfolgen, dass die Deckel entfernt werden, sodass leicht auf alle Kammern zugegriffen und die Kabel eingezogen werden können.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiels im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in der Zeichnung dargestellten sowie in der Beschreibung und in den Ansprüchen erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
In der Zeichnung zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines als Strangpressprofil ausgebildeten Tragrahmens;
2 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines als Strangpressprofil ausgebildeten Tragrahmens;
3 ein Schaltschema des Vakuumhebegeräts;
4 eine perspektivische Ansicht des Tragrahmens mit angebundenem Querprofil; und
5 eine Ansicht in Richtung des Pfeils V gemäß 4 auf die Stirnseite des Tragrahmens.
Die 1 zeigt einen insgesamt mit 10 bezeichneten Tragrahmen, der von einem Strangpressprofil gebildet wird. Dieser Tragrahmen besitzt eine Vielzahl von Kammern, wobei die größte Kammer 12 einen Unterdruckspeicher 14 bildet. Der Querschnitt dieser Kammer 12 bzw. dieses Unterdruckspeichers 14 ist im wesentlichen sechseckförmig und daher gegen Kollabieren relativ stabil ausgeführt.
Der Unterdruckspeicher 14 wird flankiert von einer Kammer 16 mit kreisrundem Querschnitt, die als Unterdruckverteiler 18 fungiert. Auf der gegenüberliegenden Seite befindet sich eine weitere Kammer 20 mit kreisrundem Querschnitt, in der zum Beispiel Druckluft geführt wird. Eine vierte Kammer 24 kann zum Beispiel zur Führung von Kabeln dienen und eine Kammer 26 kann zum Beispiel einen Speicher für die Druckluft bilden. Weitere Kammern 28 und 30 können zum Beispiel dazu verwendet werden, den Unterdruckspeicher 14 zu vergrößern oder um einen zweiten Unterdruckverteiler zu schaffen, sodass ein Zweikreissystem geschaffen wird.
Zwei Seitenflächen 32 des Tragrahmens 10 sind mit in Längsrichtung verlaufenden Profilnuten 34 versehen, die einen T-förmigen Querschnitt aufweisen und zur Befestigung von Anbauteilen dienen. Ferner ist in 1 erkennbar, dass die Stirnfläche 36 mit Schrauböffnungen 38 versehen ist, die zur Aufnahme von Befestigungsschrauben dienen, mit welchen ein fluiddicht schließender Deckel an die Stirnfläche 36 angeschraubt werden kann. Die einzelnen Kammern 16, 20 und 24 bis 30 sind über die einzelnen Stirnflächen des Tragrahmens 10 zugänglich und mittels des (nicht dargestellten) Deckels verschließbar.
Die 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welcher eine Kammer 40 den Unterdruckspeicher 14 bildet, in welchen die beiden Kammern 16 und 20 hineinragen. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Seitenflächen 32 mit Profilnuten 34 versehen.
In der 3 ist ein Schaltschema dargestellt, bei welchem einem Unterdruckerzeuger 42, zum Beispiel einer Pumpe oder einem Ejektor der Unterdruckspeicher 14 nachgeschaltet ist. An den Unterdruckspeicher 14 schließt sich ein Sperrventil 44 an, mit welchem der Unterdruckverteiler 18 vom Unterdruckspeicher 14 getrennt werden kann. Am Unterdruckverteiler 18 sind die einzelnen Greifelemente 46 angeschlossen.
In der 4 sind am Tragrahmen 10 zwei Quertraversen befestigt, wofür U-förmige Haltebügel 50 verwendet werden. Diese Haltebügel 50 sind auf die Quertraversen 48 aufgeschraubt, wobei der Haltebügel 50 verschieblich am Tragrahmen 10 befestigt ist. Hierfür weist der Haltebügel 50, wie aus 5 ersichtlich, T-förmige Greifelemente 52 oder Gleitsteine auf, die in die Profilnuten 34 formschlüssig eingreifen. Über ein Klemmelement 54, zum Beispiel eine Schraube 56, kann der Haltebügel 50 gegen Verschieben am Tragrahmen 10 gesichert werden. Durch Verschieben des Haltebügels 50 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung einfach an unterschiedlich große Werkstücke anpassbar bzw. können an den Tragrahmen 10 weitere Quertraversen 48 problemlos befestigt werden.

Claims

Vakuum-Hebegerät mit einem Tragrahmen (10), einem mit dem Tragrahmen (10) verbundenen Unterdruckerzeuger (42), einem mit dem Unterdruckerzeuger (42) pneumatisch verbundenen Unterdruckspeicher (14) und mehreren, am Tragrahmen (10) montierten und mit dem Unterdruckspeicher (14) pneumatisch verbundenen Unterdruckgreifelementen (46), dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruckspeicher (14) in den Tragrahmen (10) integriert ist.
Vakuum-Hebegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragrahmen (10) ein Strangpressprofil ist.
Vakuum-Hebegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Strangpressprofil wenigstens zwei Kammern (12 und 16) aufweist.
Vakuum-Hebegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Kammern (12) den Unterdruckspeicher (14) bildet.
Vakuum-Hebegerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche der Kammer (12) wenigstens 30% der Querschnittsfläche des Strangpressprofils ist.
Vakuum-Hebegerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Strangpressprofil aus Aluminium besteht.
Vakuum-Hebegerät nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die den Unterdruckspeicher (14) bildende Kammer (12) eine im wesentlichen hexagonale Form aufweist.
Vakuum-Hebegerät nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Kammern (24) zur Kabelführung dient.
Vakuum-Hebegerät nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Kammern (20) einen Druckluftspeicher (22) bildet.
Vakuum-Hebegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in den Tragrahmen (10) ein Unterdruckverteiler (18) integriert ist und insbesondere eine der Kammern (16) den Unterdruckverteiler (18) bildet.
Vakuum-Hebegerät nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass entlang wenigstens einer Längsseite (32) des Strangpressprofils wenigstens eine Profilnut (34) vorgesehen ist.
Vakuum-Hebegerät nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseite (36) des Strangpressprofils mit jeweils einem Deckel fluiddicht verschlossen, insbesondere verschraubt ist.