DE69107604T2

DE69107604T2 - Sauggreifer zum Heben und Senken.

Info

Publication number: DE69107604T2
Application number: DE69107604T
Authority: DE
Inventors: Stewart C O Palamatic Bennison
Original assignee: Palamatic Handling Systems Ltd
Current assignee: Palamatic Handling Systems Ltd
Priority date: 1991-01-03
Filing date: 1991-12-30
Publication date: 1995-06-14
Anticipated expiration: 2011-12-31
Also published as: JPH0538692A; EP0493979B1; GB9100056D0; EP0493979A1; DE69107604D1; US5330314A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Vakuumhebe- und -senkkopf entsprechend der Präambel des Anspruchs 1. Diese Vorrichtung ist für den Einsatz in Verbindung mit Vakuumhebern vorgesehen, deren allgemeine Ausführung in GB 2080764 beschrieben ist. Zum Umfang der Erfindung gehört ebenfalls der besagte Vakuumhebe- und -senkkopf in Verbindung mit einem solchen Vakuumheber.
Mit Hilfe eines Vakuumhebers kann die Expansion oder Kontraktion eines balgenartig konstruierten Hebeschlauchs variabler Länge dadurch gesteuert werden, daß das Ausmaß des Vakuums im Innern des Schlauchs verändert wird. Dieses Vakuumausmaß wird wiederum durch ein von der Bedienungsperson zu betätigendes oder einzustellendes Ventil gesteuert, das die Verbindung zwischen dem Innenvolumen des besagten Schlauchs und der Außenatmosphäre herstellt oder unterbricht. Bei völlig geöffnetem Ventil kann die Luft ungehindert in das Schlauchinnere strömen, so daß das Vakuum im Innern des Schlauchs sofort abgebaut wird. Wenn der Schlauch senkrecht von einem Befestigungspunkt herunterhängt, fällt er bis auf seine maximale Ausfahrlänge nach unten. Ist das Ventil dagegen vollständig geschlossen, bildet sich im Innern des Schlauchs das maximale Vakuum aus, und der Schlauch zieht sich auf maximale Kontraktion zus ammen. Dies entspricht bei der Verwendung der Vorrichtung einer maximalen Hubhöhe. Bei halb geöffneter Ventilstellung nimmt der Schlauch eine Zwischenposition ein.
Die bisherigen Vorschläge für Ventilanordnungen in Vakuumhebe- und -senkköpfen sind relativ kompliziert und damit teuer (vgl. GB 2080764). Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kopf einfacher Funktion zu beschreiben, der aufgrund seines einfachen Aufbaus kostengünstig hergestellt werden kann.
In DE-C-3618704 wird ein Vakuumhebe- und -senkkopf mit einem feststehenden oberen Griff und einem unteren Griff beschrieben, der drehbar am Kopf befestigt ist und ein Ventil in Form eines drehbaren Schiebers betätigt, der durch Federn nach oben gedrückt wird, sobald der untere Griff losgelassen wird. Die Federn stützen sich gegen einen vom Benutzer einstellbaren Anschlag ab.
Nach einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Vakuumhebe- und -senkkopf für die Handhabung von Gegenständen in Übereinstimmung mit Anspruch 1 dargestellt.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Vakuumheber dargestellt, der aus einem balgenartig konstruierten Hebeschlauch besteht. Die lineare Expansion oder Kontraktion dieses Schlauchs wird über das im Schlauch vorhandene Vakuum gesteuert, wobei der Schlauch mit einem Vakuumhebe- und -senkkopf in Übereinstimmung mit dem ersten Aspekt der Erfindung verbunden ist.
Bei dem hier beschriebenen Vakuumheber greift das Bedienungspersonal mit einer Hand den feststehenden Griff, wobei die nach unten gerichteten Finger derselben Hand den beweglichen unteren Griff berühren. Beim Betrieb führt ein Hochziehen des beweglichen Griffs zu einem Verschluß der Luftöffnung und zu einer Kontraktion (= Hebevorgang) des Schlauchs. Eine nach unten gerichtete Bewegung des beweglichen Griffs gibt die Luftöffnung wieder frei, so daß das Vakuum im angeschlossenen Schlauch zusammenbricht. Der Vakuumhebe- und -senkkopf kann dann bis zur Berührung eines zu hebenden Gegenstandes nach unten gezogen werden, oder er kann von einem Gegenstand gelöst werden, der vorher gehoben, verfahren und dann wieder gesenkt wurde.
Das Ventilelement kann einfach aus einer Abdeckplatte bestehen.
Die Öffnung, z.B. eine Aussparung in einem Blechprofilteil des Gehäuses, kann sich zu einer Seite hin verjüngen, damit die Luftzufuhr besser gesteuert werden kann. Dies ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, da die Öffnung auch kreisförmig ausgeführt werden kann und auch in dieser Konfiguration eine akzeptable Funktion gewährleistet ist. Eine sich verjüngende Öffnung kann eine dreieckige Form haben. Eine ähnliche Wirkung läßt sich erzielen, wenn die sich verjüngende Öffnung aus einer Vielzahl divergierender Schlitze besteht, die sich z.B. in der Wand eines Zylinders mit einem sich exakt bewegenden Ventilelement befinden, wobei dieses Ventilelement bevorzugt im Innern des Zylinders angeordnet ist.
Der bewegliche untere Griff ist so konstruiert, daß er nach dem unbeabsichtigten oder beabsichtigten Loslassen des Bedienungspersonals grundsätzlich ohne Wirkung einer Feder oder eines Anschlags in der vorher eingenommenen Position verharrt. Die Ventilklappe bleibt - wenn sie Teil eines Vakuumhebers nach Aspekt 2 ist - auf diese Weise fest positioniert und sichert den Halt des zu hebenden oder zu senkenden Gegenstandes. Eine federgespannte Kugelrastung oder eine andere Sicherheitsvorrichtung kann bei Bedarf hinzugefügt werden, um jede unbeabsichtigte Bewegung des Ventilelements in die vollständig geöffnete Position zu vermeiden. Auf der Seite des feststehenden Griffs könnte, falls gewünscht, zusätzlich ein einfacher Hebel angeordnet werden, der mit einem einstellbaren Anschlag zusammenwirkt. Auch hierbei handelt es sich um eine Sicherheitsvorrichtung, jedoch mit einem höheren Sicherheitslevel, da hier die Bewegung des Ventilelements in die Position, in der sich das Vakuum abbaut, eine ausdrücklich beabsichtigte Aktion erfordert. Wenn der bewegliche untere Griff in einen Vakuumheber in Übereinstimmung mit dem zweiten Aspekt der Erfindung eingebaut wird, wird dieser bewegliche untere Griff im Normalfall nach oben gezogen, um die Last anzuheben, und nach unten gedrückt, um die Last abzusenken. Wird der Griff vollständig nach unten gedrückt, bewegt sich das Ventilelement in eine Position, in der das Vakuum nicht mehr gehalten wird. Die Kugelrastung kommt bereits vor Erreichen dieser Position zum Einsatz, oder die Bewegung würde durch eine Maßnahme des Bedieners gestoppt, um ein zu schnelles Absenken zu vermeiden. Auf diese Weise kann eine Senkggeschwindigkeit festgelegt werden, wobei eine vollständige Öffnung nur dann erfolgt, wenn der Bediener dies selbst aktiv veranlaßt.
Das Gehäuse besteht bevorzugt aus einer endlosen Metallwand von (allgemein) rechteckiger, kreisförmiger oder sonstiger Form. Die Öffnung ist in einem Abschnitt der Wand ausgeführt. Der untere Teil ist mit einer elastischen Lippe versehen, z.B. aus Weichgummi oder einem anderen Elastomermaterial, die entweder formschlüssig auf den Rand gesteckt oder mit Kleber positioniert wird.
In unmittelbarer Nähe der Öffnung ist die Wand mit einer Halterung ausgestattet, die einen Drehpunkt für den drehbaren unteren Griff darstellt. Darüber hinaus kann das Ventilelement über elastische Vorspannelemente wie z.B. eine oder mehrere Federn mit evtl. einstellbarer Federhärte beeinflußt werden, damit das Ventilelement leicht reibschlüssig auf dem Randbereich der Öffnung aufliegt.
Der feststehende Griff besteht bevorzugt aus einem einteiligen Rundbügel aus Stahlrohr, der z.B. an das Gehäuse angeschweißt wird. Der bewegliche untere Griff kann aus U-förmig gebogenem Walzdraht hergestellt werden.
Ausführungsbeispiele eines Vakuumhebekopfs und eines Vakuumhebers in Übereinstimmung mit den beiden Aspekten der Erfindung werden jetzt ausführlicher und unter Verweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben:
Figur 1 ist eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausgestaltung eines Vakuumhebers in Übereinstimmung mit dem zweiten Aspekt, an den ein Kopf in Übereinstimmung mit dem ersten Aspekt angebaut wurde;
Figuren 2, 3 und 4 zeigen verschiedene Bediensequenzen des in Figur 1 dargestellten Apparates; und
Figur 5 entspricht der Figur 1, zeigt jedoch eine andere Ausgestaltung der Erfindung.
In beiden Ausgestaltungen sind identische Komponenten mit gleichen Nummern beziffert.
Ein Vakuumhebe- und -senkkopf (12) besteht aus einem feststehenden oberen Griff (2), der so ausgelegt ist, daß er von der linken oder rechten Hand (3) einer Bedienungsperson (4) gegriffen werden kann. Dieser feststehende Griff (2) ist ein einteiliger Rundbügel aus Stahlrohr, bestehend aus zwei parallelen Teilen (5) und halbkreisförmigen Bogenstücken (6) für eine leichte Handhabung durch das Bedienungspersonal. Der Kopf (12) besteht ebenfalls aus einem unteren beweglichen Griff (7), der für die Betätigung mit der rechten oder linken Hand gleichermaßen geeignet ist und aus U-förmig gebogenem Walzdraht besteht. Auch dieser Griff besteht aus zwei parallel verlaufenden Armen (8) und einem Bügel (9). Eine dreieckige Öffnung (10) befindet sich in einem Teil des Kopfes (12), und ein entsprechend ebenfalls dreieckiges Ventilelement (11) in Form einer einfachen Abdeckplatte ist an einem der Arme (8) befestigt, z.B. durch Schweißen. In Funktionseinheit mit der Öffnung (10) steuert das Ventilelement das Ausmaß der Öffnung in Abhängigkeit von der Bewegung des unteren Griffs (7) durch das Bedienungspersonal.
Der Vakuumhebekopf (12) besteht weiterhin aus einem Gehäuse (13) mit einer im allgemeinen runden Metallwandung (14) und einem ebenen Teil (15), in dem die Öffnung (10) ausgeführt ist. Eine elastische Dichtungslippe (16) bildet den äußeren Rand einer vergrößerten scheibenförmigen Platte (17), die mit Hilfe von Schrauben (25) am Kopf (12) befestigt wird und so ausgelegt ist, daß sie während des Funktionsablaufs formschlüssig auf dem zu hebenden Gegenstand (18) sitzt.
Unmittelbar im Bereich der Öffnung (10) ist die Wand (14) mit einer Halterung (19) ausgestattet, die einen Drehpunkt (20) für die drehbare Befestigung des unteren Griffs (7) darstellt. Der leicht reibschlüssige Sitz des Ventilelements (11) auf der Wand (15) in unmittelbarer Nähe der Öffnung (10) wurde so ausgeführt, daß nach Loslassen des unteren Griffs (7) durch die Bedienungsperson der Griff (7) und damit auch das Ventilelement (11) in der unmittelbar vor dem Loslassen eingenommenen Position verbleiben. Dadurch verbleibt auch die gerade im Hebe- oder Senkvorgang befindliche Last (18) im Gleichgewicht.
Eine federgespannte Kugelrast (21) (Figur 3) oder eine andere Sicherheitsvorrichtung wie z.B. ein mechanischer Anschlag können auf Wunsch zusätzlich vorgesehen werden, wenn die unbeabsichtigte Freigabe eines Gegenstands (18) und/oder eine zu schnelle Senkbewegung verhindert werden sollen.
Der Vakuumhebekopf (12) bildet Teil des Vakuumhebers (22), bestehend aus einem linear aus- und einziehbaren balgenartigen Hebeschlauch (23), der an eine (nicht gezeigte) Vakuumpumpe angeschlossen ist, und wobei dieser Aus- und Einziehvorgang in einer bekannten Weise durch das Ausmaß des in dem Schlauch (23) vorhandenen und durch eine entfernt arbeitende (nicht gezeigte) Pumpe erzeugten Vakuums gesteuert wird.
Die Funktion der Vorrichtung wird in den Figuren 2 bis 4 beschrieben. Wenn die Öffnung (10) vollständig durch das Ventilelement (11) verschlossen wird, kann sich innerhalb des Hebeschlauchs (23) ein maximales Vakuum ausbilden, so daß der Schlauch sich balgenartig auf seine kürzeste Einfahrlänge zusammenzieht und sich der Vakuumhebekopf (12) in seiner höchsten Position befindet. Als erstes muß das Bedienungspersonal den Kopf (12) so weit nach unten fahren, daß er in Kontakt mit dem zu hebenden, zu bewegenden und wieder zu senkenden Gegenstand (18) kommt. Sobald die Innenfläche der Hand (3) der Bedienungsperson den feststehenden Griff (2) umschließt, berühren die nach unten gerichteten Finger der Bedienungsperson den unteren Griff (7) und drücken diesen nach unten, wie es in Figur 2 dargestellt ist. Durch diese Bewegung wird die Öffnung (10) freigegeben, und das Vakuum innerhalb des Hebeschlauchs (23) bricht mit Einströmen von Luft unter normalem atmosphärischem Druck durch die Öffnung (10) zusammen, da die eingeströmte Luftmenge die Kapazität der Vakuumpumpe überschreitet. Der an den flexiblen Schlauch (23) angehängte Hebekopf (12) wird durch die Handhabung des feststehenden Griffs (2) durch die Bedienungsperson in Kontakt zu dem Gegenstand (18) gebracht. Danach wird durch eine Aufwärtsbewegung des beweglichen Griffs (7) und wie in Figur 3 dargestellt die Öffnung (10) teilweise geschlossen und erneut ein Vakuum innerhalb des Hebeschlauchs (23) und dem Hebekopf (12) erzeugt. Bei einer teilweisen Öffnung (oder bei einem teilweisen Verschluß) der Öffnung (10) durch das Ventilelement (11) - wobei das Ausmaß durch die Bedienungsperson vorgegeben wird - wird der Gegenstand (18) angesaugt und schwebt dann in einer von der Bedienungsperson steuerbaren Höhe. Sobald die Bedienungsperson den beweglichen Griff (7) weiter nach oben bewegt, wird die Öffnung (10) vollständig durch das Ventilelement (11) verschlossen, und der Gegenstand (18) kann auf seine maximale Höhe gehoben und verfahren werden. Daraus folgt, daß in der neuen, angefahrenen Position eine teilweise Freigabe der Öffnung (10) durch die von der Bedienungsperson gesteuerte Bewegung des Ventilelements (11) eine Senkung des Hebekopfs (12) und des Gegenstands (18) erfolgt, während bei einer vollständig freien Öffnung der vorher angehobene, verfahrene und dann wieder abgesenkte Gegenstand (18) freigegeben wird.
Figur 5 zeigt eine Ausgestaltung der Erfindung, bei der sich die Ventilanordnung (1) nicht mehr direkt am Kopf (12), sondern in einer gewissen Entfernung vom Kopf (12) befindet und z.B. durch Schweißen mit der Unterseite eines verlängerten feststehenden Griffs (2) und über eine Luft/Vakuumleitung (24) mit dem Kopf (12) und somit mit dem Inneren des Hebeschlauchs (23) verbunden ist. Der untere Griff (7) wird bei dieser Ausgestaltung in linearer Richtung bewegt, während das Ventilelement (11) eine rechteckiger Schieber ist.

Claims

1. - Vakuumhebe- und -senkkopf für die Handhabung von Gegenständen (18), bestehend aus einem Gehäuse (13) mit eher Wand (14); einer elastischen Lichtungslippe (16), die um den unteren Teil des Gehäuses geführt ist und bei Einsatz der Vorrichtung dicht auf dem zu hebenden oder senkenden Gegenstand (18) abschließt; einem oberen feststehenden Griff (2), der am Gehäuse (13) befestigt ist und von der Rand (3) des Bedienungspersonals gegriffen und so bewegt wird, daß das Gehäuse (13) mit dem zu hebenden oder senkenden Gegenstand (18) in die gewunschte Position manövriert wird; einem beweglichen unteren Griff (7), der drehbar mit dem Gehäuse (13) verbunden ist und auf diese Weise einen Hebel bildet, der manuell von den Fingern der gleichen Hand des Bedienungspersonals betätigt wird und auf diese Weise die Position einer Ventilklappe (11) steuert, die eine Öffnung (10) in der Wand (14, 15) des Gehäuses (13) öffnet oder schließt und somit gewährleistet, daß Luft unter atmosphärischem Druck ungehindert, eingeschränkt oder überhaupt nicht in das Innere des Gehäuses (13) im Sinne des auszuführenden Hebe- oder Senkvorgangs strömen kann; gekennzeichnet dadurch, daß die Ventilklappe (11) sich zusammen mit dem beweglichen unteren Griff (7) bewegt; daß die Ventilklappe (11) unter Einfluß des Vakuums innerhalb des Gehäuses (13) eine leichte reibschlüssige Verbindung mit der Wand (14, 15) direkt im Umkreis der Öffnung (10) derart eingeht, daß nach - beabsichtigtem oder versehentlichem - Loslassen des unteren Hebels (7) dieser Hebel grundsätzlich in der Position bleibt, in der er sich zum Zeitpunkt des Loslassen des Hebels durch das Bedienungspersonal befand, ohne daß Federn oder Anschläge zum Einsatz kommen, wobei die Ventilklappe (11) auf diese Weise fest positioniert bleibt und den galt des zu gebenden oder zu senkenden Gegenstandes (18) sichert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (11) eine Abdeckplatte ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (10) sich verjüngt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (10) eine dreieckige Form hat.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (10) aus einer Vielzahl divergierender Schlitze besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schlitze in der Wand eines Zylinders befinden und ein sich bogenförmig bewegendes Ventilelement die Öffnung oder Abdeckung der Schlitze steuert.

- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sicherheitsvorrichtung (21) vorhanden ist, die eine unbeabsichtigte Bewegung Der Ventilklappe (11) in die vollständig geöffnete Position verhindert

8 Vorrichtung mach einem der Ansprüche 1 Bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der obere feststehende Griff aus einem einteiligen Rundbügel aus Stahlrohr (5, 6) besteht.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der untere bewegliche Bügel ein U-förmig gebogener Walzdraht (8, 9) ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (13) aus einer endlosen Metallwand (14) besteht.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der Öffnung (10) die Wand (14) mit Halterungen (19) versehen ist, die einen Drehpunkt (20) für den schwenkbaren unteren Griff (7) bilden.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein elastisches Vorspannelement vorhanden ist, das ebenfalls auf die Ventilklappe (11) einwirkt und dieselbe in einen leichten Reibschluß mit den Wandbereichen (14, 15) bringt, die sich in unmittelbarer Nähe der Öffnung (10) befinden.

13. Vakuumhebe- und -senkvorrichtung (22), bestehend aus einem aus- und einziehbaren balgenartigen Hebeschlauch (23), wobei dieser Aus- und Einziehvorgang durch das Ausmaß des in dem Schlauch (23) vorhandenen Vakuums gesteuert wird; gekennzeichnet dadurch, daß die Vorrichtung (22) mit einem Vakuumhebe- und -senkkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 12 ausgestattet ist.