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"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 besteht, wobei einerseits zwischen der Flanschverbindung von Ober- und Unterteil
und andererseits am Tellerkolben eine Dichtmembran festgelegt und am Unterteil ein
Haft teller mit einer Gummiaufsetzdichtung vorgesehen ist.
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Die U'iA-Patentschrift 1 294 103 beschreibt ein Vakuums hebezeug,
welches aus einem zweiteiligen Saugtopf besteht, wobei die das Vakuum erzeugende
Membran zwischen
den Flanschen des deckelförmigen Oberteils und
des trichterförmigen Unterteiles sowie an einemtellerähnlichen Kolben festgelegt
ist. Das Oberteil ist zylinderförmig verlängert und enthält die Kolbenstange. 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 Kolben stange eingeschraubt
ist. Der die Kolbenstange, die Schraubendruckfeder und den Schraubstopfen beinhaltende
Zylinder ist durch einen Deckel verschlossen und besitzt eine seitliche Einlaßöffnung
für Druckluft.
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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 Abwärtsbewiegung des Kolbens wird die unterhalb der Membran im trichterförmigen
Unterteil vorhandene Luft wei+cztge hend verdrängt. Bei einer Verminderung des ÜbeJlrlçLcks
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 Unterteils durch einen flächigen
Gegenstand abgedeckt ist, der dann infolge des vorhandenen Vakuums an der Hebevorrichtung
haftet.
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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 selbständig beim Aufnehmen
und Absetzen des Werkstücks.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Unterdruckhebezeug
der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welches eine mechanische Umschaltautomatik
besitzt, die eine einfache und sichere Umschaltung ermöglicht, das eine Vakuumreserve
aufweist und an jedem Gegenstand, auch an unebenen und gewölbten Gegenständen, anbringbar
und verwendbar ist.
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Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, daß der Tellerkolben
senkrecht
sich erstreckende Iuftdurchtrittsbohrungen besitzt und darüber in der hohl ausgebildeten
Kolbenstange ein die Luftdurchtrittsbohrungen alternativ verschließender und wieder
freigebender Ventilkörper mit- einem Umschaltrad angeordnet ist, in oder zwischen
dessen Zahnelemente Betätigungsstifte eines in einer Führungsbohrung auf- und abbewegbaren
Schaltstößels eingreifen, der an den in der Kolbenstange auf- und abbewegbaren Außenbund
einer Zugstange eingehängt ist.
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Die Luftdurchtrittsbohrungen des Tellerkolbens sind rundherum von
einer Ringnut umgeben, in der ein Dichtungsring vorliegt, auf dem sich bei geschlossenem
Ventil, d.h. abgesenktem Ventilkörper der Aufsetzring desselben abstützt.
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Die Zahnelemente des Schaltrades weisen flache Kerben auf, und zwischen
den Zahnelementen sind tiefe Kerben vorhanden In der Kolbenstange sind kurz oberhalb
ihres mit dem Tellerkolben verschraubten Außenbundes Luftduichtritlsbohrungen
vorgesehen,
die den Kaum oberhalb der Dichtmembran mit dem Innern der Kolbenstange verbinden.
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Im Außenbund der Zugstange befindet sich eine Luftdurchtrittsbohrug,
welche den Innenraum (Umschaltraum) der Kolbenstange mit der Außenluft verbindet.
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist auf das deckelförmige
Oberteil eine Abdeckhaube montiert, die zusammen mit dem Oberteil eine Vakuumreservekammer
bildet, die über einen Vakuumschlauch mit den Saugraum unterhalb der Dichtmembran
verbunden ist. Die Bohrung im Unterteil, von der aus sich der Vakuumschlauch zur
Reservekammer erstreckt, ist mit Hilfe eines Noppens der Dichtmembran verschließbar.
Die Abdeckhaube ist mit einem Manometer ausgerüstet.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt
der Haft teller ein Hartgummigelenk.
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Das Unterdruckhebezeug gemäß der Erfindung ist deshalb so vorteilhaft,
weil bei diesem auf die Anwendung einer pneumatischen Umschaltautomatik verzichtet
worden ist
und stattdessen eine mechanische Umschaltautomatik eingesetzt
wird, die trotz ihres einfachen Aufbaues eine äußerst sichere Umschaltung ermöglicht.
Als weitere Vorteiie der Erfindung sind die Vakuumreserve und die Verwendung eines
Hartgummigelenkes am Haft teller zu nennen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird nachfolgend anhand dieser Zeichnung beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen
Vertikalschnitt durch das Unterdruckhebezeug, Fig. 2 einenAusschnitt aus Fig. l,
der die Bohrung im Unterteil mit dem Noppen der Dichtmembran und dem Vakuumschlauch
darstellt, Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der mechanischen Umschaltautomatik
von vorn, Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung de mechanischen Umschaltautomatik
in Seitenansicht und Fig. 5 eine Draufsicht auf die Umschaltautomatik.
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Das Unterdruckhebezeug besteht aus einem deckelförmigen Oberteil 10
und einem trichterförmigen Unterteil 11, die über Flansche miteinander verbunden
sind. Das deckelförmige Oberteil besitzt eine mittige Öffnung, durch die eine Kolbenstange
12 geführt ist. Das trichterförmige Unterteil besitzt ebenfalls eine Öffnung, weiche
den an der Kolbenstange angeordneten Tellerkolben 13 aufnimmt.
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Zwischen den Fianschen von Oberteil und Unterteil ist eine Diciltmembran
14 eingespannt, die sich zum Tellerkolben erstreckt und dort zwischen diesem und
einem endseitigen Außenbund 15 der Kolbenstange festgeklemmt ist.
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Hm Unterteil befindet sich in bekannter Weise ein Ha1tteiler 16 mit
einer Gummiaufsetzdichtung 17. Gemäß dem Vorschlag der Erfindung besitzt dieser
Haftteller aber ein Hartgummigeienk 18, welches es ermöglicht, auch unebene oder
schwach gewölbte Gegenstande zu ergreifen und hochzuheben. Das Hartgummigelenk ist
so starr, daß der Haft teiler im Nomalzustand horizontal ausgericiltet ist. Wenn
unebene oder schwach gewölbte Gegenstände erfaßt werden solien, läßt sich jedoch
der Haftteller um das Hartgummigeienk nach unten drücken und auf das zu hehende
Werkstück aufsetzen.
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Oberhalb des deckelförmigen Oberteils ist noch eine Abdeckhaube 19
vorgesehen, die zusammen mit dem Oberteil die sog. Vakuumreservekammer 20 bildet.
Von dieser Kammer aus erstreckt sich ein Vakuumschlauch 21 zu einer Bohrung im Unterteil.
Die Bohrung ist mit Hilfe eines Noppens 22 verschließbar, der an der Dichtmembran
vorhanden ist. Der Noppen hebt allerdings erst ab, wenn sich der Tellerkolben in
seiner höchstmöglichen Stellung befindet. Die Abdeckhaube besitzt außerdem noch
ein Manometer 23, um ablesen zu können, welches Vakuum in der Reservekammer herrscht.
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Das Reserve- bzw. Sicherheitsvakuum wird in der Weise erzeugt, daß
das Gerät zunächst auf die Oberfläche einer Last aufgesetzt wird, die mit dem Gerät
gar nicht zu heben ist. Bei einem kräftigen Zug nach oben wird bei geschlossenem
Ventil in dem Saugraum 24 ein kräftiges Vakuum erzeugt. Da-der Tellerkolben bis
in seine höchste Stellung fährt, hebt der Noppen der Dichtmembran von der Bohrung
des Vakuumschlauches ab, und es erfolgt ein Druckausgleich, so daß schließlich in
der Reservekammer bereits nach dem ersten Hub ein gewisser Unterdruck vorliegt.
Beim Absenken des Tellerkolbens verschließt
der Noppen der Dichtmembran
die Bohrung sofort.
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Beim Ziehen eines erneuten Vakuums durch den emporgehenden Kolben
wird wieder eine Verbindung zur Reservekammer hergestellt. Bei einem mehrmaligen
sog. Pumpen mit am Gerät befindlicher Überlast baut sich ein kräftiges Vakuum in
der Reservekammer auf, das man am Manometer ablesen kann.
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Beim Heben einer Last wird der Tellerkolben normalerweise nicht bis
in seine oberste Stellung gelangen. Ist aber im zu hebenden Werkstück irgendeine
Undichtigkeit vorhanden, durch die Außenluft in den Saugraum gelangt, so wandert
der Tellerkolben bis zum oberen Anschlag hoch.
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In diesem Moment wird das Reserye- bzw. Sicherheitsvakuum der Reservekammer
voll wirksam und hält die Last noch eine Weile. Am Manometer kann der Abfall des
Vakuums bzw. die Zunahme des Luftdrucks dann festgestellt werden.
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Solange jedenfalls das Manometer in der Reservekammer ein volles Vakuum
anzeigt, liegt keine Undichtigkeit im System vor, und es besteht nicht die Gefahr,
daß die Last abfällt.
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Die Umschaltautomatik gemäß der Erfindung ist besonders vorteilhaft,
da sie nicht einmal pneumatisch, sondern
lediglich mechanisch arbeitet.
Der Tellerkolben besitzt einige Luftdurchtrittsbohrungen 25, die von einer Ringnut
umgeben sind, in der ein Dichtungsring 26 vorliegt.
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Gegen diesen Dichtungsring drückt ein Aufsetzring 2i eines Ventilkörpers
2%, der in der hohl ausgebildeten Kolbenstange vorliegt. Der Ventilkörper enthält
in seinem oberen Bereich eine Achse 29, auf die ein Umschaltrad 30 aufgesteckt ist,
welches mehrere Zahnelemente 31 besitzt. Die Zahnelemente haben flach ausgebildete
Kerben 32, während zwischen den Zahnelementen tiefe Kerben 33 vorhanden sind. Mit
dem Umschaltrad arbeitet ein Schaltstößel 34 zusammen, der in einer Führungsbohrung
35 auf- und abbewegbar ist und einen oberen sowie einen unteren Betätigungsstift
36 aufweist, die in die flachen oder tiefen Kerben der Zahnelemente eingreifen.
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Bei jedem Anheben und Absenken des Schaltstößels erfolgt eine Verdrehung
des Umschaltrades, und zwar mit Hilfe des unteren Betätigungsstiftes bei einer auf
wärtsbewegung und mit Hilfe des oberen Betätigungsstiftes bei einer Abwärtsbewegung
des Schaltstößels.
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Liegt nach dem Abwärtsgehen des Schaltstößels der obere Betätigungsstift
in einer flachen Kerbe, so
kann der Ventilkörper sich nicht bis
in seinen Ventilsitz absenken und die Luftdurchtrittsöffnungen des Tellerkolbens
verschließen. Das Ventil ist geöffnet, und bei emporendem Kolben wird kein Vakuum
erzeugt. Anders ist es, wenn der obere Betätigungsstift nach dem Absenken des Schaltstößels
in einer tiefen Kerbe zu liegen kommt. Dann sitzt der Ventilkörper mit seinem Aufsetzring
auf der Ringdichtung der Ringnut des Tellerkolbens auf, und die Buftaustrittsbohrungen
sind verschlossen, so daß bei emporgehendem Kolben-Vakuum im Saugraum erzeugt wird.
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Der Schaltstößel, der dieses Öffnen und Schließen des Ventils mit
Hilfe seiner Betätigungsstifte am Umschaltrad bewirkt, ist an einer Zugstange 37
befestigt. Diese Zugstange ist mit ihrem Außenbund 38 im Inner der Kolbenstange
gefuhrt. Der Außenbund vermag um die Wegstrekke, die der Schaltstößel bei seiner
Aufwärtsbewegung und Abwärtsbewegung zurücklegt, emporgehoben und abgesenkt werden.
Damit der Außenbund nicht aus der Kolbenstange herausgleiten kann, ist in die Kolbenstange
ein Anschlagring 39 eingeschraubt. An der Zugstange befindet
sich
ein Lastring, der auf der Zeichnung nicht dargestellt ist, und in den der lasthaken
des Krans eingehakt werden kann.
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Schließlich wäre noch zu erwähnen, daß die Kolbenstange kurz oberhalb
ihres Außenbundes Luftdurchtrittsbohrungen 40 besitzt, damit der zwischen der Dichtmembran
und dem deckelförmigen Oberteil bei emporgehendem Kolben erzeugte Überdruck in die
Kolbenstange entweichen kann. Damit aber auch in der Kolbenstange kein Überdruck
ausgebildet wird, verläuft eine weitere Buftdurchtrittsbohrung 41 durch den Außenbund
und die Zugstange ins Freie.
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Patentansprüche: