DE3419913C2 - Vorrichtung zum Anheben und Transportieren mindestens einer Lage von Gebinden - Google Patents

Abstract

Ein Greiferkopf mit einer Anzahl von Sauglöchern zum Festsaugen an der normalerweise im wesentlichen ebenen Oberfläche einer Gebindelage trägt in jedem seiner Sauglöcher ein Ventil, welches dann, wenn unter dem Saugloch keine Gegenfläche der Gebindelage liegt, selbsttätig dieses Saugloch schließt. Dieses Ventil weist bevorzugt eine sowohl mit der Unterdruckkammer des Greiferkopfes als auch mit einer Saugöffnung verbundene Ventilkammer auf und wird durch auftretende Druckunterschiede gesteuert, so daß es selbsttätig schließt, wenn durch die Saugöffnung übermäßig viel Fremdluft angesaugt wird.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anheben und Transportieren mindestens einer Lage gleich hoher, oben ebener Gebinde der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
• Gebinde, wie beispielsweise Wein-Kartons, werden bei der maschinellen Handhabung, wo immer möglich, nicht einzeln angehoben und umgesetzt, sondern, man faßt mehrere solcher Gebinden jeweils zu einer Lage zusammen, die dann angehoben und umgesetzt wird. Insbesondere gilt dies für das Palettieren.
• Soweit eine solche Lage eine relativ ebene, durchgehende Oberfläche hat und soweit diese Lagen im wesentlichen immer gleich groß sind, d. h., eine jeweils gleichförmige, ebene Oberfläche aufweisen, verwendet man einen Saug-Greiferkopf für die Erfassung einer solchen Gebindelage. Dieser Greiferkopf weist eine die Gebindelage überdeckende, evakuierbare Unterdruckkammer auf, die in Form eines niedrigen, flachen Kastens ausgebildet ist, der mit seiner unteren Breitseite auf der Gebindelage aufsitzt. Die Oberfläche dieser Breitseite ist von einer großen Zahl von Löchern durchdrungen, deren Durchmesser etwa in der Größenordnung von 20 mm liegt und deren gegenseitige Teilung etwa 30 mm beträgt. An den Seiten des Greiferkopfes können flexible Schürzen aus luftdichtem Material herunterhängen, die die Erzeugung des notwendigen Unterdruckes zwischen der Gebindelage und dem Greiferkopf begünstigen, siehe auch DE-OS 22 63 477, wonach die als Schürzen dienenden Seitenklappen ebenfalls durch den Unterdruck betätigt werden können. Die Greifer bilden jedoch keinen geschlossenen Rahmen um das Transportgut.
• Nach dem Aufsetzen eines solchen Greiferkopfes auf eine Gebindelage wird die Luft aus der Unterdruckkammer abgesaugt, wodurch die Unterdruckkammer fest gegen die Oberfläche der Gebindelage angepreßt wird. Ist der Druckunterschied zwischen dem Inneren der Unterdruckkammer und der Umgebungsluft groß genug, dann kann die gesamte Gebindelage durch eine entsprechende Bewegung des Greiferkopfes angehoben und abtransportiert, beispielsweise umgesetzt werden.
• Nach Beendigung der Umsetzbewegung wird der Unterdruckkammer wieder Luft zugeführt, so daß sich der Greiferkopf von der Gebindelage abheben läßt.
• Der Vorteil der Verwendung eines solchen Saug-Greiferkopfes liegt im weitgehenden Ausschließen jeder mechanischen Beschädigung der einzelnen Gebinde, da die durch den Unterdruck erzeugten Transportkräfte auf einer relativ großen Fläche angreifen und deshalb keine Gefahrenquelle darstellen.
• Solche Unterdruck-Transportmittel werden auch auf anderen Gebieten eingesetzt, siehe beispielsweise die DE-OS 27 46 353, die einen Vakuumlastträger für den Plattentransport, insbesondere für den Transport großdimensionaler Betonplatten mit niedrigem Härtungsgrad, betrifft. Dabei wird Wert auf das schnelle, nahezu schlagartige Einsetzen des Unterdruckes gelegt; die Ventile dieses Kopfes sind normalerweise offen und schließen selbsttätig, wenn die Ventilkammer undicht ist.
• Bei diesem Vakuumlastträger wird die Strömungsgeschwindigkeit dazu benutzt, um die einzelnen Ventile zu schließen. Dies hat den Nachteil, daß bei etwas unebener Oberfläche des Transportgutes, aber auch bei fast verschlossener Saugnäpfchenkammer, das Ventil in seine Schließstellung mitgerissen werden kann. Andererseits besteht die Gefahr, daß das Ventil geöffnet bleibt und so ständig Flaschluft ansaugt, wenn die Saugnäpfchenkammer nur noch mit einem relativ kleinen Spalt geöffnet ist. Bei großflächigem Transportgut, das immer durch mehrere Ventile mittels Unterdruck gehalten wird, dürfte es kaum zu Störungen kommen, wenn nur einige wenige Ventile nicht einwandfrei arbeiten. Sollen jedoch viele Kleinpackungen, beispielsweise Marmeladengläser, die zu einer Lage zusammengestellt, ergriffen und sicher in einen Verpackungsbehälter auf eine Palette abgesetzt werden, so werden in aller Regel die einzelnen Gebinde dieser Lagen nur über ein einziges Ventil gehalten, während sich unter jedem zweiten oder dritten Ventil kein Gebinde befindet; aus diesem Grunde muß jedes einzelne Ventil, unter dem sich kein Gebinde befindet, sicher und zuverlässig geschlossen werden, damit der Unterdruck in der Unterdruckkammer nicht zusammenbricht und damit die einwandfreie Funktionsweise die gesamte Vorrichtung gefährdet.
• Ein weiterer Nachteil der Ventilkonstruktion nach der DE-OS 27 46 353 liegt in der kleinen Dichtfläche zwischen der Dichtungskappe und der Lochplatte. Schon eine geringfügige Beschädigung oder Verunreinigung der Dichtfläche bewirkt das Ansaugen von Falschluft und damit eine Verringerung des Unterdrucks. Kommt es durch Verschmutzung zu einem leichten Verkleben des Ventils an der Stahlplatte, so reicht das Gewicht des oft leicht in Kunststoff ausgeführten Ventilkörpers allein nicht für das Öffnen der Saugnäpfchenkanäle aus.
• In der US-PS 35 91 228 wird ebenfalls eine Vorrichtung für die Erfassung von großflächigen Transportgütern beschrieben, denen die Saugkammern größenmäßig angepaßt und zugeordnet sind und ebenfalls plattenähnliche Form haben.
• Aus dem DE-GM 18 90 740 geht ein Sauger für fahrbare Hubgeräte mit einem einen ringförmigen Saugraum umgebenden Dichtungsring, mit einem im Saugkanal unter der Wirkung einer Belastung in Schließstellung gehaltenen Ventil und mit einem beim Aufsetzen des Saugers auf eine zu hebende Last die Ventilöffnung bewirkenden Verstellorgan hervor; dieses Verstellorgan wird durch einen starren Fortsatz des Ventils gebildet, der etwa in der Mitte des von dem Dichtungsring begrenzten Saugraumes liegt. Dadurch läßt sich beim Anfahren des Saugers auf den zu hebenden Gegenstand verhältnismäßig leicht der für das Ansaugen erforderliche, geschlossene Hohlraum herstellen.
• In der Regel bilden jedoch die Gebinde einer einzelnen Lage keine durchgehende, im wesentlichen ebene Oberfläche; außerdem sind oft die Oberflächen der einzelnen Gebinde selbst nicht ausreichend eben. Wenn nun bei auf die Gebindelage aufgesetztem Greiferkopf die Luft aus seiner Unterdruckkammer abgesaugt wird, so kann der entstehende Unterdruck ständig durch Falschluft abgebaut werden, die wegen der erwähnten Unebenheiten in der Oberfläche der Gebinde bzw. der Lage von außen zuströmen kann. Dem wirken zwar die an den Seitenrändern des Greiferkopfes angebrachten, luftundurchlässigen Schürzen entgegen, die bei auf eine Gebindelage aufgesetzten Greiferkopf gegen die Seiten der Gebinde angesaugt werden und dadurch Dichtungsfunktion erfüllen. Denn diese Kunststoffschürzen bilden eine seitliche Abdichtung zwischen Greiferkopf und Gebindelage und unterbinden weitgehend das seitliche Ansaugen von Falschluft durch den Spalt zwischen der Oberfläche der Gebindelage und dem Greiferkopf.
• Auch ein solcher Greiferkopf kann jedoch nur dann eingesetzt werden, wenn die einzelnen Gebinde jeder Lage praktisch spaltenfrei aneinandergrenzen, wobei sie durch die erwähnten Kunststoffschürzen noch von außen zusammengedrückt werden.
• Mit einer solchen Vorrichtung kann jedoch keine Gebindelage aufgenommen werden, bei der zwischen den einzelnen Gebinden Zwischenräume vorhanden sind, wie es beispielsweise bei zylindrischen Gebinden wie Waschpulvertrommeln, Gläsern mit Lebensmitteln oder sogenannten "Kaminen" in einer Kartonlage der Fall ist. Dann wird nämlich durch die großen Zwischenräume zwischen den einzelnen Gebinden bzw. die Kamine jeder Lage soviel Falschluft angesaugt, daß sich mit vertretbarem wirtschaftlichen Aufbau in der Unterdruckkammer kein so hoher Unterdruck erzeugen läßt, wie er zum Anheben einer solchen Gebindelage erforderlich wäre.
• Die gleiche Erscheinung tritt auch dann auf, wenn mit einem solchen Greiferkopf eine Gebindelage angehoben werden soll, die kleiner ist als die von den Löchern besetzte untere Oberfläche des Greiferkopfes.
• Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Anheben und Transportieren mindestens einer Lage gleich hoher, oben ebener Gebinde der angegebenen Gattung zu schaffen, bei der auch dann keine Probleme auftreten, wenn die einzelnen Gebinde die Saugseite des Greiferkopfes nicht vollständig abdecken.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des neuen Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
• Zweckmäßige Ausführungsformen werden durch die Merkmale der Unteransprüche definiert.
• Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen auf der " selbsttätigen" Verstellung der in den Löchern angeordneten Ventile, und zwar mittels des Differenzdruckes, der dann zwischen der Umgebungsatmosphäre und der Ventilkammer entsteht, wenn sich unter dem zugehörigen Loch kein Gebinde der Lage befindet. Bei Erzeugung eines Unterdruckes in der Unterdruckkammer preßt also atmosphärischer Luftdruck den Ventilteller gegen seinen zugehörigen Ventilsitz, wenn sich vor diesem Ventil keine abdichtende Gegenfläche, nämlich kein Gebinde, befindet, wodurch die Ventile gegen eine leichte Federkraft geschlossen werden. Nun wird durch dieses Loch keine Falschluft angesaugt, die den Unterdruck in der Unterdruckkammer beeinträchtigen könnte.
• Die die einzelnen Ventile öffnende Federkraft hat den Vorteil, daß beim Absetzen einer aufgenommenen Gebindelage und Aufheben des Unterdruckes in der Unterdruckkammer alle Ventile zwangsläufig geöffnet werden, und zwar auch jene Ventile, die während der Fassung der Gebindelage durch die oben beschriebene Funktionsweise geschlossen wurden.
• Dies ist insbesondere unter folgenden Gesichtspunkt wesentlich: Arbeitet ein solcher Greiferkopf über längere Zeiträume und erfaßt er dabei bestimmte Gebindelagen, bei deren Anheben stets bestimmte einzelne Ventile geschlossen werden oder geschlossen bleiben, dann kann es zu einer Verklebung dieser einzelnen Ventile im Laufe der Zeit kommen; durch die erwähnte Federkraft wird jedoch dafür gesorgt, daß sich alle Ventile im Verlauf eines Arbeitstaktes stets kurzzeitig öffnen.
• Es ist also nicht mehr erforderlich, den Greiferkopf etwa vorher auf eine zu erwartende Gebindelage bzw. deren Höhe und Flächen-Abdeckung einzustellen oder vorzuprogrammieren; denn da jedes Loch mit seinem zugeordneten Ventil ein autonomes System bildet, paßt sich dieser Greiferkopf selbsttätig an jede aufzunehmende Gebindelage an.
• Durch die selbsttätige "pneumatische" Betätigung der Ventile ist keine Stromversorgung erforderlich, so daß sich ein konstruktiv einfacher, sehr kompakt bauender Greiferkopf ergibt.
• Um den Zustrom von Falsch- oder Nebenluft zu den Ventilen weitgehend auszuschließen, wird vorgeschlagen, die Löcher gebindeseitig jeweils von einer nachgiebigen, senkrecht zur Saugfläche des Greiferkopfes zusammendrückbaren Dichtung zu umgeben. Diese Dichtung kann je nach den Einbauerfordernissen des verwendeten Ventils ihrerseits eine solche Höhe haben, daß auch beim Zusammendrücken der jeweiligen Dichtung vorstehende Ventilteile nicht in Berührung mit der Gebindelage kommen. Außerdem wirkt eine solche Dichtung schon früh dem Ansaugen von Fremdluft längs der Oberfläche des Greiferkopfes entgegen.
• Die Nachgiebigkeit der einzelnen Dichtungen wird so eingestellt, daß sie beispielsweise auch gegenüber Falten abdichten, die sich etwa an der Oberfläche von Schrumpffolien bilden können, die zur Zusammenfassung der einzelnen Gebinde zu einer Lage dienen. Auch die Lageunterschiede ineinandergeschobener Kartonteile eines Kartondeckels läßt sich durch eine solche Dichtung ausgleichen. Hierbei wird beim Aufsetzen des Greiferkopfes jede Dichtung zunächst durch das Eigengewicht des Greiferkopfes zusammengedrückt und in die entsprechenden Unebenheiten eingepreßt. Hat sich in der Unterdruckkammer ein ausreichender Unterdruck aufgebaut, dann sorgt der Außenluftdruck dafür, daß die Dichtung im zusammengedrückten und somti wirksamen Zustand bleiben.
• Die Dichtungen können als einstückig mit dem Ventilsitz geformte, beispielsweise balkenartige Einzeldichtungen ausgebildet sein. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist jedoch für alle Löcher eines Greiferkopfes eine gemeinsame Dichtung vorgesehen, die als Dichtungslage aus flexiblem Material ausgebildet ist, in der zu den Löchern führende, insbesondere zylindrische Kanäle vorgesehen sind. Ein wesentlicher Vorteil einer solchen Dichtungslage besteht darin, daß sie nicht so leicht beschädigt werden kann wie mehrere Einzeldichtungen. Außerdem können nun alle Dichtungen einfach, rasch und praktisch gleichzeitig am Greiferkopf angebracht werden. Schließlich dient eine solche Dichtungslage auch als Polster, welches dann wirksam ist, wenn ein großer Greiferkopf ausnahmsweise einmal zur Aufnahme einer sehr kleinen Lage oder gar eines einzelnen Gebindes eingesetzt werden soll; dies ist zwar im Prinzip möglich, führt jedoch infolge des Gewichtes des Greiferkopfes im Vergleich mit der Oberfläche der aufzunehmenden Lage oder bei schrägem Aufsetzen des Greiferkopfes zu Beschädigungen an Dichtungen und Gebinde.
• Als bevorzugtes Dichtungsmaterial hat sich Schwammgummi erwiesen, und zwar als offenporiges Material mit einer Porengröße zwischen 0,5 und 2 mm.
• Ein solcher Schwammgummi hat infolge seiner großporigen rauhen Oberfläche den Vorteil, daß er sich gut an aufzunehmende Oberflächen anschmiegt. Hierdurch ist gewährleistet, daß jedes Ventil seine Lage, die es beim Erfassen einer Gewindelage eingenommen hat, auch während des Aufnehmens und Transportierens dieser Gebindelage beibehält, da der zugehörige Abschnitt der Dichtungslage nicht verrutschen kann.
• Der Druckunterschied zwischen der Unterdruckkammer und der Umgebungsluft dient also dazu, einzelne Ventile geschlossen zu halten; in ähnlicher Weise wird der Luftdruck und nicht etwa die Luftströmung auch zur Verstellung der Ventilteller herangezogen. Dieser Druckunterschied kann nämlich an jeder Stelle des Greiferkopfes, an der er auftritt, die Antriebskraft für die Bewegung des Ventiltellers liefern.
• Wie erwähnt, muß der freie Querschnitt der Blende viel kleiner als der Querschnitt des zwischen Ventilteller und Ventilsitz bei offenem Ventil gebildeten Ventilspaltes sein; nach einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Querschnittsfläche dieses Ventilspaltes das 30- bis 50-fache, insbesondere das 40-fache der Querschnittsfläche der Blende.
• Wenn im Bereich eines solchen Ventils der Greiferkopf mit der Dichtung auf einer Gegenfläche, nämlich auf der Oberfläche eines Gebindes, aufsitzt, dann ist die Saugkammer durch die Gegenflächen und das Zusammendrücken der Dichtung ganz oder zumindest weitgehend abgedichtet. Wird nun die Unterdruckkammer des Greiferkopfes evakuiert, dann sinkt der Druck vor dem Ventil in der Ventilkammer und der Unterdruckkammer in gleicher Weise ab. Dieser Druckabfall erfolgt ausreichend langsam, so daß er durch die Blende stets ausgeglichen werden kann.
• Wird jedoch der Raum vor dem Ventil nicht durch eine solche Gegenfläche abgedichtet, dann strömt stets Außenluft unter Umgebungsdruck durch den großen Ventilspalt in die Ventilkammer nach, und zwar in einer wesentlich größeren Menge als aus dieser Ventilkammer durch die Blende Luft in die Unterdruckkammer strömen kann, während diese evakuiert wird.
• Wegen der an den einzelnen Ventilen vorgesehenen Blenden ist es außerdem möglich, selbst dann einen gewissen Unterdruck in der Unterdruckkammer zu erzeugen, wenn durch einen Teil dieser Blenden stets Luft nachströmt. Dieser Unterdruck kann nun ausgenutzt werden, um den Ventilteller gegen den Ventilsitz zu bewegen. Wenn hierbei der Ventilspalt kleiner wird als die Querschnittsfläche der Blende, dann sinkt in der Ventilkammer der Druck rapide ab; auf die oben beschriebene Weise drückt nun der Außenluftdruck den Ventilteller unmittelbar gegen den Ventilsitz. Erst wenn im inneren der Unterdruckkammer wieder Außendruck herrscht, wird durch die Feder der Ventilteller wieder vom Ventilsitz abgehoben.
• Ein solches Ventil schließt rasch und zügig, ohne daß der Ventilteller zu flattern beginnt. Das Absaugen der Luft aus der Unterdruckkammer wird somit kaum behindert. Verwendet man jedoch flexible Wände für die Ventilkammer, so hat das den Vorteil, daß auch die in einer dieser flexiblen Wände ausgesparte Blende während des Schließvorganges des Ventiles bewegt wird. Bevorzugt ist diese Blende sogar im Boden der Ventilkammer mit flexiblen Wänden angeordnet, der während des Schließvorganges des Ventiles stark ausgelenkt wird. Schmutz, der sich möglicherweise in der Blende abgelagert hat, wird dadurch gelöst, weil sich die Kontur der Blende bei dieser Formänderung des Ventilkammerbodens ihrerseits verformt.
• Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Ventilkammer und der Ventilsitz aus einem flexiblen Material, insbesondere Gummi, einstückig gebildet, wobei sich der Ventilsitz auf der dem Gebinde zugewandten Seite des zugehörigen Loches und die Ventilkammer auf der der Unterdruckkammer zugewandten Seite befinden; zwischen Unterdruckkammer und Ventilsitz des Ventilkörpers verläuft eine Umfangsrille, welche in die Lochränder eingesetzt werden kann. Es ist somit möglich, bei einer vorhandenen Unterdruckkammer das fertige Ventil in ein Loch einzudrücken, in dem es dann fest rastet. Das Umrüsten durch besonders einfache, serienmäßig herstellbare Teile kann somit in kurzer Zeit erfolgen.
• Es ist gegebenenfalls auch möglich, einen Saugstutzen aus dünnwandigem, flexiblen Material einstückig mit dem Ventilsitz herzustellen, so daß beim Einsetzen der Ventilanordnung gleichzeitig auch die zugehörige und erforderliche Dichtung angebracht werden kann.
• Wie man aus der obigen Beschreibung entnehmen kann, wird das Ansprechverhalten des Ventiles im wesentlichen durch die Federkraft der durch den flexiblen Boden der Ventilkammer gebildeten Feder bestimmt. Wenn der Boden der Ventilkammer der Schließbewegung des Ventiles nur eine geringe Federkraft entgegensetzt, dann erfolgt der Schließvorgang früher als in dem Fall, daß eine größere Federkraft vorhanden ist. Das Ansprechverhalten des jeweiligen Ventiles läßt sich also über die vom Ventilkammerboden ausgeübte Federkraft einstellen.
• Zu diesem Zweck kann ein entsprechend hartes oder weiches Material oder eine entsprechende Form für die Ventilkammer ausgewählt werden, wodurch deren Boden eine geeignete, hohe oder niedrige Federkonstante erhält. In diesem Fall ist es zweckmäßig, den Ventilschaft fest mit dem Boden der Ventilkammer zu verbinden, und zwar beispielsweise durch Vulkanisieren, wodurch ein besonders einfaches Bauteil entsteht.
• Als Alternative hierzu ist es aber auch möglich, bei vorgegebenen Ventilkammerboden die Länge des Ventilschaftes und damit den Federweg zu verändern, der vor dem vollständigen Schließen des Ventiles zurückgelegt werden muß. Zur Änderung der Länge des Ventilschaftes kann beispielsweise ein Gewinde dienen.
• In diesem Fall trägt der Boden der Ventilkammer an einer Seite einen Ansatz, auf dem eine Schraubenmutter befestigt, insbesondere anvulkanisiert ist, während der Ansatz und die Schraubenmutter von dem mit einem Außengewinde versehenen Ventilschaft durchdrungen sind.
• Nach erfolgter Einstellung der Ventilschaftlänge wird der Ventilschaft mit der Schraubenmutter verklebt, und zwar vorzugsweise mittels eines sogenannten "Sekundenklebers".
• Die durch entsprechende Auswahl der Gestaltung und/oder des Materials des Ventilkammerbodens und/oder die Einstellung der Länge des Ventilschaftes mögliche Einstellbarkeit des Ansprechverhaltens des Ventils ermöglicht es sogar, den Ventilen in den Löchern des Greiferkopfes unterschiedliches Ansprechverhalten zu geben. Nun können also beispielsweise Greiferköpfe mit jeweils einheitlichem, aber von Greiferkopf zu Greiferkopf unterschiedlichem Ansprechverhalten gefertigt werden. So darf beispielsweise ein Greiferkopf, der zum Anheben luftdurchlässiger Gebinde verwendet wird, nur wenig auf Fremdluft ansprechen, während ein Greiferkopf, der stets zum Anheben glatter Kartonlagen verwendet wird, bereits auf eine geringe Menge Fremdluft durch Schließen des entsprechenden Ventiles ansprechen muß. Diesen speziellen Anforderungen kann durch die oben erwähnten Maßnahmen Rechnung getragen werden.
• Es ist aber auch möglich, an den einzelnen Löchern eines bestimmten Greiferkopfes Ventile mit unterschiedlichem Ansprechverhalten vorzusehen.
• Es ist von Vorteil, wenn an den Seiten des Greiferkopfes an sich bekannte, luftundurchlässige Kunststoff- oder Gummischürzen angebracht sind, die sich gegen die Seiten einer aufzunehmenden Gebindelage anlegen. Dabei sollen die dem Greiferkopf zugewandten Oberkanten der Schürzen gegen die Seitenkanten der Dichtungen angedrückt werden, und zwar aus folgendem Grund: Am Rand der Gebindelage besteht nämlich die Gefahr, daß sich bei abgerundeten Rändern der einzelnen Gebinde die Öffnungen in der Dichtungslage nicht mehr in dichtendem Eingriff mit der Oberfläche befinden, also die zugeordneten Ventile Fremdluft ansaugen und damit nicht mehr zur Erfassung dieser Lage beitragen. Die Schürzen verhindern zusätzlich das Eindringen von Fremdluft in diesem Bereich, so daß die zugeordneten Ventile beim Anheben einer Gebindelage offen bleiben und somit das Anheben unterstützen.
• Hierbei werden die Schürzen nicht etwa nur durch Schwenkarme seitlich gegen die Gebindelage angedrückt, sondern zusätzlich noch infolge ihrer Dichtungsfunktion festgesaugt, so daß sie die aufgenommene Gebindelage gegen seitliches Verrutschen sichern und mittragen.
• Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
• Fig. 1 eine Seitenansicht eines Greiferkopfes einer Vorrichtung zum Anheben und transportieren mindestens einer Lage gleich hoher, oben ebener Gebinde,
• Fig. 2 einen vereinfachten Schnitt längs der Linie II-II von Fig. 1, und
• Fig. 3 einen Schnitt durch das als Detail III in Fig. 2 gezeigte Ventil.
• Zunächst soll anhand der Fig. 1 und 2 der Grundaufbau eines Greiferkopfes einer Vorrichtung zum Anheben und Transportieren mindestens einer Lage gleich hoher, oben ebener Gebilde beschrieben werden.
• Dieser Greiferkopf wird von einer tragenden, quadratischen oder rechteckigen Platte 1 gebildet, deren Ränder 2 flanschartig nach unten umgebogen sind.
• Eine Ventilplatte 3 erstreckt sich parallel zur Grundplatte 1 unterhalb dieser und ist mittels Distanzschrauben 4 an dieser befestigt.
• Diese Distanzschrauben 4 halten die Ränder der Ventilplatte 3 am Dichtungsstreifen 5, die an der Unterseite der umgebogenen Ränder 2 der Grundplatte aufgesetzt sind.
• Die Grundplatte 1, deren Ränder 2 und die Ventilplatte 3 bilden somit eine Unterdruckkammer 6.
• Die Ventilplatte 3 weist eine Anzahl von Löchern auf, deren Durchmesser etwa 2 cm beträgt und deren Abstand voneinander etwa 3 cm beträgt.
• In jedes dieser Löcher ist ein Ventil 7 eingesetzt, das in Fig. 3 noch näher gezeigt ist.
• Jedes der Ventile 7 weist einen an der Unterseite der Ventilplatte 3 aufsitzenden, den Durchmesser der Löcher überragenden, runden Kragen 8 auf.
• Auf der Unterseite der Ventilplatte 3 ist eine Dichtungslage 9 aufgeklebt, die aus weichem offenporigem Schwammgummi mit einer Porengröße von 0,5 bis 2 mm gebildet ist und eine Dicke von ca. 3 cm aufweist. In dieser Dichtungslage sind entsprechend der Lage der Löcher in der Ventilplatte 3 zylindrische Durchgangskanäle 10 ausgebildet, deren Durchmesser so bemessen ist, daß sie den Kragen 8 der Ventile 7 jeweils aufnehmen.
• An der Oberseite der Grundplatte 1 ist am Rand umlaufend eine Winkelschiene 11 angeordnet, an welcher Lagerböcke angebracht sind, in welchen längs jeder Seitenkante der Grundplatte 1 und oberhalb dieser eine Schwenkwelle 12 geführt ist. Diese Schwenkwelle 12 weist Zonen mit sechseckigem Querschnitt (sh. Fig. 2) auf, an welchen jeweils ein Schwenkhebel 13 angebracht ist.
• Dieser Schwenkhebel 13 ist über eine Verbindungsstange 14 mit einem pneumatischen Antrieb 15 verbunden, der das Verschwenken des Schwenkhebels 13 zwischen seiner in Fig. 2 ausgezogen und gestrichelt gezeichneten Lage veranlaßt.
• Der Schwenkhebel 13 ist nach unten verlängert und trägt eine von einer Kunststoffolie gebildete Schürze 16. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, kann die Schürze 16 aus der gestrichelten in die ausgezogene Lage geschwenkt werden, in welcher sie mit ihrem oberen Bereich dann seitlich gegen die Dichtungsanlage 9 und eine darunter befindliche Gebindelage dichtend anliegt.
• Das in Fig. 3 gezeigte Ventil 7 weist ein einstückiges, rotationssymmetrisches, aus weichem Gummi gebildetes Gehäuse auf, das vier Abschnitte bildet, und zwar den bereits oben genannten Ventilsitz 8, an diesen anschließend eine äußere Einschnürung 17 mit kleinerem Durchmesser, welche passend von dem jeweiligen Loch in der Ventilplatte 3 aufgenommen ist, an die Einschnürung 17 anschließend und gegen die Innenseite der Ventilplatte 3 anliegend eine Ventilkammer 18, die etwa die Form einer Dose aufweist, und mittig an diese anschließend einen sich zur Unterdruckkammer 6 hin erstreckenden Ansatz 19.
• In der der Ventilkammer 6 zugewandten Oberfläche der Wand der Ventilkammer 18 ist eine Blende 20 mit vorgegebener Öffnungsfläche ausgebildet. Diese Öffnungsfläche kann auch durch mehrere kleinere Blenden erreicht werden. Die Blende besteht vorzugsweise aus einem runden Loch mit einem Durchmesser von 1 bis 2 mm.
• Auf der der Unterdruckkammer 6 zugewandten Oberfläche des Ansatzes 19 ist eine Schraubenmutter 21 aufvulkanisiert. Diese Schraubenmutter 21 (und der Ansatz 19) werden von einem Ventilschaft 22 durchdrungen, der mittig zum Gummiteil 8, 17, 18, 19 angeordnet ist und seinerseits an seinem freien Ende einen Ventilteller 21 trägt.
• Dieser Ventilteller verjüngt sich in an sich bekannter Weise zum Schaft 22 hin konisch; dieser Konus-Außenfläche liegt eine Konus-Innenfläche des Ventilsitzes 8 gegenüber, welche jedoch nicht, wie üblich, den gleichen Konus-Winkel, sondern einen steileren Konus-Winkel aufweist. Der Ventilteller 21 dichtet somit bei der anfänglichen Berührung mit dem Ventilsitz 8 nicht mit seiner gesamten Konusfläche, sondern nur mit seinem größten Umfang ab, verursacht somit eine erhebliche Flächenpressung im Gummimaterial des Ventilsitzes 8 und verformt dieses, so daß mit verhältnismäßig geringen Kräften eine sehr zuverlässige Abdichtung hergestellt wird, ohne daß deshalb die einzelnen Oberflächen besonders genau geformt bzw. bearbeitet sein müssen.
• Wie bereits oben erwähnt und aus Fig. 3 besonders gut ersichtlich, ist die Dichtungslage 9 mit der Unterseite der Ventilplatte 3 verklebt.
• Die Kanäle 10 bilden jeweils eine Saugkammer. Dicke und Steifigkeit des Materials der Dichtungslage 9 sind so ausgebildet, daß sie nicht soweit zusammengedrückt werden kann, daß dadurch etwa der Ventilteller 21 auf einer Gegenfläche aufsitzen würde.
• Zwischen der Umfangskante des Ventiltellers 21 und der nächstliegenden Oberfläche des Ventilsitzes 8 ist ein Ventilspalt 23 gebildet, dessen Querschnittsfläche senkrecht zur Durchströmungsrichtung gemessen etwa das 40- fache der Querschnittsfläche der Blende 20 beträgt.
• Wenn der Greiferkopf mit einem Ventil auf einer Gegenfläche aufsitzt, dann wird die Dichtungslage 9, wie in Fig. 3 gezeigt, auf die Hälfte bis ein Viertel zusammengedrückt. Hierdurch verkürzt sich der Kanal 10, aber nur um ein solches Maß, daß er vor dem Ventilteller 21 noch eine Saugkammer freiläßt.
• Wenn nun die Unterdruckkammer 6 abgesaugt wird, so geht das so langsam vonstatten, daß über die Blende 20 und durch die Ventilkammer 18 hindurch sowie durch den Ventilspalt 23 ein Druckausgleich mit der im Kanal 10 gebildeten Saugkammer erfolgt. Solange diese infolge der Dichtungslage 9 gegenüber der Umgebung voll oder nahezu voll abgedichtet ist, weisen Unterdruckkammer 6, Ventilkammer 18 und Saugkammer 10 jeweils angenähert den gleichen Druck auf, so daß die gesamte Ventilanordnung frei von wesentlichen Druckunterschieden ist.
• Ist die Unterseite des Kanales 10 in der Dichtungslage 9 nicht durch eine Gegenfläche abgedichtet, dann bleibt die Ventilkammer auf Umgebungsdruck, da durch den verhältnismäßig breiten Ventilspalt 23 unbehindert Luft nachströmen kann, durch die verhältnismäßig enge Blende 20 aber nur sehr langsam zur Unterdruckkammer 6 hin abströmen kann. Hierdurch wird die Ventilkammer 18 aufgeblasen, wobei sich ihr Boden nach oben auswölbt. Dieser zieht hierbei über die Schraubenmutter 21 den Ventilschaft 22 und damit den Ventilteller 21 nach, bis dessen Umfangsrand gegen den Ventilsitz 8 anliegt.
• Nachfolgend sinkt der Druck in der Ventilkammer 18 durch das Abströmen der Luft durch die Blende 20 ab, während die Unterdruckkammer 6 noch weiter abgepumpt wird. Durch das Absinken des Drucks in der Ventilkammer 18 wird der äußere Luftdruck wirksam und drückt den Ventilteller 21 fest gegen den Sitz.
• Das Schließen des Ventiles erfolgt somit durch Verformung der Ventilkammer 20; das Geschlossenhalten durch den äußeren Luftdruck.
• Wenn der Ventilteller 21 dichtend auf dem Ventilsitz 8 aufsitzt, dann gleicht sich der Druck in der Kammer 18 verhältnismäßig rasch an den Unterdruck in der Unterdruckkammer 6 an, so daß die Wände der Unterdruckkammer 18, soweit sie nicht durch die Lage des Ventilschaftes 22verformt sind, wieder ihre ursprüngliche Form annehmen und somit eine Federkraft auf den Ventilschaft 22 aufbringen, welche den Ventilteller 21 vom Ventilsitz 8 abzuheben trachtet. Da aber die auf den Ventilteller 21 von außen her einwirkende Kraft wesentlich größer ist als diese Federkraft, bleibt der Ventilteller 21 geschlossen, solange der Unterdruck im Inneren der Unterdruckkammer 6 anhält. Wird diese wieder mit Luft gefüllt, dann öffnet sich das Ventil rasch und nimmt wieder die in Fig. 3 gezeigte Lage ein.

Claims (12)

1. Vorrichtung zum Anheben und Transportieren mindestens einer Lage gleich hoher, oben ebener Gebinde,

a) mit einem Greiferkopf für die Erfassung der Gebindelage,

b) mit einer evakuierbaren Unterdruckkammer an dem Greiferkopf,

c) die an ihrer Unterseite zahlreiche, im Vergleich mit den Gebinden kleine Löcher aufweist, und

d) mit einer Einrichtung zur Erzeugung des Unterdrucks in der Unterdruckkammer,

gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

e) in den Löchern sind Ventile (7) mit einem Ventilteller (21) angeordnet, der entgegen einer Federkraft vom Gebinde weg in das jeweilige Loch hinein gegen einen Ventilsitz (8) beweglich ist;

f) zwischen dem Ventilteller (21) und dem Inneren der Unterdruckkammer (6) ist eine Ventilkammer (18) angeordnet,

g) die über eine Blende (20) mit der Unterdruckkammer (6) in Verbindung steht; und

h) der freie Querschnitt der Blende (20) ist viel kleiner als der Querschnitt des zwischen Ventilteller (21) und Ventilsitz (8) bei offenem Ventil gebildeten Ventilspaltes (23).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher gebindeseitig jeweils von einer nachgiebigen Dichtung (9) umgeben sind.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkammer (18) federnd expandierbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (21) einen durch die Ventilkammer (18) ragenden Ventilschaft (22) aufweist, der an einem dem Ventil gegenüberliegenden Wandbereich (Boden) der Ventilkammer (18) befestigt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkammer (18) und der Ventilsitz (8) aus einem flexiblen Material, insbesondere Gummi, einstückig ausgebildet und in das jeweilige Loch eingerastet oder eingepreßt sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschaft (22) fest mit dem Boden der Ventilkammer (18) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des Ventilschaftes (22) gegenüber dem Boden der Ventilkammer einstellbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der Ventilkammer (18) an seiner von dieser abgewandten Seite einen Ansatz (19) trägt, auf dem eine Schraubenmutter (21&min; ) befestigt, insbesondere anvulkanisiert ist, und daß der Ansatz (19) und die Schraubenmutter (21&min;) von dem mit einem Außengewinde versehenen Ventilschaft (22 ) durchdrungen sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen als eine den Greiferkopf gebindeseitig abdeckende Dichtungslage (9) aus flexiblem Material ausgebildet sind, in der zu den Löchern führende, insbesondere zylindrische Kanäle (10) vorgesehen sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungslage (9) aus offenporigem Schwammgummi mit einer Porengröße zwischen 0,5 und 2 mm gebildet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit luftundurchlässigen, gegen die Seiten einer aufzunehmenden Gebindelage anlegbaren, an den Seiten des Greiferkopfes angebrachten Kunststoff- oder Gummischürzen, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Greiferkopf zugewandten Oberkanten der Schürzen (5) gegen die Seitenkanten der Dichtungen (9) anlegbar sind.