DE2035058A1 - Vacuum hoist - Google Patents
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Description
"Unterdruckhebezeug" Die Erfindung betrifft ein Unterdruckhebezeug, welches einen Saugtopf aufweist, der aus einem deckelförmigen Oberteil mit einer mittigen Öffnung zur Aufnahme einer mit einem Tellerkolben verbundenen Kolbenstange und einem trichterförmigen Unterteil mit einer zur Aufnahme des Tellerkolbens bestimmten Öffnung wobei einerseits zwischen der J?lanschverbindun von Ober- und Unterteil und andererseits am Tellerkolben eine Dichtmembran festgelegt ist."Vacuum hoist" The invention relates to a vacuum hoist which has a suction cup consisting of a cover-shaped upper part with a central opening for receiving a piston rod connected to a piston and a funnel-shaped lower part with an opening intended for receiving the piston whereby on the one hand a sealing membrane is fixed between the J? lanschverbindun of the upper and lower part and on the other hand on the plate piston.
Die USA-Patcntschrift 1 294 103 beschreibt ein Vakuumhebezeug, welches aus einenl zweiteiligen Saugtopf besteht, wobei die das Vakuum erzeugende Membran zwischen den Flanschen des deckelförmigen Oberteiles und des trichterförmigen Unterteiles sowie an einem tellerähnlichen Kolben festgelegt ist. Das Oberteil ist zylinderförmig verlängert und enthält die Kolbenstange.U.S. Patent 1,294,103 describes a vacuum hoist which consists of a two-part suction cup, where the vacuum generating Membrane between the flanges of the lid-shaped upper part and the funnel-shaped Lower part and is set on a plate-like piston. The top is Cylindrical elongated and contains the piston rod.
Diese ist von einer Schraubendruckfeder umgeben, die sich einmal gegen einen unteren Innenbund des Zylinders und zum anderen gegen den Rand eines Schraubstopfens abstützt, welcher in die mit einem oberen Innengewinde versehene hohle Kolbenstange eingeschraubt ist. Der die Kolbenstange, die Schraubendruckfeder und den Schraubstopfen beinhaltende Zylinder ist durch einen Deckel verschlossen und besitzt eine seitliche Einlaßöffnung für Druckluft.This is surrounded by a helical compression spring, which is once against a lower inner collar of the cylinder and on the other hand against the edge of a screw plug supported, which in the provided with an upper internal thread hollow piston rod is screwed in. The piston rod, the compression coil spring and the screw plug containing cylinder is closed by a lid and has a side Inlet opening for compressed air.
Die bekannte Vorrichtung arbeitet in der Weise, daß Druckluft in den zylinderförmigen Aufbau eingespeist wird, wodurch der tellerähnliche Kolben mit der Membran nach unten gedrückt und dabei gleichzeitig die Schraubendruckfeder zusammengepreßt wird. Bei der Abwärtsbewegung des Kolbens wird die unterhalb der Mernbran im trichterförmigen Unterteil vorhandene Luft weitestgehend verdrängt. Bei einer Verminderung des Überdrucks kann sich die Schraubendruckfeder expandieren und verursacht dadurch gleichzeitig eine Aufwärtsbewegung von Kolben und Membran unter Vakuumerzeugung, was natürlich fernerhin voraussetzt, daß die Öffnung des trichterförmigen Unterteiles durch einen flächigen Gegenstand abgedeckt ist, der dann infolge des vorhandenen Vakuums an der Hebevorrichtung haftet.The known device works in such a way that compressed air in the cylindrical structure is fed, whereby the plate-like piston with the membrane is pressed down and at the same time the helical compression spring is compressed will. When the piston moves downwards, the one below the Mernbran in the funnel-shaped lower part displaces existing air as far as possible. With a decrease the overpressure can expand the helical compression spring and cause it at the same time an upward movement of the piston and diaphragm while generating a vacuum, which of course also requires that the opening of the funnel-shaped lower part is covered by a flat object, which then as a result of the existing Vacuum adheres to the lifting device.
Die bekannte Vakuumhebevorrichtung wird also in der Weise bedient, daß abwechselnd Druckluft eingespeist und dann wieder der Überdruck vermindert wird. Die Betätigung ist also umständlich und erfolgt nicht selbstständig beim Aufnehmen und Absetzen des Werkstücks.The well-known vacuum lifting device is operated in such a way that that alternately compressed air is fed in and then the overpressure is reduced again. The operation is therefore cumbersome and does not take place automatically when recording and setting down the workpiece.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Unterdruckhebezeug der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welches mit einer pneumatischen Umschaltautomatik ausgerüstet ist, die einfach im Aufbau ist, aus gängigen Teilen im Baukastensystem schnell zusammengesetzt werden kann und zuverlässig arbeitet.The invention is therefore based on the object of a vacuum hoist to create the type described above, which with a pneumatic switchover is equipped, which is simple in structure, from common parts in the modular system can be assembled quickly and works reliably.
Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, daß die hohl ausgebildete Kolbenstange eine Innenringaufnahme für einen inneren Druckzylinder mit Kolben und nach unten, zum Tellerkolben we-isender, ein Teil des darin angeordneten.Ventils darstellender Innenkolbenstange besitzt, wobei der innere Druckzylinder über eine Druckluftleitung mit einem in oder an einem Hubrahmen angebrachten äußeren Druckzylinder verbunden ist, dessen Kolben iiber die Kolbenstange an die Zugstange des Hubrahmens angeschlossen ist und wobei die automatische Fortleitung der im äußeren Druckzylinder erzeugten Druckluft entweder zum inneren Druckzylinder oder ins Freie mit Hilfe eines von der Zugstange über eine Klinke und ein Klinkenrad steuerbaren Umschaltzylinders erzielbar ist.The invention solves the problem in that the hollow Piston rod an inner ring holder for an inner pressure cylinder with piston and downwards, facing the poppet, part of the valve located in it showing inner piston rod, the inner pressure cylinder has a Compressed air line with an external pressure cylinder attached in or on a lifting frame whose piston is connected via the piston rod to the tie rod of the lifting frame is connected and with the automatic forwarding of the in the outer pressure cylinder generated compressed air either to the inner pressure cylinder or to the outside with the help a switching cylinder that can be controlled by the pull rod via a pawl and a ratchet wheel is achievable.
Das pneumatisch zu betätigende Umschaltventil besteht aus einem einseitig offenen, im Bereich der Öffnung mit Innengewinde und Außenbund versehenen VentilzyliIlder, einem Schraubstopfen mit Bohrung, der durch diese fassenden Innenkolbenstange mit endseitigem Bund und einer Schraubendruckfeder, die zwischen dem in den Ventilzylinder eingeschraubten Stopfen und der Innenringaufnahme bzw. dem inneren Druckzylinder angeordnet ist.The pneumatically operated switching valve consists of a one-sided open valve cylinders with internal thread and external collar in the area of the opening, a screw plug with a hole, which through this gripping inner piston rod with end collar and a helical compression spring between the plug screwed into the valve cylinder and the inner ring seat or the inner pressure cylinder is arranged.
Der Tellerkolben besitzt eine große Bohrung mit Ringnut und Gummidichtung sowie eine kleine Bohrung, wobei bei verschlossenem Ventil der Außenbund des Ventilzylinders gegen die Gummi dichtung andrückbar ist und sich das geschlossene Ende des Ventilzylinders in der kleinen Bohrung des Tellerkolbens befindet.The disc piston has a large bore with an annular groove and a rubber seal as well as a small bore, with the outer collar of the valve cylinder when the valve is closed can be pressed against the rubber seal and the closed end of the valve cylinder in the small bore of the piston.
Der Umschaltzylinder weist zwei Kammern auf, in deren einer ein Ventilteller mit zweifach gelagertem Schaltstößel angeordnet ist, der über seinen über die Kammer hinaus nach außen verlängerten Teil mit Hilfe einer Umschaltachtkantscheibe, die mit dem 8 Zähne aufweisenden und von der Klinke bewegbaren Klinkenrad fest verbunden ist, abhebbar und absenkbar ist.The switching cylinder has two chambers, in one of which there is a valve disk is arranged with a double-bearing switch plunger, which over his over the chamber outwardly extended part with the help of a reversing octagon washer, which firmly connected to the ratchet wheel, which has 8 teeth and can be moved by the pawl is, can be lifted and lowered.
Bei entsprechender Größe des äußeren Druckzylinders sind zwei und mehrere Saugtöpfe an einem entsprechend ausgebildeten Hubrahmen anbringbar.If the outer pressure cylinder is of the appropriate size, there are two and several suction cups on one accordingly trained lifting frame attachable.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird anhand dieser Zeichnungen nachfolgend im einzelnen beschrieben: Figur 1 ist eine Gesamtansicht des Unterdruckhebezeugs von der Seite, Figur 2 zeigt den Saugtopf mit Ventil im Vertikalschnitt (innere Umschaltautomatik) und Figur 3 zeigt die äußere Umschaltautomatik, teilweise geschnitten dargestellt.An embodiment of the invention is shown in the drawings and is described in detail below with reference to these drawings: FIG. 1 Fig. 2 shows an overall view of the vacuum hoist from the side Suction cup with valve in vertical section (internal automatic switchover) and FIG. 3 shows the outer automatic changeover, shown partially cut.
Der Saußopf besteht aus dem deckelförmigen Oberteil 10 und dem trichterförmigen Unterteil 11. Im Oberteil 10 befindet sich eine Öffnung, durch die eine hohle Kolbenstange 12 faßt. Das Unterteil 11 hat eine Öffnung für den Tellerkolben 13. Die Dichtmembran 14 ist einmal zwischen den Flanschen von Oberteil 10 und Unterteil 11 und zum anderen zwischen einem Außenflansch der hohlen Kolbenstange 12 und dem damit verschraubten Tellerkolben 13 eingespannt. Sowohl im Oberteil 10 als auch im unteren Bereich der Kolbenstange 12 sind Buftdurchtrittsbohrungen 15 vorhanden. Bei einer Aufwärtsbewegung der Kolbenstange 12, des Tellerkolbens 13 und der Membran 14 wird in bekannter Weise bei geschlossenem Ventil Vakuum erzeugt, wenn ein flächiger Gegenstand die Öffnung des Unterteiles 11 verschließt. Das Unterteil geht vorzugsweise in einen großen Haftteller 16 über, der mit einer Gummiaufsetzdichtung 17 versehen ist.The saucepan consists of the lid-shaped upper part 10 and the funnel-shaped Lower part 11. In the upper part 10 there is an opening through which a hollow piston rod 12 holds. The lower part 11 has an opening for the plate piston 13. The sealing membrane 14 is once between the flanges of the upper part 10 and lower part 11 and the other between an outer flange the hollow piston rod 12 and with it screwed plate piston 13 clamped. Both in the upper part 10 and in the lower part In the area of the piston rod 12 there are air passage bores 15. At a Upward movement of the piston rod 12, the disc piston 13 and the diaphragm 14 is in a known manner, when the valve is closed, vacuum is generated when a flat object the opening of the lower part 11 closes. The lower part preferably goes into one large adhesive plate 16, which is provided with a rubber contact seal 17.
Die hohle Kolbenstange 12 besitzt eine sog. Innenringaufnahme 18 für einen inneren Druckzylinder 19, dessen Zylinderhals durch die Öffnung der Innenringaufnahme 18 faßt und mit Hilfe einer Mutter 20 festgelegt ist. Im Zylinderhals ist die Innenkolbenstange 21 geführt, die an ihrem vom Kolben 22 abgewandten Ende einen Bund 23 aufweist und einen Teil des eigentlichen Umschaltventils dars-tellt. Der innere Druckzylinder ist derart an eine Druckluftleitung 24 angeschlossen, daß die einströmende Druckluft den Kolben 22 nach oben treibt, was zur Folge hat, daß die Innenkolbenstange 21 das Ventil öffnet.The hollow piston rod 12 has a so-called. Inner ring receptacle 18 for an inner pressure cylinder 19, the cylinder neck through the opening of the inner ring receptacle 18 and is fixed with the help of a nut 20. The inner piston rod is in the cylinder neck 21 out, which has a collar 23 at its end facing away from the piston 22 and part of the actual switching valve represents. The inner pressure cylinder is connected to a compressed air line 24 in such a way that the incoming compressed air drives the piston 22 upwards, with the result that the inner piston rod 21 the valve opens.
Das Umschaltventil besteht ferner aus dem sog. Ventilzylinder 25, der einseitig offen ist und im Bereich der Öffnung einen Außenbund 26 sowie ein Innengewinde trägt.The switching valve also consists of the so-called valve cylinder 25, which is open on one side and in the area of the opening an outer collar 26 and a Bears internal thread.
Das geschlossene Ende des Ventilzylinders 25 befindet sich bei geschlossenem Ventil in einer kleinen Bohrung des Tellerkolbens 13, während der Außenbund 26 die grobe Bohrung des Tellerkolbens 13 ausfüllt und gegen eine Gummidichtung 27 drückt, die in einer benachbart zur kleinen Öffnung des Tellerkolbens 13 vorhandenen Ringnut angeordnet ist Die obere Öffnung des Ventilzylinders 25 ist durch einen Schraubstopfen 28 verschlossen, auf den die Schraubendruckfeder 29 drückt, die sich nach oben hin gegen die Mutter 20 abstützt.The closed end of the valve cylinder 25 is when it is closed Valve in a small bore of the piston 13, while the outer collar 26 the fills the rough bore of the piston 13 and presses against a rubber seal 27, the annular groove present in an adjacent to the small opening of the piston 13 The upper opening of the valve cylinder 25 is through a screw plug 28 closed, on which the helical compression spring 29 presses, which extends upwards is supported against the nut 20.
In der Figur 2 ist das Umschaltventil in seiner geschlossenen Stellung dargestellt. Wenn Druckluft durch die Leitung 24 in den inneren Druckzylinder 19 eingespeist wird, bewegt sich der Kolben 22 nach oben, und der Bund 23 der Kolbenstange 21 hebt die Anordnung aus Ventilzylinder 25 und Schraubstopfen 28 entgegen der Kraft der Feder 29 aus dem Ventilsitz, so daß das Ventil sich öffnet. Bei nachlassendem Druck im inneren Druckzylinder 19 preßt die Schraubendiuckfeder 29 das Umschaltventil wieder in seinen Sitz, und zwar auf die Gummidichtung 27, wodurch eine vollkommene Dichtwirkung erzielt wird.In FIG. 2, the changeover valve is in its closed position shown. When compressed air flows through the line 24 into the inner pressure cylinder 19 is fed, the piston 22 moves upwards, and the collar 23 of the piston rod 21 lifts the assembly from the valve cylinder 25 and screw plugs 28 against the force of the spring 29 from the valve seat, so that the valve opens. When the pressure in the inner pressure cylinder 19 drops, the helical compression spring presses 29 the changeover valve back into its seat, on the rubber seal 27, whereby a perfect sealing effect is achieved.
Der für die Betätigung des Umschaltventils benötigte Überdruck wird außerhalb des eigentlichen Saugtopfes erzeugt (Figur 3). In oder an einem Hubrahmen 30 befindet sich zu diesem Zweck ein äußerer Druckzylinder 31. Der Kolben 32 befindet sich im Normalzustand, also bei nicht gehobener Last, am Boden des äußeren Druckzylinders 31. Die Kolbenstange 33 ist in einer T-Nut der Zugstange 34 aufgehängt. Wird diese angehoben, dann bewegt sich der Kolben 32 ebenfalls nach oben und verdrängt die Luft aus dem äußeren Druckzylinder 31 unter Erzeugung eines Uberdrucks, der über die Überdruckleitungen 24 fortgeleitet wird. Bevor der Kolben 32 gegen den Deckel des äußeren Druckzylinders 31 stößt, schlägt die Zugstange 34 mit ihrem Bund 35 gegen eine Traverse des Ilubrahmens 30.The overpressure required to operate the switching valve is generated outside the actual suction cup (Figure 3). In or on a lifting frame 30 is an external pressure cylinder 31 for this purpose. The piston 32 is located in the normal state, i.e. when the load is not lifted, on the bottom of the outer pressure cylinder 31. The piston rod 33 is suspended in a T-slot of the pull rod 34. Will this raised, then the piston 32 also moves up and displaces the Air from the outer pressure cylinder 31 to generate an overpressure that is above the overpressure lines 24 is passed on. Before the piston 32 against the lid of the outer pressure cylinder 31, the pull rod 34 strikes with its collar 35 against a traverse of the subframe 30.
Die äußere Umschaltautomatik (ebenfalls Figur 3) besteht aus dem Umschaltzylinder 56, dem Klinkenrad 37 mit der Umschaltscheibe 38 und der an der Zugstange 54 gelenkig angebrachten Klinke 39. Der Umschaltzylinder 36 besteht aus der Druckverteilerkammer 40 und einer damit über Bohrungen in Verbindung stehenden zweiten Kammer 41, die den Ventilteller 42 enthält, dessen Schaltstößel 43 zweifach gelagert und zur Umschaltscheibe 38 hin verlängert ist.The external automatic switchover (also Figure 3) consists of the switchover cylinder 56, the ratchet wheel 37 with the reversing disk 38 and the one on the pull rod 54 articulated attached pawl 39. The switching cylinder 36 consists of the pressure distribution chamber 40 and a second chamber 41 communicating therewith via bores, which contains the valve disk 42, the switch plunger 43 of which is mounted twice and to the switching disk 38 is extended towards.
Die äußere Umschaltautomatik arbeitet in der gleise, daß die im äußeren Druckzylinder 51 erzeugte Druckluft über eine Druckluftleitung 24azunächst in dieDruckverteilerkammer 40 gelangt und von da aus über eine handele Druckluftleitung 24 zu dem inneren Druckzylinder 19 strömt. Das Ventil öffnet sich, und beim Emporheben des Unterdruckhebezeugs fird-die Last nicht au£gencmmen.The outer automatic changeover works in the same track that the outer one Pressure cylinder 51 generated compressed air via a compressed air line 24 first into the pressure distribution chamber 40 arrives and from there via a compressed air line 24 to the inner pressure cylinder 19 flows. The valve opens, and when the vacuum hoist is raised, fird-die Do not pay attention to the burden.
Die Druckluft muß in der beschriebenen Weise strömen, weil sich der Ventilteller 42 in der zweiten Kammer 41' in der Schließstellung befindet. Wird das Gerät nun wieder abgesetzt, so bewegt sich die Zugstange 34 wieder nach unten, wobei die KLinke 39 einen Zahn des Klinkenrades 37 erfaßt, wodurch eine Drehung der damit verbundenen Umschaltscheibe 38 erfolgt. Hierbei wird der Schaltstößel 43 betätigt, und der Ventilteller 42 hebt ab. Wird das Gerät nun abermals angehoben, so wird in der beschriebenen Weise erneut ein Druck im äußeren Druckzylinder 31 aufgebaut, der aber über die Druckverteilerkammer 40 und die zweite Kammer 41 infolge des geöffneten Ventiltellers 42 durch die Bohrungen ins Freie entweicht. Es gelangt also keine Druckluft zum inneren Druckzylinder 19, so daß das Umschaltventil in der hohlen Kolbenstange 12 geschlossen bleibt.The compressed air must flow in the manner described, because the Valve disk 42 in the second chamber 41 'is in the closed position. Will the device is now set down again, the pull rod 34 moves down again, wherein the pawl 39 is a tooth of the Ratchet 37 detected, whereby a rotation of the switching disk 38 connected therewith takes place. Here the Switching tappet 43 is actuated, and valve disk 42 lifts off. Will the device now again is raised, a pressure is again applied in the outer pressure cylinder in the manner described 31 built up, but via the pressure distribution chamber 40 and the second chamber 41 as a result of the open valve disk 42 escapes through the bores into the open air. So there is no compressed air to the inner pressure cylinder 19, so that the changeover valve remains closed in the hollow piston rod 12.
Beim Emporgehen des Unterdruckhebezeugs wird die Last nunmehr mitgenommen.When the vacuum hoist goes up, the load is now taken along.
Die Umschaltautomatik gemäß der Erfindung ist nur an einem Saugtopf demonstriert worden. Es ist natürlich selbstverständlich, daß die Umschaltung auch an mehreren Saugtöpfen vorgenommen werden kann. Entsprechend der größeren benötigten Druckluftmenge muß dann lediglich der äußere Druckzylinder 31 größer aufgelegt sein.The automatic switchover according to the invention is only on a suction cup been demonstrated. It goes without saying that the switchover also can be carried out on several suction cups. According to the larger ones needed The amount of compressed air then only has to be placed on the outer pressure cylinder 31 to a larger extent.
Die äußere Umschaltautomatik braucht nicht geändert zu werden. Die Figur 1 zeigt eine Anordnung mit drei Saugtöpfen. Die hohlen Kolbenstangen 12 sind in Verbindungsbleche 44 eingehängt, die sich zwischen einer Doppeltraverse 45 erstrecken. Die Schraubendruckfedern 46 zwischen den Verbindungsblechen 44 und dem Oberteil 10 der Saugtöpfe ermöglichen ein weiches Aufsetzen des Unterdruckhebezeugs auf den zu hebenden Gegenstand.The external automatic changeover does not need to be changed. the Figure 1 shows an arrangement with three Suction pots. The hollow piston rods 12 are suspended in connecting plates 44, which are located between a double crossbeam 45 extend. The helical compression springs 46 between the connecting plates 44 and the upper part 10 of the suction cups allow the vacuum lifting device to be placed gently on the object to be lifted.
Die -Vorteile der geschilderten pneumatischen Umschaltautomatik liegen ohne weiteres klar auf der Hand und bedürfen im einzelnen keiner weiteren Erläuterungen.The advantages of the described pneumatic automatic switchover are clearly obvious and do not require any further explanations in detail.
Der Aufbau des Gerätes ist im Grunde sehr einfach, was sich auch daraus schon ergibt, daß es sich durchweg um gängige Teile handelt, die sich im Baukastensystem schnell und einfach zusammensetzen lassen. Das Unterdruckhebezeug gemäß der Erfindung mit der neuen Umschaltautomatik arbeitet einwandfrei und ist daher äußerst zuverlässig. Besondere Erwähnung muß auch noch die Tatsache finden, daß bei einem Unterdruckhebezeug mehreren mit/Saugtöpfen das Auftreten einer Undichtungkeit an einem Saugtopf, z.B. bei einem Riß im zu hebenden Werkstück oder einer schadhaften Gummiaufsetzdichtung, ohnc Einfluß auf die Wirksamkeit der anderen Saugtöpfe ist, was bisher bei den bekannten Mehrscha1engräten kei! wegs dez FallThe structure of the device is basically very simple, which is also evident from it already shows that these are all common parts that are in the modular system put together quickly and easily. The vacuum hoist according to the invention with the new automatic switchover works flawlessly and is therefore extremely reliable. Special mention must also be made of the fact that with a vacuum hoist several with / suction cups the occurrence of a leak on a suction cup, e.g. in the event of a crack in the workpiece to be lifted or a damaged rubber attachment seal, without influence on the effectiveness of the other suction cups is what so far with the known No multi-bones! away from the case
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