DE69721778T2

DE69721778T2 - Vorrichtung zur erzeugung eines unterdruckes

Info

Publication number: DE69721778T2
Application number: DE69721778T
Authority: DE
Inventors: Stefan Edlund; Serge Sochon; Tomas Botold; Jan Svensson
Original assignee: Rexroth Mecman AB
Current assignee: Rexroth Mecman AB
Priority date: 1996-07-22
Filing date: 1997-07-03
Publication date: 2004-03-18
Anticipated expiration: 2017-07-04
Also published as: US6182702B1; EP0912833B1; DE69721778D1; JP2000515227A; WO1998004840A1; SE9602838L; EP0912833A1; SE9602838D0; SE510780C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die Vorrichtung betrifft auch eine Verteileranordnung mit einer solchen Vorrichtung.
Es ist heutzutage üblich, auf einem Verteiler montierte pneumatische Ventile zu verwenden, um Zylinder und drehbare Betätigungsvorrichtungen und andere Betätigungsmotoren für verschiedene Arten von Apparaten zu versorgen. Ein wichtiger Grund dafür ist, das eine solche Anordnung die Verwendung von Standardkomponenten in einem hohen ausmaß ermöglicht. Ein weiterer Grund ist der logische und kompakte Zusammenbau der Ventileinheiten.
Es ist weiterhin bereits bekannt, siehe EP-A-0610501, durch Luftdruck betriebene Ejektoreinheiten für verschiedene Funktionen zu verwenden, wie beispielsweise der Typ, der Manipulatoreinheiten umfaßt, die einen Unterdruck für Saugbecher, Sauggreifer oder dergleichen verwenden. Solche Ejektoreinheiten werden getrennt angeordnet und haben getrennte Leitungsanordnungen für Luftdruck, mögliche Luftrückführung sowie für die verschiedenen Ventilverbindungen, was zu verhältnismäßig komplizierten Anordnungen mit erheblichen Raumbedarf führt.
GB-A-2254909 betrifft einen Ventilblock, worin plattenähnliche Einheiten einschließlich Ventilfunktionen oder Saugfunktionen Seite an Seite gestapelt sind so daß die Einheiten in gewissem Ausmaß miteinander integriert sind. Diese Lösung schließt jedoch die Verwendung der oben erwähnten Verteileranordnung der Ventile aus und bietet daher nicht die damit zusammenhängenden Vorteile.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Probleme des Standes der Technik zu vermeiden und eine weniger komplizierte, leichter zu gebrauchende und kostengünstigere Lösung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird in einer Vorrichtung des oben erwähnten Typs gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1.
Auf diese Weise wird erreicht, daß die Ejektoreinheit auf einem üblichen Ventilverteiler montiert werden kann. Das führt dazu, daß eine Ausrüstung für verschiedene Arten von Maschinen, wie z. B. Manipulatoren, die Druckluft für den Betrieb von Arbeitszylindern, drehbaren Betätigungsvorrichtungen u. s. w. sowie einen Unterdruck für Greifer u. s. w. verwenden, von ein und dem selben Ventilverteiler versorgt werden durch auf der einen Seite Druckluft regulierende Ventile und auf der anderen Seite Ejektoreinheiten. Das führt zu großen Vorteilen hinsichtlich der Montage der Ejektoreinheit, da keine getrennte Kanalisierung notwendig ist, nur die Verbindung einer Unterdruckleitung mit dem Sauggreifer oder irgendeiner anderen Einheit, die durch einen Unterdruck betrieben wird. Diese Anordnung ist wesentlich einfacher zu begreifen und logischer, da es für einen Benutzer einfach ist, die Ejektoreinheit im Prinzip in der gleichen Weise zu verbinden, wie eine Ventileinheit mit dem Verteiler verbunden wird. Die erfindungsgemäße Ejektoreinheit verwendet so das gleiche Lochmuster wie die Ventileinheit für den betreffenden Verteiler, was ein erheblicher Vorteil ist, da eine Anpassungsfläche vom Standardtyp verwendet werden kann.
Dank der Erfindung werden Probleme des Standes der Technik, wie getrennte (andere) Druckzuleitung für Ventilbetrieb und Betrieb des Unterdruckgenerators, vollständige Kanalisierung, oft größere Einzelheiten und getrennte Montage vermieden. Die erfindungsgemäße Ejektoreinheit ist also so konstruiert, das sie durch den vorherrschenden Druck im Ventilverteiler betrieben wird.
Indem man auch den Unterdruckkanal durch den Ventilverteiler führt, wird die Konstruktion der Ejektoreinheit vereinfacht und die Kanalisierung weiter vereinfacht.
Dadurch daß der Luftrückführungskanal durch den Verteiler geführt wird, wird der entsprechende Vorteil erhalten.
Dadurch daß ein zweites Vorsteuerventil angeordnet wird, um einen Luftdruckpuls durch den Unterdruckkanal zu erzeugen, wird in einer an sich bekannten Weise erreicht, daß die Greiffunktion oder dergleichen zu einem gewählten Zeitpunkt sicher gebrochen wird.
Die Erfindung betrifft auch eine Verteileranordnung, die einen Ventilverteiler und wenigstens ein Verteilerventil und eine Ejektoreinheit umfaßt. Eine solche Verteileranordnung führt zu den oben erwähnten Vorteilen bei Anwendungen, wo druckluftkontrollierende Ventile sowie Unterdruckgeneratoren notwendig sind.
Andere Vorteile der Erfindung werden durch die weiteren kennzeichnenden Merkmale erhalten und ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen, die sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht, worin
1 zeigt eine erfindungsgemäße auf einem Verteiler montierte Ejektoreinheit, teilweise im Schnitt,
2 zeigt eine Verteileranordnung mit einer Ejektoreinheit gemäß 1 in einer Ansicht von oben und
3 zeigt eine andere Ejektoreinheit-Anordnung.
Die in 1 gezeigte Ejektoreinheit ist mit einem Druckluftkanal 2 verbunden, welcher den Speisekanal eines üblichen Ventilverteilers 10 aufweist, der in an sich bekannter Weise mit mehreren Kanälen versehen ist. Ein Vorsteuerventil 3 ist mit der Ejektoreinheit 1 verbunden und steuert Druckfluid, das vom Druckluftkanal 2 durch die Ejektoreinheit 1 als ein Kanal (mit gestrichelter Linie bei 15 dargestellt) über den Druckluftport des Ventilverteilers geführt wird. Ein Kanal 16 führt weiter vom Vorsteuerventil 3 zu einem Ejektor 4, der wie üblich eine Einlaßdüse 18 aufweist, die, wenn das Vorsteuerventil betätigt wird, mit Druckluft gespeist wird, so daß ein dünner Druckluftstrom, wenn er in die Auslaßdüse 18' des Ejektors strömt, einen Unterdruck in der Unterdruckkammer 17 erzeugt.
Die Unterdruckkammer 17 ist mit einem Verbraucherkanal 20 über den Verbraucherport 11 des Ventilverteilers 10 verbunden, welcher mit dem Unterdruckkanalport der Ejektoreinheit 1 in einer Linie liegt, wodurch der Verbraucherkanal 20 den Unterdruckkanal der Ejektoreinheit 1 bildet. An der Seite des Verteilers sind Verbindungsmöglichkeiten für Schläuche zwischen diesem Unterdruckkanal und einem Sauggreifer oder irgendeiner anderen Ausrüstung, die einen Unterdruck benutzt, vorgesehen.
Die untere Seite 8 der Ejektoreinheit weist eine Anpassungsfläche auf, die über eine Dichtungsanordnung dicht am Verteiler 10 montiert ist, so daß eine abgedichtete Verbindung zwischen den verschiedenen Kanälen des Verteilers und den Kanälen der Ejektoreinheit erhalten wird.
An der entgegengesetzten Seite der Ejektoreinheit hinsichtlich des ersten Vorsteuerventils 3 ist ein zweites Vorsteuerventil 13 angeschlossen, das steuerbar ist, um Druckluftzufuhr wenigstens als einen vorübergehenden Druckluftpuls in den Unterdruckkanal 20 zu liefern. Der Grund für diese Anordnung ist, daß sonst einige Typen von Greifern einen Unterdruck zwischen wenigstens einigen ihrer Teile, beispielsweise bestimmten flanschähnlichen Vorsprüngen aufrecht erhalten, so daß der Greifer seinen Griff am ergriffenen Gegenstand zur gewünschten Zeit nicht verliert. Ein Druckluftpuls durch den Unterdruckkanal führt zu einem abweisenden Effekt zwischen dem Greifer und dem gegriffenen Gegenstand. Der Auslaßkanal vom zweiten Vorsteuerventil 13 kann mit der Unterdruckkammer 17 verbunden sein.
22 bezeichnet einen Luftrückführkanal, der in den Verteiler führt und so angeordnet ist, daß die Rückluftkammer 21 entlüftet wird. 23 bezeichnet eine obere Deckplatte zum dichten Verschließen der Kammern der Ejektoreinheit.
2 zeigt eine Verteileranordnung mit einem üblichen Verteiler 10, worin die Verbindungen an den nach oben und nach unten gerichteten Enden angeordnet sind, wie in der Figur gezeigt, während die Abnehmerverbindungen seitlich orientiert sind. Eine Ejektoreinheit 1 und drei Ventileinheiten 5a bis 5c sind am Verteiler montiert, wobei jede mit dem geeignetem Vorsteuerventil versehen ist. Durch die Anordnung gemäß 2 können drei Druckluftströme und ein Unterdruck von ein und dem gleichen Verteiler gesteuert werden, was die oben erwähnten Vorteile hinsichtlich der Kanalisierung von Signalkanälen wie Fluidkanälen im Vergleich mit dem Stand der Technik liefert.
3 zeigt eine alternative Montageanordnung einer Ejektoreinheit 1, worin die obere Deckplatte mit Durchgangslöchern von der Unterdruckkammer 17 sowie von der Rückluftkammer 21 versehen ist. Diese Anordnung ermöglicht Verbindungen von Unterdruckleitungen direkt von der Oberseite der Ejektoreinheit, was in bestimmten Anwendungen vorteilhaft sein kann. Der Verteiler kann in diesem Fall ohne Kanäle konstruiert sein, welche von der Kammer 17 und der Kammer 21 führen.
Die Erfindung kann ihm Rahmen der folgenden Ansprüche abgewandelt werden, und als ein Beispiel kann die Anpassungsfläche der Ejektoreinheit verschiedenen Typen und Konstruktionen von Ventilverteilern angepaßt werden. Die Kanalführung kann so in andere Weise in der Ejektoreinheit erfolgen solange die oben beschriebene Funktion erhalten bleibt.
Das zweite Vorsteuerventil ist nicht in allen Anwendungen erforderlich und kann daher in bestimmten Fällen weggelassen werden.
Durch die Erfindung wird eine für den Benutzer stark vereinfachte Ausrüstung in solchen Fällen erhalten, wo auf der einen Seite gesteuerte Druckluft und auf der anderen Seite Unterdruck für die jeweilige Anwendung erforderlich ist. Statt eine getrennte Ejektoreinheit mit getrennter Kanalführung von Fluidkanälen sowie elektrischer oder anderer Steuerleitung vorzusehen, können diese Funktionen so im üblichen Ventilverteiler integriert werden. Selbstverständlich werden die Druckluftzufuhrkapazität u. s. w. auf das eingestellt, was für die Druckluftventile wie für jede Ejektoreinheit erforderlich ist, welche am Ventilverteiler angebracht ist.
Als eine Alternative kann die Druckluftzufuhr für die Ejektoreinheit durch einen anderen Verteilerkanal vorgesehen sein als der übliche, welcher die Ventile, zwei in 1 und 3, versorgt. Indem auf diese Weise ein getrennter Druckluftzufuhrkanal angeordnet wird (in den Figuren nicht gezeigt) kann erreicht werden, die Ventile und die Ejektoreinheit (Einheiten) mit verschiedenen Drücken zu versorgen. Das kann ein Vorteil sein, wenn ein hoher Ventilspeisedruck gewünscht ist, jedoch ein niedriger Ejektorspeisedruck (oder umgekehrt).
Schließlich sei erwähnt, daß die Ejektoreinheit für eine dichte Anbringung am Verteiler entweder direkt oder indirekt über eine zwischengeschaltete Adapterplatte, eine Dichtungsplatte oder dergleichen konstruiert sein kann.

Claims

Vorrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks mit einer Ejektoreinheit (1), die einen Druckluftkanal (2) umfaßt, der über ein erstes Vorsteuerventil (3) mit einem Ejektor (4) verbunden ist, der innerhalb der Ejektoreinheit (1) angeordnet ist, Steuerkanäle zum Vorsteuerventil und einen Unterdruckkanal (20), der mit der Ansaugseite (17) des Ejektors verbunden ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ejektoreinheit (1) an einer ihrer Seiten (8) mit einer Anpassungsfläche versehen ist, die so konstruiert ist, das sie dicht auf einem üblichen Ventilverteiler (10) montiert werden kann, um eine Mehrzahl von luftdrucksteuernden Ventileinheiten zum montieren und wenigstens eine Druckluftzufuhr zu liefern, wodurch das gleiche Lochmuster in der Ejektoreinheit wie für die Ventileinheiten für den betrachteten Verteiler verwendet wird und für diesen Zweck mit wenigstes einem Port versehen ist, der so angeordnet ist, daß durch einen Kanal (2) im Ventilverteiler (10) zugeführte Druckluft der Ejektoreinheit zugeführt wird, wodurch der im Ventilverteiler vorherrschende Druck zum Betrieb der Ejektoreinheit verwendet wird und wobei die Anpassungsfläche mit einem anderen Port (11) versehen ist, so daß der Unterdruckkanal der Ansaugseite (17) des Ejektors mit einem Abnehmer über ein Kanal verbindbar ist, der durch den Verteiler führt, wodurch der Unterdruckkanal (20) weiter durch den Ventilverteiler gezogen werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ejektoreinheit eine Vorrichtung (23') umfaßt, um die Verbindung von Unterdruck und/oder Luftrücklauf auf der der Seite (8) entgegengesetzten Seite zur ermöglichen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2 , dadurch gekennzeichnet, daß das erste Vorsteuerventil (3) elektrisch gesteuert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Vorsteuerventil (13) mit der Ejektoreinheit (1) verbunden und so steuerbar ist, daß es einen vorübergehenden Druckluftpuls in den Unterdruckkanal (7) liefert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ejektoreinheit (1) einen Kanal (15) aufweist, der vom Druckluftport (14) des Ventilverteilers (10) zum ersten Vorsteuerventil (3) gezogen ist.
Verteileranordnung mit einem üblichen Ventilverteiler, der wenigstens eine Druckluftzufuhr, wenigstens ein Verteilerventil und wenigstens eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 aufweist.
Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kanal (22) für zurückgeführte Luft, der mit dem Ejektor (4) verbindbar ist, durch den Verteiler (10) gezogen ist.