-
Die Erfindung betrifft einen Transportvorrichtung
zum Handhaben von Werkstücken
mit einem Ejektor zur Erzeugung von Unterdruck, mit einem Gehäuse, mit
einer eine Engstelle aufweisenden Treibgasdüse, einem Diffusorabschnitt,
einem in die Engstelle mündenden
Saugstutzen sowie einem Abluftkanal für das Druckgas und die abgesaugte
Luft.
-
Derartige Ejektoren sind z.B. aus
der
DE 43 02 951 C1 bekannt
und arbeiten nach dem Venturi-Prinzip. Das gefilterte und schmiermittelfreie Druckgas,
in der Regel Druckluft, strömt über einen Anschlussstutzen
in den Ejektor ein und gelangt in die Treibgasdüse, wo in der Engstelle die
Strömungsgeschwindigkeit
der Luft auf Überschallgeschwindigkeit
erhöht
wird. Nach dem Austritt aus der Treibgasdüse expandiert die Luft und
strömt
in den Diffusor, und von dort ggf. über einen Schalldämpfer ins
Freie. Dabei entsteht in einer die Treibgasdüse umgebenden Kammer ein Unterdruck,
der dazu führt,
dass Luft über
den Saugstutzen angesaugt wird. Die angesaugte Luft und das in die
Strahlpumpe eingebrachte Treibgas treten gemeinsam über den
Expansionsabschnitt ins Freie aus.
-
Derartige Ejektoren weisen gegenüber anderen
Vakuumpumpen den Vorteil auf, dass sie keine drehenden Teile besitzen
und daher wartungs- und verschleissarm sind. Ferner sind sie exposionsgeschützt, da
sie rein pneumatischer Natur sind. Zudem weisen sie einen einfachen
Aufbau auf und sind in beliebiger Lage einbaubar. Sie entwickeln
keine Wärme
und können
jederzeit zu- bzw. abgeschaltet werden, was Energieeinsparungen
mit sich führt.
Ferner kann das Vakuum durch geringe Leitungslängen zwischen Sauggreifer und
Ejektor schneller aufgebaut werden. Schließlich spielen die kompakte
Bauweise, das geringe Gewicht und die Möglichkeit, mehrere Funktionen
in einem Gerät
zusammenfassen, bei Einsparungen in den Bereichen der Konfektion,
der Arbeitsvorbereitung, dem Einkauf, der mechanischen Bearbeitung,
Montage, Inbetriebnahme und der Ersatzteilversorgung wichtige Rollen.
-
Beim Greifen größerer Bauteile werden in der
Regel mehrere Sauggreifer verwendet, die entweder gemeinsam an einen
Ejektor angeschlossen sind. Üblicherweise
werden jedoch hierfür
mehrere Injektoren verwendet. Diese mehreren Ejektoren werden z.B.
in Sandwich-Bauweise zu einer Einheit zusammengebaut. Mit dieser
Einheit können
mehrere Vakuumkreise realisiert werden. Es hat sich jedoch gezeigt,
dass trotz der Verwendung dieser Ejektoren Nachteile vorhanden sind,
da die Ejektoren nach wie vor über
Schlauchleitungen mit den Sauggreifern verbunden sind und die Ejekporen,
insbesondere die darin enthaltenen Absperrventile über elektrische Leitungen
angesteuert werden müssen.
Sowohl die Schlauchleitungen als auch die elektrischen Leitungen
wirken sich als störend
aus und behindern unter Umständen
das Ergreifen des zu transporierenden Gegenstands. Sowohl der Aufbau
als auch die Wartung derartiger Einheiten ist relativ aufwendig
bzw. mühsam,
da die Ejektoren entweder über
Dichtungen direkt miteinander verbunden werden müssen oder zwischen den Ejektoren
Abstandskalter zwischengeschaltet werden und bei der Reparatur oder
Wartung die gesamte Einheit zerlegt werden muss. Außerdem sind
derartige Einheiten relativ teuer, da neben den einzelnen kompletten
Ejektoren weitere Bauteile, wie Dichtungen, Verbindungselemente
usw. erforderlich sind.
-
Die
DE 38 18 380 C2 zeigt eine Strahlpumpenanordnung
zum Erzeugen von Unterdruck. Bei dieser Vorrichtung sind an einem
Tragbalken Sauger befestigt, die mittels Schlauchleitungen mit Strahlpumpen
verbunden sind. Die
DE
24 29 421 C2 zeigt eine Vorrichtung zum Anheben des oberen
Bogens eines Stapels mit Blasluft, wobei hiefür ein an einem Balken abgebrachter
Sauger verwendet wird. Aus der
DE-Gm 19 73 433 ist eine Vereinzelungsvorrichtung
für Streifen
aus Holzfurnier oder degleichen bekannt geworden. Aus der
JP 4-132 900 A ist
eine Strahlpumpe bekannt geworden, die an einem Tragrohr befestigt
ist.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, einen Ejektor der eingangs genannten Art mit einem einfacheren
Aufbau bereitzustellen.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass das Gehäuse
des Ejektors als Träger,
insbesondere als Profilträger
für wenigstens zwei
Treibgasdüsen
ausgebildet ist.
-
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des
Gehäuses
des Ejektors als Profilträger
wird der wesentliche Vorteil erzielt, dass zum einen das Gehäuse relativ
preiswert hergestellt werden kann, zum anderen der Profilträger mit
einer beliebigen Anzahl an Treibgasdüsen bestückt werden kann. Wird z.B. eine
Einheit aus fünf
Ejektoren benötigt,
dann wird der erfindungsgemäße Profilträger mit
fünf Treibgasdüsen bestückt, so
dass dieser Profilträger
nun die gewünschte
Einheit bildet.
-
Insbesondere ist der Profilträger ein
Strangpressprofil, welches auf die gewünschte Länge abgelängt werden kann. Dieses Strangpressprofil
kann die Aufnahmen für
die Treibgasdüsen
in einem Rastermaß aufweisen.
Die Aufnahmen können
jedoch auch in Form von Bohrungen an den gewünschten Stellen eingebracht
werden, so dass die Einheit nach Kundenwunsch ausgestaltet ist.
Weist das Strangpressprofil Aufnahmen für die Treibgasdüsen im Rastermaß auf, so
können
die nicht benötigten
Aufnahmen mittels eines Stopfens verschlossen werden. Stranpressprofile
weisen den wesentlichen Vorteil auf, dass sie relativ preiswert
herstellbar sind, dass sie eine nahezu beliebige Länge aufweisen
können und
dass in sie alle erforderlichen Strömungskanäle integrierbar sind. Außerdem kann
das Strangpressprofil zudem als Halter für weitere Bauteile, z.B. Strömungsventile
oder Absperrventile, Sensoren, Überwachungselemente
o.dgl. dienen.
-
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung
wird darin gesehen, dass zum einen keine Schlauchleitungen für die Versorgung
der Ejektoren mit Druckluft benötigt
werden und die elektrischen Leitungen zur Ansteuerung der elektrischen
Bauteile im Profilträger untergebracht
sein können,
so dass sich weder die elektrischen Leitungen noch die Schlauchleitungen als
störend
auswirken. Ein weiterer Vorteil wird darin gesehen, dass derartige
Profilträger
einen einfachen Aufbau besitzen und dennoch eine hohe Steifigkeit aufweisen
bzw. sehr robust sind.
-
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
weist der Profilträger
wenigstens einen Kanal, insbesondere einen Druckluftkanal auf. Dieser Druckluftkanal
ist über
einen Verbindungskanal mit Absperrventil mit einem mit der Treibgasdüse in Verbindung
stehenden Arbeitskanal pneumatisch verbindbar. Auf diese Weise kann
der Arbeitskanal durch Öffnen
des Absperrventils mit Druckluft versorgt werden, mittels der über die
Treibgasdüse
der gewünschte
Unterdruck erzeugt wird. Bei Erreichen des gewünschten Unterdruckes oder bei
Nichtgebrauch der Treibgasdüse
wird das Absperrventil geschlossen.
-
Eine Weiterbildung bzw. Alternative
sieht vor, dass der Profilträger
einen Abblaskanal aufweist und dass der Abblaskanal über ein
Absperrventil, insbesondere einen Schieber, mit dem Abluftkanal
pneumatisch verbunden ist. Wird dieses Absperrventil geschlossen,
dann wird die an der Treibgasdüse
anstehende Druckluft über
die Engstelle aus dem Saugstutzen ausgeblasen, da sie nicht über den
Abluftkanal entweichen kann. Durch das Ausblasen der Druckluft aus
dem Saugstutzen kann der angesaugte Gegenstand relativ schnell vom
Sauggreifer gelöst werden,
was mit dem Fachbegriff "Abblasen" bezeichnet wird.
-
Eine Variante sieht vor, dass der
Profilträger mittels
Absperrstopfen für
die Kanäle
in diskrete, einzeln ansteuerbare Abschnitte unterteilbar ist. Auf
diese Weise können
mittels eines einzigen Profilträgers mehrere
Gegenstände
angesaugt und voneinander unabhängig
gehandhabt werden. Dabei sind die einzelnen Treibgasdüsen bei
einer Ausführungsform über unterschiedliche
Absperrventile an einen gemeinsamen Druckluftkanal angeschlossen.
-
Eine Weiterbildung sieht vor, dass
ein den Unterdruck erfassender Sensor vorgesehen ist, der abhängig vom
ermittelten Unterdruck die Treibgasdüse mit dem Druckluftkanal verbindet. Über diesen Sensor
wird der im Sauggreifer herrschende Unterdruck ermittelt und die
Verbindung zum Druckluftkanal dann unterbrochen, wenn im Sauggreifer
der gewünschte
Unterdruck herrscht, d.h. der Gegenstand angesaugt worden ist. Auf
diese Weise kann Druckluft eingespart werden. Fällt der Unterdruck im Sauggreifer
ab, was z.B. beim Ansaugen von Gegenständen mit unebener Oberfläche oder
bei schadhaften Sauggreifern mitunter der Fall sein kann, wird die Verbindung
selbsttätig
wieder hergestellt.
-
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der
Erfindung sieht vor, dass der Profilträger als Tragbalken für mit dem
Saugstutzen verbundene Sauggreifer ausgebildet ist. Die Sauggreifer
sind gemäß einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
in den Tragbalken eingeschraubt und dadurch direkt mit dem Saugstutzen
verbunden. Der Profilträger
dient bei diesem Ausführungsbeispiel
als Saugtraverse, über
welche die zu ergreifenden Gegenstände direkt angesaugt und gehandhabt
werden.
-
Vorzugsweise ist im Abluftkanal ein
Schalldämpfer,
insbesondere ein Schaumstoff vorgesehen. Dieser Schaumstoff, z.B.
in Form von Formstücken, wie
Schlangen u. dgl., kann direkt in den Abluftkanal eingeführt werden,
wodurch die Geräusche
der Abluft bereits im Abluftkanal gedämpft werden. Es ist u.U. kein
externer Schalldämpfer
mehr am Ausgang des Abluftkanals erforderlich.
-
Weitere Vorteile und Einzelheiten
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden
Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung besonders
bevorzugte Ausführungsbeispiele
beschrieben werden.
-
In der Zeichnung zeigen:
-
1 eine
Seitenansicht des erfindungsgemäßen Profilträgers mit
daran vorgesehenen Sauggreifern, gemäß einer ersten Ausführungsform;
-
2 einen
Schnitt II-II gemäß 1 durch den Profilträger, die
Treibgasdüse
zeigend;
-
3 einen
Schnitt III-III gemäß 1 durch den Profilträger, ein
Absperrventil für
eine Verbindungsleitung zum Abgaskanal zeigend;
-
4 eine
Seitenansicht des Profilträgers gemäß einer
zweiten Ausführungsform;
-
5 einen
Schnitt V-V gemäß 4 durch den Profilträger;
-
6 einen
Schnitt VI-VI durch den Profilträger;
-
7 eine
Seitenansicht des Profilträgers gemäß einer
dritten Ausführungsform;
-
8 einen
Schnitt VIII-VIII durch den Profilträger gemäß 7;
-
9 einen
Schnitt IX-IX durch den Profilträger
gemäß 7;
-
10 eine
Seitenansicht des Profilträgers gemäß einer
vierten Ausführungsform;
-
11 einen
Schnitt XI-XI durch den Profilträger
gemäß 10; und
-
12 einen
Schnitt XII-XII durch den Profilträger gemäß 10.
-
Die 1 zeigt
eine Seitenansicht eines Tragbalkens 1, an dessen Qnterseite
eine Vielzahl von Sauggreifern 2 befestigt sind. Diese
Sauggreifer 2 sind, wie in 2 dargestellt,
in entsprechende Aufnahmen 3 des Tragbalkens 1 eingeschraubt.
Dieser Tragbalken 1 ist als Strangpressprofil hergestellt und
weist, wie ebenfalls aus 2 ersichtlich,
einen Druckluftkanal 4, einen Arbeitskanal 5,
einen Abblaskanal 6, einen Abluftkanal 7, zwei
Kanäle 8 und 9 sowie
eine orthogonal zu den Kanälen 4 bis 9 verlaufende
Stufenbohrung 10 auf. Die Stufenbohrung 10 schneidet
die Kanäle 9 und 5.
Außerdem
ist die Stufenbohrung 10 über einen Verbindungskanal 11 mit dem
die Aufnahme 3 aufweisenden Saugstutzen 12 verbunden.
-
In der Stufenbohrung 10 befindet
sich eine Treibgasdüse 13 (Treib-
und Empfängerdüse), die eine
Engstelle 14 aufweist, welche mit dem Verbindungskanal 11 verbunden
ist. Diese Treibgasdüse 13 sowie
die Stufenbohrung 10 bilden zusammen mit dem Verbindungskanal 11 einen
Ejektor. Wird am Arbeitskanal 5 ein Überdruck angelegt, dann strömt die Druckluft
durch die Stufenbohrung 10 in Richtung des Kanals 9 und
durchströmt
dabei die Treibgasdüse 13. In
bekannter Weise wird durch das die Treibgasdüse 13 durchströmende Gas ein
Unterdruck im Verbindungskanal 11 erzeugt, so dass über den
Sauggreifer 2 Luft angesaugt wird.
-
Jede Stufenbohrung 10 ist
mittels eines Stopfens 15, wie aus 1 ersichtlich, an ihrer Stirnseite verschlossen.
Alle Stufenbohrungen 10 münden sowohl in den Kanal 9 als
auch in den Arbeitskanal 5. In 1 sind außerdem Stopfen 16 erkennbar, die
eine weitere Stufenbohrung 17 stirnseitig verschließen. In
dieser Stufenbohrung 17 ist ein Kolben 18 verschieblich
angeordnet, der in den Strömungsquerschnitt
des Kanals 9 eingeschoben werden kann. Der Kolben 18 befindet
sich in der 3 in seiner
Ruhelage, in welcher er durch eine Druckfeder 19 gehalten
wird. Aus dieser Ruhelage wird der Kolben 18 herausbewegt,
wenn am Kanal 6 ein Überdruck angelegt
wird, welcher den Kolben 18 in Richtung auf den Stopfen 16 bewegt.
Dadurch wird die Druckfeder 19 komprimiert und der Kolben 16 über den
Strömungsquerschnitt
des Kanals 9 geschoben, wodurch der Kanal 9 unterbrochen
wird. Außerdem
wird der Kolben 18 vor die Öffnung eines Überströmkanals 20 geschoben,
so dass die Zuströmöffnung zum
Abluftkanal 7 verschlossen wird. Bei unterbrochenem Kanal 9 und
verschlossenem Abluftkanal 7 kann die die Treibgasdüse 13 durchströmende Druckluft
nicht mehr entweichen, so dass sie über den Saugstutzen 12 und
die Sauggreifer 2 abgeblasen wird. Dies dient dazu, um
ergriffene Gegenstände
zum Zwecke des Ablegens schnell von den Sauggreifern 2 lösen zu können. In 1 sind außerdem Stopfen 21 erkennbar, über die
der Kolben 18 in der zugehörigen Stufenbohrung 17 gehalten
wird. Bei dieser Ausführungsform
können
mehrere Gegenstände
gemeinsam angesaugt und gemeinsam wieder abgelegt werden.
-
Die 4 zeigt
einen Tragbalken 1 einer zweiten Ausführungsform, bei der der Druckluftkanal 4 und
der Arbeitskanal 5 über
eine Verbindungsleitung 26, welche von zwei Leitungsabschnitten
gebildet wird, die an der Oberfläche 27 des
Tragbalkens 1 ausmünden,
miteinander verbunden sind. Die beiden Leitungsabschnitte der Verbindungsleitung 26 sind über ein
Absperrventil 28, welches auf die Oberfläche 27 des
Tragbalkens 1 in Form eines Moduls 29 aufgesetzt
ist, miteinander verbunden. Auf diese Weise kann durch Öffnen des
Absperrventils 28 der im Druckluftkanal 4 herrschende Überdruck
am Arbeitskanal 5 angelegt werden. Wird dieser Arbeitskanal 5 durch
entsprechende Absperrstopfen unterbrochen, dann kann der Tragbalken 1 durch
Zusammenfassen mehrerer Sauggreifer 2 in diskrete Abschnitte
unterteilt werden. Auf diese Weise wird die Möglichkeit geschaffen, dass
mit jedem Abschnitt, der einzeln ansteuerbar ist, mehrere Gegenstände unabhängig voneinander
ergriffen werden können.
Das Abblasen, welches zum Ablegen der Gegenstände erforderlich ist, erfolgt
bei dieser Variante für
alle Sauggreifer gemeinsam. Die Module
29 sind durch eine Haube 30 insbesondere
gegen Beschädigungen
geschützt.
-
In der 7 ist
die Seitenansicht einer dritten Ausführungsform des Tragbalkens 1 dargestellt, bei
dem, wie in 9 dargestellt,
der Arbeitskanal 5 über
eine Verbindungsleitung 31, welche von zwei Leitungsabschnitten
gebildet wird, die an der Oberfläche 27 des
Tragbalkens 1 ausmünden,
mit dem Abblaskanal 6 verbunden ist. Die beiden Leitungsabschnitte
der Verbindungsleitung 31 sind über ein Absperrventil 32, über welches
die Verbindung der beiden Kanäle 5 und 6 hergestellt
bzw. unterbrochen werden kann, miteinander verbunden. Außerdem wird
durch geeignete Absperrstopfen der Abblaskanal 6 in diskrete
Abschnitte unterteilt, so dass mit den in diesen Abschnitten sich
befindenden Sauggreifern gezielt die daran befindlichen Gegenstände abgelegt werden
können.
Das Absperrventil 32 befindet sich in einem Modul 33,
wobei auch bei dieser Ausführungsform
die Module durch eine Haube 30 geschützt sind. Mit dem Tragbalken 1 gemäß dieser
Ausführungsform
können
Gegenstände
gleichzeitig ergriffen und unabhängig
voneinander abgelegt werden.
-
Beim Ausführungsbeispiel der 10 sind die beiden Kanäle 4 und 5 über eine
Verbindungsleitung 26 und die beiden Kanäle 5 und 6 über eine
Verbindungsleitung 31 miteinander verbunden. Durch die
Absperrstopfen kann der Tragbalken 1 in diskrete, unterschiedliche
große
Arbeitsabschnitte 22 bis 25 unterteilt werden.
Diese Abschnitte 22 bis 25 können eine beliebige Anzahl
von Treibgasdüsen 13 aufweisen.
Es können
also durch Ansteuerung der Absperrventile 28 und 32,
wie weiter oben beschrieben, in den einzelnen Abschnitten 22 bis 25 gezielt
Gegenstände
unabhängig
voneinander angesaugt und gezielt Gegenstände unabhängig voneinander wieder abgelegt
werden. Ist der Profilträger
in Abschnitte unterteilt, dann können
die Abschnitte für
das Ansaugen und die Abschnitte für das Abblasen unterschiedlich
groß sein.
Die Abschnitte sind beliebig je nach Anwendungsfall kombinierbar.
-
Außerdem ist in 11 erkennbar, dass der Verbindungskanal 11 mit
einer Stufenbohrung 34 in Verbindung steht. In diese Stufenbohrung 34 ist
ein Drucksensor 35 eingebaut, über den der Druck im Saugstutzen 12 bzw.
am Sauggreifer 2 ermittelt werden kann. Hat der Sensor 35 den
gewünschten
Unterdruck erfasst, dann wird das Absperrventil 28 geschlossen
und dadurch der Arbeitskanal 5 vom Druckluftkanal 4 abgekoppelt,
so dass keine Druckluft verbraucht wird. Sobald der Unterdruck unter
einen vorgegebenen Wert absinkt wird das Absperrventil 28 wieder
geöffnet
und Luft mittels der Treibgasdüse 13 aus
dem Sauggreifer 2 abgesaugt. Dieser Sensor 35 kann
auch in jedem Abschnitt und bei den anderen Ausführungsformen vorgesehen sein.
-
Insgesamt ist aus der Zeichnung deutlich
erkennbar, dass durch die Verwendung eines Strangpressprofils als
Gehäuse
für die
einzelnen Ejektoren ein relativ einfacher Aufbau mit relativ wenigen
Bauteilen erzielt werden kann. Außerdem dient das Strangpressprofil
als Tragbalken 1, mit dem der bzw. die Gegenstände über die
Sauggreifer 2 direkt ergriffen und gehandhabt werden können. Es
müssen
keine störenden
Schlauchleitungen bzw. keine elektrischen Leitungen frei fliegend
verlegt werden. Außerdem
können
die einzelnen Module 29 und 33 sowie andere elektrische
Bauelemente an ein Bussystem angeschlossen werden, so dass der Verdrahtungsaufwand
weiter verringert wird.