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Vorrichtung für die Manipulation von festen Körpern Die Erfindung
bezieht sich auf eine Vorrichtung für die Manipulation von festen Körpern, insbes.
für die Manipulation von plattenförmigem Langgut, - mit zumindest einem Saugapparat.
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Feste Körper bezeichnet im Rahmen der Erfindung alle solche Körper,
die üblicherweise mit Saughebern manipuliert werden, hauptsächlich also Platten
u. dgl. . Dabei ist nicht Starrheit im physikalischen Sinne erforderlich, es genügt,
wenn die festen Körper so biegesteif sind, daß die Manipulation mit
Saughebern
möglich ist. Also fallen unter den Begriff fester Körper im Rahmen der Erfindung
auch zur Quasiplatte entartete Kunststoffolien u. dgl. und selbst poröse Körper,
Kleiderstoffe und andere. Aber auch Profile, Hohlprofile, Rohre fallen unter diesen
Begriff.
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Die (aus der Praxis) bekannten Vorrichtungen der beschriebenen Gattung
und Zweckbestimmung arbeiten mit sog. Saughebern. Saugheber besitzen eine Unterdruckkammer,
die an eine Unterdruckquelle angeschlossen ist. Der untere Rand des Saughebers ist
mit einem Dichtungskragen aus weichelastischem Werkstoff umgeben und dieser wird
dichtend auf die Oberfläche des zu manipulierenden Körpers aufgesetzt. Handelt es
sich um Körper mit empfindlichen Oberflächen, so tritt über den Kontakt des Dichtungskragens
mit der empfindlichen Oberfläche häufig eine Beschädigung der Oberfläche ein. Darüber
hinaus ist, je nach der Qualität und Rauhigkeit der Oberfläche, die Dichtwirkung
nur unbefriedigend, so daß Luftverluste in Kauf genommen werden können. Das stört
deshalb, weil die bekannten Vorrichtungen mit Unterdruck arbeiten und Unterdruck
nur verhältnismäßig aufwendig erzeugt werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der beschriebenen
Gattung so weiter auszubilden, daß eine Unterdruckkammer mit Unterdruckanschluß
und folglich eine Unterdruckquelle sowie ein Dichtungskragen nicht mehr erforderlich
sind.
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Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Saugapparat
besteht aus einer (im wesentlichen) kreisringförmigen Verteilerkammer mit Druckluftanschluß,
einer
Austrittstrompete mit Trompetenhals und Trompetenaustrittskranz und einer auf die
Austrittstrompete aufgesetzten Drallkammer, wobei die Verteilerkammer die Drallkammer
umgibt und über drallerzeugende Kanäle, die im Bereich des Anschlusses der Austrittstrompete
an die Drallkammer münden, an die Drallkammer und an die Austrittstrompete angeschlossen
ist. - Da bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die kreisringförmige Verteilerkammer
an einen Druckluftanschluß angeschlossen ist, wird Druckluft in die Verteilerkammer
eingeführt. Sie gelangt über die drallerzeugenden Kanäle in die Drallkammer und
formiert sich hier zu einer Drallströmung. Diese Drallströmung fließt im Bereich
der Wandung der Drallkammer über die Wandung der Austrittstrompete ab, saugt jedoch
im Kern der Austrittstrompete und der Drallkammer Außenluft an. So entsteht die
erforderliche Saugwirkung, während gleichzeitig die abfließende Drallströmung ein
Luftpolster darstellt. Unter Berücksichtigung der Schwerkraft, die an den zu manipulierenden
Körper angreift, bildet sich dann ein Gleichgewicht zwischen Saugwirkung und luftkissenmit
dem Ergebnis, daß im allgemeinen der zu manipulierende Körper auf dem Luftkissen
schwebt, gleichgültig, ob die Manipulation des Körpers wie bei Saughebern üblich
oder mit um 1800 verdrehter.Vorrichtung gleichsam aufliegend erfolgt.
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Der erreichte Effekt ist überraschend, weil unter Verzicht auf den
Einsatz einer Unterdruckquelle eine Saugwirkung erreicht
wird. Der
Effekt läßt sich optimieren, wenn nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung
die Drallkammer in Richtung von der Austrittstrompete weg konisch erweitert ist.
Zur Optimierung gehört auch der Vorschlag der Erfindung, die Anordnung so zu treffen,
daß die Drallkammer an ihrer engsten Stelle einen Durchmesser aufweist, der nur
etwa 75 % des Durchmessers der Austrittstrompete an ihrer engsten Stelle ausmacht.
Die Austrittstrompete soll einen Austrittskranz aufweisen, dessen größter Durchmesser
etwa dem Fünffachen des Durchmessers des Trompetenhalses entspricht. Nach bevorzugter
Ausführungsform der Erfindung sind fernerhin Verteilerkammer, Drallkammer und Austrittstrompete
koaxial angeordnet. - Die Saugkraft ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit
dem eintretenden Druckluftstrom steuerbar oder regelbar.
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Wie oben bereits angedeutet, erlaubt der bei der erfindungsgemäßen
Vorrichtung funktionierende Effekt den Einsatz der Vorrichtung als Saugheber, wie
es bei klassischen Saughebern üblich ist. Im Rahmen der Erfindung liegt es aber
auch, die erfindungsgemäße Vorrichtung als Luftkissentransportvorrichtung einzusetzen,
wozu nach der Lehre der Erfindung eine Mehrzahl von längs des Transportweges und
ggf. über die Breite bzw. den Umfang des zu manipulierenden Körpers verteilte Saugapparate
des erfindungsgemäßen Aufbaus eingesetzt werden. Man kann dann den zu manipulierenden
Körper auf einer solchen Straße wie auf einem Luftkissen verschieben. Man kann jedoch,
nach Inversion einer solchen Vorrichtung um 1800, einen solchen Körper auch gleichsam
hängend transportieren. Die Transportkraft kann über zusätzliche Einwirkung oder
auch durch Luftkräfte erfolgen, wenn man der austretenden Drallströmung eine entsprechende
Richtungskomponente verleiht und die Oberfläche des Gutes hinreichend rauh ist,
um eine entsprechende Transportkraft zu bilden. Der Durchmesser des zu transportierenden
Gutes
kann im Einzelfall auch kleiner als der Trompetenaustrittskranz
sein.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung
Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, Fig. 2 den Schnitt
A-A durch den Gegenstand nach Fig. 1 Fig. 3 die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung bei Einsatz als Saugheber, Fig. 4 den Einsatz von erfindungsgemäßen
Vorriditungen als Luftkissenstraße für aufliegenden Transport, Fig. 5 den Einsatz
von erfindungsgemäßen Vorrichtungen als Luftkissenstraße für hängenden Transport.
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Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung ist für die Manipulation
von im Sinne der einleitenden Ausführungen festen Körpern 1, insbes. für die Manipulation
von plattenförmigem Gut eingerichtet. Sie besitzt zumindest einen Saugapparat 2,
wie er in den Fig. 1 und 2 dargestellt worden ist. Der Saugapparat 2 besteht in
seinem grundsätzlichen Aufbau aus einer im wesentlichen kreisringförmigen Verteilerkammer
3 mit Druckluftanschluß 4, einer Austrittstrompete 5 mit Trompetenhals 6 und Trompetenaustrittskranz
7 und
einer auf die Austrittstrompete 5 aufgesetzten Drallkammer
8.
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Man entnimmt aus der Fig. 1 unmittelbar, daß die Verteilerkammer 3
die Drallkammer 8 umgibt. Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und 2
ergibt sich, daß die Verteilerkammer 3 über drallerzeugende Kanäle 9, die im Bereich
des Anschlusses der Austrittstrompete 5 an die Drallkammer 8 münden, an die Drallkammer
8 und an die Austrittstrompete 5 angeschlossen ist. Im Ausführungsbeispiel und nach
bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist die Drallkammer 8 in Richtung von
der Austrittstrompete 5 weg konisch erweitert. Sie besitzt an ihrer engsten Stelle
einen Durchmesser d, der nur etwa 75 % des Durchmessers D der Austrittstrompete
5 an der engsten Stelle ausmacht. Folglich entsteht im Übergangsbereich eine kleine
Stufe 10, die ohne weiteres in Kauf genommen werden kann und sich anscheinend sogar
positiv auswirkt. Der größte Durchmesser DA am Austrittskranz 7 der Austrittstrompete
5 beträgt etwa das Fünffache des Trompetenhalses. Im übrigen sind Verteilerkammer
3, Drallkammer 8 und Austrittstrompete 5 koaxial zueinander angeordnet. Es versteht
sich von selbst und liegt im Ausdruck Kammer, daß die Drallkammer 8 nach oben hin
durch einen Deckel 11 abgeschlossen ist oder von vornherein geschlossen ausgebildet
ist. - Die Fig. 2 läßt die einzelnen Bauteile erkennen, die in der beschriebenen
Weise zusammengesetzt sind und einfach gefertigt werden können.
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Die in Fig. 1 eingezeichneten Pfeile 12 machen deutlich, daß die Drallströmung,
die sich in der Drallkammer 8 ausbildet, längs der Wandung der Drallkammer 8 zur
Austrittstrompete 5 hin abfließen und längs der Wandung der Austrittstrompete 5
weiterhin
nach außen gelangt. Dabei ist aus Gründen der Verdeutlichung der überlagerte Drall
dieser Strömung nicht gezeichnet worden. Im Kern des Dralls entsteht eine Saugwirkung,
so daß der durch die Pfeile 13 angedeutete Unterdruck entsteht, der einen zu manipulierenden
Körper 1 wie ein Saugheber festhält.
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Aus der Fig. 3 entnimmt man, daß ein Saugapparat 2 des beschriebenen
Aufbaus wie ein klassischer Saugheber arbeiten kann. In Fig. 3 ist eine Platte 1
durch den Saugheber festgehalten. Sie kann dann in Richtung der eingezeichneten
Pfeile 14 mit dem Saugheber manipuliert werden.
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Fig. 4 zeigt schematisch eine Luftkissenstraße und mehrere, längs
des Transportweges angeordnete Saugapparate 2 des beschriebenen Aufbaus, die sich
tunlichst auch über die Breite des zu transportierenden Körpers 1 erstrecken. Dieser
zu transprtierende Körper 1 ruht folglich auf einem Luftkissen und kann in Richtung
des Pfeiles 15 ohne Schwierigkeiten bewegt werden. Das gilt auch für die Ausführungsform
nach Fig. 5, wo der zu transportierende Körper 1, der wiederum als Platte dargestellt
worden ist, unter den Saugapparaten 2 hängt. Die Verhältnisse lassen sich stets
so einrichten, daß ein Kontakt des zu transportierenden Körpers 1 mit dem Austrittskranz
7 der Austrittstrompete 5 nicht eintritt.