DE2235039A1 - Saugkopffoerderer - Google Patents

Description

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Dr. E Wetzel

DipWng.E.Tergau I

Patentanwälte

Nürnberg, den _{7# Juli 1972}

>St. Louis,Missouri(V.St.v.A.)

Saugkopfförderer

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Die Erfindung betrifft eine neuartige Ausgestaltung eines Saugkopfförderers .

Bekannte Saugköpfförderer sind mit Ventilen ausgerüstet, die über die Kopffläche verteilt sind und in der Weise wirken, daß sie die Hubkraft aufrechterhalten, wenn die Last weniger als die gesamte Kopffläche bedeckt. Es zeigt sich, daß Einrichtungen dieser Art unbefriegend und unsicher, arbeiten, da keine positive Sicherheit gegeben ist, daß die Last genau

erfaßt und auf der Köpffläche festgehalten wird. Außerdem sind die bekannten Saugköpfe nicht mit einer Einrichtung versehen, die den "Griff" mit Sicherheit und schnell positiv freigibt. Das ist ein Nachteil, wenn einzelne Gegenstände oder Gruppen von Gegenständen zu und von Paletten gefördert werden sollen, da die Ablage eines Gegenstandes oder mehrerer Gegenstände einer Gruppe außerhalb des Gleichklanges oder eine fehlerhafte Aufnahme eines Gegenstandes oder einer Gruppe von Gegenständen die Operationen durcheinander bringt,

Schwierigkeiten dieser Art zu beseitigen, ist Aufgabe der

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Erfindung. Die Einrichtung gemäß der Erfindung enthält Elemente, durch welche die Last, etwa eine Gruppe von Gegenständen, positiv und schnell sowohl freigegeben wie ergriffen wird, so daß die Last mit völliger Sicherheit bewegt werden kann. Insbesondere enthält die Einrichtung eine Zusammenfassung von Komponenten, die einfach in der Herstellung, leicht in der Unterhaltung, wenn erforderlich, und leicht im Verhältnis zur Lastkapazität ist und die innerhalb vernünftiger Grenzen in der Lage ist, sich selbst an Ungleichförmigkeiten in der Oberfläche der durch Ansaugen zu hebenden Gegenstände anzupassen. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ergibt sich der Vorteil, daß gewisse Teile derart hergestellt sind, daß sowohl der anfängliche Zusammenbau wie auch Reparaturen oder Auswechslungen leicht durchführbar sind.

Der Saugkopf gemäß der Erfindung ist mit einer Gitterfläche versehen, bestehend aus einem rechteckigen nachgiebigen Dichtungselement, das gegenüber einer Polsterplatte mit einer Mehrzahl von vertikalen Taschen versehen ist, wobei, die Polsterplatte von einer Luftkammer des Saugkopfes getragen ist. Jede Tasche enthält ein auf Schwerkraft und.Druck ansprechendes Ventil auf einer Führung mit einem Entnahmedurchlaß zwischen der Tasche und einer der Polsterplatte benachbarten Höhlung, die mit der Luftkammer in Verbindung steht. Mit der Luftkammer steht eine Lüfterkammer über eine durch ein Ventil gesteuerte Öffnung am Lüfterauge und über eine durch ein Bypassventil gesteuerte öffnung im Abstand vom Lüfterauge

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in Verbindung· Die neuartige Anordnung der Komponenten des Saugkopfes ermöglicht die Forderung eines, mehrerer oder eines vollen Paketes von Gegenständen. Die durch Ventile gesteuerten Öffnungen bewirken das Ergreifen oder Freigeben der Gegenstände und sichern hierdurch die gewünschte Förderung und das positive Ablegen der Gegenstände.

Die Erfindung sei an Hand des in den Zeichnungen dargestellten Aüsführungsbeispieles erläutert. Es zeigen:

Fig.l eine Ansicht, teilweise im Schnitt, eines Saugkopfes zur Darstellung in Einzelheiten,

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab benachbarte .Steuerelemente' _f wie sie typisch für den Saugkopf nach Fig.l ist,

Fig.3 in noch weiter vergrößertem Maßstab einen Schnitt . durch die Steuermittel,

Fig.4 eine Aufsicht auf den Kopf zur Darstellung der Enden der Aufhängekabel,

Fig.5 eine Kabelbefestigung mit einem Grenzschalter, Fig.6 einen Schnitt nach der Linie 6-6 der Fig.5.

Die in Fig.l dargestellte Saugkopfeinheit 10 enthÄlt eine Kammer 11, die zwischen einer Kopfplatte 12,Seitenwänden und Bpden 14 gebildet ist. In der Mitte der Kammer 11 ist ein Lüfter 15 eingebaut, der durch einen Motor 16 angetrieben wird. Die Kopfplatte hat eine oder mehrere Auslaßöffnungen mit einer Ablenkfläche 18 für den Fluß. Die Einheit 10 kann relativ zum Fördersystem an Kabeln 19 aufgehängt werden,

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die in Endstücken 20 befestigt sind. Einzelheiten werden noch beschrieben werden»

Der Boden 14 besitzt eine Öffnung 21, die mit dem Auge des Lüfters fluchtet, und in Kantenführungen 23 eine Schieberventilplatte 22, die durch vom Boden getragene motorische Mittel 24 am Boden hin und her bewegbar ist. Eine zweite Öffnung 25 im Boden 14 ist durch eine zwischen Kantenführungen 27 getragene Schieberventilplatte 26 durch einen hin und her bewegbareh Antrieb 28 steuerbar. Die Antriebe 24 und 28 sind von einer durch Seitenwände 30 gebildeten Luftkammer 29 eingeschlossen, die eine Polsterplatte 31 im Abstand vom Boden 14 tragen. Bei eingeschaltetem Motor 16 erzeugt der Lüfter 15 einen Unterdruck in der Kammer 29, wobei der Bodenventilauslaß 25 geschlossen und die Öffnung 21 offen ist. Die Luft tritt durch eine oder mehrere Auslaßöffnungen 17 aus.

Die Polsterplatte 31 (Fig.2 und 3) gegenüber dem Boden 14 weist eine Mehrzahl von Löchern 32 auf. An jedem Loch ist eine getrennte Tasche 33 durch ein Netzwerk aus nachgiebigem Werkstoff 34 gebildet. Der Werkstoff 34 kann beispielsweise mit Quadraten nach Art eines Eierrostes geformt sein, wobei jedes Quadrat zentrisch zu einem Loch 32 liegt. Bei einer Ausführung waren 20 Taschen 33 in senkrecht zueinanderstehenden Reihen für eine Gesamtzahl von 400 Taschen auf der Lastangriffsfläche angeordnet.

Aus den Fig. 2 und 3 ist ersichtlich, daß jede in der Aufsicht quadratische Tasche 33 dadurch geformt ist, daß die Kanten

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des geformten nachgiebigen Werkstoffes 34 an der Polsterplatte 31 haften. In gleicher Weise ist eine Ringdichtung 35 innen an der Wand 34 befestigt, um einen Sitz einer Mündungsplatte 36 zu bilden. Die Platte 36 weist eine Mehrzahl von Mündungen 37 auf, die einen mittleren Pfropfen 38 umgeben. Dieser besitzt einen abgesetzten Schaft 39, der mit Haftsitz in die Öffnung 40 eingepreßt ist. Der Pfropfen hat weiter einen verstärkten Schaftteil 41, der in einem Kopfflansch endet. Auf dem Schaft 41 ist eine unter Schwerkraftwirkung stehende Steuerventilscheibe 43 lose aufgesetzt, so daß sie die Stellung einnehmen kann, die in Fig.3 gestrichelt und ausgezogen eingezeichnet sind. Es ist zu beachten, daß.der Pfropfen 38 eine schmale Durchlaßbohrung 44 besitzt, die nach dem Raum 36 oberhalb der Platte und dem Raum 33 in der Tasche oder dem Außenraum offen ist.

Die in Fig.3 dargestellte Einheit hat gegenüber bekannten Einheiten wesentliche Vorteile» Es ist einmalig, daß die Mündungsplatte 36 durch Klebeverbindung mit der Dichtung 35 eingebaut ist, was es ermöglicht, die Platte 36 auszubauen, wenn die Zahl und/oder Größe der Mündungen 37 geändert werden soll, um die Arbeitsweise des Saugkopfes 10 zu ändern. Ferner trägt die Platte 36 den Pfropfen 38, der mit Haftsitz des Schaftes 39 in die Öffnung 40 eingesetzt ist. Es ermöglicht das die Entfernung des Pfropfens 38 für den Zusammenbau der Ventilscheibe, die durch den Kopfflansch 42 gehalten ist* Ventilscheiben verschiedener Größen können bei der Anordnung

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verwendet werden, da der Pfropfen 38 für diesen Zweck leicht entfernbar ist.

Die Fig. 4,5 und 6 zeigen Kabel für die Durchführung der Be- " wegungen des Saugkopfes 10 und außerdem für die Bedienung der Steuerung für die Steuerventilplatten 22 und 26 der Fig.1

für den Luftstrom. Die Hebekabel 19 sind in Einheiten 20 gehaleine
ten. Jede Einheit trägt auf einer Achse 46 getragene Rolle 45.

Die Achsen 46 sitzen in aufwärtsgerichteten Schenkeln 47 eines Paares von Winkelstücken 48. Die Winkelstücke 48 werden durch eine Platte 49 im Abstand voneinander gehalten und sind auf der Kopfwand des Saugkopfes 10 befestigt. Die Fläche 49 gegenüber der Rolle 45 trägt eine Federführung 50, die eine Öffnung 51 für die Durchführung des Kabels 19 aufweist, so daß dessen Endteil 19A durch eine Vorrichtung 52 gegen die abgekehrte Seite eines beweglichen Blockes 5 3 verspannt werden kann, der sich im Abstand von dem Führungsrohr 50 befindet. Der Block 53 gleitet auf zwei Führungsstangen 54, so daß er sich nicht verklemmen kann,Die Stangen 54 werden am einen Ende in der Platte 49 und am anderen Ende in einer Winkelplatte mit senkrechten Schenkeln 56 gehalten, so daß die Klemmen 52 für die Kabelenden 19A sich in den Zwischenraum hineinbewegen können.,und der Block 53 durch eine Schraubenfeder 57 gegen die Schenkel 56 gedrückt werden kann. Der Block gleitet auf den Gleitstangen 54 zwischen einer Stellung der Kabelbelastung, in der der- Block 53 durch ein Kabel 19 gegen das freie Ende 50A des Führungsrohres 50 gezogen ist, und einer Stellung mit entlastendem Kabel, in der die Feder 57 den Block 53 gegen die senkrechten Schenkel 56 der

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Platte 55 gedruckt hat. Jede Einheit 20 der Fig.4 hat den gleichen Aufbau, so daß, da das Gewicht des Saugkopfes 10 auf alle . Kabel 19 kommt, die Einheit 20 dadurch reagiert,

daß die Gleitblöcke 53 die Federn 57 in den Führungsrohren 50 hineindrücken, um eine feste Verbindung gegen die Enden 50A der Federführungsrohre 50 zu erzielen.

Die Relativbewegung zwischen einem Gleitblock 53 und einem feststehenden Teil des Kopfes 10 wird zu einer Betätigung eines Grenzschalters LS ausgenutzt, der in einen Stromkreis für die verschiedenen dargestellten motorischen Antriebe des Hebezeuges eingeschaltet ist. Der Stromkreis/ hat flip-flop-Charakter, weil einige Betriebsbedingungen in einer Ladestation denen in einer Entladestation gerade entgegengesetzt sind. Die Wirkung des Schalters LS in der Ladestation ist, die Abwärtsbewegung des Kopfes 10 zu stoppen, wenn er sich einer aufzunehmenden Last nähert,und das (nicht dargestellte) Hebezeug für den Kopf umzusteuern, so (faß der Kopf nur einen ganz geringen Restweg bis zum Stillstand und die Gegenrichtung zu durchlaufen hat. Der Schalter LS wir.d ferner zur Erregung eines Stromkreises benutzt, der die motorischen Antriebe und 28' betätigt, so daß diese Antriebe, wenn es nötig ist, die Ventilplatten 22 und 26 verschieben. Bei Annäherung an eine Last ist das Ventil 22 offen und das Ventil 26 geschlossen, so daß der Kopf die die lastbildenden Gegenstände ansaugt. Der Kopf 10 bewegt sich aufwärts, bis er einen Steuerbefehl zur waagerechten Bewegung erhält. Bei der

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Bewegung zu einer Entladestation wird ein (nicht dargestellter) flip-flop-Kreis erregt, um den Windenmotorkreis umzusteuern derart, daß, wenn der Kopf 10 die Entladestation erreicht, er abgesenkt wird, bis der Grenzschalter LS betätigt wird, < um die Antriebe 24 und 28 für die Verschiebung des Ventiles in die Schließstellung und des Ventiles 26 in die Offenstellung zu bewirken, wodurch die Last vom Kopf 10 gelöst wird.

DasArbeiten des Kopfes 10 wird durch Einschalten des Lüftermotors 16 eingeleitet, der dauernd laufen kann.Hierauf wird die Öffnung 21 geöffnet und die Öffnung 25 geschlossen. Hierdurch werden alle auf Schwerkraft ansprechenden Ventilscheiben 43 in die in Fig.3 gestrichelt dargestellte Lage angesaugt.

In diesem Betriebszustand kann der (nicht dargestellte) Hubmechanismus betätigt werden, um die Kopfeinheit 10 über eine Lage von Gegenständen zu bringen, die von einer Stelle zu einer anderen Stelle zu transportieren sind. Der Bedienungsmann läßt den Saugkopf 10 herunter, bis die Polsterplatte 31 oberhalb und guer zentrisch über der Lage der Gegenstände eingerichtet" ist. Während des letzten Teiles der Senkbewegung wird das Gitter unter dem Gewicht der Saugkopfeinheit zusammengedrückt und paßt sich irqenwelchen Unebenheiten in der Fläche der Gegenstände an. Da die Luftkammer 29 unter Unterdruck steht, bleiben die Ventil scheiben 43 in den Taschen 33, die nicht vollständig mit einem Gegenstand fluchten, durch den Luftfluß in der in Fig. 3 gestrichelt eingezeichneten angehobenen Stellung und schließen die Mündungen 37 öfc,

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welche die Primärdurchlässe in der Mündungsplatte 36 sind. Die Schließwirkung der Ventile 43 hält den notwendigen Unterdruck in der Kammer 29 aufrecht, so daß die zu transportierenden Gegenstände angehoben werden. Jede Tasche 33, die mit einem Gegenstand fluchtet, schließt den Luftfluß durch die Tasche 33 und die Mündungen 37 ab·, wodurch die auf Schwerkraft ansprechenden Ventilteile'43 in die in Fig.3 voll ausgezogene Stellung abfallen.

Das Abfallen der Ventilelemente 43 von der gestrichelten zur ausgezogenen Stellung kommt dadurch zustande, daß der kleine Sekundärdurchlaß 44 im Pfropfen 38 den Unterdruck im Luftraum 29 in Verbindung mit dem Raum der Tasche 33 bringt. Wenn der Druck in diesen beiden Räumen ausgeglichen ist, ist das Ventilelement 43 frei für den Abfall durch Schwerkraft. Solange sich ein Gegenstand über dem Taschenraum 33 befindet, bleibt er am Saugkopf 10 hängen und zwar wegen der Druckdifferenz zwischen dem Druck der Umgebung und dem Unterdruck innerhalb der Kammer 29, der der gleiche ist wie in den Taschen 33. Die Hubkraft wird auf die Lage der Gegenstände ausgeübt, wenn sich das Ventilelement 43 in der voll ausgezogenen Stellung befindet.

Nachdem eine Lage .von Gegenständen durch den Saugkopf 10 zum Bestimmungsort transportiert ist, ergibt sich die· einzigartige Wirkung der Einrichtung, die Gegenstände praktisch-■ momentan freizugeben.· Die Freigabestellung wird durch gleichzeitige Einschaltung der motorischen Antriebe 24 und 28 zur Verschiebung der betreffenden Ventile erreicht, so daß die öffnunci ,L am Auqe des Lüfters 15 geschlossen und die

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Öffnung 25 freigegeben wird. Der Lüfter 15 fördert jetzt unmittelbar in die Luftkammer und erhöht den Druck darin über Atmosphärendruck. Die Taschen 33 werden unter Druck gesetzt, und die Lage der Gegenstände wird gewissermaßen von, der Fläche abgewaschen, wobei keine Möglichkeit besteht, daß' durch einen Restunterdruck einzelne Gegenstände kleben bleiben oder verzögert abfallen»

Durch die Aufteilung der Unterfläche der Saugkopfeinheit in eine Mehrzahl von Taschen 33, die durch Wände aus einem nachgiebigen Werkstoff 34 begrenzt sind, ist es möglich, den Saugdruck aufrechtzuerhalten, da das Ventil 43 in einer Tasche 33, die nicht oder nur ungenügend einen Gegenstand berührt, in die gestrichelte Stellung gezogen wird und die Mehrzahl der Mündungen 37 abschließt,, wodurch die Hubenergießer Einheit auf diejenige Taschen 33 aufgeteilt wird, die richtigen Kontakt aufweisen.

Es seien nochmals die wesentlichen Gesichtspunkte des Saugkopfes gemäß der Erfindung zusammengefaßt· Jede Tasche 33,ι die der allgemeinen Luftkammer 29 zugeordnet ist, hat eine Mündungsplatte 36, die in der Tasche mit einer Dichtung 35 verklebt ist.Jedes Ventilelement 43, das die Mündungen 37 oder den Primärdurchlaß in der Platte 36 steuert, ist in der Platte durch einen Preßpfropfen 38 entfernbar eingesetzt. Die Platte 36, in der die Mündungen 37 -gebildet sind, kann gegen eine μnterschiedliche Platte 36 mit anders bemessenen Mündungen 37 oder mit einer anderen Zahl von Mündungen ausgetauscht werden, um eine Anpassung an die Hubfähigkeit der

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Einheit herbeizuführen. Die Eritfernbarkeit des Pfropfens gestattet eine Auswahlmöglichkeit der Größe des Sekundärdurchlasses 44 und ebenso eine Auswahlmöglichkeit für das Gewicht des Ventile !ententes 43, um es mehr oder weniger abhängig vom Aufwärtsluftstrom durch die Tasche 33 und die Öffnungen 37 zu machen. Dieser Vorteil würde sich.nicht erzielen lassen, wenn der Pfropfen 38 vom Boden 31 getragen würde und die Mündungen 37 unmittelbar im Boden geformt würden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß, wenn bei der Herstellung der einzelnen Komponenten die eine oder andere als nicht brauchbar gefunden wird, sJs mit geringem Aufwand weggeworfen und durch eine einwandfreie Komponente ersetzt werden kann.

Der beschriebene Saugkopfförderer dient zur Aufnahme und zur Überführung von Lasten zwischen einer Ladestation und einer Endladestation. Die Lasten können einzelne Gegenstände oder eine Gruppe von Gegenständen sein, die eine Lage bilden, beispielsweise Behälter mit flexiblen Wänden, Säcke oder andere Gegenstände. .

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Claims (8)

Patentansprüche:

1. JEaugkopfeinheit zum Befördern einer Last von Platz zu Platz durch eine durch Unterdruck erzeugte Greifwirkung, gekennzeichnet durch folgende Elemente: eine Luftkammer mit einer Fläche solcher Größe, daß sie die zu befördende Last überdeckt; eine Mehrzahl von über die Fläche verteilten Öffnungen; ein gegen die- Last gerichtetes Gitterwerk auf dieser Fläche mit gegeneinander isolierten Taschen; Druck Steuerglieder in jeder Tasche mit einer Platte ijiit mindestens einer Mündung; eine Ventileinrichtung für diese Mündung mit einer Führung, um die Mündungen abzudecken oder freizugeben; ein Durchlaß in der Führung, der die Luftkammer und die Tasche verbindet und zwar als Bypass der Plattenmündung; ein Lüfter zur Druckminderung in der Luftkammer und zur Einleitung eines Luftstromes durch die Plattenmündung, um das Ventilelement über die entsprechenden Mündungen zu saugen und den Unterdruck in der Luftkammer aufrechtzuerhalten.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkammer eine dem Lüfterauge benachbarte Öffnung zur Entlüftung der Luftkammer und eine zweite Öffnung im Abstand hiervon zur Übertragung des Lüfterausflusses in die Luftkammer aufweist, und daß steuernde Ventile zum abwechselnden Öffnen und Schließen der Öffnungen vorgesehen sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter aus einem nachgiebigen Werkstoff geformt ist, um sich der Fläche einer Lage von Gegenständen anzupassen und eine Dichtung um den Umfang jeder Tasche zu bilden.

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4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil in der Kammer normalerweise frei ist, um die Windungen durch eine Schwerkraftbewegung auf der Führung freizugeben, während es die Mündungen bei laufendem Lüfter abdeckt, wenn kein Gegenstand von der Tasche bedeckt ist.«

5* Einrichtung nach einem oder mehreren der Voransprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungsplatte entfernbar in der Tasche und mit Abstand von der Wand der Luftkammer eingebaut ist, um einen Durchlaß zu schaffen, der zur benachbarten Öffnung in der Wand führt.

6. Einrichtung nach einem oder mehreren der Vöransprüchö» dadurch gekennzeichnet, daß die Führung der Mündungsplatte entfernbar in die Mündungsplatte eingesetzt ist und mit einem Tragstück für das Ventilelement versehen ist, was einen Abstand von der Mündungsplatte hat, um die Bewegung des Ventilelementes in die Freigabestellung der Mündungen zu begrenzen·

7.Einrichtung n.ach einem oder mehreren der Voransprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Tasche zwischen der Luftkammer und der Mündungsplatte eine Dichtung eingesetzt ist, die einen Abstand zwischen Mündungsplatte und Wand ergibt, der einen Luftdurchlaß bildet.

8. Einrichtung nach einem oder mehreren der Voransprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Schließen der Öffnung am Lüfterauge der Lüfter Luft zur Luftkammer über die andere Öffnung fördert.

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