用于提升和定位物体的设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于提升和定位物体的设备(10)，该设备具有用于借助气旋产生负压以吸附物体的第一装置，其中，所述第一装置设置在一壳体内部，该壳体具有抽吸口，并且该壳体具有至少一个摩擦元件，所述摩擦元件至少部分地覆盖所述抽吸口。
【专利说明】用于提升和定位物体的设备
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种用于提升和定位物体的设备。
【背景技术】
[0002]已知的是，用于在空间提升和定位物体的设备是以与一个泵或类似装置相接的吸头、例如弹性吸盘为基础，以便利用该吸头通过负压和摩擦来保持物体并且能够将其在该吸头上悬挂着在空间任意移动。特别是对于较大的或平坦的物品，如塑料板、金属板或纸张通常需要多个吸头，以便能够在移动期间保持住物体。在移动过程中，必须可靠地避免物体与吸头之间的相对运动，以便能够实现物体继移动之后的精确定位。
[0003]在将已知吸头用于几何形状不正的物体、具有粗糙表面的物体或者油滑的、脏污的或以其他的方式弄脏的物体时，存在着吸头突然失去与物体的接触以及物体从吸头上掉落的危险。另外，使用已知吸头时在空间倾斜移动过程中还存在着物体由于移动被吸头剥去表皮并向下掉落的危险。
[0004]另外，为了搬运物体，特别是平坦的物体，如下的设备是已知的，其中，在一个通常为圆筒形的壳体内产生气旋，该气旋产生负压，物体可以被负压吸引。这种设备也称为涡流吸引器(Vortex-Attraktor)。US6, 565, 321介绍了一种润流吸引器,该润流吸引器具有一个带有大量径向设置的、用于产生气旋的叶片的叶轮。气旋造成负压，该负压可以用于吸引和保持物体。
[0005]然而在已知的涡流吸引器中同样会出现问题:具有弯曲几何形状或粗糙表面的物体在提升过程或保持过程中相对设备发生滑移，因而妨碍了物体的精确定位。
【发明内容】
[0006]因此本发明的目的是，提供一种用于提升和定位物体的设备，用该设备可以使物体尽可能良好地定位。
[0007]本发明的这个目的通过具有权利要求1或21特征的设备得以实现。
[0008]本发明的用于提升和定位物体的设备具有用于借助气旋产生负压以吸附物体的第一装置，其中，所述第一装置设置在一壳体内部，该壳体具有抽吸口，该设备的特征在于:壳体具有至少一个摩擦元件，该摩擦元件至少部分地覆盖所述抽吸口。
[0009]通过摩擦元件提高了物体与用于提升和定位物体的设备之间的摩擦力，以便防止物体与设备之间无意的相对运动。
[0010]特别优选摩擦元件覆盖抽吸口的少于60%的面积，以便尽可能少地影响通过气旋在抽吸口前的负压形成。
[0011]优选摩擦元件具有小于抽吸口的直径的4%的高度，以便尽可能少地影响通过气旋在抽吸口前的负压形成。
[0012]根据一个优选的实施方式，摩擦元件是有弹性的并且例如由橡胶制成，以便同样能够尽可能可靠地贴合在几何形状不正的物体上。[0013]优选摩擦元件具有轴对称或点对称的几何形状，这样允许实现简单且经济的制造方式。
[0014]优选摩擦元件构造成栅网，以便能够在抽吸口前均匀地形成负压。
[0015]根据本发明的一个优选的实施方式,摩擦元件具有至少一个环形元件，该元件优选同心地设置在抽吸口之前或之中。
[0016]优选摩擦元件具有一个圆形元件,该元件优选同心地设置在抽吸口之中或之前。
[0017]根据本发明的一个特别优选的实施方式，摩擦元件具有三维的结构，利用该三维的结构同样能够特别良好地贴合在几何形状不正的、不平的、粗糙的或脏污的物体上。
[0018]优选摩擦元件构造成波形的并且具有优选同心的波纹，这样也能实现在几何形状不正的、不平的、粗糙的或脏污的物体上良好地贴合。
[0019]根据本发明的一个优选的实施方式，摩擦元件具有诸如筋条、凹坑和/或凸头这样的结构元件，各结构元件优选成格栅布置，以便以这种方式在用于提升或定位物体的设备与物体本身之间实现提高的摩擦力。
[0020]根据本发明的一个优选的发展设计，摩擦元件具有打孔的表面，通过这种方式有助于抽吸口前负压的均匀形成。
[0021]根据本发明的一个优选的实施方式，摩擦元件由至少两种具有不同摩擦系数和/或不同表面结构和/或不同构造图案和/或不同渗透度的不同材料制成，以便能够使摩擦元件尽可能有效地与各种不同的物体相匹配。
[0022]根据本发明的一个有益的实施方式，设置有两个摩擦元件，其中至少一个摩擦元件就其位置而言沿气旋的纵轴线是可变的，以便能够贴合在不同形状的物体上并且特别是能够补偿公差。
[0023]优选摩擦元件具有一环形元件和一圆形元件，其中，所述环形元件沿气旋的纵轴线的方向相对所述圆形元件轴向错开地设置。
[0024]环形元件与圆形元件有益地沿径向方向有重叠地设置。
[0025]根据本发明的一个特别优选的实施方式，摩擦元件借助弹簧件设置在壳体上，以便以这种方式能够尽可能良好地贴合在不同形状的物体上或者在必要时能够补偿公差。
[0026]优选摩擦元件构造为透气的，以便尽可能少地影响抽吸口前负压的形成。
[0027]根据一个优选的实施方式，设置有两个摩擦元件，这两个摩擦元件以其彼此的相对间距和/或以其与壳体的相对间距可变地设置，以便以这种方式能够尽可能有效地与各种不同的表面结构相匹配。
[0028]本发明的另一种可选的用于提升和定位物体的设备，该设备具有用于借助气旋产生负压以吸附物体的第一装置，其中，所述第一装置设置在一壳体内部，该壳体具有抽吸口，气旋在该抽吸口前产生负压，所述设备的特征在于:该设备具有用于改变抽吸口前的负压的第二装置。由此实现了使负压与相应的物体和该物体的计划的移动相匹配，因而特别是能够防止物体与用于提升和定位物体的设备之间发生不希望有的相对运动以及另外可实现对物体移动的更好控制。
[0029]根据本发明的一个优选的实施方式，第二装置被如下地构造，即，它们将抽吸口至少部分地遮盖，并且优选构造成滑阀(滑板)或光阑式节流阀。以这种方式方法，抽吸口的面积能够以简单的方式方法至少部分地或完全地被遮盖，这随着在抽吸口前构成的负压的相应减弱而出现。
[0030]根据一个优选的实施方式，第二装置具有带有敞开及封闭面积的第一元件和带有敞开及封闭面积的第二元件，这些元件按如下方式相对彼此设置在抽吸口前，即，使抽吸口的被遮盖的面积依据所述第一元件和第二元件的相对位置而变化，以便按这种方式方法通过使两个元件简单地相对旋转来改变抽吸口的被遮盖的面积以及因此改变在抽吸口前产生的负压。
[0031]根据本发明的一个有益的发展设计，第二装置构造成第一装置的制动器，优选构造成电磁制动器，以便能够通过降低第一装置的转速构成速度较低的气旋以及因此构成较低的负压。
[0032]根据本发明的一个有益的实施方式，第一装置构造成第一叶轮，第二装置构造成第二叶轮，第二叶轮与第一叶轮同轴设置，其中只有第一叶轮由电动机驱动，以及，第二叶轮具有一电磁制动器。
[0033]根据本发明的一个优选的实施方式，第二装置构造成用于产生对气旋有抵消作用的鼓风，以便能够按这种方式通过提供过压来抵消由气旋所产生的负压并实施对作用于物体上的力的调节。
[0034]根据本发明的一个优选的实施方式，第一装置和第二装置构造成第一和第二叶轮，其中，第二叶轮相对第一叶轮同轴地设置在该第一叶轮的对置于抽吸口的那侧上，在第一叶轮与第二叶轮之间设置有分隔壁，围绕第二叶轮设置有一壳体，该壳体构造成与第一叶轮的壳体同心并且与第一叶轮的壳体相比具有更大的直径。按这种方式方法，通过第二叶轮产生一种可调节的气流，该气流特别是对气旋有抵消作用，从而可以对作用于物体上的力进行调节。
[0035]优选第一装置构造成第一叶轮，以便能够按这种方式方法简单而经济地产生气旋。
[0036]优选叶轮具有叶轮轮体和叶轮壳体，其中，叶轮轮体能够沿旋转轴方向相对叶轮壳体运动，因此便给出了另一种可以调节由气旋产生的负压的可能性。
[0037]优选地设置有用于调节第一装置和/或第二装置的调节器，优选用于调节、接通、断开、减缓和/或加速第一和/或第二装置，尤其是在第一装置和/或第二装置构造成叶轮的情况下。通过这种方式特别是可以调节第一和/或第二装置的转速，以便能够按简单的方式方法控制由所述装置产生的负压。
【专利附图】
【附图说明】
[0038]参照下面的附图对本发明加以详细阐述。
[0039]附图中:
[0040]图1为涡流吸引器的实施例的侧视图；
[0041]图2为由图1所示的涡流吸引器产生的气流的示意图；
[0042]图3为用于提升和定位物体的设备的实施例的示意图；
[0043]图4a为具有第一实施方式的摩擦元件的涡流吸引器的轴向剖视图；
[0044]图4b为图4a所示的涡流吸引器的摩擦元件的俯视图；
[0045]图5为具有第二实施方式的摩擦元件的涡流吸引器的轴向剖视图；[0046]图6为具有第三实施方式的摩擦元件的涡流吸引器的轴向剖视图；
[0047]图7为具有第四实施方式的摩擦元件的涡流吸引器的轴向剖视图；
[0048]图8为具有第五实施方式的摩擦元件的涡流吸引器的轴向剖视图；
[0049]图9为第六实施方式的摩擦元件的俯视图；
[0050]图10为第七实施方式的摩擦元件的俯视图；
[0051]图11为第八实施方式的摩擦元件的俯视图；
[0052]图12为第九实施方式的摩擦元件的俯视图；
[0053]图13为图12的局部放大图；
[0054]图14为第十实施方式的摩擦元件的俯视图；
[0055]图15为第十一实施方式的摩擦元件的俯视图；
[0056]图16为第十二实施方式的摩擦元件的俯视图；
[0057]图17为具有一个可轴向移动的壳体的另一种实施方式的涡流吸引器的纵剖视图，包括对气流的示意表示； [0058]图18为图17所示的、壳体位于移动位置中的涡流吸引器，包括对气流的示意表示；
[0059]图19为图17和图18所示的设备的所产生的负压的比较；
[0060]图20a为具有光阑式节流阀的涡流吸引器的纵剖视图；
[0061]图20b为图20a所示的涡流吸引器的分解图；
[0062]图21a为图20a所示的涡流吸引器的俯视图，光阑式节流阀关闭；
[0063]图21b为图20a所示的涡流吸引器的俯视图，光阑式节流阀部分开启；
[0064]图21c为图20a所示的涡流吸引器的俯视图，光阑式节流阀开启；
[0065]图22a为图21a所示的涡流吸引器的负压的示图；
[0066]图22b为图21b所示的涡流吸引器的负压的示图；
[0067]图22c为图21c所示的涡流吸引器的负压的示图；
[0068]图23a为节流件的一个实施方式的示意图；
[0069]图23b为图23a所示的两个彼此可相对旋转的节流件在第一位置中；
[0070]图23c为图23a所示的实施方式的两个节流件在另一个位置中；
[0071]图24a为在图25中示出的另一实施方式的节流件在第一位置中的纵剖视图；
[0072]图24b为图24a所示的摩擦元件在另一个位置中；
[0073]图25为图24a和图24b所示的节流件的俯视图；
[0074]图26为具有第十三实施方式的摩擦元件的涡流吸引器的纵剖视图；
[0075]图27a为另一个实施方式的节流件的俯视图；
[0076]图27b为另一个实施方式的节流件的俯视图；
[0077]图27c为图27a和图27b所示的两个节流件相叠在第一相对位置中；
[0078]图27d为图27a和图27b所示的两个节流件在第二相对位置中；
[0079]图27e为图27a和图27b所示的两个节流件在第三相对位置中；
[0080]图28为用于提升和定位物体的设备的一个实施例的纵剖视图的示意图，该设备具有用于产生负压的第一装置和用于改变负压的、构造为用于产生鼓风的第二叶轮的第二装置；[0081]图29为用于提升和定位物体的设备的另一个实施例的纵剖视图的示意图，该设备具有用于产生负压的第一装置和用于改变负压的、构造为具有电磁制动器的另外的叶轮的第二装置；
[0082]图30a为用于提升和定位物体的设备的另一个实施例的纵剖视图和俯视图，该设备具有用于产生负压的第一装置和用于在抽吸口前改变负压的、构造成两个可相互旋转的、具有侧向孔的壳体的第二装置；
[0083]图30b为图30a所示的设备的分解图；
[0084]图30c为图30b所示的设备的俯视图；
[0085]图31a为用于提升和定位物体的设备的另一个实施例的纵剖视图的示意图，该设备具有用于产生负压的第一装置和用于改变负压的、构造成滑阀(滑板)的第二装置，滑阀位于开启位置中，以及具有对所产生的气流的示意表示；
[0086]图31b为图31a所示的的设备，滑阀位于关闭位置中；和
[0087]图31c为由图31a和图31b所示的设备产生的负压的比较。
【具体实施方式】
[0088]在各附图中，相同的附图标记表示相同的或功能相同的部件，其中为清楚起见并非在所有的附图中都标出所有的附图标记。
[0089]图1和2示出了带有一个由电动机20驱动的下部叶轮12的涡流吸引器10。下部叶轮12具有一个由电动机20驱动的分隔元件18以及大量在分隔元件18上径向延伸的叶片14，这些叶片基本上垂直地设置在分隔元件18上。叶片14围绕旋转轴R旋转。在一个实施方式中，在分隔元件18的对置的那侧上设置有一个类似构造的、带有叶片14的上部叶轮16。在一个实施方式中，两个叶轮12、16之一，优选上部叶轮16用来冷却电动机20。分隔元件18可以对称地设置在上部叶轮16与下部叶轮12之间，然而优选在一个实施方式中，用于冷却电动机20的上部叶轮16稍微高于提供用以吸附物体的负压的下部叶轮12。特别是在一个实施方式中，涡流吸引器10只具有用于借助气旋产生负压的下部叶轮12。在此，特别是一个引力A施加于未示出的物体上。电动机20可以是直流电动机或交流电动机。例如，电动机20构造成无刷直流电动机或步进电动机。
[0090]叶片14可以具有不同的形状并且例如可以呈铲子形弯曲。然而在一个实施方式中，叶片14设计成基本上直而平的结构以及特别是径向地设置。通过这种方式允许实现叶轮12、16以两个方向都能旋转。
[0091]在另一个实施方式中，上部叶轮16的叶片14可以在上部、内部和径向延伸的区域中具有一个凹空，例如电动机20可以设置在该凹空中。作为可选方案，电动机当然也可以设置在上部叶轮16之外。
[0092]涡流吸引器10可以具有一个壳体30，只要存在分隔壁18的话，该壳体围绕这个分隔壁18的外侧边缘以及叶片14的外侧边缘设置。壳体30可以构造成薄壳或者环，该壳体为了提供特别轻的叶轮轮体而构造成与叶片14分离的。作为可选方案，叶轮12和/或叶轮16也可以构造如下:一个构成壳体30的环直接设置在叶片14的外侧边缘上。
[0093]原则上，每个产生气旋FF的设备都可以被视为涡流吸引器10。特别是径向延伸的叶片14产生气流FF，该气流特别是形成气旋状并且在叶轮12前产生一个负压区域LP。竖直的气流具有一根旋转轴，该旋转轴特别是与叶片14的旋转轴R —致。在负压区域LP内产生引力A，该引力实现了使涡流吸引器10能够吸附物体和/或移至一个物体的表面上一如果该涡流吸引器10的位置不是固定的话。涡流吸引器10特别适合于作用于物体的平坦的以及不平坦的表面上并且必要时将该物体在空间移动。
[0094]在一个实施方式中，上部叶轮16和下部叶轮12由轻质材料诸如塑料制成并且优选具有约50mm的直径。
[0095]图3示出了用于提升和定位物体的设备I的一个实施例的示意性构造，该设备具有用于借助气旋产生负压以吸附物体的第一装置2。该第一装置2可以构造成如在本申请中介绍的实施例之任一例所述的涡流吸引器10。
[0096]在此，第一装置2设置在一个壳体3内，该壳体具有基本上呈圆形的抽吸口 4。在这种情况下，抽吸口 4可以构造成直接与圆筒形的壳体3相接。作为可选方案，抽吸口 4也可以构造成一个锥状扩展的、与壳体3相接的元件。一个仅仅示意性画出的机构5与第一装置2相接，利用该机构，设备I能够在空间移动。另外，该设备I还与一个调节单元6连接，该调节单元控制和调节所述第一装置2以及机构5和必要时设备I的其他一些将在下文中说明的部件。
[0097]在一个实施方式中，在抽吸口 4前设置有至少一个摩擦元件，该摩擦元件可以构造成如下文特别是借助图4至16和26所说明的那样，该摩擦元件能够实现物体与抽吸口4之间的更好附着，用以防止物体与抽吸口 4之间发生不希望有的相对移动。
[0098]图4a示出了涡流吸引器10的纵剖视图，图4b示出了涡流吸引器10的俯视图，该涡流吸引器在其壳体30内只有一个叶轮12，其中，电动机20轴向错开地并且优选与叶轮12同轴地设置在壳体30的上方。壳体30构造成圆筒形并且一端被封闭，而另一端构造成敞开的并构成抽吸口 4。在抽吸口 4前设置有第一摩擦元件40，该摩擦元件由多个彼此同心设置的环的多个环段状的部段42所构成。
[0099]图5示出了具有第二摩擦元件50的涡流吸引器10的纵剖视图，该摩擦元件具有一个环绕在抽吸口 4的边缘上的环形元件52和一个与之同心地优选在相同平面内设置的圆形元件54。
[0100]图6示出了具有第三摩擦元件60的涡流吸引器10的纵剖视图，该摩擦元件具有一种三维的结构。摩擦元件60特别是构造成波形的并且具有例如彼此同心设置的波纹。在此，波纹的振幅(幅度)走向特别是与叶轮12的旋转轴R平行。
[0101]图7示出了具有第四摩擦元件70的涡流吸引器10的纵剖视图，该摩擦元件同样具有一种三维的结构。第四摩擦元件70具有:一个设置在抽吸口 4的边缘上的环绕的环72 ;以及另一个环形元件74，该元件所具有的外径小于环形元件72的内径，然而所具有的内径大于环形元件72的内径；和一个圆形元件76，该元件具有的外径大于环形元件74的内径。圆形元件76和环形元件74、72彼此同轴配置，而且是按如下方式配置的，即，在圆形元件76与环形元件72之间环形元件74与环形元件72轴向错开地以及与圆形元件76轴向错开地设置。
[0102]图8示出了具有第五摩擦元件80的涡流吸引器10的纵剖视图，该摩擦元件具有一个设置在抽吸口 40的边缘上的环形元件82和一个与之轴向错开设置的圆形元件84，其中，圆形元件的外径大于环形元件的内径，因此环形元件82与圆形元件84沿径向方向彼此重叠地设置。
[0103]图9示出了第六摩擦元件90的俯视图，该摩擦元件在一个圆形的盖板中具有一个设置在中心的圆形开口 92和六个全等的、由各两条穿过抽吸口 4的割线和一个围绕旋转轴的圆弧段限定边界的、构造在盖板边缘区域中的开口 94。
[0104]图10示出了第七摩擦元件100的俯视图，该摩擦元件设计成螺旋形缠绕结构。这个缠绕结构可以位于抽吸口 4的平面内、其前或其后，或者也可以构造成三维的。
[0105]图11示出了第八摩擦元件110的俯视图,该摩擦元件具有两个通过径向延伸的接筋112相互连接的环形元件114、116。
[0106]图12示出了第九摩擦元件120的俯视图，该摩擦元件构造成设置在抽吸口 4内中心处的元件，该元件通过多个弹簧件122与抽吸口 4的边缘连接。如在图13中所示的那样，弹簧件122可以附加地具有一个阻尼减震件124。
[0107]图14示出了第十摩擦元件130的俯视图，该摩擦元件构造成螺旋弹簧，该螺旋弹簧设置在抽吸口 4之内、之后或之前的中心处并且例如可以以外圈设置在抽吸口 4的边缘上或者如在图14中所示的那样可以以外圈设置在一个通过接筋132与抽吸口 4边缘连接的环形元件134中。 [0108]图15示出了第^^一摩擦元件140,该摩擦元件滑动支承地设置在一个布置于抽吸口 4前的连杆142上,通过该摩擦元件,例如保持在抽吸口 4上的物体相对该抽吸口 4的偏移能够得到补偿。
[0109]图16示出了第十二摩擦元件150的俯视图，该摩擦元件作为环形元件设置在抽吸口 4之前或之中，例如借助接筋或类似结构。
[0110]图26示出了涡流吸引器10的纵剖视图，其中，叶轮12的叶片14趋向抽吸口 4变得窄小并且例如构造成一个在纵剖面中呈凸状的几何构形。在抽吸口 4前设置有第十三摩擦元件160,该摩擦元件具有形式上为凸头162的三维结构。
[0111]摩擦元件40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160 应该优选设计为，
使它们覆盖抽吸口 4的少于60%的面积，以便尽可能少地影响由用于产生气旋的、特别是构造成叶轮12的第一装置所产生的负压。
[0112]摩擦元件40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160 具有这样的高度，该高度应该有益地小于抽吸口 4的直径的4%，以便尽可能少地影响由叶轮12产生的负压。
[0113]所有的摩擦元件40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160 设置为用于在它们与由涡流吸引器10所吸持的物体之间产生大的摩擦力。为此，摩擦元件40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160例如构造成具有弹性的，特别是由橡胶制成，具有一种粗糙的或者带有某种结构的表面，例如形式上为结构元件诸如筋条、凹坑和/或凸头，或者可以具有三维的结构。所述结构特别是可以成格栅布置或在几何构形上规则地布置。摩擦元件40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160可以构造成栅网或者具有波形的结构。
[0114]为了减少被摩擦元件40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160 遮挡的表面，所述摩擦元件 40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160 可以具有打孔的表面或者由透气的材料制成。摩擦元件40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160中的每一个可以设置为:其相对抽吸口 4平面的轴向间距是可变的，或者有至少一个这样的元件，该元件构造成:其相对抽吸口 4平面的间距是可变的。
[0115]下文将对涡流吸引器10的多个实施例加以阐述，这些涡流吸引器未设置摩擦元件以及这些涡流吸引器为了能使产生的负压变化而具有第二装置。当然这些设备10中的每一个也可以具有一个或者多个此前所介绍的摩擦元件40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160。
[0116]图17示出了涡流吸引器10的一个实施例，该涡流吸引器具有一个带有后壁30b的壳体30，其中，在后壁30b中设置有一个凹部30c，电动机20装入该凹部内。在此，壳体30可以借助一个主轴(丝杠)驱动机构31沿着一根杆体S相对叶轮12的叶片14运动，特别是借助另一个电动机33，该电动机可以构造成步进电动机。
[0117]图17示出了一个带有位于如下位置中的壳体30的涡流吸引器10，在该位置，所述壳体30将叶轮12的叶片14包围。图18示出了图17所示的涡流吸引器10，此时，壳体30沿杆体S向上发生了移动，使得该壳体30沿轴向被置于叶轮12的叶片14的上方。通过壳体30的该移动，可以改变涡流吸引器10的负压的方向和绝对强度，如特别是在图19中可以看到的那样，在该图中标记为b的曲线表示在壳体30位于向上移动的位置(参照图18)中的情况下涡流吸引器10的负压，而标记为a的曲线则表示在壳体30位于向下移动的位置(参照图17)中的情况下涡流吸引器10的负压。
[0118]在图20至22中示出了涡流吸引器10的另一个实施例，该涡流吸引器具有第二装置，以便能够改变负压的强度。涡流吸引器10具有一个光阑式节流阀34，该光阑式节流阀设置在涡流吸引器10的抽吸口 4前。光阑式节流阀34可以借助柄杆34a开启和关闭，其中，该柄杆34a可以或是手动或是借助一个电动机进行操作。
[0119]图21a为图20a所示的涡流吸引器10的俯视图，其中，光阑式节流阀34为关闭状态。图21b示出了处于部分开启位置中的光阑式节流阀34，以及，图21c示出了处于开启位置中的光阑式节流阀34。
[0120]图22a、22b和22c示出了由图20a所示的涡流吸引器10在光阑式节流阀34处于如在图21a、21b和21c中所示不同位置时产生的负压。
[0121]图23a、23b和23c示出了另一种使在抽吸口 4前产生的负压不同变化的可能性。为此，在抽吸口 4前有两个节流件35围绕一根特别是与气旋的旋转轴一致的共同旋转轴可旋转地设置于抽吸口 4前。节流件35具有敞开区域35a和关闭区域35b，这些区域按本例特别是构造成扇形的并且交替地彼此以相同的角距设置。
[0122]图23a示出了按照如下相对布置方式的两个节流件35，在该布置方式中，关闭区域35b直接上下相叠地设置，以及，敞开区域相应地同样直接上下相叠地布置。在两节流件35的这种彼此相对位置中，抽吸口 4最大限度地开启。如在图23b中示出的那样，两个节流件35被相对旋转。一个节流件35的关闭区域35b部分地遮挡另一个节流件35的敞开区域35a，以及反过来，因而抽吸口 4前的敞开面积减小。如在图23c中示出的那样，两个节流件35按如下方式彼此相对布置，即，关闭区域35b将相应的另一节流件35的敞开区域35a遮盖，因此抽吸口 4完全关闭。可以以这种方式改变抽吸口 4前所产生的负压。
[0123]在图24a、24b和25中示出用于改变抽吸口 4前的负压的另一种可能性。为此，在抽吸口 4前设置有一个如在图25中示出的节流件36。节流件36就其轴向位置而言可移动地设置在抽吸口 4前。通过如下方式进行轴向移动:将两个通过一个齿轮相互耦联的元件彼此拉开，由此使元件36轴向运动，并且气流并非往元件36周围而是只能穿过该元件36流动，以此方式使得在抽吸口 4前产生的负压成为可变化的。
[0124]图27a至27e示出了用于改变抽吸口 4前的负压的另一种可能性。类似于在图23a至23c中示出的实施例，两个节流件37、38能够围绕一根共同的旋转轴相对旋转地设置在抽吸口 4前。在此，节流件38与图23a所示的节流件35相当并且具有敞开区域38a和关闭区域38b，这些区域构造成基本上扇形的并且交替地以彼此相同的角距构成。节流件37在一个其半径小于节流件37半径的圆形的内部区域37a中具有一种带有敞开区域37b和关闭区域37c的相似设计，这些区域构造成扇形的并且交替地以彼此相同的角距构成。在一个与内部区域37a相接的环形区域37d内，关闭区域37e与敞开区域37f同样地以彼此相同的角距交替设置，但此时，在环形区域37d的下述环段中一靠近该环段在内部区域37a中设置有一个关闭区域37c，在所述环形区域37d中是设置一个敞开区域37f ;而在环形区域37d的下述环段中一靠近该环段在内部区域37a中设置有一个敞开区域37b，在外侧环形区域37d中是设置一个关闭区域37e。两个节流件37和38能够彼此相对旋转。在此，两节流件37、38之一，例如节流件37可以固定地设置在抽吸口 4前。在相对节流件37旋转节流件38时，在一个位置中，节流件38的关闭区域38b被置于节流件37的内部区域37a的敞开区域37b前，使得内部区域37a的面积在抽吸口 4前被完全关闭(参照图27c)，而节流件38的关闭区域38b在外侧环形区域37d内将节流件37的关闭面积37e遮盖，使得在外侧环形区域37d内敞开区域与关闭区域在抽吸口 4前交替(参照图27c)。在另一个位置中，节流件38的关闭区域38b将节流件37的外侧环形区域37d的敞开面积37f遮盖，而节流件38的敞开区域38a与节流件37的内部区域37a的敞开区域37b对齐，使得外侧环形区域37d内的面积在抽吸口 4前完全关闭，而在节流件37的内部区域37a内在抽吸口 4前敞开区域与关闭区域交替。一方面，按这种方式方法就已经可以改变抽吸口 4前的负压，因为抽吸口 4的面积的敞开或关闭部分在变化。而特别优选的是，将这种节流结构与下文借助图28介绍的设备I组合使用。
[0125]图28示意性地示出了具有用于产生负压的第一装置2的设备1，该设备特别是构造成如前述实施例之任一例所述的涡流吸引器10。涡流吸引器10特别是设置在壳体30内，该壳体向上是封闭的，其中，电动机20在壳体30内部轴向设置在叶轮12的上方。在此，电动机20特别是设置在叶轮12的与抽吸口 4对置的那侧上。壳体30的背向抽吸口 4的壁构成了与第二叶轮170的分隔壁，该叶轮借助一个电动机172驱动。在此，电动机172与第二叶轮170相对彼此轴向设置，其中，电动机172与壳体30的后壁邻接地设置。第二叶轮170与电动机172设置在一壳体174内，该壳体构造成基本上圆筒形并且优选与同样圆筒形的壳体30同轴地定向。在此，壳体174与壳体30相比具有更大的直径。然而第二叶轮170具有与叶轮12相似的尺寸。因此第二叶轮170产生一个气流，该气流从该第二叶轮170侧向流出并且穿过壳体30外壁与壳体174内壁之间的环形容积腔围绕抽吸口 4同心地流出，形成一个鼓风，该鼓风对由叶轮12产生的气旋的引力有抵消作用。在适当地控制叶轮170和叶轮12的情况下，只要利用第一叶轮12产生的气旋的引力与利用第二叶轮170产生的鼓风的推斥力保持平衡，就能够无接触地将置于抽吸口 4前的物体保持悬浮状。为了控制叶轮12、170可以设置一个调节器176。如前面介绍的那样，同样可以借助在图27a和27b中示出的节流器37和38来改变叶轮12的负压强度或者第二叶轮170的叶轮推斥力强度。[0126]如果设置了对叶轮12转速施加影响和例如使该叶轮即刻停止的装置的话，叶轮12在抽吸口 4前产生的负压同样是可变的。在图29中示出了这种涡流吸引器10的一个实施例。在壳体30内(该壳体中设置有由设于壳体30外部的电动机20驱动的叶轮12)，以间距d轴向间隔开地和具有相同旋转轴地设置一个另外的叶轮180，该叶轮不被电动机驱动，而仅仅通过借助叶轮12产生的气旋得到驱动。叶轮180的转速取决于叶轮12与该叶轮180之间的间距d。因此，优选两个叶轮12、180之间的间距d构造成可变化的。叶轮180具有一个电磁制动器182，利用该制动器，叶轮180的旋转运动能够即刻停止，这同样导致叶轮12旋转运动的即刻停止以及涡流吸引器10引力的骤然中断。
[0127]在图30a至30c中示出了图28所示既能产生引力也能产生推斥力之设备I以外的另一可选实施方式。这个设备I只具有一个叶轮12，该叶轮设置在一壳体30内，在该壳体的侧壁上设置有孔，这些孔能够至少部分地封闭。为此，壳体30在一个实施方式中具有两个可以相对旋转的壳体件190、192，这些壳体件环绕地具有孔191、193，这些孔要么能够在一个相对位置中彼此对齐地定位取向，要么在另一相对位置中相互遮盖。如果孔191、193相互遮盖的话，壳体30基本上被封闭，叶轮12在抽吸口 4前便产生最大引力的气旋。如果孔191、193对齐的话，壳体30在侧壁中具有一些孔，经过这些孔由叶轮12产生的气流能通过壳体30流向外部，在那里它被一个相对壳体30基本上同心设置并朝向抽吸口 4敞开的外侧壳体194向抽吸口 4的方向转向，但是现在却是起到鼓风的功能并且对由叶轮12产生的负压有抵消作用。两个壳体件190、192的定位取向可以借助一个柄杆196手动地或电动机控制地进行操作。
[0128]在图31a至31c中示出了涡流吸引器10的另一种具有用于改变由叶轮12产生的负压的第二装置的可选实施方式。该涡流吸引器10的抽吸口 4可以借助一滑阀(滑板)200被遮盖。图31a示出了位于开启位置中的滑阀200，在该位置，由叶轮12产生一个气旋FF，该气旋吸引物体O。在图31b中滑阀200是关闭的。同时，在壳体30侧壁中有一孔被打开，从而由叶轮12产生鼓风，该鼓风通过壳体30侧壁中的孔吹出，由外侧壳体210朝向抽吸口4围绕这个抽吸口同心地转向并在那里对物体O施加一个推斥力。图31c在曲线Kl中示出了当滑阀200如图31a所示开启时施加于物体O上的压力，而曲线K2示出的是当滑阀200如图31b所示关闭时施加于物体O上的压力。
[0129]附图标记列表
[0130]I 设备
[0131]2 第一装置
[0132]3 壳体
[0133]4 抽吸口
[0134]5 机构
[0135]8 调节单元
[0136]10 涡流吸引器
[0137]12 叶轮
[0138]14 叶片
[0139]16 叶轮
[0140]18 分隔壁[0141]20电动机
[0142]30壳体
[0143]30b后壁
[0144]30c凹部
[0145]31主轴驱动机构
[0146]S杆体
[0147]33电动机
[0148]34光阑式节流阀
[0149]34a 柄杆
[0150]35 节流件
[0151]35a敞开区域
[0152]35b关闭区域
[0153]36节流件
[0154]37节流件
[0155]37a内部区域
[0156]37b敞开区域
[0157]37c关闭区域
[0158]37d环形区域
[0159]37e关闭区域
[0160]37f 敞开区域
[0161]38节流件
[0162]38a敞开区域
[0163]38b关闭区域
[0164]40第一摩擦元件
[0165]42部段
[0166]50第二摩擦元件
[0167]52环形元件
[0168]54圆形元件
[0169]60第三摩擦元件
[0170]70第四摩擦元件
[0171]72环形元件
[0172]74环形元件
[0173]76圆形元件
[0174]80第五摩擦元件
[0175]82环形元件
[0176]84圆形元件
[0177]90第六摩擦元件
[0178]92圆形元件
[0179]94元件[0180]100第七摩擦元件
[0181]110第八摩擦元件
[0182]112接筋
[0183]114环形件
[0184]116环形件
[0185]120第九摩擦元件
[0186]122弹簧件
[0187]124阻尼减震件
[0188]130第十摩擦元件
[0189]132接筋
[0190]134环形元件
[0191]140第十一摩擦元件
[0192]142连杆 [0193]150第十二摩擦元件
[0194]160第十三摩擦元件
[0195]162凸头
[0196]170第二叶轮
[0197]172电动机
[0198]174壳体
[0199]176调节器
[0200]180叶轮
[0201]182电磁制动器
[0202]190壳体件
[0203]191孔
[0204]192壳体件
[0205]193孔
[0206]194外侧壳体
[0207]196柄杆
[0208]200滑阀
[0209]210外侧壳体
【权利要求】
1.用于提升和定位物体的设备，该设备具有用于借助气旋产生负压以吸附物体的第一装置，其中，所述第一装置设置在一壳体内部，该壳体具有抽吸口，并且该壳体具有至少一个摩擦元件，所述摩擦元件至少部分地覆盖所述抽吸口。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于:所述摩擦元件覆盖所述抽吸口的少于60%的面积。
3.如前述权利要求之任一项所述的设备，其特征在于:所述摩擦元件具有小于所述抽吸口的直径的4%的高度。
4.如前述权利要求之任一项所述的设备，其特征在于:所述摩擦元件是有弹性的。
5.如前述权利要求之任一项所述的设备，其特征在于:所述摩擦元件由橡胶制成。
6.如前述权利要求之任一项所述的设备，其特征在于:所述摩擦元件具有轴对称或点对称的几何形状。
7.如前述权利要求之任一项所述的设备，其特征在于:所述摩擦元件为栅网。
8.如前述权利要求之任一项所述的设备，其特征在于:所述摩擦元件具有至少一个环形元件，该环形元件优选同心地设置在所述抽吸口之前或之中。
9.如前述权利要求之任一项所述的设备，其特征在于:所述摩擦元件具有圆形元件，该圆形元件优选同心地设置在所述抽吸口之中或之前。
10.如前述权利要求之任一项所述的设备，其特征在于:所述摩擦元件具有三维的结构。
11.如前述权利要求之任一项所述的设备，其特征在于:摩擦元件构造成波形的并且具有优选同心的波纹。
12.如前述权利要求之任一项所述的设备，其特征在于:所述摩擦元件具有诸如筋条、凹坑和/或凸头这样的结构元件，各结构元件优选成格栅布置。
13.如前述权利要求之任一项所述的设备，其特征在于:所述摩擦元件具有打孔的表面。
14.如前述权利要求之任一项所述的设备，其特征在于:所述摩擦元件由至少两种具有不同摩擦系数和/或不同表面结构和/或不同构造图案和/或不同渗透度的不同材料制成。
15.如前述权利要求之任一项所述的设备，其特征在于:设置有两个摩擦元件，其中至少一个摩擦元件就其位置而言沿气旋的纵轴线是可变的。
16.如前述权利要求之任一项所述的设备，其特征在于:所述摩擦元件具有环形元件和圆形元件，其中，所述环形元件沿气旋的纵轴线方向相对所述圆形元件轴向错开地设置。
17.如权利要求16所述的设备，其特征在于:所述环形元件与所述圆形元件沿径向方向重叠地设置。
18.如前述权利要求之任一项所述的设备，其特征在于:所述摩擦元件借助弹簧件设置在所述壳体上。
19.如前述权利要求之任一项所述的设备，其特征在于:所述摩擦元件为透气的。
20.如前述权利要求之任一项所述的设备，其特征在于:设置有两个摩擦元件，这两个摩擦元件以其彼此的相对间距和/或以其与壳体的相对间距可变地设置。
21.用于提升和定位物体的设备，优选如前述权利要求之任一项所述，该设备具有用于借助气旋产生负压以吸附物体的第一装置，其中，所述第一装置设置在一壳体内部，该壳体具有抽吸口，气旋在所述抽吸口前产生负压，并且，该设备具有用于改变所述抽吸口前的负压的第二装置。
22.如权利要求21所述的设备，其特征在于:所述第二装置将所述抽吸口至少部分地遮盖并且优选构造成滑阀或光阑式节流阀。
23.如权利要求21或22所述的设备，其特征在于:所述第二装置具有带有敞开及封闭面积的第一元件和带有敞开及封闭面积的第二元件，这些元件按下述方式相对彼此设置在抽吸口前，即，使抽吸口的被遮盖的面积依据所述第一元件和第二元件的相对位置而变化。
24.如权利要求21至23之任一项所述的设备，其特征在于:所述第二装置构造成所述第一装置的制动器，优选构造成电磁制动器。
25.如权利要求21至24之任一项所述的设备，其特征在于:所述第一装置构造成第一叶轮，所述第二装置构造成第二叶轮，其中，所述第二叶轮与所述第一叶轮同轴设置，所述第一叶轮由电动机驱动，并且所述第二叶轮具有电磁制动器。
26.如权利要求21至25之任一项所述的设备，其特征在于:所述第二装置构造成用于产生对气旋有抵消作用的鼓风。
27.如权利要求21至26之任一项所述的设备，其特征在于:所述第一装置和所述第二装置构造成第一和第二叶轮，其中，所述第二叶轮相对所述第一叶轮同轴地设置在该第一叶轮的对置于所述抽吸口的那侧上，在所述第一叶轮与所述第二叶轮之间设置有分隔壁，围绕所述第二叶轮设置有一壳体，该壳体构造成与所述第一叶轮的壳体同心并且与所述第一叶轮的壳体相比具有更大的直径。
28.如前述权利要求之任一项所述的设备，其特征在于:所述第一装置构造成第一叶轮。
29.如前述权利要求之任一项所述的设备，其 特征在于:所述叶轮具有叶轮轮体和叶轮壳体，其中，所述叶轮轮体能够沿旋转轴方向相对所述叶轮壳体运动。
30.如前述权利要求之任一项所述的设备，其特征在于:设置有用于调节所述第一装置和/或第二装置的调节器，优选用来调节、接通、断开、减缓和/或加速所述第一和/或第二装置，尤其是在所述第一装置和/或第二装置构造成叶轮的情况下。
【文档编号】B66C1/02GK103974894SQ201280060506
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2012年11月5日 优先权日:2011年11月7日
【发明者】P·X·基尔尼 申请人:Bdt媒体自动化有限公司