DD208573A1

DD208573A1 - Greifer mit zwei gegeneinander schwenkbaren klemmbacken

Info

Publication number: DD208573A1
Application number: DD82241821A
Authority: DD
Inventors: Dieter Heinke; Wolfgang Kirsch; Guenter Rudroph; Alois Stingl
Original assignee: Dieter Heinke; Wolfgang Kirsch; Guenter Rudroph; Alois Stingl
Priority date: 1982-07-21
Filing date: 1982-07-21
Publication date: 1984-04-04

Abstract

Der Greifer ist beim Werkzeug- und auch Werkstueckwechsel anwendbar. Ziel der Erfindung ist ein verschmutzungs- und massearmer Greifer mit minimalem Energieverbrauch bei der Erbringung der Bewegungs- und Klemmkraefte. Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Greifer mit zwei ueber Kniehebelsysteme und gemeinsamer Koppel bewegten Klemmbacken zu schaffen, der nur elektrisch betrieben wird und mit antriebsguenstigen Drehgelenken arbeitet, die ein optimales Uebersetzungsverhaeltnis fuer eine geringe Antriebsleistung ergeben. Hierfuer ist die Koppel auf einem Exzenter gelagert und mit einer Kurbelwelle gelenkig verbunden, an welcher auch die Antriebshebel beider Kniehebelsysteme angelenkt sind. Die Exzenterwelle ist mit der umlaufenden Antriebswelle eines Elektromotors gekuppelt. Durch ihn wird der Exzenter und damit die Koppel von einer Endlage in die andere bewegt, an welcher Bewegung die Kurbelwelle teilnimmt, welche die Antriebshebel zum Oeffnen der Klemmbacken ins Greifergehaeuse hineinzieht oder zum Schliessen nach aussen drueckt, was eine Kniehebel-Strecklage ergibt.

Description

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Titel der Erfindung

Greifer mit zwei gegeneinander schwenkbaren Klemmbacken

Anwendungsgebiet der Erfindung

Der Greifer ist beim Werkzeug- und auch Werkstückwechsel anwendbar»

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Beim Fassen und Halten von Transportgut findet der zangeriartige Greifer breite Anwendung· Bei diesem sind die Greiferbacken gegeneinander schwenkbar und in der Regel an einem Ende eines Doppelhobels vorgesehen, der auf einer im Greifergehäuse befestigten Welle gelagert ist« Am anderen Ende dieses Doppelhebels ist der Antrieb angelenkt, der im allgemeinen von einer hydraulischen Stoßstange hergeleitet wird. Als charakteristisches Beispiel sei hierfür die Lösung nach DE-OS 29 24 019 genannt, die als Stoßstange einen Hydraulikkolben verwendet, welcher in seiner Bewegungsrichtung für das Schließen der Greiferbacken von einer mechanischen Feder unterstützt wird· Die Hubbewegung des Hydraulikkolbens wird auf jeden Doppelhebel durch einen Antriebshebel übertragen, der an beiden angelenkt ist und mit dem angelenkten Arm des Doppelhebels ein Kniehebelsystem bildet« Die Anwendung des Kniehebels ist insofern günstig, als dieser die Voraussetzung schafft, daß im Klemmzustand« wenn nämlich der Antriebshebel sich seiner recht-

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winkligen Lage zur Kolbenmitte nähert« sich die mechanische Obersetzung der Antriebskraft einem unendlich großen Wert nähert·

Diesen Vorzug nutzt auch die Lösung nach DD-WP 149 331, wo die beiden Antriebshebel in einem Schubgelenk zusammengefaßt sind· Sie werden gemeinsam durch eine Koppel angetrieben, die nur an einem der Antriebshebel angelenkt ist· Ihr Antrieb erfolgt durch eine Schubstange, die zum Spannen durch eine mechanische Feder bewegt wird, während in entgegengesetzter Richtung ein Hydraulikkolben die Federkraft überwindet und den gelösten Zustand der Greiferbacken bewirkt. Hierbei ist die Anlenkung der Koppel an dem einen Antriebshebel insofern ungünstig«, als sich damit nur ein begrenztes Übersetzungsverhältnis realisieren läßt, weswegen eine relativ hohe Antriebskraft zur Bewegung des Schubgelenkes erforderlich ist, welches ohnehin mit einem höheren mechanischen und Energieverschleiß behaftet ist als ein Drehgelenk« Trotz des Vorzuges, den der Kniehebel für die Obersetzung der Antriebskraft erbringt» ist bei den bekannten Lösungen der Nachteil zu verzeichnen, daß im geöffneten Zustand der Greiferbacken Energie zur Überwindung der verwendeten Federkräfte aufzuwenden 1st«,

Ein wesentlicher Nachteil dieser und entsprechender Lösungen, besteht in der generellen Anwendung der hydraulischen Stoßstange als translatorisch hin- und hergehendes Antriebselement· Oamlt gelangen zwei Antriebsarten zum Einsatz, nämlich die Hydraulik wie auch die Elektrik, an welche die Hydraulik zu Steuerzwecken gebunden ist« Dieser doppelte Aufwand bedingt einen massebehafteten Greifer, bei dem darüberhinaus die vielen Leitungsführungen die Zugängigkeit behindern. Die Hydraulik ist als Antriebsart auch deshalb von Nachteil, weil sich mit ihr Dichtungsprobleme und schließlich doch Verschmutzungen ergeben«

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Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist ein verschmutzung8- und massearmer Greifer, der sowohl durch seine geringe Masse als auch deshalb Energie spart, weil er einen minimalen Energieverbrauch bei der Erbringung der Bewegungs- und Klemmkräfte aufweist«

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Mängel der bekannten Lösungen haben folgende technische Ursachen:

- die Bindung des hydraulischen an den elektrischen Antrieb,

- die translatorische Krafteinleitung auf Gelenkketten mit begrenzten Hebelarmlängen zur Kraftuntersetzung,

- der Energieaufwand zur Überwindung der mechanischen Feder bei geöffnetem Greifer·

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Greifer mit zwei gegenein» ander schwenkbaren Klemmbacken., von denen jeder einen Hebelarm eines Doppelhebels darstellt, der im Greifergehäuse schwenkbar gelagert 1st und dessen anderer Hebelarm mit einem Antriebshebel gelenkig verbunden ist, mit dem er ein Kniehebelsystem bildet, und wobei die Kniehebelsysteme beider Doppelhebel über eine gemeinsame Koppel betätigt werden, zu schaffen, der nur elektrisch betrieben wird und mit antriebsgünstigen Drehgelenken arbeitet, die ein optimales Übersetzungsverhältnis für eine geringe Antriebsleistung ergeben·

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Koppel auf einem Exzenter gelagert und mit einer Kurbelwelle gelenkig verbunden ist, an welcher auch die Antriebshebel beider Kniehebelsysteme angelenkt sind· Der Exzenter ist Teil einer Exzenterwelle, welche im Greifergehäuse gelagert und mit der umlaufenden Abtriebswelle eines Elektromotors gekuppelt ist«

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Oeder der Antriebshebel 1st mit einem selbsttätigen Längen« ausgleich versehen· Zu diesem Zweck besteht jeder der Antriebshebel aus einem an der Kurbelwelle angelenkten Gelenkkopf mit daran befestigtem Führungsbolzen sowie einer auf dem Führung sbolze η gleitenden Hülse« die am Hebelarm des Doppelhebels angelenkt ist» und eine auf dem Führungsbolzen sitzende Druckfeder liegt einerseits am Gelenkkopf und andererseits an der Hülse an. Die Kurbelwelle wird von einer im Greifergehäuse gelagerten Welle und zwei Deckscheiben gebildet« die koaxial und im Abstand nebeneinander auf der Welle befestigt und durch achsparallel liegende Lagerbolzen verbunden sind, die auf einem gemeinsamen Schwenkkreis angeordnet sind und die beiden Antriebshebel wie auch die Koppel aufnehmen« Ausfuhrungsgemäß sind drei Lagerbolzen vorgesehen» wobei zwei von ihnen je einen Gelenkkopf der beiden Antriebshebel aufnehmen und auf dem dritten die Koppel gelagert ist· Es können aber auch nur zwei Lagerbolzen vorgesehen sein» von denen einer sowohl einen Gelenkkopf des einen Antriebehebels als such die Koppel und der andere den Gelenkkopf des zweiten Antriebshebels aufnimmt» Die Exzenterwelle ist mit der umlaufenden Abtriebswelle eines Elektromotors gekuppelt«

Indem nunmehr beide Kniehebelsysteme an einem Drehgelenk, nämlich dar Kurbelwelle angelenkt sind, ergeben sich optimale Antriebsbedingungen· Di© gunstige Möglichkeit, die der Kniehebel an sich zur Kraftöbersetzung bietete wird hierbei gleich mehrfach genutzt, weil schließlich die Antri@bshebel mit der Kurbelwelle wie auch di© Koppel mit dem Exzenter Kniehebelsysteme bilden, welche die Antriebsleistung nochmals herabsetzen* Die Bewegung der Klemmbacken können dadurch mit einer sehr geringen Antriebsleistung erbracht werden, und in Spannstellung der Klemmbacken garantiert die Strecklage der hintereinander wirksamen Kniehebelsysteme eine Selbsthaltung , wodurch jeglicher Energieaufwand entfällt, was auch bei Energieeusfall von Vorteil ist·

Selbsthaltung ist auch im geöffneten Zustand der Klemmbacken gegeben, wo die stillgelegte Koppel aus ihrer anderen Endlage heraus die Kurbelwelle in einer Stellung hält, bei welcher sich

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die Antriebshebel bzw. die mechanischen Federn längen können, ohne den Antrieb zu belasten.

Der geringe Leistungsbedarf lediglich für die Klemmbackenbewegung ist Ursache dafür, daß auf die Hydraulik verzichtet werden kann und nur eine Antriebsart, nämlich die bequemer zu handhabende Elektroenergie zum Einsatz gelangt. Hinzu kommt, daß diese geringe Leistung von einem kleinen und somit massearmen Elektromotor erbracht wird, der zudem keine Drehrichtungsumkehr zu erbringen braucht, weil der Längenausgleich der Antriebshebel den Oberlaufweg zuläßt, der durch Fertigungs- bzw. Abschalttoleranzen bedingt ist. Ein Elektromotor geringer Dimension und Leistung als einzige Kraftquelle reduziert somit den bisherigen Energie- und Masseaufwand und ergibt einen pflegearmen bzw. sauberen Betrieb.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem bevorzugten Ausführung sbeispiel näher erläutert werden. In beiliegenden Zeichnungen zeigen: Fig. 1 einen Greifer in Draufsicht, geschnitten, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Fig. l_e Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III in Fig, Iv

Gemäß Fig. l sind in einem Greifergehäuse 1 zwei Lagerbolzen achsparallel sich gegenüberliegend befestigt» Auf jedem dieser Lagerbolzen 2 ist ein Doppelhebel 3 schwenkbar gelagert, dessen freies Hebelende zum Fassen des Transportgutes als Klemmbacken 3.1 ausgebildet ist, während der andere Hebelarm 3.2 mit einem Antriebshebel 4 gelenkig verbunden ist und mit diesem ein Kniehebelsystem bildet« Beide Antriebshebel 4 sind mit einem selbsttätigen Längenausgleich versehen und zu diesem Zweck geteilt, indem am jeweiligen Hebelarm 3*2 eine Hülse 4.1 angelenkt ist, die auf einem Führungsbolzen 4.2 sitzt, der an einem Gelenkkopf 4.3 befestigt ist, wobei den Führungs-

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bolzen 4·2 eine Druckfeder 5 umgibt, die sich sowohl am Gelenkkopf 4.3 als auch der Hülse 4*2 abstutzt« deren eine Endlage durch Mutter 6 gesichert ist· Die Gelenkköpfe 4.3 beider Antriebshebel 4 sind an einer Kurbelwelle 7 angelenkt, die aus zwei Deckscheiben 7*1 und einer Welle 7»2 besteht, welche im Greifergehäuse 1 befestigt ist und auf welcher die Deckscheiben 7«! im Abstand zu einander gelagert sind® Geschnitten stellen die Deckscheiben 7·1 mit der Welle 7*2 gleichsam eine Gabel dar, was insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, deren lichte Weite jeweils einen der Gelenkköpfe 4.3 aufnimmt, die auf achsparallelen Lagerbolzen 8 sitzen, deren Enden in den beiden Deckscheiben 7,1 befestigt sind«, Die bei™ den Lagerbolzen δ liegen auf einem gemeinsamen Schwenkkreis d, auf dem noch ein dritter Lagerbolzen 9 angeordnet ist, dessen Enden ebenfalls in den Deckscheiben 7«;l befestigt sind· Auf dem Lagerbolzen 9 ist ein Ende einer Koppel IO gelagert, die mit ihrem anderen Ende auf dem Exzenter 11*1 einer Exzenterwelle 11 sitzt, die im Greifergehäuse 1 befestigt ist¹· In Fig. 3 ist zu ersehen, daß die Exzenterwelle 11 an die Abtriebswelle 12 eines nicht dargestellten Elektromotors gekuppelt ist«

Die Wirkungsweise dieses Greifers ist folgendes Ober di® Abtriebswelle 12 wird die Exzenterwelle 11 jeweils um 180°» d_e h» von einem Totpunkt in den anderen bewegt, wobei der Exzenter 11*1 die Koppel 10 entweder in die eine Endlag© zurückzieht, wie in Figi 1 dargestellt, oder in die ander© Endlage zur Kurbelwelle 7 hin schiebt« Die Koppel 10 bewegt damit den Lagerbolzen 9 auf seinem Schwenkkreis d ebenfalls von einer Endlage in die andere, wodurch die Kurbelwelle 7 hin» und hergeschwenkt wird» Hierbei nehmen die Deckscheiben 7«1 die Lagerbolzen 8 mit, welche die Antriebshebel 4 zum Schließen der Klemmbacken 3*1 nach außen stoßen bzw, zum Offnen der Klemmbacken 3,1 weiter in das Greifergehäuse 1 hineinziehen«,

Für den Stillstand der Exzenterwelle 11 in ihren Totpunktlagen wird der Antrieb abgeschaltet. Die eine Totpunktlage ent-

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spricht gemäß Fig. l der Schließstellung der Klemmbacken 3.1, In dem Falle befindet sich die Koppel IO mit ihrem Exzenter 11.1 wie auch jeder der Antriebshebel 4 mit einem Hebel d/2 in Strecklage bzw. einer Nahezu-Strecklage_e Letztere ist praktisch durch Fertigungs- und Abschalttoleranzen bedingt, weswegen gewisse Abweichungen in Kauf genommen werden müssen, welche jedoch die Haltekraft kaum mindern. Allerdings zwingt die Nahezu-Strecklage den Antriebshebeln 4 eine weitere Kürzung auf, sobald der Antrieb wieder zugeschaltet wird und die Exzenterwelle Il sich mit gleicher Drehrichtung fortbewegt. Die Kürzung, welche wegen der Anlage der Klemmbacken 3.1 am Transportgut nicht auf die Doppelhebel 3 übertragen werden kann, nehmen die Druckfedern 5 auf.

Dieselbe Wirkung ergibt sich» wenn die Koppel 10 _s wie gezeich» net, auf d@m Exzenter 11.1 sitzt, dieser aber unmittelbar auf der Abtriebswelle 12 befestigt ist« wodurch die Exzenterwelle 11 mit ihrer Lagerung im Grelfergehäuse 1 entfällt. Eine weitere Vereinfachung der Ausführung kann dahingehend getroffen werden* daß die Anlenkung der Koppel 10 an der Kurbelwelle 7 nicht durch den Lagerbolzen 9 erfolgt, sondern mit an einem der Lagerbolzen 8, wodurch auch Lagerbolzen 9 ent~ fallen kann«

Claims

Z4IÜZ]

8 E'rfindungeanspruchs

1» Greifer mit zwei gegeneinander schwenkbaren Klemmbacken, von d©nen jeder einen Hebelarm eines Doppelhebels darstellte der im Greifergehäuse schwenkbar gelagert ist und dessen anderer Hebelarm mit einem Antriebshebel gelenkig verbunden ist» mit dem er ein Kniehebelsystem bildet, und wobei die Kniehebelsystem© beider Doppelhebel über eine gemeinsam© Koppel betätigt werden»
dadurch gekennzeichnet,

daß die Koppel (iO) auf einem Exzenter (11*1) gelagert und mit einer Kurbelwelle (7) gelenkig verbunden ist, an welcher auch die Antrisbshebel (4) beider Kniehebelsysteme angelenkt sind«

2v Greifer nach Punkt l_e
dadurch gekennzeichnet«

daS der Exzenter (H₉I) Teil einer Exzenterwelle (Ii) ist, welch® im Greifergehäuse (1) gelagert und mit der umlaufenden Abtriebswelle (12) eines Elektromotors gekuppelt ist»

3v Greifer nach Punkt 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet«

daß jeder Antriebshebel (4) mit einem selbsttätigen Längenausgleich (4»1| 5;'4*2; 4_e3) versehen ist«

4© Greifer nach Punkt 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet»

daß jeder der Antriebshebel (4) aus einem an der Kurbelwelle (7) angelenkten» Gelenkkopf (4*3) mit daran befestigtem Führungsbolzen (4*2) sowie einer auf dem Führungsbolzen (4*2) gleitenden Hülse (4·1) besteht, die am Hebelarm (3.2) des Doppelhebels (3) angelenkt ist, und eine auf dem Führungs» bolzen (4»2) sitzende Druckfeder (5) einerseits am Gelenkkopf (4_e3) und andererseits an der Hülse (4*1) anliegt.

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5. Greifer nach Punkt 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelwelle (7) von einer im Greifergehäuse (1) gelagerten Welle (7»2) und zwei Deckscheiben (7_ei) gebildet wird, die koaxial und im Abstand nebeneinander auf der Welle (7_β2) befestigt und durch achsparallele Lagerbolzen (8; 9) verbunden sind, die auf einem gemeinsamen Schwenkkreis (d) angeordnet sind und die beiden An«· triebshebel (4) wie auch die Koppel (10) aufnehmen»

6'· Greifer nach Punkt 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß drei Lagerbolzen vorgesehen sind, von denen zwei (8) je einen Gelenkkopf (4.3) der beiden Antriebshebel (4) aufnehmen, während auf dem dritten die Koppel (10) gelagert ist¹.

7, Greifer nach Punkt 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Lagerbolzen (8) vorgesehen sind, von denen einer sowohl einen Gelenkkopf (4_e3) des einen Antriebshebels (4) als auch die Koppel (10) und der andere den Gelenkkopf (4_e3) des zweiten Antriebshebels (4) aufnimmt«

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen