DE102009047083B4 - Druckluftbetriebener Unterdruckerzeuger oder Unterdruckgreifer - Google Patents

Druckluftbetriebener Unterdruckerzeuger oder Unterdruckgreifer Download PDF

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Abstract

Druckluftbetriebener Unterdruckerzeuger mit wenigstens zwei eine Saugkammer, eine in die Saugkammer mündende Ansaugöffnung, eine aus der Saugkammer ausmündenden Ausströmöffnung und wenigstens eine zwischen der Ansaugöffnung und der Ausströmöffnung in die Saugkammer mündende Treibluftöffnung aufweisende Unterdruckbaueinheiten, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckbaueinheiten nach wenigstens zwei unterschiedlichen Prinzipien zur Unterdruck-Erzeugung arbeiten.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen mit Duckluft betriebenen Unterdruckerzeuger mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und einen Unterdruckgreifer mit einem derartigen, druckluftbetriebenen Unterdruckerzeuger.
  • Mehrstufenejektoren mit hintereinander geschalteten Venturidüsen sind z. B. aus der WO 99/49216 und von den Firmen Piab, SMC und Vtec bekannt. Ein Kennzeichen des Mehrstufenprinzips ist, dass der Abluftstrahl einer vorgeschalteten Stufe der Treibluftstrahl der nachgeschalteten Stufe ist. Dabei kann z. B. eine Kombination des Coanda-Prinzip mit dem Venturi-Prinzip nützlich sein, den Saugvolumenstrom zu erhöhen. Allgemeine Vakuumerzeugungsprinzipien sind das Venturi-Prinzip mit einer Treib- und einer Empfängerdüse, das Bernoulli-Prinzip, bei dem ”schnelle” Luft mit hohem dynamischem Druck einen statischen Unterdruck erzeugt, und das Coanda-Prinzip, bei dem Luft einer gekrümmten Fläche folgt.
  • Aus der DE 100 61 384 B4 ist eine Strahlpumpenanordnung bekannt geworden, in welcher zwei Ejektoreinrichtungen angeordnet sind. Die DE 603 17 659 T2 zeigt eine Vakuumpumpe mit einem Mehrstufenejektor, bei welchem mehrere Düsen hintereinander angeordnet sind. Die US 4,028,009 A offenbart einen druckluftbetriebenen Saugrüssel, bei welchem die Druckluft über mehrere Düsen durch den rohrförmigen Mantel von außen nach innen und dabei radial und axial geneigt einströmt und einen Schüttgut mitreißenden Wirbel erzeugt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Unterdruckerzeuger oder Unterdruckgreifer bereitzustellen, mit welchem auf effiziente Weise Unterdruck erzeugt werden können.
  • Diese Aufgabe wird mit einem Unterdruckerzeuger gelöst, der die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Die Aufgabe wird auch mit einem Unterdruckgreifer gelöst, der die Merkmale des Anspruchs 11 aufweist.
  • Der erfindungsgemäße Mehrstufenejektor weist mindestens zwei Vakuumerzeugungsstufen auf. Dabei ist der Abluftstrahl einer vorgeschalteten Vakuumerzeugungsstufe der Treibluftstrahl einer nachgeschalteten Vakuumerzeugungsstufe, und es werden mindestens zwei unterschiedliche Vakuumerzeugungsprinzipien verwendet.
  • Hierdurch werden folgende Vorteile erzielt. Durch die Kombination eines Prinzips für hohen Volumenstrom mit einem Prinzip für hohes Vakuum kann erreicht werden, dass das anzusaugende Objekt aufgrund des hohen Volumenstroms der Ansaugvorrichtung entgegen springt und aufgrund des hohen Unterdrucks stark festgehalten wird.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der beigefügten Zeichnung. Dabei können die in der Zeichnung dargestellten sowie in der Beschreibung und in den Ansprüchen erwähnten Merkmale jeweils im Einzelnen als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
  • Die 1 zeigt eine Kombination des Venturi- und Coanda-Prinzips mit getrennten Vakuumkammern (Venturi-Düse umlaufend oder mehrere Einzeldüsen).
  • Die 2 zeigt eine Kombination Venturi- und Coanda-Prinzips mit einer Vakuumkammer, wobei der Abluftstrom der Venturi-Düsen den Treibluftstrom der Coanda-Düse darstellt (Venturi-Düse umlaufend oder mehrere Einzeldüsen).
  • Die 3 zeigt eine Kombination des Venturi- und Bernoulli-Prinzips mit getrennten Vakuumkammern (Venturi-Düse umlaufend oder mehrere Einzeldüsen).
  • Die 4 zeigt einen Mehrstufen-Ejektor mit einer Kombination einer Venturi-Düse mit einer Vortex-Düse in verschiedenen Ansichten. Dabei können die Venturi-Düsen auch als Coanda-Düsen ausgebildet sein.
  • Die 5 zeigt einen Mehrstufen-Ejektor mit einer Kombination einer Coanda-Düse, mit einer Venturi-Düse.
  • Die 6 zeigt eine Kombination des Coanda- und Bernoulli-Prinzips mit nach außen geführtem Abluftstrom.
  • Die 7 zeigt eine Kombination des Coanda- und Bernoulli-Prinzips mit nach innen geführtem Abluftstrom zum Absaugen von Luft und zum Erzeugen einer Absaugkraft,
  • Die 8 zeigt eine Kombination des Vortex- und Coanda-Prinzips.

Claims (11)

  1. Druckluftbetriebener Unterdruckerzeuger mit wenigstens zwei eine Saugkammer, eine in die Saugkammer mündende Ansaugöffnung, eine aus der Saugkammer ausmündenden Ausströmöffnung und wenigstens eine zwischen der Ansaugöffnung und der Ausströmöffnung in die Saugkammer mündende Treibluftöffnung aufweisende Unterdruckbaueinheiten, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckbaueinheiten nach wenigstens zwei unterschiedlichen Prinzipien zur Unterdruck-Erzeugung arbeiten.
  2. Unterdruckerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Unterdruckbaueinheiten eine Unterdruck-Düse, ein Ejektor und/oder eine Unterdruck-Erzeugungsstufe ist.
  3. Unterdruckerzeuger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Ausströmöffnung einer Unterdruckbaueinheit in die Treibluftöffnung der anderen Unterdruckbaueinheit einmündet.
  4. Unterdruckerzeuger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckbaueinheiten in Parallelschaltung und/oder Serienschaltung kombiniert sind.
  5. Unterdruckerzeuger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckbaueinheiten in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.
  6. Unterdruckerzeuger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei verschiedene Saugkammern durch eine oder mehrere bewegliche Klappen voneinander getrennt oder miteinander verbindbar sind, und insbesondere das Schließen oder Öffnen der Klappen unterdruckabhängig steuerbar ist.
  7. Unterdruckerzeuger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Prinzipien das Venturi-Prinzip, das Bernoulli-Prinzip, das Coanda-Prinzip oder das Vortex-Prinzip ist.
  8. Unterdruckerzeuger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abblasvorrichtung vorgesehen ist.
  9. Unterdruckerzeuger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Detektion der Strömungs- und Druckverhältnisse ein Sensor vorgesehen ist.
  10. Unterdruckerzeuger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die nach wenigstens zwei unterschiedlichen Prinzipien zur Unterdruck-Erzeugung arbeitenden Unterdruckbaueinheiten gleichzeitig oder sequentiell arbeiten.
  11. Unterdruckgreifer mit einem druckluftbetriebenen Unterdruckerzeuger mit den Merkmalen nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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