WO2021048070A1 - Saugeinheit und saugvorrichtung - Google Patents

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WO2021048070A1
WO2021048070A1 PCT/EP2020/074978 EP2020074978W WO2021048070A1 WO 2021048070 A1 WO2021048070 A1 WO 2021048070A1 EP 2020074978 W EP2020074978 W EP 2020074978W WO 2021048070 A1 WO2021048070 A1 WO 2021048070A1
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suction
unit
channel
deflection
plate
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PCT/EP2020/074978
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César Carrasco
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A O Ideas Gmbh
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    • B65G2201/022Flat

Definitions

  • the invention relates to a suction unit working according to the Bernoulli principle and a suction device with at least one such suction unit, by means of which objects, in particular isolated objects from a work process, can be picked up and released again.
  • the disc-shaped objects are to be picked up gently at a pick-up location and returned to a pick-up location unchanged, i.e. without deformation, damage or contamination.
  • suction devices are therefore often used, which preferably work according to the Bernoulli principle.
  • Mechanical gripping tools are used for handling objects that do not have flat surfaces.
  • Bernoulli suction units usually consist of an axially symmetrical base body through which a gaseous medium (compressed air, protective gas, etc.) flows from at least one nozzle in the direction of an object to be lifted.
  • a gaseous medium compressed air, protective gas, etc.
  • the gaseous medium between the object unit and the base body of the suction unit is deflected in the radial direction at a high flow rate.
  • Bernoulli's equation the kinetic energy and the specific pressure energy are always constant. In the area of the high flow velocity, there is therefore a correspondingly reduced pressure, by means of which the object is sucked in.
  • DE202006016833U1 provides for the use of a screen which separates the media flow from the object unit and channels it between the screen and the body of the suction unit.
  • the use of such an aperture also has disadvantages.
  • the suction power can be reduced and, on the other hand, suction units provided with a screen tend to accumulate dirt particles, which must be removed again with a corresponding effort.
  • the objects held are not released precisely.
  • the media flow is interrupted, whereby the suction force is reduced relatively slowly and the object is released more or less quickly.
  • the objects are deposited at the delivery point by gravity. This means that the delivery does not take place precisely at the time and possibly not at the exact location. Due to the delayed delivery of the transported objects, the clock frequencies with which the objects are transported are also limited accordingly.
  • the suction unit when the objects are dispensed by releasing the suction force, the periphery of the object unit being held is typically first released and released from the suction unit by the force of gravity. In the case of flexible objects, this can lead to bending or even curling of the object unit. So that a controlled delivery is possible, the suction unit must be aligned accordingly at the delivery location before the suction effect is canceled. To avoid this problem, the suction unit is aligned horizontally and brought close to the delivery location, which, however, results in significant restrictions in the handling of the objects. In order to achieve an orderly delivery of objects, machines and robots are required that can perform complex movements. The processes for handling the objects must be adapted accordingly or restricted to these types of handling.
  • gaseous medium expelled by the suction units can lead to turbulence in the surrounding area, which can have a disruptive effect on valuable or sensitive material.
  • powdery material can be swirled and repelled.
  • dust particles can be sucked in, which contaminate the suction unit and require maintenance work.
  • suction units Another disadvantage of known suction units is that their operation requires a high air pressure, which is why powerful pumps have to be provided.
  • the present invention is therefore based on the object of creating an improved suction unit which works according to the Bernoulli principle. Furthermore, an improved suction device with at least one such suction unit is to be created.
  • Suction units according to the invention are intended to make it possible to securely grasp objects, in particular individual product units, with any dimensions and any nature, and to release them in any manner in a controlled manner. Damage or disruptive deformations of the manipulated objects should be avoided.
  • spherical or disk-shaped objects should be able to be detected.
  • Flat and non-flat objects should also be able to be recorded in combination with one another.
  • at least a first object and then additionally a second object should be able to be detected, wherein the objects can have the same or different dimensions.
  • the suction units should be able to be realized with a more simply constructed base body. It should be possible to dispense with a plate-shaped deflection unit, for example.
  • Isolated objects should be able to be correctly picked up at a pick-up location with high clock cycles and delivered to a delivery location.
  • the suction units should therefore also be able to be used advantageously in difficult environments, in particular in medicine, in particular in surgery, in which high demands are placed on the instruments.
  • the suction units should also be easy and thorough to clean and maintain.
  • the suction units should be able to be operated with high efficiency, so that only minimal air pressure is required for their operation and compressed air devices of simple design can be used.
  • the suction unit which is suitable for sucking an object according to the Bernoulli principle, comprises a suction body which has an adjoining suction plate, which has a front side facing away from the suction body, and at least one inlet channel through which a gaseous medium flows through the suction body to the front side of the Suction plate can be introduced into a deflection channel, which is limited on the one hand by the front side of the suction plate and on the other hand by a deflection head of a deflection unit or which is limited on the one hand by the front side of the suction plate and on the other hand when the object is sucked in by the object, and through which deflection channel the gaseous medium to the outside is feasible.
  • the suction body is integrally or detachably connected to a suction cup, the inside of which adjoins the suction plate or the inside of which is spaced from the suction plate, the suction cup enclosing a receiving channel which has a channel opening which is dimensioned such that isolated objects enter the receiving channel or can be inserted into at least one indentation on the underside of the suction cup.
  • suction units operating according to the Bernoulli principle are only used for picking up flat objects.
  • objects for example confectionery articles, fruits and nuts or parts thereof, which do not have flat surfaces
  • Such objects were previously captured and manipulated with mechanical grippers.
  • small objects such as needles and splinters are often to be captured without disturbing the surrounding tissue.
  • the fabric should not be contaminated.
  • the ingress of contaminants such as tissue residues, dust and the like into the suction unit should be avoided.
  • the suction basket provided according to the invention which is provided adjacent to the suction plate or at a distance or separated therefrom by individual openings, can now suck objects with any regular or irregular shapes to the duct opening or suck them into the suction duct.
  • the suction cup causes the gaseous medium to flow around an object that has been sucked in. Even if an irregularly shaped body, such as a hazelnut, is sucked in, the gaseous medium flows through it at a high flow rate, which is why a negative pressure builds up, by means of which the object can be held safely.
  • the distance along which the gaseous medium flows at high speed is very long when using a suction strainer, possibly in conjunction with the suction bell described below, which is why negative pressure is achieved over a large area and with a high degree of effectiveness.
  • a suction basket possibly in connection with the suction bell, a conventional fan can also be used as a means of conveying the gaseous medium instead of a compressed air unit.
  • the suction basket is optionally provided with basket openings which ensure a flow of media even if the channel opening is completely or partially closed after an object has been sucked in.
  • the basket openings can be arranged regularly or irregularly in a row or spaced apart in several rows.
  • the receiving channel has a channel opening which is designed in such a way that isolated objects can thereby be introduced into the receiving channel or can be fixed at the edge of the channel opening.
  • the dimensions of the preferably transparent suction cup, in particular the length and diameter, or the dimensions of the channel opening or the channel entrance of the suction channel are preferably adapted to the objects to be transported.
  • the suction head can therefore have, for example, a cylindrical shape, a conical shape, a shape with a rectangular or polygonal cross section.
  • the suction head can also have combinations of the shapes mentioned and, for example, only have a conical shape on the outlet side.
  • the suction channel can be designed to be regular, irregular, symmetrical or asymmetrical, so that objects can be detected in any position or only in a specific position. In the food industry, it may not matter how one Object is aligned. In surgery or in semiconductor technology, on the other hand, the alignment of an object can be mandatory.
  • the length and width of the suction cup are selected in such a way that an object can at least partially enter the channel opening or the channel entrance.
  • the length of the suction cup can therefore also be only a few millimeters or a few centimeters.
  • the dimensions of the suction cup are adapted to food objects, such as nuts, fruits, or parts thereof. If the suction strainer is detachably mounted, a suitable suction strainer can be mounted in each case.
  • a surgeon will choose a suction cup that is adapted to the work process, tissue or tools to be picked up.
  • the channel opening or the channel entrance is preferably adapted to the dimensions of the objects to be picked up and can, for example, run in a stepped manner.
  • a deflection unit with a deflection head is only used optionally if a negative pressure is always to be ensured near the suction plate.
  • the deflection unit can be connected in one piece to the absorbent body or can be inserted into it.
  • a mounting channel is provided into which a mounting element of a deflection head can be anchored, e.g. pressed in or screwed in.
  • the user can optionally retrofit the suction units with a deflection unit.
  • a mounting channel is preferably provided which connects to an inlet channel for the gaseous medium, which inlet channel is closed off by the mounting element of the deflection unit.
  • the deflecting head which is preferably axially symmetrical, preferably has a flat surface or a circumferential groove-shaped depression on the side facing the suction plate, which preferably extends in a rounded manner towards the edge of the deflecting head.
  • the axially symmetrical deflection unit has an at least approximately anchor-shaped cross section in a longitudinal section through the axis of rotation. Through the deflection head, the media flow is introduced into the deflection channel in a controlled manner.
  • inlet channels are provided, which are preferably arranged at equal distances from one another.
  • the inlet channels preferably run, for example like the edges of a pyramid, inclined towards the outside towards the suction plate and move away continuously from the central axis until they reach the front side of the suction plate. In this way one already takes place Redirection of the media flow.
  • the inlet channels can be cleaned relatively easily in the event of contamination.
  • the inlet channels can also run outwards along a curve.
  • tubes or free holders that run straight or along a curve can be embedded in the absorbent body in order to create inlet channels with any shape.
  • the inflowing medium is preferably evenly distributed against the inner wall of the suction head, which is why a higher flow speed and a corresponding pressure reduction are automatically ensured along the inner wall of the suction head.
  • the inclined arrangement of the inlet channels or the partial deflection of the gaseous medium within the suction body and the conveyance of the gaseous medium in the direction of the inner wall of the suction head allows the suction unit to be operated with reduced pressure, which is why a conventional fan instead of a compressed air unit is used as a means of conveying the gaseous medium can be used.
  • the pressure requirement can be further reduced by a higher number of preferably evenly distributed inlet channels.
  • outlet channels run through the suction body to outlet openings on the front side of the suction plate.
  • the flow of media through the inlet channels is interrupted so that the suction effect is reduced and the object is released from the suction unit.
  • a flow of media is emitted through the outlet openings, which pushes the object away from the suction plate.
  • the dispensing process can therefore be shortened to an extremely short period of time in the range of milliseconds. In this way, the delivery can take place in a controlled manner in any position of the object unit without it being able to deform, for example fold or curl.
  • the controlled and fast delivery of the objects which can be controlled by a control unit by actuating valves by means of which the media flows are switched on or off, also makes it possible to significantly increase the cycle rate with which objects are picked up at a pick-up location and at a release location be returned.
  • the suction plate can be integrally connected to the absorbent body or can be connected to it, if necessary screwed.
  • the suction plate is preferably connected in one piece to the suction body and separated from it by a circumferential groove.
  • the circumferential groove (see FIG. 4) can also serve to hold the suction unit within a receiving chamber by means of a locking part (see FIG. 3).
  • the absorbent body is constructed in one piece or comprising a plurality of absorbent body modules in a modular manner.
  • the efficiency of the suction unit can be further improved in that the suction body is or can be connected to a preferably transparent suction cup, which surrounds the suction body separately by a return channel, which on one side into the suction cup provided on the suction cup and on the other side in at least an outlet opening opens, which is optionally provided in the wall of the suction cup.
  • the medium is returned through the return channel and optionally fed back to the compressed air device, so that an at least partially closed circuit results. Since the gaseous medium is always in motion in the circuit, only little energy is required to convey it, which conveys the circulated gaseous medium in order to keep the media flow constant.
  • the circulation of the gaseous medium also improves its flow behavior. Turbulence and a stall are reduced or avoided, so that an increased flow velocity and an increased pressure can develop.
  • the gaseous medium is guided along the closed circuit at a high flow rate over a longer distance, which is why a reduced suction pressure is built up in a wide area.
  • the suction unit according to the invention can therefore work with a further reduced one, which can be generated, for example, by a simple blower or fan. Expensive compressed air pumps can therefore be dispensed with.
  • the controlled return of the medium causes disruptive effects on the environment, such as turbulence from object particles or Tissue particles or undesirable currents along the treated tissue during a surgical procedure, avoided. Furthermore, it is largely avoided that particles from the production process or contaminants can penetrate into the suction unit.
  • a filter is preferably provided in the suction unit which prevents impurities from being circulated with the media flow.
  • the suction basket is preferably integrally connected to the suction plate or the suction body and / or the suction bell or can optionally be connected.
  • the suction head can be screwed to the suction body, connected by a press fit or otherwise.
  • the suction cup comprises an annular flange with an internal thread, which can be placed on an external thread on the suction body or on the suction cup.
  • the suction cup can be connected to the suction body or to a mounting plate that may be connected to it in one piece or by screws or by means of molded connecting elements, such as threaded elements or elements of a bayonet lock.
  • a quick-release fastener is implemented that allows the suction bell to be removed in order to clean the suction unit or to put on another suction bell that is adapted to the manipulated objects or with which the dimensioning of the air ducts or the circulated air flow is adapted.
  • the suction of objects is made easier if they are held centrally and sucked in along the central axis of the suction unit.
  • the suction units are therefore preferably provided with a centering device which allows a suctioned object unit to be guided against the central axis of the suction unit and to be kept centralized.
  • the centering unit can be connected to the suction body and / or the deflection unit, if provided, and / or the suction cup, if provided, and / or the suction bell, if provided.
  • the centering device can be made of the same material as the base body, the suction basket, the deflection unit or the suction bell. Furthermore, the centering device can be made of any material, such as metal and plastic.
  • Suction devices according to the invention have one or more suction units according to the invention and preferably comprise a drive device, optionally a robot, by means of which the suction units between at least one receiving location and at least one Place of delivery are movable.
  • the drive device which is driven electrically, hydraulically or pneumatically, is preferably controllable by means of a control unit, so that the work processes in which the suction units are integrated can run automatically.
  • the control unit can be connected to sensors by means of which the work processes can be monitored and the process steps can be correctly timed.
  • the processes or the objects, which are preferably held by completely or partially transparent suction units, are preferably monitored by cameras.
  • the suction device comprises at least one distribution device, which is preferably designed in the form of a cuboid, a cylinder or a cylinder segment, and which holds several suction units, preferably evenly distributed, to which compressed air can be fed jointly via at least one distribution channel or individually via at least one pressure line is.
  • the distribution device preferably comprises a plurality of receiving chambers, each of which is opened through at least one chamber opening towards the distribution channel and in each of which a suction unit is arranged, which lies tightly against the edge of the chamber opening by a sealing element, e.g. a sealing ring.
  • the suction units can therefore be mounted anywhere in the receiving chambers and connected to the distribution channel.
  • a locking element e.g. in the form of a clip, is preferably provided, which can be pushed into the receiving chamber and positively connected to the suction body of the suction unit in such a way that the suction unit is pressed against the sealing element.
  • a gaseous medium can optionally be introduced into the inlet channels of the suction units via a first distribution channel or a first pressure line.
  • the gaseous medium can additionally optionally be introduced into the outlet channels of the suction units via a second distribution channel or a second pressure line.
  • valves can be controlled in such a way that the gaseous medium is optionally introduced into the inlet channels and / or into the outlet channels at the desired time intervals.
  • a control program is provided in the control unit which can control the drive device with which the suction units are moved and the media flows by means of which objects are coupled to or decoupled from the suction units.
  • the suction body, the suction plate, if present, the suction basket, which are preferably integrally connected to one another, and / or the deflection unit are preferably made of an elastic or transparent or of an elastic and transparent material such as acrylic.
  • the transparent material By using the transparent material, the objects sucked in by the suction units remain visible and can be monitored by a camera with regard to their condition, their dimensions and their alignment by means of a camera. Image data from the camera are evaluated in the control unit, for example, and if necessary compared with patterns so that defective objects can be sorted out. For example, defective objects are transported on and dropped at a collection point by releasing the suction pressure and / or ejected using compressed air.
  • the suction body and / or the deflection unit, if provided, and / or the suction basket, if provided, and / or the suction bell, if provided, can be made to equalize or different materials, such as metal or plastic.
  • the absorbent body can be made of plastic and connected or connectable to a suction basket or a suction cup made of plastic or metal.
  • Fig. La shows a suction device 1 with two suction wheels 1A, 1B, which are peripherally equipped with suction units 10, e.g. according to Fig. 2a or 2b, and from which objects P are picked up at a pick-up location and delivered to a conveying device 6 at a delivery location;
  • FIG. 1b shows a part of the suction device 1 from FIG. 1a with the second suction wheel 1B, from which objects P are delivered to transport units 961 of the conveying device 900;
  • 2a shows a suction unit 10 according to the invention in a sectional view with a suction plate 11, to which a suction basket 161 connects, which surrounds a downwardly open receiving channel 1600, with twelve inlet channels 13 connected to an inlet channel 130, which are directed directly into the edge region of the receiving channel 1600 , no deflection unit being provided;
  • FIG. 2b shows a sectional view of a suction unit 10 according to FIG. 6a with a suction plate 11 which is provided with a deflection unit 12 and to which a suction basket 161 connects, which optionally has one or more basket openings 160 and encloses a receiving channel 1600 that is open at the bottom;
  • Fig. 2c a deflection unit 12 with a deflection head 121, the
  • the underside is concave in order to be able to partially accommodate a sucked-in object
  • FIG. 2d shows a deflection unit 12 with a deflection head 121, the top side of which is straight and is provided with radially extending depressions 120;
  • FIG. 2e shows a deflection unit 12 with a deflection head 121, the top side of which is straight;
  • FIG. 3 shows a suction device 1 according to the invention with several in one
  • Distribution device 2 arranged suction units 10, to which compressed air can be supplied, wherein one of the suction units 10 has been removed from a receiving chamber 21, which is connected to a distribution channel 20 through a chamber opening 210;
  • 4a shows a suction unit 10 which is provided with a centering device 4 which is connected to the deflection unit 12 and which allows a sucked object unit P to be guided against the central axis x of the suction unit 10 or the deflection unit 12 and to be kept centralized;
  • 4b shows a suction unit 11 according to FIG. 2a with a suction basket 161, which encloses a receiving channel 1600 without basket openings, and is provided with an optionally provided centering device 4 according to FIG. 4a;
  • FIG. 4c shows the suction unit 10 from FIG. 4b with a more simply configured centering device 4, which has three evenly spaced rod-shaped centering elements 41 which are aligned along a conical surface and which are held by the deflecting element 12;
  • FIG. 4d shows the suction unit 10 from FIG. 4b with a centering device
  • FIG. 4e shows the suction unit from FIG. 4d with a mounting element 1211 on the deflection head 121 of the deflection unit 12, to which the centering elements 41 are attached;
  • FIG. 4f shows the suction unit 10 from FIG. 4b with a grid-shaped centering device 4;
  • FIG. 4g shows the suction unit 10 from FIG. 4b with a centering device 4, which has three centering elements 41 which are evenly spaced apart and are aligned along a conical surface and which are held by the edge of the suction cup 161 on the outlet side;
  • FIG. 4h shows the suction unit 10 from FIG. 4b equipped with a
  • FIG. 6 shows a sectional view of a suction unit 10 according to FIG. 4b with a suction plate 11, into which a deflection unit 12 or just a sealing pin 122 is to be inserted and to which a suction basket 161 connects, which optionally has one or more basket openings 160 and one downwards enclosing the open receiving channel 1600 which has indentations 1611, 1612 corresponding to the receiving of objects;
  • FIG. 7a shows an exploded view of a suction unit 10 with a mounting plate 168, the suction body 16 and a suction bell 6, to which a suction basket 161 is attached
  • FIG. 7b shows the assembled suction unit 10 from FIG. 8a with the suction body 16 which is inserted into the mounting plate 168 and the suction bell 6 which surrounds the suction body 16 separately by a return channel 60 and which is connected to the mounting plate 168;
  • FIG. 8a shows the suction unit 10 from FIG. 7a with the suction body 16, which is connected in one piece to the suction bell 6 through the suction basket 161 provided with basket openings 160;
  • FIG. 8b shows the assembled suction unit 10 from FIG. 8a
  • FIG. 9a shows the suction unit 10 from FIG. 7a with the suction body 16, which is connected in one piece to the mounting plate 168;
  • FIG. 9b shows the assembled suction unit 10 from FIG. 9a;
  • FIG. 10a shows the suction unit from FIG. 9a with a suction bell 6 which has a conically shaped suction basket 161 with a small channel opening 1610 for grasping small objects
  • FIG. 10b shows a suction device 1 with the suction unit from FIG. 10a with a slot-shaped channel opening 1610 which is adapted to a rod-shaped object or to a rod-shaped object unit P;
  • FIG. 10c shows the channel opening 1610 of the suction unit 10 from FIG. 10a in an enlarged view
  • FIG. 11a shows the suction unit from FIG. 10a with a suction bell 6 which is attached to the
  • FIG. 11b shows the assembled suction unit 10 from FIG. 11a;
  • FIG. 12 shows the suction unit 10 from FIG. 9a with a suction bell 6, which is connected to the
  • Mounting plate 168 is connectable
  • FIG. 13 shows the suction unit 10 from FIG. 9a with a suction bell 6 which can be connected to the mounting plate 168 by a screw cap with closure elements 69, 169;
  • FIG. 14 shows a suction unit 10 according to FIG. 2a, but optionally with a deflection unit 12, in a sectional view with a suction basket 161, which surrounds a receiving channel 1600 that is open downwards and which is attached to the suction plate 11 at the top and an annular plate 15, the lower suction channels, at the bottom 115 has, connects;
  • FIG. 15 shows a suction unit 10 according to FIG. 2b, optionally with a deflection unit 12, in a sectional view with a suction basket 161, which encloses a receiving channel 1600 that is open at the bottom and which is attached to the suction plate 11 at the top and an annular plate 15, the lower suction channels, at the bottom 115, connects, the suction basket 161 having a plurality of basket openings 160 which can be covered by means of an adjusting sleeve 3.
  • 16a shows a suction unit 10, which is preferably connected or can be connected to a suction basket 161, in a preferred embodiment with a suction body 16 which holds a suction plate 11 or is connected in one piece to it, in which three suction channels 111 which are radially aligned and displaced by 120 ° relative to one another are provided, in which the outlet openings 140 of outlet channels 14 are arranged;
  • FIG. 16b shows the suction unit 10 from FIG. 16a in a sectional illustration
  • FIG. 17 shows a suction unit 10, which is preferably connected or can be connected to a suction strainer 161, with a suction body 16, in which inlet channels 13 and outlet channels 14 and outlet openings 140, which are located between the suction channels 111, and a central bore which is cut through an intermediate wall 130C in an inlet channel 130A and assembly channel 130B is subdivided, which serves for the optional assembly of the deflection unit 12 shown, which is designed as a rotational body and for this purpose has a deflection head 121 to which a mounting element 122 is connected.
  • FIG. 1 a shows a suction device 1 with two suction wheels 1A, 1B which are peripherally equipped with suction units 10 according to one of the following figures and from which objects P are picked up at a pick-up location and delivered to a conveying device 900 at a delivery location.
  • the first suction wheel 1A picks up objects P, for example nuts, from a container B and conveys them to a transfer point where they are transferred to the second suction wheel 1B, which transports the object unit P taken over to the delivery location and there to the conveyor device 900 gives.
  • the compressed air supply to each suction unit 10 is preferably through a
  • a plurality of suction channels 200A, 200B of a distribution device 2 can be individually controlled, so that an object unit P can be picked up with a suction unit 10 and an object unit P can be dispensed from another suction unit 10 at the same time.
  • Two pressure lines can also be fed to each suction unit 10, the first of which is connected to inlet channels 13 and the second to outlet channels 14, as described with reference to FIG. 17.
  • At the transfer point HO are a suction unit 10 of the first suction wheel 1A, the object unit P of which is ejected, and a Suction unit 10 of the second suction wheel 1B, which sucks the object P, opposite.
  • the drive devices 5A, 5B of the suction wheels 1A, 1B and the valves 72 of the suction channels 200A, 200B are controlled by the control unit 8 by means of control signals 81A, 81B; 87A, 87B.
  • the conveying device 900 is controlled by control signals 86 in synchronism with the suction wheels 1A, 1B.
  • a conveying device 95 for the gaseous medium e.g. a fan or an air pump, as shown by way of example in Fig. 7b, can be used for all suction units 10 and suction devices 1 according to the invention and controlled e.g. by the control device 8 by means of control signals 89.
  • control unit 8 For the synchronous control of the device units 1A, 1B, or for checking the position and quality of objects P, which are held by preferably transparent suction units 10, the control unit 8 preferably processes sensor signals S which are emitted by sensors SM, typically optical sensors or cameras .
  • FIG. 1 b shows part of the suction device 1 from FIG. 1 a with the second suction wheel 1B, from which objects P are delivered to transport units 961 of the conveying device 900 at a delivery position.
  • the transport units 961 are mounted on mounting plates 962 which are conveyed by a chain 963.
  • the mounting plates 962 have been removed from the front.
  • the transport units 961 are designed in two parts and can be opened and closed.
  • On the right in FIG. 1b a channel is shown into which the transport units 961 are retracted and locked.
  • an air pulse is preferably introduced into the optionally provided output channels 14 at the delivery location (see FIG. 17).
  • FIG. 2a shows a suction unit 10 according to the invention in a sectional illustration with a suction plate 11, to which a suction basket 161 connects, which surrounds a receiving channel 1600 that is open at the bottom.
  • the suction unit comprises a suction body 16, which can be mounted in a device according to FIG. 1 a or 3, and the twelve inlet ducts 13 connected to an inlet duct 130, which are directed outwards into the edge region of the receiving duct 1600 against the inside of the suction cup 161.
  • a negative pressure is thus created in the flow zone, through which an object can be sucked in.
  • the object itself also shifts the flow outwards and further reduces the flow cross-section, which is why the flow velocity and the negative pressure within the suction cup 161 also increase.
  • a centering device 4 is also provided, by means of which the sucked-in object is kept centered.
  • a deflection unit 12 is optionally dispensed with in the embodiment of FIG. 2a.
  • the suction plate 11 is therefore tightly closed in the middle and only has openings for the inlet channels 13.
  • FIG. 2b shows a suction unit 10, preferably according to FIG. 2a, with a suction plate 11, to which a suction basket 161 connects, which surrounds an outwardly open receiving channel 1600 and in this embodiment is provided with basket openings 160 on the sides.
  • the suction cup 161 is integrally connected to the suction body 16, which in turn has a suction plate 11 and a deflection unit 12 on the front.
  • the dimensions of the suction cup 161 are preferably adapted to the objects P.
  • the suction cup 161 is designed as a hollow cylinder and, if necessary, has a conically shaped periphery, so that objects P can be detected more easily.
  • the suction strainer 161 can also have an oval, rectangular or polygonal cross section.
  • the basket openings 160 can preferably be closed by means of a closure element 3, as is shown for the suction unit 10 according to FIG. 15.
  • suction units 10 of FIGS. 2a and 2b which are provided with the suction cup 161
  • objects P which do not have flat surfaces can be grasped and securely held.
  • nuts such as hazelnuts
  • the height of the suction cup 161 is dimensioned according to the size of the objects P or a fraction thereof.
  • a plurality of rows of basket openings 160 lying one above the other are preferably provided, through which the media flow can escape laterally.
  • the suction head 161 can also consist of several parts and, for example, can be telescopically extended.
  • Suction units 10 according to the invention can also have a modular structure so that they can be used for the RESPECTIVE applications with or without a suction head 161.
  • the suction basket 161 of the suction unit 10 of FIG. 2a does not have any basket openings. In this embodiment, it must therefore be ensured that when the object is picked up, there is no flow break that would cancel the suction effect. This is ensured in particular by the type of objects sucked in and by the centering unit 4.
  • the suction basket 161 of the suction unit 10 of FIG. 2b has basket openings 160 at different heights.
  • the basket openings 160 ensure that there is no flow separation when an object is sucked into the suction basket 161.
  • the basket openings 160 of different heights are closed sequentially until only the uppermost basket openings 160 are exposed. This ensures that the media film runs as far down as possible and that an optimal suction effect is achieved as far below as possible. It is also possible to keep only the three uppermost basket openings 160 or wall slots 160 open, but the course of the media film changes.
  • deflection units 12 can be used in the suction body 16 of the suction unit 10.
  • the deflection unit 12 used is shown in FIG. 17 in a three-dimensional representation.
  • the deflecting unit 12 of FIG. 17 is designed as a mushroom-shaped body of rotation and comprises a deflecting head 121 and a pin-shaped mounting element 122 adjoining the deflecting head 121.
  • the deflecting head 121 On the side facing the suction plate 11, the deflecting head 121 has a circumferential groove-shaped recess 120, which is preferably rounded runs against the edge of the deflection head 121.
  • the deflection unit thus has at least approximately an anchor-shaped cross section. An annular nozzle is thereby formed, in which air flowing in is guided back against the suction plate 11 and flows along it at high speed.
  • FIG. 2c shows a deflection unit 12 with a deflection head 121, the underside of which is concave in order to surround an object P, for example, a nut according to FIG. 4a, to be able to partially pick up and keep it centered.
  • FIG. 2d shows a deflection unit 12 with a deflection head 121, the upper side of which is straight and is provided with radially extending depressions 120.
  • FIG. 2e shows a deflection unit 12 with a deflection head 121, the top side of which is straight.
  • Suction units 10 according to the invention can therefore be equipped with the respective appropriate deflection unit 12.
  • FIG. 3 shows a suction device 1 according to the invention with several suction units 10 arranged in a distribution device 2, to which compressed air can be supplied via at least one preferably electronically controllable valve.
  • the compressed air supplied via supply lines is distributed to all suction units 10 via the distribution device 2, which has a distribution channel.
  • the at least approximately cuboid distribution device 2, which has a distribution channel 20 and numerous receiving chambers 21, is cut open.
  • the distribution channel 20 is separated from the receiving chambers 21 by a partition plate 22, but has a chamber opening 210 for each of the receiving chambers 21. Compressed air can therefore be fed through the distribution channel 20 and the chamber openings 210 to the suction units 10 in the receiving chambers 21.
  • the suction units 10 can be inserted in a simple manner into the receiving chambers 21, closely adjoining the chamber openings 210.
  • a sealing ring 24 is provided on the upper side of the suction units, which seals tightly to the edge of the chamber opening 210 and ensures that the compressed air can only escape via the suction unit 10.
  • the suction units 10 have a suction body 16 which is enclosed by an annular groove 166.
  • An inserted suction unit 10 can be fixed in a simple manner by means of a fork-shaped clamp 25, which is inserted through adapted openings into the receiving chamber 21 in such a way that it engages in the annular groove 166 of the inserted suction unit 10 and thereby holds it.
  • Suction units 10 can therefore be loosened and removed with a handle and, for example, used again after maintenance work.
  • a bar 29 is mounted on the underside of the distribution device 2, the passage openings 290 for the suction units 10 and form elements 113 which engage in the surface of sucked objects P and can fix them.
  • the suction device 1 according to the invention can therefore be manufactured, assembled and also serviced in a simple manner.
  • Fig. 5a shows the suction unit 10 of Fig. 3a with a lamellar elastic suction plate 11.
  • the diameter of the suction body 16 has been reduced and is only slightly larger than the diameter of the receiving chamber 115.
  • the suction plate 11 therefore consists peripherally of a thin annular lamella, which can deform under the action of the suction force and adapt to a held object unit P.
  • the suction plate 11, which is preferably connected in one piece with the suction body 16, is made of an elastic material.
  • the suction plate 11 can also be a thin metal plate into which the suction channels 111 are molded or embossed.
  • a suction plate of this type can be connected to a centrally arranged sleeve which is connected to the suction body 16, e.g. glued, screwed or pressed.
  • FIG. 5b shows the suction unit 10 from FIG. 5a in a sectional illustration.
  • FIG. 5c shows a sectional illustration of a suction unit 10, which is preferably configured, with a lamellar suction plate 11, which has suction channels 111 with a constant channel cross-section.
  • the channel cross-section of the suction channels 111 according to the invention suction units 10 can therefore be constant or change, as has been described above.
  • the cross-section at the outlet and at the inlet of the suction channels 111, which have a constant or changing channel cross-section, can be specially selected.
  • the channel cross section facing the deflection chamber 115 can be very small.
  • the channel cross-section at the outer end of the suction channels 111 can be unchanged or reduced. It is possible that the gaseous medium is displaced from the suction channel near the edge of the suction plate and has to escape in a thin film of media between the suction plate and the object unit being held. In this way, fluttering or detachment of the periphery of the object unit from the suction plate can be avoided.
  • Such a configuration with peripherally closed suction channels 111 is preferably provided for objects which have a very low inherent stability and are to be secured peripherally.
  • 5c also shows that the underside of the deflection head 121 of the deflection unit 12 and the front side of the suction plate 11 are aligned at least approximately in one plane. In this way, a sucked-in object unit P is supported in a plane so that it cannot be deformed.
  • the deflection unit 12 can also be displaced inwards, so that it deviates, for example, by a fraction of a millimeter from the plane defined by the front side of the suction plate 11.
  • the mounting element 122 of the deflection unit 12 has a shape which serves to lock the mounting element 122 in the central bore 130.
  • the formation is preferably annular and encloses the mounting element 122 with a thickness, for example in the range of 1/10 mm - 1/100 mm.
  • a plurality of such sealing rings can also be provided, by means of which the mounting element 122 is locked in the inlet channel 130.
  • Fig. 4a shows a suction unit 10, preferably connectable to a suction head 161, which is provided with a centering device 4, which is connected to the deflection unit 12 and which allows a sucked-in irregular, for example round object unit P against the central axis x of the suction unit 10 or To guide the deflection unit 12 and keep it centered.
  • a centering device 4 which is connected to the deflection unit 12 and which allows a sucked-in irregular, for example round object unit P against the central axis x of the suction unit 10 or To guide the deflection unit 12 and keep it centered.
  • the suction unit 10 in turn comprises a deflection unit 12 by which the centering device 4 is held.
  • Centering devices 4 are preferably funnel-shaped so that objects picked up are automatically guided upwards to the funnel axis x. Open or air-permeable centering devices 4 are used so that the air circulation is not interrupted.
  • the centering device 4 shown comprises three centering elements 41 aligned along a cone, which at one end form the cone tip held by the deflection unit 12 and which are connected to one another on the other side by a receiving ring 42.
  • An object unit P for example a nut, can be pre-centered by means of the receiving ring 42, so that it can subsequently be sucked and centered more easily along the centering elements 41 against the deflection unit 12.
  • the centering device 4 has the effect that the object P is held centrally and the gaseous medium can flow over it in the manner of an umbrella. The suction force can therefore develop evenly, so that the object can be held securely.
  • FIG. 4b shows a suction unit 11 with a suction basket 161, which has no lateral basket openings and which surrounds a receiving channel 1600, and with an optionally provided centering device 4 according to FIG. 4a.
  • the suction strainer 161 ensures that the gaseous medium can flow downwards or outwards in a laminar manner along its cylindrical inner wall, whereby a uniform cylindrical media flow is forcibly created and a negative pressure results in the center of the receiving channel 1600, which ensures the safe suction of even unfavorably shaped objects P guaranteed.
  • the centering device 4 in turn ensures that the object P is centered and does not come into disruptive contact with the media film. Without the centering device 4, the objects P would also be sucked in advantageously, and the reliable detection of the objects P could take a little longer.
  • FIG. 4c shows the suction unit 10 from FIG. 4b with a more simply configured centering device 4, which has three rod-shaped centering elements 41 which are evenly spaced and aligned along a conical surface and which are held by the deflecting element 12.
  • a receiving ring 42 has been dispensed with.
  • the centering elements 41 are aligned straight.
  • the centering elements are slightly bent outwards so that they can reliably detect objects P in a wider environment.
  • Fig. 4d shows the suction unit 10 from Fig. 4b with a centering device 4, which has three evenly spaced wire-like or rope-like centering elements 41 aligned along a conical surface, which are held on the one hand by the deflecting element 12 and on the other hand by the exit-side edge of the suction head 161.
  • the centering elements 41 are anchored at one end in the deflection element 12 or in the deflection head 121 and are provided on the other side with a mounting ball 46, which are anchored in a mounting opening 1618 on the output side in the edge of the suction cup 161.
  • FIG. 4e shows the suction unit from FIG. 4d with a mounting element 1211 on the deflection head 121 of the deflection unit 12, to which the centering elements 41 are attached.
  • Fig. 4f shows the suction unit 10 of FIG. 4b with a lattice-shaped centering device 4, which as centering elements 41 lattice bars or Has lattice ropes which are anchored with mounting balls 46 in the suction head 161.
  • the hollow cylindrical media flow is shown, which runs downward in the receiving channel 1600 along the cylindrical basket wall and creates a negative pressure in the area of its central axis, along which an object unit P, for example a nut, is guided against the centering device 4.
  • FIG. 4g shows the suction unit 10 from FIG. 4b with a centering device 4, which has three equally spaced centering elements 41 aligned along a conical surface, which are held by the exit-side edge of the suction cup 161 and have their ends inclined towards the central axis x.
  • the centering elements 41 in turn form an open funnel, which ensures that the objects P picked up are not guided against the inner wall of the suction cup 161 and ejected again.
  • FIG. 4h shows the suction unit 10 from FIG. 4b equipped with a holding flange 1615 which holds a flange ring 44 with a centering device 4 which comprises a sheet-shaped holding element 4100.
  • This centering device 4 lighter and less dimensionally stable objects can advantageously be held.
  • the use of a shorter suction strainer 161 is also possible.
  • the flange connection can also be used in the embodiment of FIG. 6i.
  • the centering devices 4 can be made entirely or partially from metal or plastic.
  • the parts can be made strong or elastic, whereby, for example, by shaping it must be ensured that objects P do not jam in the centering device 4 and can be released again without problems.
  • FIG. 5 shows a sectional view of a preferably modularly constructed suction unit 10 with several suction units 10 according to one of Figures 2a, 2b, 4b to 4h, each with a deflection unit 12, 12A, 12B, 12C and a suction cup 161, 161A, 161B, 161C are provided.
  • a centering device 4 with centering elements 41; 42 is provided, which can be designed in any way in order to optimally capture and center objects P.
  • suction unit 10 allows several objects P to be grasped and released again at the same time. Often objects P are to be recorded in a certain grid and / or again, optionally to an intermediate product or to a packaging can be handed in. Since intermediate products and packaging often change, it is preferably provided according to the invention that suction units 10 according to the invention have a modular structure and can be assembled as desired. For example, it is provided that absorbent body modules 100 are provided, which are connected to one another in a form-fitting, non-positive manner, or otherwise, and possibly screwed together. If necessary, absorbent body modules 100 are provided with one or more deflection units 12 and suction plates 11, which can be put together in the manner of LEGO® modules.
  • the suction head of a robot can be adapted as required to intermediate products and packaging.
  • a suction head is put together with suction units that allow it to be grasped in a grid and inserted into the chocolate provided.
  • the suction unit 10 is designed in such a way that a chocolate can be filled with several nuts in one operation in the manufacturing process.
  • FIG. 6 shows a suction unit 10 according to FIG. 2b in a sectional view with a suction plate 11, into which a deflection unit 12 or just a sealing pin 122 is to be inserted and to which a suction basket 161 is attached.
  • the suction basket 161 optionally has one or more basket openings 160 and encloses a downwardly open receiving channel 1600, which has corresponding indentations 1611, 1612 for receiving objects. It is shown by way of example that rectangular objects of different sizes can be accommodated in the recesses 1611, 1612. For example, an object is first received in the upper indentation 1612 and then an object in the lower indentation 1611.
  • the media flow can flow outwards through the basket openings 160, whereby the suction pressure is maintained.
  • the number and configuration of the indentations 1611, 1612 can be selected as desired. Design the basket openings 100 sixtieth accordingly and, if necessary, connect them to one another by channels.
  • FIG. 7a shows an exploded view of a suction unit 10 with the suction body 16, a mounting plate 168 and a suction bell 6, to which a suction basket 161 is attached.
  • the suction body 16 can be connected to a mounting plate 168 by means of screws or bolts 167.
  • the mounting plate 168 has a transfer channel 1683 into which a transfer channel formed on the suction body 16 and adjoining the mounting channel 130 Nozzle 165 can be used.
  • the mounting plate 168 also has an outlet opening 1680.
  • the suction bell 6 which can also be connected to the mounting plate 168 by screws or bolts 167, has a bell space 600 into which the suction body 16 can be inserted.
  • the suction cup 161 can therefore be connected or connectable in one piece with the suction body 16 or with the suction bell 6.
  • FIG. 7b shows a suction device 1 with the assembled suction unit 10 from FIG. 7a with the suction body 16 which is inserted into the mounting plate 168 and the suction bell 6 which surrounds the suction body 16 separately by a return channel 60 and which is connected to the mounting plate 168 is.
  • the suction body 16 is only connected to the mounting plate 168 and protrudes into the bell space 600 in such a way that the suction plate 11 is only separated from the suction cup 161 by an annular slot 1616 and that between the inner wall of the suction cup 6 and the suction body 16 only the dimensioned as desired Return channel 60 is kept free, which surrounds the absorbent body 16 in a ring.
  • a medium L can therefore be circulated through the suction unit 10 from an air pressure device or media pressure device 95, which medium L generates a negative pressure in the suction cup 161.
  • the medium L released by the media pressure device 95 runs through the inlet channel 130 and the inlet channels 13 of the suction body 16 to the deflection head 12 and is there through a deflection channel 110, via the suction plate 11, through the annular slot 1616, the return channel 60 and the at least one outlet opening 1680 led back to the media printing device 95.
  • a filter F which is provided within the circulation circuit, preferably in the fan 95, dirt particles can be removed from the media flow.
  • the suction device 1 and the suction unit 10 work with maximum efficiency. At the same time, the medium L is not led to the outside, as a result of which undesirable effects on the work process and process materials are avoided.
  • the suction bell 6 also encloses the suction unit 10, which is why foreign materials can hardly penetrate into the suction unit 10; this in particular when the channel opening 1610 is adapted to the objects P to be sucked in.
  • the suction device 1 is shown schematically and can be designed as a tool that is moved manually, by a robot or by a further drive device.
  • FIG. 8 a shows the suction unit 10 from FIG. 7 a with the suction body 16, which in this embodiment is connected in one piece to the suction bell 6 by the suction basket 161.
  • the suction basket 161 is provided with slot-shaped basket openings 160 between the suction body 16 and the wall of the suction bell 6, through which the gaseous medium is guided through the return channel 60 back to the outlet opening 1680.
  • Fig. 8b shows the assembled suction unit 10 of Fig. 8a.
  • FIG. 9 a shows the suction unit 10 from FIG. 7 a with the suction body 16, which is connected in one piece to the mounting plate 168.
  • Fig. 9b shows the assembled suction unit 10 of Fig. 9a. Due to the one-piece production of the suction body 16 and the mounting plate 168, the suction unit 10 can be manufactured inexpensively and precisely.
  • FIG. 10a shows the suction unit from FIG. 19a with a suction bell 6 which has a conically shaped suction basket 161 with a small channel opening 1610 for grasping small objects.
  • the suction cup 161 can thus be shaped as desired and advantageously adapted to the work environment.
  • the suction cup 161 can also taper disproportionately or concavely downwards.
  • the suction cup 161 can be rotationally symmetrical or, for example, also approximately elliptical in cross section.
  • FIG. 10 b shows a suction device 1 with the suction unit from FIG. 10 a with a slot-shaped channel opening 1610 which is adapted to a rod-shaped object P.
  • FIG. 10 b shows a suction device 1 with the suction unit from FIG. 10 a with a slot-shaped channel opening 1610 which is adapted to a rod-shaped object P.
  • FIG. 10 b shows a suction device 1 with the suction unit from FIG. 10 a with a slot-shaped channel opening 1610 which is adapted to a rod-shaped object P.
  • FIG. 10 b shows a suction device 1 with the suction unit from FIG. 10 a with a slot-shaped channel opening 1610 which is adapted to a rod-shaped object P.
  • FIG. 10 b shows a suction device 1 with the suction unit from FIG. 10 a with a slot-shaped channel opening 1610 which is adapted to a rod-shaped object P.
  • FIG. 10 b shows a suction device 1 with the
  • 10c shows the channel opening 1610 in an enlarged representation.
  • FIG. 11 a shows the suction unit from FIG. 9 a with a suction bell 6, which has a plurality of separating elements 1601 on the inside which, after the suction bell 6 has been assembled, adjoin the suction body 16 and delimit basket openings 160.
  • Fig. 11b shows the assembled suction unit 10 of Fig. 11a.
  • suction bells 6 with basket openings 160 dimensioned as desired can be produced in a simple manner.
  • the separating elements 1601 can be made wide in order to delimit narrow basket openings 160, or can be made narrow in order to delimit wide basket openings 160.
  • FIG. 12 shows the suction unit 10 from FIG. 9 a with a suction bell 6, which can be connected to the mounting plate 168 by means of a bayonet lock with corresponding locking elements 69, 169.
  • FIG. 13 shows the suction unit 10 from FIG. 9 a with a suction bell 6, which can be connected to the mounting plate 168 by means of a screw closure with corresponding closure elements or threaded elements 69, 169.
  • FIG. 14 shows a suction unit 10 as per Has suction channels 151, connects.
  • FIG. 15 shows a suction unit 10 according to FIG. 2b, but optionally with a deflection unit 12, in a sectional view with a suction basket 161, which surrounds a receiving channel 1600 that is open at the bottom and which is attached to the suction plate 11 at the top and an annular plate 15, the lower one, at the bottom Has suction channels 151, connects.
  • the suction basket 161 has basket openings 160 which can be completely or partially covered by means of a closure element 3, preferably an adjusting sleeve 3.
  • the adjustment sleeve 3, which surrounds the suction body 16, preferably has an internal thread which corresponds to an external thread on the outside of the suction body 16. The threaded sleeve can therefore simply be rotated around the basket openings 160 to close if necessary.
  • the suction unit 10 can therefore, if necessary, be adapted to the objects to be picked up.
  • the ring plate 15 of the suction units 10 of FIGS. 14 and 15, which adjoins the channel opening 1610 of the suction basket 161, allows objects to be picked up in the suction basket 161 in a controlled manner or at the edge or the duct opening 1610 of the suction basket 161 Suction units 10 on an object, this is held centered by means of the ring plate 15 or the radial flow of the medium along the underside of the ring plate 15 and can be raised vertically in a controlled manner.
  • the lower suction channels 151 in turn ensure a constant flow of media when an object is contacted and sucked in.
  • the suction channels 115 in turn have a cross-section or a cross-sectional profile that is adapted to the objects to be picked up.
  • a centering device 4, e.g. with four threads or wires, by means of which the object can be kept centered, is optionally provided within the receiving channel 1600.
  • FIG. 16a shows a suction unit 10 according to the invention in a preferred embodiment with a suction body 16 which holds a suction plate 11 in which three suction channels 111 which are radially aligned and displaced by 120 ° relative to one another are provided. It is shown by dash-dotted lines that the suction unit 10 is or can be connected to a suction basket 161.
  • the suction unit 10 can therefore optionally be used with or without a suction basket 161 in order to suck in different objects. Without a suction strainer 161, e.g. according to Fig. 16a, flat objects are sucked in. With the suction cup 161, e.g. according to Fig. 16b, voluminous objects can be sucked in.
  • FIG. 16b shows the suction unit 10 from FIG. 16a, designed as a rotary body, in a sectional illustration.
  • the suction plate 11 is connected in one piece to the suction body 16, for example made of a plastic, and is slightly separated therefrom by a circumferential annular groove 166, which is preferably used for the assembly of the suction unit 10.
  • the suction body 16 has an inlet channel 130 coaxial to the axis of rotation, from which several inlet channels 13 branch off. From below, a deflection unit 12, as shown in FIG. 17, with the mounting element 122 is inserted into the inlet channel 130, so that it is closed on the front side and the gaseous medium or compressed air only through the outwardly running inlet channels 13 to the front side of the suction plate 11 can reach.
  • the suction plate 11 has a preferably cylindrical recess which serves as a deflection chamber 115.
  • the outlet openings of the inlet channels 13 are arranged inside the deflection chamber 115 behind the deflection head 121 of the deflection unit 12, so that the inflowing medium can be introduced to the rear of the deflection head 121 and from this into a deflection channel 110, which on the one hand through the front side of the suction plate 11 and on the other hand through the Rear side of the deflection head 121 is limited if the deflection unit 12 has been used. If no deflection unit 12 is used, the deflection channel 110 is limited by the sucked-in object.
  • the gaseous medium is guided radially outward through the deflection channel, so that it can flow out on the one hand through three suction channels 111 and on the other hand between the suction plate 11 and a sucked object unit (not shown) and cause a corresponding negative pressure.
  • the suction channels 111 are radially running depressions within the suction plate 11 and run from the deflection chamber 115 preferably to the outer edge of the suction plate 11. After an object unit P has been sucked in, it is therefore always ensured that the medium can escape through the suction channel 111, which is preferably open on the outlet side the desired suction along the suction channels 111 is always guaranteed regardless of the nature of the object unit P sucked in.
  • a plurality of evenly distributed suction channels 111 are preferably provided.
  • a plurality of evenly distributed inlet channels 13 are preferably provided.
  • six or more evenly distributed inlet channels 13 are provided, which run inclined outwards and are offset from one another by 60 °.
  • the inlet channels 13 define a pyramid with a corresponding number of edges.
  • outlet channels 14 optionally provided in this embodiment are passed through the suction body 16, the outlet openings 140 of which are arranged within the suction channels 111.
  • compressed air flows through a pressure line 70A and a first valve 72A into the inlet channel 130 and further into the Inlet channels 13 and can be introduced into the outlet channels 14 through pressure lines 70B and second valves 72B.
  • the decentralized valves 72A, 72B can be controlled by the control unit 8 (see FIG. 1 a) by means of control signals 87A, 87B. Therefore, compressed air can optionally be passed at desired time intervals through the inlet ducts 13 in order to suck in an object unit P or into the outlet ducts 14 in order to expel the object unit P that is being held.
  • the elements 72A, 72B shown can also be simple connection elements via which compressed air is supplied to the suction unit 10. In this case, valves are provided centrally, which enables easier electrical wiring of the control lines 87A, 87B.
  • FIG. 17 shows a preferably configured suction unit 10 which can be optionally equipped with one of the deflection units 12 described above and is connected fixedly or detachably to a suction head 161 (shown symbolically by a dash-dotted line).
  • the suction body 16 is provided with outlet channels 14 and outlet openings 140 which are located between the suction channels 111. It is also possible to arrange the outlet openings 140 inside and outside the suction channels 111.
  • the suction channels 111 and the deflection chamber 115 are optional and preferably provided when the suction unit 10 is also used without a suction basket 161.
  • the suction cup 161 is detachably connected to the suction body 16 by means of a thread or a press fit.
  • valves 72A, 72B The course of the media flows controlled by valves 72A, 72B is shown symbolically.
  • the cross-sectional profile of the suction channels 111 is clearly visible in this illustration.
  • the channel cross-section has a minimum size which increases by a factor of 5 to 10 up to the channel exit.
  • the dimensioning of the suction channels 111 with the course of the depth and width can, if necessary, be adapted to the nature of the objects P. become.
  • the cross-sectional shape can be constant or increase or decrease radially outwards.
  • the bottom 1110, 1110 * of the suction channels 111 can be lowered to the level of the bottom of the deflection chamber 115, so that the height of the deflection chamber 115 corresponds approximately to the depth of the suction channels 111. In this case, the transition from the deflection chamber 115 to the suction channels 111 takes place continuously and the gaseous medium can flow away unhindered.
  • the absorbent body 16 has a central bore which is divided into two completely separate parts 130A, 130B by an intermediate wall 130C.
  • compressed air can be introduced via a schematically shown valve 72A.
  • the lower part 130B of the central bore forms a mounting opening 130B into which the mounting element 122 of the deflection unit 12 can be inserted.
  • the lower part 130B can also be completely filled, so that no deflection unit 12 can be used.
  • a pin can also be releasably inserted into the assembly opening 130B. If no deflection unit 12 is used, the depth of the suction channels 111 is preferably increased.
  • the suction units 10, as described above with reference to the drawings, are supplied with compressed air from a media pressure device 95, a blower or a pump via at least one line. All suction devices 1 and suction units 10 according to the invention can advantageously be operated with a fan 95, which has a propeller, for example. It has been shown here that a reduction in the diameter of the inlet channel 130 and / or the adjoining inlet channels 13 can paradoxically increase the suction power or suction force of the suction units 10. By using a fan device instead of a pump, the costs of the suction device 1 are significantly reduced. If necessary, two or more fans can be connected in series to increase the pressure.
  • Suction units according to the invention with an adapted inlet channel can already be operated with a medium pressure in the range of 1 bar.
  • the use of expensive piston pumps can thus be dispensed with.
  • the diameter of the inlet channel 130 and / or the adjoining inlet channels 13 is changed until objects P with maximum weight can be detected.

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Abstract

Die Saugeinheit (10), die zum Ansaugen eines Objekts (P) nach dem Bernoulli-Prinzip geeignet ist, umfasst einen Saugkörper, der eine daran anschliessende Saugplatte (11), die eine vom Saugkörper abgewandte Frontseite aufweist, und wenigstens einen Eintrittskanal (13), durch den ein gasförmiges Medium durch den Saugkörper zur Frontseite der Saugplatte (11) in einen Umlenkkanal einführbar ist, der einerseits durch die Frontseite der Saugplatte (11) und andererseits durch einen Umlenkkopf einer Umlenkeinheit (12) oder der einerseits durch die Frontseite der Saugplatte (11) und andererseits beim Ansaugen des Objekts (P) durch das Objekt (P) begrenzt ist, und durch welchen Umlenkkanal das gasförmige Medium nach aussen führbar ist. Der Saugkörper ist einstückig oder lösbar mit einem Saugkorb (161) verbunden, dessen Innenseite (1619) an die Saugplatte (111) anschliesst oder dessen Innenseite (1619) von der Saugplatte (11) beabstandet ist, wobei der Saugkorb (161) einen Aufnahmekanal (1600) umschliesst, der eine Kanalöffnung (1610) aufweist, die derart dimensioniert ist, dass vereinzelte Objekte (P) in den Aufnahmekanal (1600) oder in wenigstens eine Einformung an der Unterseite des Saugkorbs (161) einführbar sind.

Description

Saugeinheit und Saugvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine nach dem Bernoulli-Prinzip arbeitende Saugeinheit sowie eine Saugvorrichtung mit wenigstens einer solchen Saugeinheit, mittels der Objekte, insbesondere vereinzelte Objekte aus einem Arbeitsprozess aufgenommen und wieder abgegeben werden können.
In zahlreichen industriellen Anwendungen, insbesondere in der Nahrungsmittelindustrie, sind Produkte oder Objekte mit vorbestimmten Abmessungen für die Verpackung bereitzustellen. Oft werden Nahrungsmittel, wie Brot, Wurstwaren oder Käse in dünne Tranchen oder Scheiben aufgeteilt und verpackt. In anderen technischen Bereichen werden z.B. plattenförmige Werkstücke, wie Wafer, Platinen, Folien, Papier, Holzfurnier und dergleichen, hergestellt und zur Weiterverarbeitung bereitgestellt.
Die scheibenförmigen Objekte sind an einem Aufnahmeort schonend aufzunehmen und an einem Abgabeort unverändert, d.h. ohne Verformung, Beschädigung oder Kontamination, wieder abzugeben. Anstelle von mechanischen Greifwerkzeugen werden daher oft Saugvorrichtungen eingesetzt, die vorzugsweise nach dem Bernoulli-Prinzip arbeiten. Mechanische Greifwerkzeuge werden hingegen für die Handhabung von Objekten verwendet, die keine ebenen Flächen aufweisen.
Gemäss der DE202006016833U1 bestehen Bernoulli-Saugeinheiten üblicherweise aus einem achssymmetrischen Grundkörper, durch den ein gasförmiges Medium (Druckluft, Schutzgas, etc.) aus mindestens einer Düse in Richtung eines zu hebenden Objekts strömt. Beim Auftreffen auf das Objekt wird das gasförmige Medium zwischen der Objekteinheit und dem Grundkörper der Saugeinheit mit hoher Strömungsgeschwindigkeit in radialer Richtung abgelenkt. Gemäss der Bernoulli-Gleichung sind die kinetische Energie und die spezifische Druckenergie stets konstant. Im Bereich der hohen Strömungsgeschwindigkeit resultiert daher ein entsprechend reduzierter Druck, mittels dessen das Objekt angesaugt wird.
Zur Verringerung der der Saugkraft entgegen wirkenden Druckkraft, die beim Auftreffen des Medienstroms auf das Objekt entsteht, wird bei bekannten Saugeinheiten der Medienstrom vor dem Auftreffen auf das Objekt in radialer Richtung umgelenkt. Es wird eine plattenförmige Umlenkeinheit vor das einströmende Gas gehalten, sodass dieses radial durch einen Ringspalt umgelenkt und seitlich weggeführt wird. In der DE202006016833U1 sind Saugeinheiten gezeigt, bei denen die plattenförmige Umlenkeinheit einstückig mit dem Grundkörper verbunden ist. Die Herstellung der Saugeinheit bzw. des Grundkörpers mit der einstückig darin integrierten Umlenkeinheit ist daher mit hohem Aufwand verbunden.
Zu beachten ist ferner, dass in Abhängigkeit der Kontur und Oberflächenbeschaffenheit der Objekteinheit Störungen bzw. Turbulenzen in der Luftströmung auftreten können, durch die sich der Druck zwischen der Saugeinheit und der Objekteinheit punktuell erhöhen kann. Objekte werden dadurch unter Umständen nicht sicher gehalten und können sich partiell von der Saugeinheit lösen. Dies führt insbesondere dann zu Problemen, wenn Objekte stückweise mit hohen Taktzyklen transportiert und abgelegt werden sollen und Eingriffe zur Korrektur unkorrekt abgelegter Objekte nicht möglich sind.
Weiter wurde festgestellt, dass bei relativ biegesteifen, leichten, plattenförmigen Objekten die Nutzung handelsüblicher Bernoulli- Saugeinheiten kaum Probleme bereitet. Instabile Objekte sind hingegen gefährdet, entweder beschädigt oder nicht prozessstabil gehandhabt zu werden. Sind Objekte infolge der auf sie einwirkenden Kräfte nicht formstabil und lassen sich z.B. zum Schwingen anregen, so ändern sich kontinuierlich ihre Kontur und in Folge die Strömung und die damit auf das Objekt einwirkenden Kräfte. Je nach Dämpfungseigenschaft des Gesamtsystems kommt es insbesondere bei dünnen und biegeweichen Objekten zu einem dynamischen Verhalten, welches einen prozessstabilen Handhabungsablauf verhindert. Gemäss der DE202006016833U1 wird eine funktionssichere Vereinzelung dünner, biegeweicher Objekte mit konventionellen Bernoulli- Saugeinheiten praktisch unmöglich. Zur Lösung dieses Problems ist in der DE202006016833U1 die Verwendung einer Blende vorgesehen, welche den Medienstrom von der Objekteinheit trennt und diesen zwischen der Blende und dem Körper der Saugeinheit kanalisiert. Die Verwendung einer solchen Blende hat auch Nachteile. Einerseits kann sich die Saugleistung reduzieren und andererseits neigen mit einer Blende versehene Saugeinheiten eher zur Ansammlung von Schmutzpartikeln, die mit entsprechendem Aufwand wieder zu beseitigen sind.
Gemäss der DE202006016833U1 kann bereits die Handhabung flacher Objekte Schwierigkeiten bereiten, weshalb für die Handhabung nicht-flacher Objekte bisher andere Greifvorrichtung oder Haltevorrichtungen verwendet wurden.
Zu beachten ist ferner, dass bei bekannten Saugeinheiten die Abgabe der gehaltenen Objekte nicht präzise erfolgt. Zur Abgabe einer Objekteinheit wird der Medienstrom unterbrochen, wodurch die Saugkraft relativ langsam abgebaut und das Objekt mehr oder weniger schnell freigegeben wird. Zudem werden die Objekte durch Schwerkraft an der Abgabestelle abgelegt. Somit erfolgt die Abgabe nicht zeitgenau und gegebenenfalls nicht ortsgenau. Aufgrund der verzögerten Abgabe der transportierten Objekte sind die Taktfrequenzen, mit denen die Objekte transportiert werden, zudem entsprechend begrenzt.
Zudem ist zu beachten, dass bei der Abgabe der Objekte durch Aufhebung der Saugkraft, typischerweise die Peripherie der gehaltenen Objekteinheit zuerst freigegeben und von der einwirkenden Schwerkraft von der Saugeinheit gelöst wird. Bei flexiblen Objekten kann dies zum Umbiegen oder gar Einrollen der Objekteinheit führen. Damit eine kontrollierte Abgabe möglich ist, muss die Saugeinheit am Abgabeort entsprechend ausgerichtet werden, bevor die Saugwirkung aufgehoben wird. Zur Vermeidung dieses Problems wird die Saugeinheit horizontal ausgerichtet und nahe an den Abgabeort heran geführt, wodurch jedoch wesentliche Einschränkungen in der Handhabung der Objekte resultieren. Zur Realisierung einer geordneten Abgabe von Objekten sind somit Maschinen und Roboter erforderlich, die komplexe Bewegungen ausführen können. Die Prozesse zur Handhabung der Objekte sind entsprechend anzupassen bzw. auf diese Arten der Handhabung einzuschränken.
Wie erwähnt, werden konventionelle Bernoulli-Saugeinheiten nur für plattenförmige Objekte eingesetzt, bei denen eine flächige Kontaktierung möglich ist. Für anderweitige Objekte werden üblicherweise mechanische Greifwerkzeuge eingesetzt, durch die die Objekte jedoch regelmässig beschädigt werden.
Insbesondere ist die Aufnahme von sehr feinen, gegebenenfalls langgestreckten, dünnen Objekten kaum möglich. Im Bereich der Chirurgie sind konventionelle Saugeinheiten daher kaum einsetzbar, um Objekte zu manipulieren, während Einwirkungen auf das behandelte Gewebe zu vermeiden sind.
Weiterhin ist zu beachten, dass das mittels der Saugeinheiten ausgestossene gasförmige Medium im Umgebungsbereich zu Turbulenzen führen kann, die störend auf wertvolles oder empfindliches Material einwirken können. Insbesondere pulverförmiges Material kann verwirbelt und abgestossen werden. Zudem können Staubpartikel angesaugt werden, welche die Saugeinheit verunreinigt und Wartungsarbeiten erfordern.
Nachteilig bei bekannten Saugeinheiten ist ferner, dass zu deren Betrieb ein hoher Luftdruck erforderlich ist, weshalb leistungsfähige Pumpen bereitgestellt werden müssen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Saugeinheit, die nach dem Bernoulli-Prinzip arbeitet, zu schaffen. Ferner ist eine verbesserte Saugvorrichtung mit wenigstens einer solchen Saugeinheit zu schaffen.
Erfindungsgemässe Saugeinheiten sollen es erlauben, Objekte, insbesondere vereinzelte Produkteinheiten, mit beliebigen Abmessungen und beliebiger Beschaffenheit sicher zu erfassen und in beliebiger Art kontrolliert abzugeben. Beschädigungen oder störende Deformationen der manipulierten Objekte sollen vermieden werden. Z.B. sollen kugelförmige oder scheibenförmige Objekte erfasst werden können. Flächige und nicht-flächige Objekte sollen auch in Kombination miteinander erfasst werden können. Vorzugsweise soll wenigstens ein erstes Objekt und anschliessend zusätzlich ein zweites Objekt erfasst werden können, wobei die Objekte gleiche oder unterschiedliche Dimensionen aufweisen können.
Die Saugeinheiten sollen mit einem einfacher aufgebauten Grundkörper realisiert werden können. Auf eine z.B. plattenförmige Umlenkeinheit soll verzichtet werden können.
Vereinzelte Objekte sollen mit hohen Taktzyklen korrekt an einem Aufnahmeort aufgenommen und an einem Abgabeort abgegeben werden können.
Störende Einwirkungen auf die manipulierten Objekte und deren Umgebung durch das verwendete gasförmige Medium sollen vermieden werden. Ebenso sollen Verunreinigungen der Saugeinheiten vermieden werden. Die Saugeinheiten sollen daher auch in schwierigem Umfeld, insbesondere in der Medizin, insbesondere in der Chirurgie, in der hohe Anforderungen an die Instrumente gestellt werden, vorteilhaft einsetzbar sein.
Die Saugeinheiten sollen zudem einfach und gründlich gereinigt und gewartet werden können. Die Saugeinheiten sollen mit hoher Effizienz betrieben werden können, sodass zu deren Betrieb nur ein minimaler Luftdruck erforderlich ist und einfach ausgestaltete Druckluftvorrichtungen einsetzbar sind.
Diese Aufgabe wird mit einer Saugeinheit und einer Saugvorrichtung gelöst, welche die in Anspruch 1 bzw. 13 angegebenen Merkmale aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen angegeben.
Die Saugeinheit, die zum Ansaugen eines Objekts nach dem Bernoulli-Prinzip geeignet ist, umfasst einen Saugkörper, der eine daran anschliessenden Saugplatte, die eine vom Saugkörper abgewandte Frontseite aufweist, und wenigstens einen Eintrittskanal, durch den ein gasförmiges Medium durch den Saugkörper zur Frontseite der Saugplatte in einen Umlenkkanal einführbar ist, der einerseits durch die Frontseite der Saugplatte und andererseits durch einen Umlenkkopf einer Umlenkeinheit oder der einerseits durch die Frontseite der Saugplatte und andererseits beim Ansaugen des Objekts durch das Objekt begrenzt ist, und durch welchen Umlenkkanal das gasförmige Medium nach aussen führbar ist.
Erfindungsgemäss ist der Saugkörper einstückig oder lösbar mit einem Saugkorb verbunden, dessen Innenseite an die Saugplatte anschliesst oder dessen Innenseite von der Saugplatte beabstandet ist, wobei der Saugkorb einen Aufnahmekanal umschliesst, der eine Kanalöffnung aufweist, die derart dimensioniert ist, dass vereinzelte Objekte in den Aufnahmekanal oder in wenigstens eine Einformung an der Unterseite des Saugkorbs einführbar sind.
Wie eingangs beschrieben wurde, werden nach dem Bernoulli-Prinzip arbeitende Saugeinheiten nur für die Aufnahme von flachen Objekten verwendet. Insbesondere in der Nahrungsmittelindustrie sind die Manipulation und das schonende Halten von Objekten, z.B. Confiserie- Artikel, Früchte und Nüsse oder Teile davon, die keine ebenen Flächen aufweisen, von besonderer Bedeutung. Solche Objekte wurden bisher mit mechanischen Greifern erfasst und manipuliert. In der Chirurgie z.B. sind oft kleine Objekte, wie Nadeln und Splitter, zu erfassen, ohne dass auf das umliegende Gewebe störend eingewirkt wird. Insbesondere soll das Gewebe nicht verunreinigt werden. Weiterhin soll das Eindringen von Verunreinigungen, wie Gewebereste, Staub und dergleichen, in die Saugeinheit vermieden werden. Der erfindungsgemäss vorgesehene Saugkorb, der anschliessend an die Saugplatte oder beabstandet oder durch vereinzelte Öffnungen getrennt davon vorgesehen ist, können nun Objekte mit beliebigen regelmässigen oder unregelmässigen Formen an die Kanalöffnung angesaugt oder in den Saugkanal eingesaugt werden.
Der Saugkorb bewirkt, dass ein angesaugtes Objekt vom gasförmigen Medium umströmt wird. Selbst wenn ein unregelmässig geformter Körper, wie z.B. eine Haselnuss, angesaugt wird, wird dieser vom gasförmigen Medium mit hoher Fliessgeschwindigkeit durchströmt, weshalb sich wiederum ein Unterdrück aufbaut, mittels dessen das Objekt sicher gehalten werden kann.
Die Strecke, entlang der das gasförmige Medium mit hoher Geschwindigkeit fliesst, ist bei Verwendung eines Saugkorbs, gegebenenfalls in Verbindung mit der nachstehend beschriebenen Saugglocke sehr lang, weshalb ein Unterdrück über einen grossen Bereich und mit hoher Wirkung erzielt wird. Auch bei Verwendung eines Saugkorbs, gegebenenfalls in Verbindung mit der Saugglocke, ist anstelle eines Druckluftaggregats auch ein konventioneller Ventilator als Förderungsmittel für das gasförmige Medium einsetzbar.
Der Saugkorb ist gegebenenfalls mit Korböffnungen versehen, welche einen Medienfluss auch dann gewährleisten, wenn die Kanalöffnung nach Ansaugen eines Objekts ganz oder teilweise verschlossen ist. Die Korböffnungen können in einer Reihe oder beabstandet in mehreren Reihen regelmässig oder unregelmässig angeordnet sein.
Der Aufnahmekanal weist eine Kanalöffnung auf, die derart ausgebildet ist, dass vereinzelte Objekte dadurch in den Aufnahmekanal einführbar oder am Rand der Kanalöffnung fixierbar sind.
Die Dimensionen des vorzugsweise transparenten Saugkorbs, insbesondere Länge und Durchmesser, oder die Dimensionen der Kanalöffnung bzw. des Kanaleingangs des Saugkanals werden vorzugsweise an die zu transportierenden Objekte angepasst. Der Saugkorb kann daher z.B. eine zylindrisch Form, eine konische Form, eine Form mit rechteckigem oder polygonalem Querschnitt aufweisen. Der Saugkorb kann auch Kombinationen der genannten Formen aufweisen und z.B. nur ausgangsseitig konisch geformt sein. Der Saugkanal kann regelmässig, unregelmässig, symmetrisch oder asymmetrisch ausgebildet sein, sodass Objekte in einer beliebigen Lage oder nur in einer bestimmten Lage erfasst werden können. In der Nahrungsmittelindustrie spielt es unter Umständen keine Rolle, wie ein Objekt ausgerichtet ist. In der Chirurgie oder auch in der Halbleitertechnik kann die Ausrichtung eines Objekts hingegen zwingend vorgegeben werden. Länge und Breite des Saugkorbs sind derart gewählt, dass ein Objekt zumindest teilweise in die Kanalöffnung bzw. in den Kanaleingang eintreten kann. Die Länge des Saugkorbs kann daher auch nur einige Millimeter oder einige Zentimeter betragen. Beispielsweise sind die Dimensionen des Saugkorbs an Nahrungsmittelobjekte, wie Nüsse, Früchte, oder Teile davon angepasst. Sofern der Saugkorb lösbar montiert ist, kann jeweils ein passender Saugkorb montiert werden. Ein Chirurg wird einen Saugkorb wählen, der an den entsprechenden Arbeitsprozess, aufzunehmendes Gewebe oder Werkzeuge angepasst ist. Die Kanalöffnung bzw. der Kanaleingang ist vorzugsweise an die Abmessungen der aufzunehmenden Objekte angepasst und kann z.B. abgestuft verlaufen.
Eine Umlenkeinheit mit einem Umlenkkopf wird lediglich optional eingesetzt, falls ein Unterdrück stets nahe der Saugplatte gewährleistet sein soll. Die Umlenkeinheit kann einstückig mit dem Saugkörper verbunden oder in diesen einsetzbar sein. Beispielsweise wird ein Montagekanal vorgesehen, in den ein Montageelement eines Umlenkkopfs verankert, z.B. eingepresst oder eingeschraubt, werden kann. Der Anwender kann in diesem Fall die Saugeinheiten wahlweise mit einer Umlenkeinheit nachrüsten. Vorzugsweise wird ein Montagekanal vorgesehen, der an einen Einlasskanal für das gasförmige Medium anschliesst, welcher Einlasskanal durch das Montageelement der Umlenkeinheit abgeschlossen wird.
Der vorzugsweise achssymmetrisch ausgebildete Umlenkkopf weist auf der der Saugplatte zugewandten Seite vorzugsweise eine ebene Fläche oder eine umlaufende nutförmige Vertiefung auf, die vorzugsweise gerundet gegen den Rand des Umlenkkopfs verläuft. Bei dieser Ausgestaltung weist die achssymmetrisch ausgebildete Umlenkeinheit in einem Längsschnitt durch die Rotationsachse einen zumindest annähernd ankerförmigen Querschnitt auf. Durch den Umlenkkopf wird der Medienstrom dadurch kontrolliert in den Umlenkkanal eingeführt.
In einer weiteren vorzugsweisen Ausgestaltung sind mehrere, vorzugsweise sechs, Eintrittskanäle vorgesehen, die vorzugsweise in gleichen Abständen zueinander angeordnet sind. Die Eintrittskanäle verlaufen vorzugsweise, z.B. wie Kanten einer Pyramide, gegen die Saugplatte hin nach aussen geneigt und entfernen sich stetig von der Zentralachse bis sie die Frontseite der Saugplatte erreichen. Auf diese Weise erfolgt bereits eine Umlenkung des Medienstroms. Zusätzlich lassen sich die Eintrittskanäle im Falle einer Verschmutzung relativ einfach reinigen. Grundsätzlich können die Eintrittskanäle auch entlang Kurve nach aussen laufen. Beispielsweise können gerade oder entlang einer Kurve verlaufende Röhren oder Freihalter in den Saugkörper eingebettet werden, um Eintrittskanäle mit beliebigen Formen zu realisieren.
Durch die geneigt zur Mittelachse angeordneten Eintrittskanäle wird das einströmende Medium vorzugsweise gleichmässig verteilt gegen die Innenwand des Saugkorbs geführt, weshalb entlang der Innenwand des Saugkorbs automatisch eine höhere Flussgeschwindigkeit und eine entsprechende Druckreduktion gewährleistet wird.
Die geneigte Anordnung der Eintrittskanäle bzw. durch die teilweise Umlenkung des gasförmigen Mediums bereits innerhalb des Saugkörpers und die Förderung des gasförmigen Mediums in Richtung zur Innenwand des Saugkorbs erlaubt den Betrieb der Saugeinheit mit reduziertem Druck, weshalb anstelle eines Druckluftaggregats auch ein konventioneller Ventilator als Förderungsmittel für das gasförmige Medium einsetzbar ist. Durch eine höhere Anzahl von vorzugsweise gleichmässig verteilten Eintrittskanälen kann der Druckbedarf weiter reduziert werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung verlaufen mehrere Auslasskanäle durch den Saugkörper zu Auslassöffnungen an der Frontseite der Saugplatte. Bei der Abgabe der Objekte wird der Medienstrom durch die Eintrittskanäle unterbrochen, sodass die Saugwirkung abgebaut und das Objekt von der Saugeinheit gelöst wird. Zur Beschleunigung dieses Prozesses wird ein Medienstrom durch die Auslassöffnungen abgegeben, der das Objekt von der Saugplatte wegstösst. Der Abgabevorgang kann daher auf eine extrem kurze Zeitspanne im Bereich von Millisekunden verkürzt werden. Auf diese Weise kann die Abgabe kontrolliert in beliebigen Lagen der Objekteinheit erfolgen, ohne dass diese sich deformieren, z.B. falten oder einrollen kann. Bei gleichmässiger Verteilung der Auslassöffnungen kann somit bewirkt werden, dass selbst sehr flexible Objekte in einer Ebene ausgerichtet abgestossen werden können. Die kontrollierte und schnelle Abgabe der Objekte, die von einer Steuereinheit durch Betätigung von Ventilen, mittels denen die Medienströme zugeschaltet oder abgeschaltet werden, steuerbar ist, erlaubt es ferner, die Taktrate wesentlich zu erhöhen, mit der Objekte an einem Aufnahmeort aufgenommen und an einem Abgabeort wieder abgegeben werden. Die Saugplatte kann einstückig mit dem Saugkörper verbunden oder mit diesem verbindbar, gegebenenfalls verschraubbar sein. Bevorzugt ist die Saugplatte einstückig mit dem Saugkörper verbunden und durch eine umlaufende Nut von diesem getrennt. Die umlaufende Nut (siehe Fig. 4) kann auch dazu dienen, die Saugeinheit mittels eines Arretierteils innerhalb einer Aufnahmekämmer zu halten (siehe Fig. 3).
Der Saugkörper ist einstückig oder mehrere Saugkörpermodule umfassend modular aufgebaut.
Die Effizienz der Saugeinheit kann weiter verbessert werden, indem der Saugkörper mit einer vorzugsweise transparenten Saugglocke verbunden oder verbindbar ist, die den Saugkörper getrennt durch einen Rückführkanal umschliesst, der auf einer Seite in den an der Saugglocke vorgesehenen Saugkorb und auf anderer einer anderen Seite in wenigstens eine Auslassöffnung einmündet, die gegebenenfalls in der Wand der Saugglocke vorgesehen ist.
Das Medium wird durch den Rückführkanal zurückgeführt und gegebenenfalls wieder der Druckluftvorrichtung zugeführt, sodass ein zumindest teilweise geschlossener Kreislauf resultiert. Da das gasförmige Medium im Kreislauf stets in Bewegung ist, ist zu dessen Förderung nur noch wenig Energie erforderlich, welches das zirkulierte gasförmige Medium fördert, um den Medienfluss konstant zu halten.
Durch die Zirkulation des gasförmigen Mediums wird zudem dessen Strömungsverhalten verbessert. Verwirbelungen und ein Strömungsabriss werden reduziert bzw. vermieden, sodass sich eine erhöhte Strömungsgeschwindigkeit und ein erhöhter Druck ausbilden können. Zudem wird das gasförmige Medium entlang dem geschlossenen Kreislauf mit hoher Strömungsgeschwindigkeit über eine längere Distanz geführt, weshalb in einem weiten Bereich ein reduzierter an Saugdruck aufgebaut wird. Die erfindungsgemässe Saugeinheit kann daher mit einem weiter reduzierten arbeiten, der beispielsweise von einem einfachen Gebläse oder Ventilator erzeugt werden kann. Auf teure Druckluftpumpen kann somit verzichtet werden.
Durch die Verwendung der Saugglocke wird dabei nicht nur die Effizienz der Saugeinheit weiter erhöht, sondern es werden weitere Vorteile erzielt. Durch die kontrollierte Rückführung des Mediums werden störende Einwirkungen auf die Umgebung, wie Verwirbelungen von Objektpartikeln oder Gewebepartikeln oder unerwünschte Strömungen entlang des behandelten Gewebes bei einem chirurgischen Eingriff, vermieden. Ferner wird weitgehend vermieden, dass Partikel aus dem Produktionsprozess oder Verunreinigungen in die Saugeinheit eindringen können.
Vorzugsweise ist in der Saugeinheit ein Filter vorgesehen, welches verhindert, dass Verunreinigungen mit dem Medienstrom zirkuliert werden.
Der Saugkorb ist mit der Saugplatte bzw. dem Saugkörper und/oder der Saugglocke vorzugsweise einstückig verbunden oder wahlweise verbindbar. Der Saugkorb kann mit dem Saugkörper verschraubt, durch einen Presssitz oder anderweitig verbunden werden. Beispielsweise umfasst der Saugkorb einen Ringflansch mit einem Innengewinde, der auf ein Aussengewinde am Saugkörper oder an der Saugglocke aufgesetzt werden kann.
Die Saugglocke kann mit dem Saugkörper oder einer gegebenenfalls damit verbundenen Montageplatte einstückig oder durch Schrauben verbunden oder mittels angeformten Verbindungselementen, wie Gewindeelementen oder Elementen eines Bajonettverschlusses, verbunden sein. Auf diese Weise wird ein Schnellverschluss realisiert, der es erlaubt, die Saugglocke zu entfernen, um die Saugeinheit zu reinigen oder um eine andere Saugglocke aufzusetzen, die an die manipulierten Objekte angepasst ist oder mit der die Dimensionierung der Luftkanäle oder der zirkulierte Luftstrom angepasst wird.
Das Ansaugen von Objekten wird erleichtert, wenn diese zentral gehalten und entlang der Mittelachse der Saugeinheit angesaugt werden. Die Saugeinheiten werden daher vorzugsweise mit einer Zentrierungsvorrichtung versehen, die es erlaubt, eine angesaugte Objekteinheit gegen die Zentralachse der Saugeinheit zu führen und zentralisiert zu halten. Die Zentriereinheit kann mit dem Saugkörper und/oder der Umlenkeinheit, sofern vorgesehen, und/oder dem Saugkorb, sofern vorgesehen, und/oder der Saugglocke, sofern vorgesehen, verbunden sein. Die Zentrierungsvorrichtung kann aus demselben Material wie der Grundkörper, der Saugkorb, die Umlenkeinheit oder die Saugglocke gefertigt sein. Ferner kann die Zentrierungsvorrichtung aus beliebigen Materialien, wie Metall und Kunststoff gefertigt sein.
Erfindungsgemässe Saugvorrichtungen weisen eine oder mehrere erfindungsgemässe Saugeinheiten auf und umfassen vorzugsweise eine Antriebsvorrichtung, gegebenenfalls einen Roboter, mittels dessen die Saugeinheiten zwischen wenigstens einem Aufnahmeort und wenigstens einem Abgabeort bewegbar sind. Die Antriebsvorrichtung, die elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch angetrieben ist, ist vorzugsweise mittels einer Steuereinheit steuerbar, sodass die Arbeitsprozesse, in die die Saugeinheiten eingebunden sind, automatisch ablaufen können. Die Steuereinheit kann mit Sensoren verbunden sein, mittels denen die Arbeitsprozesse überwacht und die Prozessschritte zeitlich korrekt gesteuert werden können. Vorzugsweise werden die Prozesse bzw. die Objekte, die vorzugsweise von ganz oder teilweise transparenten Saugeinheiten gehalten werden, durch Kameras überwacht.
In vorzugsweisen Ausgestaltungen umfasst die Saugvorrichtung wenigstens eine Verteilvorrichtung, die vorzugsweise in der Art eines Quaders, eines Zylinders oder eines Zylindersegments ausgebildet ist, und die mehrere vorzugsweise gleichmässig verteilt angeordnete Saugeinheiten hält, denen Druckluft gemeinsam über wenigstens einen Verteilkanal oder individuell über wenigstens eine Druckleitung zuführbar ist.
Vorzugsweise umfasst die Verteilvorrichtung mehrere Aufnahmekämmern, die je durch wenigstens eine Kammeröffnung gegen den Verteilerkanal geöffnet sind und in denen je eine Saugeinheit angeordnet ist, die durch ein Dichtungselement, z.B. einen Dichtungsring dicht abschliessend am Rand der Kammeröffnung anliegt. Die Saugeinheiten können daher beliebig in den Aufnahmekämmern montiert und an den Verteilkanal angeschlossen werden. Vorzugsweise ist ein Arretierelement, z.B. in der Ausgestaltung einer Klammer, vorgesehen, das in die Aufnahmekämmer einschiebbar und mit dem Saugkörper der Saugeinheit formschlüssig derart verbindbar ist, dass die Saugeinheit gegen das Dichtungselement angepresst wird. Durch Entfernen bzw. Herausziehen des Arretierelements kann jede der Saugeinheiten in einfacher Weise entfernt, gereinigt und wieder eingesetzt werden.
In vorzugsweisen Ausgestaltungen ist vorgesehen, dass ein gasförmiges Medium wahlweise über einen ersten Verteilkanal oder je eine erste Druckleitung in die Eintrittskanäle der Saugeinheiten einführbar ist.
In weiteren vorzugsweisen Ausgestaltungen ist das gasförmige Medium zusätzlich wahlweise über einen zweiten Verteilkanal oder je eine zweite Druckleitung in die Auslasskanäle der Saugeinheiten einführbar.
Mittels der Steuereinheit können Ventile derart gesteuert werden, dass das gasförmige Medium wahlweise in den gewünschten Zeitintervallen in die Eintrittskanäle und/oder in die Auslasskanäle eingeführt wird. Vorzugsweise ist in der Steuereinheit ein Steuerprogramm vorgesehen, welches die Antriebsvorrichtung, mit der die Saugeinheiten bewegt werden und die Medienströme, mittels denen Objekte an die Saugeinheiten angekoppelt oder davon entkoppelt werden, steuerbar sind.
Der Saugkörper, die Saugplatte, sofern vorhanden der Saugkorb, die vorzugsweise einstückig miteinander verbunden sind, und/oder die Umlenkeinheit sind vorzugsweise aus einem elastischen oder transparenten oder aus einem elastischen und transparenten Material, wie Acryl, gefertigt. Durch die Verwendung des transparenten Materials bleiben die von den Saugeinheiten angesaugten Objekte sichtbar und können von einer Kamera hinsichtlich ihres Zustands, ihrer Abmessungen und ihrer Ausrichtung mittels einer Kamera überwacht werden. Bilddaten der Kamera werden z.B. in der Steuereinheit ausgewertet, gegebenenfalls mit Mustern verglichen, sodass fehlerhafte Objekte aussortiert werden können. Beispielsweise werden fehlerhafte Objekte weitertransportiert und an einer Sammelstelle durch Aufhebung des Saugdrucks fallen gelassen und/oder mittels Druckluft ausgestossen.
Saugkörper und/oder der Umlenkeinheit, sofern vorgesehen, und/oder dem Saugkorb, sofern vorgesehen, und/oder der Saugglocke, sofern vorgesehen, können ausgleichen oder unterschiedlichen Materialien, wie Metall oder Kunststoff, gefertigt sein. Beispielsweise kann der Saugkörper aus Kunststoff gefertigt und mit einem Saugkorb oder einer Saugglocke aus Kunststoff oder Metall verbunden oder verbindbar sein.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. la eine Saugvorrichtung 1 mit zwei Saugrädern 1A, 1B, die peripher mit Saugeinheiten 10 z.B. gemäss Fig. 2a oder 2b bestückt sind und von denen Objekte P an einem Aufnahmeort aufgenommen und an einem Abgabeort an eine Fördervorrichtung 6 abgegeben werden;
Fig. lb einen Teil der Saugvorrichtung 1 von Fig. la mit dem zweiten Saugrad 1B, von dem Objekte P an Transporteinheiten 961 der Fördervorrichtung 900 abgegeben werden; Fig. 2a eine erfindungsgemässen Saugeinheit 10 in Schnittdarstellung mit einer Saugplatte 11, an die ein Saugkorb 161 anschliesst, der einen nach unten geöffneten Aufnahmekanal 1600 umschliesst, mit zwölf mit einem Einlasskanal 130 verbundenen Eintrittskanälen 13, die direkt in den Randbereich des Aufnahmekanals 1600 gerichtet sind, wobei keine Umlenkeinheit vorgesehen ist;
Fig. 2b eine Saugeinheit 10 gemäss Fig. 6a in Schnittdarstellung mit einer Saugplatte 11, die mit einer Umlenkeinheit 12 versehen ist und an die ein Saugkorb 161 anschliesst, der optional eine oder mehrere Korböffnungen 160 aufweist und einen nach unten geöffneten Aufnahmekanal 1600 umschliesst;
Fig. 2c eine Umlenkeinheit 12 mit einem Umlenkkopf 121, dessen
Unterseite konkav ausgebildet ist, um ein angesaugtes Objekt teilweise aufnehmen zu können;
Fig. 2d eine Umlenkeinheit 12 mit einem Umlenkkopf 121, dessen Oberseite gerade ausgebildet und mit radial verlaufenden Vertiefungen 120 versehen ist;
Fig. 2e eine Umlenkeinheit 12 mit einem Umlenkkopf 121, dessen Oberseite gerade ausgebildet ist;
Fig. 3 eine erfindungsgemässe Saugvorrichtung 1 mit mehreren in einer
Verteilvorrichtung 2 angeordneten Saugeinheiten 10, denen Druckluft über zuführbar ist, wobei eine der Saugeinheiten 10 aus einer Aufnahmekammer 21, die durch eine Kammeröffnung 210 an einen Verteilerkanal 20 angeschlossen ist, entfernt wurde;
Fig. 4a eine Saugeinheit 10, die mit einer Zentrierungsvorrichtung 4 versehen ist, die mit der Umlenkeinheit 12 verbunden ist und die erlaubt, eine angesaugte Objekteinheit P gegen die Zentralachse x der Saugeinheit 10 bzw. der Umlenkeinheit 12 zu führen und zentralisiert zu halten; Fig. 4b eine Saugeinheit 11 gemäss Fig. 2a mit einem Saugkorb 161, der einen Aufnahmekanal 1600 ohne Korböffnungen umschliesst, und mit einer optional vorgesehenen Zentrierungsvorrichtung 4 gemäss Fig. 4a versehen ist;
Fig. 4c die Saugeinheit 10 von Fig. 4b mit einer einfacher ausgestalteten Zentrierungsvorrichtung 4, die drei gleichmässig beabstandete und entlang einer Konusfläche ausgerichtete stabförmige Zentrierungselemente 41 aufweist, die vom Umlenkelement 12 gehalten sind;
Fig. 4d die Saugeinheit 10 von Fig. 4b mit einer Zentrierungsvorrichtung
4, die drei gleichmässig beabstandete und entlang einer Konusfläche ausgerichtete drahtförmige oder seilförmige Zentrierungselemente 41 aufweist, die einerseits vom Umlenkelement 12 und andererseits vom ausgangsseitigen Rand des Saugkorbs 161 gehalten sind;
Fig. 4e die Saugeinheit von Fig. 4d mit einem Montageelement 1211 am Umlenkkopf 121 der Umlenkeinheit 12, an dem die Zentrierungselemente 41 befestigt sind;
Fig. 4f die Saugeinheit 10 von Fig. 4b mit einer gitterförmigen Zentrierungsvorrichtung 4;
Fig. 4g die Saugeinheit 10 von Fig. 4b mit einer Zentrierungsvorrichtung 4, die drei gleichmässig beabstandete und entlang einer Konusfläche ausgerichtete Zentrierungselemente 41 aufweist, die vom ausgangsseitigen Rand des Saugkorbs 161 gehalten sind;
Fig. 4h die Saugeinheit 10 von Fig. 4b ausgerüstet mit einem
Halteflansch 1615, der einen Flanschring 44 mit einer Zentrierungsvorrichtung 4 hält, die ein blattförmiges Halteelement 4100 umfasst; Fig. 5 eine vorzugsweise modular aufgebaute Saugeinheit 10 mit mehreren
Saugeinheiten 10 gemäss einer der Figuren 4b bis 4h in Schnittdarstellung;
Fig. 6 eine Saugeinheit 10 gemäss Fig. 4b in Schnittdarstellung mit einer Saugplatte 11, in die noch eine Umlenkeinheit 12 oder lediglich ein Dichtungszapfen 122 einzusetzen ist und an die ein Saugkorb 161 anschliesst, der optional eine oder mehrere Korböffnungen 160 aufweist und einen nach unten geöffneten Aufnahmekanal 1600 umschliesst, der zur Aufnahme von Gegenständen entsprechende Einformungen 1611, 1612 aufweist;
Fig. 7a in Explosionsdarstellung eine Saugeinheit 10 mit einer Montageplatte 168, dem Saugkörper 16 und einer Saugglocke 6, an die ein Saugkorb 161 anschliesst
Fig. 7b die zusammengebaute Saugeinheit 10 von Fig. 8a mit dem Saugkörper 16, der in die Montageplatte 168 eingesetzt ist und der Saugglocke 6, die den Saugkörper 16 getrennt durch einen Rückführkanal 60 umschliesst und die mit der Montageplatte 168 verbunden ist;
Fig. 8a die Saugeinheit 10 von Fig. 7a mit dem Saugkörper 16, der durch den mit Korböffnungen 160 versehenen Saugkorb 161 mit der Saugglocke 6 einstückig verbunden ist;
Fig. 8b die zusammengebaute Saugeinheit 10 von Fig. 8a;
Fig. 9a die Saugeinheit 10 von Fig. 7a mit dem Saugkörper 16, der einstückig mit der Montageplatte 168 verbunden ist;
Fig. 9b die zusammengebaute Saugeinheit 10 von Fig. 9a;
Fig. 10a die Saugeinheit von Fig. 9a mit einer Saugglocke 6, die einen konisch geformten Saugkorb 161 mit einer kleinen Kanalöffnung 1610 zum Erfassen kleiner Objekte aufweist; Fig. 10b eine Saugvorrichtung 1 mit der Saugeinheit von Fig. 10a mit einer schlitzförmigen Kanalöffnung 1610, die an ein stabförmiges Objekt bzw. an eine stabförmige Objekteinheit P angepasst ist;
Fig. 10c die Kanalöffnung 1610 der Saugeinheit 10 von Fig. 10a in vergrösserter Darstellung;
Fig. 11a die Saugeinheit von Fig. 10a mit einer Saugglocke 6, die an der
Innenseite mehrere Trennelemente 1601 aufweist, die nach der
Montage der Saugglocke 6 an den Saugkörper 16 anschliessen und Korböffnungen 160 begrenzen;
Fig. 11b die zusammengebaute Saugeinheit 10 von Fig. 11a;
Fig. 12 die Saugeinheit 10 von Fig. 9a mit einer Saugglocke 6, die durch einen Bajonettverschluss mit Verschlusselementen 69, 169 mit der
Montageplatte 168 verbindbar ist;
Fig. 13 die Saugeinheit 10 von Fig. 9a mit einer Saugglocke 6, die durch einen Schraubverschluss mit Verschlusselementen 69, 169 mit der Montageplatte 168 verbindbar ist;
Fig. 14 eine Saugeinheit 10 gemäss Fig. 2a, optional jedoch mit einer Umlenkeinheit 12, in Schnittdarstellung mit einem Saugkorb 161, der einen nach unten geöffneten Aufnahmekanal 1600 umschliesst und der oben an die Saugplatte 11 und unten an eine Ringplatte 15, die untere Saugkanäle 115 aufweist, anschliesst;
Fig. 15 eine Saugeinheit 10 gemäss Fig. 2b, optional jedoch mit einer Umlenkeinheit 12, in Schnittdarstellung mit einem Saugkorb 161, der einen nach unten geöffneten Aufnahmekanal 1600 umschliesst und der oben an die Saugplatte 11 und unten an eine Ringplatte 15, die untere Saugkanäle 115 aufweist, anschliesst, wobei der Saugkorb 161 mehrere Korböffnungen 160 aufweist, die mittels einer Justierhülse 3 abdeckbar sind. Fig. 16a eine vorzugsweise mit einem Saugkorb 161 verbundene oder verbindbare Saugeinheit 10 in einer vorzugsweisen Ausgestaltung mit einem Saugkörper 16, der eine Saugplatte 11 hält oder einstückig damit verbunden ist, in der drei radial ausgerichtete und um 120° gegeneinander verschobene Saugkanäle 111 vorgesehen sind, in denen die Auslassöffnungen 140 von Auslasskanälen 14 angeordnet sind;
Fig. 16b die Saugeinheit 10 von Fig. 16a in Schnittdarstellung;
Fig. 17 eine vorzugsweise mit einem Saugkorb 161 verbundene oder verbindbare Saugeinheit 10 mit einem Saugkörper 16, in dem Eintrittskanäle 13 und Auslasskanälen 14 und Auslassöffnungen 140, die zwischen den Saugkanälen 111 liegen, und einer Zentralbohrung, die durch eine Zwischenwand 130C in einer Einlasskanal 130A und Montagekanal 130B unterteilt ist, welcher der optionalen Montage der gezeigten Umlenkeinheit 12 dient, die als Rotationskörper ausgebildet ist und dazu einen Umlenkkopf 121 aufweist, an den ein Montageelement 122 anschliesst.
Fig. la zeigt eine Saugvorrichtung 1 mit zwei Saugrädern 1A, 1B, die peripher mit Saugeinheiten 10 gemäss einer der nachstehenden Figuren bestückt sind und von denen Objekte P an einem Aufnahmeort aufgenommen und an einem Abgabeort an eine Fördervorrichtung 900 abgegeben werden. Das erste Saugrad 1A nimmt Objekte P, z.B. Nüsse, aus einem Behälter B auf und fördert diese bis zu einem Übergabeort, an dem die Übergabe an das zweite Saugrad 1B erfolgt, welches die übernommene Objekteinheit P bis zum Abgabeort transportiert und dort an die Fördervorrichtung 900 abgibt. Die Druckluftzufuhr zu jeder Saugeinheit 10 ist vorzugsweise durch eine
Vielzahl von Saugkanälen 200A, 200B einer Verteilvorrichtung 2 individuell steuerbar, sodass eine Objekteinheit P mit einer Saugeinheit 10 aufgenommen und gleichzeitig eine Objekteinheit P von einer anderen Saugeinheit 10 abgegeben werden kann. Jeder Saugeinheit 10 können auch zwei Druckleitungen zugeführt werden, von denen die erste an Eintrittskanäle 13 und die zweite an Auslasskanäle 14 angeschlossen ist, wie dies mit Bezug zu Fig. 17 beschrieben ist. Am Übergabeort HO liegen sich eine Saugeinheit 10 des ersten Saugrads 1A, dessen Objekteinheit P ausgestossen wird, und eine Saugeinheit 10 des zweiten Saugrads 1B, welches das Objekt P ansaugt, gegenüber.
Die Steuerung der Antriebsvorrichtungen 5A, 5B der Saugräder 1A, 1B und der Ventile 72 der Saugkanäle 200A, 200B erfolgt von der Steuereinheit 8 durch Steuersignale 81A, 81B; 87A, 87B. Die Fördervorrichtung 900 wird durch Steuersignale 86 synchron zu den Saugrädern 1A, 1B gesteuert.
Eine Fördervorrichtung 95 für das gasförmige Medium, z.B. ein Gebläse oder eine Luftpumpe, wie es exemplarisch in Fig. 7b gezeigt ist, kann für alle Saugeinheiten 10 und Saugvorrichtungen 1 erfindungsgemässen eingesetzt und z.B. von der Steuervorrichtung 8 mittels Steuersignale 89 gesteuert werden.
Zur synchronen Steuerung der Vorrichtungseinheiten 1A, 1B, oder zur Überprüfung von Lage und Qualität von Objekten P, die von vorzugsweise transparenten Saugeinheiten 10 gehalten werden, verarbeitet die Steuereinheit 8 vorzugsweise Sensorsignale S, die von Sensoren SM, typischerweise optischen Sensoren oder Kameras, abgegeben werden.
Fig. lb zeigt einen Teil der Saugvorrichtung 1 von Fig. la mit dem zweiten Saugrad 1B, von dem Objekte P an einer Abgabeposition an Transporteinheiten 961 der Fördervorrichtung 900 abgegeben werden. Die Transporteinheiten 961 sind auf Montageplatten 962 montiert, die von einer Kette 963 gefördert werden. Frontseitig sind die Montageplatten 962 entfernt. Die Transporteinheiten 961 sind zweiteilig ausgebildet und können geöffnet und verschlossen werden. Rechts in Fig. lb ist ein Kanal gezeigt, in den die Transporteinheiten 961 eingefahren und verschlossen werden. Damit die transportierten Objekte P zeitlich korrekt abgegeben werden und nicht noch kurzzeitig in der Saugeinheit 10 bzw. in deren Saugkorb 161 verbleiben, wird am Abgabeort vorzugsweise ein Luftimpuls in die optional vorgesehenen Ausgangskanäle 14 eingeführt (siehe Fig. 17).
Fig. 2a zeigt eine erfindungsgemässe Saugeinheit 10 in Schnittdarstellung mit einer Saugplatte 11, an die ein Saugkorb 161 anschliesst, der einen nach unten geöffneten Aufnahmekanal 1600 umschliesst. Die Saugeinheit umfasst einen Saugkörper 16, der in einer Vorrichtung gemäss Fig. la oder Fig. 3 montierbar ist und der zwölf mit einem Einlasskanal 130 verbundene Eintrittskanäle 13, die nach aussen in den Randbereich des Aufnahmekanals 1600 gegen die Innenseite des Saugkorbs 161 gerichtet sind. Das durch die Eintrittskanäle 13, die benachbart zueinander vorzugsweise gleiche Winkelabstände einschliessen, einströmende gasförmige Medium wird daher gegen die Innenwand des Saugkorbs 161 geblasen und bildet dort einen dünnen, hohlzylindrischen Film, der mit hoher Strömungsgeschwindigkeit nach unten fliesst. In der Strömungszone bildet sich somit ein Unterdrück, durch den ein Objekt angesaugt werden kann. Dabei ist zu beachten, dass das Objekt selbst den Strömungsfluss zusätzlich nach aussen verschiebt und den Strömungsquerschnitt weiter reduziert, weshalb sich die Strömungsgeschwindigkeit und der Unterdrück innerhalb des Saugkorbs 161 zusätzlich erhöhen. In dieser vorzugsweisen Ausgestaltung ist zusätzlich eine Zentrierungsvorrichtung 4 vorgesehen, mittels der das angesaugte Objekt zentriert gehalten wird.
Da ein schnell fliessender Medienfilm an der Innenseite des Saugkorbs 161 zwangsläufig ein dünner schnell fliessender Medienfilm gebildet wird, wird bei der Ausgestaltung von Fig. 2a auf eine Umlenkeinheit 12 optional verzichtet. Die Saugplatte 11 ist in Mitte daher dicht abgeschlossen und weist lediglich Öffnungen für die Eintrittskanäle 13 auf.
Fig. 2b zeigt eine Saugeinheit 10 vorzugsweise gemäss Fig. 2a mit einer Saugplatte 11, an die ein Saugkorb 161 anschliesst, der einen nach aussen geöffneten Aufnahmekanal 1600 umschliesst und in dieser Ausgestaltung seitlich mit Korböffnungen 160 versehen ist. Der Saugkorb 161 ist einstückig mit dem Saugkörper 16 verbunden, der frontseitig wiederum eine Saugplatte 11 und eine Umlenkeinheit 12 aufweist. Die Dimensionen des Saugkorbs 161 sind vorzugsweise an die Objekte P angepasst. Z.B. ist der Saugkorb 161 hohlzylindrisch ausgebildet, und gegebenenfalls peripher konisch geformt, sodass Objekte P einfacher erfasst werden können. Der Saugkorb 161 kann hingegen auch einen ovalen, rechteckigen oder polygonalen Querschnitt aufweisen.
Die Korböffnungen 160 sind vorzugsweise mittels eines Verschlusselements 3 abschliessbar, wie dies für die Saugeinheit 10 gemäss Fig. 15 gezeigt ist.
Mit den Saugeinheiten 10 von Fig. 2a und Fig. 2b, die mit dem Saugkorb 161 versehen ist, können Objekte P, die keine ebenen Flächen aufweisen, erfasst und sicher gehalten werden. Beispielsweise können Nüsse, z.B. Haselnüsse, erfasst und gehalten werden. Die Höhe des Saugkorbs 161 ist entsprechend der Grösse der Objekte P oder einem Bruchteil davon bemessen. Vorzugsweise sind mehrere Reihen übereinanderliegender Korböffnungen 160 versehen, durch die der Medienstrom seitlich entweichen kann. Der Saugkorb 161 kann auch aus mehreren Teilen bestehen und z.B. teleskopisch verlängerbar sein. Erfindungsgemässe Saugeinheiten 10 können auch modular aufgebaut sein, sodass diese für die JEWEILIGEN Anwendungen mit oder ohne Saugkorb 161 verwendbar sind.
Zu beachten ist, dass der Saugkorb 161 der Saugeinheit 10 von Fig. 2a keine Korböffnungen aufweist. Bei dieser Ausgestaltung muss daher gewährleistet bleiben, dass bei der Aufnahme des Objekts kein Strömungsabriss erfolgt, durch den die Ansaugwirkung aufgehoben wird. Dies wird insbesondere durch die Art der angesaugten Objekte sowie durch die Zentriereinheit 4 sichergesteilt.
Der Saugkorb 161 der Saugeinheit 10 von Fig. 2b weist hingegen Korböffnungen 160 auf unterschiedlichen Höhen auf. Die Korböffnungen 160 gewährleisten, dass kein Strömungsabriss erfolgt, wenn ein Objekt in den Saugkorb 161 eingesaugt wird. Beim Eintreten des Objekts P werden die Korböffnung 160 unterschiedlicher Höhe sequenziell verschlossen, bis nur noch die obersten Korböffnungen 160 freiliegen. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass der Medienfilm möglichst weit nach unten verläuft und möglichst weit unten noch eine optimale Saugwirkung erzielt wird. Es ist auch möglich, nur die drei obersten Korböffnungen 160 bzw. Wandschlitze 160 offenzuhalten, wobei sich jedoch der Verlauf des Medienfilms verändert.
In den Saugkörper 16 der Saugeinheit 10 sind verschiedene Umlenkeinheiten 12 einsetzbar. Die eingesetzte Umlenkeinheit 12 ist in Fig. 17 in räumlicher Darstellung gezeigt.
Die Umlenkeinheit 12 von Fig. 17, ist als pilzförmiger Rotationskörper ausgebildet und umfasst einen Umlenkkopf 121 und ein an den Umlenkkopf 121 anschliessendes zapfenförmiges Montageelement 122. Auf der der Saugplatte 11 zugewandten Seite weist der Umlenkkopf 121 eine umlaufende nutförmige Vertiefung 120 auf, die vorzugsweise gerundet gegen den Rand des Umlenkkopfs 121 verläuft. In einem Schnitt durch die Rotationsachse weist die Umlenkeinheit somit zumindest annähernd einen ankerförmigen Querschnitt auf. Es wird dadurch eine Ringdüse gebildet, in der einströmende Luft zurück gegen die Saugplatte 11 geführt wird und entlang dieser mit hoher Geschwindigkeit strömt.
Fig. 2c zeigt eine Umlenkeinheit 12 mit einem Umlenkkopf 121, dessen Unterseite konkav ausgebildet ist, um ein angesaugtes Objekt P, beispielsweise eine Nuss gemäss Fig. 4a, teilweise aufnehmen und zentriert halten zu können.
Fig. 2d zeigt eine Umlenkeinheit 12 mit einem Umlenkkopf 121, dessen Oberseite gerade ausgebildet und mit radial verlaufenden Vertiefungen 120 versehen ist.
Fig. 2e zeigt eine Umlenkeinheit 12 mit einem Umlenkkopf 121, dessen Oberseite gerade ausgebildet ist. Durch entsprechende Ausgestaltung der Umlenkeinheit 12 und der Umlenkkammer 115 kann der kreisförmig nach aussen verlaufende Umlenkkanal 110 den jeweiligen Bedürfnissen angepasst werden.
Erfindungsgemässes Saugeinheiten 10 können daher mit der jeweils passenden Umlenkeinheit 12 bestückt werden.
Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemässe Saugvorrichtung 1 mit mehreren in einer Verteilvorrichtung 2 angeordneten Saugeinheiten 10, denen Druckluft über wenigstens ein vorzugsweise elektronisch steuerbares Ventil zuführbar ist. Die über Zufuhrleitungen zugeführte Druckluft wird über die Verteilvorrichtung 2, die einen Verteilkanal aufweist, an alle Saugeinheiten 10 verteilt. Die zumindest annähernd quaderförmige Verteilvorrichtung 2 die einen Verteilkanal 20 und zahlreiche Aufnahmekämmern 21 aufweist, ist aufgeschnitten. Der Verteilerkanal 20 ist durch eine Trennplatte 22 von den Aufnahmekämmern 21 getrennt, weist aber für jede der Aufnahmekämmer 21 eine Kammeröffnung 210 auf. Druckluft kann daher durch den Verteilerkanal 20 und die Kammeröffnungen 210 zu den Saugeinheiten 10 in den Aufnahmekammern 21 zugeführt werden. Die Saugeinheiten 10 können in einfacher Weise in die Aufnahmekämmern 21, dicht anschliessend an die Kammeröffnungen 210 eingesetzt werden. Auf der Oberseite der Saugeinheiten ist ein Dichtungsring 24 vorgesehen, der dicht an den Rand der Kammeröffnung 210 anschliesst und sicherstellt, dass die Druckluft nur über die Saugeinheit 10 entweichen kann. Die Saugeinheiten 10 weisen einen Saugkörper 16 auf, der von einer Ringnut 166 umschlossen ist. Eine eingesetzte Saugeinheit 10 kann in einfacher Weise mittels einer gabelförmigen Klammer 25 fixiert werden, die durch angepasste Öffnungen derart in die Aufnahmekämmer 21 eingeführt wird, dass sie in die Ringnut 166 der eingesetzten Saugeinheit 10 eingreift und diese dadurch hält. Saugeinheiten 10 können daher mit einem Handgriff gelöst und entnommen und z.B. nach Wartungsarbeiten wieder eingesetzt werden. Auf der Unterseite der Verteilvorrichtung 2 ist eine Leiste 29 montiert, die Durchtrittsöffnungen 290 für die Saugeinheiten 10 und Formelemente 113 aufweist, die in die Oberfläche von angesaugten Objekten P eingreifen und diese fixieren können.
Die erfindungsgemässe Saugvorrichtung 1 kann daher in einfacher Weise hergestellt, zusammengebaut und auch gewartet werden.
Fig. 5a zeigt die Saugeinheit 10 von Fig. 3a mit einer lamellenförmigen elastischen Saugplatte 11. der Durchmesser des Saugkörpers 16 wurde reduziert und ist nur etwas grösser als der Durchmesser der Aufnahmekämmer 115. Die Saugplatte 11 besteht daher peripher aus einer dünnen ringförmigen Lamelle, die sich unter Einwirkung der Saugkraft deformieren und an eine gehaltene Objekteinheit P anpassen kann. Dazu ist die vorzugsweise einstückig mit dem Saugkörper 16 verbundene Saugplatte 11 aus einem elastischen Material gefertigt. Die Saugplatte 11 kann auch eine dünne Metallplatte sein, in die die Saugkanäle 111 eingeformt bzw. eingeprägt sind. Eine Saugplatte dieser Art kann an eine zentral angeordnete Hülse anschliessen, die mit dem Saugkörper 16 verbunden, z.B. verklebt, verschraubt oder verpresst wird.
Fig. 5b zeigt die Saugeinheit 10 von Fig. 5a in Schnittdarstellung.
Fig. 5c zeigt in Schnittdarstellung eine vorzugsweise ausgestaltete Saugeinheit 10 mit einer lamellenförmigen Saugplatte 11, die Saugkanäle 111 mit konstantem Kanalquerschnitt aufweist.
Der Kanalquerschnitt der Saugkanäle 111 erfindungsgemässer Saugeinheiten 10 kann daher konstant sein oder sich ändern, wie dies oben beschrieben wurde. Der Querschnitt am Ausgang und am Eingang der Saugkanäle 111, die einen konstanten oder sich ändernden Kanalquerschnitt aufweisen, kann speziell gewählt werden. Der Kanalquerschnitt, welcher der Umlenkkammer 115 zugewandt ist, kann sehr klein sein. Der Kanalquerschnitt am äusseren Ende der Saugkanäle 111 kann unverändert oder reduziert sein. Dabei ist es möglich, dass das gasförmige Medium nahe dem Rand der Saugplatte aus dem Saugkanal verdrängt wird und zwischen der Saugplatte und der gehaltene Objekteinheit in einem dünnen Medienfilm entweichen muss. Auf diese Weise kann ein Flattern oder Ablösen der Peripherie der Objekteinheit von der Saugplatte vermieden werden. Eine derartige Ausgestaltung mit peripher verschlossenen Saugkanälen 111 wird vorzugsweise bei Objekten vorgesehen, die eine sehr geringe Eigenstabilität aufweisen und peripher gesichert werden sollen. Fig. 5c zeigt ferner, dass die Unterseite des Umlenkkopfs 121 der Umlenkeinheit 12 und die Frontseite der Saugplatte 11 zumindest annähernd in einer Ebene ausgerichtet sind. Auf diese Weise wird eine angesaugte Objekteinheit P in einer Ebene gestützt, sodass sie sich nicht deformieren kann. Nach Wunsch kann die Umlenkeinheit 12 auch nach innen verschoben sein, sodass sie z.B. den Bruchteil eines Millimeters von der Ebene abweicht, die durch die Frontseite der Saugplatte 11 definiert wird.
Schematisch ist ferner gezeigt, dass das Montageelement 122 der Umlenkeinheit 12 eine Ausformung aufweist, die dazu dient, das Montageelement 122 in der Zentralbohrung 130 zu arretieren. Die Ausformung ist vorzugsweise ringförmig ausgebildet und umschliesst das Montageelement 122 mit einer Dicke z.B. im Bereich von 1/10 mm - 1/100 mm. Es können auch mehrere solche Dichtungsringe vorgesehen sein, mittels denen das Montageelement 122 im Einlasskanal 130 arretiert wird.
Fig. 4a zeigt eine vorzugsweise mit einem Saugkorb 161 verbindbare Saugeinheit 10, die mit einer Zentrierungsvorrichtung 4 versehen ist, die mit der Umlenkeinheit 12 verbunden ist und die es erlaubt, eine angesaugte unregelmässige, z.B. rundliche Objekteinheit P gegen die Zentralachse x der Saugeinheit 10 bzw. der Umlenkeinheit 12 zu führen und zentriert zu halten.
Die Saugeinheit 10 umfasst wiederum eine Umlenkeinheit 12, von der die Zentrierungsvorrichtung 4 gehalten ist. Zentrierungsvorrichtungen 4 sind vorzugsweise trichterförmig ausgebildet, sodass aufgenommene Objekte automatisch nach oben zur Trichterachse x geführt werden. Damit die Luftzirkulation nicht unterbrochen wird, werden offene bzw. luftdurchlässige Zentrierungsvorrichtungen 4 verwendet.
Die gezeigte Zentrierungsvorrichtung 4 umfasst drei entlang eines Konus ausgerichtete Zentrierungselemente 41, die an einem Ende die von der Umlenkeinheit 12 gehaltene Konusspitze bilden und die auf der anderen Seite durch einen Aufnahmering 42 miteinander verbunden sind. Durch den Aufnahmering 42 kann eine Objekteinheit P, z.B. eine Nuss, vorzentriert werden, sodass sie nachher einfacher entlang den Zentrierungselementen 41 gegen die Umlenkeinheit 12 gesaugt und zentriert werden kann. Durch die Zentrierungsvorrichtung 4 wird bewirkt, dass das Objekt P zentral gehalten wird und das gasförmige Medium in der Art eines Schirmes darüber hinweg fliessen kann. Die Saugkraft kann sich daher gleichmässig ausbilden, wodurch das Objekt sicher gehalten werden kann. Fig. 4b zeigt eine Saugeinheit 11 mit einem Saugkorb 161, der keine seitlichen Korböffnungen aufweist und der einen Aufnahmekanal 1600 umschliesst, und mit einer optional vorgesehenen Zentrierungsvorrichtung 4 gemäss Fig. 4a. Der Saugkorb 161 gewährleistet, dass das gasförmige Medium laminar entlang seiner zylindrischen Innenwand nach unten bzw. nach aussen fliessen kann, wodurch ein gleichmässiger zylindrischer Medienstrom zwangsweise erstellt wird und im Zentrum des Aufnahmekanals 1600 ein Unterdrück resultiert, welcher das sichere Ansaugen auch unvorteilhaft geformter Objekte P gewährleistet.
Durch die Zentrierungsvorrichtung 4 wird wiederum sichergestellt, dass das Objekt P zentriert wird und nicht störend in Kontakt mit dem Medienfilm gerät. Ohne Zentrierungsvorrichtung 4 würde das Ansaugen der Objekte P ebenfalls vorteilhaft gelingen, wobei das sichere Erfassen der Objekte P etwas länger dauern könnte.
Fig. 4c zeigt die Saugeinheit 10 von Fig. 4b mit einer einfacher ausgestalteten Zentrierungsvorrichtung 4, die drei gleichmässig beabstandete und entlang einer Konusfläche ausgerichtete stabförmige Zentrierungselemente 41 aufweist, die vom Umlenkelement 12 gehalten sind. Auf einen Aufnahmering 42 wurde verzichtet. Die Zentrierungselemente 41 sind gerade ausgerichtet. In vorzugsweisen Ausgestaltungen sind die Zentrierungselemente hingegen leicht nach aussen gebogen, sodass sie Objekte P in einem weiteren Umfeld sicher erfassen können.
Fig. 4d zeigt die Saugeinheit 10 von Fig. 4b mit einer Zentrierungsvorrichtung 4, die drei gleichmässig beabstandete und entlang einer Konusfläche ausgerichtete drahtförmige oder seilförmige Zentrierungselemente 41 aufweist, die einerseits vom Umlenkelement 12 und andererseits vom ausgangsseitigen Rand des Saugkorbs 161 gehalten sind. Die Zentrierungselemente 41 sind an einem Ende im Umlenkelement 12 bzw. im Umlenkkopf 121 verankert und auf der anderen Seite mit einer Montagekugel 46 versehen, die in einer Montageöffnung 1618 ausgangsseitig im Rand des Saugkorbs 161 verankert sind.
Fig. 4e zeigt die Saugeinheit von Fig. 4d mit einem Montageelement 1211 am Umlenkkopf 121 der Umlenkeinheit 12, an dem die Zentrierungselemente 41 befestigt sind.
Fig. 4f zeigt die Saugeinheit 10 von Fig. 4b mit einer gitterförmigen Zentrierungsvorrichtung 4, die als Zentrierungselemente 41 Gitterstäbe oder Gitterseile aufweist, die mit Montagekugeln 46 im Saugkorb 161 verankert sind. In dieser Ausgestaltung ist der hohlzylindrische Medienstrom eingezeichnet, der im Aufnahmekanal 1600 entlang der zylindrischen Korbwand nach unten verläuft und einen Unterdrück im Bereich seiner Zentralachse erzeugt, entlang der eine Objekteinheit P, z.B. eine Nuss, gegen die Zentrierungsvorrichtung 4 geführt wird.
Fig. 4g zeigt die Saugeinheit 10 von Fig. 4b mit einer Zentrierungsvorrichtung 4, die drei gleichmässig beabstandete und entlang einer Konusfläche ausgerichtete Zentrierungselemente 41 aufweist, die vom ausgangsseitigen Rand des Saugkorbs 161 gehalten sind und mit ihren Enden der Zentralachse x zugeneigt sind. Die Zentrierungselemente 41 bilden wiederum einen offenen Trichter, welcher sicherstellt, dass die aufgenommenen Objekte P nicht gegen die Innenwand des Saugkorbs 161 geführt und wieder ausgestossen werden.
Fig. 4h zeigt die Saugeinheit 10 von Fig. 4b ausgerüstet mit einem Halteflansch 1615, der einen Flanschring 44 mit einer Zentrierungsvorrichtung 4 hält, die ein blattförmiges Halteelement 4100 umfasst. Mit dieser Zentrierungsvorrichtung 4 können leichtere und weniger formstabile Objekte vorteilhaft gehalten werden. Möglich ist auch die Verwendung eines kürzeren Saugkorbs 161. Die Flanschverbindung kann auch bei der Ausgestaltung von Fig. 6i verwendet werden.
Die Zentriervorrichtungen 4 können ganz oder teilweise aus Metall oder Kunststoff gefertigt werden. Die Teile können stark oder elastisch ausgebildet sein, wobei z.B. durch Formgebung darauf zu achten ist, dass Objekte P sich in der Zentrierungsvorrichtung 4 nicht verklemmen und problemlos wieder abgegeben werden können.
Fig. 5 zeigt in Schnittdarstellung eine vorzugsweise modular aufgebaute Saugeinheit 10 mit mehreren Saugeinheiten 10 gemäss einer der Figuren 2a, 2b, 4b bis 4h, die je mit einer Umlenkeinheit 12, 12A, 12B, 12C und einem Saugkorb 161, 161A, 161B, 161C versehen sind. In jedem Saugkorb 161, 161A, 161B, 161C ist vorzugsweise eine Zentrierungsvorrichtung 4 mit Zentrierelementen 41; 42 vorgesehen, die beliebig ausgestaltet sein kann, um Objekte P optimal zu erfassen und zu zentrieren.
Die Saugeinheit 10 erlaubt es, gleichzeitig mehrere Objekte P zu erfassen und wieder abzugeben. Oft sollen Objekte P in einem bestimmten Raster aufgenommen und/oder wieder, gegebenenfalls an ein Zwischenprodukt oder an eine Verpackung abgegeben werden. Da Zwischenprodukte und Verpackungen oft ändern, ist erfindungsgemäss vorzugsweise vorgesehen, dass erfindungsgemässe Saugeinheiten 10 modular aufgebaut sind und beliebig zusammengesetzt werden können. Beispielsweise wird vorgesehen werden Saugkörpermodule 100 vorgesehen, die miteinander formschlüssig, kraftschlüssig, oder anderweitig verbunden, gegebenenfalls miteinander verschraubt werden. Gegebenenfalls werden Saugkörpermodule 100 mit einer oder mehreren Umlenkeinheiten 12 und Saugplatten 11 bereitgestellt, die in der Art von LEGO®-Modulen zusammengesetzt werden können. Auf diese Weise kann z.B. der Saugkopf eines Roboters beliebig an Zwischenprodukte und Verpackungen angepasst werden. Beispielsweise wird ein Saugkopf mit Saugeinheiten zusammengesetzt, der es erlaubt, müsse in einem Raster zu erfassen und in bereitgestellte Schokolade einzusetzen. Beispielsweise wird die Saugeinheit 10 derart ausgestaltet, dass eine Schokolade im Herstellungsprozess in einem Arbeitsgang mit mehreren Nüssen bestückt werden kann.
Fig. 6 zeigt eine Saugeinheit 10 gemäss Fig. 2b in Schnittdarstellung mit einer Saugplatte 11, in die noch eine Umlenkeinheit 12 oder lediglich ein Dichtungszapfen 122 einzusetzen ist und an die ein Saugkorb 161 anschliesst. Der Saugkorb 161 weist optional eine oder mehrere Korböffnungen 160 auf und umschliesst einen nach unten geöffneten Aufnahmekanal 1600, der zur Aufnahme von Gegenständen entsprechende Einformungen 1611, 1612 aufweist. Exemplarisch ist gezeigt, dass in die Einformungen 1611, 1612 rechteckförmige Objekte unterschiedlicher Grösse aufgenommen werden können. Beispielsweise wird zuerst ein Objekt in die obere Einformung 1612 und anschliessend ein Objekt in die untere Einformung 1611 aufgenommen. Sofern der Aufnahmekanal 1600 durch eines der Objekte verschlossen wird, kann der Medienstrom durch die Korböffnungen 160 nach aussen fliessen, wodurch der Saugdruck aufrechterhalten wird. Die Anzahl und Ausgestaltung der Einformungen 1611, 1612 kann wahlweise gewählt werden. Die Korböffnungen 100 sechzigsten entsprechend auszugestalten und gegebenenfalls durch Kanäle miteinander zu verbinden.
Fig. 7a zeigt in Explosionsdarstellung eine Saugeinheit 10 mit dem Saugkörper 16, einer Montageplatte 168 und einer Saugglocke 6, an die ein Saugkorb 161 anschliesst. In dieser Ausgestaltung ist der Saugkörper 16 durch Schrauben oder Bolzen 167 mit einer Montageplatte 168 verbindbar. Die Montageplatte 168 weist einen Transferkanal 1683 auf, in den ein am Saugkörper 16 angeformter und an den Montagekanal 130 anschliessender Stutzen 165 einsetzbar ist. Ferner weist die Montageplatte 168 eine Auslassöffnung 1680 auf.
Die Saugglocke 6, die ebenfalls durch Schrauben oder Bolzen 167 mit der Montageplatte 168 verbindbar ist, weist einen Glockenraum 600 auf, in den der Saugkörper 16 einführbar ist. An die Unterseite der Saugglocke 6 schliesst der Saugkorb 161 an, der den Saugkanal 1600 umschliesst. Der Saugkorb 161 kann daher mit dem Saugkörper 16 oder mit der Saugglocke 6 einstückig verbunden oder verbindbar sein.
Fig. 7b zeigt eine Saugvorrichtung 1 mit der zusammengebauten Saugeinheit 10 von Fig. 7a mit dem Saugkörper 16, der in die Montageplatte 168 eingesetzt ist und der Saugglocke 6, die den Saugkörper 16 getrennt durch einen Rückführkanal 60 umschliesst und die mit der Montageplatte 168 verbunden ist. Der Saugkörper 16 ist nur mit der Montageplatte 168 verbunden und ragt derart in den Glockenraum 600 hinein, dass die Saugplatte 11 nur durch einen Ringschlitz 1616 vom Saugkorb 161 getrennt ist und dass zwischen der Innenwand der Saugglocke 6 und dem Saugkörper 16 nur der nach Wunsch dimensionierte Rückführkanal 60 freigehalten ist, welcher den Saugkörper 16 ringförmig umschliesst.
Von einer Luftdruckvorrichtung bzw. Mediendruckvorrichtung 95 kann daher ein Medium L durch die Saugeinheit 10 zirkuliert werden, welches im Saugkorb 161 einen Unterdrück erzeugt. Das von der Mediendruckvorrichtung 95 abgegebene Medium L verläuft durch den Einlasskanal 130 und die Eintrittskanäle 13 des Saugkörpers 16 bis zum Umlenkkopf 12 und wird dort durch einen Umlenkkanal 110, über die Saugplatte 11, durch den Ringschlitz 1616, den Rückführkanal 60 und die wenigstens eine Auslassöffnung 1680 zurück zur Mediendruckvorrichtung 95 geführt. In einem optional vorgesehenen Filter F, das innerhalb des Zirkulationskreises, vorzugsweise im Gebläse 95, vorgesehen ist, können Schmutzpartikel aus dem Medienstrom entnommen werden.
Aufgrund der Zirkulation des Mediums muss der Mediendruckvorrichtung 95 nur wenig Energie und kaum ein externes Medium Lx zugeführt werden. Die Saugvorrichtung 1 und die Saugeinheit 10 arbeiten mit maximaler Effizienz. Gleichzeitig wird das Medium L nicht nach aussen geführt, wodurch unerwünschte Einwirkungen auf den Arbeitsprozess und Prozessmaterialien vermieden werden. Die Saugglocke 6 schliesst zudem die Saugeinheit 10 ein, weshalb fremde Materialien kaum in die Saugeinheit 10 eindringen können; dies insbesondere dann, wenn die Kanalöffnung 1610 an die anzusaugenden Objekte P angepasst ist.
Die Saugvorrichtung 1 ist schematisch gezeigt und kann als Werkzeug ausgebildet sein, das manuell, durch einen Roboter oder durch eine weitere Antriebsvorrichtung bewegt wird.
Fig. 8a zeigt die Saugeinheit 10 von Fig. 7a mit dem Saugkörper 16, der in dieser Ausgestaltung einstückig durch den Saugkorb 161 mit der Saugglocke 6 verbunden ist. Der Saugkorb 161 ist zwischen dem Saugkörper 16 und der Wand der Saugglocke 6 mit schlitzförmigen Korböffnungen 160 versehen, durch die das gasförmige Medium durch den Rückführkanal 60 zurück zur Auslassöffnung 1680 geführt wird.
Fig. 8b zeigt die zusammengebaute Saugeinheit 10 von Fig. 8a. Durch die einstückige Fertigung des Saugkörpers 16 und der Saugglocke 6 kann die Saugeinheit 10 kostengünstiger und präziser gefertigt werden.
Fig. 9a zeigt die Saugeinheit 10 von Fig. 7a mit dem Saugkörper 16, der einstückig mit der Montageplatte 168 verbunden ist. Fig. 9b zeigt die zusammengebaute Saugeinheit 10 von Fig. 9a. Durch die einstückige Fertigung des Saugkörpers 16 und der Montageplatte 168 kann die Saugeinheit 10 kostengünstig und präzise gefertigt werden.
Fig. 10a zeigt die Saugeinheit von Fig. 19a mit einer Saugglocke 6, die einen konisch geformten Saugkorb 161 mit einer kleinen Kanalöffnung 1610 zum Erfassen kleiner Objekte aufweist. Der Saugkorb 161 kann somit beliebig ausgeformt sein und vorteilhaft an die Arbeitsumgebung angepasst werden. Der Saugkorb 161 kann sich auch überproportional bzw. konkav nach unten verjüngen. Der Saugkorb 161 kann rotationssymmetrisch oder im Querschnitt z.B. auch etwa elliptisch ausgebildet sein.
Fig. 10b zeigt eine Saugvorrichtung 1 mit der Saugeinheit von Fig. 10a mit einer schlitzförmigen Kanalöffnung 1610, die an ein stabförmiges Objekt P angepasst ist. Durch diese Anpassung können Objekte P mit hohem Saugdruck sicher erfasst werden, ohne dass weitere Partikel aus dem Arbeitsbereich eingesaugt werden. Durch das angesaugte Objekt wird die angepasste Kanalöffnung 1610 verschlossen. Die hohe Effizienz der Saugeinheiten erlaubt es, ein kosteneffizientes und energieeffizientes Gebläse 95 einzusetzen, welches das Medium durch die Saugeinheit 10 treibt. Die als Handwerkzeug ausgebildete Saugvorrichtung 1 ist z.B. chirurgische Zwecke einsetzbar, um Gewebe oder chirurgische Werkzeuge zu manipulieren.
Fig. 10c zeigt die Kanalöffnung 1610 in vergrösserter Darstellung.
Fig. 11a zeigt die Saugeinheit von Fig. 9a mit einer Saugglocke 6, die an der Innenseite mehrere Trennelemente 1601 aufweist, die nach der Montage der Saugglocke 6 an den Saugkörper 16 anschliessen und Korböffnungen 160 begrenzen. Fig. 11b zeigt die zusammengebaute Saugeinheit 10 von Fig. 11a. In dieser Ausgestaltung können Saugglocken 6 mit nach Wunsch dimensionierten Korböffnungen 160 einfach hergestellt werden. Die Trennelemente 1601 können breit ausgebildet werden, um schmale Korböffnungen 160 zu begrenzen, oder können schmal ausgebildet werden, um breite Korböffnungen 160 begrenzen.
Fig. 12 zeigt die Saugeinheit 10 von Fig. 9a mit einer Saugglocke 6, die durch einen Bajonettverschluss mit entsprechenden Verschlusselementen 69, 169 mit der Montageplatte 168 verbindbar ist. Fig. 13 zeigt die Saugeinheit 10 von Fig. 9a mit einer Saugglocke 6, die durch einen Schraubverschluss mit entsprechenden Verschlusselementen bzw. Gewindeelementen 69, 169 mit der Montageplatte 168 verbindbar ist. Diese Saugeinheiten 10 können einfach zusammengebaut und wieder geöffnet werden, um Wartungsarbeiten durchzuführen.
Fig. 14 zeigt eine Saugeinheit 10 gemäss Fig. 2a, optional jedoch mit einer Umlenkeinheit 12, in Schnittdarstellung mit einem Saugkorb 161, der einen nach unten geöffneten Aufnahmekanal 1600 umschliesst und der oben an die Saugplatte 11 und unten an eine Ringplatte 15, die untere Saugkanäle 151 aufweist, anschliesst.
Fig. 15 zeigt eine Saugeinheit 10 gemäss Fig. 2b, optional jedoch mit einer Umlenkeinheit 12, in Schnittdarstellung mit einem Saugkorb 161, der einen nach unten geöffneten Aufnahmekanal 1600 umschliesst und der oben an die Saugplatte 11 und unten an eine Ringplatte 15, die untere Saugkanäle 151 aufweist, anschliesst. Der Saugkorb 161 weist Korböffnungen 160 auf, die mittels eines Verschlusselements 3 vorzugsweise einer Justierhülse 3 ganz oder teilweise abdeckbar sind. Die Justierhülse 3, die den Saugkörper 16 umschliesst, weist vorzugsweise ein Innengewinde auf, das zu einem Aussengewinde an der Aussenseite des Saugkörpers 16 korrespondiert. Die Gewindehülse kann daher einfach gedreht werden, um die Korböffnungen 160 bedarfsweise zu verschliessen. Die Saugeinheit 10 kann daher bedarfsweise an aufzunehmende Objekte angepasst werden.
Die Ringplatte 15 der Saugeinheiten 10 von Fig. 14 und Fig. 15 die an die Kanalöffnung 1610 des Saugkorbs 161 anschliesst, erlaubt die kontrollierte Aufnahme von Objekten in den Saugkorb 161 oder an den Rand bzw. die Kanalöffnung 1610 des Saugkorbs 161. Beim Absenken der Saugeinheiten 10 auf ein Objekt wird dieses mittels der Ringplatte 15 bzw. der radialen Strömung des Mediums entlang der Unterseite der Ringplatte 15 zentriert gehalten und kann kontrolliert senkrecht angehoben werden. Die unteren Saugkanäle 151 gewährleisten wiederum eine stete Medienströmung wenn ein Objekt kontaktiert und angesaugt wird. Die Saugkanäle 115 weisen wiederum einen Querschnitt oder einen Querschnittsverlauf auf, der an die aufzunehmenden Objekte angepasst ist. Innerhalb des Aufnahmekanals 1600 ist optional eine Zentrierungsvorrichtung 4 z.B. mit vier Fäden oder Drähten vorgesehen, mittels der das Objekt zentriert gehalten werden kann.
Fig. 16a zeigt eine erfindungsgemässe Saugeinheit 10 in einer vorzugsweisen Ausgestaltung mit einem Saugkörper 16, der eine Saugplatte 11 hält, in der drei radial ausgerichtete und um 120° gegeneinander verschobene Saugkanäle 111 vorgesehen sind. Durch strichpunktierte Linien ist gezeigt, dass die Saugeinheit 10 mit einem Saugkorb 161 verbunden oder verbindbar ist. Die Saugeinheit 10 kann daher wahlweise mit oder ohne Saugkorb 161 eingesetzt werden, um unterschiedliche Objekte anzusaugen. Ohne Saugkorb 161 z.B. gemäss Fig. 16a werden flächige Objekte angesaugt. Mit Saugkorb 161 z.B. gemäss Fig. 16b können voluminöse Objekte angesaugt werden.
Fig. 16b zeigt die als Rotationskörper ausgebildete Saugeinheit 10 von Fig. 16a in Schnittdarstellung. Die Saugplatte 11 ist einstückig mit dem z.B. aus einem Kunststoff gefertigten Saugkörper 16 verbunden und durch eine umlaufende Ringnut 166, die vorzugsweise der Montage der Saugeinheit 10 dient, leicht davon abgesetzt.
Der Saugkörper 16 weist koaxial zur Rotationsachse einen Einlasskanal 130 auf, von dem mehrere Eintrittskanäle 13 abzweigen. Von unten ist eine Umlenkeinheit 12, wie sie in Fig. 17 gezeigt ist, mit dem Montageelement 122 in den Einlasskanal 130 eingesetzt, sodass dieser frontseitig verschlossen ist und das gasförmige Medium bzw. Druckluft nur durch die nach aussen verlaufenden Eintrittskanäle 13 zur Frontseite der Saugplatte 11 gelangen kann. Die Saugplatte 11 weist eine vorzugsweise zylindrische Vertiefung auf, die als Umlenkkammer 115 dient. Die Austrittsöffnungen der Eintrittskanäle 13 sind innerhalb der Umlenkkammer 115 hinter dem Umlenkkopf 121 der Umlenkeinheit 12 angeordnet, sodass das einströmende Medium zur Rückseite des Umlenkkopfs 121 und von diesem in einen Umlenkkanal 110 einführbar wird, der einerseits durch die Frontseite der Saugplatte 11 und andererseits durch die Rückseite des Umlenkkopfs 121 begrenzt ist, falls die Umlenkeinheit 12 eingesetzt wurde. Falls keine Umlenkeinheit 12 eingesetzt ist, so wird der Umlenkkanal 110 durch das angesaugte Objekt begrenzt. Durch den Umlenkkanal wird das gasförmige Medium radial nach aussen geführt, sodass es einerseits durch drei Saugkanäle 111 und andererseits zwischen der Saugplatte 11 und einer angesaugten Objekteinheit (nicht gezeigt) entströmen und einen entsprechenden Unterdrück verursachen kann.
Die Saugkanäle 111 sind radial verlaufende Vertiefungen innerhalb der Saugplatte 11 und verlaufen von der Umlenkkammer 115 vorzugsweise bis zum äusseren Rand der Saugplatte 11. Nach dem Ansaugen einer Objekteinheit P bleibt daher immer gewährleistet, dass das Medium durch den ausgangsseitig vorzugsweise geöffneten Saugkanal 111 entweichen kann und die gewünschte Saugwirkung entlang den Saugkanälen 111 unabhängig von der Beschaffenheit der angesaugten Objekteinheit P stets gewährleistet ist.
Vorzugsweise sind mehrere gleichmässig verteilte Saugkanäle 111 vorgesehen. Ganz besonders vorteilhaft ist die Anordnung von drei gleichmässig verteilten Saugkanälen 111, die z.B. radial nach aussen laufen und um 120° gegeneinander versetzt sind.
Vorzugsweise sind mehrere gleichmässig verteilte Eintrittskanäle 13 vorgesehen. Ganz besonders vorteilhaft sind sechs oder mehr gleichmässig verteilte Eintrittskanäle 13 vorgesehen, die geneigt nach aussen verlaufen und um 60° gegeneinander versetzt sind. In dieser Ausgestaltung definieren die Eintrittskanäle 13 eine Pyramide mit einer entsprechenden Anzahl von Kanten.
Fig. 16b zeigt ferner, dass das in dieser Ausgestaltung optional vorgesehene Auslasskanäle 14 durch den Saugkörper 16 hindurch geführt sind, deren Austrittsöffnungen 140 innerhalb der Saugkanäle 111 angeordnet sind.
Exemplarisch ist gezeigt, dass Druckluft durch eine Druckleitung 70A und ein erstes Ventil 72A in den Einlasskanal 130 und weiter in die Eintrittskanäle 13 und durch Druckleitungen 70B und zweite Ventile 72B in die Auslasskanäle 14 einführbar ist. Die dezentral angeordneten Ventile 72A, 72B sind von der Steuereinheit 8 (siehe Fig. la) durch Steuersignale 87A, 87B steuerbar sind. Wahlweise kann daher in gewünschten Zeitintervallen Druckluft durch die Eintrittskanäle 13, um eine Objekteinheit P anzusaugen, oder in die Auslasskanäle 14, um die gehaltene Objekteinheit P abzustossen, hindurch geführt werden. Die gezeigten Elemente 72A, 72B können auch einfache Anschlusselemente sein, über die Druckluft der Saugeinheit 10 zugeführt wird. In diesem Fall sind Ventile zentral vorgesehen, was eine einfachere elektrische Verkabelung der Steuerleitungen 87A, 87B ermöglicht.
Durch die Einführung von Druckluft durch die Auslasskanäle 14 direkt in die Saugkanäle 111 kann dort rasch ein Druck über eine relativ grosse Fläche aufgebaut werden, mittels dessen die gehaltene Objekteinheit P abgestossen wird.
Fig. 17 zeigt eine vorzugsweise ausgestaltete Saugeinheit 10, die wahlweise mit einer der vorstehend beschriebenen Umlenkeinheiten 12 ausrüstbar und fest oder lösbar mit einem Saugkorb 161 (durch eine strichpunktierte Linie symbolisch gezeigt) verbunden ist.
Der Saugkörper 16 ist mit Auslasskanälen 14 und Auslassöffnungen 140, die zwischen den Saugkanälen 111 liegen, versehen. Möglich ist die Anordnung der Auslassöffnungen 140 auch innerhalb und ausserhalb der Saugkanäle 111. Die Saugkanäle 111 und die die Umlenkkammer 115 sind optional und vorzugsweise dann vorgesehen, wenn die Saugeinheit 10 auch ohne Saugkorb 161 eingesetzt wird. Beispielsweise ist der Saugkorb 161 durch ein Gewinde oder durch einen Presssitz mit dem Saugkörper 16 lösbar verbunden.
Symbolisch ist der durch Ventile 72A, 72B gesteuerte Verlauf der Medienströme gezeigt.
Gut sichtbar ist in dieser Darstellung der Querschnittsverlauf der Saugkanäle 111. Am Kanaleingang angrenzend an die Umlenkkammer 115 weist der Kanalquerschnitt eine minimale Grösse auf, die bis zum Kanalausgang um den Faktor 5 bis 10 ansteigt. Ein derartiger Verlauf erlaubt es, den Durchmesser der Saugplatte 11 zu erhöhen und beim Betrieb ohne Saugkorb grössere gegebenenfalls auch schwerere Objekte P immer noch sicher zu halten. Die Dimensionierung der Saugkanäle 111 mit dem Verlauf der Tiefe und Breite kann bedarfsweise an die Beschaffenheit der Objekte P angepasst werden. Der Querschnittsverlauf kann konstant sein oder radial nach aussen zunehmen oder abnehmen. Strichpunktiert ist eingezeichnet, dass der Boden 1110, 1110* der Saugkanäle 111 bis zur Höhe des Bodens der Umlenkkammer 115 abgesenkt werden kann, sodass die Höhe der Umlenkkammer 115 etwa der Tiefe der Saugkanäle 111 entspricht. Der Übergang von der Umlenkkammer 115 zu den Saugkanälen 111 erfolgt in diesem Fall stufenlos und das gasförmige Medium kann ungehindert wegströmen.
Der Saugkörper 16 weist in dieser vorzugsweisen Ausgestaltung eine Zentralbohrung auf, die durch eine Zwischenwand 130C zwei in voneinander vollständig getrennte Teile 130A, 130B unterteilt ist. In den oberen Teil 130A der Zentralbohrung, von dem vorzugsweise sechs Eintrittskanäle 13 abzweigen, ist über ein schematisch gezeigtes Ventil 72A Druckluft einführbar. Der untere Teil 130B der Zentralbohrung bildet eine Montageöffnung 130B, in die das Montageelement 122 der Umlenkeinheit 12 einsetzbar ist.
Der untere Teil 130B kann auch vollständig gefüllt sein, sodass keine Umlenkeinheit 12 einsetzbar ist. Alternativ kann auch ein Zapfen lösbar in die Montageöffnung 130B eingesetzt sein. Falls keine Umlenkeinheit 12 eingesetzt wird, so wird die Tiefe der Saugkanäle 111 vorzugsweise erhöht.
Die Funktion der Auslasskanäle 14 und der Saugkanäle 111, die lediglich optional vorgesehen sind, wurde mit Bezug zu Fig. 16a erläutert.
Den Saugeinheiten 10, wie sie vorstehend mit Bezug zu den Zeichnungen beschrieben sind, wird über wenigstens eine Leitung Druckluft von einer Mediendruckvorrichtung 95, einem Gebläse oder einer Pumpe, zugeführt. Alle erfindungsgemässen Saugvorrichtungen 1 und Saugeinheiten 10 können mit einem Gebläse 95, welches z.B. einen Propeller aufweist, vorteilhaft betrieben werden. Dabei hat sich gezeigt, dass eine Verminderung des Durchmessers des Einlasskanals 130 und/oder der daran anschliessenden Eintrittskanäle 13 die Saugleistung oder Saugkraft der Saugeinheiten 10 paradoxerweise erhöhen kann. Durch Verwendung einer Gebläsevorrichtung anstelle einer Pumpe reduzieren sich die Kosten der Saugvorrichtung 1 signifikant. Zur Druckerhöhung können gegebenenfalls zwei oder mehrere Gebläse in Serie geschaltet werden.
Erfindungsgemässes Saugeinheiten mit angepasstem Einlasskanal können bereits mit einem Mediendruck im Bereich von 1 bar betrieben werden. Auf die Verwendung von teuren Kolbenpumpen kann somit verzichtet werden. Zur Wahl der optimalen Saugleistung einer der oben beschriebenen Saugeinheiten 10 in Verbindung mit einem zugeschalteten Gebläse 95 oder einem Aggregat von Gebläsevorrichtungen wird der Durchmesser des Einlasskanals 130 und/oder der daran anschliessenden Eintrittskanäle 13 geändert, bis Objekte P mit maximalem Gewicht erfasst werden können. In vorzugsweisen Ausgestaltungen wird vorgesehen, dass zwischen der Saugplatte und der Innenwand des Saugkorbs ein entlang einer Kurve, gegebenenfalls entlang einer Kreislinie verlaufender Übergang vorliegt.

Claims

Patentansprüche
1. Saugeinheit (10), geeignet zum Ansaugen eines Objekts (P) nach dem Bernoulli-Prinzip, mit einem Saugkörper (16), der eine daran anschliessenden Saugplatte (11), die eine vom Saugkörper (16) abgewandte Frontseite aufweist, und wenigstens einen Eintrittskanal (13) umfasst, durch den ein gasförmiges Medium durch den Saugkörper (16) zur Frontseite der Saugplatte (11) in einen Umlenkkanal (110) einführbar ist, der einerseits durch die Frontseite der Saugplatte (11) und andererseits durch einen Umlenkkopf (121) einer Umlenkeinheit (12) oder der einerseits durch die Frontseite der Saugplatte (11) und andererseits beim Ansaugen des Objekts (P) durch das Objekt (P) begrenzt ist, und durch welchen Umlenkkanal (110) das gasförmige Medium nach aussen führbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugkörper (16) einstückig oder lösbar mit einem Saugkorb (161) verbunden ist, dessen Innenseite (1619) an die Saugplatte (111) anschliesst oder dessen Innenseite (1619) von der Saugplatte (111) beabstandet ist, wobei der Saugkorb (161) einen Aufnahmekanal (1600) umschliesst, der eine Kanalöffnung (1610) aufweist, die derart dimensioniert ist, dass vereinzelte Objekte (P) in den Aufnahmekanal (1600) oder in wenigstens eine Einformung (1611, 1612) an der Unterseite des Saugkorbs (161) einführbar sind.
2. Saugeinheit (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der
Saugkörper (16) eine Längsachse (x) aufweist und dass mehrere Eintrittskanäle (13) vorgesehen sind, die in regelmässigen oder in unregelmässigen Abständen zueinander angeordnet sind und die innerhalb des Saugkörpers (16) geneigt zur Längsachse (x) oder entlang einer Kurve nach aussen zur Saugplatte (11) hin verlaufen.
3. Saugeinheit (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittskanäle (13) von einem zentralen Einlasskanal (130), der den Saugkörper (16) teilweise oder vollständig durchläuft, abzweigen.
4. Saugeinheit (10) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugplatte (11) mit der Umlenkeinheit (12) bestückt ist, die den Umlenkkopf (121) aufweist, an dem das durch den wenigstens einen Eintrittskanal (13) eintretende gasförmige Medium radial gleichmässig oder ungleichmässig in den Umlenkkanal (110) weitergeleitet wird und dass die Umlenkeinheit (12) einstückig oder lösbar mit dem Saugkörper (16) verbunden ist.
5. Saugeinheit (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an den Umlenkkopf (121) ein zapfenförmiges Montageelement (122) anschliesst, das in einen Montagekanal (130B) anschliessend an die Saugplatte (111) lösbar im Saugkörper (16) eingesetzt ist.
6. Saugeinheit (10) nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugkorb (161) eine oder mehrere Korböffnungen (160) aufweist, die regelmässig oder unregelmässig in einer oder mehreren voneinander beanstandeten Reihen angeordnet sind.
7. Saugeinheit (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein verstellbares Verschlusselement (3), wie eine Gewindehülse, mit dem Saugkorb (161) verbunden ist, mittels dessen wenigstens eine der
Korböffnungen (160) ganz oder teilweise verschliessbar ist.
8. Saugeinheit (10) einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugkörper (16) mit einer Saugglocke (6) verbunden ist, welche Saugglocke (6) den Saugkörper (16) getrennt durch einen Rückführkanal (60) umschliesst, welcher Rückführkanal (60) auf einer Seite in den mit der Saugglocke (6) vorgesehenen Saugkorb (161) und auf einer anderen Seite in wenigstens eine Auslassöffnung (1680) einmündet, die in der Wand der Saugglocke (6) oder in einer
Montageplatte (168) vorgesehen ist, welche die Saugglocke (6) und den Saugkörper (16) einstückig oder lösbar miteinander verbindet.
9. Saugeinheit (10) nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanalöffnung (1610) des Saugkorbs (161) von einer senkrecht oder geneigt zum Saugkorb (161) ausgerichteten Ringplatte (15) umschlossen ist, die an der vom Saugkorb (161) abgewandten Unterseite Saugkanäle 115 aufweist, die in die Ringplatte (15) eingesenkt sind und einen konstanten oder sich ändernden Querschnittsverlauf aufweisen.
10. Saugeinheit (10) nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Saugkörper (16) einer oder mehrere Auslasskanäle (14) zu Auslassöffnungen (140) verlaufen, die verteilt innerhalb der Saugkanäle (111), ausserhalb der Saugkanäle (111) oder innerhalb und ausserhalb der Saugkanäle (111) vorzugsweise regelmässig verteilt angeordnet sind, durch die hindurch ein gasförmiges Medium in
Richtung zur Saugplatte (11) führbar ist.
11. Saugeinheit (10) nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Saugkorbs (161) eine
Zentrierungsvorrichtung (4) mit vorzugsweise konisch ausgerichteten Zentrierungselementen (41, 410, 42) vorgesehen ist, die mit der
Umlenkeinheit (12) oder dem Saugkörper (16) oder dem Saugkorb (161) verbunden ist.
12. Saugeinheit (10) nach einem der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Teile der Saugeinheit (10), wie der Saugkörper (16), die Saugplatte (11), der Saugkorb (161), die Saugglocke (6), die Umlenkeinheit (12) oder die Montageplatte (168), aus einem transparenten Material, wie Acryl, gefertigt sind.
13. Saugvorrichtung (1) mit wenigstens einer Saugeinheit (10) nach einem der Ansprüche 1-12 mit einer Mediendruckvorrichtung (95), wie einer
Druckpumpe oder einem Gebläse mit einem Propeller, zur Erzeugung eines Stromes eines gasförmigen Mediums, welches durch die
Saugeinheit (10) hindurchführbar oder hindurchführbar und durch einen Rückführkanal zur Druckvorrichtung (95) rückführbar ist.
14. Saugvorrichtung (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verteilvorrichtung (2) vorgesehen ist, die in der Art eines Quaders, eines Zylinders oder eines Zylindersegments ausgebildet ist, und die mehrere vorzugsweise gleichmässig verteilt angeordnete Saugeinheiten (10) hält, denen Druckluft gemeinsam über wenigstens einen Verteilkanal (20) oder individuell über wenigstens eine Druckleitung (70A, 70B) zuführbar ist.
15. Saugvorrichtung (1) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilvorrichtung (2) Aufnahmekämmern (21), die je durch wenigstens eine Kammeröffnung (210) gegen den Verteilerkanal (20) geöffnet sind und in denen je eine Saugeinheit (10) angeordnet ist, die durch einen Dichtungsring (24) dicht abschliessend am Rand der Kammeröffnung (210) anliegt und die durch ein Arretierelement (25) am Dichtungsring (24) anliegend lösbar gehalten ist.
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