DE3441479A1

DE3441479A1 - Vacuum-operated lifting device for flat, air-permeable articles of variable outline

Info

Publication number: DE3441479A1
Application number: DE19843441479
Authority: DE
Inventors: Werner 6392 Neu-Anspach Joppe; Paul 6384 Schmitten Mang; Jörn 6370 Oberursel Schuch
Original assignee: Mania GmbH and Co; Mania Elektronik Automatisation Entwicklung und Geraetebau GmbH
Current assignee: Mania GmbH and Co; Mania Elektronik Automatisation Entwicklung und Geraetebau GmbH
Priority date: 1984-11-13
Filing date: 1984-11-13
Publication date: 1986-05-15
Also published as: JPS61121500A; JPH0378800B2

Abstract

A vacuum-operated lifting device for air-permeable flat articles of variable outline, especially of non-magnetic material, characterised in that a casing which contains a suction chamber is provided with a plurality of evenly distributed suction apertures in the underside of the casing, that assigned to each suction aperture (20) is an on-off valve, which has a valve element (22) which seals the aperture off from atmospheric pressure, a valve tappet (24) which penetrates the aperture (20) in a downward direction and projects from the casing, and an operating piston (6) which is connected to the valve element (22) and is acted upon by atmospheric pressure on the side facing away from the valve element (22), over its entire diameter (26) when the aperture (20) is sealed and over a reduced diameter (28) when the aperture (20) is unblocked, and in that the surface of the entire diameter (26) of the operating piston is significantly larger than the surface of the aperture (20), which is in its turn significantly larger than the surface of the reduced diameter (28) of the operating piston. A lifting device of this kind is especially useful for manipulating pre-drilled printed circuit boards. <IMAGE>

Description

Vakuumbetriebene Hebevorrichtung für flächige Vacuum-operated lifting device for flat

luftdurchlässige Gegenstände variabler Umrisse Die vorliegende Erfindung betrifft eine vakuumbetriebene Hebevorrichtung für flächige luftdurchlässige Gegenstände variabler Umrisse. Variable Outline Air Permeable Articles The present invention relates to a vacuum-operated lifting device for flat, air-permeable objects variable outlines.

Bei der Funktionsprüfung von vorgebohrten, noch unbestückten Leiterplatten mit Hilfe von automatischen Leiterplattenprüfgeräten besteht der Wunsch, die aus unmagnetischem Werkstoff bestehenden Leiterplatten problemlos anheben und weitertransportieren zu können, damit die Handhabung der Leiterplatten soweit wie möglich automatisiert werden kann. Ein Anheben der unmagnetischen Leiterplatten mit Hilfe von Magnetkräften ist natürlich nicht möglich und eine mechanische Greifvorrichtung stößt insofern auf erhebliche Probleme als die Umrisse der Leiterplatten sehr häufig wechseln können. Hiernach kommt an sich nur eine mit Unterdruck arbeitende Ansaugvorrichtung in Betracht, was aber wegen der Luftdurchlässigkeit der vorgebohrten Leiterplatten einschließlich der bereits erwähnten ständig wechselnden Umrisse ebenfalls zu gewissen Problemen führt. In diesem Zusammenhang ist zu bedenken, daß eine Leiterplattenprüfvorrichtung unter Berücksichtigung der größtmöglichen Leiterplatte dimensioniert werden muß, während in der Praxis meist nur sehr viel kleinere Leiterplatten geprüft werden.During the functional test of pre-drilled, not yet populated printed circuit boards with the help of automatic circuit board testers there is a desire to get that out Lift and transport existing printed circuit boards with non-magnetic material without any problems to be able to automate the handling of the circuit boards as much as possible can be. A lifting of the non-magnetic circuit boards with the help of magnetic forces is of course not possible and a mechanical gripping device comes into play to significant problems as the outlines of the circuit boards can change very frequently. According to this, only a suction device working with negative pressure comes into consideration, but what because of the air permeability of the pre-drilled circuit boards including the already mentioned constantly changing outlines also lead to certain problems leads. In this context, it should be borne in mind that a circuit board tester must be dimensioned taking into account the largest possible printed circuit board, while in practice mostly only much smaller circuit boards being checked.

Typische Leiterplattenprüfgeräte haben ein Prüffeld etwa in der Größenordnung von 600 x 600 mm. Will man irgendwo auf einer solchen Fläche ein luftdurchlässiges flächiges (planes) Gebilde wie eine vorgebohrte Leiterplatte mit Hilfe von Unterdruck anheben, ist es natürlich möglich, eine entsprechend große Vakuumkammer zu bauen und diejenige Wandung derselben, die mit der vorgebohrten Leiterplatte in Berührung kommen kann, mit einer großen Zahl von Ansaugöffnungen zu versehen, wobei die Vakuumpumpe entsprechend überzudimensionieren wäre. Es liegt auf der Hand, daß eine solche Oberdimensionierung sehr erheblich sein muß, weil beispielsweise bei einer kleinen Leiterplatte sehr viele Ansaugöffnungen der Unterdruckkammer nicht einmal von der Leiterplatte (teilweise) abgedeckt sind.Typical circuit board test devices have a test field of roughly the same order of magnitude of 600 x 600 mm. If you want an air-permeable one somewhere on such a surface flat structure like a pre-drilled printed circuit board with the help of negative pressure raise, it is of course possible to build a correspondingly large vacuum chamber and that wall thereof which is in contact with the pre-drilled circuit board can come to be provided with a large number of suction openings, the vacuum pump would be oversized accordingly. It is obvious that such oversizing must be very significant because, for example, with a small circuit board very many suction openings of the vacuum chamber not even from the circuit board (partially) are covered.

Es ist hiernach die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe, eine unterdruckbetätigte Vorrichtung für luftdurchlässige flächige Gebilde unterschiedlicher Umrisse derart auszubilden, daß immer nur derjenige Teil der Hebevorrichtung selbsttätig aktiviert wird, der dem Umriß des anzuhebenden flächigen Gebildes entspricht, wobei die selektive Aktivierung der Hebevorrichtung derart geschehen soll, daß die Kapazität der Vakuumpumpe nicht mehr als unbedingt notwendig belastet wird.It is hereafter the underlying task of the present invention, a vacuum-operated device for air-permeable flat structures of different To train outlines in such a way that only that part of the lifting device is automatic is activated, which corresponds to the outline of the flat structure to be lifted, wherein the selective activation of the lifting device should be done so that the capacity the vacuum pump is not loaded more than is absolutely necessary.

Diese Aufgabe wird in erfindungsgemäßer Weise durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved in the manner according to the invention by the features of Claim 1 solved.

Die Ansaugöffnungen der Unterdruckkammer werden zunächst auch bei darin anliegendem Unterdruck geschlossen gehalten, und zwar bis der durch jede Ansaugöffnung hindurchragende Ventilstössel das Ventilglied entgegen der durch den Schaltkolben erzeugten Schließkraft beim Aufsetzen der Hebevorrichtung auf die Leiterplatte öffnet. Durch das mechanische Aufstoßen des Ventilgliedes beim Aufsetzen auf die anzuhebende Leiterplatte bewegt sich der mit dem Ventilglied fest verbundene Schaltkolben in der zugehörigen Zylinderkammer aufwärts mit der Folge, daß der zunächst auf dem gesamten Steuerkolbenquerschnitt lastende Atmosphärendruck nur noch auf einen geringen Teil des Steuerkolbens in Form eines Ventilzapfens mit erheblich reduierten Durchmesser einwirken kann, da der Ventilzapfen in die zur Zylinderkammer führende Belüftungsbohrung eintritt und den übrigen Teil des Steuerkolbens von der Wirkung des Atmosphärendrucks ausschließt. Die auf den Steuerkolben und somit das Ventilglied ausgeübte Schließkraft, die dem niedrigeren Druck in der Vakuumkammer und dem Staudruck der einströmenden Luft auf das Ventilglied entgegenwirkt, wird also aufgrund des Aufsetzens der Hebevorrichtung auf die anzuhebende Leiterplatte schlagartig verringert, so daß das Schaltventil nach einer solchen Aktivierung in dieser Ansaugstellung verbleibt, bis das Vakuum in der Unterdruckkammer abgebaut oder sogar umgekehrt wird. Die nicht im Bereich der anzuhebenden Leiterplatte angeordneten Schaltventile werden nicht aktiviert, weil die Ventilstössel auf keine Leiterplatte treffen. Somit wird die Unterdruckpumpe nur soweit wie unbedingt notwendig beansprucht. Wollte man die auf das Ventilglied entgegen der Wirkung des Unterdrucks und des Staudruckes ausgeübte Schließkraft mit Hilfe einer Druckfeder erzeugen - was grundsätzlich möglich wäre - so müßte die Vakuumpumpe derart überdimensioniert sein, daß sie nach dem mechanischen Aufstoßen der Ventilglieder mit Hilfe des Ventilstössels auch noch die dann sogar erhöhte Schließkraft überwindet.The suction openings of the vacuum chamber are initially also at held closed by the negative pressure applied therein, namely until the through each suction opening protruding valve tappets the valve member counter to that through the switching piston generated closing force opens when the lifting device is placed on the circuit board. Through the mechanical pushing of the valve member when it is placed on the one to be lifted The switching piston, which is firmly connected to the valve member, moves into the circuit board the associated cylinder chamber upwards with the result that the first on the the entire control piston cross-section burdening atmospheric pressure only to a low Part of the control piston in the form of a valve pin with a significantly reduced diameter can act because the valve pin enters the ventilation hole leading to the cylinder chamber enters and the remaining part of the control piston from the action of atmospheric pressure excludes. The closing force exerted on the control piston and thus the valve member, the lower pressure in the vacuum chamber and the back pressure of the incoming Air on the valve member counteracts, so is due to the touchdown of the lifting device on the printed circuit board to be lifted suddenly reduced, so that the switching valve after such an activation remains in this suction position until the vacuum in the vacuum chamber dismantled or even reversed. the switching valves are not arranged in the area of the printed circuit board to be lifted not activated because the valve tappets do not hit a printed circuit board. Thus becomes the vacuum pump is only stressed to the extent that it is absolutely necessary. If you wanted that exerted on the valve member against the effect of the negative pressure and the dynamic pressure Generate closing force with the help of a compression spring - which would be possible in principle - so the vacuum pump would have to be oversized so that it after the mechanical Pushing open the valve members with the help of the valve stem even then overcomes increased clamping force.

Es liegt auf der Hand, daß eine derartige Hebevorrichtung, wie schon erwähnt, nicht ausschließlich für vorgebohrte Leiterplatten Verwendung finden kann. Es sind viele Fälle denkbar, in denen fläche luftdurchlässige Gegenstände mit variablen Umrissen und aus unmagnetischem Material im Rahmen einer automatisierten Produktion angehoben und weitertransportiert werden müssen.It is obvious that such a lifting device, as already mentioned, cannot be used exclusively for pre-drilled printed circuit boards. There are many cases conceivable in which surface air-permeable objects with variable Outlined and made of non-magnetic material as part of an automated production must be lifted and transported further.

Zwei Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Nachfolgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. In diesen zeigt Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen Teil der Hebevorrichtung, wobei nur ein Schaltventil gezeigt ist, das konstruktiv besonders einfach ist, Fig. 2 das gleiche Schaltventil wie in Fig. 1, jedoch in der geöffneten Ansaugstellung, Fig. 3 ein konstruktiv etwas anders ausgebildetes Schaltventil, das sich wie in Fig. 1 in der Bereitschaftsstellung befindet.Two embodiments of the present invention are described below described in more detail with reference to the accompanying drawings. In these shows Fig. 1 is a vertical section through part of the lifting device, with only one Switching valve is shown, the is particularly simple in terms of construction, Fig. 2 shows the same switching valve as in Fig. 1, but in the open suction position, Fig. 3 is a structurally somewhat differently designed switching valve, which is as in Fig. 1 is in the standby position.

In einem Zylindergehäuse 2, welches je nach Bedarf die Form einer mehr oder weniger großen Platte hat, sind mehrere Zylinderkammern 4 verteilt angeordnet, in denen jeweils ein Schaltkolben 6 axial zwischen zwei Endlagen (obere Ansaugstellung bzw. untere Bereitschaftsstellung) beweglich gelagert ist. Die dem Zylindergehäuse 2 zugewandte obere Kolbenstirnfläche 8 ist mit einem nach oben vorstehenden Ventilzapfen 10 versehen, dessen Durchmesser 28 wesentlich kleiner ist als der Durchmesser 26 des Schaltkolbens 6. Der Ventilzapfen ist dazu vorgesehen, dicht passend in eine zur Atmosphäre führende Belüftungsöffnung oder -bohrung 12 im Zylindergehäuse einzugreifen und hat eine solche Höhe oder Länge (ab der oberen Kolbenstirnfläche 8), daß die zwischen der oberen Kolbenstirnfläche 8 und dem Zylindergehäuse 2 gebildete Zylinderkammer 4 gerade in der unteren Totpunktslage des Schaltkolbens 6 (Bereitschaftsstellung) mit Atmosphärendruck beaufschlagt wird. In der oberen Totpunktslage des Schaltkolbens 6 (der Ansaugstellung) befindet sich der Ventilzapfen 10 dicht passend in der Belüfungsöffnung 12, die zur Atmosphäre führt, so daß der Atmosphärendruck in dieser Stellung des Schalt kolbens nur auf den stark reduzierten Durchmesser 28 des Ventilszapfens 10 als Teil des Schaltkolbens 6 wirken kann.In a cylinder housing 2, which, as required, has the shape of a has more or less large plate, several cylinder chambers 4 are arranged distributed, in each of which a switching piston 6 axially between two end positions (upper suction position or lower ready position) is movably mounted. The cylinder housing 2 facing upper piston end face 8 has an upwardly protruding valve pin 10, the diameter 28 of which is significantly smaller than the diameter 26 of the switching piston 6. The valve pin is intended to fit tightly into a to intervene leading to the atmosphere ventilation opening or bore 12 in the cylinder housing and has such a height or length (from the upper piston face 8) that the between the upper piston face 8 and the cylinder housing 2 formed cylinder chamber 4 just in the bottom dead center position of the switching piston 6 (standby position) is pressurized with atmospheric pressure. In the top dead center position of the piston 6 (the suction position) is the valve pin 10 tight fitting in the ventilation opening 12, which leads to the atmosphere, so that the atmospheric pressure in this position of the switching piston only to the greatly reduced diameter 28 of the valve pin 10 can act as part of the switching piston 6.

Der Schaltkolben 6 ragt mit seinem von der Zylinderkammer 4 abgewandten Ende in eine erweiterte Ansaug- oder Ventilkammer 14 hinein, die in nicht näher dargestellter Weise abwechselnd mit Unterdruck und mit einem etwas höheren Druck, also ggf.The switching piston 6 protrudes with its remote from the cylinder chamber 4 End into an enlarged suction or valve chamber 14, which is not in detail as shown, alternating with negative pressure and with a slightly higher pressure, so possibly

dem Atmosphärendruck oder einem Atmosphärenüberdruck beaufschlagbar ist. Dies kann beispielsweise über ein ebenfalls nicht näher dargestelltes Zweiwegeventil geschehen. Die Ansaug- oder Ventilkammer wird an der von der oberen Zylindergehäuseplatte 4 abgewandten Seite von einer weiteren Ventilsitzplatte 16 abgeschlossen, wobei eine geeignet ausgebildete Randdichtung 18 den Abstand zwischen der Zylindergehäuseplatte und der Ventilsitzplatte 16 überbrückt. Es wird also eine in sich geschlossene durchgehende Ansaug- oder Ventilkammer 14 geschaffen, in der an geeigneten Stellen zwischen den einzelnen Ventilen beispielsweise zylindrische Abstandsstücke 19 zur gegenseitigen Abstützung der Ventilsitzplatte 16 und der Zylindergehäuseplatte vorgesehen sind.the atmospheric pressure or an excess atmospheric pressure can be applied is. This can be done, for example, via a two-way valve, which is also not shown in detail happen. The suction or valve chamber is attached to the top of the cylinder housing plate 4 side facing away from another valve seat plate 16 completed, wherein a suitably designed edge seal 18 the distance between the cylinder housing plate and the valve seat plate 16 bridged. So it becomes a self-contained, continuous one Intake or valve chamber 14 created in the appropriate places between the individual valves, for example, cylindrical spacers 19 for mutual Support of the valve seat plate 16 and the cylinder housing plate are provided.

Die Ventilsitzplatte 16 weist entsprechend der Zahl und der Anordnung der Schaltkolben 6 jeweils eine Ansaugventilöffnung 20 auf, deren Fläche (oder Durchmesser) kleiner ist als die Fläche bzw. der Durchmesser der vorübergehend dem Atmosphärendruck ausgesetzten oberen Kolbenstirnfläche 8, aber größer als die Fläche bzw. der Durchmesser des Ventilzapfens 10, der ständig dem Atmosphärendruck ausgesetzt ist. Jeder Schaltkolben 6 ist starr mit einem an seinem unteren, von der Zylinderkammer abgewandten Ende vorgesehenen Ventilglied 22 verbunden, das in der unteren (in Fig. 1 bzw. 3 gezeigten) Stellung die Ansaugventilöffnung 20 verschließt. Das Ventilglied 22 ist mit einem die Ansaugventilöffnung nach unten durchsetzenden Ventilstössel 24 versehen, der beispielsweise stabförmig ausgebildet sein kann (Fig. 3) oder eine Einheit mit der kegelförmig ausgestalteten Ventilsitzfläche des Ventilgliedes 22 bildet. Der Ventilstössel hat mindestens eine solche vertikale Ausdehnung, daß er in der in den Fig. 1 und 3 gezeigten unteren Stellung des Schaltkolbens 6 bzw. des Ventilgliedes 22 um einiges unter die untere Fläche der Ventilsitzplatte 16 hinausragt, so daß beim Aufsetzen der Hebevorrichtung auf ein anzuhebendes Teil das Ventilglied 22 aufgestoßen wird, d.h. entgegen der letzteres beaufschlagenden resultierenden Schließkraft.The valve seat plate 16 has according to the number and the arrangement the switching piston 6 each have an intake valve opening 20, the area (or diameter) of which is smaller than that Area or the diameter of the temporary the upper piston face 8 exposed to atmospheric pressure, but larger than that Area or the diameter of the valve pin 10, which is constantly the atmospheric pressure is exposed. Each switching piston 6 is rigid with one at its lower, of the end remote from the cylinder chamber provided valve member 22 connected, which in the lower position (shown in FIGS. 1 and 3) closes the intake valve opening 20. The valve member 22 is provided with a downwardly penetrating the suction valve opening Valve tappet 24 is provided, which can, for example, be rod-shaped (Fig. 3) or a unit with the conical valve seat surface of the valve member 22 forms. The valve stem has at least such a vertical extension that it is in the lower position of the switching piston 6 and shown in FIGS. of valve member 22 well below the lower surface of valve seat plate 16 protrudes so that when the lifting device is placed on a part to be lifted the valve member 22 is pushed open, i.e. against the latter acting resulting closing force.

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet in der folgenden Weise, und zwar ausgehend von der in den Fig. 1 oder 3 gezeigten Bereitschaftstellung. Zunächst ist die Ventilkammer 14 mit Unterdruck beaufschlagt und in der Zylinderkammer 4 und vor der Ansaugventilöffnung 20 herrscht Atmosphärendruck, da das Ventilglied 22 die Ansaugventilöffnung 20 hermetisch verschließt. Sobald die Hebevorrichtung auf ein anzuhebendes Gebilde abgesenkt wird, drückt der Ventilstössel 24 den Schalt kolben 6 und das Ventilglied 22 nach oben mit der Folge, daß der Ventilzapfen 10 in die Belüftungsöffnung 12 eintritt. Dadurch wirkt der Atmosphärendruck der Belüftungsöffnung 12 nur noch auf die stark verringerte Fläche des Ventilzapfens 10 , so daß die auf den Schalt kolben nach unten gerichtete Kraft sehr stark verringert ist. Andererseits ergibt sich durch das Abheben des Ventilgliedes 22 von der Ansaugventilöffnung 20, daß der Unterdruck in der Ventilkammer 14 in nicht unerheblichem Maße abnimmt (der absolute Druck steigt), so daß der in der Ventilkammer vorherrschende erhöhte Druck über die aufwärts weisenden Flächen des Ventilgliedes 22 bzw. des Schaltkolbens eine aufwärts gerichtete Kraft erzeugt, die im Zusammenwirken mit der sich durch die Ansaugventilöffnung 20 einstellenden heftigen Strömung die abwärts wirkende Kraft einschließlich des Gewichtes des Schaltkolbens 6 bzw. Ventilgliedes 22 übertrifft. Damit ist dann die Hebevorrichtung aktiviert und der Schalt kolben 6 bzw. das Ventilglied 22 bleibt in der aktiven angehobenen Stellung, bis der Unterdruck in der Ansaug- oder Ventilkammer 14 über geeignete Mittel, z.B. das vorerwähnte Zweiwegeventil auf Atmosphärendruck oder einen Überdruck erhöht wird. Dies hat zur Folge, daß Luftströmung durch die öffnung 20 und damit die Ansaugwirkung auf das angehobene Gebilde, z.B. eine vorgebohrte Leiterplatte aufhört, die daraufhin von der Hebevorrichtung abfällt. Der Schaltkolben 6 bzw. das Ventilglied 22 fällt infolge des Eigengewichtes wieder auf die Ventilsitzplatte 16 herab und dichtet gegen die Ansaugventilöffnung 20 ab, woraufhin die Ventilkammer wieder mit Unterdruck beaufschlagt werden kann. Dabei hebt das Ventilglied 22 trotz des dann in der Ventilkammer 14 herrschenden Unterdruckes und des an der Ansaugventilöffnung 20 von außen anliegenden Atmosphärendruckes nicht ab, weil die dem von außen wirkenden Atmosphärendruck ausgesetzte Ansaugventilöffnung 20 eine wesentlich geringere Fläche aufweist als die ebenfalls dem Atmosphärendruck in dieser Stellung des Schaltkolbens 6 ausgesetzte obere Kolbenstirnfläche 8 (einschließlich der Stirnfläche des Ventilzapfens 10).The device described operates in the following manner, and although starting from the readiness position shown in FIGS. 1 or 3. First the valve chamber 14 is subjected to negative pressure and in the cylinder chamber 4 and atmospheric pressure prevails in front of the suction valve opening 20, since the valve member 22 hermetically seals the suction valve opening 20. As soon as the Lifting device is lowered onto a structure to be lifted, pushes the valve stem 24 the switching piston 6 and the valve member 22 upwards with the result that the valve pin 10 enters the ventilation opening 12. As a result, the atmospheric pressure acts Ventilation opening 12 only on the greatly reduced area of the valve pin 10, so that the downward force on the switching piston is reduced very much is. On the other hand, it results from the lifting of the valve member 22 from the intake valve opening 20 that the negative pressure in the valve chamber 14 decreases to a not inconsiderable extent (the absolute pressure increases), so that that prevailing in the valve chamber increased Pressure on the upwardly facing surfaces of the valve member 22 or the switching piston an upward force is generated which, in cooperation with the through the vigorous flow adjusting the suction valve opening 20 is the downward one Force including the weight of the switching piston 6 or valve member 22 exceeds. So that the lifting device is then activated and the switching piston 6 or the valve member 22 remains in the active raised position until the negative pressure in the intake or valve chamber 14 by any suitable means such as the aforementioned two-way valve is increased to atmospheric pressure or an overpressure. This has the consequence that air flow through the opening 20 and thus the suction effect on the raised structure, e.g. a pre-drilled circuit board stops, which then falls off the lifting device. The switching piston 6 or the valve member 22 falls due to its own weight back down on the valve seat plate 16 and seals against the suction valve opening 20 from, whereupon the valve chamber can again be subjected to negative pressure. In this case, the valve member 22 lifts despite the then prevailing in the valve chamber 14 Negative pressure and the atmospheric pressure applied from the outside at the intake valve opening 20 does not come off because the suction valve opening is exposed to the atmospheric pressure from outside 20 has a much smaller area than that also at atmospheric pressure in this position of the switching piston 6 exposed upper piston end face 8 (including the end face of the valve pin 10).

Durch eine geeignete Bemessung des Ventilzapfens 10, der oberen Kolbenstirnfläche 8 und der Ansaugventilöffnung 20 im Verhältnis zueinander bzw. zu dem Atmosphärendruck und dem in der Ventilkammer 14 angelegten Unterdruck gelingt es ohne weiteres, das Ventilglied 22 zu verlassen, die Ansaugventilöffnung 20 zuverlässig zu schließen und gleichzeitig nach einem mechanischen Aufdrücken über den Ventilstössel 24 in der aktiven Stellung bzw. in der Ansaugstellung zu bleiben, bis der Unterdruck in der Ansaug- oder Ventilkammer 14 durch Abschalten der Unterdruckquelle und ggf. Zuschalten einer Überdruckquelle beseitigt wird.By suitably dimensioning the valve pin 10, the upper piston face 8 and the suction valve opening 20 in relation to each other or to the atmospheric pressure and the negative pressure applied in the valve chamber 14 easily succeeds in that To leave valve member 22, the suction valve opening 20 to close reliably and at the same time after being mechanically pressed via the valve stem 24 in to remain in the active position or in the suction position until the negative pressure in the suction or valve chamber 14 by switching off the vacuum source and, if necessary, Switching on an overpressure source is eliminated.

Ein wesentlicher Vorteil einer auf diesem Prinzip beruhenden Hebevorrichtung besteht darin, daß nur so viele Ventile mechanisch geöffnet werden, wie entsprechend dem Umriß des anzuhebenden Gebildes oder der vorgebohrten Leiterplatte benötigt werden. Die übrigen in der ggf. sehr viel größeren Hebevorrichtung vorgesehenen Ausaugöffnungen 20 werden nicht geöffnet, da die zugehörigen Ventilstössel 24 auf keine anzuhebende Lochplatte treffen und somit gar nicht erst geöffnet werden. Damit stellt sich die Hebevorrichtung von ganz allein auf den benötigten Umriß ein und die Vakuumpumpe zur Erzeugung des Unterdrucks in der Ventilkammer 14 wird nur soweit wie nötig belastet.A major advantage of a lifting device based on this principle is that only so many valves be opened mechanically, as according to the outline of the structure to be lifted or the pre-drilled circuit board are needed. The others are provided in the possibly much larger lifting device Extraction openings 20 are not opened because the associated valve tappets 24 open do not hit a perforated plate to be lifted and thus cannot be opened in the first place. In order to the lifting device adjusts itself to the required outline and the vacuum pump for generating the negative pressure in the valve chamber 14 is only so far charged as necessary.

Ein weiterer Vorteil der mit derartigen Ventilen arbeitenden Hebevorrichtung besteht darin, daß keine vorgespannten Druckfedern benötigt werden, um das Ventilglied 22 zunächst (d.h.Another advantage of the lifting device working with such valves is that no preloaded compression springs are required to the valve member 22 initially (i.e.

in der Bereitschaftsstellung) trotz des in der Ventilkammer 14 vorherrschenden Unterdruckes in der die Ansaugventilöffnung 20 verschließenden Position zu halten. Eine solche Druckfeder hätte nämlich den Nachteil, daß die Vakuumpumpe für den Unterdruck in der Ansaug- oder Ventilkammer 14 nicht nur den Unterdruck zum Ansaugen bzw. Festhalten der anzuhebenden Lochplatte zu erzeugen hätte, sondern auch für die Kraft zum Zusammendrücken der Feder sorgen müßte, die das Ventilglied 22 ständig in die die Ansaugventilöffnung 20 verschließende Stellung zu drängen sucht.in the standby position) despite the prevailing in the valve chamber 14 To hold negative pressure in the suction valve opening 20 closing position. Such a compression spring would have the disadvantage that the vacuum pump for the negative pressure in the suction or valve chamber 14 not only the negative pressure for suction or holding the perforated plate to be lifted, but also for the force to compress it the spring would have to ensure that the valve member 22 is constantly in the intake valve opening 20 tries to push the closing position.

In den Zeichnungen ist nur ein Ventilglied/Schaltkolben gezeigt. Es liegt auf der Hand, daß die Hebevorichtung eine Mehrzahl solcher Schaltventile aufweist, die über die gesamte Fläche der Hebevorrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet sind. In einem praktischen Ausführungsbeispiel weist eine 600 x 600 mm große Hebevorrichtung insgesamt 36 derartiger Schaltventile auf.Only one valve member / switching piston is shown in the drawings. It it is obvious that the lifting device is a Majority of such Has switching valves, which over the entire surface of the lifting device evenly are arranged distributed. In a practical embodiment, a 600 x 600 mm large lifting device on a total of 36 such switching valves.

Anstelle der in den Fig. 1 und 2 gezeigten, kegelig ausgebildeten Ventilsitzfläche des Ventilgliedes 22 kann hier auch eine Halbkugel vorgesehen werden, die dann teilweise aus der Öffnung 20 herausragen und gleichzeitig die Funktion des Ventilstössels 24 übernehmen würde. Selbst wenn der Schaltkolben 6 und das Ventilglied 22 als einheitliches Bauteil in Form einer Kugel ausgeführt währen, würde sich an der Funktion der Vorrichtung grundsätzlich nichts ändern. Gleiches gilt auch für den Fall, daß der Ventilzapfen 10 als separates Bauteil einfach auf dem Schaltkolben 6 frei aufliegt, dafür aber mit einem nach oben aufragenden die Belüftungsbohrung 12 nicht verschließenden, in letztere eingreifenden Führungsansatz versehen ist.Instead of the conical design shown in FIGS The valve seat surface of the valve member 22 can also be provided here as a hemisphere, which then partially protrude from the opening 20 and at the same time the function of the valve stem 24 would take over. Even if the switching piston 6 and the valve member 22 would be designed as a unitary component in the form of a sphere, would be basically do not change the function of the device. The same also applies to the case that the valve pin 10 as a separate component simply on the switching piston 6 rests freely, but with an upwardly protruding ventilation hole 12 is provided non-locking, engaging in the latter guide approach.

Für die Verwendung einer solchen Hebevorrichtung im Zusammenhang mit einem Leiterplattenprüfgerät kann es erforderlich sein, daß zumindest die Ventilsitzplatte 16 und der jeweils an der Leiterplatte angreifende Ventilstössel 24 aus nichtleitendem Material wie Kunststoff hergestellt sind, um bei der Prüfung der Leiterplatte keine ungewollten Kurzschlüsse zu erzeugen.For the use of such a lifting device in connection with A printed circuit board tester it may be necessary that at least the valve seat plate 16 and the valve stem 24 that acts on the printed circuit board is made of non-conductive Material such as plastic are made so as not to be used when testing the circuit board to generate unwanted short circuits.

Claims

Claims 1. Vacuum-operated lifting device for air-permeable flat objects of variable outlines, characterized in that a suction chamber containing housing with a plurality of evenly distributed suction openings in the underside of the housing is provided that each suction opening (20) a Switching valve is assigned, which opens the opening against atmospheric pressure closing valve member (22) with one of the opening (20) valve stem (24) penetrating below and protruding from the housing and one with the valve member (22) connected to the switching piston (6) on the from Valve member (22) facing away from the side when the opening (20) is closed on its full Diameter (26) and with the opening (20) released to a reduced diameter (28) is acted upon by atmospheric pressure, and that the area of the full operating piston diameter (26) is much larger than the area of the opening (20), which in turn is substantially is larger than the area of the reduced switching piston diameter (28).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the from Valve member (22) facing away from the end face of the switching piston (6) a reduced Diameter (28) having valve pin (10) carries, which from the opening (20) lifted valve member (22) fits tightly into a ventilation hole leading to the atmosphere (12) enters the shift piston housing (cylinder housing 2).

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the switching piston (6) and the valve member (22) form a single cylindrical component form.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the valve seat surface of the valve member (22) which closes the opening (20) is conical in such a way that the tip of the cone penetrates the opening (20) and thus forms the valve stem (24).

5. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the valve seat surface of the valve member (22) which closes the opening (20) is hemispherical in such a way that the hemisphere partially forms the opening (20) penetrates and thus forms the valve stem (24).

6. Vprrichtung according to claim 1 or 2, characterized in that Switching piston (6) and valve member (22) as a single component in the form of a valve ball are formed which partially penetrates the opening (20) and thus the valve stem (24) trains.