DE2513769C2

DE2513769C2 - Saugspannvorrichtung

Info

Publication number: DE2513769C2
Application number: DE2513769A
Authority: DE
Inventors: Thomas F. New Albany Ind. Hale
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-03-29
Filing date: 1975-03-27
Publication date: 1983-07-28
Also published as: NO138513B; JPS5513856B2; DE2513769A1; SE7503573L; NO750836L; US3907268A; NL7503439A; NL159905C; FI62240C; NL159905B; FI62240B; AU7892775A; JPS50131178A; CA1011351A; GB1453918A; DK142452B; NO138513C; FI750911A; DK142452C; DK124475A

Description

1.1.1 Einlaßöffnung mit der Spannzelle verbunden ist,

1.1.2 Auslaßöffnung an einen mit einer Absaug- is pumpe verbundenen Saugkanal angeschlossen ist,

1.1.3 Schließglied an einem an der Auslaßöffnung angrenzenden Ventilsitz anlegbar ist,

20

dadurch.gekennzeichnet, daß

\2 das Überwachungsventil (150) einen weiteren, an der Einlaßöffnung (122; 292) angrenzenden einlaßseitigen Ventilsitz (124; 158; 298) für das Schließglied (126; 160;300) aufweist,

13 in der Auslaßöffnung (114; 302) des Überwachungsventils (150) ein Kolben (128; 162; 304) hin und her bewegbar angeordnet ist,

1.4 für den Rückhub des Kolbens (128; 162; 304) jo eine Federkraft (138; 166;308) vorgesehen ist.

2. Saugspaiinvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dir Kolben (128; 162; 304) durch Druck gesteuert* und einem Steuerraum (134; 276; 174) zugeordnet '-tt, der über eine Druckleitung (172) und ein Steuerventil (184) an eine Druckluftquelle (170) anschließbar ist.

3. Saugspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Kugel als Schließglied und einem -»ο Ventilkanal größeren Durchmessers als ihn die Kugel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilsitze (116; 154; 296; 124; 158; 298) konisch ausgebildet und einander zugewandt sind.

4. Saugspannvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, « dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckleitung (172) eine verstellbare Drossel (186) zur Regelung der Bewegungsgeschwindigkeit der Kolben (128; 162; 304) vorgesehen ist.

5. Saugspannvorrichtung nach mindestens einem '^)Γ> der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zwischenplatte (80) des Vorrichtungskörpers (7OaJ an ihre? Rückseite eine Mehrzahl von Vertiefungen (100; 178; 272) jeweilige in Fluchtung mit den Spannzellenflächen (76) aufweist, daß die " Rückseite mit den Vertiefungen von einer Gummimembran (96) überdeckt ist, die ihrerseits von einer Grundplatte (82) mit darin ausgebildeten, die Vertiefungen mit der Druckleitung (172) verbundenen Kanälen (102) abgedeckt ist, und daß die Kolben ^h(i (128; 162; 304) mit der Gummimembran im Bereich der Vertiefungen in Verbindung stehen.

6. Saugspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Druckfeder (168) vorgesehen ist, die den ^b5 Kolben (162) umgibt und mit ihrem freien Ende am Schließglied (160) angreift und derart geeicht ist, daß sie das Schließglied (160) in Offenlage hält, solange

weder Kolben- noch Strömungskräfte wirken.

Die Erfindung betrifft eine Saugspannvorrichtung mit mindestens einer auf der Oberfläche des Vorrichtungskörpers angeordneten, von einer Umfangsdichtung umgrenzten Spannzelle, bestehend aus einem im Bereich jeder Spannzelle angeordneten, selbsttätig den Spanndruck überwachenden Überwachungsventil (Sperrventil), dessen Einlaßöffnung mit der Spannzelle verbunden ist, dessen Auslaßöffnung an einen mit einer Absaugpumpe verbundenen Saugkanal angeschlossen ist und dessen Schließglied an einem an der Auslaßöffnung angrenzenden Ventilsitz anlegber ist.

Es ist eine Saugspannvorrichtung dieser Bauart bekannt (US-PS 33 07 817), bei welcher sich das Schließglied nicht unmittelbar an diesen an der Auslaßöffnung angrenzenden Ventilsitz anlegen kann, da zwischen dem Schließglied und dem Ventilsitz eine Druckfeder angeordnet ist, die eine schlüssige Anlage des Vemiigliedcs am Ventilsitz verhindert. Soll nun ein Körper, beispielsweise ein in seinen Umrissen unregelmäßig geformter Holzblock oder dergleichen, auf der Saugjpannvorrichtung festgespannt werden, dann versteht es sich, daß nicht sämtliche Spannzeüen überdeckt werden können. Erzeugt nun die Absaugpumpe über den Saugkanal und dfe Auslaßöffnung Unterdruck in der jeweiligen Spannzelle, von welchen die Saugspannvor- ·- richtung natürlich eine Mehrzahl aufweisen kann, dann bleibt nur das jeweilige Überwachungsventil derjenigen Spannzellen völlig geöffnet, in denen sich durch vollständige Überdeckung derselben durch den Holzblock oder dergleichen ein Unterdruck mit äußerst geringer oder Oberhaupt keiner Strömung entwickelt, so daß die Feder das Schließglied vom Ventilsitz abgehoben halten kann. Diejenigen Spannzellen jedoch, die nicht oder nicht vollständig überdeckt sind, ermöglichen eine relativ starke Luftströmung ohne Aufbau eines Vakuums, derart, daß -das Schließglied auf den Ventilsitz gezogen wird und das Überwachungsventil abdichtet. Da diese Abdichtung infolge der Zwischenlage der spiralförmigen Druckfeder nicht vollständig ist, bildet sich eine ständige Strömung zwischen Schließglied und Ventilsitz hindurch in die Saugleitung aus, was naturgemäß zu einem Leistungsverlust führt. Diese teilweise Auffüllung des von der Absaugpumpe entwickelten Unterdrucks durch die lediglich teilweise geschlossenen Überwachungsventile der nicht bzw. nicht vollständig vom festzuhaltenden Gegenstand überdeckten Spannzellen der Saugspannvorrichtung erfordert somit eine erhöhte Volumenleis:ung der Absaugpumpe zum Ausgleich des entstehenden Verlustes an Unterdruck.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, eine Saugspannvorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welche minimale Leckverluste aufweist, insbesondere auch dann, wenn zwar die Absaugpumpe bereits eingeschaltet ist, jedoch noch kein festzuhaltender Gegenstand auf die Oberfläche des Vorrightungskörpers der Saugspannvorrichtung aufgebracht worden ist. Es versteht sich, daß in diesem Stadium die Saugverluste am größten sind, d. h. am meisten Luft gefördert werden muß, um einen Unterdruck zu entwickeln.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Überwachungsventil einen weiteren, an der

Einlaßöffnung angrenzenden einlaßseitigen Ventilsitz für das Schließglied aufweist, in der Auslaßöffnimg des Überwachungsventils ein Kolben hin und her bewegbar angeordnet ist, und für den Rückhnb des Kolbens eine Federkraft vorgesehen ist

Da keine Feder mehr zwischen dem Schließglied und dem Ventilsitz angeordnet ist, kann sich das Schließglied völlig dicht an den Ventilsitz anlegen und jede Luftströmung unterbrechen. Sollte somit eine Spannzelle nicht oder nicht vollständig von dem auf der Saugspannvorrichtung festzuhaltenden Körper überdeckt sein, dann ist ihr Überwachungsventil vollständig geschlossen und keinerlei Leckverlust möglich. Andererseits kann sich in der Spannzelle auch dann kein Unterdruck entwickeln, wenn ein festzuhaltender Körper aufgelegt wird. Aus diesem Grunde bewegt im Überwachungsventil jeder Spannzelle der erfindungsgemäß vorgesehene Kolben entgegen der Federkraft das Schließglied zur Anlage an den weiteren, an der Einlaßöffnung angrenzenden, einlaßseitigen Ventilsitz, um auf diese Weise das Überwachungsventil zu schließen. Trotz Einschaltehs der Absaugpumpe kann das entstehende Vakuum nicht entgegen der Kraft des Kolbens das Schließglied vom einlaßseitigen Ventilsitz abheben, so daß wiederum keinerlei Leckverluste entstehen. Sobald der festzuhaltende Gegenstand auf die betreffende Spannzelle bzw. die Spannzellen aufgebracht worden ist, läßt man den Kolben bzw. die Kolben frei, so daß der Rückhub unter Federkraft erfolgen kann. Ist die jeweilige Spannzelle von dem festzuhaltenden Körper überdeckt und damit abgedichtet, dann bildet sich der entsprechende Unterdruck zu beiden Seiten des Schließgliedes aus, so daß keinerlei Kräfte auf dasselbe ausgeübt werden und das Schließglied deshalb keinerlei Abdichtung bewirkt. Ist jedoch die jeweilige Spannzelle nicht oder nur teilweise vom festzuhaltenden Gegenstand abgedeckt worden, dann kann sich das Schließglied wieder unter dem Einfluß der Saugstromung an den an der Auslaßöffnung angrenzenden Ventilsitz anlegen und somit das Überwachungsventil schließen, was wiederum Saugverluste verhindert.

Auf diese Weise wird ein einwandfreies und schnelles Saugspannen unter Vermeidung jeglicher Saugverluste erreicht, was es erlaubt, eine relativ kleine Absaugpumpe mit entsprechend geringerem Energiebedarf zu verwenden.

Bei einer bevorzugten Ausführunjesform der Erfindung ist jeder Kolben durch Druck gesteuert und einem Steuerraum zugeordnet, der über eine Druckleitung und ein Steuerventil an eine Druckluftquelle anschließb&r ist. Ferner kann in der Druckleitung eine verstellbare Drossel zur Regelung der Bewegungsgeschwindigkeit der Kolben vorgesehen sein, beispielsweise um allzu starke Schläge der Schließglieder gegen die Ventilsitze zu vermeiden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche. Es wird in diesem Zusammenhang betont, daß die Hin- und Herbewegung des Kolbens nicht notwendigerweise durch Druck erfolgen muß, daß vielmehr auch eine elektromagnetische Betätigung möglich ist, wobei im übrigen der Begriff »Kolben« nicht einschränkend auszulegen ist, vielmehr für jedwedes Betätigungselement gilt, das die gleiche Funktion erfüllt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht einer kleinen Saugspannvorrichtung mit vier Spannzellen,

F i g. 2 einen vergrößerten Teilschnitt durch ein einer Spannzelle nach Fig. i zugeordnetes Überwachungsventil,

Fig.3 e'nen vergrößerten Teilschnitt durch die Saugspannvorrichtung nach Fig. 1, aus dem eine Spannzellenfläche mit dem zugehörigen Überwachungsventil ersichtlich ist,

Fig.4 eine schematische Darstellung, die erkennen läßt, auf welche Weise ein Schließglied das Überwachungsventil schließt,

F i g. 5 einen Teilschnitt entsprechend F i g. 3, jedoch einer Ausführungsform in Gestalt einer waagerecht angeordneten Spannzellenplatte,

Fig.6 eine schematische Darstellung einer Saugspannvorrichtung mit einer Spannzellenplatte nach F i g. 3 oder nach F i g. 5,

Fig.7 eine schematische Darstellung einer Saugspannvorrichtung in Form eines Blockdiagramms,

F i g. 8 einen Teilschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform einer Spannzelle mit zugehörigem Überwachungsventil,

Fig.9 eine perspektivische TeF/iarstellung einer Gummimatte, weiche die Spannzeiienpirtte überdeckt, um eine Dichtungseinrichtung zu bilden, durch weiche die einzelnen Spannzellen 76 abgegrenzt werden.

In Fig. 1 bis 5 ist als Beispiel eine Spannzellenplatte 70a dargestellt, zu der eine zentral angeordnete Zwischenplatte 80, eine Grundplatte 82 und Schrauben 84 zum Verbinden der Grundplatte 82 mit der Zwischenplatte 80 gehören. Jeder Spannzelle 76 ist eine Deckplatte 86 zugeordnet, die mit der Zwischenplatte 80 durch eine Schraube 88 verbunden ist. Die die Spannzelle 76 umgebende äußere Fläche kann durch eine Frontplatte 90 abgedeckt sein, die mit der Zwischenplatte 80, z. B. durch Schrauben 92, verbunden ist. Die Ränder der Deckplatte 86 sind in der aus F i g..3 und 5 ersichtlichen Weise so geformt, daß es möglich ist, eine Dichtung 78 von trapezförmigem Querschnitt in ihrer Lage zu halten. Zwar zeigen die Zeichnungen Dichtungen mit einem trapezförmigen Querschnitt, doch ist es auch möglich, Dichtungen mit rechteckigem Querschnitt zu verwenden. Ferner können auch Dichuingen verwendet werden, die mit der Frontseite der Zwischenplatte 80 verklebt sind.

Es ist zu bemerken, daß F i g. 3 Platten 80, 82 und 90 zeigt, die bei ihrem Gebrauch als Bestandteile einer erfindungsgemäßen Saugspannvorrichtung eine senkrechte Lage einnehmen. Im Gegensatz hierzu zeigt Fig.5 eine Saugspannvorrichtung für waagerechte Anordnung. Auf die Unterschiede zwischen den Konstruktionen nach Fig.3 und 5 wird im Verlauf der folgenden Beschreibung näher eingegangen.

Jeder Spannzelle 76 kann ein Haltestift 94 zugeordnet sein, dessen äußeres Ende so zugeschärft ist, daß es sich irs den festzuhaltenden, nicht gezeigten Gegenstand eingräbt. Bei der Anordnung nach Fig. 1 sind mehrere solcher Haltestifte 9« vorhanden, die dazu diesen, eine Verlagerung des festzuhaltenden Gegenstandes gegenüber der Spannzellenplatte 70a zu verhindern. Der festzuhaltende Gegenstand wird dadurch gegen die äußeren Enden der Haltestifte 94 gedruckt, daß er auf seiner Unterseite mit einem Unterdruck beaufschlagt wird. Gemäß Fig. 3 und 5 ist jeder Haltestift 34 als starrer, am äußeren Ende zugeschärfter Stift ausgebildet, dessen Schaftabschnitt durch Öffnungen der Deckplatte 86 und der Zwischenplatte 80 ragt. Solche Haltestifte sind auf ideale Weise geeignet, mit festzuhaltenden Gegenständen wie Rlnrlcpn am UnW

zusammenzuarbeiten.

Zwischen der Zwischenplatte 80 und der Grundplatte 82 ist eine Gummimatte oder Membran 96 angeordnet, die in der Grundplatte 82 ausgebildete Kanäle und/oder Vertiefungen zur Führung von Druckluft überdeckt. Die Rückseite der Zwischenplatte 80 ist mit einer Vertiefung 100 versehen, die in Fluchtung mit einem noch zu beschreibenden Ventilkanal steht. Jede Vertiefung 100 ist außerdem in Fluchtung mit einer Vertiefung bzw. einem Teil eines in der Grundplatte 82 ausgebildeten Kanals oder Durchlasses 98 angeordnet. Die Zwischenplatte 80 weist Kanäle oder Durchlässe 102 zum Verbinden der Vertiefungen 100 mit einer Absaugpumpe auf.

Man benötigt zahlreiche Leitungen und Kanäle, um die Absaugpumpe und eine Druckluftquelle mit den verschiedenen Spannzellen 76 zu verbinden. Diese Leitungen und Kanäle lassen sich unter dem Begriff der Fludführungen zusammenfassen. Genauer gesagt werden die rnit einem Luftdruck beaufschlagbaren Vertiefungen der Grundplatte 82 mit der Druckluftquelle durch in der Grundplatte ausgebildete Kanäle sowie Rohr- und Schlauchleitungen verbunden, während die mit einem Unterdruck beaufschlagbaren Vertiefungen 100 der Zwischenplatte 80 mit der Absaugpumpe durch die Kanäle 102 nach Fig. 1, 3 und 5 sowie Rohr- und Schlauchleitungen verbunden sind. Es ist zweckmäßig, die Verbindungskanäle in den Platten 80 und 82 durch Einfräsen von Schlitzen und Vertiefungen auszubilden.

jede Deckplatte 86 ist mit einer öffnung 104 versehen, die durch eine Schulter 106 abgegrenzt und in Fluchtung mit einer Gewindebohrung 108 angeordnet ist, die eine Verbindung zu der Vertiefung 100 herstellt Jede Spannzelle 76 ist mit einer Ventilanordnung in Form eines Überwachungsventils versehen. Gemäß Fig.2, 3 und 4 gehören zu jedem Ventil ein Ventilgehäuse 110 mit einem von der Schulter 106 aufnehmbaren Flansch 112 sowie ein sich in axialer Richtung erstreckender Ventilkanal 114. Dieser Ventilkanal weist im Inneren einen ersten, konischen, an die Auslaßöffnung angrenzenden Ventilsitz 116 auf. Das äußere Ende des Ventilkanals 114 ist mit einem Innengewinde 118 versehen. In das äußere Ende des Kanals 114 ist ein Drosselteil 120 eingeschraubt, dessen Einlaßöffnung 122 gleichachsig mit dem Ventilkanal 114 angeordnet ist. Die Einlaßöffnung 122 kann sechseckig sein, um einen Seckskantsteckschlüssel aufnehmen zu können, mittels dessen das Drosselventil 120 in das Ventilgehäuse 110 eingeschraubt wird. In dem Drosseltei! 120 ist ein weiterer konischer, an die Einlaßöffnung angrenzender Ventilsitz 124 ausgebildet, der durch einen axialen Abs:and von dem ersten Ventilsitz 116 getrennt ist In dem Ventilkanal 114 befindet sich eine Ventilkugel 126 als Schließglied, die z. B. aus Gummi besteht und sich zwischen den Ventilsitzen 116 und 124 bewegen kann. Die Ventilkugel 126 kann entweder mit dem Ventilsitz 116 oder mit dem Ventilsitz 124 zusammenarbeiten, um den Ventilkanal 114 zu schließen. Der Durchmesser des Ventilkanals 114 und der Abstand zwischen den beiden Ventilsitzen 116,124 ist größer als der Durchmesser der Ventilkugel 126, so daß der Ventilkanal 114 von Luft durchströmt werden kann, wenn die Ventilkugel nicht an einem der Ventilsitze 116, 124 anliegt F i g. 2 zeigt die Ventilkugel 126 in einer Stellung, in der sie den Ventilkanal 114 nicht verschließt, während F i g. 3 die Ventilkugel 126 in Anlage an dem ersten Ventilsitz 116 und Fig.4 die Ventilkugel 126 in Anlage am zweiten Ventilsitz 124 zeigt

Zu jedem Überwachungsventil der vorstehend beschriebenen Art gehört eine Betätigungseinrichtung, die es ermöglicht, festzustellen, ob die betreffende Spannzelle 76 durch einen festzuhaltenden Gegenstand '< vollständig überdeckt ist, und welche eine Verbindung zwischen der Spannzelle und der Absaugpumpe nur dann herstellt, wenn die Spannzellen vollständig überdeckt sind. Zu einer solchen Betätigungseinrichtung gehört gemäß Fig.3 ein Druckstück oder Kolben 128 in der z. B. vom Schaft einer Schraube gebildet sein kann. Auf dem den Kolben 128 bildenden Schaft der Schraube sind auf einer Seite der Membran % eine Mutter 130 und eine becherförmige Scheibe 132 angeordnet, während sich auf der anderen Seite der Membran der i'i Kopf 134 der Schraube und eine flache Beilegscheibe 136 befinden. Die Mutter 130 ist gegen den Kopf 134 festgezogen, so daß sich die Schraube bewegt, wenn derjenige Teil der Membran 96 verformt wird, welcher die Vertiefung 100 und die Vertiefung 98 überdeckt. Ferner ist gemäß F i g. 3 eine Feder 138 vorhanden, die dazu dient, den Kolben 128 von der Ventilkugel 126 weg vorzuspannen, um die Ventilkugel 126 in ihrer Freigabestellung zu halten. Wird der Vertiefung 98 Druckluft zugeführt, wird der diese Vertiefung überdeky> kende Teil der Membran 96 in Richtung auf die Ventilkugel 126 durchgebogen oder verformt, so daß der Kolben 128 zur Anlage an der Ventilkugel 126 kommt und sie in Anlage am zweiten Ventilsitz 124 bringt, μτη den Ventilkanal 114 zu schließen. Die Vertiefung 100 ist evakuiert, da sie an die Absaugpumpe angeschlossen ist Die Ventilkugel 126 wird in Anlage an dem zweiten Ventilsitz 124 gehalten, bis der festzuhaltende Gegenstand zur Anlage an der Spannzellenplatte 70a gebracht wird. Liegt der Gegenstand fest an der Zellenplatte an, wird die Vertiefung 98 von dein Luftdruck entlastet woraufhin die Feder 138 den Kolben 128 im Wege eines Rückhubs von der Ventilkugel 126 weg bewegen kann. Ist die Zellenfläche von dem Gegenstand voiisiändig überdeckt, so daß es möglich ist. innerhalb der Spannzelle 76, d. h. in dem durch die Dichtung 78 abgegrenzten Raum, einen Unterdruck zu erzeugen, strömt von der Spannzelle aus durch den Ventilkanal 114 keine Luftmenge mehr, die ausreichen könnte, um die Ventilkugel 126 zur Anlage an dem ersten Ventilsitz 116 zu bringen. Unter diesen Umständen fällt die Ventilkugel 126 gemäß F i g. 2 somit einfach herab, derart, daß die Spannzelle 76 nunmehr in Verbindung mit der Absaugpumpe steht

Ist die Spannzelle 76 nicht vollständig überdeckt und wird der Kolben 128 von der Ventilkugel 126 weg bewegt so daß sich dieselbe von dem zweiten, einlaßseitigen Ventilsitz 124 abheben kann, genüg? die Bewegung der durch die Einlaßöffnung 122 einströmenden Luft, um die Ventilkugel 126 zur Anlage an dem ersten, auslaßseitigen Ventilsitz 116 zu bringen, so daß der Ventilkanal 114 geschlossen und die Verbindung zwischen der Spannzelle 76 und der Absaugpumpe unterbrochen wird.

In jedem Fall kann bei diesem Umschalten des

w) Oberwachungsventils nur eine minimale Luftmenge durch den Ventilkanal 114 strömen. Ist die Spannzelle 76 vollständig überdeckt kann nur diejenige Luft durch den Ventilkanal 114 strömen, die abgesaugt werden muß, um in der Spannzelle einen Unterdruck zu

bi erzeugen. Ist die Spannzelle nicht vollständig überdecke, kommt die Ventilkugel 126 zur Anlage an dem ersten, auslaßseitigen Ventilsitz 116, so daß der Ventilkanal 114 ziemlich schnell geschlossen und das Einströmen von

Luft unterbunden wird. Daher ist es möglich, die Haltevorrichtung unter Benutzung einer Absaugpumpe relativ geringer Leistung zu betreiben. Nur diejenigen Spannzellen, die vollständig überdeckt sind, bleiben in Verbindung mit der Absaugpumpe. Die nicht vollständig überdeckten Spannzellen werden durch die zugehörigen Überwachungsventile vollständig geschlossen, so daß keine Luft mehr zur Absaugpumpe strömen kann.

Es ist ersichtlich, daß es die Verwendung der Membran 96 zwischen den Vertiefungen und Kanälen der Platten 80 und 82 ermöglicht, gleichzeitig mehrere Ventilkugeln 126 zur Anlage an den jeweiligen zweiten Ventilsitzen 124 zu bringen und danach, sobald sich ein Gegenstand in Anlage an der Zellenplatte 70a befindet, gleichzeitig die Kolben 128 zu bewegen, um die Ventilkugeln 126 freizugeben, damit sie sich je nachdem, ob die zugehörige Spannzelle 76 vollständig überdeckt ist oder nicht, in ihre Stellung nach Fig. 2 oder ihre Stellung nach Fig.4 bewegen können. Wie im folgenden anhand von F i g. 6 und 7 beschrieben, wird die Druckiufi mit Hilfe einer nach Bedarf verstellbaren Drosseleinrichtung abgelassen, so daß es möglich ist, die Geschwindigkeit zu regeln, mit der sich die Kolben 128 bewegen, um die Ventilkugeln 126 freizugeben, so daß sie sich von den zweiten Ventilsitzen 124 abheben können. Diese Regelung der Freigabe der Ventilkugeln 126 ermöglicht es, die Vorrichtung zeitabhängig so zu betreiben, daß sich die Ventilkugeln nicht schlagartig bewegen, um zur Anlage an den ersten Ventilsitzen 116 zu kommen, und zwar auch dann nicht, wenn die Spannzellen 76 vollständig überdeckt sind.

Fig.5 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Überwuchungsventilanordnung 150 mit einem Ventilgehäuse 152, das dem Ventilgehäuse 110 nach Fig.2 ähnelt und einen Ventilkanal i54 aufweist, der mit zwei einander zugewandten konischen Ventilsitzen 156 und 158 versehen ist. Zwischen den Ventilsitzen 156, 158 befindet sich in dem Ventilkanal 154 eine Ventilkugel 160. die nach Bedarf mit dem einen oder anderen Ventilsitz zusammenarbeitet, um den Ventilkanal t54 zu schließen, und die eine Lage zwischen den Ventilsitzen 156, 158 einnehmen kann, so daß Luft durch den Ventilkanal 154 strömt. Um die Ventilanordnung 150 nach Fig.5 vorteilhaft zur Verwendung bei einer waagerechten Unterstützung geeignet zu machen, ist ein senkrecht nach oben ragendes Druckstück bzw. ein Kolben 162 vorhanden, der an einem Becher 164 befestigt ist, welcher sich an einem benachbarten, verformbaren Teil der Membran 96 abstützt. Ferner ist eine Feder 166 vorhanden, die den Becher 164 zusammen mit dem Kolben 162 nach unten vorspannt Außerdem ist eine innere Feder 168 vorhanden, welche den Kolben 162 umgibt und so geeicht ist daß sie die Ventilkugel 160 in einer Lage zwischen den Ventilsitzen 156 und 158 hält wenn die Spannzelle 76 vollständig überdeckt ist so daß sie sich mit Unterdruck beaufschlagen läßt Ist die Spannzelle nicht vollständig überdeckt bewirkt die von der Spannzelle aus durch den Ventilkanal 154 strömende Luft daß sich die Ventilkugel 160 entgegen der Vorspannkraft der inneren Feder J68 nach unten bewegt um den Ventilkanal 154 an dem ersten Ventilsitz 156 zu schließen. Fig. 5 zeigt schematisch eine Druckluftquelle 170 und eine Druckleitung 172, die die Druckluftquelle mit einem Ringkanal 174 verbindet der gleichzeitig einen Sitz 176 für den verformbaren Teil der Membran 96 bildet Wird dem Rmgkanal 174 Druckluft zugeführt, wird der Kolben 162 gemäß F i g. 5 nach oben bewegt um die Ventilkugel 160 in der schon anhand von Fig.2 bis 4 beschriebenen Weise nach oben zu bewegen und sie zur Anlage an dem zweiten Ventilsitz 158 zu bringen.

Die Überwachungsventilanordnung nach F i g. 5 arbeitet in der nachstehend beschriebenen Weise. Ihr erster Betriebszustand besteht dann, wenn die Saugspannvorrichtung beschickungsbereit ist. In der Vertiefung 178, die in Verbindung oder Fluchtung mit dem Ventilkanal 154 steht, wird ein Unterdruck erzeugt, so

Ό daß die Ventilkugel 160 nach unten gegen den ersten, auslaßseitigen Ventilsitz 156 gezogen wird. In der Ringkammer 174 innerhalb der Grundplatte 82 herrscht der Atmosphärendruck. Bei dem zweiten Betriebszustand ergibt sich eine Phasenänderung, da der unteren Kammer 174 Druckluft zugeführt wird, um den Kolben 162 nach oben zu bewegen und hierdurch die Ventilkugel 160 von dem auslaßseitigen Sitz 156 abzuheben und sie zur Anlage an dem zweiten, einlaßseitigen Sitz 158 zu bringen, wodurch das

Überwachungsventil wieder geschlossen wird. Der dritte Betriebszurtand richtet sich dann danach, ob die Spannzelle 76 vollständig überdeckt ist oder nicht. Ist sie vollständig überdeckt und wird der Kolben 162 freigegeben, so daß er durch die Feder 166 bewegt werden kann, fällt die Ventilkugel 160 vom einlaßseitigen Ventilsitz 158 derart herab, daß nur ein minimaler Luftstrom von der überdeckten Spannzelle 76 aus durch den Ventilkanal 154 strömt, wobei dieser Luftstrom nicht ausreicht, um die Ventilkugel 160 wieder zur Anlage an dem auslaßseitigen Ventilsitz 156 zu bringen. Dadurch wird ein Unterdruck innerhalb der Spannzelle zur Wirkung gebracht, die von der Dichtung 78 umschlossen und von dem festzuhaltenden Gegenstand überdeckt ist. Der in der Vertiefung 178 herrschende

^Ji Unterdruck wird gleich dem Unterdruck innerhalb der Spannzelle 76 sein, so daß die innere Feder 168 die Ventilkugel 160 lediglich zwischen den Ventilsitzen 156

und 158 in ihrer Neutrallage hält.

ist die Spannzelie 76 durch den festzuhaltenden Gegenstand nicht vollständig überdeckt, sobald der Ringkanal 174 von dem Luftdruck entlastet wird, so strömt Luft von außen durch den Ventilkanal 154, wobei dieser Luftstrom ausreicht, um die Ventilkugel 160 wieder zur Anlage an dem auslaßseitigen Ventilsitz 156 zu bringen, so daß der Ventilkanal 154 vollständig geschlossen und die Verbindung zwischen der Spannzelle und der Absaugpumpe unterbrochen wird.

Es ist zu bemerken, daß bei jedem der beiden möglichen drei Betriebs/zustande keine Strömung

>° auftreten kann, die größer als erforderlich ist um das Überwachungsventil 150 zu schließen. Die beschriebenen Konstruktionen eine senkrechte bzw. eine waagerechte Anordnung gleichen sich in dieser Beziehung. Bei einer senkrecht angeordneten Saugspannvorrichtung

^5S fällt die Ventilkugel 126 lediglich herab, wie es in F i g. 2 gezeigt ist wein die zugehörige Spannzelle einem Unterdruck ausgesetzt wird, während bei einer waagerechten Anordnung die Ventilkegel 160 lediglich durch die geeichte Feder 168 zwischen den Sitzen 156 und 158 unterstützt wird, sobald die zugehörige Spannzelle mit einem Unterdruck beaufschlagt wird.

In F i g. 6 ist schematisch die Anordnung nach F i g. 5 dargestellt zu der eine Absaugpumpe 180 gehört die durch ein Steuerventil 182 mit dem Kanal 102 verbindbar ist Ferner zeigt Fi g. 6 ein Steuerventil 184, mittels dessen sich eine Druckluftquelle 170 mit einer Druckleitung 172 verbinden läßt, die zu dem Ringkanal 174 führt Weiterhin ist aus F i g. 6 eine nach Bedarf

verstellbare Drossel 186 ersichtlich, mittels welcher die Druckluft aus dem Ringkanal 174 abgeleitet werden kann und die sich verstellen läßt, um die Geschwindigkeit zu regeln, mit der der Kolben 162 bewegt wird, um die Ventilkugel 160 freizugeben.

F i g. 7 zeigt in einem Blockdiagramm angedeutet mehrere Spannzelbn 76, von denen jede durch eine Dichtung 73 abgegrenzt ist, wobei zu jeder Spannzelle 76 ein Überwachongsventil 150 mit einer Betätigungseinrichtung gehört, die mit der Druckluftquelle 170 über ein Steuerventil 184 verbunden ist, an das eine verstellbare Drossel 186 angeschlossen ist. Außerdem ist jedes Überwachungsventil über ein Steuerventil 182 mit einer Absaugpumpe 180 verbunden. Das Steuerventil 182 kann z. B. betätigt werden, um den aufgebrachten Unterdruck zu beseitigen, damit der festgehaltene Gegenstand von der Spannzellenplatte freigegeben wird. Zwar zeigt F i g. 7 nur drei Spannzellen 76, doch können bei einer Saugspannvorrichtung nach der Erfindung sowohl nur eine Spap.nzeüe als a> >ch mehrere, bis zu mehreren hundert, Spannzellen vorgesehen sein.

F i g. 8 und 9 zeigen eine weitere Ausführungsform, die weitgehend der Ausführungsform nach F i g. 1 bis 4 ähnelt und ein Überwachungsventil aufweist, das in der gleichen Weise arbeitet wie dasjenige nach F i g. 2 bis 4. Das Überwachungsventil nach Fig.8 ist für eine senkrechte Anordnung bestimmt. Dabei sind eine vordere Platte 260, eine Membranhalteplatte 262, eine Membran 264 aus Gummi oder einem gummiähnlichen Material und eine Grundplatte 266 vorgesehen. Mit der Außenfläche der Platte 260 ist eine Gummimatte 268 verklebt, aus der Spannzellenflächen 170 ausgestanzt sind. F i g. 9 zeigt einen Teil einer solchen Gummimatte 268 und läßt als Beispiel eine Anordnung von Zellenflächen erkennen, die jeweils eine elliptische Grundrißform haben, wobei die Länge der Hauptachse etwa 51 mm und die Länge der Nebenachse etwa 28,6 mm beträgt. Man kann nach Bedarf eine große Anzahl von Spannzellenflächen vorgesehen, die im Gegensatz zu F i g. 9 auch eine andere Form und Größe haben können.

Für jede Spannzellenfläche 270 ist die Platte 260 mit einer zylindrischen öf?aung 272 versehen, deren äußerer Endabschnitt ein Innengewinde 274 aufweist. In der Grundplatte 266 ist ein Kanal 276 zum Zuführen von Druckluft ausgebildet, bei dem es sich vorzugsweise um eine eingefräste Nut handelt, die mehreren Spannzellenflächen gleichzeitig zugeordnet ist. Die Membranhalteplatte 262 weist eire kreisrunde Öffnung 278 auf, die gleichachsig mit der Öffnung 272 angeordnet ist, so daß sich nur ein kreisrunder Abschnitt der Membran 264 verformen bzw. auslenken läßt. In die Öffnung 272 ist gemäß F i g. 8 ein Ventilgehäuse 280 eingeschraubt, das einen Abschnitt 282 aufweist, der nach außen über die Vorderseite der Platte 260 hinausragt. Gemäß Fig.8 kann ein mit einem zugeschärften Rand versehener Haltering 284 vorhanden sein, der mehrere in Umfangsabständen verteilte, nach außen ragende Spitzen bildet, welche dazu dienen, mit dem festzuhaltenden Gegenstand zusammenzuarbeiten und ihn gegen eine Bewegung parallel zur Vorderseite der Platte 260 festzuhalten. Das Ventilgehäuse 280 besitzt einen in der Umfangsrichtung verlaufenden, radial nach außen ragenden Flansch 286, der mit der Vorderseite der Platte 260 zusammenarbeitet und dazu dient, einen Dichtungsring 288 zusammenzudrücken, durch den das Ventilgehäuse gegenüber der Platte abgedichiei wird.

Das Ventilgehäuse 280 hat eine axiale Gewindebohrung 290 und eine Einlaßöffnung 292, welche die Spannzellenfläche 270 mit der Gewindebohrung 290 verbindet. Gemäß F i g. 8 ist in die Gewindebohrung 290 ein Drossel- bzw. Düsenteil 294 eingeschraubt, das einen ersten, konischen, auslaßseitigen Ventilsitz 296 aufweist. Der zweite, konische, einlaßseitige Ventilsitz 298 ist in dem Ventilgehäuse 280 ausgebildet. Mit den Ventilsitzen 296, 298 kann eine Ventilkugel 300 in der weiter oben beschriebenen Weise zusammenarbeiten. Außerdem kann die Ventilkugel 300 zwischen den beiden Ventilsitzen 296, 298 eine untere Lage einnehmen, um den Ventilkanal zu öffnen. Das Drosselteil 294 weist eine axiale Bohrung 302, in der ein Kolben 304 bewegbar ist. Dieser Kolben 304 bildet einen Bestandteil der Betätigungseinrichtung, mittels welcher die Ventilkugel 300 von dem ersten Ventilsitz 2% abgehoben werden kann, während der festzuhaltende Gegenstand zur Anlage an der Spannzellenplatte gebracht wird. Der Kolben 304 wird von einem Becherteil 306 getragen, und gemäß F i g. 8 dient eine als Schraubenfeder ausgebildete Druckfeder 3ÜT dazu, das Becherteil 306 und den Kolben 304 vorzuspannen, daß der Kolben die Ventilkugel 300 freigibt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: U Saugspannvorrichtung mit mindestens einer auf der Oberfläche des Vorrichtungskörpers angeordne- ■> ten, von einer Umfangsdichtung umgrenzten Spannzelle, bestehend aus

1.1 einem im Bereich jeder Spannzetle angeordneten, selbsttätig den Spanndruck überwachenden to Überwachungsventil (Sperrventil), dessen