DE69831758T2 - Vakuum ejektor mit einer anzahl von saugnäpfen - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einem Vakuumejektor, der eine Anzahl Düsen umfaßt, die an eine Druckluftquelle anschließbar sind, um einen Druckluftstrom auf eine kreisförmige Platte zu leiten, die nahe des Düsenaustrittes und im wesentlichen senkrecht zur Mittelachse der Düse angeordnet ist, wobei der Druckluftstrom durch den Kontakt mit der Platte umgelenkt ist und sich radial nach außen ausbreitet.
• Bei einem Vakuumejektor dieser Art wird der Unterdruck durch einen ringförmigen Schlitz in der kreisförmigen Platte entnommen, deren Mitte in der Erstreckung der Mittelachse der Düse liegt. Der Schlitz ist mit einer Vakuumkammer verbunden, die an einen oder mehrere Saugnäpfe anschließbar ist, beispielsweise über eine oder mehrere Leitungen. Wenn mehrere Saugnäpfe angeschlossen sind, tritt das wohlbekannte Problem des Ausbalancierens der Ströme in den zu den Näpfen führenden Leitungen auf, um zu vermeiden, daß sich der Hauptanteil des Stromes auf einen oder mehrere Saugnäpfe konzentriert, die nicht an einer im allgemeinden luftundurchlässigen Oberfläche beispielsweise beim Vorgang eines Anhebens angreifen. In solchen Fällen verlieren die verbleibenden Saugnäpfe ihre Fähigkeit, die Fläche zu halten, entweder vollständig oder teilweise. Dieses Problem wird normalerweise dadurch gelindert, daß man jeden Saugnapf mit einem Ventil versieht, das normalerweise geschlossen ist. Ventilbetätigungsmittel umfassen einen Stift, der nach vorne über die Fläche des Saugnapfes vorsteht und das Ventil öffnet, wenn der Saugnapf gegen eine Fläche gedrückt wird. Alternativ kann jede Saugleitung mit einem Ventil einer Art versehen sein, das sich schließt, wenn der Strom einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet. Beide Arten von Ventilen sind teuer und für jeden Saugnapf ist ein Ventil oder ein Ventilpaar notwendig, was sich erheblich zu den Kosten einer Ejektorvorrichtung hinzuaddiert, die viele solcher Saugnäpfe umfaßt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß für kleine Saugnäpfe keine Standardventile erhältlich sind, d. h. Näpfe, die einen Durchmesser von 10 bis 15 mm haben. Jeder Ejektor weist oftmals zwischen drei und zehn Saugnäpfe mit dieser kleinen Größe auf.
• Ein weiterer Vakuumejektor gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruches 1 ist in der EP-A-0 109 080 beschrieben.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Vakuumejektor zu schaffen, der eine Mehrzahl an Saugvorrichtungen aufweist, mit welcher die Luftströme auf einfache und wirksame Weise ausbalanciert sind. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man eine Vielzahl von Öffnungen in der kreisförmigen Platte in einem bestimmten Radialabstand von der Mitte der kreisförmigen Platte mittig der Auftreffstelle des Druckluftstromes gegenüberliegend vorsieht und diese Öffnungen mit separaten Leitungen anschließt, von denen jede an eine zugehörige Saugvorrichtung angeschlossen ist.
• Versuche haben gezeigt, daß bei der Verwendung eines erfindungsgemäßen Vakuumejektors, der beispielsweise mit sechs Saugnäpfen ausgerüstet ist, die jeweils mit 50 Nl/min arbeiten, der Ejektor nur ungefähr 3 % Prozentpunkte des Vakuumniveaus verliert, wenn zwei gegenseitig benachbarte Saugnapfkanäle der Umgebung ausgesetzt sind und ungefähr 0,75 bis 1,0 Prozentpunkte des Vakuumniveaus, wenn eine oder mehrere nicht benachbarte Saugnapfleitungen der Umgebung ausgesetzt sind.
• Das beste Ergebnis erhält man, wenn die Öffnungen in der Platte die Form bogenförmiger Schlitze haben, deren Krümmungsradius dem Radialabstand zur Mitte der Platte entspricht. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform stellen die Zwischenräume der Schlitze einen Bruchteil der Schlitze dar. Um den Druckabfall in den zu den Saugvorrichtungen führenden Leitungen zu reduzieren, sind die Querschnitte der Leitungen vorzugsweise wesentlich größer als zugehörige Öffnungen in der kreisförmigen Platte.
• Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vakuumejektors und auch mit Bezug auf die beigefügte schematische Zeichnung näher erläutert, wobei 1 einen Längsschnitt des Ejektors und 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II in 1 darstellen.
• 1 zeigt den mit Saugnäpfen 2 ausgerüsteten Vakuumejektor 1. Der Ejektor 1 besitzt einen oberen Teil 1a und einen unteren Teil 1b. Der obere Teil 1a umfaßt Mittel 3 zum Anschließen des Ejektors an eine Druckluftquelle und eine Düse 4, deren Mittelachse senkrecht auf eine kreisförmige Platte 5 gerichtet ist, die einen Teil einer Oberseite 6 an dem unteren Teil 1b bildet. Zwischen der Unterseite 8 des oberen Teils 1a und der Oberseite 6 des unteren Teils 1b ist ein Spalt 7 vorgesehen. Der Spalt 7 ist mit Hilfe von sich radial erstreckenden Rippen 9 an dem unteren Teil 1b und einem Führungsflansch 10 an dem oberen Teil 1a fixiert.
• Die Verlängerung der Mittelachse der Düse 4 trifft einen Mittelpunkt 11 auf der Platte oder Scheibe 5. Wie insbesondere aus 2 zu ersehen ist, umfaßt die Platte 5 eine Mehrzahl an bogenförmigen Öffnungen 12 in einem vorgegebenen Radialabstand von dem Mittelpunkt 11. Zwischen den Öffnungen 12 sind kleine Zwischenräume 13 angeordnet, die in einer Ebene mit der Oberfläche der Platte liegen, wobei diese Zwischenräume eine Umfangserstreckung haben, die einen Bruchteil der Umfangserstreckung der Öffnungen 12 darstellt.
• Jede Öffnung 12 steht mit einem zugehörigen Kanal 14 in Verbindung, der sich zunächst axial und dann radial nach außen zu einem Nippel 15 erstreckt, der an der Außenfläche des unteren Teils 1b angebracht ist. An dem Nippel 15 ist ein Schlauch 16 angeordnet, der zu einem Saugnapf 2 führt, der an der Unterseite einer Platte 17 angeordnet ist. Die Platte 17 trägt Haltemittel 18, an welchen der Ejektor 1 angebracht ist.
• Wenn die Saugnäpfe gegen einen anzuhebenden, glattflächigen Gegenstand 19 gebracht werden und Druckluft an den Anschluß 3 abgegeben wird, wird ein Druckluftstrom auf den Mittelpunkt 11 der kreisförmigen Platte 5 gerichtet und radial nach außen in alle Richtungen abgelenkt. Wie bereits bekannt ist, führt dies zu einem Unterdruck in den Öffnungen 12 und damit auch in den einzelnen Leitungen 14, Schläuchen 16 und Saugnäpfen 2. Kein Unterdruck kann in denjenigen Saugnäpfen 2 erzeugt werden, die entfernt von der Oberfläche des Gegenstandes 19 angeordnet sind, mit dem Ergebnis, daß nur Luft angesaugt wird. Durch Gestaltung des Vakuumejektors im Einklang mit der Erfindung mit einer Öffnung 12 für jeden Saugnapf, wird das Ansaugen mit Luft in die offenen Saugnäpfe begrenzt und der Unterdruck in den verbleibenden Saugnäpfen wird nur um ungefähr 3 %-Punkte reduziert.
• Dies ist eine markante Verbesserung gegenüber konventionellen Vakuumejektoren, bei welchen alle Saugnäpfe 2 an eine gemeinsame Vakuumkammer im unteren Teil des Ejektors angeschlossen sind, die mit einer kreisförmigen Nut in der Platte 5 in Verbindung steht. Im Falle dieser bekannten Konstruktion wird die Last normalerweise gelöst, wenn es vorkommen sollte, daß einer oder mehrere Saugnäpfe außerhalb der Ränder des anzuhebenden Gegenstandes liegt oder falls es vorkommen sollte, daß wenigstens einer der Saugnäpfe während des Anhebens abrutschen.
• Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf die dargestellte und beschriebene, beispielhafte Ausführungsform beschränkt ist und daß innerhalb des Schutzumfangs des in den Ansprüchen definierten Erfindungskonzeptes Abwandlungen getätigt werden können. Daher können im Falle größerer Hubvorrichtung individuell angetriebene Vakuumejektoren vorgesehen werden, um jeweilige Gruppen von Saugnäpfen zu betreiben. Das Erfindungskonzept kann auf andere Saugvorrichtungen als Saugnäpfe angewandt werden. Beispielsweise kann es im Zusammenhang mit einer Anzahl von Vorrichtungen eingesetzt werden, die dazu dienen, Flüssigkeit aus einem Container parallel abzusaugen. Die Saugleitungen 14 können ausschließlich in einer axialen Richtung angeordnet werden, wobei die Nippel 15 an der Unterseite des unteren Teils 1b vorgesehen sind. Es kann auch dafür gesorgt werden, daß das Ausströmen der verdichteten Luft in dem Spalt 7 axial nach oben durch den oberen Teil 1a stattfindet. Mit Düse ist jegliche Form von Vorrichtung gemeint, die einen Druckluftstrahl erzeugen kann. Die Öffnungen 12 in der kreisförmigen Platte 5 können auch in verschiedenen Abständen zu dem Mittelpunkt 11 angeordnet sein, um unterschiedliche Unterdrücke in den verschiedenen Saugvorrichtungen zu erhalten.

Claims (4)

1. Vakuumejektor (1) mit einer Düse (4) und einer Platte (5), wobei die Düse (4) an eine Druckluftquelle anschließbar ist und dazu dient, einen Druckluftstrom auf die Platte (5) zu leiten, die nahe dem Austritt der Düse und im wesentlichen senkrecht zur Mittelachse der Düse liegt und an welcher der Druckluftstrom umlenkbar ist, so daß er sich radial nach außen ausbreitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (5) eine Mehrzahl an Öffnungen (12) aufweist, die in einem bestimmten radialen Abstand zu der Plattenmitte (11) angeordnet sind, an welcher der Druckluftstrom die Platte trifft, wobei der Ejektor getrennte Leitungen (14) umfaßt, die mit den Öffnungen (12) verbunden und jeweils an eine zugehörige Saugvorrichtung, vorzugsweise an einen Saugnapf (2), angeschlossen sind.
2. Vakuumejektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (12) in der Platte (5) die Form gekrümmter Schlitze besitzen, deren Krümmungsradius dem Radialabstand zum Mittelpunkt (11) der Platte entspricht.
3. Vakuumejektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume (13) zwischen den Schlitzen (12) einen Bruchteil der Länge der Schlitze darstellen.
4. Vakuumejektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die getrennten Leitungen (14), die zu den Saugvorrichtungen (2) führen, Bereiche aufweisen, die wesentlich größer als die Bereiche der Öffnungen (12) in der Platte (5) sind.