EP2460757B1

EP2460757B1 - Vacuum holding device

Info

Publication number: EP2460757B1
Application number: EP10015215A
Authority: EP
Inventors: Georg Komposch
Original assignee: Albert Fezer Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Albert Fezer Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 2010-12-02
Filing date: 2010-12-02
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2030-12-02
Also published as: EP2460757A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vakuum-Haltevorrichtung, mit einem Vakuumspeicher und mindestens einem über mindestens eine Saugleitung daran angeschlossenen Sauggreifer, wobei in den Verlauf der Saugleitung eine Steuerventileinrichtung eingeschaltet ist, die wahlweise in eine den mindestens einen Sauggreifer mit dem Vakuumspeicher verbindende Arbeitsstellung oder eine den mindestens einen Sauggreifer von dem Vakuumspeicher abtrennende und zugleich eine Belüftung des zwischen der Steuerventileinrichtung und dem Sauggreifer verlaufenden greiferseitigen Saugleitungsabschnittes bewirkende Belüftungsstellung schaltbar ist, ferner mit einer an den Vakuumerzeuger angeschlossenen und zu dessen Evakuierung dienenden, elektrisch betätigbaren Vakuumerzeugereinrichtung, und mit einer in Betrieb der Vakuumerzeugereinrichtung steuernden, wahlweise ein- oder ausschaltbaren elektrischen Steuereinrichtung.The invention relates to a vacuum holding device, with a vacuum reservoir and at least one at least one suction line connected thereto suction gripper, wherein in the course of the suction line, a control valve is turned on, optionally in the at least one suction pad connected to the vacuum storage working position or the at least a ventilation gripper separating a suction gripper from the vacuum accumulator and simultaneously effecting ventilation of the gripper-side suction line section extending between the control valve device and the suction gripper, further comprising an electrically operable vacuum generating device connected to the vacuum generator and for evacuation thereof, and having a vacuum generator device operating in operation , optionally on or off electrical control device.

Eine ähnlich strukturierte, als Hebevorrichtung konzipierte Vakuum-Haltevorrichtung ist aus der DE-B-1 186 597 bekannt. Sie verfügt über mehrere beispielsweise von Saugplatten gebildete Sauggreifer, die über eine Saugleitung an einen Vakuumspeicher angeschlossen sind, der durch eine aus einer Vakuumpumpe und einem elektrisch betriebenen Antriebsmotor bestehende Vakuumerzeugereinrichtung evakuierbar ist. Mit Hilfe einer manuell betätigbaren Steuerventileinrichtung, die inA similarly structured, designed as a lifting device vacuum holding device is from the DE-B-1 186 597 known. It has a plurality of suction pads, for example, formed by suction plates, which are connected via a suction line to a vacuum storage, which can be evacuated by a vacuum generating device consisting of a vacuum pump and an electrically driven drive motor. With the help of a manually operated control valve device, the

den Verlauf der Saugleitung eingeschaltet ist, können die Sauggreifer wahlweise mit Unterdruck beaufschlagt oder belüftet werden. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, einen plattenförmigen Gegenstand zu Zwecken seiner Handhabung vorübergehend an die Sauggreifer anzusaugen und festzuhalten. Durch Verlagerung der Vakuum-Haltevorrichtung kann der festgehaltene Gegenstand insbesondere angehoben und umpositioniert werden.the course of the suction line is turned on, the suction pad can optionally be subjected to negative pressure or vented. In this way, it is possible to suck a plate-shaped object for purposes of handling temporarily to the suction pads and hold. By displacing the vacuum holding device, the retained object can in particular be raised and repositioned.

Über die Art und Weise der elektrischen Ansteuerung der Vakuumerzeugereinrichtung enthält die DE-B 1 186 597 keine besonderen Hinweise. Nach Kenntnis der Anmelderin ist es jedoch üblich, derartige Vakuum-Haltevorrichtungen mit einer elektrischen Steuereinrichtung auszustatten, die den Betrieb der Vakuumerzeugereinrichtung steuert. Eine solche elektrische Steuereinrichtung verfügt in der Regel über einen Hauptschalter oder ist von einem solchen gebildet, mit dessen Hilfe sie wahlweise - während des Betriebes der Vakuum-Haltevorrichtung - einschaltbar oder - während Betriebspausen - ausschaltbar ist. Allerdings ist bei ausgeschalteter elektrischer Steuereinrichtung eine Betätigung der Steuerventileinrichtung weiterhin möglich, so dass auch bei inaktiver Vakuumerzeugereinrichtung die prinzipielle Möglichkeit besteht, einen Gegenstand durch die Sauggreifer zu ergreifen, solange durch den Vakuumspeicher ein ausreichend hohes Vakuum zur Verfügung gestellt wird. Dies kann zu gefährlichen Situationen führen, wenn sich auf Grund von Leckage das im System befindliche Vakuum allmählich so weit abbaut, dass ein Festhalten des bis dahin ergriffenen Gegenstandes nicht mehr gewährleistet ist. Der Gegenstand kann dann herabfallen, woraus eine hohe Verletzungs- und Beschädigungsgefahr für im Einflussbereich des herabfallenden Gegenstandes befindliche Personen und Sachen resultiert.About the way the electrical control of the vacuum generator device includes the DE-B 1 186 597 no special hints. However, to the Applicant's knowledge, it is common to provide such vacuum fixtures with an electrical control device which controls the operation of the vacuum generator. Such an electrical control device usually has a main switch or is formed by such, with the help of which they can be switched off - during operation of the vacuum holding device - or - during breaks - off. However, when the electrical control device is switched off, an actuation of the control valve device is still possible, so that even with an inactive vacuum generator device, the basic possibility exists to grasp an object through the suction grippers as long as a sufficiently high vacuum is made available by the vacuum accumulator. This can lead to dangerous situations when due to leakage, the vacuum in the system gradually degrades so much that a clinging of the previously gripped object is no longer guaranteed. The object can then fall, resulting in a high risk of injury and damage for persons and things located in the sphere of influence of the falling object.

Aus der DE 10 2009 008 203 B3 ist ein Vakuum-Hebegerät bekannt, das mit mehreren Sauggreifern ausgestattet ist, die unter Zwischenschaltung eines Ventils an zwei Unterdruckspeicher angeschlossen sind, die mittels einer elektrisch angetriebenen Unterdruckpumpe evakuierbar sind. Die beiden daraus resultierenden Unterdruckkreise werden von Vakuumschaltern überwacht. Eine in den elektrischen Kreis eingebundene Warneinrichtung ist in der Lage, Fehlfunktionen akustisch und/oder optisch anzuzeigen.From the DE 10 2009 008 203 B3 a vacuum lifting device is known, which is equipped with a plurality of suction pads, which are connected with the interposition of a valve to two vacuum accumulators, which are evacuated by means of an electrically driven vacuum pump. The two resulting vacuum circuits are monitored by vacuum switches. A warning device integrated into the electrical circuit is capable of indicating malfunctions acoustically and / or optically.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, Maßnahmen zu treffen, um das Risikopotential einer bei ausgeschalteter elektrischer Steuereinrichtung betriebenen Vakuum-Haltevorrichtung zu minimieren.The object of the invention is to take measures to minimize the risk potential of a vacuum holding device operated when the electrical control device is switched off.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Vakuum-Haltevorrichtung mit Warnmitteln ausgestattet ist, die einen an den greiferseitigen Saugleitungsabschnitt der Saugleitung angeschlossenen Vakuumdetektor enthalten, der derart mit der elektrischen Steuereinrichtung gekoppelt ist, dass bei ausgeschalteter elektrischer Steuereinrichtung ein Warnsignal hervorgerufen wird, wenn in dem greiferseitigen Saugleitungsabschnitt ein oberhalb eines vorgegebenen Vakuumgrenzwertes liegendes Vakuum ansteht.This object is achieved in that the vacuum holding device is equipped with warning means which include a connected to the gripper side Saugleitungsabschnitt the suction line vacuum detector which is coupled to the electrical control device such that when the electrical control device is turned off, a warning signal is caused when in the gripper side Saugleitungsabschnitt a above a predetermined vacuum limit lying vacuum is present.

Bei ausgeschalteter elektrischer Steuereinrichtung, die beispielsweise eine einfache elektromechanische Schaltvorrichtung sein kann oder auch mit elektronischen Steuermitteln ausgestattet sein kann, ist die Vakuumerzeugereinrichtung inaktiv, so dass ein in dem Vakuumspeicher eventuell auftretender Vakuumabbau nicht kompensierbar ist. Andererseits kann ein insbesondere kurz nach dem Ausschalten der elektrischen Steuereinrichtung in dem Vakuumspeicher vorhandenes Vakuum durchaus noch ausreichend sein, um einen an den mindestens einen Sauggreifer angelegten Gegenstand festzuhalten, wenn die Steuerventileinrichtung in die Arbeitsstellung umgeschaltet wird. Erfindungsgemäß sind nun Warnmittel vorhanden, die das in dem greiferseitigen Saugleitungsabschnitt der Saugleitung herrschende Vakuum zumindest bei ausgeschalteter elektrischer Steuereinrichtung überwachen, wobei durch logische Verknüpfung mit dem Betriebszustand der elektrischen Steuereinrichtung erreicht wird, dass ein Warnsignal erzeugt wird, wenn bei ausgeschalteter Steuereinrichtung - also wenn beispielsweise ein Hauptschalter oder Motorschutzschalter ausgeschaltet ist - in dem greiferseitigen Saugleitungsabschnitt ein Vakuum anliegt, das prinzipiell noch geeignet wäre, um einen an dem mindestens einen Sauggreifer angelegten Gegenstand anzusaugen und festzuhalten. Das Ansprechverhalten des Warnsystems lässt sich durch die Höhe des vorgegebenen Vakuumgrenzwertes beeinflussen, wobei man aus Sicherheitsgründen eine möglichst niedrige Schwelle wählen sollte. Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, den Vakuumgrenzwert auf 5% - 20%, insbesondere auf etwa 10% des maximal erzeugbaren Vakuums einzustellen. Diese Werte sind jedoch nicht als einschränkend im Sinne der Erfindung zu verstehen.When switched off electrical control device, which may be a simple electromechanical switching device, for example, or may also be equipped with electronic control means, the vacuum generating device is inactive, so that any vacuum degradation occurring in the vacuum reservoir is not compensated. On the other hand, a vacuum present in the vacuum reservoir, in particular shortly after switching off the electrical control device, may still be sufficient to supply one to the at least one to hold a suction gripper applied object when the control valve device is switched to the working position. According to the invention, warning means are now provided which monitor the vacuum prevailing in the gripper-side suction line section of the suction line at least when the electrical control device is switched off, whereby a logical signal is generated by logically linking to the operating state of the electrical control device that a warning signal is generated when the control device is switched off - that is, for example a main switch or motor protection switch is turned off - in the gripper-side Saugleitungsabschnitt a vacuum is applied, which would in principle still be suitable for sucking a fixed to the at least one suction pad and hold object. The response of the warning system can be influenced by the level of the predetermined vacuum limit, which should be chosen for safety reasons, the lowest possible threshold. It has proven particularly expedient to set the vacuum limit value to 5% -20%, in particular to approximately 10% of the maximum producible vacuum. However, these values are not intended to be limiting in the sense of the invention.

Durch die Erzeugung des Warnsignals besteht insbesondere die Möglichkeit, die Bedienperson auf eine unautorisierte Benutzung der Vakuum-Haltevorrichtung hinzuweisen, so dass als Reaktion die weitere Benutzung umgehend eingestellt werden kann oder aber durch Einschalten der elektrischen Steuereinrichtung die Vakuum-Haltevorrichtung in den regulären Betriebszustand versetzt werden kann. Als Warnsignal bietet sich insbesondere ein akustisches und/oder ein optisches Signal an. Die Signalausgabe erfolg zweckmäßigerweise unmittelbar im Bereich der Vakuum-Haltevorrichtung, die zweckmäßigerweise mit geeigneten Signalausgabemitteln ausgestattet ist. Zusätzlich oder alternativ kann auch ein taktil wahrnehmbares Warnsignal ausgegeben werden, beispielsweise durch Erzeugung einer Vibration eines zur Manipulation der Vakuum-Haltevorrichtung erfassbaren Handgriffes.By generating the warning signal, it is possible, in particular, to alert the operator to an unauthorized use of the vacuum holding device, so that the further use can be set immediately as a reaction, or the vacuum holding device can be put into the regular operating state by switching on the electrical control device can. In particular, an audible and / or an optical signal offers itself as a warning signal. The signal output is expediently carried out directly in the region of the vacuum holding device, which is expediently equipped with suitable signal output means. additionally or alternatively, a tactile perceptible warning signal can be output, for example by generating a vibration of a handle that can be detected for manipulating the vacuum holding device.

Zur Erzeugung des Warnsignals ist an den greiferseitigen Saugleitungsabschnitt der Saugleitung ein Vakuumdetektor angeschlossen, der derart mit der elektrischen Steuereinrichtung gekoppelt ist, dass bei ausgeschalteter elektrischer Steuereinrichtung ein Warnsignal erzeugt wird, wenn in dem greiferseitigen Saugleitungsabschnitt ein oberhalb des vorgegebenen Vakuumgrenzwertes liegendes Vakuum ansteht.To generate the warning signal, a vacuum detector is connected to the gripper-side Saugleitungsabschnitt the suction line, which is so coupled to the electrical control device that when the electrical control device is turned off, a warning signal is generated when in the gripper-side Saugleitungsabschnitt a lying above the predetermined vacuum limit vacuum is present.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Der zur Überwachung des im greiferseitigen Saugleitungsabschnitt herrschenden Vakuums eingesetzte Vakuumdetektor ist zweckmäßigerweise Bestandteil eines kostengünstig verfügbaren Vakuumschalters, der außer über den Vakuumdetektor auch noch über eine elektromechanische Schaltvorrichtung verfügt. Diese elektromechanische Schaltvorrichtung kann in einen elektrischen Warnstromkreis eingeschaltet sein, der auch mit der elektrischen Steuereinrichtung gekoppelt ist. Wenn ein in dem greiferseitigen Saugleitungsabschnitt anstehendes Vakuum über dem vorgegebenen Vakuumgrenzwert liegt, kann die elektromechanische Schaltvorrichtung des Vakuumschalters zum Schließen des elektrischen Warnstromkreises beitragen. Der elektrische Warnstromkreis ist insbesondere dann zur Erzeugung eines Warnsignals geschlossen, wenn zum einen die elektrische Steuereinrichtung, insbesondere aufgrund entsprechender Schaltstellung eines Hauptschalters derselben, ausgeschaltet ist und zur gleichen Zeit der Vakuumgrenzwert in dem greiferseitigen Saugleitungsabschnitt überschritten wird.The vacuum detector used for monitoring the vacuum prevailing in the gripper-side suction line section is expediently part of a low-cost vacuum switch which, in addition to the vacuum detector, also has an electromechanical switching device. This electromechanical switching device can be switched on in an electrical warning circuit, which is also coupled to the electrical control device. If a vacuum present in the gripper-side suction line section is above the predetermined vacuum limit, the electromechanical switching device of the vacuum switch may contribute to closing the electrical warning circuit. The electrical warning circuit is closed in particular for generating a warning signal when, on the one hand, the electrical control device, in particular due to the corresponding switching position of a main switch of the same, is turned off and at the same time the vacuum limit is exceeded in the gripper side Saugleitungsabschnitt.

Enthält die Vakuum-Haltevorrichtung zur Erzeugung des Warnsignals einen elektrischen Warnstromkreis, befinden sich in diesem Warnstromkreis zweckmäßigerweise zwei in Reihe geschaltete elektromechanische Schaltvorrichtungen, von denen die eine durch den Vakuumdetektor und die andere durch die elektrische Steuereinrichtung betätigbar ist. Ein Warnsignal wird dann erzeugt, wenn beide Schaltvorrichtungen eine den Warnstromkreis schließende Schließstellung einnehmen. Die Funktionsstellung der der elektrischen Steuereinrichtung zugeordneten Schaltvorrichtung kann insbesondere von der Stellung eines vorzugsweise vorhandenen Hauptschalters dieser elektrischen Steuereinrichtung abhängen.Contains the vacuum holding device for generating the warning signal an electrical warning circuit, located in this warning circuit advantageously two series-connected electromechanical switching devices, one of which is actuated by the vacuum detector and the other by the electrical control device. A warning signal is generated when both switching devices occupy a closed circuit closing the warning circuit. The functional position of the associated electrical control device Switching device may depend in particular on the position of a preferably existing main switch this electrical control device.

Das durch das erfindungsgemäße Warnsystem erzeugte Warnsignal ist zweckmäßigerweise zumindest zunächst ein elektrisches Signal. Dieses elektrische Signal kann in geeigneter Weise verarbeitet werden, insbesondere um unmittelbar vor Ort mit Hilfe eines zu der Vakuum-Haltevorrichtung gehörenden Signalwandlers ein akustisches und/oder ein optisches und/oder ein taktil wahrnehmbares Warnsignal hervorzurufen und selbiges durch geeignete Signalausgabemittel auszugeben. Das elektrische Signal kann aber auch zusätzlich oder alternativ zu einer entfernt von der Vakuum-Haltevorrichtung befindlichen Stelle geleitet werden, beispielsweise zu einem Leitstand innerhalb einer Produktionsanlage. Dort kann dann beispielsweise ein Überwachungspersonal alarmiert werden.The warning signal generated by the warning system according to the invention is expediently at least initially an electrical signal. This electrical signal can be processed in a suitable manner, in particular in order to produce an acoustic and / or an optical and / or a tactile perceptible warning signal directly on site with the aid of a signal converter belonging to the vacuum holding device and output the same by suitable signal output means. However, the electrical signal can also be routed additionally or alternatively to a location remote from the vacuum holding device, for example to a control station within a production facility. There, for example, a monitoring personnel can be alerted.

Insbesondere wenn das erfindungsgemäße Warnsystem mit einem Warnstromkreis ausgestattet ist, sollte die Vakuum-Haltevorrichtung über einen elektrischen Pufferspeicher verfügen, der die Stromversorgung auch bei ausgeschalteter elektrischer Steuereinrichtung gewährleistet. Ein solcher elektrischer Pufferspeicher besteht beispielsweise aus einer wiederaufladbaren Akkumulatoreinrichtung, die in der regulären Betriebsphase der Vakuum-Haltevorrichtung von der dann aktivierten externen elektrischen Energieversorgung gespeist und aufgeladen wird.In particular, when the warning system according to the invention is equipped with a warning circuit, the vacuum holding device should have an electrical buffer memory, which ensures the power supply even when the electrical control device is turned off. Such an electrical buffer memory consists for example of a rechargeable accumulator device which is fed and charged in the regular operating phase of the vacuum holding device of the then activated external electrical power supply.

Ein solcher elektrischer Pufferspeicher kann gleichzeitig auch die elektrische Notversorgung für die Erzeugung eines Warnsignals liefern, das im Falle eines bei eingeschalteter elektrischer Steuereinrichtung auftretenden Stromausfalls ausgegeben wird. Man kann also unterschiedlichen Vorgängen zugeordnete Warnsignale mit Unterstützung durch ein und desselben elektrischen Pufferspeicher generieren.Such an electrical buffer memory can simultaneously supply the emergency electrical supply for the generation of a warning signal which is output in the event of a power failure occurring when the electrical control device is switched on. So you can do different things generate associated warning signals with the assistance of one and the same electrical buffer memory.

Während der regulären Betriebsphase der Vakuum-Haltevorrichtung wird die Höhe des im Vakuumspeicher befindlichen Vakuums zweckmäßigerweise ständig überwacht. Hierzu ist an den Vakuumspeicher ein vorzugsweise als Bestandteil eines Vakuumschalters ausgebildeter Vakuumdetektor angeschlossen. Dieser ist zweckmäßigerweise derart mit der elektrischen Steuereinrichtung gekoppelt, dass ein Warnsignal erzeugt werden kann, wenn bei eingeschalteter elektrischer Steuereinrichtung das in dem Vakuumspeicher befindliche Vakuum unterhalb eines vorgegebenen Vakuumgrenzwertes abfällt.During the regular operating phase of the vacuum holding device, the height of the vacuum in the vacuum accumulator is expediently constantly monitored. For this purpose, a preferably formed as part of a vacuum switch vacuum detector is connected to the vacuum accumulator. This is expediently coupled to the electrical control device in such a way that a warning signal can be generated if, when the electrical control device is switched on, the vacuum in the vacuum accumulator drops below a predetermined vacuum limit value.

Zur Einsparung von Energie kann mit Hilfe eines an den Vakuumspeicher angeschlossenen Vakuumdetektors auch eine dahingehende Betriebssteuerung der Vakuumerzeugereinrichtung ermöglicht werden, dass die Vakuumerzeugereinrichtung abschaltet, wenn im Vakuumspeicher das maximal erzeugbare Vakuum anliegt. Ein erneutes Einschalten wird erst dann hervorgerufen, wenn das im Vakuumspeicher anstehende Vakuum auf einen noch unkritischen Schwellwert abgesunken ist. Die Vakuumerzeugereinrichtung kann somit in Abhängigkeit von dem im Vakuumspeicher herrschenden Vakuum selektiv an- und abgeschaltet werden.In order to save energy, with the aid of a vacuum detector connected to the vacuum accumulator, such operation control of the vacuum generator device can be made possible that the vacuum generator device shuts off when the maximum producible vacuum is present in the vacuum accumulator. A restart is only caused when the vacuum in the vacuum reservoir has dropped to a still uncritical threshold. The vacuum generating device can thus be selectively switched on and off depending on the vacuum prevailing in the vacuum storage.

Ein und derselbe, an den Vakuumspeicher angeschlossene Vakuumdetektor kann ausgebildet sein, um sowohl ein auf ein zu niedriges Vakuum im Vakuumspeicher hinweisendes Warnsignal als auch das für den Energiesparmodus relevante Betriebssignal zu erzeugen. Vorzugsweise wird das Warnsignal bei vorhandenem Energiesparmodus erst hervorgerufen, wenn das Vakuum unter den für den Energiesparmodus relevanten Vakuumschwellwert fällt. Hierzu kann ein mehrstufig arbeitender Vakuumdetektor eingesetzt werden oder man verwendet zwei separate Vakuumdetektoren.One and the same vacuum detector connected to the vacuum accumulator may be designed to generate both a warning signal indicating a too low vacuum in the vacuum accumulator and the operating signal relevant for the energy-saving mode. Preferably, the warning signal is generated when energy saving mode exists only when the vacuum falls below the vacuum threshold relevant for the energy saving mode. For this purpose, a multi-stage vacuum detector can be used or you use two separate vacuum detectors.

Damit die Bedienperson in der regulären Betriebsphase der Vakuum-Haltevorrichtung die Möglichkeit hat, den ordnungsgemäßen Unterdruckaufbau in dem greiferseitigen Saugleitungsabschnitt zu überwachen, ist an die Saugleitung zweckmäßigerweise eine den aktuell darin herrschenden Druck bzw. das Vakuum anzeigende und zweckmäßigerweise von einem Manometer gebildete Druckanzeigeeinrichtung angeschlossen. Vorzugsweise ist die Druckanzeigeeinrichtung an den greiferseitigen Saugleitungsabschnitt angeschlossen.So that the operator in the regular operating phase of the vacuum holding device has the opportunity to monitor the proper negative pressure build-up in the gripper-side Saugleitungsabschnitt, a current pressure in the prevailing pressure or vacuum indicating and conveniently formed by a manometer pressure indicator is connected to the suction line expediently. Preferably, the pressure indicator is connected to the gripper side Saugleitungsabschnitt.

Mit Hilfe eines zur fallweisen Erzeugung eines Warnsignals an den greiferseitigen Saugleitungsabschnitt angeschlossenen Vakuumdetektors lässt sich als weiteres Sicherheitsmerkmal in Verbindung mit einem Energiesparbetrieb auch eine dahingehende Betriebssteuerung vornehmen, dass die Vakuumerzeugereinrichtung unabhängig von dem im Vakuumspeicher detektierten Unterdruck stets im angeschalteten Zustand verbleibt, wenn in dem greiferseitigen Saugleitungsabschnitt ein oberhalb des für die Erzeugung des Warnsignals relevanten Vakuumgrenzwertes liegendes Vakuum ansteht. Damit ist sichergestellt, dass im durch den mindestens einen Sauggreifer ergriffenen Zustand eines Gegenstandes die Vakuumerzeugereinrichtung kontinuierlich läuft, sofern auch die elektrische Steuereinrichtung eingeschaltet ist.With the help of a case-by-case generation of a warning signal to the gripper-side Saugleitungsabschnitt connected vacuum detector can be as another security feature in conjunction with an energy saving operation also make a pertinent operation control that the vacuum generator device regardless of the negative pressure detected in the vacuum storage always remains in the on state when in the gripper side Suction line section is present above the relevant for the generation of the warning signal vacuum limit vacuum lying. This ensures that in the state of an object gripped by the at least one suction gripper, the vacuum generator device runs continuously, as long as the electrical control device is also switched on.

Die Steuerventileinrichtung ist insbesondere von manuell betätigbarer Bauart. Vorzugsweise besteht sie aus einem reinen Handventil, insbesondere aus einem handbetätigten 3/2-Wegeventil.The control valve device is in particular of manually operable type. Preferably, it consists of a pure manual valve, in particular a manually operated 3/2-way valve.

Die erfindungsgemäße Vakuum-Haltevorrichtung ist insbesondere als Vakuum-Hebevorrichtung ausgebildet, die verwendbar ist, um einen von dem mindestens einen Sauggreifer ergriffenen Gegenstand anzuheben. In diesem Fall verfügt die Vakuum-Haltevorrichtung zweckmäßigerweise über ein Grundgestell, das alle weiteren Komponenten trägt und das bei Bedarf auch funktionelle Aufgaben übernehmen kann, so beispielsweise die Bildung des Vakuumspeichers. An dem Grundgestell sind zweckmäßigerweise Fixiermittel angeordnet, die das Anbringen eines geeigneten Hebezeuges, beispielsweise eines Krans, ermöglichen, damit die Vakuum-Haltevorrichtung, ob mit oder ob ohne von ihr festgehaltenem Gegenstand, nach Bedarf bewegt und positioniert werden kann.The vacuum holding device according to the invention is in particular designed as a vacuum lifting device which can be used to lift an object gripped by the at least one suction gripper. In this case, the vacuum holding device expediently has a base frame, which carries all other components and can take over if necessary also functional tasks, such as the formation of the vacuum accumulator. Fixing means are expediently arranged on the base frame, which enable the attachment of a suitable hoist, for example a crane, so that the vacuum holding device, with or without the object held by it, can be moved and positioned as required.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur (Figur 1) der Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung eine als Vakuum-Hebevorrichtung ausgebildete Vakuum-Haltevorrichtung mit besonders vorteilhaftem Aufbau.The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. The only figure ( FIG. 1 ) of the drawing shows a schematic representation of a trained as a vacuum lifting vacuum holding device with a particularly advantageous structure.

Die Figur 1 illustriert eine als Hebevorrichtung nutzbare Vakuum-Haltevorrichtung 1, die mit mindestens einem und zweckmäßigerweise mit mehreren Sauggreifern 2 ausgestattet ist, mit deren Hilfe sich Gegenstände 3 unterdruckbasiert lösbar festhalten lassen.The FIG. 1 illustrates a usable as a lifting device vacuum holding device 1, which is equipped with at least one and expediently with a plurality of suction pads 2, with the help of which objects can be 3 releasably hold releasable based.

Die Vakuum-Haltevorrichtung 1 weist ein als gepunkteter Rahmen angedeutetes Grundgestell 4 auf, das die vorhandenen Sauggreifer 2 trägt und das mit nur schematisch angedeuteten Fixiermitteln 5 ausgestattet ist, an denen es zu Zwecken einer beliebigen Verlagerung der Vakuum-Haltevorrichtung 1 erfasst werden kann. Die Fixiermittel 5 sind insbesondere ausgebildet, um das Grundgestell 4 an einem Hebezeug aufzuhängen, beispielsweise an einem Kran oder an einem Flaschenzug.The vacuum holding device 1 has a base frame 4 indicated as a dotted frame which carries the existing suction grippers 2 and which is equipped with fixing means 5 which are indicated only schematically, at which it can be grasped for purposes of any displacement of the vacuum holding device 1. The fixing means 5 are in particular designed to hang the base frame 4 on a hoist, for example on a crane or on a pulley.

Die Sauggreifer 2 sind beispielsweise als Saugplatten oder als Saugteller ausgebildet und begrenzen einen zu einer in Figur 1 nach unten orientierten Arbeitsseite hin offenen Saugraum 6. Die Öffnung des Saugraumes 6 kann als Saugöffnung 7 bezeichnet werden.The suction pads 2 are formed, for example, as suction plates or as a suction cup and limit one to a in FIG. 1 downwardly oriented working side towards open suction 6. The opening of the suction chamber 6 may be referred to as a suction port 7.

Die Anzahl der vorhandenen Sauggreifer 2 orientiert sich am Einsatzzweck der Vakuum-Haltevorrichtung 1. Gleiches gilt für die Größe der einzelnen Sauggreifer 2. Die Vakuum-Haltevorrichtung 1 kann mit nur einem einzigen Sauggreifer 2 ausgestattet sein oder, wie beim Ausführungsbeispiel, über eine Mehrzahl von Sauggreifern 2 verfügen.The same applies to the size of the individual suction grippers 2. The vacuum holding device 1 can be equipped with only a single suction pad 2 or, as in the embodiment, a plurality of Suction cups 2 feature.

Sind mehrere Sauggreifer 2 vorhanden, weisen alle Saugöffnungen 7 zweckmäßigerweise in die gleiche Richtung und sind insbesondere auch in einer gemeinsamen Ebene angeordnet. Es besteht dadurch die Möglichkeit, alle Sauggreifer 2 mit ihrer Saugöffnung 7 voraus durch entsprechende Positionierung der Vakuum-Haltevorrichtung 1 an einen handzuhabenden Gegenstand 3 anzusetzen. Die Figur 1 zeigt die Vakuum-Haltevorrichtung 1 im von oben her an einen Gegenstand 3 angesetzten Zustand sämtlicher Sauggreifer 2.If there are several suction grippers 2, all the suction openings 7 expediently point in the same direction and in particular are also arranged in a common plane. There is thus the possibility to set all suction gripper 2 with its suction opening 7 ahead by appropriate positioning of the vacuum holding device 1 to an object to be handled 3. The FIG. 1 shows the vacuum holding device 1 in the attached from above to an object 3 state of all suction pads. 2

Die Vakuum-Haltevorrichtung 1 ist mit einem Vakuumspeicher 8 ausgestattet. Dieser kann von mindestens einem an dem Grundgestell 4 befestigten Speicherkörper gebildet sein. Ebenso besteht die Möglichkeit, den Vakuumspeicher 8 als Bestandteil des Grundgestells 4 auszubilden, indem beispielsweise ein rohrförmiges Tragelement des Grundgestells 4 einerseits die Sauggreifer 2 trägt und andererseits auch mit seinem Innenraum den Vakuumspeicher 8 definiert.The vacuum holding device 1 is equipped with a vacuum accumulator 8. This can be formed by at least one attached to the base frame 4 storage body. It is also possible to form the vacuum accumulator 8 as part of the base frame 4 by, for example, a tubular support member of the base frame 4 on the one hand carries the suction pads 2 and on the other hand defines the vacuum accumulator 8 with its interior.

Alle Sauggreifer 2 sind mit ihren Saugräumen 6 über eine Saugleitung 12 an den Vakuumspeicher 8 angeschlossen. Die Saugleitung 12 kann in beliebiger Weise realisiert sein, beispielsweise durch ein Rohr, einen Schlauch und/oder einen im Grundgestell 4 verlaufenden Kanal.All suction grippers 2 are connected with their suction chambers 6 via a suction line 12 to the vacuum accumulator 8. The Suction line 12 may be realized in any desired manner, for example by a pipe, a hose and / or a running in the base frame 4 channel.

An den Vakuumspeicher 8 ist des Weiteren, insbesondere unter Zwischenschaltung eines zum Vakuumspeicher 8 hin schließenden Rückschlagventils 13, eine elektrisch betätigbare Vakuumerzeugereinrichtung 14 angeschlossen. Mit ihrer Hilfe lässt sich der Vakuumspeicher 8 zur Erzeugung eines Vakuums evakuieren.Furthermore, an electrically operable vacuum generator device 14 is connected to the vacuum accumulator 8, in particular with the interposition of a check valve 13 closing towards the vacuum accumulator 8. With their help, the vacuum accumulator 8 can be evacuated to generate a vacuum.

Die Vakuumerzeugereinrichtung 14 verfügt zweckmäßigerweise über eine motorisch antriebbare, an den Vakuumspeicher 8 angeschlossene Vakuumpumpe 15 und einen antriebsmäßig mit der Vakuumpumpe 15 gekoppelten, elektrisch betätigbaren Antriebsmotor 16.Expediently, the vacuum generator device 14 has a motor-driven vacuum pump 15 connected to the vacuum accumulator 8 and an electrically actuatable drive motor 16 coupled to the vacuum pump 15.

In den Verlauf der Saugleitung 12 ist eine Steuerventileinrichtung 17 eingeschaltet. Diese könnte prinzipiell elektrisch betätigbar ausgebildet sein, ist vorzugsweise jedoch, wie auch die Zeichnung illustriert, von manuell betätigbarer Bauart. Sie kann zwei Schaltstellungen einnehmen, in denen sie durch manuelles Betätigen eines ihr zugeordneten Handbetätigungselementes 18 wahlweise positionierbar ist. Das Umschalten erfolgt insbesondere durch einen Schiebevorgang. Insofern kann die Steuerventileinrichtung 17 des Ausführungsbeispiels auch als Handschiebeventil bezeichnet werden.In the course of the suction line 12, a control valve device 17 is turned on. This could in principle be designed to be electrically operable, but is preferably, as the drawing illustrates, of manually operable design. It can assume two switching positions in which it can be selectively positioned by manual actuation of an associated manual actuating element 18. The switching takes place in particular by a sliding process. In this respect, the control valve device 17 of the embodiment may also be referred to as a hand-slide valve.

Die Steuerventileinrichtung 17 unterteilt die Saugleitung 12 in zwei Saugleitungsabschnitte, von denen der eine zum Vakuumspeicher 8 und der andere zu dem mindestens einen Sauggreifer 2 führt. Der zum Vakuumspeicher 8 führende Abschnitt sei als speicherseitiger Saugleitungsabschnitt 12a bezeichnet, der zu dem mindestens einen Sauggreifer 2 führende Abschnitt als greiferseitiger Saugleitungsabschnitt 12b. Letzterer verästelt sich beim Ausführungsbeispiel in mehrere zu jeweils einem der Saugräume 6 führende Leitungsäste.The control valve device 17 divides the suction line 12 into two suction line sections, one of which leads to the vacuum accumulator 8 and the other to the at least one suction gripper 2. The section leading to the vacuum accumulator 8 is referred to as the accumulator-side suction line section 12a, which leads to the at least one suction gripper 2 leading section as a gripper-side suction line section 12b. The latter branches in the embodiment in several to each one of the suction chambers 6 leading branches.

Die Steuerventileinrichtung 17 hat zweckmäßigerweise die Funktonalität eines 3/2-Wegeventils. Ihre beiden möglichen Stellungen sind eine aus Figur 1 ersichtliche Belüftungsstellung sowie eine alternativ dazu mögliche Arbeitsstellung. Das Umschalten wird durch Ergreifen des Handbetätigungselementes 18 rein manuell bewirkt. Zweckmäßigerweise sind der Steuerventileinrichtung 17 Verriegelungsmittel 22 zugeordnet, die die Steuerventileinrichtung 17 zumindest in der Belüftungsstellung aus Sicherheitsgründen lösbar verriegeln, so dass ein aktiver, manueller Entriegelungsvorgang erforderlich ist, bevor ein Umschalten in die Arbeitsstellung möglich ist.The control valve device 17 has expediently the functonality of a 3/2-way valve. Your two possible positions are one off FIG. 1 apparent ventilation position and an alternative to possible working position. The switching is effected by grasping the manual operating element 18 purely manually. Expediently, the control valve device 17 is associated with locking means 22 which releasably lock the control valve device 17 for safety reasons, at least in the ventilation position, so that an active, manual unlocking operation is required before switching to the working position is possible.

In der Belüftungsstellung ist der speicherseitige Saugleitungsabschnitt 12a gasdicht abgesperrt, während gleichzeitig der greiferseitige Saugleitungsabschnitt 12b mit der Atmosphäre R oder alternativ einer nicht abgebildeten Überdruckquelle verbunden ist, so dass in dem greiferseitigen Saugleitungsabschnitt 12b bis hin zu den Saugräumen 6 Atmosphärendruck oder atmosphärischer Überdruck herrscht.In the ventilation position, the storage-side Saugleitungsabschnitt 12a is closed gas-tight, while the gripper-side Saugleitungsabschnitt 12b is connected to the atmosphere R or alternatively an unillustrated pressure source, so that prevails in the gripper-side Saugleitungsabschnitt 12b to the suction chambers 6 atmospheric pressure or atmospheric pressure.

In der Arbeitsstellung stellt die Steuerventileinrichtung 17 eine durchgehende Fluidverbindung zwischen dem greiferseitigen Saugleitungsabschnitt 12b und dem speicherseitigen Saugleitungsabschnitt 12a her, so dass alle Sauggreifer 2 durch die Saugleitung 12 hindurch von dem im Vakuumspeicher 8 herrschenden Vakuum beaufschlagt werden.In the working position, the control valve device 17 establishes a continuous fluid connection between the gripper-side suction line section 12b and the storage-side suction line section 12a, so that all suction grippers 2 are acted upon by the vacuum prevailing in the vacuum accumulator 8 through the suction line 12.

Zur Überwachung der Druckverhältnisse in der Saugleitung 12 ist an die Saugleitung 12 zweckmäßigerweise eine Druckanzeigeeinrichtung 23 angeschlossen. Bei ihr handelt es sich vorzugsweise um ein Manometer.For monitoring the pressure conditions in the suction line 12 is expediently a pressure indicator to the suction line 12 23 connected. It is preferably a manometer.

Die Druckanzeigeeinrichtung 23 ist vorzugsweise an den greiferseitigen Saugleitungsabschnitt 12b angeschlossen, so dass jederzeit von der Bedienperson der Vakuum-Haltevorrichtung 1 überwacht werden kann, ob sich bei in Arbeitsstellung befindlicher Steuerventileinrichtung 17 in dem greiferseitigen Saugleitungsabschnitt 12b der gewünschte Unterdruck aufgebaut hat.The pressure indicator device 23 is preferably connected to the gripper-side suction line section 12b, so that it is possible to monitor at any time by the operator of the vacuum holding device 1 whether the desired negative pressure has built up in the gripper-side suction line section 12b when the control valve device 17 is in working position.

Um einen Gegenstand 3 unterdruckbedingt zu ergreifen, werden die Sauggreifer 2 mit ihrer Saugöffnung 7 voraus an den Gegenstand 3 angesetzt und wird nach diesem Ansetzen die bis dahin in der Belüftungsstellung befindliche Steuerventileinrichtung 17 in die Arbeitsstellung umgeschaltet. Auf Grund des im Vakuumspeicher 8 vorhandenen Vakuums und auf Grund eines ausreichend großen Speichervolumens bildet sich somit im gesamten Saugstrang, also sowohl in der Saugleitung 12 als auch in den Saugräumen 6, ein Vakuum aus, das groß genug ist, um den Gegenstand 3 festzuhalten und durch entsprechende Handhabung der Vakuum-Haltevorrichtung 1 anheben und transportieren zu können.In order to take an object 3 under pressure, the suction grippers 2 are recognized with their suction opening 7 ahead of the object 3 and is switched after this preparation, the hitherto in the ventilation position control valve device 17 in the working position. Due to the existing in the vacuum accumulator 8 vacuum and due to a sufficiently large storage volume thus forms a vacuum in the entire Saugstrang, ie both in the suction line 12 and in the suction chambers 6, which is large enough to hold the object 3 and be able to lift and transport by appropriate handling of the vacuum holding device 1.

Um den Gegenstand 3 an einem gewünschten Ort wieder abzulegen, ist lediglich die Steuerventileinrichtung 17 in die Belüftungsstellung umzuschalten, so dass der greiferseitige Saugleitungsabschnitt 12b und die damit verbundenen Saugräume 6 belüftet werden und das bis dahin darin anstehende Vakuum aufgehoben wird.To deposit the article 3 at a desired location again, only the control valve device 17 is to be switched to the ventilation position, so that the gripper-side Saugleitungsabschnitt 12 b and the associated suction chambers 6 are vented and the hitherto existing therein vacuum is released.

Die Vakuum-Haltevorrichtung 1 ist auch mit einer zweckmäßigerweise an dem Grundgestell 4 fixierten elektrischen Steuereinrichtung 24 ausgestattet, die zumindest zur Steuerung des Betriebes der Vakuum-Erzeugereinrichtung 14 ausgebildet ist. Hierzu ist die elektrische Steuereinrichtung 24 über mindestens eine elektrische Steuerleitung 25 an den elektrisch betätigbaren Teil der Vakuumerzeugereinrichtung 14 angeschlossen, beim Ausführungsbeispiel also an deren Antriebsmotor 16.The vacuum holding device 1 is also equipped with a suitably fixed to the base frame 4 electrical control device 24, at least for controlling the Operation of the vacuum generator 14 is formed. For this purpose, the electrical control device 24 is connected via at least one electrical control line 25 to the electrically operable part of the vacuum generator device 14, in the embodiment, ie at the drive motor 16.

Die elektrische Steuereinrichtung 24 verfügt über eine elektrische Schnittstelle 26 zum Anschließen einer nicht weiter abgebildeten, externen elektrischen Energieversorgung. Bei letzterer handelt es sich insbesondere um das am Anwendungsort der Vakuum-Haltevorrichtung 1 zur Verfügung stehende Stromnetz.The electrical control device 24 has an electrical interface 26 for connecting an external electrical power supply (not shown further). The latter is, in particular, the power network available at the point of use of the vacuum holding device 1.

Die elektrische Steuereinrichtung 24 ist zweckmäßigerweise mit einem Hauptschalter 27 ausgestattet, durch dessen Betätigung sie wahlweise in einen eingeschalteten oder in einen ausgeschalteten Zustand versetzbar ist. In der Zeichnung ist mit einer dicken Linie die Schalterstellung im eingeschalteten Zustand (I) und gestrichelt die Schalterstellung im ausgeschalteten Zustand (0) angedeutet.The electrical control device 24 is expediently equipped with a main switch 27, by the operation of which it can be set either in a switched on or in an off state. In the drawing, the switch position in the on state (I) and dashed lines the switch position in the off state (0) is indicated with a thick line.

Bei eingeschalteter elektrischer Steuereinrichtung 24 ist die externe elektrische Energieversorgung zugeschaltet, im ausgeschalteten Zustand ist selbige abgeschaltet. Mit anderen Worten ist die Vakuumerzeugereinrichtung 14 bei eingeschalteter elektrischer Steuereinrichtung 24 betriebsfähig und bei ausgeschalteter elektrischer Steuereinrichtung 24 nicht betreibbar.When the electrical control device 24 is switched on, the external electrical energy supply is switched on, the same is switched off in the switched-off state. In other words, the vacuum generating device 14 is operable when the electrical control device 24 is switched on and is not operable when the electrical control device 24 is switched off.

Die elektrische Steuereinrichtung 24 kann so ausgebildet sein, dass die elektrisch betätigbare Vakuumerzeugereinrichtung 14 bei eingeschalteter elektrischer Steuereinrichtung 24 kontinuierlich in Betrieb ist und nur bei ausgeschalteter elektrischer Steuereinrichtung 24 inaktiv ist. Insbesondere in einem solchen Fall ist die elektrische Steuereinrichtung 24 zweckmäßigerweise lediglich von einem Hauptschalter 27 oder von einem Motorschutzschalter gebildet. Hiervon abweichend kann die elektrische Steuereinrichtung 24 aber auch zur Realisierung eines Energiesparbetriebes ausgelegt sein, so dass sie die Vakuumerzeugereinrichtung 16 in Abhängigkeit von dem im Vakuumspeicher 8 momentan herrschenden Vakuum selektiv an und abschaltet. Insbesondere zur Realisierung einer solchen Betriebsweise ist die elektrische Steuereinrichtung 24 zweckmäßigerweise mit einer elektronischen Steuereinheit 28 ausgestattet, die über die benötigte Intelligenz verfügt. Sie ist insbesondere mit mindestens einem Mikroprozessor ausgestattet. Die elektronische Steuereinheit 28 kann im Übrigen auch dann vorhanden sein, wenn kein Energiesparbetrieb realisiert werden soll.The electrical control device 24 may be configured such that the electrically actuatable vacuum generator device 14 is continuously in operation when the electrical control device 24 is switched on and only when it is switched off electrical control device 24 is inactive. In particular, in such a case, the electrical control device 24 is expediently formed only by a main switch 27 or by a motor protection switch. Deviating from this, however, the electrical control device 24 can also be designed to realize an energy-saving operation, so that it selectively switches the vacuum generator device 16 on and off depending on the vacuum currently prevailing in the vacuum reservoir 8. In particular for realizing such an operation, the electrical control device 24 is expediently equipped with an electronic control unit 28, which has the required intelligence. It is especially equipped with at least one microprocessor. Incidentally, the electronic control unit 28 may also be present if no energy-saving operation is to be implemented.

Zur Betriebsüberwachung bei eingeschalteter elektrischer Steuereinrichtung 24 ist an den Vakuumspeicher 8 zweckmäßigerweise ein das darin befindliche Vakuum überwachender Vakuumdetektor 32 angeschlossen, der im Folgenden zur besseren Unterscheidung als erster Vakuumdetektor 32 bezeichnet sei. Er ist über eine elektrische Signalleitung 33 an die elektrische Steuereinrichtung 24 und insbesondere an die vorzugsweise darin enthaltene elektronische Steuereinheit 28 angeschlossen. Fällt das im Vakuumspeicher 8 anstehende Vakuum bei eingeschalteter elektrischer Steuereinrichtung 24 auf einen unteren Grenzwert, wird über mindestens eine elektrische Steuerleitung 34 ein Signalausgabemittel 35 derart angesteuert, dass dieses ein wie auch immer geartetes Warnsignal ausgibt.To monitor the operation when the electrical control device 24 is switched on, it is expedient to connect to the vacuum accumulator 8 a vacuum detector 32 which monitors the vacuum therein and which is referred to below as a first vacuum detector 32 for better distinction. It is connected via an electrical signal line 33 to the electrical control device 24 and in particular to the electronic control unit 28 preferably contained therein. If the vacuum present in the vacuum accumulator 8 falls to a lower limit value when the electrical control device 24 is switched on, a signal output means 35 is triggered via at least one electrical control line 34 in such a way that it emits a warning signal of whatever kind.

Der erste Vakuumdetektor 32 kann Bestandteil eines entsprechend eingestellten Vakuumschalters sein, der bei Erreichen des unteren Grenzwertes einen Schaltkontakt schließt und dadurch die Ausgabe des erwähnten Warnsignals hervorruft.The first vacuum detector 32 may be part of a correspondingly set vacuum switch, which upon reaching the lower limit closes a switch contact and thereby causes the output of the mentioned warning signal.

Wenn die Vakuum-Haltevorrichtung 1 über einen Energiespar-Betriebsmodus verfügt, kann der erste Vakuumdetektor 32 und/oder ein zusätzlich zu ihm vorhandener und ebenfalls an den Vakuumspeicher 8 angeschlossener weiterer Vakuumdetektor dazu genutzt werden, die Vakuumerzeugereinrichtung 14 selektiv in Abhängigkeit davon an- und abzuschalten, ob das im Vakuumspeicher 8 anstehende Vakuum einen unteren oder oberen Schaltwert erreicht. Die Vakuumerzeugereinrichtung 14 ist somit nur zeitweilig aktiv, so dass Energie eingespart wird. Beide Schaltwerte liegen oberhalb des für die Ausgabe eines Warnsignals verantwortlichen unteren Grenzwertes.When the vacuum fixture 1 has an energy-saving mode of operation, the first vacuum detector 32 and / or additional vacuum detector 32, which is also connected to the vacuum accumulator 8, may be used to selectively turn the vacuum generator 14 on and off in response thereto whether the present in the vacuum accumulator 8 vacuum reaches a lower or upper switching value. The vacuum generator 14 is thus only temporarily active, so that energy is saved. Both switching values are above the lower limit value responsible for the output of a warning signal.

Die Vakuum-Haltevorrichtung 1 ist mit einem vorteilhaften Warnsystem ausgestattet, das in der Lage ist, einen nicht zulässigen Einsatz des Sauggreifsystems bei ausgeschalteter elektrischer Steuereinrichtung 24 zu detektieren und gegebenenfalls ein Warnsignal auszugeben.The vacuum holding device 1 is equipped with an advantageous warning system, which is able to detect a non-permissible use of the suction gripping system when the electrical control device 24 is switched off and optionally output a warning signal.

Insbesondere wenn die Möglichkeit besteht, die Steuerventileinrichtung 17 auch oder nur manuell zu betätigen, besteht die grundsätzliche Problematik, dass bei Vorhandensein eines ausreichend hohen Vakuums im Vakuumspeicher 8 eine wirksame Aktivierung der Sauggreifer 2 durch Umschalten der Steuerventileinrichtung 17 in die Arbeitsstellung selbst dann möglich ist, wenn die elektrische Steuereinrichtung 24 ausgeschaltet ist. Somit kann prinzipiell ein Gegenstand 3 durch die Sauggreifer 2 auch dann ergriffen werden, wenn die Vakuumerzeugereinrichtung 14 nicht betriebsbereit ist. Hierbei besteht ein nicht unerhebliches Sicherheitsrisiko, weil ein mit der Zeit eventuell absinkendes Vakuum im Vakuumspeicher 8 in der Regel nicht erkannt wird. Es besteht somit die Gefahr, dass ein zunächst von den Sauggreifern 2 angesaugter und daran hängender Gegenstand 3 bei nachlassendem Vakuum herabfällt, was Schäden und/oder Verletzungen nach sich ziehen kann.In particular, if it is possible to actuate the control valve device 17 also or only manually, there is the fundamental problem that, in the presence of a sufficiently high vacuum in the vacuum accumulator 8, an effective activation of the suction gripper 2 by switching the control valve device 17 in the working position even then possible, when the electric control device 24 is turned off. Thus, in principle, an object 3 can be gripped by the suction pads 2 even when the vacuum generating device 14 is not ready for operation. In this case, there is a considerable safety risk, because a possibly declining with time vacuum in the vacuum reservoir 8 is not recognized in the rule. There is thus the danger that an initially sucked by the suction pads 2 and hanging thereon object 3 falls with decreasing vacuum, which can cause damage and / or injury.

Durch das in die Vakuum-Haltevorrichtung 1 implementierte Warnsystem wird einer solchen Gefahrensituation dadurch Rechnung getragen, dass die Vakuum-Haltevorrichtung 1 mit Warnmitteln ausgestattet ist, die ein Warnsignal erzeugen, wenn bei ausgeschalteter elektrischer Steuereinrichtung 24 in dem greiferseitigen Saugleitungsabschnitt 12b ein Vakuum ansteht, das oberhalb eines vorgegebenen Vakuumgrenzwertes liegt. Der vorgegebene Vakuumgrenzwert ist insbesondere so gewählt, dass darüberliegende Vakuumwerte in der Regel ausreichend sind, um einen an den Sauggreifern 2 anliegenden Gegenstand 3 festhalten zu können. Unterhalb eines solchen Vakuumgrenzwertes bedarf es keiner Überwachung, weil hier selbst bei in die Arbeitsstellung umgeschalteter Steuerventileinrichtung 17 kein ausreichend hoher Unterdruck an den Sauggreifern 2 anliegt, um einen Gegenstand 3 anheben zu können.The warning system implemented in the vacuum holding device 1 accommodates such a dangerous situation by providing the vacuum holding device 1 with warning means which generate a warning signal when a vacuum is present in the gripper-side suction line section 12b when the electric control device 24 is switched off above a predetermined vacuum limit. The predefined vacuum limit value is chosen in particular such that overlying vacuum values are generally sufficient to be able to hold an object 3 resting on the suction grippers 2. Below such a vacuum limit, there is no need for monitoring, because even when switched to the working position control valve 17 no sufficiently high vacuum is applied to the suction pads 2 in order to raise an object 3 can.

Wenn also bei durch Umschalten der Steuerventileinrichtung 17 in die Arbeitsstellung erfolgende Aktivierung eines Sauggreifvorganges ein Warnsignal erzeugt wird, ist dies ein Anzeichen dafür, dass die elektrische Steuereinrichtung 24 ausgeschaltet ist und sich die Vakuum-Haltevorrichtung 1 nicht im regulären Betriebszustand befindet.Thus, when activating a suction gripping operation by switching the control valve device 17 to the working position, a warning signal is generated, this is an indication that the electric control device 24 is off and the vacuum holding device 1 is not in the regular operating state.

Zur Generierung des Warnsignals enthält die Vakuum-Haltevorrichtung 1 zweckmäßigerweise einen an den greiferseitigen Saugleitungsabschnitt 12b der Saugleitung 12 angeschlossenen, im Folgenden zur besseren Unterscheidung als zweiter Vakuumdetektor 36 bezeichneter Vakuumdetektor, der derart mit der elektrischen Steuereinrichtung 24 gekoppelt ist, dass die geschilderte Warnaktivität gewährleistet ist. Als weitere Warnmittel erhält das in die Vakuum-Haltevorrichtung 1 integrierte Warnsystem zweckmäßigerweise einen elektrischen Warnstromkreis 37 der zur Erzeugung eines Warnsignals geschlossen wird, wenn bei ausgeschalteter elektrischer Steuereinrichtung 24 durch den zweiten Vakuumdetektor 36 ein über dem vorgegebenen Vakuumgrenzwert liegendes Vakuum in dem greiferseitigen Saugleitungsabschnitt 12b detektiert wird.In order to generate the warning signal, the vacuum holding device 1 expediently contains a vacuum detector connected to the gripper-side suction line section 12b of the suction line 12, referred to below as a second vacuum detector 36 for better distinction, which is coupled to the electrical control device 24 in such a way that the described warning activity is ensured , As a further warning means integrated into the vacuum holding device 1 warning system expediently receives an electrical warning circuit 37 which is closed to generate a warning signal when detected by the second vacuum detector 36 is above the predetermined vacuum limit vacuum in the gripper side Saugleitungsabschnitt 12b detected by the second vacuum detector 36 becomes.

Der Warnstromkreis 37 enthält zweckmäßigerweise einen bei ausgeschalteter elektrischer Steuereinrichtung 24 und dementsprechend abgekoppelter externer elektrischer Energieversorgung die notwenige elektrische Energie bereitstellenden elektrischen Pufferspeicher 38, einen den Signalausgabemitteln 35 zugeordneten und mit diesen insbesondere in einer Baueinheit zusammengefassten Signalwandler 42 und zwei in Reihe angeordnete erste und zweite elektromechanische Schaltvorrichtungen 43, 44. Jede der beiden elektromechanischen Schaltvorrichtungen 43, 44 kann wahlweise in einer den Warnstromkreis 37 unterbrechenden Offenstellung und einer einen Signaldurchgang bzw. Stromdurchgang prinzipiell ermöglichenden Schließstellung positioniert werden. In Figur 1 sind die beiden elektromechanischen Schaltvorrichtungen 43, 44 jeweils bei Einnahme ihrer Offenstellung gezeigt.The warning circuit 37 expediently includes a switched off with electrical control device 24 and decoupled external electrical power supply the necessary electrical energy providing electrical buffer memory 38, a signal output means 35 associated with these and in particular in a unit signal converter 42 and two arranged in series first and second electromechanical Switching devices 43, 44. Each of the two electromechanical switching devices 43, 44 can be positioned either in an open position interrupting the warning circuit 37 and a closed position enabling a signal passage or current passage in principle. In FIG. 1 the two electromechanical switching devices 43, 44 are each shown taking their open position.

Die zweite elektromechanische Schaltvorrichtung 44 ist derart mit der elektrischen Steuereinrichtung 24 gekoppelt und/oder in selbige integriert, dass sie bei eingeschalteter elektrischer Steuereinrichtung 24 die Offenstellung und bei ausgeschalteter elektrischer Steuereinrichtung 24 die Schließstellung einnimmt. Die Betätigung lässt sich beispielsweise direkt mechanisch oder unter Zwischenschaltung eines Relais von der Schaltstellung des Hauptschalters 27 abgreifen. Entsprechende Abgreifmittel sind bei 47 angedeutet.The second electromechanical switching device 44 is so coupled to the electrical control device 24 and / or integrated in selbige that it occupies the open position and switched off with electrical control device 24, the closed position when the electrical control device 24. The operation can be picked up, for example, directly mechanically or with the interposition of a relay of the switching position of the main switch 27. Corresponding pickup means are indicated at 47.

Die erste elektromechanische Schaltvorrichtung 43 befindet sich in der Offenstellung, solange das vom zweiten Vakuumdetektor 36 ermittelte Vakuum im greiferseitigen Saugleitungsabschnitt 12b den voreingestellten Vakuumgrenzwert nicht überschreitet. Dies ist unter anderem immer dann der Fall, wenn der greiferseitige Saugleitungsabschnitt 12b belüftet ist. Oberhalb dieses Vakuumgrenzwertes befindet sich die erste elektromechanische Schaltvorrichtung 43 in der Schließstellung.The first electromechanical switching device 43 is in the open position as long as the vacuum detected by the second vacuum detector 36 in the gripper-side suction line section 12b does not exceed the preset vacuum limit value. This is always the case, inter alia, when the gripper-side suction line section 12b is ventilated. Above this vacuum limit, the first electromechanical switching device 43 is in the closed position.

Besonders kostengünstig ist eine Ausführungsform, bei der der zweite Vakuumdetektor 36 und die diesem zugeordnete erste elektromechanische Schaltvorrichtung 43 in einem sogenannten Vakuumschalter 45 kompakt zusammengefasst sind.Particularly cost-effective is an embodiment in which the second vacuum detector 36 and associated therewith the first electromechanical switching device 43 are summarized in a so-called vacuum switch 45 compact.

In Bezug auf den zweiten Vakuumdetektor 36 bzw. den diesen enthaltenden Vakuumschalter 45 ist es vorteilhaft, wenn zur Vakuumermittlung und zum Schließen der ersten elektromechanischen Schaltvorrichtung 43 keine elektrische Energie benötigt wird. Beispielsweise kann der zweite Vakuumdetektor 36 ein bewegliches Membranelement enthalten, das einerseits vom Atmosphärendruck und andererseits von dem im greiferseitigen Saugleitungsabschnitt 12b anstehenden Druck bzw. Vakuum beaufschlagt wird und das in Abhängigkeit von der anstehenden Druckdifferenz bewegt bzw. positioniert wird und dabei insbesondere mechanisch mit der ersten elektromechanischen Schaltvorrichtung 43 kooperiert. Allerdings wären prinzipiell auch andere Detektionssysteme realisierbar, selbst solche, für deren Betrieb elektrische Energie benötigt wird. Die notwenige elektrische Energie kann in diesem Fall der elektrische Pufferspeicher 38 bereitstellen. Selbiger ist übrigens insbesondere in Form einer wiederaufladbaren Akkumulatoreinrichtung realisiert, die immer dann aufgeladen wird, wenn die elektrische Steuereinrichtung 24 eingeschaltet ist.With regard to the second vacuum detector 36 or the vacuum switch 45 containing it, it is advantageous if no electrical energy is needed to detect the vacuum and to close the first electromechanical switching device 43. For example, the second vacuum detector 36 may include a movable membrane element which is acted upon on the one hand by the atmospheric pressure and on the other hand by the pressure applied in the gripper side Saugleitungsabschnitt 12b pressure or vacuum and is moved or positioned depending on the upcoming pressure difference and in particular mechanically with the first electromechanical switching device 43 cooperates. However, in principle, other detection systems would be feasible, even those for whose operation electrical energy is needed. The necessary electrical energy may in this case provide the electrical buffer 38. Incidentally, the same is realized in particular in the form of a rechargeable accumulator device, which is always charged when the electrical control device 24 is switched on.

Der vorgenannte elektrische Pufferspeicher 38 gewährleistet auch die notwenige Spannungsversorgung für den Warnstromkreis 37.The aforementioned electric buffer memory 38 also ensures the necessary power supply for the warning circuit 37.

Bei dem beim Ausführungsbeispiel realisierten Detektionskonzept wird die erste elektrische Schaltvorrichtung 43 unabhängig davon betätigt, ob die elektrische Steuereinrichtung 24 eingeschaltet oder ausgeschaltet ist. Allerdings bleibt ein Schließen der ersten elektromechanischen Schaltvorrichtung 43 in Bezug auf die Erzeugung eines Warnsignals so lange folgenlos, wie der Warnstromkreis 37 auf Grund geöffneter zweiter elektromechanischer Schaltvorrichtung 44 unterbrochen ist.In the detection concept realized in the exemplary embodiment, the first electrical switching device 43 is actuated independently of whether the electrical control device 24 is switched on or off. However, closing the first electromechanical switching device 43 with respect to the generation of a warning signal remains without consequences as long as the warning circuit 37 is interrupted due to the opened second electromechanical switching device 44.

Bei dem beim Ausführungsbeispiel vorhandenen Warnsystem ist das erzeugte Warnsignal originär ein elektrisches Signal. Erst durch den zugeordneten Signalwandler 42 wird dieses elektrische Warnsignal in ein akustisches und/oder ein optisches und/oder ein taktil wahrnehmbares Warnsignal umgewandelt und durch die Signalausgabemittel 35 ausgegeben. Als Signalausgabemittel 35 mit insbesondere integriertem Signalwandler 42 wäre beispielsweise ein Signalhorn, eine Leuchtanzeigeeinrichtung oder eine vibrationseinrichtung denkbar. Diese Aufzählung ist allerdings nicht als abschließend zu sehen.In the warning system present in the exemplary embodiment, the generated warning signal is originally an electrical signal. Only by the associated signal converter 42 is this electrical warning signal converted into an acoustic and / or an optical and / or a tactile perceptible warning signal and output by the signal output means 35. As a signal output means 35 with a particular integrated signal converter 42, for example, a signal horn, a light display device or a vibration device would be conceivable. However, this list is not to be regarded as conclusive.

Wenn die Vakuum-Haltevorrichtung 1 über einen Energiesparmodus verfügt, bei dem die Vakuumerzeugereinrichtung 14 in Abhängigkeit von der Höhe des im Vakuumspeicher 8 anstehenden Vakuums selektiv bedarfsgemäß betätigt wird, kann der zu dem Warnsystem gehörende zweite Vakuumdetektor 36 in vorteilhafter Weise auch dazu genutzt werden, einen kontinuierlichen Betrieb der Vakuumerzeugereinrichtung 14 während derjenigen Zeitdauer hervorzurufen, während der in der regulären Betriebsphase der Vakuum-Haltevorrichtung 1 in dem greiferseitigen Saugleitungsabschnitt 12b ein über dem vorgegebenen Vakuumgrenzwert liegendes Vakuum ansteht, mit anderen Worten also ein Gegenstand 3 von den Sauggreifern 2 angesaugt ist und festgehalten wird. Die elektrische Steuereinrichtung 24 ist hierbei eingeschaltet. Das von dem zweiten Vakuumdetektor 36 erzeugte Detektionssignal bewirkt hier also eine zeitweilige Aussetzung der selektiven Betriebsweise der Vakuumerzeugereinrichtung 14, was als Sicherheitsaspekt zu verstehen ist, weil somit während eines Greif- bzw. Haltevorganges stets mit in Betrieb befindlicher Vakuumerzeugereinrichtung 14 gearbeitet wird.If the vacuum holding device 1 has a power saving mode in which the vacuum generating device 14 is selectively actuated as needed in response to the level of vacuum in the vacuum accumulator 8, the second vacuum detector 36 associated with the warning system can also be used to advantage continuous operation of the vacuum generating device 14 during that period during which in the regular operating phase of the vacuum holding device 1 in the gripper side Suction line section 12b is present above the predetermined vacuum limit vacuum, in other words, therefore, an object 3 is sucked by the suction pads 2 and is held. The electric control device 24 is turned on. The detection signal generated by the second vacuum detector 36 thus causes a temporary suspension of the selective operation of the vacuum generating device 14, which is to be understood as a safety aspect, because thus always worked during a gripping or holding operation with befindlichem vacuum generating device 14.

In Figur 1 sind zwei von dem Warnstromkreis 37 abgehende elektrische Steuerleitungen 46 gezeigt, die der elektronischen Steuereinheit 28 die Signale des zweiten Vakuumdetektors 36 zuleiten, um die eben geschilderte Betriebsweise zu ermöglichen.In FIG. 1 are two of the warning circuit 37 outgoing electrical control lines 46 shown that the electronic control unit 28, the signals of the second vacuum detector 36 forward to allow the just described operation.

Als Vakuumgrenzwert, der die Ansprechschwelle für die Aktivierung bzw. Deaktivierung des Warnsystems darstellt, wird zweckmäßigerweise ein Wert gewählt, bei dem die Sauggreifer 2 trotz in Arbeitsstellung befindlicher Steuerventileinrichtung 17 mit Sicherheit nicht mehr in der Lage sind, einen Gegenstand 3 festzuhalten. Empfehlenswert als Vakuumgrenzwert ist aufgrund empirischer Messungen insbesondere ein Vakuumwert in Höhe von 5% bis 20%, zweckmäßigerweise etwa 10%, der Höhe des von der Vakuumerzeugereinrichtung 14 in dem Vakuumspeicher 18 maximal erzeugbaren Vakuums. Je tiefer der Vakuumgrenzwert angesetzt wird, desto größer ist die erzielbare Sicherheit. Allerdings sollte der vorgegebene Vakuumgrenzwert ausreichend weit unter dem atmosphärischen Druck liegen, damit das Warnsystem nicht bereits dann anspricht, wenn der greiferseitige Saugleitungsabschnitt 12b belüftet wird.As a vacuum limit, which represents the threshold for the activation or deactivation of the warning system, a value is suitably chosen in which the suction pads 2 despite being in working position control valve means 17 are no longer able to hold an object 3. Due to empirical measurements, a vacuum value in the amount of 5% to 20%, expediently approximately 10%, of the height of the vacuum which can be generated maximally by the vacuum generator device 14 in the vacuum reservoir 18 is recommended as the vacuum limit value. The lower the vacuum limit is set, the greater the achievable safety. However, the predetermined vacuum limit should be sufficiently below the atmospheric pressure so that the warning system does not respond even when the gripper-side suction line section 12b is vented.

Claims

Vacuum holding apparatus, with a vacuum reservoir (8) and at least one suction gripper (2) connected thereto by at least one suction line (12) wherein, in the course of the suction line (12) there is interposed a control valve device (17) which may be switched into either an operating position connecting the suction gripper or grippers (2) to the vacuum reservoir (8) or into a venting position separating the suction gripper or grippers (2) from the vacuum reservoir (8) and at the same time effecting venting of the gripper-side suction line section (12b) running between the control valve device (17) and the suction gripper (2), also with an electrically actuable vacuum generator device (14) connected to the vacuum reservoir (8) and serving for its evacuation, and with an electrical control device (24) controlling operation of the vacuum generator device (14) and which may be switched on or off, characterised in that the vacuum holding apparatus (1) is equipped with warning means (36, 43, 45, 37, 44, 38, 42, 35) which contain a vacuum detector (36) connected to the gripper-side suction line section (12b) of the suction line (12), which is so coupled with the electrical control device (24) that with the electrical control device (24) switched off a warning signal is generated if there is a vacuum in the gripper-side suction line section (12b) which lies above a preset vacuum limit value.
Vacuum holding apparatus according to claim 1, characterised in that the vacuum detector (36) is part of a vacuum switch (45) which has an electro-mechanical switching device (43) actuable through the vacuum detector (36).
Vacuum holding apparatus according to claim 1 or 2, characterised in that it contains an electrical warning circuit (37) which is closed to generate a warning signal if, with the electrical control device (24) switched off, the vacuum detector (36) detects a vacuum lying above a preset vacuum limit value.
Vacuum holding apparatus according to claim 3, characterised in that the warning circuit (37) includes an electro-mechanical switching device (43) actuable through the vacuum detector (36) and, connected in series with this, a further electro-mechanical switching device (44) actuable through switching on and off of the electrical control device (24), with a warning signal being generated when both switching devices (43, 44) assume a closed position closing the warning circuit.
Vacuum holding apparatus according to claim 3 or 4, characterised in that the warning circuit (37) contains an electrical buffer (38) ensuring power supply to the warning circuit with the electrical control device (24) switched off, in particular a rechargeable storage battery which is expediently fed and recharged from an external electrical power supply when the electrical control device (24) is switched on.
Vacuum holding apparatus according to claim 5, characterised in that the electrical buffer (38) also forms the electrical emergency supply for generation of the warning signal in the event of a failure, with the electrical control device (24) switched on, of an external electrical power supply connected to the vacuum holding apparatus (1).
Vacuum holding apparatus according to any of claims 1 to 6, characterised in that there is connected to the vacuum reservoir (8) a vacuum detector (32), monitoring the vacuum contained therein and in particular a component part of a vacuum switch, which is so connected to the electrical control device (24) that, with the electrical control device (24) switched on, a signal - in particular usable as a warning signal - is generated, if at the same time there is a vacuum in the vacuum reservoir (8) lying below a preset vacuum limit value.
Vacuum holding apparatus according to any of claims 1 to 7, characterised in that the generated warning signal is an electrical signal.
Vacuum holding apparatus according to claim 8, characterised in that it has at least one signal converter (42), through which the electrical warning signal is converted into an audible and/or visual and/or tactually perceivable warning signal which may be output by signal output means (35) of the vacuum holding apparatus.
Vacuum holding apparatus according to any of claims 1 to 9 characterised in that, connected to the suction line (12), in particular its gripper-side suction line section (12b), is a pressure indicator (23) which indicates the current pressure prevailing therein and is formed expediently by a pressure gauge.
Vacuum holding apparatus according to any of claims 1 to 10, characterised in that there is connected to the vacuum reservoir (8) a vacuum detector (32) monitoring the vacuum to be found therein and which is also connected to the electrical control device (24), wherein the electrical control device (24) is designed to switch the vacuum generator device (14) on and off selectively, depending on the vacuum present in the vacuum reservoir (8).
Vacuum holding apparatus according to claim 11, characterised in that the electrical control device (24) is designed, in its switched-on state and during simultaneous detection of a vacuum prevailing in the gripper-side suction line section (12b) and lying above the preset vacuum limit value, to keep the vacuum generator device (14) continuously in the connected state.
Vacuum holding apparatus according to any of claims 1 to 12, characterised in that the control valve device (17) is of the manually actuable type and is in particular in the form of a manually-operated 3/2-way valve.
Vacuum holding apparatus according to any of claims 1 to 13, characterised in that it is in the form of a vacuum lifting device for the lifting of an object held securely by at least one suction gripper (2), and expediently has at least one fixing means (5) at which it may be held securely for the purpose of its movement and positioning for example by means of lifting gear.