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Die Erfindung betrifft eine Greifvorrichtung mit wenigstens einer verfahrbaren Greifbacke, mit einem Antrieb zum Antreiben der Greifbacke und mit einem Gehäuse.
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Derartige Greifvorrichtungen haben äußerst vielseitige Einsatzgebiete. Dabei werden an die Greifvorrichtungen je nach Einsatzgebiet verschiedene Anforderungen an Größe, Stabilität und an die bereitzustellende Greifkraft gestellt. Aufgrund dieser Vielzahl an Einsatzgebieten und Anforderungen sind aufwändige Herstellungsverfahren mit einem geringen Grad an Flexibilität hinsichtlich der Dimensionierung nachteilig. Insbesondere für die Massenproduktion von verschiedenartigen Greifvorrichtungen ist ein Aufbau aus vielen Bauteilen nachteilig.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Greifvorrichtung bereitzustellen, die kostengünstig, einfach und auf einfache Weise in verschiedenen Größen und für verschiedene Lastanforderungen herstellbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Greifvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Bei der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung ist demnach vorgesehen, dass das Gehäuse von wenigstens einem gebogenen Blechteil gebildet wird, an dem der Antrieb befestigt ist. Die Fertigung des Gehäuses mit einem gebogenen Blechteil ermöglicht es, die verschiedenen geläufigen Maßnahmen zur Blechbearbeitung einzusetzen, beispielsweise Biege-, Stanz- oder Schneidprozesse. Derartige Bearbeitungsverfahren sind in industriellen Herstellungsprozessen Standard und können einfach, schnell bei gleichzeitiger hoher Präzision und kostengünstig durchgeführt werden. Die erfindungsgemäße Greifvorrichtung kann also in vorteilhafter Weise in einem zur Massenproduktion tauglichen Verfahren hergestellt werden.
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Der Antrieb wird an dem Blechteil, vorzugsweise in die Biegung des Blechteils, eingepasst befestigt. Daher kann auf aufwändige Haltevorrichtungen verzichtet werden. Die erfindungsgemäße Greifvorrichtung zeichnet sich daher durch eine hohe Montagefreundlichkeit aus.
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Die Bauweise mit einem gebogenen Blechteil als Gehäuse ist zudem leicht skalierbar. Dieselbe Gehäuseform kann, insbesondere mit gängigen Verfahren zur Blechbearbeitung, auf einfache Weise in verschiedenen Größen hergestellt werden. Auch eine Anpassung an verschiedene Stabilitätsanforderungen ist leicht durch eine Auswahl geeigneter Blechdicken möglich.
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Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Greifvorrichtung aufgrund der Blechkonstruktion vergleichsweise leicht. Dabei bleibt dennoch eine hohe Stabilität erhalten, da ein um eine Längsachse gebogenes Blechteil bekanntlich besonders stabil gegenüber Zug- und Druckkräften parallel zu der Längsachse ist.
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Das Blechteil ist insbesondere als Halbschale ausgebildet, welche sich entlang der Längsachse der Greifvorrichtung erstreckt.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich dadurch, dass das wenigstens eine Blechteil Befestigungsaussparungen für Befestigungsabschnitte des Antriebs aufweist. Je nach Größe des verwendeten Antriebs können die Befestigungsaussparungen auf einfache Weise an entsprechenden Stellen des Blechteils eingearbeitet, insbesondere eingestanzt, werden. Auch dies ist leicht mit gängigen Verfahren zur Blechbearbeitung möglich. Die Greifvorrichtung kann daher bei ihrer Herstellung leicht an verschieden dimensionierte Antriebe angepasst werden.
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Vorteilhafterweise erstrecken sich die Befestigungsabschnitte derart quer zur Längsachse der Greifvorrichtung, dass zur Montage die Befestigungsabschnitte seitlich in die Befestigungsaussparungen einführbar sind. Dies ermöglicht eine besonders einfache Montage, da keine zusätzlichen Verbindungsschritte erforderlich sind. Insbesondere kann die Montage einfach dadurch erfolgen, dass die Befestigungsabschnitte lediglich seitlich in die Befestigungsaussparungen eingeführt werden.
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Als weitere vorteilhafte Ausgestaltung sind die Befestigungsabschnitte als Biegelaschen ausgebildet, die in die Befestigungsaussparungen einführbar sind und nach dem Einführen abbiegbar sind. Dies ermöglicht eine sichere Arretierung des Antriebs am Gehäuse, die dennoch einfach und ohne zusätzliche Bauteile zur Halterung und ohne zusätzliche Verarbeitungsschritte realisiert werden kann.
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Andererseits ist denkbar, dass die Biegelaschen nach dem Abbiegen zusätzlich gesichert werden, beispielsweise indem Bolzen oder Nieten durch die Lasche und das Blechteil gesteckt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Antrieb wenigstens eine, sich senkrecht zur Längsachse der Greifvorrichtung erstreckende Halteplatte zur Befestigung am Gehäuse auf. Mit der Halteplatte kann der Antrieb in einer gewünschten Position im Gehäuse fixiert werden. Da sich die Halteplatten senkrecht zur Längsachse erstrecken, wirken sie als Querverstrebungen und geben dem Gehäuse zusätzliche Stabilität gegenüber Zug- und Druckkräften in Richtung quer zur Längsachse.
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Vorteilhafterweise sind die Befestigungsabschnitte an der Halteplatte, insbesondere am Rand der Halteplatte, angeordnet, so dass eine einfache Montage ermöglicht wird.
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Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung ergibt sich dadurch, dass zwei, insbesondere halbschalenförmig geformte, Blechteile vorgesehen sind, die die Seitenwände und die der Greifbacke abgewandte Oberseite der Greifvorrichtung bilden. Dadurch kann auf einfache Weise ein weitgehend geschlossenes Gehäuse für die Greifvorrichtung bereitgestellt werden, wodurch die Bauteile der Greifvorrichtung insbesondere wirksam gegen Verschmutzung geschützt werden können. Die Montage von weiteren Deckelteilen kann entfallen. Andererseits kann das durch zwei Halbschalen gebildete Gehäuse beispielsweise zu Reparaturzwecken durch Abnehmen einer Halbschale geöffnet werden, wodurch ein Zugang zu den Bauteilen im Inneren ermöglicht wird.
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Vorteilhafterweise sind die beiden Blechteile weitgehend identisch ausgebildet.
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Besonders bevorzugt ist, wenn das wenigstens eine Blechteil zwei einander gegenüberliegende, sich in Längsrichtung erstreckende freie Kanten aufweist, wobei im Bereich der freien Kanten Führungsschienen und/oder die freien Kanten selbst als Führungskanten zur Führung der wenigstens einen Greifbacke ausgebildet sind. Führungskanten lassen sich beispielsweise auf einfache Weise dadurch herstellen, dass das Blechteil in seinem der Greifbacke zugewandten Bereich parallel zur Längsrichtung der Greifvorrichtung abgeknickt beziehungsweise abgefalzt wird. Sind zwei Blechteile vorgesehen, so ist vorzugsweise an jedem Blechteil eine, sich in Längsrichtung erstreckende, freie Kante vorgesehen, in deren Bereich jeweils eine Führungsschiene angeordnet ist und/oder die jeweilige Kante selbst als Führungskante ausgebildet ist.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung ergibt sich dadurch, dass ein vom Antrieb antreibbarer, über Umlenkrollen laufender Riemen vorgesehen ist, wobei an dem Riemen die wenigstens eine Greifbacke angeordnet und die Umlenkrollen an dem wenigstens einen Blechteil befestigt sind. Eine derartige Kopplung von Antrieb und Greifbacke ist auf einfache Weise skalierbar, indem beispielsweise für eine große Greifvorrichtung ein entsprechend langer Riemen gewählt wird. Der Riemen ist insbesondere als geschlossene Schlaufe ausgebildet, die um die Umlenkrollen geführt wird. Die Umlenkrollen sind insbesondere in den Endbereichen entlang der Längsachse des Blechteils angeordnet. Da die Umlenkrollen am Blechteil befestigt sind, kann wiederum eine zusätzliche Haltevorrichtung grundsätzlich entfallen, wodurch die Montagefreundlichkeit verbessert wird. Sind zwei Blechteile vorgesehen, so sind die Umlenkrollen insbesondere in den axialen Endbereichen der Blechteile auf der der Greifbacke zugewandten Seite der Greifvorrichtung angeordnet. Insbesondere können dann die beiden Blechteile über Achsen der Umlenkrollen aneinander befestigt sein.
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Vorteilhafterweise weist der Riemen zwei gegenüberliegende Riemenabschnitte auf, welche sich im Betrieb in einander abgewandte Richtungen bewegen, wobei an jedem Riemenabschnitt eine Greifbacke angeordnet ist. Insbesondere verlaufen die gegenüberliegenden Riemenabschnitte parallel. Vorteilhafterweise ist dabei der Riemen im Bereich zwischen zwei Führungskanten angeordnet. Zur Anordnung der Greifbacke an den jeweiligen Riemenabschnitt ist beispielsweise an einer vorgegebenen Position entlang des Riemens ein Befestigungssockel fest angeordnet. An diesen Befestigungssockel wird die eigentliche Greifbacke befestigt, beispielsweise angeschraubt. Durch eine geeignete Wahl der Position des Befestigungssockels entlang des jeweiligen Riemenabschnitts kann auf einfache Weise der Öffnungsabstand der Greifvorrichtung beziehungsweise der Verfahrweg der Greifbacke im Betrieb vorgegeben werden.
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Als weitere bevorzugte Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Antrieb zwei in Längsrichtung hintereinander liegende, jeweils einseitig druckbeaufschlagbare Zylinder-Kolben-Einheiten aufweist. Ein derartiger Antrieb kann vorteilhafterweise so ausgebildet werden, dass die zum Öffnen und Schließen der Greifvorrichtung erforderliche Hin- und Herbewegung eines Aktuators des Antriebs durch abwechselnde Druckbeaufschlagung der Zylinder-Kolben-Einheiten erzielt wird. Der Antrieb kann dabei derart ausgebildet sein, dass der Aktuator entlang der Längsrichtung, insbesondere parallel zu einem Riemenabschnitt, bewegbar ist. Der Aktuator ist insbesondere an einer vorgegebenen Position mit dem Riemenabschnitt fest verbunden, so dass der Riemen bei Hin- und Herbewegung des Aktuators in entgegengesetzte Richtung um die Umlenkrollen bewegt wird. Denkbar ist jedoch auch, dass der Antrieb nur eine Zylinder-Kolben-Einheit aufweist, welche insbesondere zweiseitig druckbeaufschlagbar bzw. doppeltwirkend ausgebildet ist. Andererseits kann der Antrieb zum Antreiben der Greifbacke auch mehrere Zylinder-Kolben-Einheiten umfassen.
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Vorteilhafterweise sind an den Zylinder-Kolben-Einheiten ebenfalls Biegelaschen zum Einführen in die gehäuseseitigen Befestigungsaussparungen vorgesehen, so dass eine einfache Montage ermöglicht wird.
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Zur Montage einer Greifvorrichtung, welche wenigstens eine verfahrbare Greifbacke, einen Antrieb zum Antreiben der Greifbacke und ein als Blechteil ausgebildetes Gehäuseteil aufweist, wobei der Antrieb Biegelaschen und das Blechteil Befestigungsaussparungen für die Biegelaschen aufweist, werden die Biegelaschen in die Befestigungsaussparungen eingeführt und zur Befestigung des Antriebes an dem wenigstens einen Blechteil umgebogen. Dadurch können die einzelnen Bauteile der Greifvorrichtung im Wesentlichen fertig hergestellt werden und die Montage erfordert lediglich ein Zusammensetzen der Bauteile in das Gehäuseteil und ein Umbiegen der Biegelaschen zur Befestigung.
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Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer die in den Figuren dargestellte Ausführungsform der Erfindung näher beschrieben und erläutert ist.
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Greifvorrichtung, wobei die Greifbacken nicht dargestellt sind;
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2 Seitenansicht entlang der Längsachse der Vorrichtung gemäß 1; und
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3 Draufsicht auf die den (nicht dargestellten) Greifbacken zugewandte Gehäuseseite der Vorrichtung gemäß 1 und 2.
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In der 1 ist eine Greifvorrichtung 10 mit einem Gehäuse 12 abgebildet. Das Gehäuse 12 umfasst ein erstes Blechteil 14 sowie ein zweites Blechteil 15, welche sich im Wesentlichen entlang der Längsachse der Greifvorrichtung 10 erstrecken und derart gebogen sind, dass sie jeweils ein halbschalenförmiges Gehäuseteil bilden. An bzw. in dem Gehäuse 12 sind zwei Befestigungssockel 17 für jeweils eine nicht dargestellte, entlang der Längsachse der Greifvorrichtung 10 verfahrbare Greifbacke vorgesehen. Die Greifbacke ist an dem jeweiligen Befestigungssockel 17 befestigt, beispielsweise in dazu vorgesehenen Schraubgewinden montiert. Durch die Blechteile 14, 15 werden Seitenwände 13 und eine den nicht dargestellten Greifbacken abgewandte Oberseite 13' des Gehäuses 12 gebildet.
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Zum Antreiben der Befestigungssockel 17 für die Greifbacken weist die Greifvorrichtung 10 einen Antrieb 20 auf, welcher hier von hydraulisch oder pneumatisch druckbeaufschlagbaren Zylinder-Kolben-Einheiten gebildet wird und weiter unten zu den 2 und 3 genauer erläutert wird. Zur Befestigung des Antriebs 20 im Gehäuse 12 sind in dem Blechteil 14 (und ebenso nicht sichtbar in dem Blechteil 15) Befestigungsaussparungen 22 eingestanzt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist jede Befestigungsaussparung 22 als rechteckiges, sich senkrecht zur Längsachse der Greiferrichtung 10 erstreckendes Langloch ausgebildet. Der Antrieb 20 weist (wie zu 2 genauer erläutert) Befestigungsabschnitte 24 auf, welche als Biegelaschen 25 ausgebildet sind, die das Blechteil 14 (beziehungsweise entsprechend das Blechteil 15) in den Befestigungsaussparungen 22 durchgreifen.
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Zur endgültigen Montage werden die in die Befestigungsaussparungen 22 eingeführten Biegelaschen 25 parallel zu dem Blechteil 14 beziehungsweise zu dem Blechteil 15 abgebogen. Zur weiteren Arretierung weisen die Biegelaschen 25 und das Blechteil 14 beziehungsweise das Blechteil 15 zugeordnete Bohrungen 26 auf, durch welche bei Bedarf ein Befestigungsbolzen oder Niet gesteckt werden kann.
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Zur Führung der Befestigungssockel 17 entlang der Längsachse der Greifvorrichtung 10 weist das Blechteil 14 eine sich entlang der Längsachse erstreckende freie Kante 30 auf. Im Bereich der freien Kante 30 ist das Blechteil 14 derart um die Längsachse abgeknickt, dass eine Führungskante 32 für den Befestigungssockel 17 bereitgestellt wird. Darüber hinaus ist im Bereich der freien Kante 30 an dem Blechteil 14 eine sich parallel zu der Führungskante 32 erstreckende Führungsschiene 34 angeordnet, auf der die Befestigungssockel 17 gleiten. In der Darstellung der 1 ist die Führungsschiene 34 im Wesentlichen durch die Führungskante 32 verdeckt. Die Führungsschiene 34 ist jedoch entsprechend einer Führungsschiene 34' ausgebildet, welche im Bereich der entsprechenden freien Kante 30' des Blechteils 15 angeordnet ist, das diesbezüglich eine entsprechende Ausgestaltung aufweist.
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Zur Bewegung der Befestigungssockel 17 weist die Greifvorrichtung 10 einen bandförmigen, als geschlossene Schlaufe ausgebildeten Riemen 40 auf. Der Riemen 40 ist einerseits um eine Umlenkrolle 42, andererseits um eine Umlenkrolle 42' geführt. Die Umlenkrollen 42, 42' sind jeweils um Rollenachsen 44 drehbar gelagert, welche im Bereich der Führungsschienen 34, 34', also in den Endbereichen entlang der Längsachse des Blechteils 14 und 15 auf der der Oberseite 13' abgewandten Seite angeordnet sind. Zur Befestigung der Umlenkrollen 42, 42' weisen die Blechteile 14, 15 Aussparungen 45 auf, in welche die Rollenachsen 44 eingreifen.
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Durch die Umlenkung des Riemens 40 über die Umlenkrollen 42 und 42' werden zwei gegenüberliegende Riemenabschnitte 46 (oben liegend) und 47 (unten liegend) bereitgestellt. Wird der Riemen 40 beispielsweise in 1 im Uhrzeigersinn um die Umlenkrollen 42, 42' bewegt, so bewegt sich der obere Riemenabschnitt 46 in 1 nach rechts oben, wogegen der untere Riemenabschnitt 47 in 1 in Richtung links unten verschoben wird.
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Bei der Greifvorrichtung 10 ist einer der beiden Befestigungssockel 17 an einer vorgegebenen Position an dem (oberen) Riemenabschnitt 46 befestigt, der andere Befestigungssockel 17 ist an einer vorgegebenen Position des (unteren) Riemenabschnitts 47 fest angeordnet. Wird der Riemen 40 vom Antrieb 20 in einer bestimmten Richtung angetrieben, so werden folglich die beiden Befestigungssockel 17 relativ zueinander in entgegengesetzten Richtungen bewegt. Durch Umkehrung der Antriebsrichtung können folglich die an den Befestigungssockeln 17 angeordneten, nicht dargestellten Greifbacken der Greifvorrichtung 10 geöffnet beziehungsweise geschlossen werden.
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Die 2 zeigt wiederum die Greifvorrichtung 10 in einer Seitenansicht entlang der Längsachse, wobei die sichtbaren Bauteile mit denselben Bezugszeichen wie in der 1 bezeichnet sind.
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Anhand der 2 wird die Art und Weise der Befestigung des Antriebs 20 in dem von den Blechteilen 14, 15 gebildeten Gehäuse 12 näher beschrieben. Der Antrieb 20 wird von zwei entlang der Längsachse hintereinander liegenden Zylinder-Kolben-Einheiten (genauer zu 3 beschrieben) gebildet. Von einem der Zylinder des Antriebs 20 ist in der 2 seine kreisförmige Stirnseite 21 zu erkennen. Der Antrieb 20 wird mittels einer sich senkrecht zur Längsachse der Greifvorrichtung 10 erstreckenden Halteplatte 50 innerhalb des Gehäuses 12 in Position gehalten. Die Halteplatte 50 weist hierzu eine an die geometrischen Abmessungen des Antriebs 20 angepasste Ausnehmung auf, durch welche die in der 2 sichtbare kreisförmige Stirnseite 21 der Zylinder-Kolben-Einheit des Antriebs 20 geführt ist. Wie weiter unten zu 3 erläutert, sind zur Halterung des Antriebs 20 weitere, entlang der Längsachse der Greifvorrichtung 10 versetzte, parallel angeordnete Halteplatten 50 vorgesehen.
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Die in der 2 dargestellte Halteplatte 50 weist die als Biegelaschen 25 ausgebildeten Befestigungsabschnitte 24 zur Halterung des Antriebs 20 am Gehäuse 12 auf. Die Montage kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Antrieb 20 mit den Halteplatten 50 in eines der Blechteile 14 oder 15 eingesetzt wird, indem die Biegelaschen 25 durch die zugehörigen Befestigungsaussparungen 22 am Blechteil 14 oder 15 hindurchgeführt werden, und anschließend das andere Blechteil 15 beziehungsweise 14 derart angesetzt wird, dass wiederum die entsprechenden Biegelaschen 25 in die zugehörigen Befestigungsaussparungen 22 eingreifen.
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In der 3 ist die Greifvorrichtung 10 aus den 1 und 2 in einer Draufsicht auf die der Oberseite 13' abgewandte Seite des Gehäuses 12 dargestellt. Zur besseren Übersichtlichkeit sind die in der 3 sichtbaren Bauteile mit denselben Bezugszeichen wie in den 1 und 2 versehen.
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In der Darstellung der 3 ist, teilweise von dem Riemen 40 verdeckt, der Antrieb 20 zu erkennen, welcher zwei bezüglich der Längsachse der Greifvorrichtung 10 hintereinander liegende Zylinder-Kolben-Einheiten 60 und 60' aufweist, deren in der 3 durch den Riemen 40 verdeckte Kolben einander zugewandt sind. Die Zylinder-Kolben-Einheiten 60, 60' werden durch vier, entlang der Längsachse der Greifvorrichtung 10 versetzte, parallel angeordnete Halteplatten 50 in der zu 2 beschriebenen Art im Gehäuse 12 gehalten. Insbesondere sind die durch Befestigungsaussparungen (vgl. 1) in den Blechteilen 14 und 15 hindurchtretenden Biegelaschen 25 zu erkennen, welche sich in einer Ebene senkrecht zur Längsachse der Greifvorrichtung 10 erstrecken und daher in der 3 in Seitenansicht dargestellt sind.
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Die Zylinder-Kolben-Einheiten 60, 60' wirken (mit ihren in der 3 durch den Riemen 40 verdeckten Kolben) auf einen, entlang der Längsachse der Greifvorrichtung 10 verschiebbaren Aktuator 62. In der Darstellung der 3 wird bei Druckbeaufschlagung der (linken) Zylinder-Kolben-Einheit 60 der Aktuator 62 nach rechts bewegt, wogegen bei Druckbeaufschlagung der Zylinder-Kolben-Einheit 60' (in 3 rechts dargestellt) der Aktuator 62 nach links bewegt wird. Der Antrieb 20 wird insofern von zwei in Längsrichtung hintereinander liegenden, jeweils einseitig druckbeaufschlagbaren Zylinder-Kolben-Einheiten 60, 60' gebildet. Denkbar ist auch, dass der Aktuator 62 von nur einer doppeltwirkenden Zylinder-Kolben-Einheit angetrieben wird.
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Zur Bewegung des Riemens 40 ist der Aktuator 62 mit dem in der 3 verdeckten, unteren Riemenabschnitt 47 (vergleiche Darstellung in 1) in einer in der 3 nicht genauer dargestellten Weise fest verbunden. Denkbar ist hier beispielsweise, dass in den Riemen 40 an der entsprechenden Stelle des unteren Riemenabschnitts 47 eine verstärkte Öse eingearbeitet ist, durch die der Riemenabschnitt 47 mit dem Aktuator 62 verschraubt wird.
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Zur Erläuterung der Funktionsweise der Greifvorrichtung 10 sei beispielsweise der in der 3 rechts dargestellte Befestigungssockel 17 fest mit dem (oberen) Riemenabschnitt 46 verbunden. Der in der 3 links dargestellte Befestigungssockel 17 sei demgegenüber mit dem in der 3 verdeckten unteren Riemenabschnitt 47 verbunden. Wird nun ausgehend von der in der 3 dargestellten Lage die linke Zylinder-Kolben-Einheit 60 druckbeaufschlagt, so wird dadurch der Aktuator 62 in der 3 nach rechts bewegt. Bei dieser Bewegung wird der verdeckte Riemenabschnitt 47 ebenfalls nach rechts mitgenommen. Dementsprechend wird der linke Befestigungssockel 17 und somit auch die daran befestigte, nicht dargestellte Greifbacke, nach rechts in Richtung des weiteren Befestigungssockels 17 bewegt. Da der Riemen 40 um die Umlenkrollen 42 geführt ist, wird bei diesem Vorgang gleichzeitig der obere Riemenabschnitt 46 in der Darstellung der 3 nach links bewegt. Demzufolge bewegt sich auch der an diesem Riemenabschnitt 46 befestigte rechte Befestigungssockel 17 samt der nicht dargestellten Greifbacke in der Darstellung der 3 nach rechts, also auf den linken Befestigungssockel 17 zu. Durch Beaufschlagung der linken Zylinder-Kolben-Einheit 60 wird folglich die Greifvorrichtung 10 geschlossen. Umgekehrt kann in entsprechender Weise durch Beaufschlagung der rechten Zylinder-Kolben-Einheit 60' die Greifvorrichtung 10 geöffnet werden.
