DE10333408B3 - Automobile wheel rim gripping device using piston-cylinder devices for relative linear movement of 2 adjacent clamp plates - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betriff eine Spann- oder Greifvorrichtung, insbesondere eine Fahrzeugfelgengreifvorrichtung. Derartige Greifvorrichtungen weisen in der Regel ein Grundgehäuse auf, in dem entlang einer Linie verfahrbare Backen vorgesehen sind. Die Backen dienen zur Anordnung von Greif- oder Spannfingern, mit denen Werkstücke gegriffen oder gespannt werden können. Zur Erzeugung einer Spannkraft ist bekannt, dass Spann- oder Greifvorrichtungen Zylinder-Kolben-Einheiten umfassen, die mit den jeweiligen Backen bewegungsgekoppelt sind. Bei Spann- oder Greifvorrichtungen, mit denen über einen vergleichsweise großen Hub vergleichsweise hohe Spann- oder Greifkräfte erzeugt werden können, sind sehr geringe Fertigungstoleranzen erforderlich, um ein präzises Spannen oder Greifen bei definierten Kräften gewährleisten zu können. Insbesondere die Kolben und die zugehörigen Zylinder sind über die Hublänge exakt axial zueinander anzuordnen, damit ein verklemmfreies und verschleißarmes Bewegen der Kolben in den Zylindern bereitgestellt werden kann.The invention relates to a clamping or gripping device, in particular a vehicle rim gripping device. Such gripping devices generally have a basic housing, in which movable jaws are provided. The cheeks are used to arrange gripping or clamping fingers with which workpieces are gripped or can be excited. To generate a clamping force, it is known that clamping or gripping devices Cylinder-piston units include those with the respective jaws are motion-coupled. With clamping or gripping devices, with those over a comparatively large one Comparatively high clamping or gripping forces can be generated very small manufacturing tolerances required to achieve precise clamping or gripping with defined forces guarantee to be able to. In particular, the pistons and the associated cylinders are on the stroke to be arranged exactly axially to each other so that a jam-free and low wear Movement of the pistons in the cylinders can be provided.
Aus der
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spann- oder Greifvorrichtung bereitzustellen, mit der über vergleichsweise große Hübe vergleichsweise hohe Kräfte übertragen werden können. Die Greif- oder Spannvorrichtung soll hierbei einen einfachen Aufbau aufweisen, möglichst verklemmfrei arbeiten und vorzugsweise einem geringen Verschleiß unterliegen.The present invention lies the task of providing a tensioning or gripping device, with the over comparatively large Strokes comparatively transfer high forces can be. The gripping or tensioning device is intended to be of simple construction have, if possible work without jamming and preferably subject to low wear.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Spann- oder Greifvorrichtung, mit einem Grundgehäuse, mit zwei nebeneinander angeordneten, jeweils entlang einer Linie verfahrbaren Backen, mit jeweils einem Zylinderraum in jeder Backe, mit zwei gegenüber dem Grundgehäuse feststehenden, die Zylinderräume in Druckräume unterteilenden Kolben. Dadurch wird eine kompakt bauende Greifvorrichtung bereitgestellt, mit der entsprechend große Greifkräfte erzeugbar sind.This task is solved by a clamping or gripping device, with a basic housing, with two arranged side by side, each movable along a line Jaws, with one cylinder space in each jaw, with two compared to the Headers fixed, the cylinder rooms in pressure rooms dividing piston. This creates a compact gripping device provided with which correspondingly large gripping forces can be generated.
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Kolben jeweils zwischen zwei Kolbenstangen derart schwimmend gelagert angeordnet sind, dass sie in radialer Richtung wenigstens bedingt beweglich gehalten werden.It is advantageously provided that that the pistons each so floating between two piston rods are arranged so that they are at least in the radial direction to be kept movable.
Eine derartige Vorrichtung hat den Vorteil, dass aufgrund der schwimmend gelagerten Anordnung der Kolben ein Verklemmen der Kolben in den Zylinderräumen nicht auftreten kann. Beim Verfahren der Backen in axialer Richtung können die Kolben in radialer Richtung bedingt nachgeben. Dies kann beispielsweise dann erforderlich sein, wenn aufgrund den großen Hüben der Backen die Axialität von Kolben und Zylinder nicht 100-prozentig eingehalten werden kann. Ferner können aufgrund von auf die Backen einwirkenden äußeren Kräften, insbesondere Querkräfte, beispielsweise beim Spann- oder Greifvorgang, die Backen ihre relative Lage zum Grundgehäuse wegen vorhandenen Fertigungstoleranzen bedingt verändern. Eine derartige Lageveränderung kann durch den in radialer Richtung nachgiebigen Kolben ausgeglichen werden. Ein Verklemmen der Kolben in den Zylinderräumen tritt selbst bei hohen auf die Backen wirkenden Kräfte nicht auf. Ferner wird der Kolben, beziehungsweise werden kolbenseitige Dichtelemente, im Anlagebereich an die Zylinderwandung gleichmäßig beansprucht. Dadurch wird der Verschleiß verringert und die Lebensdauer der Spann- oder Greifvorrichtung wesentlich erhöht. Durch das Vorsehen von Zylinderräumen in jeder Backe können vergleichsweise hohe Spann- oder Greifkräfte bereitgestellt werden. Eine Getriebeübersetzung zwischen den Kolben-Zylinderräumen und den Greiffingern ist nicht erforderlich.Such a device has the advantage that, owing to the floating arrangement of the pistons, jamming of the pistons in the cylinder chambers cannot occur. When moving the jaws in the axial direction, the pistons can yield to a limited extent in the radial direction. This may be necessary, for example, if the axial movement of the piston and cylinder cannot be fully maintained due to the large strokes of the jaws. Furthermore, due to external forces acting on the jaws, in particular transverse forces, for example during the clamping or gripping process, the jaws can change their position relative to the basic housing due to existing manufacturing tolerances. Such a change in position can be compensated for by the piston, which is flexible in the radial direction. The pistons do not jam in the cylinder chambers, even with high forces acting on the jaws. Furthermore, the piston or piston-side sealing elements are evenly stressed in the contact area against the cylinder wall. Thereby wear is reduced and the service life of the clamping or gripping device is significantly increased. By providing cylinder spaces in each jaw, comparatively high clamping or gripping forces can be provided. A gear ratio between the piston-cylinder chambers and the gripper fingers is not necessary.
Durch die feststehenden, in radialer Richtung bedingt beweglichen Kolbenstangen wird ferner erreicht, dass die Backen über ihren gesamten Hub in einer definierten Position zum Grundgehäuse bewegt werden können. Ungenauigkeiten infolge von Kettentoleranzen werden durch den beweglich gelagerten Kolben ausgeglichen; die Bewegungsbahn der Backen wird hiervon nicht beeinträchtigt.Due to the fixed, in radial Directionally movable piston rods is also achieved that the cheeks over moved their entire stroke in a defined position to the basic housing can be. Inaccuracies due to chain tolerances become agile stored piston balanced; the path of movement of the jaws not affected by this.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Backen miteinander korrespondierende Führungsmittel zur gegenseitigen Führung und Abstützung aufweisen. Die Führungsmittel sind hierbei vorteilhafterweise über den gesamten Hub der Backen miteinander im Eingriff. Durch die gegenseitige Abstützung und Führung der Backen können Führungsmittel am Grundgehäuse eingespart werden. Ferner kann die gesamte Spann- oder Greifvorrichtung kompakter bauen.A preferred embodiment the invention provides that the jaws corresponding to each other guide means for mutual guidance and support exhibit. The leadership tools are here advantageously over the entire stroke of the jaws engaged with each other. By mutual support and leadership the baking can guide means on the basic housing be saved. Furthermore, the entire clamping or gripping device build more compact.
Ferner ist vorteilhaft, wenn die Backen dem Grundgehäuse zugewandte Führungsmittel zur Führung und Abstützung gegen das Grundgehäuse aufweisen. Die Führungsmittel können dabei beispielsweise als Gleitführungen ausgebildet sein. Die Gleitführungen können Führungsnuten und zugehörige Führungsleisten umfassen. Sie können eingeschliffen sein. Die Führungsnuten, die beispielsweise gehäuseseitig angeordnet sein können, können harteloxiert sein. Die Führungsleisten können aus gehärtetem Stahl gebildet sein.It is also advantageous if the Bake the base case facing guide means for guidance and support against the basic housing exhibit. The leadership tools can for example as sliding guides be trained. The sliding guides can guide and associated guide rails include. You can be ground in. The guide grooves, for example on the housing side can be arranged can be hard anodized. The guide rails can from hardened Steel.
Um eine optimale Krafteinleitung von auf die Backen wirkenden Kräften über die Backen in das Grundgehäuse zu gewährleisten, hat sich eine X-formige Anordnung von Gleitführungen bewährt. Die Gleitführungen sind dabei im Querschnitt durch das Gehäuse auf den einander abgewandten Seiten der Backen angeordnet.For optimal force transmission of forces acting on the cheeks over the Bake in the base case to ensure, an X-shaped arrangement of sliding guides has proven itself. The sliding guides are in cross section through the housing facing away from each other Arranged sides of the jaws.
Zwischen den einander zugewandten Seiten der Backen ist vorteilhafterweise eine weitere, sich im Bereich des Kreuzes des X befindliche, Gleitführung vorgesehen.Between the facing each other The side of the jaws is advantageously another, in the area of the cross of the X, slideway is provided.
Erfindungsgemäß kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Kolbenstangen in axialer Richtung am Grundgehäuse verspannt angeordnet sind. Die axiale Verspannung der Kolbenstange kann beispielsweise über Deckelelemente erfolgen, die für die den Kolben abgewandten, freien Stirnseiten der Kolbenstangen aufweisende Aussparungen vorsehen. Durch ein Verschrauben der Deckelelemente werden die Kolbenstangen folglich in axialer Richtung verspannt.According to the invention can advantageously be provided be that the piston rods braced in the axial direction on the basic housing are arranged. The axial bracing of the piston rod can, for example, by means of cover elements be done for the the free end faces of the piston rods facing away from the piston Provide recesses. By screwing the cover elements the piston rods are consequently clamped in the axial direction.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich dann, wenn die Kolbenstangen Druckmittelleitungen aufweisen, die im Bereich der Kolben in dem jeweiligen Druckraum enden. Dies hat den Vorteil, dass auf entsprechende Leitungen im Grundgehäuse verzichtet werden kann.A preferred embodiment the invention results when the piston rods pressure medium lines have in the area of the pistons in the respective pressure chamber end up. This has the advantage that there are no corresponding lines in the basic housing can be.
Um eine gleichförmige Bewegung der beiden Backen zu erreichen, kann vorgesehen sein, dass die beiden Backen einander zugewandte Zahnstangen umfassen, die ein gemeinsames Ritzel kämmen. Die Bewegung einer Backe hat folglich die Bewegung der anderen Backe in die andere Bewegungsrichtung zur Folge. Unterschiedliches Ansprechen der Backen bei Beaufschlagen der jeweiligen Druckräume tritt folglich nicht auf.For a uniform movement of the two jaws To achieve, it can be provided that the two jaws face each other facing racks that mesh a common pinion. The movement one jaw consequently has the movement of the other jaw into the other Direction of movement. Different jaw responses consequently, when the respective pressure rooms are acted upon, does not occur.
Zur weiteren Führung der Backen im Grundgehäuse kann vorgesehen sein, dass das Grundgehäuse mit den Zahnstangen korrespondierende Führungsabschnitte zur Führung und Abstützung der Zahnstangen aufweist. Auch hierdurch können auf die Backen wirkende Kräfte sicher in das Grundgehäuse abgeleitet werden.For further guidance of the jaws in the basic housing be provided that the basic housing corresponding to the racks guide sections for guidance and support which has racks. This can also act on the jaws personnel securely in the basic housing be derived.
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass wenigstens eine Rollenbandabdeckung zur wenigstens teilweisen Abdeckung einer im Grundgehäuse vorgesehenen Backenöffnungen vorgesehen ist, wobei die Rollenbandabdeckung ein Rollenband umfasst, das einerends an der Backe angeordnet und andererends auf einer grundgehäuseseitigen Rollenwellen aufwickelbar ist. Dabei ist auf der Seite, auf der beengte Platzverhältnisse herrschen, die Rollenbandabdeckung vorgesehen. Die Backenöffnungen im Grundgehäuse sind zur Bewegung der Backen erforderlich. Durch Vorsehen der Backenöffnungen abdeckenden Rollenbänder wird verhindert, dass Medien, wie beispielsweise Späne, Staub, Kühlungsmittel oder dergleichen, in das Innere des Grundgehäuses eindringen können. Durch das Vorsehen der Rollenbänder kann platzsparend auf effektive Art und Weise die jeweilige Backenöffnung abgedeckt werden. An einer Backe kann beispielsweise auf der einen Seite eine Rollenbandabdeckung und auf der anderen Seite ein in den zugehörigen Abschnitt der Backenöffnung abdeckendes, gegenüber dem Grundgehäuse verschiebbar gelagertes Abdeckblech vorgesehen sein.It is advantageously provided that that at least one roller belt cover at least partially Cover one in the basic housing provided jaw openings is provided, the roller belt cover comprising a roller belt, one on the cheek and the other on one basic housing side Roller shafts can be wound up. It is on the side on which cramped space prevail, the roller belt cover provided. The jaw openings in the Headers are required to move the jaws. By providing the jaw openings covering roller belts prevents media such as chips, dust, Coolant or the like, can penetrate into the interior of the basic housing. By the provision of the roller belts can effectively cover the respective jaw opening in a space-saving manner become. On a cheek, for example, there can be one Roller belt cover and on the other side in the related section the jaw opening covering, opposite the basic housing slidably mounted cover plate may be provided.
Denkbar ist auch, dass jeweils zwei Rollenbänder auf einer gemeinsamen Welle derart angeordnet sind, dass das eine Rollenband, welches eine sich bei der Hubbewegung verkleinernde Backenöffnung abdeckt, aufgewickelt wird und dass das andere Rollenband, welches eine sich bei der Hubbewegung vergrößernde Backenöffnung abdeckt, abgewickelt wird. Durch Anordnen von jeweils zwei nebeneinander angeordneten Rollenbändern auf einer Welle wird weiterer Bauraum eingespart.It is also conceivable that two each roller conveyors are arranged on a common shaft such that the one Roller belt, which reduces in size during the lifting movement jaw opening covers, is wound up and that the other roller belt which covers a jaw opening that increases during the lifting movement, is handled. By placing two next to each other arranged roller belts more space is saved on a shaft.
Zur axialen Führung der Rollenbänder bzw. des verschiebbar gelagerten Abdeckblechs sind an den gegenüberliegenden Längskanten vorteilhafterweise am Grundgehäuse Führungsnuten vorgesehen. Die Führungsnuten gewährleisten zum einen ein sicheres Auf- und Abwickeln der Rollenbänder bzw. ein sicheres Verschieben des Abdeckblechs und verhindern zum anderen ein Eindringen von unerwünschten Medien in das Grundgehäuse.For the axial guidance of the roller belts or the displaceably mounted cover plate, guide grooves are advantageously provided on the opposite longitudinal edges on the basic housing. The guide grooves ensure, on the one hand, that the roller belts are wound up and unwound securely, or that the cover plate is securely moved and on the other hand prevent unwanted media from entering the basic housing.
Die Rollenbänder sind vorteilhafterweise straff vorgespannt, so dass sie gegen eine Vorspannkraft beim Verfahren der Backen abgewickelt werden. Aufgrund der Vorspannkraft erfolgt ein selbsttätiges Aufwickeln der Rollenbänder beim Verfahren der Backen in Richtung der jeweiligen Rollenwelle.The roller belts are advantageously taut preloaded so that they are against a preload force when moving the cheeks are unwound. Due to the preload an automatic Winding up the roller tapes when moving the jaws in the direction of the respective roller shaft.
Zur Abdämpfung der Backen vor Erreichen ihrer Endlage können Anschlagelemente an den Backen vorgesehen sein. Die Anschlagelemente können beispielsweise als einem harten Aufschlagen entgegenwirkendes Elastomerdämpfer ausgebildet sein.To cushion the jaws before reaching them End position can stop elements be provided on the jaws. The stop elements can, for example be designed as a hard impact counteracting elastomer damper.
Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass das Grundgehäuse im Querschnitt trapezförmig ausgebildet ist und/oder dass die Seitenwände eine von der Unterseite zu der die Backenöffnungen aufweisenden Oberseite abnehmende Wandstärke aufweisen. Durch eine derartige Ausgestaltung wird ein kosten- und gewichtsoptimiertes Gehäuse bereitgestellt. Unnötiges Material wird eingespart, wodurch das Gewicht der Spannvorrichtung reduziert wird.Another embodiment of the invention provides that the basic housing trapezoidal in cross-section is formed and / or that the side walls one from the bottom to which the jaw openings having top side decreasing wall thickness. By such A cost and weight optimized housing is provided. unnecessary Material is saved, which reduces the weight of the clamping device becomes.
Wie eingangs bereits erwähnt, zeichnet sich eine besonders bevorzugte Spann- oder Greifvorrichtung dadurch aus, dass sie zur Verwendung als Greifer für Fahrzeugfelgen geeignet ist.As already mentioned at the beginning, draws a particularly preferred clamping or gripping device that it is suitable for use as a gripper for vehicle rims.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert ist.More details and advantageous Embodiments of the invention are the following description remove, in which the invention with reference to that shown in the drawing embodiment described in more detail and explained is.
Es zeigen:Show it:
Die in den Figuren dargestellte Greifvorrichtung
In der
In dem Schnitt gemäß
Die beiden Kolben
Zur Druckbeaufschlagung der Druckräume
Die den Kolben
Die Backen
Wie aus den
Die Backen
Wie aus der
Um eine gleichförmige, voneinander abhängige Bewegung
der beiden Backen
Wie aus
Die bereits angesprochenen Rollenbandabdeckungen
Die Rollenbandabdeckungen
Wie aus der
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