DE9110376U1

DE9110376U1 - Flow valve

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Publication number: DE9110376U1
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Priority date: 1991-01-17
Filing date: 1991-08-22
Publication date: 1991-12-05
Anticipated expiration: 2001-08-23

Description

Stuttgart, den 19. August 1991 Dr. Kurt Schmalz
Aacher Straße 29
D - 7296 Glatten Stuttgart, 19 August 1991 Dr Kurt Schmalz
Aacher Strasse 29
D - 7296 Glatten

StrömungsventilFlow valve

Die Erfindung betrifft ein zur Verwendung in der Vakuum-Handhabungstechnik geeignetes Strömungsventii mit einem Ventilgehäuse, in dem ein bewegliches Ventilteil angeordnet ist, das bei Vorliegen einer vorbestimmten Druckdifferenz gegen einen Ventilsitz gedrückt wird und das Ventil schließt, wobei ein die Dichtstelle zwischen dem beweglichen Ventilteil und dem Ventilsitz umgehender Strömungsweg vorgesehen ist, dessen Störungswiderstand wesentlich größer ist als der Strömungswiderstand des offenen Ventils.The invention relates to a flow valve suitable for use in vacuum handling technology, with a valve housing in which a movable valve part is arranged, which is pressed against a valve seat when a predetermined pressure difference is present and closes the valve, wherein a flow path is provided which bypasses the sealing point between the movable valve part and the valve seat, the interference resistance of which is significantly greater than the flow resistance of the open valve.

Derartige Ventile können z. B. bei Sauggreifern eingesetzt werden. Der Sauggreifer wird in Kontakt mit einem zu ergreifenden Gegenstand gebracht, der beispielsweise durch den Sauggreifer hochgehoben werden soll, anschließend wird die Verbindung des Sauggreifers über ein Strömungsventil der oben genannten Art mit einer Saugpumpe hergestellt, und dadurch wird der zu ergreifende Gegenstand durch den Sauggreifer festgehalten. Das Saugventil bleibt bei einem derartigen Greifer im offenen Zustand. Ist dagegen ein Greifer nicht in Kontakt mit einem festzuhaltenden Gegenstand, so schließt das entsprechende Strömungsventil wegen der starken Luftströmung, die durch die Saugpumpe in dem Strömungsventil erzeugt wird. Auch dann, wenn einer von mehreren Greifern, die gemeinsam ein Werkstück ergreifen, sich kurzzeitig von dem Werkstück löst, so schließt das zugeordnete Strömungsventil. Kommt anschließend der Greifer wieder in Kontakt mit dem zu transportierenden Werkstück, so wird das Strömungsventil wieder geöffnet und der zugeordnete Sauggreifer ist wieder wirksam.Such valves can be used, for example, in suction grippers. The suction gripper is brought into contact with an object to be gripped, which is to be lifted up by the suction gripper, for example. The suction gripper is then connected to a suction pump via a flow valve of the type mentioned above, and the object to be gripped is thereby held by the suction gripper. The suction valve in such a gripper remains open. If, on the other hand, a gripper is not in contact with an object to be held, the corresponding flow valve closes due to the strong air flow generated by the suction pump in the flow valve. Even if one of several grippers that jointly grip a workpiece briefly detaches itself from the workpiece, the associated flow valve closes. If the gripper then comes back into contact with the workpiece to be transported, the flow valve is opened again and the associated suction gripper is effective again.

Derart ausgebildete Strömungsventile besitzen einen das eigentliche Ventil umgehenden Bypass, durch den bei geschlossenem Ventil eine definierte Luftmenge strömt DE-GM 88 15 392 und DE 38 10 989 A 1. Es hat sich gezeigt, daß derart aufgebaute Strömungsventile Nachteile aufweisen. Wird ein Sauggreifer, dessen Strömungsventil geschlossen ist, in Kontakt mit einem zu transportierenden Gegenstand gebracht, so muß der vom Sauggreifer umschlossene Raum evakuiert werden, so daß der Sauggreifer den Gegenstand ansaugen kann. Dieses Evakuieren kann jedoch nur dadurch erfolgen, daß die in dem abgeschlossenen Raum sich befindende Luftmenge über den Bypass allmählich abgesaugt wird, Über das Ventil, welches geschlossen ist und dicht abschließt, kann keine Luft aus dem abgeschlossenen Raum abgesaugt werden.Flow valves designed in this way have a bypass that bypasses the actual valve, through which a defined amount of air flows when the valve is closed (DE-GM 88 15 392 and DE 38 10 989 A 1). It has been shown that flow valves designed in this way have disadvantages. If a suction gripper whose flow valve is closed is brought into contact with an object to be transported, the space enclosed by the suction gripper must be evacuated so that the suction gripper can suck in the object. However, this evacuation can only take place by gradually sucking out the amount of air in the enclosed space via the bypass. No air can be sucked out of the enclosed space via the valve, which is closed and seals tightly.

Werden nun unterschiedlich große Sauggreifer mit ein und demselben Strömungsventil bestückt, so ergeben sich aufgrund der unterschiedlich großen, zu evakuierenden Räume der Sauggreifer unterschiedlich lange Evakuierzeiten, d. h. es dauert bei unterschiedlich großen Sauggreifern unterschiedlich lange, bis diese den zu transportierenden Gegenstand ansaugen und einen definierten Unterdruck erreichen. Dieses Phänomen tritt jedoch auch bei gleich groß ausgebildeten Sauggreifern auf, wenn diese mit unterschiedlich langen Saugschläuchen mit den Strömungsventilen verbunden sind. Durch die unterschiedlich langen Saugschläuche werden wiederum die zu evakuierenden Räume unterschiedlich groß. Es hat sich gezeigt, daß eine rasche Handhabung der Sauggreifer nicht möglich ist, wenn die Ansaugzeiten der Sauggreifer stark variieren. Abhilfe wurde dadurch geschafft, daß den verschieden großen Sauggreifern unterschiedliche Strömungsventile zugeordnet wurden. Durch geeignete Kombination von Sauggreifern und Strömungsventilen wurden die Ansaugzeiten einigermaßen gleich groß gehalten. Dies wurde jedoch dadurch erkauft, daß man eine Vielzahl von unterschiedlichen Strömungsventilen bereithalten muß, was einerseits die Lagerhaltung vergrößert, andererseits kostenaufwendig ist.If suction grippers of different sizes are fitted with one and the same flow valve, the evacuation times will be different due to the different sizes of the spaces to be evacuated, i.e. suction grippers of different sizes will take different amounts of time to suck up the object to be transported and reach a defined negative pressure. However, this phenomenon also occurs with suction grippers of the same size if they are connected to the flow valves with suction hoses of different lengths. The different lengths of suction hoses in turn mean that the spaces to be evacuated are different sizes. It has been shown that rapid handling of the suction grippers is not possible if the suction times of the suction grippers vary greatly. This was remedied by assigning different flow valves to the suction grippers of different sizes. By combining suction grippers and flow valves appropriately, the suction times were kept more or less the same. However, this was achieved at the cost of having to keep a large number of different flow valves on hand, which on the one hand increases inventory and on the other hand is expensive.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der eingangs genannten Art zu schaffen, welches an unterschiedlich große Sauggreifer anpaßbar ist, so daß diese gleiche Ansaugzeiten oder möglichst kurze Ansaugzeiten aufweisen.The invention is therefore based on the object of creating a valve of the type mentioned at the outset which can be adapted to suction grippers of different sizes so that they have the same suction times or the shortest possible suction times.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der den Strömungsweg passierende Luftstrom einstellbar ist.This object is achieved according to the invention in that the air flow passing through the flow path is adjustable.

Durch die Einstellbarkeit des Luftstroms wird nunmehr der Vorteil erzielt, daß ein und dasselbe Strömungsventil an verschie-The adjustability of the air flow now offers the advantage that one and the same flow valve can be used at different

den große Sauggreifer anschließbar ist. Wird die Einstellung so gewählt, daß ein großer Luftstrom den Strömungsweg passiert, so kann in einer bestimmten Zeit ein größerer Raum evakuiert werden, d. h. ein derart eingestelltes Strömungsventil kann mit einem großen Sauggreifer verbunden werden. Wird der Luftstrom verringert, so wird in der gleichen Zeit ein kleinerer Raum auf einen vorbestimmten Unterdruck evakuiert, d. h. ein derart eingestelltes Strömungsventil ist für einen kleineren Sauggreifer ausgelegt. Mit dem erfindungsgemäßen Saugventil können also unterschiedlich große Sauggreifer verbunden werden, wobei über die Einstellung der Menge des den Strömungsweg passierenden Luftstroms die Ansaugzeiten der unterschiedlichen Sauggreifer einander angeglichen werden.the large suction gripper can be connected. If the setting is selected so that a large air flow passes through the flow path, a larger space can be evacuated in a certain time, i.e. a flow valve set in this way can be connected to a large suction gripper. If the air flow is reduced, a smaller space is evacuated to a predetermined negative pressure in the same time, i.e. a flow valve set in this way is designed for a smaller suction gripper. Suction grippers of different sizes can therefore be connected to the suction valve according to the invention, whereby the suction times of the different suction grippers are adjusted to one another by setting the amount of air flow passing through the flow path.

Das erfindungsgemäße Strömungsventil weist außerdem den Vorteil auf, daß bei einem Wechsel des Sauggreifers gegen einen mit einer anderen Größe, was z. B. dann erforderlich ist, wenn schwerere oder leichtere Gegenstände, oder Gegenstände mit anderen Abmessungen angehoben und transportiert werden müssen, durch die Einstellung des Luftstroms am Strömungsventil die Ansprechzeit der einzelnen Sauggreifer innerhalb kürzester Zeit einander angepaßt werden können, ohne daß die Strömungsventile gegen andere ausgetauscht werden müssen. The flow valve according to the invention also has the advantage that when the suction gripper is replaced with one of a different size, which is necessary, for example, when heavier or lighter objects, or objects of different dimensions, have to be lifted and transported, the response time of the individual suction grippers can be adapted to one another within a very short time by adjusting the air flow on the flow valve, without the flow valves having to be replaced with others.

Werden poröse Materialien, z. B. Kartons, Spanplatten oder dergleichen angesaugt, so kann der Fall eintreten, daß der Sauggreifer nicht dicht aut d^r Oberfläche des anzusaugenden und anzuhebenden Gegenstands aufliegt oder durch den Gegenstand durchgesaugt wird. Ist nun der Leckluftstrom zwischen dem Sauggreifer und der Oberfläche des anzuhebenden Gegenstands bzw. durch den Gegenstand größer als der des den Strömungsweg bzw. Bypass passierenden Luftstroms, so wird der vom SauggreiferIf porous materials, e.g. cardboard, chipboard or similar, are sucked in, it can happen that the suction gripper does not lie tightly on the surface of the object to be sucked in and lifted or is sucked through the object. If the leakage air flow between the suction gripper and the surface of the object to be lifted or through the object is greater than the air flow passing through the flow path or bypass, the air flow from the suction gripper

eingeschlossene Raum nicht evakuiert bzw. kann keine Druckdifferenz aufgebaut werden. Ein Anheben des Gegenstands kann nicht stattfinden, da dieser nicht angesaugt wird. In einem solchen Fall kann mit dem erfindungsgemäß ausgestalteten Strömungsventil der den Strömungsweg passierende Luftstrom wunschgemäß so weit vergrößert werden, so daß dieser größer ist, als der Leckluftstrom am Werkstück. Nun kann ein Unterdruck in dem vom Sauggreifer abgegrenzten Raum aufgebaut werden und dadurch der anzuhebende Gegenstand angesaugt werden. Derartige Probleme treten auch dann auf, wenn beim Auflegen des Sauggreifers auf dem anzusaugenden Gegenstand der Sauggreifer anfangs nicht plan aufliegt, da &zgr;. B. der anzusaugende Gegenstand keine plane Oberfläche hat.The enclosed space is not evacuated or a pressure difference cannot be built up. The object cannot be lifted because it is not sucked in. In such a case, the air flow passing through the flow path can be increased as desired using the flow valve designed according to the invention so that it is greater than the leakage air flow on the workpiece. A negative pressure can now be built up in the space delimited by the suction gripper and the object to be lifted can be sucked in as a result. Such problems also occur when the suction gripper is not initially lying flat when it is placed on the object to be sucked in, because, for example, the object to be sucked in does not have a flat surface.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Saugventils besteht darin, daß die Ansaugkraft sehr feinfühlig eingestellt werden kann, was insbesondere bei empfindlichen anzusaugenden Gegenständen von Vorteil ist.A further advantage of the suction valve according to the invention is that the suction force can be adjusted very sensitively, which is particularly advantageous when suctioning sensitive objects.

Schließlich wird ein Vorteil darin gesehen, daß mit einem einstellbaren Luftstrom Fertigungstoleranzen unterschiedlicher Strömungsventile ausgeglichen werden, so daß diese nach dem Einstellen des Luftstroms untereinander vergleichbar, d. h. gleiche Saugdaten aufweisen.Finally, an advantage is seen in the fact that an adjustable air flow compensates for manufacturing tolerances of different flow valves, so that after the air flow has been adjusted, they are comparable with each other, i.e. have the same suction data.

Der Strömungswiderstand des genannten Strömungswegs ist einerseits so klein, daß auch dann, wenn an einer einzigen Saugpumpe eine Vielzahl von Strömungsventilen angeschlossen ist, deren Sauggreiferanschluß nicht abgedeckt ist, wodurch diese Ventile in den gesperrten Zustand geraten, der durch den genannten Strömungsweg fließende Gasstrom, z.B. Luftstrom so klein ist, daß die Saugleistung einer Saugpumpe, die an anderen, nichtThe flow resistance of the flow path mentioned is, on the one hand, so small that even if a large number of flow valves are connected to a single suction pump, the suction gripper connection of which is not covered, whereby these valves are in the blocked state, the gas flow, e.g. air flow, flowing through the flow path mentioned is so small that the suction power of a suction pump connected to other, not

gesperrten Strömungsventilen zur Verfügung steht, nicht merklich beeinträchtigt wird. Andererseits ist der Strömungswiderstand des genannten Strömungswegs so klein, daß dann, wenn die Sauggreiferseite des Ventils, nachdem das Ventil gesperrt hat, abgedeckt wird, wie dies der Fall ist, wenn das Ventil oder ein mit diesem verbundener Sauggreifer mit einem anzuhebenden Gegenstand in Berührung kommt, der Raum zwischen dem beweglichen Ventilteil und derjenigen Stelle, wo das Ventil oder ein mit diesem verbundener Sauggreifer abgedeckt worden ist, wobei dieser Raum im Augenblick der Abdeckung unter Umgebungsdruck steht, ausreichend rasch evakuiert wird, so daß die Differenz der Drücke auf beiden Seiten des beweglichen Ventilteils soweit absinkt, daß das bewegliche Ventilteil sich vom Ventilsitz löst und dadurch das Ventil wieder öffnet, so daß an dem Vakuumgreifer nun die volle Saugleistung zur Verfügung steht, und beim raschen Abblasen der große Querschnitt zur Verfügung steht.blocked flow valves is not noticeably impaired. On the other hand, the flow resistance of the flow path mentioned is so small that when the suction gripper side of the valve is covered after the valve has blocked, as is the case when the valve or a suction gripper connected to it comes into contact with an object to be lifted, the space between the movable valve part and the point where the valve or a suction gripper connected to it has been covered, this space being under ambient pressure at the moment of covering, is evacuated sufficiently quickly so that the difference in pressure on both sides of the movable valve part drops so far that the movable valve part detaches from the valve seat and thereby opens the valve again, so that the full suction power is now available at the vacuum gripper, and the large cross-section is available during rapid blow-off.

Der Volumenstrom, der durch den genannten Strömungsweg fließt, ist insbesondere zwischen 0 m³/h und etwa 3,0 m³/h einstellbar.The volume flow flowing through the said flow path is adjustable in particular between 0 m ³ /h and approximately 3.0 m ³ /h.

Vorzugsweise ist das bewegliche Ventilteil eine Kugel. Diese besteht vorteilhaft aus einem relativ leichten Material, nämlich einem Kunststoff. Anstatt einer Kugel kann insbesondere ein Zylinder oder ein Körper verwendet werden, der aus einem Kreiszylinder durch Verjüngen in einem mittleren Längenbereich zwecks Gewichtsverringerung entstanden ist. Dieser Körper kann Anfasungen zur Anpassung an den Ventilsitz haben.Preferably, the movable valve part is a ball. This is advantageously made of a relatively light material, namely a plastic. Instead of a ball, a cylinder or a body can be used that is made from a circular cylinder by tapering in a medium length region in order to reduce weight. This body can have chamfers to adapt to the valve seat.

Der Strömungsweg kann in unterschiedlicher Art verwirklicht sein. Bei einer Ausführungsform ist er als Aussparung im Ventilnippel ausgebildet. Der Strömungsweg kann durch einen im AbstandThe flow path can be implemented in different ways. In one embodiment, it is designed as a recess in the valve nipple. The flow path can be formed by a spaced

von dem Ventilsitz vorgesehenen Kanal bzw. angeschliffene Fläche und einer Bohrung gebildet sein.formed by a channel or ground surface provided by the valve seat and a bore.

Vorteilhaft ist eine am Ventilgehäuse abgestützte Feder vorgesehen, an der das bewegliche Ventilteil mindestens dann angreift, wenn das Stromungsventil mit vertikal unterhalb des beweglichen Ventilteils angeordnetem Ventilsitz orientiert ist, und die Kraft der Feder ist derart bemessen, daß bei Fehlen einer Druckdifferenz das bewegliche Ventilteil durch die Feder im Abstand von dem Ventilsitz gehalten ist. Der Vorteil liegt hierbei darin, daß die genannte Feder einen Gewichtsausgleich für das bewegliche Ventilteil schafft und eine beliebige Einbaulage des Ventils ermöglicht. Selbst dann, wenn das bewegliche Ventilteil oberhalb des Ventilsitzes angeordnet ist, bleibt das Ventil offen, sofern der Volumenstrom durch das Ventil hindurch ausreichend klein ist, wie dies bei einem abgedeckten Sauggreifer der Fall ist.Advantageously, a spring supported on the valve housing is provided, on which the movable valve part engages at least when the flow valve is oriented with the valve seat arranged vertically below the movable valve part, and the force of the spring is dimensioned such that in the absence of a pressure difference, the movable valve part is held at a distance from the valve seat by the spring. The advantage here is that the spring mentioned creates a weight balance for the movable valve part and enables the valve to be installed in any position. Even if the movable valve part is arranged above the valve seat, the valve remains open provided the volume flow through the valve is sufficiently small, as is the case with a covered suction gripper.

Bevorzugt ist ein Filter auf der dem Ventilsitz abgewandten Seite des beweglichen Ventilteils im Strömungsweg des Strömungsventils angeordnet. Dadurch wird das Vordringen von Verschmutzungen zum Ventilsitz erschwert. Bei der Verwendung des Ventils kann es zweckmäßig sein, das Ventil in zeitlichen Abständen von seinem Saugpumpenanschluß her mit Druckluft zu beaufschlagen, um im Filter festgehaltene Verschmutzungen auszublasen, was bei geeigneter Ausgestaltung der Anlage auch bei atmosphärischer Belüftung erfolgen kann.Preferably, a filter is arranged on the side of the movable valve part facing away from the valve seat in the flow path of the flow valve. This makes it more difficult for dirt to reach the valve seat. When using the valve, it may be useful to subject the valve to compressed air from its suction pump connection at intervals in order to blow out dirt trapped in the filter, which can also be done with atmospheric ventilation if the system is suitably designed.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Ventilgehäuse eine öffnung oder Ausnehmung auf, in die ein Stellorgan einsetzbar ist, dessen eines Ende in den Strömungsweg ragt, über dieses Stellorgan bzw. über dessen in den Strömungs-According to a preferred embodiment of the invention, the valve housing has an opening or recess into which an actuator can be inserted, one end of which projects into the flow path, via this actuator or via its end in the flow path

weg ragendes Ende wird der Luftstrom eingestellt. Dies erfolgt 2. B. durch eine Querschnittsveränderung des Strömungswegs. Eine andere Möglichkeit sieht vor, daß die Form oder Lage des Strömungswegs verändert wird, wodurch ebenfalls der Luftstrom verändert wird.The air flow is adjusted by the end that protrudes. This is done, for example, by changing the cross-section of the flow path. Another possibility is to change the shape or position of the flow path, which also changes the air flow.

Bei abgeschlossenen Strömungsventilen ist vorgesehen, da3 das Stellorgan innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform ist das Stellorgan von außen nicht zugänglich und wird über einen ebenfalls im oder am Gehäuse vorgesehenen Antrieb betätigt.In the case of closed flow valves, the actuator is arranged inside the housing. In this design, the actuator is not accessible from the outside and is operated by a drive that is also provided in or on the housing.

Eine andere Ausgestaltung sieht vor, daß das Stellorgan eine Einstellschraube ist. Der Aufbau eines derartigen Strömungsventils ist sehr einfach und daher kostengünstig. Eine Einstellung des Luftstroms kann jederzeit schnell dadurch vorgenommen werden, daß die Lage der Einstellschraube verändert wird.Another design provides that the actuator is an adjusting screw. The structure of such a flow valve is very simple and therefore inexpensive. The air flow can be adjusted quickly at any time by changing the position of the adjusting screw.

Um Undichtigkeiten im Bereich des Stellorgans zu vermeiden, sitzt dieses dicht im Gehäuse. Insbesondere bei Einstellschrauben wird hierdurch vermieden, daß z. B. über das Gewinde der Einstellschraube Luft angesaugt wird.To avoid leaks in the area of the actuator, it is tightly fitted in the housing. In particular, with adjustment screws, this prevents air from being sucked in via the thread of the adjustment screw, for example.

Um das Stellorgan in seiner Stellung zu fixieren ist dieses konterbar ausgebildet. Hierfür wird z. B. bei einer Stellschraube als Stellorgan vorzugsweise eine Kontermutter verwendet. Dabei können sowohl die Stellschraube als auch die Kontermutter derart ausgebildet sein, daß sie ohne Werkzeug, d. h. von Hand bedienbar sind. Hierfür weisen sie vorteilhafterweise einen insbesondere gerändelten Handhabungsabschnitt auf. Andere Ausführungsformen sehen vor, daß die Stellschraube und die Konter-In order to fix the actuator in its position, it is designed to be lockable. For this purpose, for example, a lock nut is preferably used as the actuator in the case of an adjusting screw. Both the adjusting screw and the lock nut can be designed in such a way that they can be operated without tools, i.e. by hand. For this purpose, they advantageously have a handling section, in particular a knurled one. Other embodiments provide that the adjusting screw and the lock nut

mutter nur mit einem Werkzeug bedienbar sind. Bevorzugt liegt die Kontermutter über eine Dichtung am Gehäuse an.nut can only be operated with a tool. Preferably, the lock nut is attached to the housing via a seal.

Um reproduzierbare Werte zu erhalten, ist bei einer Ausführungsform vorgesehen, daß das Stellorgan vorgegebene Raststellungen aufweist. Eine Weiterbildung sieht vor, daß die Raststellungen mit Markierungen versehen sind, so daß innerhalb kürzester Zeit das Stellorgan in eine definierte gewünschte Stellung bringbar ist.In order to obtain reproducible values, one embodiment provides that the actuator has predetermined locking positions. A further development provides that the locking positions are provided with markings so that the actuator can be brought into a defined desired position within a very short time.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß das Stellorgan ein Schieber ist. Schieber haben den Vorteil, daß sie manuell oder angetrieben linear bewegt werden können, wozu sich insbesondere lineare Antriebe eignen. Als Haltevorrichtungen für den Schieber können z. B. federbelastete Kugeln vorgesehen sein, die in Rastausnehmungen am relativ dazu bewegten anderen Teil eingreifen. Another embodiment provides that the actuator is a slide. Slides have the advantage that they can be moved linearly manually or driven, for which linear drives are particularly suitable. Spring-loaded balls, for example, can be provided as holding devices for the slide, which engage in locking recesses on the other part that is moved relative to it.

Weiterbildungen sehen vor, daß ein das Stellorgan betätigender Antrieb vorgesehen ist. Für den Antrieb kann eine Antriebssteuerung vorgesehen sein, so daß dieser selbsttätig, abhängig von z. B. durch Sensoren ermittelte Ist-Signale angesteuert wird. Vorteilhaft arbeiten der Antrieb und/oder die Steuerung mechanisch und/oder elektronisch. Bei derart ausgestalteten Strömungsventilen erfolgt die Anpassung an unterschiedliche Sauggreifer oder an unterschiedlich poröse anzuhebende und zu transportierende Gegenstände automatisch, ohne daß seitens der Bedienperson eingegriffen werden muß.Further developments provide for a drive to actuate the actuator. A drive control can be provided for the drive so that it is controlled automatically, depending on actual signals determined by sensors, for example. The drive and/or the control preferably work mechanically and/or electronically. With flow valves designed in this way, the adjustment to different suction grippers or to objects of different porosity to be lifted and transported takes place automatically, without the operator having to intervene.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung, die erfindungswesentliche Ein-Further features and advantages of the invention emerge from the following description of an embodiment of the invention with reference to the drawing, which shows the essential features of the invention.

zelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein. Dabei zeigen:details, and from the claims. The individual features can be implemented individually or in groups in any combination in an embodiment of the invention. Here:

Figur 1 eine prinzipielle Schaltungsanordnung eines über ein Strömungsventil und ein Steuerventil über eine Pumpe angeschlossenen Sauggreifers; undFigure 1 shows a basic circuit arrangement of a suction gripper connected to a pump via a flow valve and a control valve; and

Figur 2 einen Längsschnitt durch ein Strömungsventil.Figure 2 shows a longitudinal section through a flow valve.

Die Figur 1 zeigt ein Schaltschema eines an eine Pumpe 31 angeschlossenen Sauggreifers 32, wobei als Verbindungsleitungen z. B. Schlauchleitungen 33, 34 und 35 verwendet werden. Zwischen der Pumpe 31 und dem Sauggreifer 32 befindet sich ein Steuerventil 36, über welches die Verbindung zwischen der Pumpe 31 und dem Sauggreifer 32 hergestellt und wieder unterbrochen werden kann. In der in der Figur 1 wiedergegebenen Stellung des Steuerventils 36 ist die Verbindung hergestellt. Zwischen diesem Steuerventil 36 und dem Sauggreifer 32 befindet sich ein insgesamt mit 1 bezeichnetes Strömungsventil, welches weiter unten in der Beschreibung zur Figur 2 näher erläutert wird.Figure 1 shows a circuit diagram of a suction gripper 32 connected to a pump 31, with hose lines 33, 34 and 35 being used as connecting lines. Between the pump 31 and the suction gripper 32 there is a control valve 36, via which the connection between the pump 31 and the suction gripper 32 can be established and interrupted again. The connection is established in the position of the control valve 36 shown in Figure 1. Between this control valve 36 and the suction gripper 32 there is a flow valve, designated overall by 1, which is explained in more detail below in the description of Figure 2.

Das in der Figur 2 im einzelnen wiedergegebene Strömungsventil 1 weist ein Ventilgehäuse 2 auf, das aus einem im wesentlichen als Rohr mit kreisrundem Innenquerschnitt und sechseckigem Außenquerschnitt ausgebildeten Hauptteil 4 und einem in dessen oberen Endbereich unter Zwischenschaltung einer Dichtung 5 eingeschraubten Einsatz 6 besteht. Der Einsatz 6 weist eine zentrische Bohrung 8 auf, in der eine Schraubendruckfeder 10 mit ihrem einen Ende befestigt ist und im übrigen so angeordnet ist, daß sie sich störungsfrei zusammendrücken läßt. Das andereThe flow valve 1 shown in detail in Figure 2 has a valve housing 2 which consists of a main part 4 which is essentially designed as a tube with a circular inner cross section and a hexagonal outer cross section and an insert 6 which is screwed into the upper end area of the main part with a seal 5 in between. The insert 6 has a central bore 8 in which a helical compression spring 10 is fastened at one end and is otherwise arranged in such a way that it can be compressed without interference. The other

Ende der Schraubenfeder 10 ragt etwas über das untere Ende der Bohrung 8 hinaus. Ans untere Ende der Bohrung 8 schließt sich ein kegelstumpfförmiger Ventilsitz 12 an, mit dem als bewegliches Ventilteil 14 eine Kugel aus Kunststoff zusammenwirkt. Das bewegliche Ventilteil 14 sitzt bei der gezeigten Orientierung des Ventils 1 auf dem anderen Ende der Schraubenfeder 10 auf und wird von dieser im Abstand von dem Ventilsitz 12 gehalten. Dabei wird die Kugel von Luft umströmt und in Richtung auf den Ventilsitz 12 entgegen der Kraft der Feder 10 gedrängt. Mit gestrichelten Linien ist die Kugel in Ruhelage gezeigt.The end of the coil spring 10 extends slightly beyond the lower end of the bore 8. The lower end of the bore 8 is followed by a truncated cone-shaped valve seat 12, with which a plastic ball interacts as a movable valve part 14. In the orientation of the valve 1 shown, the movable valve part 14 sits on the other end of the coil spring 10 and is held by it at a distance from the valve seat 12. Air flows around the ball and is pushed towards the valve seat 12 against the force of the spring 10. The ball is shown in the resting position with dashed lines.

Der Ventilsitz 12 ist kegelstumpfförmig ausgebildet, so daß das als Kugel ausgebildete Ventilteil 14 an einer ringförmigen Linie auf diesem Ventilsitz 12 aufliegt und dadurch den Raum der Bohrung 8 gegenüber dem Innenraum des Hauptteils 4 dicht abgrenzt.The valve seat 12 is frustoconical, so that the valve part 14, which is designed as a ball, rests on an annular line on this valve seat 12 and thereby tightly delimits the space of the bore 8 from the interior of the main part 4.

Aus der Figur 2 ist ferner ersichtlich, daß in den Einsatz 6 eine radiale Bohrung 37 eingebracht ist, in deren radial äußeren Abschnitt ein Gewinde 19 eingeschnitten ist. In diese radiale Bohrung 37 mündet eine weitere Bohrung 20, die axial verläuft und deren Achse parallel zur Achse des Strömungsventils 1 liegt. Der Durchmesser dieser Bohrung 20 beträgt vorteilhaft circa 2,0 mm. Diese Bohrung 20 mündet wiederum in einen Freischnitt 21, der an dem den Ventilsitz 12 aufweisenden Ende des Einsatzes 6 vorgesehen ist. Der Freischnitt 21 weist im wesentlichen eine zylinderabschnittsförmige Form auf. Außerdem ist der Freischnitt 21 derart gewählt, daß das Gewinde 22 des Hauptteils 4, über welches der Einsatz 6 angeschraubt ist, im Bereich des Freischnitts 21 freiliegt und nicht mit dem Einsatz 6 in Verbindung steht, so daß die Bohrung 20 über den Freischnitt 21 in den Hohlraum 23 des Hauptteils 4 mündet. Die radiale Bohrung 37,From Figure 2 it can also be seen that a radial bore 37 is made in the insert 6, in the radially outer section of which a thread 19 is cut. Another bore 20 opens into this radial bore 37, which runs axially and whose axis is parallel to the axis of the flow valve 1. The diameter of this bore 20 is advantageously approximately 2.0 mm. This bore 20 in turn opens into a cutout 21, which is provided at the end of the insert 6 having the valve seat 12. The cutout 21 essentially has a shape in the form of a cylinder section. In addition, the cutout 21 is selected such that the thread 22 of the main part 4, via which the insert 6 is screwed on, is exposed in the area of the cutout 21 and is not connected to the insert 6, so that the bore 20 opens into the cavity 23 of the main part 4 via the cutout 21. The radial bore 37,

die axiale Bohrung 20 und der Freischnitt 21 bilden den Strömungsweg für den das durch das Ventilteil 14 und den Ventilsitz 12 gebildete Ventil umgehenden Luftstrom. Die Menge dieses Luftstroms ist abhängig von der vor und hinter dem Ventil herrschenden Druckdifferenz und vom minimalen Querschnitt des Strömungsweges, der einen Bypass um das Ventil darstellt.the axial bore 20 and the cutout 21 form the flow path for the air flow bypassing the valve formed by the valve part 14 and the valve seat 12. The amount of this air flow depends on the pressure difference prevailing in front of and behind the valve and on the minimum cross-section of the flow path, which represents a bypass around the valve.

Ferner ist aus der Figur 2 ersichtlich, daß in das Gewinde 19 eine als Stellorgan 24 ausgebildete Stellschraube 25 eingeschraubt ist. Diese Stellschraube 25, die vorteilhaft als M 3-Schraube ausgebildet ist, weist an ihrem radial äußeren Ende einen Sechskant-Kopf 26 auf, der jedoch auch als gerändelte Handhabe ausgebildet sein kann. Auf dem Gewinde der Stellschraube 25 sitzt eine Kontermutter 27, die über eine Dichtung 29 an der äußeren Oberfläche des Einsatzes 6 anliegt. Über die Kontermutter 27 kann die Stellschraube 25 in ihrer momentanen Lage fixiert werden. Zum Bewegen der Kontermutter 27 ist diese ebenfalls mit einem sechskantförmigen Abschnitt versehen, der ebenfalls in anderer Ausgestaltung gerändelt ausgestaltet sein kann. Durch Einschrauben der Stellschraube 25 in das Gewinde 19 unterfährt die Schraube 25 die axiale Bohrung 20, wodurch der Übergangsquerschnitt von der radialen Bohrung 37 in die axiale Bohrung 20 verändert wird. Hierdurch wird auch der wirksame Querschnitt des Strömungswegs verändert, so daß abhängig von diesem Querschnitt die durch den Strömungsweg strömende Luftmenge verändert wird. Es kann somit über die Stellschraube 25 der Luftstrom durch den Strömungsweg eingestellt werden.Furthermore, it can be seen from Figure 2 that an adjusting screw 25 designed as an adjusting element 24 is screwed into the thread 19. This adjusting screw 25, which is advantageously designed as an M 3 screw, has a hexagon head 26 on its radially outer end, which can also be designed as a knurled handle. A lock nut 27 sits on the thread of the adjusting screw 25, which rests on the outer surface of the insert 6 via a seal 29. The adjusting screw 25 can be fixed in its current position via the lock nut 27. In order to move the lock nut 27, it is also provided with a hexagon-shaped section, which can also be knurled in a different design. By screwing the adjusting screw 25 into the thread 19, the screw 25 passes under the axial bore 20, whereby the transition cross-section from the radial bore 37 to the axial bore 20 is changed. This also changes the effective cross-section of the flow path, so that the amount of air flowing through the flow path is changed depending on this cross-section. The air flow through the flow path can therefore be adjusted using the adjusting screw 25.

Im Beispiel ist das Strömungsventil 1 über das Steuerventil 36 an die Saugpumpe 31 angeschlossen. Wird mittels des Gewindes 15 der Saugpumpenanschluß 16 über Schlauchleitungen mit der Saugpumpe 31 verbunden und wird mittels des Gewindes 17 dasIn the example, the flow valve 1 is connected to the suction pump 31 via the control valve 36. The suction pump connection 16 is connected to the suction pump 31 via hose lines using the thread 15 and the

offene Ende 18 des Hauptteils 4 mit dem Sauggreifer 32, &zgr;. &Bgr;. über den Schlauch 35 verbunden, so wird das bewegliche Ventilteil 14 dann gegen den Ventilsitz 12 gezogen, wenn der Sauggreifer 32 bzw. das obere Ende 18 nicht ausreichend dicht durch einen festzuhaltenden Gegenstand abgedeckt ist, weil dann infolge des hohen Gasvolumenstroms durch das Strömungsventil 1 hindurch das bewegliche Ventilteil 14 gegen den Ventilsitz 12 gezogen wird.open end 18 of the main part 4 is connected to the suction gripper 32, ζ. β. via the hose 35, the movable valve part 14 is then pulled against the valve seat 12 if the suction gripper 32 or the upper end 18 is not sufficiently tightly covered by an object to be held, because then the movable valve part 14 is pulled against the valve seat 12 as a result of the high gas volume flow through the flow valve 1.

Ist das durch das Ventilteil 14 und den Ventilsitz 12 gebildete Ventil geschlossen, so strömt über den durch den Freischnitt 21, die axiale Bohrung 20 und die radiale Bohrung 37 gebildeten Strömungsweg Luft aus dem Hohlraum 23 am Ventil vorbei in den durch die Bohrung 8 definierten Raum des Einsatzes 6. Es kann somit auch bei geschlossenem Ventil der Hohlraum 23 evakuiert werden. Weist dieser einen ausreichend großen Unterdruck auf, so hebt die Feder 10 das bewegliche Ventilteil 14 vom Ventilsitz 12 ab und das Strömungsventil 1 ist wieder geöffnet. Dieses öffnen kann auch durch die Schwerkraft der Kugel erfolgen.If the valve formed by the valve part 14 and the valve seat 12 is closed, air flows from the cavity 23 past the valve into the space of the insert 6 defined by the bore 8 via the flow path formed by the cutout 21, the axial bore 20 and the radial bore 37. The cavity 23 can thus be evacuated even when the valve is closed. If this has a sufficiently large negative pressure, the spring 10 lifts the movable valve part 14 from the valve seat 12 and the flow valve 1 is opened again. This opening can also be done by the gravity of the ball.

Durch ein Verstellen der Stellschraube 25 kann der durch den Strömungsweg strömende Luftstrom eingestellt werden, wodurch die Zeit, in der der Hohlraum 23 evakuiert wird, variiert wird. Die Ansaugzeit des Strömungsventils 1 kann demnach durch die Stellschraube 25 eingestellt werden. Werden an das Strömungsventil 1 unterschiedlich große Sauggreifer 32 angeschlossen, so können die unterschiedlich großen zu evakuierenden Räume dieser Greifer 32 durch geeignete Einstellung der Stellschraube 25 in gleicher Zeit evakuiert werden, wobei die Zeit für eine optimale Handhabung auf ein Minimum eingestellt werden kann.By adjusting the adjusting screw 25, the air flow flowing through the flow path can be adjusted, whereby the time in which the cavity 23 is evacuated is varied. The suction time of the flow valve 1 can therefore be adjusted using the adjusting screw 25. If suction grippers 32 of different sizes are connected to the flow valve 1, the different sized spaces to be evacuated in these grippers 32 can be evacuated at the same time by suitably adjusting the adjusting screw 25, whereby the time can be set to a minimum for optimal handling.

Der Durchmesser der Bohrung 8 beträgt im Beispiel etwa 6 mm, ihre Länge etwa 20 mm. Die Federkonstante der Feder 10 ist 0,007 N/mm. Der Innendurchmesser eines mittleren Abschnitts 28 des Strömungsventils 1, wo sich der bewegliche Ventilteil 14 bewegen kann, beträgt im Beispiel etwa 11,5 mm, während der Durchmesser des kugelförmigen beweglichen Ventilteils 14 etwa 11 mm ist, so daß der Spalt zwischen der Kugel und der Bohrung relativ klein ist. Die Kugel besteht aus Polyamid und wiegt etwa 0,5 g.The diameter of the bore 8 in the example is about 6 mm, its length about 20 mm. The spring constant of the spring 10 is 0.007 N/mm. The inner diameter of a middle section 28 of the flow valve 1, where the movable valve part 14 can move, is about 11.5 mm in the example, while the diameter of the spherical movable valve part 14 is about 11 mm, so that the gap between the ball and the bore is relatively small. The ball is made of polyamide and weighs about 0.5 g.

Am unteren Ende des Bereichs 28 ist ein Filter 30 in Form eines engen Metallgitters im Strömungsweg der das Strömungsventil 1 durchströmenden Gase vorgesehen, das das Eindringen von Verschmutzungen und das Vordringen von Verschmutzungen zum Ventilsitz 12 verhindern soll.At the lower end of the area 28, a filter 30 in the form of a narrow metal grid is provided in the flow path of the gases flowing through the flow valve 1, which is intended to prevent the ingress of contaminants and the advance of contaminants to the valve seat 12.

Das Ventil 1 kann in jeder Lage eingesetzt werden, insbesondere auch um 180° gedreht (oben und unten vertauscht) oder um 90° gedreht, also liegend.The valve 1 can be used in any position, in particular rotated by 180° (top and bottom swapped) or rotated by 90°, i.e. lying flat.

Claims

Protection claims

1. Flow valve (1) with a valve housing (2) in which a movable valve part (14) is arranged, which is pressed against a valve seat (12) when a predetermined pressure difference is present and closes the valve (1), a flow path being provided which bypasses the sealing point between the movable valve part (14) and the valve seat (12), the flow resistance of which is significantly greater than the flow resistance of the open valve, characterized in that the air flow passing through the flow path is adjustable.

2· Flow valve according to claim 1, characterized in that the air flow is adjustable between 0 m ³ /h and 3 m ³ /h, in particular 1.4 m ³ /h.

3. Flow valve according to claim 1 or 2, characterized in that the valve housing (2) has an opening (bore 16) or receptacle into which an actuator (24) can be inserted, one end of which changes the flow path, in particular protrudes into the flow path.

4. Flow valve according to claim 3, characterized in that the actuator (24) is arranged inside the housing (2).

5. Flow valve according to claim 4, characterized in that the adjusting member (24) is an adjusting screw (25).

6. Flow valve according to claim 4 or 5, characterized in that the actuator (24) is tightly seated in the housing (2).

7. Flow valve according to one of claims 3 to 6, characterized in that the actuating element (24) is lockable.

8. Flow valve according to claim 7, characterized in that a lock nut (27) is provided.

9. Flow valve according to one of claims 3 to 8, characterized in that the actuator (24) has predetermined locking positions.

10. Flow valve according to one of claims 3 to 9, characterized in that the actuating element (24) is a slide valve.

11. Flow valve according to one of claims 3 to 10, characterized in that a drive is provided which actuates the actuator (24).

12. Flow valve according to claim 11, characterized in that the drive has a drive control.

13. Flow valve according to one of claims 11 or 12, characterized in that the drive and/or the control operate mechanically and/or electronically.