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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Vakuumgenerator, der beispielsweise
für eine
Fördervorrichtung,
die ausgelegt ist, ein Werkstück
durch einen Luftsog zu halten, verwendet wird, und betrifft genauer
einen Vakuumgenerator, der ausgelegt ist, die Druckluftmenge zu
reduzieren und Druckluft effizient einzusetzen.
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Ein
Vakuumgenerator wird in eine Fördervorrichtung,
die ein Werkstück
durch einen Luftsog hält, eingebaut.
Bei dem herkömmlichen
Vakuumgenerator wird durch den Einsatz von Druckluft ein Vakuumzustand
oder ein Unterdruckzustand in einer Vakuumöffnung erzeugt. Der Vakuumzustand
wird durch ein Umschaltventil, das die Druckluftzufuhr steuert, erzeugt
und aufgelöst.
Wenn der Vakuumzustand in der Vakuumöffnung erzeugt wird, wird ein
Werkstück an
die Vakuumöffnung
angesaugt.
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Eine
Querschnittsansicht eines herkömmlichen
Vakuumgenerators ist in 6 gezeigt. Der Vakuumgenerator
weist auf: eine Luftzufuhröffnung 10, der
Druckluft zugeführt
wird; eine Luftausströmöffnung 40,
aus der Druckluft ausgelassen wird; und eine Vakuumöffnung 50,
in der ein Vakuumzustand oder ein Unterdruckzustand erzeugt wird,
um ein Werkstück
zu halten. Ein Hauptventil 60 wird durch ein Steuerventil 70 in
der axialen Richtung bewegt. Eine Kommunikation zwischen einem Luftzufuhrweg 12 und
einem ersten Kommunikationsweg 14 wird auf der Basis der
Positionen des Hauptventils 60 gesteuert. Während der
Luftzufuhrweg 12 und der erste Kommunikationsweg 14 miteinander
verbunden sind, wird der Vakuumzustand erzeugt und das Werkstück kann
durch den Luftsog gehalten werden; während der Luftzufuhrweg 12 und
der erste Kommunikationsweg 14 nicht miteinander verbunden
sind, ist der Vakuumzustand aufgelöst und das Werkstück kann
losgelassen werden.
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Eine
Düse 18 ist
in einem Zylinder 16 vorgesehen, und eine Ausströmdüse 20 ist
auf der Vorderseite der Düse 18 vorgesehen.
Druckluft, die über den
ersten Kommunikationsweg 14 eingelassen wird, wird aus
der Düse 18 ausgestossen,
so dass der Vakuumzustand in der Vakuumöffnung 50 erzeugt
wird. Ein Zylinder 52 wird über einen Kommunikationsweg 45 mit
dem Zylinder 16 verbunden. Durch das Ausstoßen der
Druckluft aus der Düse 18 in
Richtung zu der Ausströmdüse 20 wird
Luft durch den Zylinder 52 und den Kommunikationsweg 45 angesaugt,
so dass das Werkstück
an die Vakuumöffnung 50 angesaugt
wird.
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Um
Werkstücke
effizient zu befördern,
muss der Vakuumgenerator das Werkstück in einer kurzen Zeit halten
und loslassen. Das Halten und Loslassen der Werkstücke werden
durch das Ansprechverhalten und die Vakuumeigenschaften der Vakuumöffnung beeinflusst.
Um das Werkstück
schnell anzusaugen und zu halten, muss die Ansaugluftmenge groß sein.
Jedoch muss eine große
Druckluftmenge beansprucht werden, um eine große Luftmenge anzusaugen.
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Herkömmlich wird
der Vakuumgenerator auf der Basis der nachfolgenden Bedingungen
ausgewählt:
Gesamtkapazität
eines Vakuum-Erzeugungsabschnittes, der Rohre aufweist, die zu verbrauchende
Druckluftmenge, Kapazität
eines Kompressors, Undichtigkeit eines Verbindungsteils zwischen
dem Werkstück
und einem Betätiger,
etc.. Jedoch werden die Bedingungen für das Ansaugen des Werkstückes betrachtet;
die Druckluftmenge zum Halten des Werkstückes wird nicht betrachtet.
Wie oben beschrieben ist, kann das Werkstück durch Ansaugen einer großen Luftmenge
schnell und sicher an die Vakuumöffnung
angesaugt werden. Jedoch kann das Werkstück, nachdem das Werkstück einmal
gehalten wird, vollständig
durch Ansaugen einer kleinen Luftmenge, welche die Luft-Undichtigkeit
in einem Vakuumkreislauf ergänzt,
gehalten werden. Deshalb kann, nachdem das Werkstück einmal
gehalten wird, die Verbrauchsmenge an Druckluft durch Reduzieren der
angesaugten Luftmenge reduziert werden. In dem Fall eines Vakuumgenerators,
dessen Düse
einen großen
Durchmesser aufweist, ist die Ansaugluftmenge groß. Und in
dem Fall einer Fördervorrichtung,
die eine lange Zeitdauer braucht, um das Werkstück zu befördern, ist es für die Energiereduzierung vorteilhaft,
die Verbrauchsmenge an Druckluft zu reduzieren.
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Es
ist ein weiterer herkömmlicher
Vakuumgenerator, der ausgelegt ist, eine große Luftmenge von einer Vakuumöffnung anzusaugen,
bekannt. Bei dem Vakuumgenerator sind eine erste Ejektoreinheit, deren
Düse einen
kleinen Durchmesser aufweist, und eine zweite Ejektoreinheit, deren
Düse eine
großen
Durchmesser aufweist, in Reihe angeordnet. Der Vakuumgenerator ist
ausgelegt, eine große
Luftmenge anzusaugen, die Verbrauchsmenge an Druckluft wird aber
nicht reduziert.
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Ferner
ist ein Vakuumgenerator, der ausgelegt ist, die Verbrauchsmenge
an Druckluft zu reduzieren, bekannt. Bei dem Vakuumgenerator sind
eine erste Ejektoreinheit, die ausgelegt ist, einen Vakuumzustand
niedrigen Grades zu erzeugen, und eine zweite Ejektoreinheit, die
ausgelegt ist, einen Vakuumzustand hohen Grades zu erzeugen, parallel
angeordnet. Die Ejektoreinheiten werden selektiv betätigt (siehe
Japanese Patent Gazette No. 61-55399). Jedoch muss durch den Einsatz
von zwei Ejektoreinheiten die Anzahl der Teile erhöht werden
und der Vakuumgenerator muss groß sein. Ein weiterer Vakuumgenerator
wird durch die
EP 0346314 beschrieben.
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Es
wäre wünschenswert,
einen kompakten Vakuumgenerator, der ausgelegt ist, ein Werkstück schnell
und sicher zu halten und loszulassen und der ausgelegt ist, die
Verbrauchsmenge an Druckluft zu reduzieren, bieten zu können.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein Vakuumgenerator vorgesehen, der aufweist:
eine
Luftzufuhröffnung,
der Druckluft zugeführt
wird;
eine Düse,
von der aus die Druckluft in Richtung einer Ausströmdüse ausgestoßen wird,
um Luft aus einer Vakuumöffnung
anzusaugen; und
eine Luftausströmöffnung, aus der die Druckluft
ausgelassen wird,
eine erste Düse, welche die Düse bildet;
eine
zweite Düse,
welche die Düse
bildet, wobei die zweite Düse
einen größeren Durchmesser
als denjenigen der ersten Düse
aufweist;
einen ersten Kommunikationsweg, der die Luftzufuhröffnung mit
einem Basisende der ersten Düse verbindet;
einen
zweiten Kommunikationsweg, der die Luftzufuhröffnung mit einem Basisende
der zweiten Düse kommuniziert;
und gekennzeichnet durch:
Mittel zum Umschalten eines Zustands
des Vakuumgenerators zwischen einem ersten Zustand, in dem die Luftzufuhröffnung mit
dem ersten Kommunikationsweg und nicht mit dem zweiten Kommunikationsweg
verbunden ist, um eine kleine Luftmenge von der Vakuumöffnung aus
anzusaugen, und einem zweiten Zustand, in dem die Luftzufuhröffnung mit
dem zweiten Kommunikationsweg und nicht mit dem ersten Kommunikationsweg
verbunden ist, um eine große Luftmenge
von der Vakuumöffnung
aus anzusaugen, wobei die erste Düse, die zweite Düse und die
Ausströmdüse in dieser
Reihenfolge in Reihe angeordnet sind.
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Bei
dieser Struktur ist das Umschaltmittel ausgelegt, den Zustand des
Vakuumgenerators zwischen dem ersten Zustand, in dem eine kleine
Luftmenge angesaugt wird, und dem zweiten Zustand, in dem eine große Luftmenge
angesaugt wird, selektiv zu ändern.
Durch Auswählen
des zweiten Zustands kann das Werkstück schnell und sicher angesaugt und
gehalten werden; durch Auswählen
des ersten Zustandes kann das Werkstück mit einer kleinen Verbrauchsmenge
an Druckluft befördert
werden. Und zwar kann der Energieverbrauch reduziert werden.
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Bei
dem Vakuumgenerator kann ein Ansaugweg mit der Vakuumöffnung verbunden
werden, der Ansaugweg kann über
einen dritten Kommunikationsweg mit dem zweiten Kommunikationsweg
verbunden werden, und ein Rückschlagventil
kann in dem ersten Zustand den Ansaugweg mit dem zweiten Kommunikationsweg
verbinden und in dem zweiten Zustand trennt es den Ansaugweg von
einer Kommunikation mit dem zweiten Kommunikationsweg.
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Bei
dem Vakuumgenerator kann das Umschaltmittel aufweisen: Mittel zum
Erfassen des Druckes der Vakuumöffnung;
und einen Umschaltmechanismus, der die Luftzufuhröffnung mit
dem zweiten Kommunikationsweg verbindet, wenn das Erfassungsmittel
einen niedrigen Vakuumgrad in der Vakuumöffnung erfasst und kein Werkstück von der
Vakuumöffnung
angesaugt wird, wobei der Umschaltmechanismus die Luftzufuhröffnung mit
dem ersten Kommunikationsweg verbindet, wenn das Erfassungsmittel
einen hohen Vakuumgrad in der Vakuumöffnung erfasst und ein Werkstück von der
Vakuumöffnung
angesaugt wird.
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Bei
dem Vakuumgenerator kann der Umschaltmechanismus aufweisen:
ein
erstes Hauptventil, das einen Kommunikationsweg, der die Luftzufuhröffnung mit
dem ersten Kommunikationsweg verbindet, verschließt, wobei
das erste Hauptventil den Kommunikationsweg öffnet, wenn das erste Hauptventil
betätigt
wird;
ein zweites Hauptventil, das einen Kommunikationsweg,
der die Luftzufuhröffnung
mit dem zweiten Kommunikationsweg verbindet, verschließt, wobei
das zweite Hauptventil den Kommunikationsweg öffnet, wenn das zweite Hauptventil
betätigt
wird;
und ein Steuerventil, das das zweite Hauptventil betätigt, wenn
der Vakuumgrad in der Vakuumöffnung niedrig
ist, wobei das Steuerventil das erste Hauptventil betätigt, wenn
der Vakuumgrad in der Vakuumöffnung
hoch ist.
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In
dem Vakuumgenerator kann ein Drucksensor an einem mit der Vakuumöffnung kommunizierenden
Ansaugweg vorgesehen werden, um den Druck in der Vakuumöffnung zu
erfassen.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden im Wege von Beispielen und
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in
denen:
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1 eine
Querschnittsansicht eines Vakuumgenerators der vorliegenden Erfindung
ist, wobei kein Vakuum erzeugt wird;
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2 eine
Querschnittsansicht des Vakuumgenerators ist, wobei ein Werkstück angesaugt wird;
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3 eine
Querschnittsansicht des Vakuumgenerators ist, wobei das Werkstück gehalten wird;
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4 eine
Draufsicht des Vakuumgenerators ist;
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5 ein
Schaltplan des Vakuumgenerators ist; und
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6 eine
Querschnittsansicht des herkömmlichen
Vakuumgenerators ist.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme
auf die beiliegenden Zeichnungen im Detail beschrieben.
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Die 1 bis 3 zeigen
eine innere Struktur eines Vakuumgenerators einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 1 zeigt einen
Stand-by-Zustand, in dem kein Vakuum erzeugt wird; 2 zeigt
einen Ansaugzustand, in dem eine große Luftmenge von einer Vakuumöffnung angesaugt
wird, um ein Werkstück
anzusaugen; und 3 zeigt einen Haltezustand,
in dem das Werkstück
gehalten wird, wobei eine kleine Druckluftmenge verbraucht wird.
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Es
werden die Zustände
und der Ablauf des in den 1 bis 3 gezeigten
Vakuumgenerators beschrieben.
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Stand-by-Zustand
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1 zeigt
den Stand-by-Zustand, in dem kein Vakuum erzeugt wird. Eine Luftzufuhröffnung 10 ist
mit einer Druckluftquelle, zum Beispiel mit einem Kompressor, verbunden.
Die Luftzufuhröffnung 10 ist mit
einem Zufuhrweg 12, der mit einem ersten Hauptventil 60a verbunden
ist, verbunden. Der Zufuhrweg 12 ist gebogen und erstreckt
sich nach oben, und er ist mit einem Loch 62 verbunden,
das sich in eine Seitenfläche
eines Zylin ders 61a, der das erste Hauptventil 60a aufnimmt, öffnet. Das
erste Hauptventil 60a ist luftdicht in den Zylinder 61a eingepasst und
ausgelegt, dass es sich in der axialen Richtung desselben bewegt.
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Ein
zweites Hauptventil 60b, das gleich ist wie das erste Hauptventil 60a,
ist in einem Zylinder 61b, der parallel zu dem Zylinder 61a angeordnet
ist, aufgenommen. Das zweite Hauptventil 60a ist auch luftdicht
in den Zylinder 61b eingepasst und ausgelegt, dass es sich
in der axialen Richtung desselben bewegt.
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Bei
der vorliegenden Erfindung werden das erste Hauptventil 60a und
das zweite Hauptventil 60b entsprechend durch zwei Steuerventile
gesteuert. Eine Draufsicht des Vakuumgenerators ist in 4 gezeigt.
Die Steuerventile 70 bzw. 71 steuern die Bewegung
des ersten Hauptventils 60a bzw. des zweiten Hauptventils 60b.
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In 1 ist
nur das Steuerventil 70 gezeigt. Das Steuerventil 70 ist über einen
Kommunikationsweg 64 mit einem Kommunikationsweg 63,
der den Zylinder 61a mit dem Zylinder 61b verbindet,
verbunden. Ein Kommunikationsweg 65a verbindet das Steuerventil 70 mit
einem unteren Teil des Zylinders 61a. Das andere Steuerventil 71 ist über den
Kommunikationsweg 64 mit dem Kommunikationsweg 63 verbunden
und kommuniziert über
einen Kommunikationsweg 65b mit einem unteren Teil des
Zylinders 61b.
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Ein
erster Kommunikationsweg 14 ist mit einem Loch 66,
das sich in die andere Seitenfläche
des Zylinders 61a öffnet,
verbunden. Der erste Kommunikationsweg 14 ist gebogen und
erstreckt sich von dem Zylinder 61a nach unten zu einem
Basisende einer ersten Düse 18a.
Eine zweite Düse 18b ist
in Bezug auf die erste Düse 18a in
Reihe angeordnet.
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Wie
oben beschrieben, weist der Vakuumgenerator der vorliegenden Erfindung
zwei Düsen
auf. Wie klar in der Zeichnung ge zeigt ist, ist ein Durchmesser
der zweiten Düse 18b größer als
derjenige der ersten Düse 18a.
Mit dieser Struktur kann eine große Druckluftmenge von der zweiten
Düse 18b ausgestoßen werden.
Auf der anderen Seite wird eine kleine Druckluftmenge von der ersten
Düse 18a ausgestoßen. Die
Druckluftmenge, die durch die erste Düse 18a durchtritt,
ist nämlich
begrenzt.
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Ein
zweiter Kommunikationsweg 15 ist mit einem Loch 67,
das sich in eine Seitenfläche
des Zylinders 61b öffnet,
verbunden. Der zweite Kommunikationsweg 15 ist gebogen
und erstreckt sich von dem Zylinder 61b nach unten zu einem
mittleren Teil zwischen der ersten und der zweiten Düse 18a und 18b. Bei
dieser Struktur wird die Druckluft, die in den zweiten Kommunikationsweg 15 eingelassen
wird, aus der zweiten Düse 18b ausgestoßen.
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Eine
Ausströmdüse 20 ist
auf der Vorderseite der zweiten Düse 18b vorgesehen
und koaxial zu der ersten und der zweiten Düse 18a und 18b angeordnet.
Ein Schalldämpferelement 21 ist
an einer inneren Fläche
eines Zylinders 22 derart befestigt, so dass es einen vorderen
Endteil der Ausströmdüse 20 einschließt. Eine
Luftausströmöffnung 40 öffnet sich in
eine Seitenfläche
des Zylinders 22. Die Luftausströmöffnung 40 weist eine
Mehrzahl an Durchgangslöchern 40a auf,
die in der Seitenfläche
des Zylinders 22 ausgebildet sind.
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1 zeigt
den Stand-by-Zustand des Vakuumgenerators. Es wird nämlich keine
Luft von der Vakuumöffnung 50 angesaugt,
und folglich wird kein Werkstück
an diese angesaugt.
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In
dem Stand-by-Zustand schließen
Ventilkörper 70a und 70b die
Steuerventile 70 und 71. Wenn die Ventilkörper 70a und 70b die
Steuerventile 70 und 71 schließen, wird der Kommunikationsweg 64 von
den Kommunikationswegen 65a und 65b getrennt,
so dass das erste und das zweite Hauptventil 60a und 60b nach
unten bewegt werden. Eine nach unten gerichtete Kraft, die das erste
und das zweite Hauptventil 60a und 60b nach unten
drückt
und die durch den Druck der Druckluft, die durch den Kommunikati onsweg 63 strömt, erzeugt
wird, und eine nach oben gerichtete Kraft, die das erste und das zweite
Hauptventil 60a und 60b nach oben drückt und
die durch den Druck der Druckluft, die an die unteren Stirnflächen angelegt
wird, erzeugt wird, wirken auf das erste und das zweite Hauptventil 60a und 60b.
Das erste und das zweite Hauptventil 60a und 60b werden
durch die Differenz der nach unten gerichteten Kraft und der nach
oben gerichteten Kraft nach unten und nach oben bewegt.
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Wenn
das erste und das zweite Hauptventil 60a und 60b die
untersten Positionen erreichen, stehen Dichtungsringe, die jeweils
an mittleren Teilen der Hauptventile 60a und 60b vorgesehen
sind, mit Vorsprüngen,
die jeweils an inneren Flächen
der Zylinder 61a und 61b vorgesehen sind, in Kontakt,
so dass die Dichtungsringe verhindern, dass Druckluft in den ersten
und den zweiten Kommunikationsweg 14 und 15 eintritt.
Durch diese Aktion kann Druckluft, die in die Luftzufuhröffnung 10 eingelassen
worden ist, von dem Zufuhrweg 12 nicht vorwärts gelangen.
Der Vakuumzustand wird nämlich
nicht erzeugt.
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Ansaugzustand
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2 zeigt
den Ansaugzustand des Vakuumgenerators, in dem das (nicht gezeigte)
Werkstück an
die Vakuumöffnung 50 angesaugt
wird. Wenn der Vakuumgenerator das Werkstück ansaugt, wird Luft von der
Vakuumöffnung 50 angesaugt.
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Die
Vakuumöffnung
ist auf einer Seitenfläche des
Vakuumgenerators vorgesehen. Die Vakuumöffnung 50 ist über Ansaugwege 30 und 31 mit
einer Filterkammer 32 verbunden. Luft, die über die
Ansaugwege 30 und 31 in die Filterkammer 32 eingelassen worden
ist, tritt durch ein Filterelement 33 hindurch, so dass
die saubere Luft gewonnen werden kann. Die saubere Luft wird über einen
Kommunikationsweg 34 und eine Ventilkammer 35 in
ein Basisende der Ausströmdüse 20 eingelassen.
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Die
Ventilkammer 35 ist mit einem vorderen Ende der zweiten
Düse 18b und
dem Basisende der Ausströmdüse 20 verbunden.
Wenn die Druckluft aus der zweiten Düse 18b in Richtung
zu der Ausströmdüse 20 ausgestoßen wird,
wird Luft in die Ventilkammer 35 angesaugt und aus der
Luftausströmöffnung 40 ausgelassen.
Ein Rückschlagventil 36,
das Luft nur in Richtung zu der Luftausströmöffnung 40 durchlässt, ist
in der Ventilkammer 35 vorgesehen.
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Ein
Rückschlagventil 37 steuert
die Kommunikation zwischen dem Kommunikationsweg 34 und dem
zweiten Kommunikationsweg 15. Das Rückschlagventil 37 ist
ständig
durch eine Feder vorgespannt, um die Kommunikation zwischen dem
Kommunikationsweg 34 und dem zweiten Kommunikationsweg 15 zu
sperren.
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Wenn
der Vakuumgenerator das Werkstück ansaugt,
wird das Steuerventil 71 betätigt, um den Ventilkörper 71a zu öffnen.
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Durch Öffnen des
Ventilkörpers 71a wird
der Kommunikationsweg 64 mit dem Kommunikationsweg 65b verbunden
und die Druckluft wird in den unteren Teil des zweiten Hauptventils 60b eingelassen, so
dass das zweite Hauptventil 60b in die oberste Position
bewegt wird. Wenn das zweite Hauptventil 60b in die oberste
Position bewegt wird, wird der Zylinder 61b, der durch
das zweite Hauptventil 61b verschlossen wurde, geöffnet, so
dass der Zylinder 61b mit dem zweiten Kommunikationsweg 15 verbunden wird.
Und zwar wird durch das Öffnen
des Ventilkörpers 71a die
Druckluft, die von der Luftzufuhröffnung 10 eingelassen
worden ist, über
den Zufuhrweg 12, den Zylinder 61b und den zweiten
Kommunikationsweg 15 zu dem Basisende der zweiten Düse 18b eingelassen.
Die Druckluft in dem zweiten Kommunikationsweg 15 drückt gegen
das Rückschlagventil 37, so
dass es den Kommunikationsweg 34 schließt.
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Die
Druckluft, die in das Basisende der zweiten Düse 18b eingelassen
worden ist, wird in Richtung zu der Ausströmdüse 20 ausgestoßen, so
dass ein Vakuum oder ein Unterdruck erzeugt wird. Mit dieser Aktion
wird Luft von der Vakuumöffnung 50 angesaugt
und in die Ventilkammer 35, den Kommunikationsweg 34,
die Filterkammer 32 und die Ansaugwege 30 und 31 eingelassen.
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Ein
Durchmesser der zweiten Düse 18b ist größer als
derjenige der ersten Düse 18a,
und folglich wird in dem in 2 gezeigten
Zustand eine große
Luftmenge von der Vakuumöffnung 50 angesaugt. Durch
das Ansaugen einer großen
Luftmenge von der Vakuumöffnung 50 kann
das Werkstück
schnell und sicher an die Vakuumöffnung 50 angesaugt
werden. In diesem Zustand ist der Vakuumgrad in der Vakuumöffnung 50 niedrig.
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Haltezustand
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3 zeigt
den Haltezustand, in dem das Werkstück, das an die Vakuumöffnung 50 angesaugt worden
ist, von der Vakuumöffnung 50 kontinuierlich gehalten
wird. Wie oben beschrieben wurde, kann das Werkstück, nachdem
das Werkstück
angesaugt ist und einmal gehalten wird, durch Ansaugen einer kleinen
Luftmenge von der Vakuumöffnung 50,
gehalten werden. Bei dem in 3 gezeigten
Vakuumgenerator ist die Ansaugluftmenge begrenzt, und der Vakuumgrad
in der Vakuumöffnung 50 ist
hoch.
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Wie
in 3 gezeigt ist, ist ein Drucksensor 55 mit
der Filterkammer 32 verbunden. Der Drucksensor 55 erfasst
ständig
den Luftdruck oder den Vakuumgrad in der Vakuumöffnung 50. Wenn der
Luftdruck in der Vakuumöffnung 50 gleich
oder niedriger als ein vorgeschriebener Druck ist, wird der Ventilkörper 70a des
Steuerventils 70 geöffnet
und der Ventilkörper 71a des
Steuerventils 71 wird geschlossen. Und zwar wird, wenn
der Drucksensor 55 erfasst, dass der Luftdruck in der Vakuumöffnung 50 gleich oder
niedriger als der vorgeschriebene Druck ist, der Ventilkörper 70a geöffnet, so
dass das erste Hauptventil 60a von der untersten Position
zu der obersten Position bewegt wird. Auf der anderen Seite wird
der Ventilkörper 71a geschlossen,
so dass das zweite Hauptventil 60b von der obersten Position
zu der untersten Position bewegt wird. In 3 ist das
erste Hauptventil 60a geöffnet und das zweite Hauptventil 60b ist
geschlossen.
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Wenn
das erste Hauptventil 60a geöffnet wird, wird die Druckluft,
die der Luftzufuhröffnung 10 zugeführt worden
ist, über
den Zylinder 61a, der das erste Hauptventil 60a enthält, in den
ersten Kommunikationsweg 14 eingelassen. Zu diesem Zeitpunkt schließt das zweite
Hauptventil 60b den Zylinder 61b, so dass keine
Druckluft in den zweiten Kommunikationsweg 15 eingelassen
wird.
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Durch Öffnen des
ersten Hauptventils 60a und Schließen des zweiten Hauptventils 60b wird
die Druckluft, die der Luftzufuhröffnung 10 zugeführt worden
ist, aus der ersten Düse 18a in
Richtung zu der Ausströmdüse 20 ausgestoßen. Der
Durchmesser der ersten Düse 18a ist
kürzer
als derjenige der zweiten Düse 18b,
so dass die Druckluftmenge, die durch die erste Düse 18a durchtritt,
kleiner ist als diejenige, die durch die zweite Düse 18b durchtritt.
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Die
Druckluft wird von der ersten Düse 18a in Richtung
zu der Ausströmdüse 20 ausgestoßen. Durch
diese Aktion wird Vakuum oder ein Unterdruck in einem Raum zwischen
der ersten Düse 18a und der
zweiten Düse 18b und
einem weiteren Raum zwischen der zweiten Düse 18b und der Ausströmdüse 20 erzeugt,
so dass Luft zu dem zweiten Kommunikationsweg 15 und zu
der Ventilkammer 35 angesaugt wird.
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Aufgrund
des Rückschlagventils 37,
das mit dem Kommunikationsweg 34 verbunden ist, wird keine
Druckluft in den zweiten Kommunikationsweg 15 eingelassen,
so dass in dem zweiten Kommunikationsweg 15 ein Unterdruck
erzeugt wird. Das Rückschlagventil 37 ist
vorgespannt, um den Kommunikationsweg 34 zu schließen, aber
das Rückschlagventil 37 wird
aufgrund des Unterdrucks in dem zweiten Kommunikationsweg 15 gegen
eine Federkraft der Feder bewegt, um den Kommunikationsweg 34 zu öffnen, so
dass der Kommunikationsweg 34 mit dem zweiten Kommunikationsweg 15 verbunden
wird. Durch diese Aktion kann Luft über den Kommunikationsweg 34 und
den zweiten Kommunikationsweg 15 strömen.
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In
dem Haltezustand wird Druckluft nur zu der ersten Düse 18a,
die den kleinen Durchmesser aufweist, eingelassen. Deshalb ist die
Verbrauchsmenge an Druckluft klein.
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Wenn
das Werkstück
an die Vakuumöffnung 50 angesaugt
ist und einmal durch diese gehalten wird, fällt der Luftdruck in der Vakuumöffnung 50 schnell
ab. Wenn der Drucksensor 55 den niedrigen Druck in der
Vakuumöffnung 50 erfasst,
werden das erste und das zweite Hauptventil 60a und 60b von den
Positionen zum Ansaugen des Werkstückes auf die Positionen zum
Halten des Werkstückes
umgeschaltet. Wie oben beschrieben wurde, wird in der zweiten Düse 18b,
die den großen
Durchmesser aufweist, eine große
Druckluftmenge verbraucht; wenn die Vakuumöffnung das Werkstück ansaugt.
Auf der anderen Seite wird in der ersten Düse 18a, die den kleinen
Durchmesser aufweist, eine kleine Druckluftmenge verbraucht, wenn
die Vakuumöffnung
das Werkstück
kontinuierlich hält,
so dass die Verbrauchsmenge an Druckluft reduziert werden kann.
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Bei
dem Vakuumgenerator der vorliegenden Erfindung wird eine große Druckluftmenge
eingesetzt, wenn das Werkstück
angesaugt wird, so dass das Werkstück schnell und sicher angesaugt
werden kann. Nachdem das Werkstück
einmal gehalten wird, kann das Werkstück mit einem Verbrauch einer
kleinen Druckluftmenge kontinuierlich gehalten werden. Deshalb kann
das Werkstück
sicher befördert
werden und die Druckluft kann effizient verbraucht werden. Besonders
in dem Fall einer Fördervorrichtung, bei
der es eine lange Zeitdauer in Anspruch nimmt, um das Werkstück zu befördern, ist
der Vakuumgenerator imstande, die Verbrauchsmenge an Druckluft stark
zu reduzieren.
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Bei
dem Vakuumgenerator der vorliegenden Erfindung sind zwei Düsen 18a und 18b vorgesehen. Deshalb
wird das Werkstück
durch die Ansaugfunktion der beiden Düsen 18a und 18b gehalten.
Und zwar ist der Vakuumgenerator der vorliegenden Erfindung, im
Unterschied zu dem Vakuumgenerator, in dem zwei Düsen selektiv
eingesetzt werden, um das Werkstück
zu halten, imstande, das Werkstück
sicher zu halten.
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Wenn
der Vakuumgenerator eine Düse
aufweist, ist die Verbrauchsmenge an Druckluft zum Halten des Werkstückes gleich
derjenigen zum Ansaugen des Werkstückes, so dass die Verbrauchsmenge an
Druckluft nicht reduziert werden kann. Auf der anderen Seite weist
der Vakuumgenerator der vorliegenden Erfindung zwei Düsen 18a und 18b auf,
die unterschiedliche Durchmesser aufweisen, so dass die Verbrauchsmenge
an Druckluft reduziert werden kann.
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Wie
in den 1 und 4 gezeigt ist, ist der Vakuumgenerator
komplett flach und kompakt ausgebildet. Und zwar sind die erste
und die zweite Düse 18a und 18b in
Reihe angeordnet, so dass der Vakuum-Erzeugungsabschnitt des Vakuumgenerators
klein sein kann. Ferner sind die Wege so gestaltet, dass sie die
Bauteile, beispielsweise das erste und das zweite Hauptventil 60a und 60b,
in einem kleinen Bereich effizient anordnen, so dass der kompakte
Vakuumgenerator realisiert werden kann.
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In 5 ist
ein Schaltplan des Vakuumgenerators gezeigt. Die Druckluft wird
der Luftzufuhröffnung 10 zugeführt, um
den Ventilkörper 71a des Steuerventils 71 zu
betätigen,
so dass die Druckluft aus der zweiten Düse 18b, die ausgelegt
ist, eine große
Druckluftmenge auszustoßen,
ausgestoßen wird,
und Luft kann zu der Vakuumöffnung 50 angesaugt
werden. Wenn der Ventilkörper 70a des
Steuerventils 70 betätigt
wird, stoßen
die erste und die zweite Düse 18a und 18b die
Druckluft aus, und Luft kann an die Vakuumöffnung 50 angesaugt
werden.