DE202005000615U1

DE202005000615U1 - Radiale Spannvorrichtung mit integriertem Greiffinger

Info

Publication number: DE202005000615U1
Application number: DE200520000615
Authority: DE
Original assignee: Grip Handhabungstechnik GmbH
Current assignee: Grip Handhabungstechnik GmbH
Priority date: 2005-01-15
Filing date: 2005-01-15
Publication date: 2005-04-21
Anticipated expiration: 2015-01-16

Abstract

Radiale Spannvorrichtung mit integriertem Greiffinger, dadurch gekennzeichnet, dass beide Einzelfunktionen „kraftschlüssiges Spannen" und „formschlüssiges Greifen" durch einen einzigen Antrieb (1) betrieben werden. Dieser treibt zuerst die Spannelemente (2) an, bis diese ihre wunschgemäße Funktion erfüllen, anschließend wird die Antriebsenergie durch den gewählten Vorrichtungsaufbau selbsttätig in die Greifelemente (3) weitergeleitet, so dass diese ihre wunschgemäße Funktion erfüllen können.

Description

Derzeit befindet sich keine Spannvorrichtung auf dem Markt, die die beiden Einzelfunktionen „kraftschlüssiges Spannen" und „formschlüssiges Greifen" verbindet.
In technischen Anwendungen besteht oftmals die Forderung ein oder mehrerer Bauteile passgenau zu fixieren, um dies beispielsweise innerhalb enger Übergabetoleranzen zu handhaben, und darüber hinaus aus prozesstechnischen Gründen das Bauteil zusätzlich formschlüssig zu greifen. Um diese Forderung zu erfüllen wird bislang eine eigenständige Spanneinrichtung mit einer eigenständigen Greifeinrichtung kombiniert. Die mechanische Befestigung so einer Kombination, bedingt teilweise eine komplexe Gestaltung des Grundgestells. Desweiteren besitzen beide eigenständigen Einrichtungen einen gesonderten Antrieb mit jeweils zwei Kolbenstellungsabfrage, d.h. eine große Anzahl von baugleichen Komponenten ist doppelt vorhanden. Dadurch wird einerseits die beschriebene Kombination kostenintensiv in der Anschaffung und andererseits auch störanfälliger im späteren Industriebetrieb.
Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Vorrichtung liegt das Ziel zugrunde, eine Spannvorrichtung zu schaffen, die mit nur einem standardisierten Antrieb und einem Minimum an Wirkelementen, beide Einzelfunktionen optimal verbindet.
Dieses Ziel wird mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen,

– dass beide Einzelfunktionen „kraftschlüssiges Spannen" und „formschlüssiges Greifen" durch einen einzigen Antrieb (1) betrieben werden. Dieser treibt zuerst die Spannelemente (2) an, bis diese ihre wunschgemäße Funktion erfüllen, anschließend wird die Antriebsenergie durch den gewählten Vorrichtungsaufbau selbsttätig in die Greifelemente (3) weitergeleitet, so dass diese ihre wunschgemäße Funktion erfüllen können,
– dass der Antrieb von jedem marktgängigen Normzylinder (1) gebildet werden kann, so dass man weder an eine spezielle Energieform, pneumatisch, elektrisch oder hydraulisch, noch an einen speziellen Hersteller gebunden ist,
– dass die Wirkelemente (4), die die Antriebskraft übertragen, austauschbar gestaltet sind, so dass die Kraftverteilung auf die Spannelemente (2) und die Greifelemente (3) individuell erfolgen kann, je nachdem ob anteilmäßig mehr Spannkraft oder mehr Greifkraft für den abzudeckenden Anwendungsfall benötigt wird,
– dass alle Wirkelemente (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) die einem betriebsbedingten mechanischen oder sonstigen Verschleiß unterliegen, auf einfache Art und Weise durch unterwiesenes Wartungspersonal ausgetauscht werden können,
– dass die Spannfunktion bezüglich der Anzahl, Gestaltung und Material der Spannelemente (2) nicht festgelegt ist. Für das Spannen von rotationssymmetrischen Teilen bietet sich beispielsweise der Einsatz von drei Stück Spannelementen an; abhängig vom Einsatzfall und zu spannendem Bauteil kann der Einsatz von mehr oder weniger Spannelementen ratsam sein. Ebenso ist die Art der Führung der Spannelemente nicht zwingend festgelegt, diese können sowohl linear über Gleit- oder Rollenführungen geführt werden oder auch schwenkend über verschleißarme Drehgelenke,
– dass die Greiffunktion bezüglich der Anzahl, Gestaltung und Material der Greifelemente (3) nicht festgelegt ist. Ebenso ist die Art der Führung der Greifelemente nicht zwingend festgelegt, diese können sowohl linear über Gleit- oder Rollenführungen geführt werden oder auch schwenkend über verschleißarme Drehgelenke. Zusätzlich kann das Greifelement so ausgeführt werden, dass axiale Kraftkomponenten in das Bauteil eingeleitet werden können. Dadurch kann dieses beispielsweise gegen eine Grundplatte o.ä. gedrückt werden,

Mit der Vorrichtung wird erreicht, dass die technische Anforderung an ein System, dass sowohl „kraftschlüssig spannt" als auch „formschlüssig greift" einfachst erfüllt wird. Mit wenigen, einfach zu produzierenden Bauteilen, erfolgt der Aufbau der Vorrichtung und wird die Antriebskraft rein mechanisch zu den Spannbacken und dem Greiffinger geleitet. Das Gesamtsystem ist modular gestaltet, so dass durch Modifikation der Einzelteile, das Prinzip auf viele technische Aufgabenstellungen angepasst werden kann. Dadurch ergibt sich ein sehr großer Anwendungsbereich solch einer Spannvorrichtung, beispielsweise im Handlingsbereich oder im Allgemeinen Vorrichtungsbau. Dadurch dass der Antrieb von jedem gängigen Linearzylinder erfüllt werden kann, ist man weder in der Antriebsenergie, pneumatisch, elektrisch oder hydraulisch eingeschränkt, noch an einen bestimmten Hersteller gebunden. Der Anschluß dieses Zylinders erfolgt im späteren Einsatz kundenseitig durch lediglich zwei Energieleitungen und zwei Signalleitungen, die die Stellung des Zylinders abfragen. Die Leitungen können natürlich auf Kundenwunsch ergänzt werden, beispielsweise durch einen zusätzlichen Sensor, der die Anwesenheit der gespannten und gegriffenen Bauteile erkennt. Dadurch dass nur ein Antrieb benötigt wird, wird auch nur ein Regelelement benötigt, bei pneumatischer Betätigung nur ein 5/2-Wegeventil.
Durch die Vorrichtung wird die kundenseitige Montage und der Anschluß vereinfacht, die Stillstandszeit der entsprechenden Industrieanlage wird reduziert, die Einbaukosten werden reduziert. Die Betriebssicherheit gegenüber herkömmlichen Lösungen wird gesteigert, die Instandhaltungs- und Wartungskosten werden verringert. Durch den optimierten Aufbau der Vorrichtung wird das Einsatzgebiet für diese Art von Spannvorrichtungen vergrößert, so dass die erwähnten Vorteile einem größeren Anwenderspektrum zugänglich gemacht werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Vorrichtung ergeben sich aus den sonstigen Unteransprüchen sowie anhand der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen.
Diese zeigen ein Ausführungsbeispiel der Spannvorrichtung in:
1 die Spannvorrichtung geöffnet im Halbschnitt,
2 die Spannvorrichtung geschlossen im Halbschnitt.
Der Antriebszylinder 1 leitet seine Kraft über die Druckfeder 4 in die Konusbuchse 5 ein. Diese schiebt die, in dem Grundkörper 7 linear geführten, Spannelemente 2 nach außen, so dass sich der Außendurchmesser der Spannvorrichtung vergrößert. Diese Durchmesseränderung führt zu dem kraftschlüssigen Spannen, wenn die Spannvorrichtung in Inneren einer Bohrung eingetaucht ist. Erst wenn die, durch die Druckfeder 4 vorbestimmte Spannkraft erreicht ist, wird der überschüssige Kraftanteil des Antriebszylinders 1 über die Kolbenstange 8 weiter an den Greiffinger 3 geleitet. Dieser bewegt sich daraufhin aus dem Grundkörper 7 heraus, so dass es zu einem formschlüssigen Griff mit der Unterseite des zu greifenden Bauteils 9 kommt. Durch die Anordnung des Drehgelenks in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel hebt der Greiffinger 3 das Bauteil 9 in axialer Richtung zusätzlich an.
Wird der Antrieb 1 umgesteuert, fährt die Konusbuchse 5 zurück in Grundstellung, die Druckfeder 4 entspannt sich und die Kolbenstange 8 zieht den Greiffinger 3 zurück in den Grundkörper 7. Eine Ringfeder 6 drückt die Spannelemente 2 ebenfalls zurück in den Grundkörper 7. Danach hat die Spannvorrichtung den ursprünglichen Außendurchmesser wieder erreicht und kann aus dem Bauteil 9 entformt werden.
Die beiden beschriebenen Stellungen der Spannelemente 2 und des Greiffingers 3 können in 1 „Grundstellung eingefahren" und in 2 „Stellung eingefahren" betrachtet werden.
Die Kraftverteilung des Antriebs 1 auf die Spannelemente 2 und den Greiffinger 3 erfolgt durch die Druckfeder 4. Dieser Aufbau ermöglicht bei Einsatz einer stärkeren handelsüblichen Feder eine Erhöhung der Spannkraft, oder aber bei Einsatz einer schwächeren Feder eine Erhöhung der Greifkraft.
Das beschriebene Ausführungsbeispiel der Spannvorrichtung kann noch in vielfacher Hinsicht abgeändert werden ohne den Grundgedanken zu verlassen. So sind in dem skizzierten Ausführungsbeispiel die Vielzahl der Einzelteile zylindrisch ausgebildet, diese können jedoch von jeder beliebigen Form gebildet werden.
Ferner muß der Antrieb nicht zwingend durch einen Linearzylinder erfolgen, sondern kann beispielsweise auch durch einen Drehzylinder oder jede andere Antriebseinheit erfolgen.

Claims

Radiale Spannvorrichtung mit integriertem Greiffinger, dadurch gekennzeichnet, dass beide Einzelfunktionen „kraftschlüssiges Spannen" und „formschlüssiges Greifen" durch einen einzigen Antrieb (1) betrieben werden. Dieser treibt zuerst die Spannelemente (2) an, bis diese ihre wunschgemäße Funktion erfüllen, anschließend wird die Antriebsenergie durch den gewählten Vorrichtungsaufbau selbsttätig in die Greifelemente (3) weitergeleitet, so dass diese ihre wunschgemäße Funktion erfüllen können.
Vorrichtung nach Schutzanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb von jedem marktgängigen Normzylinder (1) gebildet werden kann, so dass man weder an eine spezielle Energieform, pneumatisch, elektrisch oder hydraulisch, noch an einen speziellen Hersteller gebunden ist.
Vorrichtung nach Schutzanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkelemente (4), die die Antriebskraft übertragen, austauschbar gestaltet sind, so dass die Kraftverteilung auf die Spannelemente (2) und die Greifelemente (3) individuell erfolgen kann, je nachdem ob anteilmäßig mehr Spannkraft oder mehr Greifkraft für den abzudeckenden Anwendungsfall benötigt wird.
Vorrichtung nach Schutzanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass alle Wirkelemente (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7), die einem betriebsbedingten mechanischen oder sonstigen Verschleiß unterliegen, auf einfache Art und Weise durch unterwiesenes Wartungspersonal ausgetauscht werden können.
Vorrichtung nach Schutzanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Spannfunktion bezüglich der Anzahl, Gestaltung und Material der Spannelemente (2) nicht festgelegt ist. Für das Spannen von rotationssymmetrischen Teilen bietet sich beispielsweise der Einsatz von drei Stück Spannelementen an; abhängig vom Einsatzfall und zu spannendem Bauteil kann der Einsatz von mehr oder weniger Spannelementen ratsam sein. Ebenso ist die Art der Führung der Spannelemente nicht zwingend festgelegt, diese können sowohl linear über Gleit- oder Rollenführungen geführt werden oder auch schwenkend über verschleißarme Drehgelenke.
Vorrichtung nach Schutzanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Greiffunktion bezüglich der Anzahl, Gestaltung und Material der Greifelemente (3) nicht festgelegt ist. Ebenso ist die Art der Führung der Greifelemente nicht zwingend festgelegt, diese können sowohl linear über Gleit- oder Rollenführungen geführt werden oder auch schwenkend über verschleißarme Drehgelenke. Zusätzlich kann das Greifelement so ausgeführt werden, dass axiale Kraftkomponenten in das Bauteil eingeleitet werden können. Dadurch kann dieses beispielsweise gegen eine Grundplatte o.ä. gedrückt werden.