DE1274297B - Vorrichtung zum Halten und Heben von Gegenstaenden mit an ein Unterdrucksystem anschliessbaren Saugnaepfen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B66c

Deutsche Kl.: 35 b-6/22

Nummer: 1274297

Aktenzeichen: P 12 74 297.1-22 (C 36838)

Anmeldetag: 10. September 1965

Auslegetag: 1. August 1968

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Halten und Heben von Gegenständen mit einem oder mehreren, eine Greiföffnung mit elastischem, abdichtendem Rand aufweisenden, an ein Unterdrucksystem anschließbaren Saugnäpfen, von denen jeder zur Steuerung des Unterdrucks in dem Saugnapf ein Ventil aufweist, das mittels eines über die Greiföffnung des Saugnapfes vorstehenden Teiles durch den zu erfassenden Gegenstand betätigt wird.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (vergleiche deutsche Gebrauchsmusterschrift 1890 740) wird ein Ventil verwendet, welches, wenn der Saugnapf auf eine Last aufgesetzt wird, niedergedrückt und geöffnet wird, derart, daß der Raum innerhalb des Saugnapfes unter Vakuum gesetzt wird. Das Ventil enthält einen Ventilteller mit einem starren Stößel oder Ansatz, der mit der von dem Saugnapf zu erfassenden Last in Berührung gebracht werden kann. Um eine gute Abdichtung bei geschlossenem Ventil zu gewährleisten, müssen bei der bekannten Vorrichtung der Ventilteller und der Ventilsitz eingeschliffen sein, was erhebliche Kosten mit sich bringt und außerdem Anlaß zu Betriebsstörungen sein kann, wenn sich z. B. Schmutzteilchen od. dgl. zwischen dem Ventilteller und dem Ventilsitz ablagern.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung liegt darin, daß der Stößel und der Ventilteller eine starre und nicht verformbare Einheit bilden, so daß bei z. B. schräg auf den Stößel einwirkenden Belastungen oder Kräften die Gefahr von Beschädigungen der Ventilanordnungen besteht, d. h. bei der bekannten Vorrichtung, bei der keine Verformbarkeit bzw. Beweglichkeit des Ventilorganes in Querrichtung vorgesehen ist, kann durch Verklemmen bzw. Verbiegen eine Beschädigung des Ventils eintreten.

Es ist auch bereits ein Ventil bekannt (vgl. USA.-Patentschrift 2 617 625), das einen aus elastischen Wandteilen mit einem Schlitz bestehenden Ventilkörper aufweist und bei dem sich der Schlitz öffnet, wenn auf den Ventilkörper ein mechanischer Druck ausgeübt und der Ventilkörper auf diese Weise verformt wird. Dieses bekannte Ventil ist im wesentlichen halbkugelförmig gestaltet, wobei ein Teil der Ventilkörperwandung konkav nach innen eingedrückt ist; in diesem konkav nach innen eingezogenen Wandteil befindet sich der Schlitz, so daß durch im Inneren des Ventilkörpers herrschenden Druck dieser konkav eingezogene Wandteil nach außen gedrückt und dadurch der Schlitz abdichtend verschlossen wird. Dieses bekannte Ventil ist jedoch nicht in Verbindung mit sogenannten Sauggreifern zu verwenden, bei denen im Inneren des Ventilkörpers ein Unterdruck

Vorrichtung zum Halten und Heben von
Gegenständen mit an ein Unterdrucksystem
anschließbaren Saugnäpfen

Anmelder:

Cascade Corporation, Portland, Oreg.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Meissner, Patentanwalt,

2800 Bremen, Slevogtstr. 21

Als Erfinder benannt:

Harry Franklin Weinert, Portland, Oreg.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 14. September 1964
(396 322)

as herrscht, da dieser Unterdruck den im eingezogenen Wandteil angeordneten Schlitz ständig in Öffnungsstellung halten würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welche nicht mit den Nachteilen der bekannten Vorrichtungen behaftet ist, wobei es insbesondere darum geht, eine Ventilanordnung zu schaffen, bei der auf Fertigungstoleranzen im wesentlichen keine Rücksicht genommen zu werden braucht; diese Ventilanordnung soll weiterhin robust im Betrieb sein, wobei insbesondere durch schräg auf die Ventilanordnung einwirkende Kräfte keinerlei Beschädigung der Ventilanordnung eintreten soll.
Zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe wird bei einer derartigen Vorrichtung vorgeschlagen, daß als Ventil ein aus elastischen Wandteilen mit mindestens einem Schlitz bestehender Ventilkörper, dessen Schlitz sich durch Verformung des Ventilkörpers bei Druck auf diesen öffnet, verwendet wird und daß das Ventil ein aus der Greiföffnung des Saugnapfes herausragendes Kopfteil aufweist, welches durch einen die Greiföffnung bedeckenden Gegenstand sowohl senkrecht als auch schräg zur Greiföffnung des Saugnapfes weggedrückt werden kann, wobei sich der Schlitz öffnet und das Unterdrucksystem die Luft aus dem Saugnapf absaugen kann.

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Der Vorteil der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung liegt darin, daß die elastischen Wandteile des Ventilkörpers in einfacher Weise mit einem oder mehreren Schlitzen versehen werden können, wobei auf Fertigungstoleranzen im wesentlichen keine Rücksicht genommen zu werden braucht. Infolge der verformbaren bzw. beweglichen Ventilanordnung wird die Beschädigung dieser Anordnung vermieden, wenn durch den von dem Saugnapf zu erfassenden Gegenstand eine in Querrichtung wirkende Kraft auf die Ventilanordnung ausgeübt wird; eine derartige in Querrichtung wirkende Kraft bzw. eine dadurch bedingte Ausbiegung tritt häufig dann auf, wenn der Saugnapf nicht senkrecht auf den zu erfassenden Gegenstand zu bewegt wird, sondern in gewissem Umfang schräg bzw. quer auf den zu ergreifenden Gegenstand hin bewegt wird.

Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Ventilkörper im wesentlichen eine kugelige Form besitzen, wobei jeder Schlitz im wesentlichen senkrecht zur Greiföffnung des Saugnapfes verlaufen kann. Der Ventilkörper wird vorzugsweise durch eine Schraubendruckfeder in die Schließstellung vorgespannt, wodurch stets ein sicheres Schließen des Ventils gewährleistet ist, wenn dieses nicht mechanisch von außen verformt wird.

In der Zeichnung ist eine Vorrichtung gemäß der Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung mit an ein Unterdrucksystem anschließbaren Saugnäpfen für die Handhabung von zylindrischen Gegenständen mit einem Ventil nach der Erfindung in jedem Saugnapf,

F i g. 2 einen Querschnitt durch einen Saugnapf nach der Linie 2-2 von F i g. 1 in einem größeren Maßstab,

F i g. 3 eine schaubildliche Ansicht eines teilweise aufgebrochenen Ventils in einem noch größeren Maßstab,

F i g. 4 einen Querschnitt nach der Linie 4-4 von Fig. 3,

Fig. 5, 6 und 7 Ansichten des Ventils nach der Erfindung in verschiedenen Arbeitsstellungen.

In F i g. 1 sind sechs Saugnäpfe 10 auf einer gemeinsamen Ausgleichsplatte 11 angebracht. Die Ausgleichsplatte 11 kann an einer Hub- und Haltevorrichtung angeordnet werden, etwa an dem Hubschlitten eines Hubkarrens. Als Beispiel ist ein Rollengreifer zum Anheben und Befördern von großen Papierrollen dargestellt, und zu diesem Zweck sind die Saugnäpfe 10 mit ihren Rändern 14 sowie die Ausgleichsplatte 11 so gewölbt, daß die Ränder 14 der Saugnäpfe 10 der Krümmung eines Zylinders von bestimmtem Durchmesser, der auf einem Ende steht, angepaßt sind. Derartige Saugnäpfe 10 sind auch an anderen Handhabungseinrichtungen und für Gegenstände mit flacher Oberfläche brauchbar.

Um das Untervakuumsetzen der einzelnen Saugnäpfe 10 zu steuern, ist in jedem Saugnapf 10 ein Ventil 12 angeordnet, das in der Umgrenzung jedes Saugnapfes 10 sitzt und nur dann ein Vakuum an den Saugnapf 10 legt, wenn es an einen zu hebenden Gegenstand stößt, wogegen das Ventil 12 die Verbindung zur Vakuumquelle sperrt, wenn kein Gegenstand darauf einwirkt.

Wie aus F i g. 2 hervorgeht, ist der Rand 14 jedes Saugnapfes 10 elastisch ausgebildet und hat eine verhältnismäßig weiche Flächendichtung 15,, die beide so geformt sind, daß sie sich dem Oberflächenverlauf des zu hebenden Gegenstandes anpassen. Wie oben erwähnt, sind die gezeichneten Saugnäpfe 10 in ihrer Grundfläche entsprechend einem zylindrischen Gegenstand gekrümmt. Die Rückseite des Saugnapfes

10 ist durch eine metallische Bodenplatte 16 abgeschlossen, die mit einer stärkeren Tragplatte 17 verbunden ist. Die Tragplatte 17 ist an der gemeinsamen

ίο Ausgleichsplatte 11 elastisch durch Bolzen 18 und Federn 19 gehalten. Eine Relativbewegung zwischen dem Saugnapf 10 und der Ausgleichsplatte 11 ist dadurch ermöglicht, daß ein Spiel zwischen konischen Vorsprüngen 20 an einem Haltering 17,4 und konisehen Vertiefungen 21 in der Ausgleichsplatte 11 vorgesehen ist, wobei diese Vorsprünge 20 und Vertiefungen 21 konzentrisch zu den Bolzen 18 sind. Die Federn 19 halten den Saugnapf 10 gewöhnlich in einem solchen Abstand von der Ausgleichsplatte 11, wie die Bolzen 18 dies zulassen; aber wenn die in Fig. 1 dargestellte Anordnung mit einem zu hebenden Gegenstand in Berührung gebracht wird, geben die Saugnäpfe 10 einzeln nach, so daß die Flächendichtungen 15 über den ganzen Umfang des Randes 14 am Gegenstand anliegen und das Innere des Saugnapfes 10 von der Außenluft abschließen.

Jeder Saugnapf 10 ist mit wenigstens einem Zwischen- bzw. Anschlußstück 25 versehen, an das Abschnitte eines Vakuumschlauchs 26 angeschlossen sind, der zu allen Saugnäpfen 10 in F i g. 1 führt. Der Vakuumschlauch 26 ist mit einer Unterdruckquelle, etwa einer Pumpe, verbunden. Über einen Kanal 27 mit Schirm 28 besteht eine Vakuumverbindung mit dem Innern des Ventils 12. Das Anschlußstück 25 ragt durch eine Öffnung 29 in der Ausgleichsplatte

11 hindurch.

Jedes Ventil 12 besitzt einen hohlen, im wesentlichen kugligen Ventilkörper 12,4 aus biegsamem und elastischem Stoff wie Gummi oder einem anderen Elastikmaterial, der einen runden Bodenflansch 30 mit einer Bodenöffnung 42 aufweist, der mit einer Ringnut 31 versehen ist. Durch Verformen des Bodenflansches 30 kann dieser in eine runde öffnung in der Bodenplatte 16 eingebracht werden, derart, daß der Rand dieser Öffnung in die Ringnut 31 eingreift. Die Teile werden miteinander zu einer luftdichten Verbindung durch in den Haltering 17,4 eingreifende Schrauben 32 verspannt, wobei der Bodenflansch 30 des Ventilkörpers 12 A unmittelbar gegen das Zwischenstück 25 abdichtet.

Bei der dargestellten Ausführungsform hat der Ventilkörper 12,4 eine Mehrzahl von am Umfang verteilten Schlitzen oder Einschnitten 35, die sich in seinen Seitenflächen in radialen Ebenen erstrecken, die senkrecht zur allgemeinen Ebene des Bodenflansches 30 und senkrecht zur allgemeinen Ebene der Greiföffnung des Saugnapfes 10 verlaufen. Diese Schlitze 35 erstrecken sich im wesentlichen von einer unteren Umfangswulst oder -rippe 36 neben dem Bodenflansch 30 zu einer äußeren Umfangswulst oder -rippe 37 nahe dem äußeren Ende des Ventilkörpers 12,4, so daß ein äußerer Kopfteil 40 ohne Durchbrüche bleibt. Die Wulste oder Rippen 36 und 37 unterbinden ein Aufreißen an den Enden der Schlitze 35. Vorzugsweise dient eine Schraubendruckfeder 41 dazu, das äußere Ende des Ventilkörpers 12,4 gestreckt und die Schlitze 35 geschlossen zu

halten. Das innere Ende der Schraubendruckfeder 41 stützt sich an der Innenwand des Ventilkörpers 12 A um seine Bodenöffnung 42 herum ab, während das äußere Ende der Schraubendruckfeder 41 durch einen inneren Vorsprung 43 im Zentrum des Kopfteils 40 zentriert ist. Das Kopfteil 40 steht etwas über die Greiföffnung des Saugnapfes 10 vor, wie aus F i g. 2 hervorgeht, so daß es durch einen Gegenstand, der an dem Saugnapf 10 anstößt, eingedrückt wird.

Die Schlitze 35 sind gewöhnlich geschlossen, weil bei der Herstellung der Schlitze 35 kein Material entfernt worden ist und diese außerdem gewaltsam durch die Wirkung der Schraubendruckfeder 41 geschlossen gehalten werden und durch die Wirkung des atmosphärischen Druckes, wenn die Innenseite des Ventils 12 evakuiert wird. Wenn die Greiföffnung des Saugnapfes 10 an einen anzuhebenden Gegenstand 0 angelegt wird, wie in F i g. 5 und 7 angegeben ist, wird der Ventilkörper 12^4 durch die Kräfte verformt, die entweder senkrecht zu der _ao Bodenplatte 16 gemäß Fig. 5 oder schräg dazu gemäß F i g. 7 ausgeübt werden. Durch jede derartige Verformung unter beliebigem Winkel werden einer oder mehrere der Schlitze 35 geöffnet, worauf die Luft aus dem Saugnapf 10 abgesaugt wird. Die Wand _a5 des Kopfteils 40 ist dick und steif genug, um nicht ausgebogen zu werden, ohne die Schlitze 35 zu öffnen. Die Nachgiebigkeit des Randes 14 des Saugnapfes 10 ermöglicht eine gewisse Abflachung des Saugnapfes 10 durch einen angesaugten Gegenstand 0, wodurch das Kopfteil 40 des Ventilkörpers 12 A durch den Gegenstand 0 noch weiter eingedrückt wird, so daß die Schlitze 35 weit genug offen gehalten werden, damit die volle Halte- und Hubkraft des Saugnapfes 10 entwickelt und aufrechterhalten wird. Der Ventilkörper 12^4 kann ähnliche Formen und die Schlitze 35 können einen etwas abweichenden Verlauf haben, wenn nur die angegebene Arbeitsweise sichergestellt ist.

Die Ventile 12 sind preiswert und von derber Bauart und können bei rauhem Betrieb nicht so leicht beschädigt werden. Es besteht keine schwierige und vielteilige Steuerung, vielmehr spricht jedes Ventil 12 ganz von selbst und vollständig automatisch bei Berührung mit einer Last an. Die Ventile 12 sind in allen Richtungen elastisch, so daß sie mit Sicherheit wirksam werden, ohne daß das Transportfahrzeug od. dgl. sorgfältig bedient werden müßte.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Halten und Heben von Gegenständen mit einem oder mehreren eine Greiföffnung mit elastischem, abdichtendem Rand aufweisenden, an ein Unterdrucksystem anschließbaren Saugnäpfen, von denen jeder zur Steuerung des Unterdrucks in dem Saugnapf ein Ventil aufweist, das mittels eines über die Greiföffnung des Saugnapfes vorstehenden Teiles durch den zu erfassenden Gegenstand betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Ventil (12) ein aus elastischen Wandteilen mit mindestens einem Schlitz (35) bestehender Ventilkörper (12A), dessen Schlitz (35) sich durch Verformung des Ventilkörpers (12A) bei Druck auf diesen öffnet, verwendet wird und daß das Ventil (12) ein aus der Greif öffnung des Saugnapfes (10) herausragendes Kopfteil (40) aufweist, welches durch einen die Greiföffnung bedeckenden Gegenstand (0) sowohl senkrecht als auch schräg zur Greiföffnung des Saugnapfes (10) weggedrückt werden kann, wobei sich der Schlitz (35) öffnet und das Unterdrucksystem die Luft aus dem Saugnapf (10) absaugen kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (12A) im wesentlichen eine kugelige Form besitzt und jeder Schlitz (35) im wesentlichen senkrecht zur Greiföffnung des Saugnapfes (10) verläuft.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schlitze (35) im gleichen Abstand voneinander über den Umfang des Ventilkörpers (12A) verteilt sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (12A) durch eine Schraubendruckfeder (41) in die Schließstellung vorgespannt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubendruckfeder (41) innerhalb des Ventilkörpers (12A) angeordnet ist und ihre Achse etwa parallel zu den Schlitzen (35) liegt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 890 740;
USA.-Patentschrift Nr. 2 617 625.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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