DE20004195U1

DE20004195U1 - Component sensitive to negative pressure

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Publication number: DE20004195U1
Application number: DE20004195U
Authority: DE
Original assignee: J Schmalz GmbH
Current assignee: J Schmalz GmbH
Priority date: 2000-03-06
Filing date: 2000-03-06
Publication date: 2000-05-31
Anticipated expiration: 2010-03-07

Description

F:\IJBDHF\DHFANM\ALL0846F:\IJBDHF\DHFANM\ALL0846

Anmelder:Applicant:

J. Schmalz GmbH
Aacher Straße 2 9
72293 GlattenJ. Schmalz GmbH
Aacher Strasse 2 9
72293 Glatten

Allgemeine Vollmacht: 3.1.5.Nr.751/92 AVGeneral power of attorney: 3.1.5.No.751/92 AV

3961 144 01.03.20003961 144 01.03.2000

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Titel: Auf Unterdruck sensibles Bauteil Title: Component sensitive to negative pressure

BeschreibungDescription

Die Erfindung betrifft ein auf Unterdruck sensibles Bauteil, insbesondere Unterdruckanzeigegerät, Unterdruckschalter, Unterdrucksensor, mit einer Anschlussvorrichtung für ein Unterdruck führendes Element.The invention relates to a component sensitive to negative pressure, in particular a negative pressure indicator, a negative pressure switch, a negative pressure sensor, with a connection device for a negative pressure-carrying element.

Es ist bekannt, dass in der Vakuumtechnik eine Vielzahl von Bauteilen verwendet werden, mit denen entweder die Größe des Unterdrucks angezeigt wird, mit denen mit Hilfe des Unterdrucks elektrische Bauteile geschaltet werden, oderIt is known that a variety of components are used in vacuum technology, which either indicate the magnitude of the negative pressure, which are used to switch electrical components using the negative pressure, or

welche allgemein den Unterdruck erfassen. Diese Bauelemente sind in der Regel so ausgelegt, dass sie ausschließlich an Unterdruckleitungen angeschlossen werden können. Üblicherweise treten in den Unterdruckleitungen nur Drücke unterhalb des Normaldruckes auf. Es ist bekannt, dass beim schnellen Belüften der Unterdruckleitungen geringe Überdrücke entstehen können. Deshalb sind die Bauteile so ausgelegt, dass sie selbst bei geringen Überdrücken keinen Schaden nehmen.which generally detect the negative pressure. These components are usually designed so that they can only be connected to negative pressure lines. Usually, only pressures below normal pressure occur in the negative pressure lines. It is known that small overpressures can arise when the negative pressure lines are vented quickly. The components are therefore designed so that they are not damaged even by small overpressures.

Insbesondere in der Vakuumhandhabungstechnik ist es bekannt, dass in den Vakuumkreisen auch höhere Überdrücke auftreten, die beispielsweise für das schnelle Lösen von Werkstücken von Werkstücksaugern benötigt werden, so dass für diese Vakuumkreise die üblichen Vakuum-Bauelernente nicht verwendet werden können. Es bedarf für diese Vakuumkreise Bauelemente, die auch druckfest sind. Derartige Bauelemente sind technisch sehr aufwendig und daher relativ teuer, da sie so ausgelegt sein müssen, dass sie sowohl den Anforderungen an die Unterdrucktauglichkeit als auch den Anforderungen an die Überdrucksicherheit genügen, die zum Teil konträr sind.In vacuum handling technology in particular, it is known that higher overpressures also occur in the vacuum circuits, which are required, for example, for the rapid release of workpieces from workpiece suction cups, so that the usual vacuum components cannot be used for these vacuum circuits. These vacuum circuits require components that are also pressure-resistant. Such components are technically very complex and therefore relatively expensive, as they have to be designed in such a way that they meet both the requirements for vacuum suitability and the requirements for overpressure safety, which are sometimes contradictory.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein auf Unterdruck sensibles Bauteil bereitzustellen, welches beiThe invention is therefore based on the object of providing a component that is sensitive to negative pressure and which

einem plötzlichen Überdruck im Vakuumkreis keinen Schaden nimmt, aber dennoch einfach herstellbar und preiswert ist.is not damaged by a sudden overpressure in the vacuum circuit, but is nevertheless easy to manufacture and inexpensive.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem eingangs erwähnten auf Unterdruck sensiblen Bauteil dadurch gelöst, dass dieses eine Auslassöffnung sowie einen die Auslassöffnung bei Unterdruck verschließenden und bei Überdruck öffnenden Schließkörper aufweist.The object is achieved according to the invention with the initially mentioned negative pressure sensitive component in that it has an outlet opening and a closing body which closes the outlet opening in the event of negative pressure and opens it in the event of positive pressure.

Beim erfindungsgemäßen Bauteil ist also vorgesehen, dass dieses in herkömmlicher Weise über eine Anschlussvorrichtung an ein Unterdruck führendes Element angeschlossen ist und z.B. als Unterdruckanzeigegerät, Unterdruckschalter oder Unterdrucksensor fungiert. Tritt nun im Vakuumkreis ein Überdruck auf, so wird das Bauteil dadurch geschützt, dass der Überdruck am Bauteil durch die Auslassöffnung abgebaut wird, indem durch die Auslassöffnung das unter Druck stehende Fluid entweichen kann. Diese Auslassöffnung ist bei im Vakuumkreis herrschendem Unterdruck verschlossen und öffnet nur bei Überdruck. Das Öffnen der Auslassöffnung erfolgt selbsttätig. Auf diese Weise wird das auf Unterdruck sensible Bauteil gegen Überdruck geschützt, und zwar unabhängig davon, ob dieser Überdruck plötzlich oder allmählich auftritt.The component according to the invention is therefore connected in a conventional manner to an element that carries negative pressure via a connection device and functions, for example, as a negative pressure indicator, negative pressure switch or negative pressure sensor. If excess pressure occurs in the vacuum circuit, the component is protected by the excess pressure on the component being reduced through the outlet opening by allowing the pressurized fluid to escape through the outlet opening. This outlet opening is closed when there is negative pressure in the vacuum circuit and only opens when there is excess pressure. The outlet opening opens automatically. In this way, the component that is sensitive to negative pressure is protected against excess pressure, regardless of whether this excess pressure occurs suddenly or gradually.

Vorteilhaft ist in der Anschlussvorrichtung ein Strömungswiderstand vorgesehen. Dieser Strömungswiderstand hat die Aufgabe, bei plötzlich auftretendem Überdruck diesen verzögert und abgeschwächt weiterzuleiten, so dass genügend Zeit besteht, dass der Schließkörper die Auslassöffnung öffnet, bevor das sensible Bauteil durch den Überdruck beschädigt wird. Außerdem hat der Strömungswiderstand die Aufgabe, den Überdruck im Vakuumkreis, der eventuell bewusst erzeugt wird, z.B. zum schnellen Lösen eines Werkstücks vom Saugkasten, dadurch aufrechtzuerhalten, dass lediglich ein vernachlässigbarer Teil des unter Druck stehenden Fluides durch die Auslassöffnung entweichen kann.It is advantageous to provide a flow resistance in the connection device. This flow resistance has the task of delaying and weakening excess pressure when it suddenly occurs, so that there is enough time for the closing body to open the outlet opening before the sensitive component is damaged by the excess pressure. The flow resistance also has the task of maintaining the excess pressure in the vacuum circuit, which may be deliberately generated, e.g. to quickly release a workpiece from the suction box, by ensuring that only a negligible part of the pressurized fluid can escape through the outlet opening.

Vorteilhaft ist der Strömungswiderstand einstellbar. Auf diese Weise kann festgelegt werden, wie schnell der Schließkörper auf einen auftretenden Überdruck anspricht und wie groß der Leckstrom ist, der über die Auslassöffnung entweichen kann.The flow resistance is advantageously adjustable. This allows you to determine how quickly the closing body responds to excess pressure and how large the leakage current is that can escape through the outlet opening.

Vorzugsweise ist der Strömungswiderstand in den beiden Durchströmungsrichtungen unterschiedlich hoch. Dabei kann der Strömungswiderstand bei auftretendem Überdruck groß und beim Anlegen eines Unterdrucks klein sein, so dass das auf Unterdruck sensible Bauteil beim Anlegen eines Unterdrucks sofort, d.h. ohne nennenswerte Verzögerung, anspricht.Preferably, the flow resistance is different in the two flow directions. The flow resistance can be high when overpressure occurs and small when negative pressure is applied, so that the component sensitive to negative pressure responds immediately when negative pressure is applied, i.e. without any significant delay.

Bei einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Schließkörper federbelastet ist und unter Federdruck die Auslassöffnung entgegen dem Überdruck verschließt. Mit Vorzug ist die Federkraft einstellbar. Übersteigt der im Vakuumkreis herrschende Überdruck die Federkraft, dann hebt der Schließkörper von der Auslassöffnung ab und verbindet den Innenraum des sensiblen Bauteils mit der Umgebung, so dass der Überdruck abgebaut werden kann.In one embodiment, the closing body is spring-loaded and closes the outlet opening under spring pressure against the excess pressure. The spring force is preferably adjustable. If the excess pressure in the vacuum circuit exceeds the spring force, the closing body lifts off the outlet opening and connects the interior of the sensitive component with the environment so that the excess pressure can be reduced.

Ein rasches Entweichen des unter Druck stehenden Fluides nach dem Öffnen der Auslassöffnung wird dadurch erzielt, dass die Auslassöffnung gegenüber dem freien Stömungsquerschnitts des Strömungswiderstandes in der Anschlussvorrichtung einen wesentlich größeren Strömungsquerschnitt aufweist. Dadurch wird verhindert, dass sich trotz in Offenstellung befindendem Schließkörper der Überdruck im Bauteil bei sehr hohen Drücken im Vakuumkreis weiter aufbauen kann.A rapid escape of the pressurized fluid after the outlet opening is opened is achieved by the outlet opening having a much larger flow cross-section than the free flow cross-section of the flow resistance in the connection device. This prevents the overpressure in the component from building up further at very high pressures in the vacuum circuit despite the closing body being in the open position.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugsnahme auf die Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeipiel im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in der Zeichnung dargestellten und in der Beschreibung sowie inFurther advantages, features and details of the invention emerge from the subclaims and the following description, in which a particularly preferred embodiment is described in detail with reference to the drawing. The features shown in the drawing and in the description and in

den Ansprüchen erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.The features mentioned in the claims may be essential to the invention either individually or in any combination.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen auf Unterdruck sensiblen Bauteils 10 dargestellt, welches als Anzeigegerät 12 ausgebildet ist. Dieses Anzeigegerät besteht aus einem Manometer 14, welches über einen entsprechenden Anschlussstutzen 16 in ein Gehäuse 18 eingeschraubt ist. Das Gehäuse 18 besitzt seinerseits eine Anschlussvorrichtung 20, welche die Abmessungen des Anschlussstutzens 16 aufweist, so dass wahlweise das Manometer 14 oder die Anschlussvorrichtung 2 0 in eine hierfür vorgesehene Aufnahme einer (nicht dargestellten) Vakuumleitung eingeschraubt werden kann. Es besteht somit auch die Möglichkeit, bei herkömmlichen Manometern 14 zwischen diesen und die Vakuumleitung ein Gehäuse 16 zwischenzuschalten, wodurch ein erfindungsgemäßes Bauteil 10 geschaffen wird.The drawing shows an embodiment of the inventive component 10 sensitive to negative pressure, which is designed as a display device 12. This display device consists of a pressure gauge 14, which is screwed into a housing 18 via a corresponding connection piece 16. The housing 18 in turn has a connection device 20, which has the dimensions of the connection piece 16, so that either the pressure gauge 14 or the connection device 20 can be screwed into a receptacle provided for this purpose in a vacuum line (not shown). It is therefore also possible to interpose a housing 16 between conventional pressure gauges 14 and the vacuum line, thereby creating a component 10 according to the invention.

Das Gehäuse 18 besitzt einen Innenraum 22, der über eine Verbindungsbohrung 24 mit der Anschlussvorrichtung 20 strömungsverbunden ist. In dieser Verbindungsbohrung 24 befindet sich ein Strömungswiderstand 26, der insbesondere als Schraubnippel 28 ausgebildet ist und in die Verbindungsbohrung 24 eingeschraubt ist. Außerdem steht der Innenraum 22 mit einer Auslassöffnung 30 in Verbindung, dieThe housing 18 has an interior 22 which is fluidically connected to the connection device 20 via a connecting bore 24. In this connecting bore 24 there is a flow resistance 26 which is designed in particular as a screw nipple 28 and is screwed into the connecting bore 24. In addition, the interior 22 is connected to an outlet opening 30 which

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in einen Ansatz 32 mündet. Dieser Ansatz 32 dient als Gehäuse für einen Schließkörper 34, der dichtend auf der Außenseite der Auslassöffnung 30 aufliegt. Der Schließkörper 34 ist in Richtung der Auslassöffnung 3 0 federbelastet, wofür eine Schraubenfeder 36 dient. Diese Schraubenfeder 36 stützt sich mit ihrem vom Schließkörper 34 abgewandten Ende am Boden einer Einstellschraube 38 ab, die die Schraubenfeder 3 6 in einer axialen Bohrung aufnimmt und deren Boden mit einer Öffnung 40 versehen ist. Die Einstellschraube 38 ist in das freie Ende des Ansatzes 32 einschraubbar, wodurch die Vorspannung der Schraubenfeder 3 6 verändert werden kann, um den Schließkörper 32 mit der gewünschten Schließkraft auf die Auslassöffnung 3 0 aufzupressen.opens into a projection 32. This projection 32 serves as a housing for a closing body 34 which rests sealingly on the outside of the outlet opening 30. The closing body 34 is spring-loaded in the direction of the outlet opening 30, for which purpose a coil spring 36 is used. This coil spring 36 is supported with its end facing away from the closing body 34 on the base of an adjusting screw 38 which receives the coil spring 36 in an axial bore and whose base is provided with an opening 40. The adjusting screw 38 can be screwed into the free end of the projection 32, whereby the preload of the coil spring 36 can be changed in order to press the closing body 32 onto the outlet opening 30 with the desired closing force.

Bei an der Anschlussvorrichtung 20 anliegendem Unterdruck wird die Luft des Innenraums 22 allmählich über den Strömungswiderstand 26 abgesaugt und vom herrschenden Unterdruck der Schließkörper 34 wird an die Auslassöffnung 30 angepresst. Liegt an der Anschlussvorrichtung 20 ein Überdruck an, dann steigt über den Strömungswiderstand 26 der Druck im Innenraum 22 allmählich an. Erreicht der Druck im Innenraum 22 die Größe der Anpresskraft der Schraubenfeder 36, dann liegt der Schließkörper 34 kraftlos an der Auslassöffnung 30 an. Bei weiter steigendem Druck im Innenraum 22 hebt der Schließkörper 34 von der Auslassöffnung 3If there is a negative pressure at the connection device 20, the air in the interior 22 is gradually sucked out via the flow resistance 26 and the closing body 34 is pressed against the outlet opening 30 by the prevailing negative pressure. If there is an overpressure at the connection device 20, the pressure in the interior 22 gradually increases via the flow resistance 26. If the pressure in the interior 22 reaches the size of the contact force of the coil spring 36, the closing body 34 rests against the outlet opening 30 without exerting any force. If the pressure in the interior 22 continues to rise, the closing body 34 lifts from the outlet opening 3

ab, so dass die Luft am Schließkörper 34 vorbeiströmt, welcher hierfür in Längsrichtung verlaufende Strömungskanäle aufweist. Die Luft kann über die Öffnung 40 ins Freie entweichen. Der Druck im Innenraum 22 wird also durch die Vorspannkraft der Schraubenfeder 36 bestimmt.so that the air flows past the closing body 34, which has flow channels running in the longitudinal direction for this purpose. The air can escape to the outside via the opening 40. The pressure in the interior space 22 is therefore determined by the preload force of the coil spring 36.

Selbst wenn an der Anschlussvorrichtung 20 schlagartig ein Überdruck anliegt, steigt der Druck im Innenraum 22 nur allmählich an, da über den Strömungswiderstand 26 ein schnelles Ansteigen verhindert wird. Das Manometer 14 wird auf diese Weise gegen Beschädigung durch Überdruck geschützt.Even if an overpressure is suddenly applied to the connection device 20, the pressure in the interior 22 only increases gradually, since a rapid increase is prevented by the flow resistance 26. The pressure gauge 14 is thus protected against damage caused by overpressure.

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Claims

1. A component (10) sensitive to negative pressure, in particular a negative pressure indicator (12), negative pressure switch, negative pressure sensor, with a connection device (20) for a component that carries negative pressure, an outlet opening (30) and a closing body (34) that closes the outlet opening (30) in the event of negative pressure and opens it in the event of positive pressure, wherein a flow resistance (26) is provided in the connection device (20).

2. Component according to claim 1, characterized in that the flow resistance (26) is adjustable.

3. Component according to one of the preceding claims, characterized in that the closing body (34) is spring-loaded and closes the outlet opening (30) under spring pressure against the excess pressure.

4. Component according to claim 3, characterized in that the spring force is adjustable.

5. Component according to one of the preceding claims, characterized in that the outlet opening (30) has a substantially larger flow cross-section compared to the opening of the flow resistance (26) in the connection device (20).