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Die Erfindung betrifft eine Bedieneinheit für eine Sauggreifeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und/oder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
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Derartige Sauggreifeinrichtungen kommen in speziellen Unterdruckhandhabungsgeräte zum Einsatz, insbesondere sogenannten Schlauchhebern. Sie umfassen eine Sauggreifereinrichtung, die über einen Hubschlauch an eine unterdruckerzeugende Vorrichtung anschließbar ist. Die Sauggreifereinrichtung ist zum Ansaugen eines zu hebenden oder zu transportierenden Gegenstands auf diesen aufsetzbar ist, und ein Steuerventil mit zwei insbesondere nacheinander freigebbaren bzw. verschließbaren Öffnungen zum Steuern des im Inneren der Sauggreifereinrichtung und im Hubschlauch herrschenden Unterdrucks, um die Sauggreifereinrichtung mit einem angesaugten Gegenstand oder im unbelegten Zustand zu heben oder zu senken bzw. einen angesaugten Gegenstand abzusetzen.
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Ein derartiges Unterdruckhandhabungsgerät ist z.B. in der
DE 31 34 420 C2 beschrieben. Wenn ein an der Sauggreifereinrichtung angesaugter Gegenstand vom Boden angehoben werden soll, so wird das Steuerventil über einen schwenkbaren Handhebel in eine Schließrichtung bewegt, so dass die lichte Querschnittsfläche für die eintretende Luft geringer und damit der Strömungswiderstand größer wird, so dass bei gleichbleibender Saugleistung der unterdruckerzeugenden Vorrichtung (z.B. Sauggebläse) der balgartige Hubschlauch in Längsrichtung kontrahiert und die Sauggreifereinrichtung mitsamt dem angesaugten Gegenstand gegen die Wirkung der Gewichtskraft vom Boden abhebt. Wenn der Gegenstand wieder abgesetzt werden soll, wird das Steuerventil in eine Öffnungsrichtung verstellt, so dass die lichte Querschnittsfläche wieder zunimmt und somit mehr Luft in das Innere der Sauggreifereinrichtung bzw. den Hubschlauch einströmen kann. Dies führt dazu, dass der Hubschlauch durch die nach unten gerichtete Gewichtskraft wieder in Längsrichtung expandiert und die Sauggreifereinrichtung mit dem angesaugten Gegenstand abgesenkt wird. Das Steuerventil weist zwei nacheinander freigebbare bzw. verschließbare Öffnungen auf, wobei die jeweiligen Öffnungsflächen über den Handhebel kontinuierlich veränderbar sind.
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Aus der
EP 0590 554 A1 ist ein weiteres Unterdruckhandhabungsgerät bekannt, das als Steuerventil ebenfalls eine schwenkbare Ventilklappenanordnung mit zwei nacheinander freigebbaren bzw. verschließbaren Öffnungen aufweist. Dabei ist eine Ventilklappe vorzugsweise unter Federspannung in eine Ausgangsstellung bewegbar, in der sie eine erste Strömungsöffnung vollständig verschließt und eine zweite kleinere Strömungsöffnung freigibt. In dieser Stellung wird die Höhe des Unterdrucks innerhalb der Sauggreifereinrichtung bzw. des Hubschlauchs durch ein während des Betriebs des Geräts über einen Handhebel verstellbares und den Strömungsquerschnitt der zweiten Öffnung steuerndes Ventil eingestellt. Durch Verstellen dieses Ventils kann also ein angehobener Gegenstand in einer gewünschten Höhe gehalten werden.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Unterdruckhandhabungsgerät der eingangs erwähnten Art weiter zu verbessern. Insbesondere soll eine zuverlässige Funktion und eine leichte Bedienbarkeit ermöglicht werden.
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Diese Aufgabe wird in Zusammenwirkung mit den eingangs genannten Merkmalen durch die Bedieneinheiten mit kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 sowie alternativ die kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.
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Grundsätzlich kann dadurch, dass das Steuerventil eine mittels eines drehbaren Handgriffs drehbare Ventilscheibe aufweist, lässt sich zum einen eine sehr platzsparende Anordnung verwirklichen. Es kann außerdem zuverlässig verhindert werden, dass sich ein durch Drehung der Ventilscheibe eingestellter Strömungsquerschnitt unbeabsichtigt verstellt (Betriebssicherheit erhöht).
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Die Ventilscheibe weist insbesondere wenigstens eine Steueröffnung auf. Diese Steueröffnung überlappt mit wenigstens einer zugeordneten Belüftungsöffnung in einer Wandung der Vorrichtung. Dadurch kann ein durch Verdrehung der Ventilscheibe variierbarer Strömungsquerschnitt freigegeben werden. In einer Schließstellung (Verdrehung auf einen Schließwinkel hinaus) liegt die Ventilscheibe dichtend gegen eine Auflagefläche und/oder die Wandung an. Dadurch werden die Belüftungsöffnungen verschlossen.
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Bei der Lösung gemäß Anspruch 1 ist zusätzlich eine verstellbare Strömungsblende vorgesehen. Diese ist derart eingerichtet, dass durch Verstellung der Strömungsblende der von der Steueröffnung und der Belüftungsöffnung freigebbare Strömungsquerschnitt durch die Strömungsblende begrenzbar ist. Dadurch kann der durch Verdrehen des Handgriffs einstellbare Strömungsquerschnitt bedarfsgerecht limitiert werden. Das Verhalten des Systems kann somit durch die einstellbare Strömungsblende an den Einsatzzweck angepasst werden. Durch geeignete Einstellung der Strömungsblende kann die Sensibilität des Systems für Verdrehung des Handgriffs verändert werden. Der Nutzer bestimmt dadurch, wie feinfühlig die Drehbewegung des Handgriffs auf das Sauverhalten der Sauggreifereinrichtung und/oder das Hubverhalten des Hubschlauches einwirkt.
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Die Strömungsblende ist vorzugsweise um dieselbe Achse verdrehbar, wie die Ventilscheibe. Insbesondere ist die Strömungsblende als scheibenartiges Element ausgebildet ist, welches derart geformt ist, dass durch Verdrehen der Strömungsblende der Strömungsquerschnitt verstellbar ist. Beispielsweise ist die Strömungsblende asymmetrisch und/oder exzentrisch in Bezug auf die Drehachse ausgebildet.
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Die Strömungsblende kann mittels eines Einstellhebels unabhängig von der Drehung der Ventilscheibe verstellbar sein. Insofern kann die Strömungsblende von der Ventilscheibe entkoppelt sein. Denkbar ist jedoch auch, dass die Strömungsblende mit der Drehung der Ventilscheibe gekoppelt ist. Durch diese Ausgestaltungen kann ein gewünschtes Hystereseverhalten des Systems (Schlauchheber, Sauggreifer Einrichtung, anheben, belüfteten) vorgegeben werden.
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Grundsätzlich kann die Strömungsblende an einer beliebigen Montageposition derart angeordnet sein, so dass der lichte Strömungsquerschnitt, welcher durch überlappt der Belüftungsöffnungen und Strömungsöffnung gebildet wird, limitiert werden kann.
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Beispielsweise kann die Strömungsblende zwischen der Ventilscheibe und der Auflagefläche an einer Wandung angeordnet sein. Grundsätzliche kann die Strömungsblende auf einer der Ventilscheibe zugewandten Seite der Wandung angeordnet sein. Andererseits kann die Strömungsblende auf einer der Ventilscheibe abgewandten Seite der Wandung angeordnet sein, so dass sich die verschiedenen, drehbaren Teile nicht ineinander verhaken können.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Ventilscheibe von ihrer Auflagefläche abhebbar, so dass der Strömungsquerschnitt kurzzeitig stark vergrößert werden kann. Dies ermöglicht es, den Unterdruck so stark zu verringern, dass ein angesaugter Gegenstand abgesetzt werden kann. Das Abheben der Ventilscheibe erfolgt dadurch, dass die drehbare Ventilscheibe bei Drehung in Öffnungsrichtung mit Rampenmitteln zusammenwirkt und dadurch von ihrer Auflagefläche abgehoben wird. Das Rampenmittel kann z.B. als Auflaufschräge ausgebildet sein. Beispielsweise ist die Auflaufschräge an einer Wand der Sauggreifereinrichtung und/oder der Bedieneinheit ausgebildet und derart angeordnet, dass die Ventilscheibe an der Auflaufschräge vorbeidreht.
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Das Abheben der Ventilscheibe kann beispielsweise entgegen einer Federkraft durch ein separates Stellorgang, wie einen Stellhebel oder dergleichen, erreicht werden.
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Bei der Lösung gemäß Anspruch 8 ist eine eine weitere, von einer Abdeckklappe verschließbare bzw. freigebbare Belüftungsöffnung in einer Wand der Bedieneinheit und/oder der Sauggreifereinrichtung vorgesehen. Zum Absetzen bzw. Ablösen eines angesaugten Gegenstands kann die Abdeckklappe kurzzeitig in eine die Öffnung freigebende Stellung bewegt werden.
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Die Abdeckklappe kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass sie durch Drehen der Ventilscheibe in diejenige Richtung betätigt wird, in welcher der Strömungsquerschnitt freigegeben wird. Hierbei kann die Abdeckklappe schwenkbar ausgebildet sein. Die Verschwenkung der Abdeckklappe erfolgt dabei beispielsweise um eine Achse, die zur Drehachse der Ventilscheibe parallel ist.
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Denkbar ist aber auch, wenn die Abdeckklappe um eine Achse schwenkbar ist, welche senkrecht zur Achse verläuft, um welche die Ventilscheibe drehbar ist. Insbesondere erstreckt sich die Abdeckklappe in ihrer geschlossenen Stellung senkrecht zu der Ebene, in welcher die Ventilscheibe verdrehbar ist. Zum Öffnen der Abdeckklappe wird diese aus der genannten Ebene herausgeklappt. Zum Betätigen der Abdeckklappe wirkt die Ventilscheibe von einem bestimmten Öffnungswinkel an (d.h. bei Verdrehung über einen bestimmten Öffungswinkel hinaus) über eine Drehmitnahme auf die verschwenkbare Abdeckklappe. Die Ventilscheibe kann beispielsweise ein in radialer Richtung vorstehendes Mitnehmerelement aufweisen, welches eine Schwenkbewegung der Abdeckklappe bewirkt. Diese schwenkbare Abdeckklappe ist dann vorzugsweise in Schließrichtung vorgespannt. Das Mitnehmerelement kann jedoch auch exzentrisch zur Achse an der Ventilscheibe angeordnet sein und senkrecht von der Ventilscheibe abstehen.
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Besonders vorteilhaft ist eine Kombination von sowohl den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1, als auch den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 8. Insofern ist bei der Bedieneinheit mit den Merkmalen der Oberbegriffe der beiden genannten Ansprüche sowohl eine weitere Belüftungsöffnung mit Abdeckklappe, als auch eine Strömungsblende vorgesehen.
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Bei sämtlichen Ausführungsformen kann es sich für die Handhabung von z.B. porösen Gegenständen als vorteilhaft erweisen, wenn die vorzugsweise in Umfangsrichtung der Ventilscheibe erstreckte Steueröffnung und die mit ihr zusammenwirkende Belüftungsöffnung in der Wand der Bedieneinheit und/oder der Sauggreifereinrichtung einen Ablösebereich größeren Querschnitts aufweisen. Es kann dann ausreichend sein, die Ventilscheibe in diesen Ablösebereich zu drehen, um die Sauggreifereinrichtung von dem auf den Boden abgesetzten Gegenstand ablösen zu können.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist ein die Drehbarkeit der Ventilscheibe in Öffnungsrichtung begrenzender Anschlag vorgesehen.
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Die Erfindung und weitere ausgestaltende Merkmale werden im Folgenden anhand der Figuren näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1: Skizzierte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Bedieneinheit einer nur teilweise dargestellten Sauggreifereinrichtung zur Erläuterung der Funktion der Ventilscheibe;
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2: Skizzierte Darstellung zur Erläuterung einer Ausführungsform mit zusätzlicher Belüftungsöffnung;
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3: Eine senkrecht zur Zeichnungsebene der 2 verlaufende Schnittansicht der Sauggreifereinrichtung nach 2.
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4: skizzierte Darstellung einer Sauggreifereinrichtung mit einer anderen Ausgestaltung für die zusätzliche Belüftungsöffnung in Schließstellung;
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5: skizzierte Darstellung entsprechend 4 in Offenstellung.
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Die 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem gattungsgemäßen Unterdruckhandhabungsgerät mit einer teilweise dargestellten Sauggreifereinrichtung in schematischer Seitenansicht. Die Sauggreifereinrichtung hat eine Bedieneinheit 2, die im dargestellten Beispiel integral mit der Sauggreifereinrichtung verbunden ist. Insofern ist in den Figuren das gemeinsame Bezugszeichen 2 verwendet. An der oberen Seite ist ein nicht dargestellter Hubschlauch anschließbar, der mit einer Unterdruckversorgung (z.B.Sauggebläse) in Strömungsverbindung steht. Insofern kann die Sauggreifereinrichtung und auch der Hubschlauch mittels der Bedieneinheit 2 kontrolliert werden.
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An der in 1 unteren Seite der Sauggreifereinrichtung befinden sich Ansaugöffnungen, an denen ein zu hebender Gegenstand ansaugbar ist. Denkbar ist auch, dass anstelle der Ansaugöffnungen ein geeigneter Saugabschnitt (z.B. Saugkörper) vorgesehen ist.
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Zum Belüften des Inneren der Sauggreifereinrichtung 2 sind in einer Seitenwand 4 der Bedieneinheit 2 Belüftungsöffnungen 6 und 8 vorgesehen, die von einer drehbaren Ventilscheibe 10 überdeckt werden. Die Ventilscheibe 10 ist um eine ortsfeste Drehachse 12 drehbar und erstreckt sich in dem dargestellten Betriebszustand entlang der Seitenwand 4. Die Ventilscheibe 10 weist zwei sich in Umfangsrichtung erstreckte Steuerschlitze (Öffnungen) 14 und 16 auf, die durch Drehen der Ventilscheibe 10 in fluchtende Deckung mit den Belüftungsöffnungen 6 und 8 bringbar sind. Dadurch ergibt sich ein lichter Strömungsquerschnitt bzw. eine Strömungsverbindung zwischen dem Inneren der Sauggreifereinrichtung 2 und der Umgebung. Die Steuerschlitze 14, 16 können aber auch durch entsprechende Drehung der Ventilscheibe 10 aus einer Überlappung mit den Belüftungsöffnungen 6, 8 heraus gedreht werden, so dass die Ventilscheibe 10 die Belüftungsöffnungen 6, 8 verschließt und dichtend gegen ihre Auflagefläche 18 an der Seitenwand 4 anliegt.
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Um den lichten Strömungsquerschnitt bedarfsgerecht zu begrenzen und somit das Ansprechverhalten der Vorrichtung auf Verdrehung der Ventilscheibe 10 wunschgemäß einzustellen, ist vorzugsweise zusätzlich eine verstellbare Strömungsblende 19 vorgesehen (skizziert in 1). Die Strömungsblende 19 ist derart ausgebildet, dass durch Verstellung der Strömungsblende der von der Steueröffnung 14, 16 und der Belüftungsöffnung 6, 8 freigebbare Strömungsquerschnitt durch die Strömungsblende 19 begrenzbar ist. Hierzu ist im dargestellten Beispiel die Strömungsblende 19 als ein um die Drehachse 12 herum verdrehbares, scheibenartiges Bauteil ausgebildet. Dieses weist eine Form auf, welche so auf die Form der Strömungsöffnung 14 und/oder 16 sowie auf die Form der Belüftungsöffnung 6 und/oder 8 abgestimmt ist, dass durch ein Verdrehen der Strömungsblende 19 der Strömungsquerschnitt verstellbar ist.
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Zum Einstellen der Strömungsblende kann ein Einstellhebel 21 vorgesehen sein. Dies ermöglicht eine Einstellung der Strömungsblende unabhängig von der Ventilscheibe 10. Denkbar ist jedoch auch, dass die Strömungsblende 19 mit der Ventilscheibe 10 drehgekoppelt ist.
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Zum Drehen der Ventilscheibe 10 ist ein mit der Drehachse 12 fluchtenden und drehfest verbundener Handgriff 20 vorgesehen (vgl. 3, 4 und 5). Wenn die Ventilscheibe 10 durch Drehen des Handgriffs 20 gedreht wird (in 1, 2 entgegen dem Uhrzeigersinn), so wird der lichte Strömungsquerschnitt zwischen den Belüftungsöffnungen 6, 8 und den Steuerschlitzen 14, 16 vergrößert und der Unterdruck im Inneren der Sauggreifereinrichtung 2 wird verringert. Durch die damit einhergehende Druckerhöhung im Hubschlauch kann sich der Hubschlauch strecken.
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Die in Umfangsrichtung erstreckten Steuerschlitze 14, 16 gehen in Öffnungsrichtung in eine auch in radialer Richtung erstreckte Ablöseöffnung 22 bzw. 24 über. Wird die Ventilscheibe 10 soweit in Öffnungsrichtung gedreht, dass die Ablöseöffnung 22 bzw. 24 in fluchtende Anordnung mit den Belüftungsöffnungen 6, 8 gelangt, so nimmt der Strömungsquerschnitt unstetig zu. Dadurch kann der angesaugte Gegenstand abgelöst werden.
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Um ein sicheres und schnelles Ablösen eines angesaugten Gegenstandes zu gewährleisten, kann außerdem vorgesehen sein, dass die Ventilscheibe 10 zusätzlich von ihrer Auflagefläche 18 unter Zusammenwirkung mit einem Rampenmittel abhebbar, um kurzzeitig einen großen Strömungsquerschnitt zur Belüftung des Schlauchhebersystems zur Verfügung zu stellen.
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Wie in der 2 dargestellt kann eine weitere Belüftungsöffnung 26 vorgesehen sein, die von einer um eine Achse 42 schwenkbaren Abdeckklappe 40 wahlweise freigebbar oder verschließbar ist. Im Beispiel der 2 verläuft die Achse 42 parallel zur Drehachse 12 der Ventilscheibe 10 und (falls vorgesehen) der Strömungsblende 19. Somit sind Ventilscheibe 10 und Abdeckklappe 40 in derselben Ebene verschwenkbar. Die Abdeckklappe 40 weist einen in ihrer Ebene liegenden Betätigungsschenkel 44 mit einem senkrecht zur Zeichnungsebene abgekröpften Anschlagbereich 46 auf.
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Gegen den Anschlagbereich 46 ist ein radiales Mitnehmerelement 48 der Ventilscheibe 10 anlegbar, wenn diese in Öffnungsrichtung über einen bestimmten Öffnungswinkel α (alpha) mittels des Handgriffs 20 verdreht wird.
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Das Mitnehmerelement 48 kann von einer Schraube 50 gebildet sein, die mittels zweier Muttern 52, 54 eines koaxial zum Handgriff 20 verlaufenden und drehfest mit der Ventilscheibe 10 verbundenen flanschartigen Rohrabschnitts 56 montiert ist (3).
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Wird die Ventilscheibe 10 also über den Öffnungswinkel α (alpha) hinaus verdreht, so schlägt die Schraube 50 gegen den Anschlagbereich 46 und verschwenkt die Abdeckklappe 40 um ihre Schwenkachse 42. Dadurch gibt die Abdeckklappe die weitere Belüftungsöffnung 26 frei, welche einen größeren Strömungsquerschnitt aufweist, als die Steuerschlitze 14 bzw. 16. Der Hubschlauch des Schlauchhebersystems wird dann kurzzeitig stark belüftet, wodurch eine sichere Ablösung eines angesaugten Werkstücks gewährleistet ist.
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Die Abdeckklappe 40 ist insbesondere durch eine Feder 58 in Schließrichtung vorgespannt, so dass bei Loslassen des Handgriffs 20 die Abdeckklappe 40 in ihre die weitere Belüftungsöffnung 26 verschließende Stellung bewegt wird und dabei auch die Ventilscheibe 10 in ihre mit dem Öffnungswinkel α (alpha) bezeichnete Stellung zurückdreht.
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Anstelle oder zusätzlich zu der Feder 58 kann an dem Betätigungsschenkel ein weiterer mit der Schraube 50 zusammenwirkender Anschlagbereich (nicht dargestellt) an dem Betätigungsschenkel 44 vorgesehen sein, durch welchen die Abdeckklappe 40 in Schließrichtung verschwenkt wird, wenn die Ventilscheibe 10 wieder in Schließrichtung gedreht wird.
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Es sind im dargestellten Beispiel auch zwei mit der in radialer Richtung erstreckten Schraube 50 zusammenwirkende Anschlagelemente 60, 62 vorgesehen, welche die Drehbarkeit der Ventilscheibe 10 in Öffnungs- und Schließrichtung begrenzen.
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Schließlich ist aus der 3 die Anordnung des drehbaren Handgriffs 20 an dem umlaufenden und geschlossenen Handhabungsbügel des Unterdruckhandhabungsgeräts dargestellt. Insbesondere kann bei sämtlichen Ausführungsformen vorgesehen sein, dass die Ventilscheibe 10 von einer Feder 64 in die dichtende Anlage gegen ihre Auflagefläche 18 gedrückt wird.
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Die 4 und 5 zeigen eine Ausgestaltung, bei welcher die Abdeckklappe 40 um eine Achse schwenkbar ist, welche senkrecht zur Drehachse 12 verläuft, um welche die Ventilscheibe 10 drehbar ist. Im dargestellten Beispiel ist die Abdeckklappe an einer Stirnseite vorgesehen, welche sich senkrecht zu der Seitenwand 4 erstreckt, an welcher die Auflagefläche 18 vorgesehen ist (siehe 1).
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Ähnlich wie im Falle der 2 wird die Abdeckklappe 40 durch Drehung des Handgriffs 20 gemeinsam mit der Drehung der Ventilscheibe 10 betätigt. Hierzu ist ein Mitnehmerelement 49 vorgesehen, welches exzentrisch zu der Drehachse 12 an der Ventilscheibe 10 angeordnet ist. Insbesondere steht das Mitnehmerelement 49 senkrecht von der Ventilscheibe 10 ab. Das Mitnehmerelement 49 kann beispielsweise als hervorstehender Zapfen oder Bolzen ausgebildet sein.
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Um die Abdeckklappe 40 mit dem Mitnehmerelement 49 zu betätigen, weist die Abdeckklappe 40 einen Betätigungsvorsprung 66 auf, welcher sich von der Abdeckklappe 40 in Richtung zur Ventilscheibe 10 und insbesondere zur Drehachse 12 der Ventilscheibe 10 hin erstreckt. Bei Verdrehung der Ventilscheibe 10 wird das Mitnehmerelement 49 zu dem Betätigungsvorsprung 66 hin bewegt, stößt an den Betätigungsvorsprung 66 an und drückt dadurch die Abdeckklappe 40 in ihre geöffnete Stellung. Die 4 zeigt die Abdeckklappe 40 in ihrer geschlossenen Stellung, die 5 zeigt die Abdeckklappe 40 in der geöffneten Stellung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3134420 C2 [0003]
- EP 0590554 A1 [0004]
