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Motorgreifer Die Erfindung bezieht sich auf Motorgreifer, bei welchen
die Greiferschalen von dem Motor aus über ein mechanisches Untersetzungsgetriebe
unter Zwischenschaltung einer Rutschkupplung angetrieben werden.
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Bei bekannten Greifern dieser Art arbeitet die Rutschl@upplung mit
mechanischer Reibung. Dadurch sind wesentliche i\Tachteile bedingt.
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Das übertragbare Höchstdrehmoment, nach dessen Überschreiten das Rutschen
eintritt, ist infolge der starken Veränderlichkeit der Reibungsziffer ebenfalls
stark veränderlich. Beispielsweise halbiert sich das übertragbare Drehmoment im
Augenblick des Rutschens, weil dann die Reibungsziffer der Ruhe in die wesentlich
kleinere der Bewegung übergeht. Diese Verringerung des Drehmomentes ist besonders
dann von Nachteil, wenn das Rutschen wie beim Motorgreifer häufig, ja üblich, während
des Greifprozesses selbst eintritt, weil dann die Schließkraft proportional mit
dem durch die Kupplung übertragenen Drehmoment abfällt, und zwar in einem Augenblick,-wo
sie zur Erreichung ,einer günstigen Füllung am notwendigsten gebraucht wird. Ein
weiterer Mangel ist der große Verschleiß, wenn man bedenkt, daß das Durchrutschen
der Kupplung bei jedem Greiferspiel mehrmals auftreten muß, und zwar sowohl bei
ganz geöffnetem als auch bei ganz geschlossenem Greifer (Endstellungen).
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Für einen guten Greiferschluß ist es notwendig, daß die Schließkräfte
in ihrer vollen Höhe auch nach Greiferschluß eine gewisse Zeit aufrechterhalten
werden. Während dieser Zeit rutscht die Kupplung also weiter unter voller Aufrechterhaltung
des Drehmomentes.
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Ferner gibt die Reibungswärme den Anlaß zu erheblichen, oft störenden
Wärmestauungen.
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Die bekannten Greifer dieser Art mit mechanischen Reibungskupplungen
sind daher weder betriebssicher noch genügend unempfindlich. Auch läßt ihre Füllung
und Leistung wegen des veränderlichen Schließmomentes zu wünschen übrig.
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Erfindungsgemäß werden diese Mängel dadurch vermieden, daß die Rutschkupplung
des Motorgreifers als hydraulische Rutschkupplung ausgebildet ist.
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Der Motorgreifer nach der Erfindung zeichnet sich daher durch Verschleißfestigkeit,
Unveränderlichkeit
des Schließmomentes während und nach dem Schließen und durch Vermeidung des Wärmestaues
aus.
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An sich sind zwar Motorgreifer mit diesen Eigenschaften nicht mehr
neu. Bisher hielt: man es aber für nötig, einen hydraulischen. Antrieb zur Erzielung
dieser Vorteile zu verwenden, also einen Antrieb des Schließwerkes durch Kolben
und Zylinder. Da der Hub eines solchen Kolbens beschränkt ist, ergibt sich aber
die Notwendigkeit sehr hoher Flüssigkeitsdrücke, was den Nachteil erheblicher Abdichtungsschwierigkeiten
mit sich bringt. Derartige hydraulische Greifer sind daher sehr empfindlich. Ferner
erfordert der hydraulische Antrieb der Greiferschalen besondere Steuervorrichtungen,
die die Bauart verteuern. Auch diese Nachteile vermeidet die Erfindung, ohne daß
die den Motorgreifern eigentümlichenVörzüge, nämlichbessereAusnutzung des Greifergewichts
und damit bessere Füllung, niedriger Schwerpunkt, niedrige Bauhöhe, schnelle Auswechselbarkeit
und einfache Steuerung, geopfert würden.
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Eine besonders einfache Bauart ergibt sich erfindungsgemäß, wenn die
hydraulische Rutschkupplung so ausgebildet ist, daß sie selbsttätig ohne Umsteuerung
in beiden Drehrichtungen wirkt. Um den Greifer zu öffnen und zu schließen, braucht
man dann nur den Antriebsmotor umzusteuern, ohne daß die hydraulischen Kanäle irgendeiner
Umsteuerung bedürften. Die selbsttätige Wirksamkeit in beiden Drehrichtungen läßt
sich erfindungsgemäß dadurch erreichen, daß bei Ausbildung der Kupplung als Flügelkolbenpümpe
mit Außen-und Innenläufer zwei unabhängig einstellbare Überdruckventile vorgesehen
sind, von denen das eine für die eine, dem Öffnen des Greifers dienende Drehrichtung
und das andere für die entgegengesetzte, dem Schließen des Greifers dienende Drehrichtung
bestimmt ist.
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Um eine gedrängte Bauart niedriger Bauhöhe zu erzielen, empfiehlt
es sich, die Anordnung so zu treffen, daß das Gehäuse der hydraulischen Kupplung
auch das mechanische Untersetzungsgetriebe einschließt. Das Betriebsmittel für die
Kupplung wirkt dann gleichzeitig als Schmieröl für das mechanische Getriebe. Außerdem
wird dann ein schädlicher Wärmestau dadurch vermieden, daß sich die Reibungswärme
gleichmäßig über den ganzen Inhalt des Getriebegehäuses verteilt und dessen gesamte
Oberfläche zur Kühlung heranzieht.
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Dieses Gehäuse, das sowohl die Kupplung als auch das mechanische Untersetzungsgetriebe
einschließt, wird zweckmäßig als Block symmetrisch zwischen zwei Spindelgehäusen
angeordnet, welche die Spindelantriebe für die Greiferschalen einschließen. Durch
Verteilung der gesamten Schließkraft auf zwei Spindelantriebe erübrigt sich die
Anordnung besonderer Traversen. Auch er-"hält man eine besonders geschlossene Bauart.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung
veranschaulicht. In dieser zeigt Abb. i einen Aufriß des Greifers, Abb.2 einen waagerechten
Schnitt durch das Greifergerüst, Abb. 3 einen Querschnitt durch die hy draulische
Rutschkupplung, Abb. 4 -den Schnitt nach der Linie 4-4 der Abb. 2, Abb. 5 den Schnitt
nach er Linie 5-S der Abb. 2, Abb: 6 den Schnitt A-B nach der Abb. 5 und Abb. 7
eine abgeänderte Ausführungsform des Ventils als vereinigtes Saug- und Druckventil.
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Den Gesamtaufbau des Motorgreifers zeigen die Abb. i und 2. Die Greiferschalen
7 bewegen sich um die Bolzen 8, die ihrerseits im Greif ergerüst 9 fest verlagert
sind. Im Mittelteil des Greifergerüstes 9 befindet sich das Untersetzungsgetriebe
z i mit angeflanschtem Antriebsmotor io. Von der Antriebswelle 1a des Getriebes
ii übertragen zwei Kettentriebe die Bewegung und Kräfte weiter auf die beiden Spindelgehäuse
13, die sich innerhalb der beiden Seitentaschen des Greifergerüstes 9 befinden.
In jedem der beiden Spindelgehäuse sind je eine rechts- und linksgängige Spindel
gelagert, die unmittelbar an den als zweiarmige Hebel ausgebildeten Greiferschalen
7 angreifen. Die Kettentriebe bewirken die Drehung der auf den Spindeln beweglichen
Muttern und erzeugen so Öffnen bzw. Schließen des Greifers.
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Die hydraulische Kupplung ist innerhalb des Getriebegehäuses 26 angeordnet:
Abb. 3 und 4 zeigen eine Ausführungsart einer solchen hydraulischen Kupplung im
vergrößerten Maßstab. Ein walzenförmiger Körper 14., der Innenläufer, ist mit Hilfe
der Welle 15 drehbar gelagert; 1¢ und 15 sind fest verbunden oder aus einem Stück.
Auf der Welle 15 ist der Außenläufer 16, ebenfalls eiri walzenfÖrmiger Körper, gelagert.
Der exzentrische Gehäuseraum wird in Zellen unterteilt, und zwar einmal durch einen
oder mehrere Arbeitsschieber oder Flügelkolben und zum zweiten durch die Mantellinie,
in welcher sich Innen- und Außenläufer berühren; der letztere Abschluß kann auch
jeweils durch einen der Arbeitsschieber gebildet werden. Dreht sich Innenläufer
14. gegenüber dem Außenläufer 16 im Uhrzeigersinn, so -bildet der obere Hohlraum
zwischen beiden I äufern
den Saugraum, der untere den Druckraum;
beide Räume füllen sich nacheinander mit Flüssigkeit. Solange nun der Austritt der
Flüssigkeit versperrt ist, wird der Außenläufer 16 von Innenläufer 14 mitgenommen,
wobei der entstehende Flüssigkeitsdruck dem Belastungsmoment von 16 entspricht.
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Der Antrieb des Innenläufers 1q. geschieht vom Motor aus über die
Kegelräder 17 und 18. Die Flüssigkeit bzw. das Druckmedium wird durch die Hohlwelle
15 angesaugt, durchläuft, unterstützt von der Zentrifugalkraft, die Saugventile
z9, die im Innenläufer in der erforderlichen Anzahl vorhanden sind und die sich
im Augenblick der Druckerzeugung sofort schließen. Die Druckflüssigkeit kann aus
den Zellenräumen durch die Überdruckventile 2o in den Innenraum des Gehäuses 26
erst dann austreten, wenn der Druck ein bestimmtes, durch Federn einstellbares Maß
überschritten hat. Das so bestimmte Rutschmoment ist während einer Umdrehung bereits
bei mehr als vier Arbeitsschiebern praktisch konstant.
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Die Aufrechterhaltung eines konstanten Drehmomentes wird noch dadurch
unterstützt, daß man die Abnahme des hydrostatischen Druckes, die nach Öffnung des
belasteten Überdruckventils eintritt, ausgleicht durch einen hydrodynamischen Druck,
dessen Größe man von der Durchflußöffnung abhängig macht.
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Die Abb. 5 und 6 zeigen das Spindelgehäuse 13 (Abb. 2) im vergrößerten
Maßstab. Die Spindeln 2 1 greifen vermittels Bolzen 22 am Schalenhebel 23 an. Die
Spindelgehäuse sind in Richtung der Spindeln gegen Verschiebung durch eine Führung
27, welche in den Seitentaschen 24 des Greifergerüstes angeordnet sind, gesichert,
wodurch verhindert wird, daß eine Greiferschale der anderen während des Greiferschließens
oder öffnens vorauseilt. Es wird also dadurch eine gleichartige Bewegung der Greiferschalen
erzwungen. Ferner ist das Spindelgehäuse gegen Drehen um die Achse der Spindeln
durch Auflagerung auf die Bolzen 22 gehindert.
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Durch die Sonderbauart des Spindelgehäuses sind wesentliche Vorteile
erreicht. Der Ein- und Ausbau der Spindelgehäuse ist durch Zusammenfassung dieses
Teilantriebes zu einem. geschlossenen Block denkbar einfach und günstig. Es genügt
hierzu die Lösung des Bolzens 22. Ferner ist die Schmierung und der saubere Abschluß
der Spindeln und Muttern, zwei wesentliche Erfordernisse, durch die geschlossene
Blockform bestens gewährleistet.
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Zum dritten ist das Spindelgehäuse auf dem Bolzen 22 so gelagert,
daß es in Richtung der Bolzenachse 22, beispielsweise durch Einlagern von Zwischenscheiben,
verstellbar ist und dadurch die Zentrale der Kettenradübersetzung geändert werden
kann. Die Kette kann hierdurch gespannt. werden.
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Von den beiden Überdruckventilen 20 kommt das eine bei der einen Drehrichtung,
also beim Schließen des Greifers, und das andere bei der anderen Drehrichtung, also
beim Öffnen des Greifers, zur Wirkung. Da man die beiden Ventile unabhängig voneinander
einstellen kann, kann man das Drehmoment für das Öffnen des Greifers kleiner bemessen
als das Drehmoment für die Schließbewegung.
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Die Erfindung kann in mannigfacher Weise abgeändert werden. Bei der
erläuterten Anordnung treibt der Innenläufer den Außenläufer. Indessen kann die
Anordnung auch so umgekehrt werden, daß der Innenläufer getrieben wird und der Außenläufer
treibt.
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An Stelle einer hydraulischen Kuppelung, die nach Art einer Kapselpumpe
wirkt, kann auch eine Strömungskuppelung nach Art der Föttinger-Kuppelung verwendet
werden oder auch eine beliebige andere Kuppelung, die auf der Wirkungsweise von
Pumpen beruht. Auch lassen sich Saug- und Druckventile vereinigen, wie es in Abb.
7 veranschaulicht ist.