DE4134478C2 - Loch-Greifer - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Loch-Greifer mit einer Membran aus einem elastomeren Werkstoff, die mit einem Druckmittel beaufschlagbar ist.

Es sind Loch-Greifer bekannt, die eine Spannzange und eine Membran aufweisen (DE-PS 31 27 209). Die Membran ist mit einem Druck­ mittel beaufschlagbar. Die Spannzange greift in eine vorhandene Bohrung eines zu handhabenden Teiles und wird über die Membran gespreizt. Zum Spreizen der Spannzange wird die Membran mit einem Druckmittel beaufschlagt, wodurch die Spannzangenbacken, welche schwenkbar gelagert sind, ge­ spreizt werden. Die Spannzangenbacken liegen an der Innen­ wand der Bohrung an, wodurch das Teil gehandhabt werden kann.

Nachteilig bei diesen Loch-Greifern ist, daß der Spannweg (Hub) relativ gering ist.

Ein weiterer Nachteil dieses Loch-Greifers kann darin ge­ sehen werden, daß die Anpassung des Loch-Greifers an zu handhabende Teile mit unterschiedlichen Lochdurchmessern relativ aufwendig ist. Zur Anpassung des bekannten Loch- Greifers an unterschiedliche Bohrungsdurchmesser ist es be­ kannt, die Spannzange stufig auszubilden. Die stufige Aus­ bildung der Spannzange hat jedoch den Nachteil, daß die Fläche der Spannzange, welche zur Anlage an die Mantel­ fläche der Bohrung gelangt, geringer wird, was zur Folge hat, daß die zu handhabenden Teile leichter sein müssen oder der Betriebsdruck muß erhöht werden, um genügend Haltekraft auf die Teile zu übertragen.

Es sind auch Loch-Greifer bekannt, die im wesentlichen aus einer Membran bestehen (DE-Z.: Ölhydraulik und Pneumatik, 1978, Nr. 1, Seite 10). Bei dieser Membran handelt es sich um einen Ballon. Der schlaffe Ballon wird in die Bohrung eingeführt und anschließend aufgeblasen. Dadurch erfolgt eine unmittelbare Klemmung des Loch-Greifers mit dem zu handhabenden Teil. Nachteilig bei einem derartigen Loch- Greifer ist, daß dieser relativ rasch verschleißt. Der rasche Verschleiß hat zur Folge, daß der Loch-Greifer öfters ausgetauscht werden muß.

Es hat sich des weiteren gezeigt, daß eine genaue Positionie­ rung des Loch-Greifers über der vorhandenen Bohrung in dem zu handhabenden Teil notwendig ist, weil die Gefahr besteht, daß die Membran platzt, wenn sie in die Leere greift. Die Gefahr des Platzens ist um so höher, je verschlissener die Membran ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Loch-Greifer zu schaffen, welcher störungsfrei arbeitet und über einen großen Hub verfügt.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Loch-Greifer mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiter­ bildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei dem erfindungsgemäßen Loch-Greifer ist die Membran in einem Gehäuse angeordnet. Die Membran weist auf ihrer Außenfläche angeformte Finger auf, welche sich bei unbeaufschlagter Membran wenigstens teilweise durch in dem Gehäuse ausgebildete Öffnungen erstrecken. Die Anordnung der Membran im Gehäuse hat den Vorteil, daß die Membran eine feste Umgrenzung hat, wo­ durch die Gefahr gebannt ist, daß die Membran platzt, wenn sie ins Leere greift. Damit ein Greifen des zu handhabenden Teiles möglich ist, weist die Membran auf ihrer Außenfläche angeformte Finger auf. Diese Finger kommen bei der beaufschlagten Membran zur Anlage an die Fläche der Bohrung des zu handhabenden Teiles. Zwischen der Membran und dem Gehäuse besteht ein Ab­ stand, der im wesentlichen dem Hub des Greifers entspricht. Der Hub des Greifers wird auch von der Elastizität des Membran­ materials bestimmt. Um zu gewährleisten, daß beim Aufblasen der Membran die Finger nicht zur Anlage an die Innenfläche des Gehäuses gelangen, erstrecken sich die Finger wenigstens teil­ weise durch Öffnungen, die im Gehäuse ausgebildet sind.

Vorteilhafterweise sind die Öffnungen im Gehäuse sowie die Finger im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Gehäuses ausgebildet. Dadurch wird sichergestellt, daß die Reibung zwischen dem Öffnungsrand und den Fingern gering ist, wenn sich die Membran beim Beaufschlagen mit einem Druckmittel im wesentlichen senkrecht zur Längsachse ausdehnt.

Die Weiterbildung des Loch-Greifers nach Anspruch 3 hat den Vorteil, daß eine Führung der Finger in den Öffnungen ge­ währleistet wird, ohne daß eine Hemmung der Bewegung der Finger während der Beaufschlagung mit einem Druckmittel bzw. Entspannung der Membran eintritt.

Vorteilhafterweise weisen die Öffnungen und die Finger einen kreisförmigen Querschnitt auf. Die Ausbildung dieser Geometrie ist bei der Herstellung der Finger bzw. der Öffnungen am ein­ fachsten zu realisieren.

Die Finger unterliegen während des Einsatzes des Lochgreifers in einem Produktionsbetrieb einem Verschleiß. Hierzu ist es vorteilhaft, die Finger mit einem lösbaren Verschleißteil aus­ zubilden. Hierdurch wird zum einen der Vorteil erzielt, daß ein einfacher Austausch der verschlissenen Verschleißteile möglich ist und zum anderen kann über die Verschleißteile eine einfache Anpassung des Lochgreifers an Bohrungen unterschied­ lichen Durchmessers angepaßt werden. Ein weiterer Vorteil der lösbaren Verschleißteile an den Fingern besteht darin, daß Verschleißteile mit unterschiedlichen Längen an den Fingern angebracht werden können, wodurch z. B. auch Teile mit ovalen Bohrungen oder mit Bohrungen, die einen unregelmäßigen Quer­ schnitt aufweisen, leicht gehandhabt werden.

Vorteilhafterweise ist das Verschleißteil mit dem Finger form­ schlüssig verbunden, wodurch ein Abhandenkommen des Verschleiß­ teiles verhindert wird. Ein weiterer Vorteil dieser Ausbildung ist darin zu sehen, daß die Verschleißteile in einer einfachen Art und Weise ausgetauscht werden können. Vorteilhafterweise erfolgt der Formschluß zwischen dem Verschleißteil und dem Finger dadurch, daß der Finger an seiner Stirnseite ein sich in Längs­ richtung des Fingers erstreckendes Sackloch aufweist, in wel­ ches ein an einer Stirnfläche des Verschleißteils ausgebildeter Zapfen greift. Diese formschlüssige Verbindung zwischen dem Ver­ schleißteil und dem Finger ist einfach herzustellen. Der Austausch des Verschleißteils bedarf keines zusätzlichen Aufwandes.

Die Weiterbildung des Lochgreifers nach Anspruch 8 hat den Vor­ teil, daß bei einem Verschleißteil, welches kappenförmig aus­ gebildet ist, dieses auf den Finger aufgesteckt werden kann. Hierbei können die Finger als einfache zylindrische Fortsätze ausgebildet werden.

Vorteilhafterweise ist das Verschleißteil an seiner Stirnseite mit einem Magneten versehen. Dies hat den Vorteil, daß die Haftung des zu handhabenden Teils, welches aus einem ferro­ magnetischen Werkstoff besteht, erhöht wird.

Vorteilhafterweise hat die Membran einen polygonalen Querschnitt. Diese Querschnittsform der Membran hat den Vorteil, daß insbe­ sondere bei einem regelmäßigen Vieleck die einzelnen Kanten der Membran an der Innenwand eines zylinderförmigen Gehäuses anliegen können.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Membran im Querschnitt ein gleichseitiges Dreieck aufweist. Bei dieser Form der Membran ist der Hub des Loch-Greifers besonders groß.

Vorteilhafterweise sind bei den Membranen mit einem polygonalen Querschnitt die Finger auf den Längsachsen der Membranseiten angeordnet. Dies hat den Vorteil, daß der Hub auf jeder Seite der Membran gleich ist.

Vorteilhafterweise ist die Membran so ausgebildet, daß im Querschnitt durch eine Seite einer polygonalen Membran die Dehnfähigkeit der Membranseite von der Kante, welche durch zwei benachbarte Seiten gebildet wird, bis zur Längsachse der Membranseite zunimmt. Dies hat den Vorteil, daß eine gleich­ mäßige Dehnung der Membranseiten erzielt wird und auch eine Rückstellung der Membranfinger gewährleistet wird. Die Zu­ nahme der Dehnfähigkeit wird vorteilhafterweise nach Anspruch 16 dadurch erzielt, daß der Querschnitt jeder Membranseite zur Längsstreckung der Membranseite bis zur Längsachse ab­ nimmt. D. h., die Membran ist in ihren Kanten dicker als in ihrer Mitte.

Vorteilhafterweise ist das Gehäuse im Querschnitt kreis­ förmig ausgebildet, wodurch eine einfache geometrische äußere Form des Loch-Greifers geschaffen wird. Dies hat den Vorteil, daß zur Ausbildung des Gehäuses ein rohrförmiges Teil ver­ wendet werden kann.

Der Loch-Greifer nach Anspruch 19 hat den Vorteil, daß bei einer einstückig ausgebildeten Membran mit einem Boden diese wie ein Ballon wirkt und auf eine Abdichtung des im Luftan­ schluß gegenüberliegenden Ende der Membran keine Abdichtung benötigt wird.

Findet der Einsatz des Loch-Greifers statt bei dem es auf die Wärmestandfestigkeit der Membran ankommt, so besteht sie vor­ teilhafterweise aus Silikon. In den übrigen Fällen kann die Membran aus Neopren bestehen.

Die Erfindung und ihre vorteilhaften, weiteren Ausgestaltungen sind im folgenden anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Loch-Greifer im Längsschnitt,

Fig. 2 einen Loch-Greifer mit einer dreieckigen Membran im Querschnitt,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Membran mit Zapfen und Verschleißteil und

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform des Loch-Grei­ fers im Längsschnitt.

Der Loch-Greifer in Fig. 1 weist ein Gehäuse 1 mit einem Mantel 2, einem Boden 3 und einem Deckel 4 auf. Der Mantel 2 und der Boden 3 ist in der dargestellten Ausführungsform in der Fig. 1 einstückig, becherartig ausgebildet. Der Deckel 4 ist mit dem Mantel 2 lösbar verbunden. Innerhalb des Gehäuses ist eine Membran 5 angeordnet. Die Membran weist einen Membranboden 6 auf. Sie ist einstückig ausgebildet. Die Membran 5 weist auf ihrer Außenfläche angeformte Finger 7 auf. Die ange­ formten Finger 7 erstrecken sich durch Öffnungen 8 im Man­ tel 2 des Gehäuses 1.

Das dem Membranboden 6 gegenüberliegende Ende der Membran ist festgeklemmt. Zur Festklemmung des Endes der Membran ist eine Scheibe 9 vorgesehen. Auf die Scheibe 9 ist der Endbereich der Membran aufgeschoben. Die Scheibe 9 weist in der Fig. 1 nicht dargestellte auf dem Scheibenmantel aus­ gebildete umlaufenden Rillen auf. Zur besseren Halterung der Membran auf der Scheibe 9 kann ein Sicherungsring vor­ gesehen werden, der in der Fig. 1 nicht dargestellt ist.

In der Scheibe 9 ist eine Bohrung 10 ausgebildet, die mit einem Kanal 11 in dem Deckel 4 kommuniziert. Der Kanal 11 dient der Luftversorgung der Membran 5. Nicht dargestellt in der Fig. 1 ist die Verbindung der Bohrung 10 mit dem Kanal 11. Es versteht sich jedoch, daß die über den Kanal 11 der Membran 5 zugeleitete Preßluft vollständig in den durch die Membran gebildeten Hohlraum eintreten soll.

Das Gehäuse 1 des Loch-Greifers kann aus einem Metall be­ stehen wie z. B. Messing oder Aluminium. Es kann sich vor­ teilhafterweise auch um ein Spritzgußteil aus Kunststoff handeln.

In der Fig. 2 ist ein Loch-Greifer im Querschnitt dargestellt. Der Loch-Greifer weist einen Mantel 2 mit in der Mantelfläche ausgebildeten Öffnungen 8 auf. Durch jede Öffnung 8 erstreckt sich ein Finger 7. Die Öffnungen 8 und die Finger 7 weisen einen kreisförmigen Querschnitt auf. Die vorderen Enden der Finger 7 sind in der Fig. 2 leicht ballig ausgebildet.

Die in der Fig. 2 dargestellte Membran 5 hat den Querschnitt eines gleichseitigen Dreiecks. Die Querschnittsform der Membran­ seiten 12a, 12b, 12c ist die gleiche. In der Fig. 2 nimmt die Dicke (Querschnitt) der Membranseite 12a, 12b bzw. 12c von der Kante 13a, 13b bzw. 13c zur Mitte der Quererstreckung der Membran­ seite hin ab. Die in der Fig. 2 dargestellte Membran ist ent­ spannt. Im gespannten Zustand, d. h. wenn die Membran mit einem Druckmittel beaufschlagt ist, kommen die Membranseiten 12a, 12b, 12c zur Anlage an die Innenwand des Mantels 2 des Gehäuses.

In der Fig. 3 ist ein Ausschnitt der Membran 5 mit einem Fin­ ger 7 dargestellt. Der Finger 7 weist ein mit ihm formschlüssig verbundenes Verschleißteil 14 auf. Der Verschleißteil 14 ist mit einem Zapfen 15 ausgebildet. Der Zapfen 15 greift in ein in der Stirnfläche des Fingers ausgebildetes Sackloch 16 ein.

In der Fig. 4 ist eine weitere vorteilhafte Ausbildung des Loch-Greifers dargestellt. Der Loch-Greifer weist ein Gehäuse 1 auf. Das Gehäuse 1 hat ein Kopfteil 17 und einen Mantel 2. Der Mantel 2 und das Kopfteil 17 bilden wie in der Fig. 4 darge­ stellt ein einteiliges Gehäuse 1. In dem Mantel 2 sind Öffnungen 8 ausgebildet, durch die Finger 7 hindurchgreifen. Die Finger 7 sind an einer Membran 5 angeformt. Die Membran 5 ist im Quer­ schnitt kreisförmig. Die Membran 5 hat an ihren Enden jeweils einen aus dem Membranwerkstoff bestehenden Ring 18. An jedem Ring 18 ist eine umlaufende Wulst 19 ausgebildet. Die Wülste 19 sind einander zugewandt. Die Membran 5 umgibt einen Membran­ träger 20. Der Membranträger 20 weist an seinen Stirnflächen jeweils eine, der Geometrie der Wulst 19 angepaßte, umlaufende Nut 21 auf. Die Wulst 19 greift in die Nut 21 ein. Innerhalb des Membranträgers 20 sind Kanäle 22 ausgebildet, die mit dem Kanal 11 im Kopfteil 17 des Gehäuses 1 in Verbindung stehen. An dem dem Kopfteil 17 gegenüberliegenden Ende des Gehäuses 1 ist ein Haltering 24 vorgesehen. Der Haltering 24 liegt auf dem Ring 18 der Membran auf. In dem Haltering 24 und in dem Membranträger 20 ist jeweils eine konzentrisch zueinander aus­ gebildete Bohrung vorgesehen, durch die sich eine Schraube 23 erstreckt. Die Schraube 23 ist in den Kopfteil 17 eingeschraubt.

Bei der Ausführungsform, wie sie in der Fig. 4 dargestellt ist, wird die Membran dadurch abgedichtet, daß die Ringe 18 zum einen zwischen dem Kopfteil 17 und dem Membranträger 20 und zum anderen zwischen dem Membranträger 20 und dem Haltering 24 mittels der Schraube 23 eingeklemmt werden.

Die Membran 5 und der Membranträger 20 hat einen kreisförmigen Querschnitt.

An dem Kopfteil 17 sind zwei Luftanschlüsse 25 vorgesehen. Die Luftanschlüsse 25 sind rechtwinklig zueinander angeordnet und münden in den Kanal 11. Bei dieser Anordnung der Luftanschlüsse 25 kann die Luftzufuhr von oben bzw. von der Seite erfolgen.

Claims (21)

1. Loch-Greifer mit einer Membran aus einem elastomeren Werkstoff, die mit einem Druckmittel beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Membran (5) auf ihrer Außenfläche angeformte Finger (7) aufweist,
daß die Membran (5) in einem Gehäuse (1) angeordnet ist, und
daß das Gehäuse (1) Öffnungen (8) aufweist, durch welche sich die Finger (7) - bei unbeaufschlagter Membran (1) - wenigstens teilweise erstrecken.

2. Loch-Greifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (8) und die Finger (7) i. w. senkrecht zur Längsachse (26) des Gehäuses (1) ausgebildet sind.

3. Loch-Greifer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Öffnungen (8) und die Finger (7) die gleiche Querschnittskontur aufweisen.

4. Loch-Greifer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (8) und die Finger (7) einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen.

5. Loch-Greifer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verschleißteil (14) mit einem Finger (7) lösbar verbunden ist.

6. Loch-Greifer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschleißteil (14) mit dem Finger (4) formschlüssig verbunden ist.

7. Loch-Greifer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Finger (7) an seiner Stirnseite ein sich in Längsrich­ tung des Fingers (7) erstreckendes Sackloch (16) aufweist, in welches ein an einer Stirnfläche des Verschleißteils (14) ausge­ bildeter Zapfen (15) greift.

8. Loch-Greifer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschleißteil (14) kappenförmig ausgebildet ist.

9. Loch-Greifer nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschleißteil (14) an seiner Stirn­ seite einen Magneten aufweist.

10. Loch-Greifer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (5) einen polygonalen Querschnitt aufweist.

11. Loch-Greifer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Membran ein Vieleck mit gleicher Seiten­ länge ist.

12. Loch-Greifer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Membran (5) ein gleichseitiges Dreieck ist.

13. Loch-Greifer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (5) im Querschnitt quadratisch ist.

14. Loch-Greifer nach einem der Ansprüche 10 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß die Finger (7) auf den Längs­ achsen der Membranseiten (12a, 12b, 12c) angeordnet sind.

15. Loch-Greifer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnfähigkeit jeder Membranseite (12a, 12b, 12c) von einer Kante (13a, 13b, 13c), welche durch zwei benachbarte Seiten gebildet wird, bis zur Längsachse der Membranseite (12a, 12b, 12c) zunimmt.

16. Loch-Greifer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt jeder Membranseite (12a, 12b, 12c) quer zur Längserstreckung der Membranseite (12a, 12b, 12c) bis zur Mitte der Breite der Membranseite abnimmt.

17. Loch-Greifer nach einem oder mehreren der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) im Querschnitt kreisförmig ausgebildet ist.

18. Loch-Greifer nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) einen Mantel (2), einen Boden (3) und einen Deckel (4) hat, welcher wenigstens einen Kanal (11) zur Druckmittelzuführung in den Innenraum der Membran (5) auf­ weist.

19. Loch-Greifer nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (5) einen Membranboden (6) hat und einstückig ist.

20. Loch-Greifer nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran aus Neopren besteht.

21. Loch-Greifer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (5) aus Sili­ kon besteht.