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DE102018117768A1 - Vorrichtung zur Steuerung des Funktionszustandes eines Sauggreifers einer Werkstück-Handlingvorrichtung sowie Werkstück-Handlingvorrichtung - Google Patents

Vorrichtung zur Steuerung des Funktionszustandes eines Sauggreifers einer Werkstück-Handlingvorrichtung sowie Werkstück-Handlingvorrichtung Download PDF

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DE102018117768A1
DE102018117768A1 DE102018117768.2A DE102018117768A DE102018117768A1 DE 102018117768 A1 DE102018117768 A1 DE 102018117768A1 DE 102018117768 A DE102018117768 A DE 102018117768A DE 102018117768 A1 DE102018117768 A1 DE 102018117768A1
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DE
Germany
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suction
ejector
line
blow
valve
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Franz Kowal
Marcus Busch
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Trumpf Sachsen GmbH
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Trumpf Sachsen GmbH
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Abstract

Eine Vorrichtung (1) zur Steuerung des Funktionszustandes eines Sauggreifers (2) einer Werkstück-Handlingvorrichtung weist einen Ejektor (30) zur Erzeugung eines Vakuums an dem Sauggreifer (2), einen Druckerzeuger (4) für den Ejektor (30) sowie einen Druckerzeuger (4) zum Abblasen an dem Sauggreifer (2) auf. Zwischen einer Saugseite (33) des Ejektors (30) und dem Druckerzeuger (4) zum Abblasen an dem Sauggreifer (2) einerseits und einem Druckraum (7) des Sauggreifers (2) andererseits ist ein schaltbares Wegeventil (12) vorgesehen mit einem Ventilzylinder (9) und einem in dem Ventilzylinder (9) geführten Ventilkolben (10). Der Ventilkolben (10) weist einen Saugleitungsabschnitt (42) einer zwischen der Saugseite (33) des Ejektors (30) und dem Druckraum (7) des Sauggreifers (2) vorgesehenen Saugleitung (39) sowie einen Abblasleitungsabschnitt einer zwischen dem Druckerzeuger (4) zum Abblasen an dem Sauggreifer (2) und dem Druckraum (7) des Sauggreifers (2) vorgesehenen Abblasleitung auf. In einer Ansaugstellung stellt der Ventilkolben (10) eine Strömungsverbindung zwischen der Saugseite (33) des Ejektors (30) und dem Druckraum (7) des Sauggreifers (2) her. In einer Abblasstellung des Ventilkolbens (10) sind der Druckerzeuger (4) zum Abblasen an dem Sauggreifer (2) und der Druckraum (7) des Sauggreifers (2) über den Ventilkolben (10) miteinander strömungsverbunden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung des Funktionszustandes eines Sauggreifers einer Werkstück-Handlingvorrichtung, mit einem Ejektor zur Erzeugung eines Vakuums an dem Sauggreifer, mit einem Druckerzeuger für den Ejektor sowie mit einem Druckerzeuger zum Abblasen an dem Sauggreifer,
    • • wobei der Ejektor einen Ejektoreinlass, einen Ejektorauslass sowie eine Saugseite aufweist,
    • • wobei der Druckerzeuger für den Ejektor zur Erzeugung eines strömungsfähigen Treibmediums für den Ejektor ausgebildet ist und über eine Treibmediumzuleitung an den Ejektoreinlass angeschlossen ist,
    • • wobei in der Strömungsrichtung des Treibmediums die Saugseite des Ejektors stromabwärts des Ejektoreinlasses und stromaufwärts des Ejektorauslasses angeordnet ist,
    • • wobei der Ejektor unter Erzeugung eines an der Saugseite des Ejektors anliegenden Vakuums mittels des Druckerzeugers für den Ejektor von dem Ejektoreinlass und der Saugseite des Ejektors einerseits zu dem Ejektorauslass andererseits durchströmbar und mit der Saugseite über eine Saugleitung auf einen an einer Werkstückseite offenen Druckraum des Sauggreifers aufschaltbar ist und
    • • wobei der Druckerzeuger zum Abblasen an dem Sauggreifer zur Erzeugung eines strömungsfähigen Abblasmediums ausgebildet ist und über eine Abblasleitung auf den Druckraum des Sauggreifers aufschaltbar ist.
  • Die Erfindung betrifft außerdem eine Werkstück-Handlingvorrichtung mit einer Vorrichtung der vorgenannten Art.
  • Gattungsgemäßer Stand der Technik ist bekannt aus DE 40 01 937 A1 . Diese Druckschrift betrifft eine Handhabungsvorrichtung mit einem Sauggreifer zum Fixieren von Werkstücken mittels eines Unterdrucks. Die vorbekannte Handhabungsvorrichtung weist einen Drucklufterzeuger auf, der Druckluft in eine sich verzweigende Druckluftleitung aufgibt. In einem ersten Zweig der Druckluftleitung ist ein erstes 2/2-Wegeventile in Reihe mit dem Sauggreifer zwischen dem Drucklufterzeuger und dem Sauggreifer angeordnet. In einem zweiten Zweig der Druckluftleitung befindet sich zwischen dem Drucklufterzeuger und einer Venturidüse ein in Reihe mit der Venturidüse geschaltetes zweites 2/2-Wegeventil. Die Venturidüse ihrerseits ist mit ihrer Saugseite an den Sauggreifer angeschlossen. Zum Anlegen eines Vakuums an den Sauggreifer werden das erste 2/2-Wegeventil in eine Geschlossenstellung und das zweite 2/2-Wegeventil in eine Offenstellung geschaltet. Durch das geöffnete zweite 2/2-Wegeventil strömt Druckluft, die an der Saugseite der Venturidüse und an dem mit der Saugseite der Venturidüse verbundenen Sauggreifer ein Vakuum erzeugt. Zum Abblasen an dem Sauggreifer werden das erste 2/2-Wegeventil geöffnet und das zweite 2/2-Wegeventil geschlossen und durch das geöffnete erste 2/2-Wegeventil strömt Druckluft zu dem Sauggreifer. Aufgrund des beschriebenen Aufbaus besitzt die vorbekannte Handhabungsvorrichtung ein verhältnismäßig großes Baumaß.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine kompakte Vorrichtung zur Steuerung des Funktionszustandes eines Sauggreifers einer Werkstück-Handlingvorrichtung sowie eine entsprechend kompakte Werkstück-Handlingvorrichtung bereitzustellen.
  • Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch die Vorrichtung zur Steuerung des Funktionszustandes eines Sauggreifers gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 und durch die Werkstück-Handlingvorrichtung gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 10.
  • Im Falle der Erfindung wird zur wahlweisen Erzeugung eines Abblasdrucks oder eines Vakuums an einem Sauggreifer ein einzelnes Wegeventil genutzt. Das Wegeventil ist zwischen der Saugseite eines Ejektors und einem Druckerzeuger zum Abblasen an dem Sauggreifer einerseits und einem werkstückseitig offenen Druckraum des Sauggreifers andererseits vorgesehen und umfasst einen Ventilzylinder und einen in dem Ventilzylinder geführten Ventilkolben. An dem Ventilzylinder münden zu dem Ventilkolben hin eine Saugleitung und eine Abblasleitung. Der Druckraum des Sauggreifers kann über die Saugleitung mit der Saugseite des Ejektors und über die Abblasleitung mit dem Druckerzeuger zum Abblasen an dem Sauggreifer verbunden werden. Der Ventilkolben des erfindungsgemäßen Wegeventils ist mit einem Saugleitungsabschnitt der zwischen der Saugseite des Ejektors und dem Druckraum des Sauggreifers vorgesehenen Saugleitung sowie mit einem Abblasleitungsabschnitt der zwischen dem Druckerzeuger zum Abblasen an dem Sauggreifer und dem Druckraum des Sauggreifers vorgesehenen Abblasleitung versehen. Der Saugleitungsabschnitt an dem Ventilkolben weist eine ejektorseitige Mündung und eine sauggreiferseitige Mündung auf. Der Abblasleitungsabschnitt an dem Ventilkolben besitzt eine druckerzeugerseitige Mündung und eine sauggreiferseitige Mündung. Aufgrund einer mittels einer Schaltvorrichtung erzeugten und von dem Ventilkolben und dem Ventilzylinder relativ zueinander ausgeführten Schaltbewegung gelangt der Ventilkolben gegenüber dem Ventilzylinder in eine Ansaugstellung oder in eine Abblasstellung.
  • Bei Ansaugstellung des Ventilkolbens und bei an der Saugseite des Ejektors anliegendem Vakuum stellt das erfindungsgemäße Wegeventil eine Strömungsverbindung zwischen der ejektorseitigen Mündung des Saugleitungsabschnitts an dem Ventilkolben und der kolbenseitigen Mündung der Saugleitung an dem Ventilzylinder her. Außerdem besteht eine Strömungsverbindung zwischen der sauggreiferseitigen Mündung des Saugleitungsabschnitts an dem Ventilkoben und dem Druckraum des Sauggreifers. Dadurch ist bei Ansaugstellung des Ventilkolbens die Saugseite des Ejektors mit dem Druckraum des Sauggreifers strömungsverbunden. Durch Herstellen dieser Verbindung wird die Saugseite des Ejektors auf den Sauggreifer aufgeschaltet und das von dem Ejektor erzeugte Vakuum an den Druckraum des Sauggreifers angelegt. Der Sauggreifer ist folglich in der Lage, ein Werkstück zu fixieren. Gleichzeitig unterbricht das erfindungsgemäße Wegeventil bei Ansaugstellung des Ventilkolbens eine Strömungsverbindung zwischen der druckerzeugerseitigen Mündung des Abblasleitungsabschnitts an dem Ventilkolben und der kolbenseitigen Mündung der Abblasleitung an dem Ventilzylinder. Infolgedessen ist der zum Abblasen an dem Sauggreifer vorgesehene Druckerzeuger von dem Druckraum des Sauggreifers getrennt.
  • Bei Abblasstellung des Ventilkolbens ist hingegen die Strömungsverbindung zwischen der druckerzeugerseitigen Mündung des Abblasleitungsabschnitts an dem Ventilkolben und der kolbenseitigen Mündung der Abblasleitung an dem Ventilzylinder hergestellt und gleichzeitig die Strömungsverbindung zwischen der ejektorseitigen Mündung des Saugleitungsabschnitts an dem Ventilkolben und der kolbenseitigen Mündung der Saugleitung an dem Ventilzylinder unterbrochen. Zwischen der sauggreiferseitigen Mündung des Abblasleitungsabschnitts an dem Ventilkolben und dem Druckraum des Sauggreifers besteht eine Strömungsverbindung. Infolgedessen kann bei Abblasstellung des Ventilkolbens an den Druckraum des Sauggreifers ein Abblasdruck angelegt werden.
  • In das erfindungsgemäße Wegeventil ist dementsprechend eine Mehrzahl von Funktionen integriert. Dadurch bedingt wird eine kompakte Bauweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Steuerung des Funktionszustandes eines Sauggreifers und dadurch wiederum eine kompakte Bauweise der mit einer derartigen Vorrichtung versehenen erfindungsgemäßen Werkstück-Handlingvorrichtung.
  • Der Sauggreifer und auch der Ejektor der erfindungsgemäßen Vorrichtungen können herkömmlicher Bauart sein. Als Treibmedium für den Ejektor und auch als Druckmedium zum Abblasen an dem Sauggreifer wird Druckluft bevorzugt. Dementsprechend kommen als Druckerzeuger für den Ejektor und als Druckerzeuger zum Abblasen an dem Sauggreifer vorzugsweise herkömmliche Kompressoren zum Einsatz. Die Schaltvorrichtung zum Überführen des Ventilkolbens des erfindungsgemäßen Wegeventils in die Ansaugstellung oder in die Abblasstellung kann beispielsweise einen elektrischen Schaltmagneten umfassen, mittels dessen die Schaltbewegungen des Ventilkolbens vorzugsweise gegen die Wirkung einer Rückstellkraft ausgeführt werden. Außerdem denkbar ist eine Schaltvorrichtung mit einem Vorsteuerventil zur Steuerung des als Schaltdruck genutzten Drucks in einem an wenigstens einer Stirnseite des Ventilkolbens im Innern des Ventilzylinders ausgebildeten Zylinderraum.
  • Besondere Ausführungsarten der erfindungsgemäßen Vorrichtungen nach den unabhängigen Patentansprüchen 1 und 10 ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 9 und 11 bis 13.
  • Im Interesse eines konstruktiv einfachen und kompakten Aufbaus des Ventilkolbens des erfindungsgemäßen Wegeventils und somit auch der mit dem Wegeventil versehenen Gesamtanordnungen ist im Falle der Erfindungsbauart gemäß Patentanspruch 2 vorgesehen, dass der Saugleitungsabschnitt und der Abblasleitungsabschnitt an dem Ventilkolben einen gemeinsamen Teilabschnitt aufweisen und dass die sauggreiferseitige Mündung des Saugleitungsabschnitts und die sauggreiferseitige Mündung des Abblasleitungsabschnitts an dem Ventilkolben vorzugsweise von einer gemeinsamen sauggreiferseitigen Leitungsabschnittsmündung gebildet sind. Eine gemeinsame Teillänge der Leitungsabschnitte an dem Ventilkolben kann demnach sowohl zum Anlegen eines Vakuums als auch zum Anlegen eines Abblasdrucks an den Sauggreifer genutzt werden.
  • Ausweislich Patentanspruch 3 wird in Weiterbildung der Erfindung das erfindungsgemäße Wegeventil zusätzlich zu den vorgenannten Funktionen auch dazu genutzt, ein bei Saugbetrieb des Ejektors anfallendes Abströmungsmedium von dem Ejektorauslass abzuführen. Befindet sich der Ventilkolben des erfindungsgemäßen Wegeventils in der Ansaugstellung, so strömen das Treibmedium, welches dem Ejektor zur Vakuumerzeugung zugeführt wird und ein Ansaugmedium, welches an der Saugseite des Ejektors aufgrund des dort anliegenden Vakuums durch die zu dem Sauggreifer führende Saugleitung angesaugt wird, gemeinsam als Abströmungsmedium von dem Ejektorauslass des Ejektors durch den Ventilzylinder des Wegeventils hindurch ab.
  • Ist im Falle der Erfindungsbauart gemäß Patentanspruch 3 zusätzlich der durch den Ventilzylinder des erfindungsgemäßen Wegeventils führende Strömungsweg des Abströmungsmediums bei Abblasstellung des Ventilkolbens durch diesen gesperrt, so kann ein Druckmedium, welches bei Abblasstellung des Ventilkolbens in die zu dem Ejektor führende Treibmediumzuleitung aufgegeben wird, nicht von dem Ejektor abströmen. Druckmittel, das bei Abblasstellung des Ventilkolbens in die zu dem Ejektor führende Treibmediumzuleitung aufgegeben wird, kann folglich abgezweigt und als Druckmittel zum Abblasen an dem Sauggreifer verwendet werden. Zu diesem Zweck ist die kolbenseitige Mündung der Abblasleitung ebenso wie die kolbenseitige Mündung der Saugleitung an eine gemeinsame Druckmittelleitung angeschlossen, die ihrerseits sowohl von der Abblasleitung als auch von der Treibmediumzuleitung umfasst wird (Patentanspruch 4).
  • Dabei ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung eine Bypassleitung vorgesehen, die sich unter Ausbildung eines Teils der Abblasleitung an die gemeinsame Druckmittelleitung stromaufwärts des Ejektoreinlasses anschließt und an dem Ventilzylinder eine als kolbenseitige Mündung der Abblasleitung vorgesehene Bypassleitungsmündung aufweist (Patentanspruch 5).
  • Insbesondere aber nicht ausschließlich bei Verwendung einer gemeinsamen Druckmittelleitung zur Versorgung des Sauggreifers mit einem Druckmedium zum Abblasen und zur Versorgung des Ejektors mit einem Treibmedium ist gemäß Patentanspruch 6 in weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ein gemeinsamer Druckerzeuger vorgesehen, der sowohl den Druckerzeuger für den Ejektor als auch den Druckerzeuger zum Abblasen an dem Sauggreifer ausbildet.
  • Im Falle der Erfindungsbauart gemäß Patentanspruch 7 kann der Sauggreifer bei eingeschaltetem Druckerzeuger zum Abblasen an dem Sauggreifer und/oder bei eingeschaltetem Druckerzeuger für den Ejektor wahlweise in einen Funktionszustand überführt oder funktionslos sein.
  • Funktionslos ist der Sauggreifer, wenn der eingeschaltete Druckerzeuger für den Ejektor bei in der Abblasstellung befindlichem Ventilkolben auf die Treibmediumzuleitung des Ejektors aufgeschaltet ist. Ist der Druckerzeuger gleichzeitig der Druckerzeuger für den Ejektor einer weiteren Vorrichtung zur Steuerung des Funktionszustandes eines weiteren Sauggreifers und ist der eingeschaltete Druckerzeuger auch auf die Treibmediumzuleitung des dem weiteren Sauggreifer zugeordneten Ejektors aufgeschaltet, so kann der von dem eingeschalteten Druckerzeuger generierte Druck bei Ansaugstellung des dem weiteren Ejektor nachgeschalteten Ventilkolbens genutzt werden, um an der Saugseite des weiteren Ejektors und somit auch an den Druckraum des dem weiteren Ejektor zugeordneten weiteren Sauggreifers ein Vakuum anzulegen. Mit der Funktionslosigkeit des einen Sauggreifers ist dann die Funktionsfähigkeit des weiteren Sauggreifers verbunden, in diesem Fall die Fähigkeit des weiteren Sauggreifers, ein Werkstück zu fixieren.
  • Funktionslos ist der Sauggreifer außerdem, wenn der zum Abblasen an dem Sauggreifer vorgesehene Druckerzeuger auf die Abblasleitung aufgeschaltet ist und sich der Ventilkolben des erfindungsgemäßen Wegeventils in der Ansaugstellung befindet. Ist der Druckerzeuger in diesem Fall gleichzeitig der Druckerzeuger zum Abblasen an einem weiteren Sauggreifer und befindet sich der Ventilkolben der Vorrichtung zur Steuerung des Funktionszustandes des weiteren Saugreifers in der Abblasstellung, so kann mittels des eingeschalteten Druckerzeugers zeitgleich mit der Funktionslosigkeit des einen Sauggreifers an dem weiteren Sauggreifer abgeblasen werden.
  • Die Bauart der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung gemäß Patentanspruch 7 eignet sich aufgrund ihrer Funktionalität insbesondere zur Verwendung im Falle einer Werkstück-Handlingvorrichtung gemäß Patentanspruch 11, die insbesondere als Saugerrahmen mit mehreren Sauggreifern ausgebildet sein kann.
  • Eine der Erfindungsbauart gemäß Patentanspruch 7 entsprechende Funktionalität besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Patentanspruch 8. Im Falle dieser Erfindungsbauart kann ein Sauggreifer funktionslos geschaltet werden, indem der Ventilkolben des dem Sauggreifer zugeordneten Wegeventils mittels der Schaltvorrichtung in die als dritte Schaltstellung vorgesehene Sperrstellung bewegt wird. Ungeachtet der damit bestehenden Funktionslosigkeit des Sauggreifers kann an einem weiteren Sauggreifer durch eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung unter Nutzung eines den Vorrichtungen gemeinsamen Druckerzeugers ein Vakuum erzeugt oder abgeblasen werden. Aufgrund der für den Ventilkolben des Wegeventils wählbaren Sperrstellung ist im Falle der Erfindungsbauart gemäß Patentanspruch 8 eine Trennung der Abblasleitung und der Treibmediumzuleitung, wie sie ausweislich Patentanspruch 7 realisiert ist, nicht erforderlich.
  • In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindungsbauart gemäß Patentanspruch 8 ist die Ansaugstellung des Ventilkolbens als mittlere Schaltstellung bei den Schaltbewegungen des Ventilkolbens vorgesehen und der Elektor der anspruchsgemäßen Vorrichtung folglich als NO („Normally-Open“)-Ejektor realisiert. Aus der Ansaugstellung wird der Ventilkolben mittels der Schaltvorrichtung nach der einen Seite in die Abblasstellung und nach der anderen Seite in die Sperrstellung bewegt. Die einander entgegen gerichteten Schaltbewegungen des Ventilkolbens können bei entsprechender Beschaffenheit des Ventilkolbens beispielsweise durch Umpolen eines einzelnen elektrischen Schaltmagneten oder mit Hilfe zweier elektrischer Schaltmagnete erzeugt werden, von denen jeder die Schaltbewegungen des Ventilkolbens in einer der einander entgegen gesetzten Bewegungsrichtungen bewirkt. Die Schaltbewegungen in einer oder in beiden Bewegungsrichtungen können gegen die Wirkung einer Rückstellkraft, insbesondere gegen die Wirkung einer Rückstellfeder, ausgeführt werden, wobei der Betrag der wirksamen Rückstellkräfte in Abhängigkeit von der Richtung der ausgeführten Schaltbewegungen variieren aber auch richtungsunabhängig sein kann.
  • Durch eine besonders kompakte Bauweise zeichnen sich die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Patentanspruch 9 und die erfindungsgemäßen Werkstück-Handlingvorrichtungen gemäß Patentanspruch 12 und gemäß Patentanspruch 13 aus.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand beispielhafter schematischer Darstellungen näher erläutert. Es zeigen:
    • 1a, 1b eine Vorrichtung erster Bauart mit einem schaltbaren Wegeventil zur Steuerung des Funktionszustandes eines Sauggreifers einer Werkstückhandlingvorrichtung in zwei verschiedenen Schaltzuständen,
    • 1c ein schematisches Schaltbild des Wegeventils der Vorrichtung gemäß den 1a, 1b,
    • 2a, 2b, 2c eine Vorrichtung zweiter Bauart mit einem schaltbaren Wegeventil zur Steuerung des Funktionszustandes eines Sauggreifers einer Werkstückhandlingvorrichtung in drei verschiedenen Schaltzuständen,
    • 2d ein schematisches Schaltbild des Wegeventils der Vorrichtung gemäß den 2a, 2b, 2c,
    • 3a, 3b, 3c eine Vorrichtung dritter Bauart mit einem schaltbaren Wegeventil zur Steuerung des Funktionszustandes eines Sauggreifers einer Werkstückhandlingvorrichtung in drei verschiedenen Schaltzuständen,
    • 3d ein schematisches Schaltbild des Wegeventils der Vorrichtung gemäß den 3a, 3b, 3c und
    • 4 eine Werkstück-Handlingvorrichtung mit einer Mehrzahl von Sauggreifern.
  • Gemäß den 1a, 1b umfasst eine Vorrichtung 1 zur Steuerung des Funktionszustandes eines nur in 1a dargestellten Sauggreifers 2 ein Vorrichtungsgehäuse 3 sowie einen außerhalb des Vorrichtungsgehäuses 3 angeordneten und gleichfalls nur in 1a gezeigten Druckerzeuger 4. Der Sauggreifer 2 und die Vorrichtung 1 zur Steuerung des Funktionszustandes des Sauggreifers 2 können Teil einer Werkstück-Handlingvorrichtung 300 sein, wie sie in 4 dargestellt ist.
  • Bei dem Druckerzeuger 4 handelt es sich um einen herkömmlichen Kompressor zur Drucklufterzeugung. Und auch der Sauggreifer 2 ist herkömmlicher Bauart. Er weist einen als Elastomerteil ausgebildeten napfartigen Sauger 5 auf, der an einer Werkstückseite 6 offen ist und einen Druckraum 7 begrenzt.
  • Eine Gehäusewand 8 des Vorrichtungsgehäuses 3 umschließt eine zylindrische Bohrung des Vorrichtungsgehäuses 3 und bildet auf diese Weise einen Ventilzylinder 9 aus. Der Ventilzylinder 9 führt einen Ventilkolben 10 bei von diesem ausgeführten Schaltbewegungen in einer durch einen Doppelpfeil 11 veranschaulichten Richtung.
  • Der Ventilzylinder 9 und der Ventilkolben 10 sind Teile eines als Cartridge-Ventil ausgeführten Wegeventils 12.
  • Der Ventilkolben 10 besitzt einen abgestuften Außendurchmesser. Mit einem durchmesserreduzierten magnetischen Betätigungsende 13 taucht der Ventilkolben 10 in eine mit elektrischen Anschlusspins 14 versehene Spule 15 ein. Durchmessererweitert sind ein oberer Führungsteil 16, ein mittlerer Führungsteil 17 sowie ein unterer Führungsteil 18 des Ventilkolbens 10. Ein erster durchmesserreduzierter Zwischenteil 19 des Ventilkolbens 10 erstreckt sich zwischen dem oberen Führungsteil 16 und dem mittleren Führungsteil 17. Ein zweiter durchmesserreduzierter Zwischenteil 20 des Ventilkolbens 10 ist zwischen dem mittleren Führungsteil 17 und dem unteren Führungsteil 18 angeordnet. An den Führungsteilen 16, 17, 18 ist der Spalt zwischen dem Ventilkolben 10 und der Wand des Ventilzylinders 9 mittels Dichtringen 21, 22, 23 abgedichtet. Die Spule 15 dichtet das Innere des Ventilzylinders 9 nach oben hin ab.
  • Zwischen der Spule 15 und dem oberen Führungsteil 16 des Ventilkolbens 10 ist ein oberer Zylinderraum 24 ausgebildet. Ein mittlerer Zylinderraum 25 ist zwischen dem oberen Führungsteil 16 und dem mittleren Führungsteil 17 des Ventilkolbens 10 angeordnet. Ein unterer Zylinderraum 26 befindet sich zwischen dem mittleren Führungsteil 17 und dem unteren Führungsteil 18 des Ventilkolbens 10. Sowohl der obere Zylinderraum 24 als auch der mittlere Zylinderraum 25 und der untere Zylinderraum 26 sind als Ringräume ausgebildet.
  • Ein vollzylindrischer auslassseitiger Zylinderraum 27 wird nach oben hin durch die untere Stirnfläche des Ventilkolbens 10 begrenzt und ist an einer Gehäuseöffnung 28 des Vorrichtungsgehäuses 3 mittels einer Verbindungsleitung 29 an den Druckraum 7 im Innern des Saugers 5 des Sauggreifers 2 angeschlossen.
  • Der Druckerzeuger 4 wird sowohl zum Anlegen eines Vakuums an den Sauggreifer 2 als auch zum Abblasen an dem Sauggreifer 2 genutzt.
  • Zur Vakuumerzeugung ist ein mit einer Venturidüse versehener herkömmlicher Ejektor 30 vorgesehen, der in dem Vorrichtungsgehäuse 3 untergebracht ist und der einen Ejektoreinlass 31, einen Ejektorauslass 32 und zwischen dem Ejektoreinlass 31 und dem Ejektorauslass 32 eine Saugseite 33 aufweist.
  • Über eine in der Gehäusewand 8 des Vorrichtungsgehäuses 3 verlaufende Treibmediumzuleitung 34 ist der Druckerzeuger 4 an den Ejektoreinlass 31 angeschlossen. Eine Ableitung 35 verläuft in der Gehäusewand 8 zwischen dem Ejektorauslass 32 und einer ejektornahen Ableitungsmündung 36 an der Wand des Ventilzylinders 9. Der ejektornahen Ableitungsmündung 36 gegenüberliegend setzt sich die Ableitung 35 ausgehend von einer an der Wand des Ventilzylinders 9 vorgesehenen ejektorfernen Ableitungsmündung 37 fort. Die Ableitung 35 endet an einem Schalldämpfer 38 (1c).
  • Mit der Saugseite 33 ist der Ejektor 30 über eine Saugleitung 39 an den Sauggreifer 2 angeschlossen. Ein gehäuseseitiger Saugleitungsabschnitt 40 erstreckt sich von der Saugseite 33 des Ejektors 30 bis zu einer an der Wand des Ventilzylinders 9 vorgesehenen kolbenseitigen Mündung 41 der Saugleitung 39.
  • Ein kolbenseitiger Saugleitungsabschnitt 42 ist an dem Ventilkolben 10 vorgesehen. Der kolbenseitige Saugleitungsabschnitt 42 weist an dem Ventilkolben 10 eine ejektorseitige Mündung 43 und eine sauggreiferseitige Mündung 44 auf. An der sauggreiferseitigen Mündung 44 mündet der kolbenseitige Saugleitungsabschnitt 42 in den auslassseitigen Zylinderraum 27.
  • Zum Abblasen ist der Druckerzeuger 4 über eine Abblasleitung 45 an den Druckraum 7 des Sauggreifers 2 angeschlossen. Die Abblasleitung 45 verläuft mit einem gehäuseseitigen Abblasleitungsabschnitt 46 in der Gehäusewand 8 des Vorrichtungsgehäuses 3 und weist an der Wand des Ventilzylinders 9 eine kolbenseitige Mündung 47 auf. Eine gemeinsame Teillänge der Treibmediumzuleitung 34 und des gehäuseseitigen Abblasleitungsabschnitts 46 bilden eine gemeinsame Druckmittelleitung 48. An die gemeinsame Druckmittelleitung 48 schließt sich stromaufwärts des Ejektoreinlasses 31 eine Bypassleitung 49 an, die mit einer von der kolbenseitigen Mündung 47 der Abblasleitung 45 gebildeten Bypassleitungsmündung an der Wand des Ventilzylinders 9 mündet.
  • Im Innern des Ventilkolbens 10 verläuft ein kolbenseitiger Abblasleitungsabschnitt 50 der Abblasleitung 45. Der kolbenseitige Abblasleitungsabschnitt 50 weist an dem Ventilkolben 10 eine druckerzeugerseitige Mündung 51 sowie eine sauggreiferseitige Mündung 52 auf. An der sauggreiferseitigen Mündung 52 mündet der kolbenseitige Abblasleitungsabschnitt 50 in den auslassseitigen Zylinderraum 27.
  • Der kolbenseitige Saugleitungsabschnitt 42 und der kolbenseitige Abblasleitungsabschnitt 50 weisen einen gemeinsamen Teilabschnitt 53 auf, dessen sauggreiferseitige Leitungsabschnittsmündung sowohl die sauggreiferseitige Mündung 44 des kolbenseitigen Saugleitungsabschnitts 42 als auch die sauggreiferseitige Mündung 52 des kolbenseitigen Abblasleitungsabschnitts 50 ausbildet.
  • Ein herkömmlicher Druckschalter 54 ist in dem Vorrichtungsgehäuse 3 nahe dem auslassseitigen Zylinderraum 27 angeordnet und mit diesem über eine Druckleitung 55 verbunden. Der Druckschalter 54 und die Druckleitung 55 sind optional und können gegebenenfalls genutzt werden, um den Druckluftverbrauch an dem Ejektor 30 zu begrenzen.
  • Mittels einer Schaltvorrichtung 56 kann der Ventilkolben 10 relativ zu dem Ventilzylinder 9 mit einer Schaltbewegung in der Richtung 11 bewegt und der Sauggreifer 2 wahlweise in den Funktionszustand „Vakuum ein“ oder in den Funktionszustand „Abblasen“ geschaltet werden. Die Schaltvorrichtung 56 umfasst zu diesem Zweck zusätzlich zu der Spule 15 und dem in die Spule 15 eintauchenden Betätigungsende 13 des Ventilkolbens 10 eine an dem unteren Ende des Ventilkolbens 10 angeordnete Rückstellfeder 57, die in axialer Richtung einerseits an der unteren Stirnfläche des Ventilkolbens 10 und andererseits an dem Vorrichtungsgehäuse 3 abgestützt ist.
  • In einem dem Funktionszustand „Vakuum ein“ des Sauggreifers 2 zugeordneten Schaltzustand befindet sich die dargestellte Anordnung in 1a.
  • Die Spule 15 der Schaltvorrichtung 56 ist stromlos, die Rückstellfeder 57 der Schaltvorrichtung 56 ist entspannt. Infolgedessen nimmt der Ventilkolben 10 im Innern des Ventilzylinders 9 in der Richtung 11 der Schaltbewegung eine Ansaugstellung ein. Der Druckerzeuger 4 ist eingeschaltet und erzeugt folglich als Treibmedium für den Ejektor 30 Druckluft, die in die Treibmediumzuleitung 34 aufgegeben wird.
  • Aufgrund der Ansaugstellung des Ventilkolbens 10 besteht stromabwärts des Ejektors 30 über den unteren Zylinderraum 26 eine Strömungsverbindung zwischen der ejektornahen Ableitungsmündung 36 und der ejektorfernen Ableitungsmündung 37 der Ableitung 35. Aufgrund dieser Strömungsverbindung kann die von dem Druckerzeuger 4 bereitgestellte und in die Treibmediumzuleitung 34 aufgegebene Druckluft den Ejektor 30 von dem Ejektoreinlass 31 zu dem Ejektorauslass 32 durchströmen und durch die Ableitung 35 zu dem Schalldämpfer 38 gelangen, an welchem die Druckluft in die Umgebung des Vorrichtungsgehäuses 3 austritt. An der Saugseite 33 des Ejektors 30 und in dem an die Saugseite 33 des Ejektors 30 angeschlossenen gehäuseseitigen Saugleitungsabschnitt 40 erzeugt der den Ejektor 30 durchsetzende Druckluftstrom ein Vakuum.
  • Gleichzeitig besteht aufgrund der Ansaugstellung des Ventilkolbens 10 eine Strömungsverbindung zwischen der ejektorseitigen Mündung 43 des Saugleitungsabschnitts 42 an dem Ventilkolben 10 und der kolbenseitigen Mündung 41 der Saugleitung 39 beziehungsweise des gehäuseseitigen Saugleitungsabschnitts 40 an dem Ventilzylinder 9. Außerdem sind die sauggreiferseitige Mündung 44 des kolbenseitigen Saugleitungsabschnitts 42 und der Druckraum 7 des Sauggreifers 2 über den auslassseitigen Zylinderraum 27 und die einen Teil der Saugleitung 39 bildende Verbindungsleitung 29 miteinander strömungsverbunden.
  • Aufgrund der über den Ventilkolben 10 hergestellten Strömungsverbindung liegt das an der Saugseite 33 des Ejektors 30 erzeugte Vakuum an dem Druckraum 7 des Sauggreifers 2 an.
  • Außerdem liegt das erzeugte Vakuum über die in den auslassseitigen Zylinderraum 27 mündende Druckleitung 55 an dem Druckschalter 54 an. Überschreitet der Betrag des Vakuums einen einstellbaren Grenzwert, schaltet der Druckschalter 54 den Ejektor 30 mittels nicht im Einzelnen dargestellter technischer Mittel funktionslos. Sinkt der Betrag des Vakuums anschließend, schaltet der Druckschalter 54 den Ejektor 30 bei Erreichen des Grenzwerts wieder in den Funktionszustand.
  • Das Vakuum im Innern des Vorrichtungsgehäuses 3 ist in 1a durch Wellenlinien angedeutet.
  • Bei an dem Druckraum 7 des Sauggreifers 2 anliegendem Vakuum ist die Abblasleitung 45 zwischen dem Druckerzeuger 4 und dem Druckraum 7 des Sauggreifers 2 aufgrund der Ansaugstellung des Ventilkolbens 10 unterbrochen.
  • Der Sauggreifer 2 ist damit in der Lage, ein nicht gezeigtes Werkstück zu fixieren, an welches der Sauggreifer 2 angelegt ist und welches den Druckraum 7 des Saugers 6 verschließt.
  • Insbesondere zum Lösen eines an dem Sauggreifer 2 gehaltenen Werkstücks wird an dem Sauggreifer 2 abgeblasen. Zu diesem Zweck wird die Spule 15 der Schaltvorrichtung 56 über die Anschlusspins 14 auf eine nicht dargestellte Spannungsquelle aufgeschaltet. Infolgedessen verlagert sich der mit dem Betätigungsende 13 in die Spule 15 eintauchende Ventilkolben 10 ausgehend von den Verhältnissen gemäß 1a in der Richtung 11 aus seiner Ansaugstellung nach unten in eine in 1b dargestellte Abblasstellung. Die Schaltbewegung des Ventilkolbens 10 wird gegen die Wirkung der aufgrund der Schaltbewegung gestauchten Rückstellfeder 57 der Schaltvorrichtung 56 ausgeführt. Der Druckerzeuger 4 ist nach wie vor eingeschaltet.
  • Ausweislich 1b ist bei Abblasstellung des Ventilkolbens 10 sowohl die Ableitung 35 des Ejektors 30 als auch die Saugleitung 39 zwischen dem Ejektor 30 und dem Druckraum 7 des Sauggreifers 2 unterbrochen. Eine über den oberen Zylinderraum 24 hergestellte Strömungsverbindung besteht aufgrund der Abblasstellung des Ventilkolbens 10 zwischen der kolbenseitigen Mündung 47 der Abblasleitung 45 an dem Ventilzylinder 9 und der druckerzeugerseitigen Mündung 51 des Abblasleitungsabschnitts 50 an dem Ventilkolben 10. Eine weitere Strömungsverbindung ist über den auslassseitigen Zylinderraum 27 und die nun als Teil der Abblasleitung 45 fungierende Verbindungsleitung 29 zwischen der sauggreiferseitigen Mündung 52 des kolbenseitigen Abblasleitungsabschnitts 50 und dem Druckraum 7 des Sauggreifers 2 hergestellt.
  • Aufgrund der bestehenden Strömungsverbindung gelangt von dem Druckerzeuger 4 bereitgestellte Druckluft durch die Abblasleitung 45 in den Druckraum 7 des Sauggreifers 2.
  • Gleichzeitig werden die kolbenseitige Mündung 41 der Saugleitung 39 an dem Ventilzylinder 9 und die ejektornahe Ableitungsmündung 36 der Ableitung 35 an dem Ventilzylinder 9 durch den in die Abblasstellung geschalteten Ventilkolben 10 dicht verschlossen. Die Saugleitung 39 zwischen dem Ejektor 30 und dem Druckraum 7 des Sauggreifers 2 ist unterbrochen.
  • Bei eingeschaltetem Druckerzeuger 4 wird folglich an dem Sauggreifer 2 abgeblasen. Mit Druckluft gefüllte Leitungen und Räume im Innern des Vorrichtungsgehäuses 3 sind in den 1a, 1b punktiert.
  • Aufgrund der Anzahl der Anschlüsse und der Anzahl der Schaltstellungen handelt es sich bei dem Wegeventil 12 gemäß den 1a, 1b um ein 5/2-Wegeventil. Schematisch ist dies in 1c dargestellt.
  • Zum Umschalten des Wegeventils 12 von dem Schaltzustand gemäß 1b in den Schaltzustand gemäß 1a wird die Spule 15 der Schaltvorrichtung 56 stromlos geschaltet. Ist die Spule 15 von der Spannungsquelle getrennt, bewegt die sich entspannende Rückstellfeder 57 der Schaltvorrichtung 56 den Ventilkolben 10 aus der Abblasstellung gemäß 1b in die Ansaugstellung gemäß 1a. Die Ansaugstellung des Ventilkolbens 10 wird bei stromlosem Zustand der Schaltvorrichtung 56 folglich selbsttätig herbeigeführt. Der Ejektor 30 ist demnach als NO („Normally-Open“)-Ejektor realisiert.
  • Auch die in den 2a, 2b, 2c, 2d dargestellte Anordnung kann einen Teil einer Werkstück-Handlingvorrichtung 300 der in 4 gezeigten Art bilden.
  • Die Anordnung gemäß den 2a, 2b, 2c, 2d umfasst eine Vorrichtung 100 zur Steuerung des Funktionszustandes eines Sauggreifers 2 sowie eine Vorrichtung 100 zur Steuerung des Funktionszustandes eines weiteren Sauggreifers 102. Nur die Vorrichtung 100 zur Steuerung des Funktionszustandes des Sauggreifers 2 ist in den 2a, 2b, 2c im Detail dargestellt, wobei sich die Darstellungen der 2b, 2c der Einfachheit halber auf die Funktionseinheit zwischen dem Druckerzeuger 4 und der zu dem Sauggreifer 2 führenden Verbindungsleitung 29 beschränken. Die Vorrichtung 100 zur Steuerung des Funktionszustandes des weiteren Sauggreifers 102 ist mit der Vorrichtung 100 zur Steuerung des Funktionszustandes des Sauggreifers 2 baugleich.
  • Abweichend von den Verhältnissen im Falle der Vorrichtung 1 gemäß den 1a, 1b, 1c sind in dem Vorrichtungsgehäuse 3 der Vorrichtung 100 der gehäuseseitige Abblasleitungsabschnitt 46 und die Treibmediumzuleitung 34 des Ejektors 30 voneinander getrennt. Die Vorrichtung 100 weist dementsprechend keine gemeinsame Druckmittelleitung auf, wie sie im Falle der Vorrichtung 1 als gemeinsame Druckmittelleitung 48 vorgesehen ist. Außerdem kann im Falle der Vorrichtung 100 der Druckerzeuger 4 wahlweise auf den gehäuseseitigen Abblasleitungsabschnitt 46 oder die Treibmediumzuleitung 34 aufgeschaltet werden. Zu diesem Zweck ist zwischen dem Druckerzeuger 4 einerseits und dem gehäuseseitigen Abblasleitungsabschnitt 46 und der Treibmediumzuleitung 34 andererseits eine schaltbare Druckluftweiche 58 vorgesehen.
  • Besteht aufgrund eines entsprechenden Schaltzustandes der Druckluftweiche 58 eine Strömungsverbindung zwischen dem eingeschalteten Druckerzeuger 4 und der Treibmediumzuleitung 34 und befindet sich außerdem der Ventilkolben 10 des Wegeventils 12 der Vorrichtung 100 für den Sauggreifer 2 in der Ansaugstellung (2a), so liegt an dem Sauggreifer 2, wie vorstehend zu 1a beschrieben, ein Vakuum an.
  • Wird die Druckluftweiche 58 in einen Zustand geschaltet, in welchem sie eine Strömungsverbindung zwischen dem eingeschalteten Druckerzeuger 4 und dem gehäuseseitigen Abblasleitungsabschnitt 46 herstellt und ist der Ventilkolben 10 in die Abblasstellung bewegt (2b) so wird in der vorstehend zu 1b beschriebenen Weise an dem Sauggreifer 2 abgeblasen.
  • Wie in 2d veranschaulicht, handelt es sich auch bei dem Wegeventil 12 der Vorrichtung 100 um ein 5/2-Wegeventil.
  • Aufgrund der gegenseitigen Trennung des gehäuseseitigen Abblasleitungsabschnitts 46 und der Treibmediumzuleitung 34 des Ejektors 30 und aufgrund der Möglichkeit, den eingeschalteten Druckerzeuger 4 wahlweise auf den gehäuseseitigen Abblasleitungsabschnitt 46 oder die Treibmediumzuleitung 34 aufzuschalten, kann der Sauggreifer 2 der Vorrichtung 100 bei eingeschaltetem Druckerzeuger 4 funktionslos sein. Zu diesem Zweck wird entweder bei Abblasstellung des Ventilkolbens 10 über die Druckluftweiche 58 eine Strömungsverbindung zwischen dem Druckerzeuger 4 und der Treibmediumzuleitung 34 hergestellt ( 2c) oder es wird bei Ansaugstellung des Ventilkolbens 10 die Druckluftweiche 58 in einen Zustand geschaltet, in welchem sie eine Strömungsverbindung zwischen dem eingeschalteten Druckerzeuger 4 und dem gehäuseseitigen Abblasleitungsabschnitt 46 herstellt (nicht dargestellt).
  • In beiden Fällen stellt der Druckerzeuger 4 Druckluft bereit, die zwar an dem funktionslosen Zustand des Sauggreifers 2 nichts ändert, die aber verwendet werden kann, um an dem weiteren Sauggreifer 102 den Funktionszustand unabhängig von dem Sauggreifer 2 zu steuern.
  • Der Druckerzeuger 4 wird als gemeinsamer Druckerzeuger der Vorrichtung 100 zur Steuerung des Funktionszustandes des Sauggreifers 2 und der Vorrichtung 100 zur Steuerung des Funktionszustandes des weiteren Sauggreifers 102 genutzt. Zwischen dem Druckerzeuger 4 und dem weiteren Sauggreifer 102 ist eine in 2a gestrichelt angedeutete Funktionseinheit II vorgesehen, welche in dem dargestellten Beispielsfall der in den 2b, 2c gezeigten und zwischen dem Druckerzeuger 4 und dem Sauggreifer 2 der Vorrichtung 100 für den Sauggreifer 2 angeordneten Funktionseinheit entspricht.
  • Als Alternative zu der Funktionseinheit II des dargestellten Beispielsfalls kann zwischen den Druckerzeuger 4 und den weiteren Sauggreifer 102 als Funktionseinheit II eine Funktionseinheit geschaltet sein, wie sie in den 1a, 1b zwischen dem Druckerzeuger 4 und dem Sauggreifer 2 vorgesehen und in 1b dargestellt ist. Als weitere Alternative kommt als Funktionseinheit II eine Funktionseinheit der in den nachstehend beschriebenen 3a, 3b, 3c zwischen dem Druckerzeuger 4 und dem Sauggreifer 2 angeordneten und in den 3b, 3c gezeigten Art in Frage.
  • In jedem Fall fungiert der Druckerzeuger 4 als Vorrichtungs-Druckerzeuger, der sowohl als gemeinsamer Ejektor-Drucker-zeuger für die den Sauggreifern 2, 102 zugeordneten Ejektoren 30 als auch als gemeinsamer Abblasdruckerzeuger zum Abblasen an den Sauggreifern 2, 102 genutzt wird.
  • Befindet sich bei dem in 2c veranschaulichten Schaltzustand der Vorrichtung 100 für den Sauggreifer 2 an der Funktionseinheit II der Ventilkolben 10 in der Ansaugstellung und wird an der Funktionseinheit II der nicht im Einzelnen dargestellte Ejektor 30 von Druckluft durchströmt, welche der eingeschaltete Druckerzeuger 4 als Treibmedium bereitstellt, so liegt bei funktionslosem Zustand des Sauggreifers 2 an dem weiteren Sauggreifer 102 ein Vakuum an. Ist bei funktionslosem Zustand des Sauggreifers 2 an der Funktionseinheit II der Ventilkolben 10 in die Abblasstellung überführt und gleichzeitig der eingeschaltete Druckerzeuger 4 auf die Abblasleitung 45 der Funktionseinheit II geschaltet, so wird bei funktionslosem Sauggreifer 2 an dem weiteren Sauggreifer 102 abgeblasen.
  • Die gleiche Funktionalität wie die Anordnung gemäß den 2a, 2b, 2c, 2d besitzt eine in den 3a, 3b, 3c, 3d dargestellte Anordnung, die gleichfalls für eine Werkstück-Handlingvorrichtung 300 der in 4 gezeigten Art in Frage kommt.
  • Ausweislich der 3a, 3b, 3c sind eine Vorrichtung 200 zur Steuerung des Funktionszustandes eines Sauggreifers 2 sowie eine Vorrichtung 200 zur Steuerung des Funktionszustandes eines weiteren Sauggreifers 202 vorgesehen. Die Vorrichtung 200 zur Steuerung des Funktionszustandes des Sauggreifers 2 ist in 3a im Detail und in den 3b, 3c im Umfang der Funktionseinheit zwischen dem Druckerzeuger 4 und der zu dem Sauggreifer 2 führenden Verbindungsleitung 29 dargestellt. In dem dargestellten Beispielsfall sind die Vorrichtung 200 zur Steuerung des Funktionszustandes des Sauggreifers 2 und die Vorrichtung 200 zur Steuerung des Funktionszustandes des weiteren Sauggreifers 202 baugleich.
  • Abweichend von den Verhältnissen gemäß den 2a, 2b, 2c, 2d weist die Vorrichtung 200 für den Sauggreifer 2 in dem Vorrichtungsgehäuse 3 eine gemeinsame Druckmittelleitung 48 auf, die wie im Falle der Vorrichtung 1 gemäß den 1a, 1b, 1c sowohl einen Teil der Treibmediumzuleitung 34 des Ejektors 30 als auch einen Teil des gehäuseseitigen Abblasleitungsabschnitts 46 der Abblasleitung 45 ausbildet.
  • Damit der Sauggreifer 2 ungeachtet des Vorhandenseins der gemeinsamen Druckmittelleitung 48 bei eingeschaltetem Druckerzeuger 4 in einen funktionslosen Zustand überführt sein kann, ist für den Ventilkolben 10 des Wegeventils 12 der Vorrichtung 200 zusätzlich zu der Ansaugstellung (3a) und der Abblasstellung (3b) eine Sperrstellung vorgesehen, wie sie in 3c dargestellt ist.
  • Bei Sperrstellung des Ventilkolbens 10 ist sowohl die Strömungsverbindung zwischen der ejektorseitigen Mündung 43 des Saugleitungsabschnitts 42 an dem Ventilkolben 10 und der kolbenseitigen Mündung 41 der Saugleitung 39 an dem Ventilzylinder 9 als auch die Strömungsverbindung zwischen der druckerzeugerseitigen Mündung 51 des Abblasleitungsabschnitts 50 an dem Ventilkolben 10 und der kolbenseitigen Mündung 47 der Abblasleitung 45 an dem Ventilzylinder 9 unterbrochen.
  • In dem dargestellten Beispielsfall ist die Ansaugstellung des Ventilkolbens 10 als Mittelstellung vorgesehen, aus welcher der Ventilkolben 10 zur Überführung in die Abblasstellung nach unten und zur Überführung in die Sperrstellung nach oben ausgelenkt wird. Eine Schaltvorrichtung 56 der Vorrichtung 200 umfasst zusätzlich zu der Spule 15 und dem in der Spule 15 eintauchenden Betätigungsende 13 des Ventilkolbens 10 eine obere Rückstellfeder 257 sowie eine untere Rückstellfeder 258. Zur Bewegung des Ventilkolbens 10 in einander entgegengesetzte Richtungen wird die Spule 15 der Schaltvorrichtung 56 umgepolt. Bei stromloser Spule 15 positionieren die obere Rückstellfeder 257 und die untere Rückstellfeder 258 den Ventilkolben 10 selbsttätig in der als Ansaugstellung vorgesehenen Mittelstellung. Auch bei dem Ejektor 30 der Vorrichtung 200 für den Sauggreifer 2 handelt es sich demnach um einen NO-Ejektor.
  • 3d veranschaulicht schematisch die Ausbildung des Wegeventils 12 der Vorrichtung 200 als 5/3-Wegeventil.
  • Bei Sperrstellung des Ventilkolbens 10 der Vorrichtung 200 für den Sauggreifer 2 und bei damit verbundener Funktionslosigkeit des Saugreifers 2 kann in der vorstehend zu den 2a, 2b, 2c, 2d beschriebenen Weise mittels einer zwischen der Druckquelle 4 und dem weiteren Sauggreifer 202 vorgesehenen Funktionseinheit II der Vorrichtung 200 für den weiteren Sauggreifer 202 an dem weiteren Sauggreifer 202 ein Vakuum angelegt oder abgeblasen werden.
  • Abweichend von dem dargestellten Beispielsfall kann zwischen dem Druckerzeuger 4 und dem weiteren Sauggreifer 202 als Funktionseinheit II eine Funktionseinheit vorgesehen sein, wie sie in 1b gezeigt ist oder eine Funktionseinheit der in den 2b, 2c dargestellten Art. Auch im Falle der Anordnung gemäß den 3a, 3b, 3c, 3d fungiert der Druckerzeuger 4 als Vorrichtungs-Druckerzeuger und somit als gemeinsamer Ejektor-Druckerzeuger für die den Sauggreifern 2, 202 zugeordneten Ejektoren 30 und als gemeinsamer Abblasdruckerzeuger zum Abblasen an den Sauggreifern 2, 202.
  • Durch Anschließen zusätzlicher Funktionseinheiten II an den Druckerzeuger 4 kann die Anordnung gemäß den 2a, 2b, 2c, 2d ebenso wie die Anordnung gemäß den 3a, 3b, 3c, 3d zur Steuerung des Funktionszustandes weiterer Sauggreifer erweitert werden. Eine Werkstück-Handlingvorrichtung mit einer Vielzahl von Sauggreifern ist als Werkstück-Handlingvorrichtung 300 in 4 dargestellt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 4001937 A1 [0003]

Claims (13)

  1. Vorrichtung zur Steuerung des Funktionszustandes eines Sauggreifers (2, 102, 202) einer Werkstück-Handlingvorrichtung (300), mit einem Ejektor (30) zur Erzeugung eines Vakuums an dem Sauggreifer (2, 102, 202), mit einem Druckerzeuger (4) für den Ejektor (30) sowie mit einem Druckerzeuger (4) zum Abblasen an dem Sauggreifer (2, 102, 202), • wobei der Ejektor (30) einen Ejektoreinlass (31), einen Ejektorauslass (32) sowie eine Saugseite (33) aufweist, • wobei der Druckerzeuger (4) für den Ejektor (30) zur Erzeugung eines strömungsfähigen Treibmediums für den Ejektor (30) ausgebildet ist und über eine Treibmediumzuleitung (34) an den Ejektoreinlass (31) angeschlossen ist, • wobei in der Strömungsrichtung des Treibmediums die Saugseite (33) des Ejektors (30) stromabwärts des Ejektoreinlasses (31) und stromaufwärts des Ejektorauslasses (32) angeordnet ist, • wobei der Ejektor (30) unter Erzeugung eines an der Saugseite (33) des Ejektors (30) anliegenden Vakuums mittels des Druckerzeugers (4) für den Ejektor (30) von dem Ejektoreinlass (31) und der Saugseite (33) des Ejektors (30) einerseits zu dem Ejektorauslass (32) andererseits durchströmbar und mit der Saugseite (33) über eine Saugleitung (39) auf einen an einer Werkstückseite (6) offenen Druckraum (7) des Sauggreifers (2, 102, 202) aufschaltbar ist und • wobei der Druckerzeuger (4) zum Abblasen an dem Sauggreifer (2, 102, 202) zur Erzeugung eines strömungsfähigen Abblasmediums ausgebildet ist und über eine Abblasleitung (45) auf den Druckraum (7) des Sauggreifers (2, 102, 202) aufschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Saugseite (33) des Ejektors (30) und dem Druckerzeuger (4) zum Abblasen an dem Sauggreifer (2, 102, 202) einerseits und dem Druckraum (7) des Sauggreifers (2, 102, 202) andererseits ein schaltbares Wegeventil (12) vorgesehen ist mit einem Ventilzylinder (9) und einem in dem Ventilzylinder (9) geführten Ventilkolben (10), wobei der Ventilzylinder (9) und der Ventilkolben (10) mittels einer Schaltvorrichtung (56) relativ zueinander mit einer Schaltbewegung bewegbar sind, dass der Ventilkolben (10) einen Saugleitungsabschnitt (42) der zwischen der Saugseite (33) des Ejektors (30) und dem Druckraum (7) des Sauggreifers (2, 102, 202) vorgesehenen Saugleitung (39) sowie einen Abblasleitungsabschnitt (50) der zwischen dem Druckerzeuger (4) zum Abblasen an dem Sauggreifer (2, 102, 202) und dem Druckraum (7) des Sauggreifers (2, 102, 202) vorgesehenen Abblasleitung (45) aufweist, wobei an dem Ventilkolben (10) eine ejektorseitige Mündung (43) und eine sauggreiferseitige Mündung (44) des Saugleitungsabschnitts (42) sowie eine druckerzeugerseitige Mündung (51) und eine sauggreiferseitige Mündung (52) des Abblasleitungsabschnitts (50) vorgesehen sind und die ejektorseitige Mündung (43) des Saugleitungsabschnitts (42) und die druckerzeugerseitige Mündung (51) des Abblasleitungsabschnitts (50) an dem Ventilkolben (10) in der Richtung (11) der Schaltbewegung gegeneinander versetzt sind, dass an dem Ventilzylinder (9) eine kolbenseitige Mündung (41) der Saugleitung (39) und eine kolbenseitige Mündung (47) der Abblasleitung (45) vorgesehen und in der Richtung (11) der Schaltbewegung gegeneinander versetzt sind, dass aufgrund der Schaltbewegung der Ventilkolben (10) gegenüber dem Ventilzylinder (9) eine Ansaugstellung oder eine Abblasstellung einnimmt, dass bei Ansaugstellung des Ventilkolbens (10) und bei an der Saugseite (33) des Ejektors (30) anliegendem Vakuum eine Strömungsverbindung zwischen der ejektorseitigen Mündung (43) des Saugleitungsabschnitts (42) an dem Ventilkolben (10) und der kolbenseitigen Mündung (41) der Saugleitung (39) an dem Ventilzylinder (9) sowie eine Strömungsverbindung zwischen der sauggreiferseitigen Mündung (44) des Saugleitungsabschnitts (42) an dem Ventilkolben (10) und dem Druckraum (7) des Sauggreifers (2, 102, 202) hergestellt sind und gleichzeitig eine Strömungsverbindung zwischen der druckerzeugerseitigen Mündung (51) des Abblasleitungsabschnitts (50) an dem Ventilkolben (10) und der kolbenseitigen Mündung (47) der Abblasleitung (45) an dem Ventilzylinder (9) unterbrochen ist und dass bei Abblasstellung des Ventilkolbens (10) die Strömungsverbindung zwischen der druckerzeugerseitigen Mündung (51) des Abblasleitungsabschnitts (50) an dem Ventilkolben (10) und der kolbenseitigen Mündung (47) der Abblasleitung (45) an dem Ventilzylinder (9) sowie eine Strömungsverbindung zwischen der sauggreiferseitigen Mündung (52) des Abblasleitungsabschnitts (50) an dem Ventilkolben (10) und dem Druckraum (7) des Sauggreifers (2, 102, 202) hergestellt sind und gleichzeitig die Strömungsverbindung zwischen der ejektorseitigen Mündung (43) des Saugleitungsabschnitts (42) an dem Ventilkolben (10) und der kolbenseitigen Mündung (41) der Saugleitung (39) an dem Ventilzylinder (9) unterbrochen ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugleitungsabschnitt (42) und der Abblasleitungsabschnitt (50) an dem Ventilkolben (10) einen gemeinsamen Teilabschnitt (53) aufweisen und dass die sauggreiferseitige Mündung (44) des Saugleitungsabschnitts (42) an dem Ventilkolben (10) und die sauggreiferseitige Mündung (52) des Abblasleitungsabschnitts (50) an dem Ventilkolben (10) vorzugsweise von einer gemeinsamen sauggreiferseitigen Leitungsabschnittsmündung gebildet sind.
  3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, • dass aufgrund der Durchströmung des Ejektors (30) ein Abströmungsmedium den Ejektor (30) an dem Ejektorauslass (32) verlässt, • dass für das Abströmungsmedium eine in der Strömungsrichtung des Abströmungsmediums stromabwärts des Ejektorauslasses (32) verlaufende Ableitung (35) vorgesehen ist, die an dem Ventilzylinder (9) eine in der Strömungsrichtung des Abströmungsmediums ejektornahe Ableitungsmündung (36) und eine in der Strömungsrichtung des Abströmungsmediums stromabwärts der ejektornahen Ableitungsmündung (36) angeordnete e-jektorferne Ableitungsmündung (37) aufweist, • dass der Ventilkolben (10) zwischen der ejektornahen Ableitungsmündung (36) und der ejektorfernen Ableitungsmündung (37) vorgesehen ist und • dass der Ventilkolben (10) in der Ansaugstellung eine Strömungsverbindung zwischen der ejektornahen Ableitungsmündung (36) und der ejektorfernen Ableitungsmündung (37) an dem Ventilzylinder (9) freigibt.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkolben (10) die Strömungsverbindung zwischen der ejektornahen Ableitungsmündung (36) und der ejektorfernen Ableitungsmündung (37) an dem Ventilzylinder (9) in der Abblasstellung sperrt und dass die an dem Ventilzylinder (9) vorgesehene kolbenseitige Mündung (47) der Abblasleitung (45) und die an dem Ventilzylinder (9) vorgesehene kolbenseitige Mündung (41) der Saugleitung (39) an eine gemeinsame Druckmittelleitung (48) angeschlossen sind, die ihrerseits sowohl von der Abblasleitung (45) als auch von der Treibmediumzuleitung (34) umfasst wird.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bypassleitung (49) vorgesehen ist, die sich unter Ausbildung eines Teils der Abblasleitung (45) an die gemeinsame Druckmittelleitung (48) stromaufwärts des Ejektoreinlasses (31) anschließt und an dem Ventilzylinder (9) eine als kolbenseitige Mündung (47) der Abblasleitung (45) vorgesehene Bypassleitungsmündung aufweist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckerzeuger (4) für den Ejektor (30) und der Druckerzeuger (4) zum Abblasen an dem Sauggreifer (2, 102, 202) von einem gemeinsamen Druckerzeuger (4) gebildet sind, an welchen die an dem Ventilzylinder (9) vorgesehene kolbenseitige Mündung (47) der Abblasleitung (45) und die an dem Ventilzylinder (9) vorgesehene kolbenseitige Mündung (41) der Saugleitung (39) gegebenenfalls über die gemeinsame Druckmittelleitung (48) angeschlossen sind.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abblasleitung (45) zwischen dem Druckerzeuger (4) zum Abblasen an dem Sauggreifer (2, 102, 202) und der kolbenseitigen Mündung (47) der Abblasleitung (45) an dem Ventilzylinder (9) einerseits und die Treibmediumzuleitung (34) zwischen dem Druckerzeuger (4) für den Ejektor (30) und dem Ejektoreinlass (31) andererseits voneinander getrennt sind und dass der Druckerzeuger (4) zum Abblasen an dem Sauggreifer (2, 102, 202) wahlweise bei Abblasstellung oder bei Ansaugstellung des Ventilkolbens (10) auf die Abblasleitung (45) aufschaltbar ist und/oder dass der Druckerzeuger (4) für den Ejektor (30) wahlweise bei Ansaugstellung oder bei Abblasstellung des Ventilkolbens (10) auf die Treibmediumzuleitung (34) aufschaltbar ist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennnzeichnet, dass aufgrund der Schaltbewegung der Ventilkolben (10) gegenüber dem Ventilzylinder (9) zusätzlich in eine Sperrstellung bewegbar ist und dass bei Sperrstellung des Ventilkolbens (10) sowohl die Strömungsverbindung zwischen der ejektorseitigen Mündung (43) des Saugleitungsabschnitts (42) an dem Ventilkoben (10) und der kolbenseitigen Mündung (41) der Saugleitung (39) an dem Ventilzylinder (9) als auch die Strömungsverbindung zwischen der druckerzeugerseitigen Mündung (51) des Abblasleitungsabschnitts (50) an dem Ventilkolben (10) und der kolbenseitigen Mündung (47) der Abblasleitung (45) an dem Ventilzylinder (9) unterbrochen sind.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zwischen der Saugseite (33) des Ejektors (30) und dem Druckerzeuger (4) zum Abblasen an dem Sauggreifer (2, 102, 202) einerseits und dem Druckraum (7) des Sauggreifers (2, 102, 202) andererseits vorgesehene Wegeventil (12) als Cartridge-Ventil ausgebildet ist und/oder gemeinschaftlich mit dem Ejektor (30) in einem gemeinsamen Vorrichtungsgehäuse (3) angeordnet ist.
  10. Werkstück-Handlingvorrichtung mit einem Sauggreifer und mit einer Vorrichtung (1, 100, 200) zur Steuerung des Funktionszustandes des Sauggreifers (2, 102, 202), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1, 100, 200) zur Steuerung des Funktionszustandes des Sauggreifers (2, 102, 202) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
  11. Werkstück-Handlingvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu dem Sauggreifer (2) mit der Vorrichtung (100, 200) zur Steuerung des Funktionszustandes des Sauggreifers (2) wenigstens ein weiterer Sauggreifer (102, 202) mit einer Vorrichtung (100, 200) zur Steuerung des Funktionszustandes des weiteren Sauggreifers (102, 202) vorgesehen ist und dass auch die Vorrichtung (100, 200) zur Steuerung des Funktionszustandes des weiteren Sauggreifers (102, 202) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist.
  12. Werkstück-Handlingvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (100, 200) zur Steuerung des Funktionszustandes des Sauggreifers (2) und die Vorrichtung (100, 200) zur Steuerung des Funktionszustandes des weiteren Sauggreifers (102, 202) einen gemeinsamen Ejektor-Druckerzeuger für die Ejektoren (30) der Vorrichtungen (100, 200) und/oder einen gemeinsamen Abblas-Druckerzeuger zum Abblasen an dem Sauggreifer (2) und dem weiteren Sauggreifer (102, 202) aufweisen.
  13. Werkstück-Handlingvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorrichtungs-Druckerzeuger vorgesehen ist, der sowohl den gemeinsamen Ejektor-Druckerzeuger als auch den gemeinsamen Abblas-Druck-erzeuger ausbildet.
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