EP0853061B1 - Universal drive for a gripper - Google Patents
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- EP0853061B1 EP0853061B1 EP98100099A EP98100099A EP0853061B1 EP 0853061 B1 EP0853061 B1 EP 0853061B1 EP 98100099 A EP98100099 A EP 98100099A EP 98100099 A EP98100099 A EP 98100099A EP 0853061 B1 EP0853061 B1 EP 0853061B1
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- drive
- gripping device
- gripper
- central
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
- B66C3/00—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith and intended primarily for transmitting lifting forces to loose materials; Grabs
- B66C3/04—Tine grabs
-
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- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
- B66C3/00—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith and intended primarily for transmitting lifting forces to loose materials; Grabs
- B66C3/14—Grabs opened or closed by driving motors thereon
- B66C3/16—Grabs opened or closed by driving motors thereon by fluid motors
Definitions
- the invention relates to a gripper for bulk or general cargo with a universal drive for common vertical movement and force control of the gripper arms as well as the rotating one Movement of the gripper arms around the vertical axis of the gripper.
- electromechanical or electrohydraulic drive systems are known, the electromechanical motor grippers being designed primarily as clamshell grabs and the shell movement being carried out via a spindle drive, while the electro-hydraulic polyp grippers open and close the shells or tines via hydraulic linear motors. It is characteristic here that the movement of the polyparms is carried out by a separate drive.
- the polyparms are articulated on the polyparm carrier and are moved by means of the hydraulic pressure energy via the linear motors, which are pivotably mounted on the one hand on the polyparm carrier and on the other hand on the polyparm itself.
- the rotary movement of the gripper is carried out by rotary motors limited in angle of rotation or endless hydraulic motors, which enable the rotation of the gripper either directly or via an intermediate gear.
- Grippers that are equipped with hydraulic hoses to supply the linear motors only guarantee a limited rotational movement.
- grippers have been developed according to document DE 24 28 566 A1, which are provided with a distributor head arranged in the axis of rotation.
- the endless rotation is given here, but here too hydraulic lines are required which lead to the linear motors actuating the polyparms. None of the grippers listed can be converted to another type of gripper without changing the drive technology.
- the structural design determines the area of application. It can be assumed that the drive technology of the clamshell grab is fundamentally different from that of a polyp grab. The known motor clamshell buckets are not excluded from this.
- Grippers are listed in which the shells are suspended from the upper of the two cross members, whereby it is disadvantageous that the rods present between the cross members are relieved and the lifting cylinders are loaded by the gripper weight and bulk material. This design results in a reduction in the closing forces on the shell cutting edges.
- GB 597630 describes a load gripping device low height with integrated motor for in particular Bulk goods, their mechanically controlled operation done via racks and gears.
- the hydraulic powered motor forms with those in the same Level deflection points of the pincer-like gripper arms a compact unit and is encapsulated.
- US 3627372 describes a hydraulically controlled gripper with an integrated vertical central motor and a rotary motor, the polyparms of which have a common, torque-free axial force control with rotating axial force coupling and can be rotated with a rotary motor about an axis of rotation.
- a particular disadvantage is the high constructional height and the lack of the possibility of converting the polyarms in terms of number and degree of opening without changing the drive technology.
- the object of the invention is a universal drive for a gripper to develop that on grippers required pivoting movement of the gripper arms in the form of Blades or polyparms as well as the rotation about the vertical axis, independently of each other, by a centrally stored Drive enables to the otherwise usual, separate Drive units in the form of hydraulic linear and Rotary motors for each of the types of movement by one drive low height, in which the drive and the joints of the Gripping arms are protected to replace.
- the present central drive of the gripper with the separately controllable movement of the Drive shaft for the purpose of rotation or polyparm actuation on the gripper, characterizes the essentially new of the inventive Solution with the advantages of Convertibility, reduction in height and shielded Joint technology.
- a central unit 1 lying in the vertical axis of the gripper has a drive shaft 2 which can be displaced in the vertical axis and rotated about the same.
- This drive shaft 2 carries a positively coupled pot bushing 3, which is slidably mounted on the upper outer casing 4 of the central drive 1.
- the form-fitting coupling takes place via the square 5 of the drive shaft 2.
- the pot sleeve 3 executes all movements which are transmitted from the central drive 1 to the drive shaft 2.
- the pot sleeve 3 is formed on the upper outer casing 4 over the width of a toothed sector 6 as a rack body 7 and is able to move due to the tooth engagement of the pivotably mounted toothed sector 6.
- the tooth sector 6 is supported in a bearing 8 via a bolt 9 which is fastened by screws 10 in a bearing plate 11.
- the tooth sector 6 is the carrier of a polyparm 12 which is detachably coupled to the same via screws 13.
- the central drive 1 is surrounded by a three-part housing, which disintegrates into individual parts: protective cap 14, polyparm carrier 15 and rotor bearing 16.
- the number n of polyparms 12 is identical to the number of tooth sectors 6. It lies in the border areas 1 ⁇ n ⁇ 12.
- the central drive 1 is mounted in the rotor bearing 16 via a flange 17 in an axial bearing 18.
- the rotor bearing 16 is connected to the polyparm carrier 15 by screws 19 and in this way transmits the loads to the axial bearing 18.
- the protective cap 14 is connected to the polyparm carrier 15 by screws 20 and thus encapsulates the joints of the drive system with respect to the material to be gripped.
- the gripper is provided with six poly arms 12 which are connected to the poly arm sector 21 by screws 13.
- the central drive 1 consists of a rotor 22 and a linear motor 23, which are supplied with the pressure medium via supply lines 24 and 25 or execution lines 26 and 27. The connections of the supply lines are made on the fixed outer housing of the rotor 22.
- the pressure medium is added or removed via an end flange surface 28. dissipated to supply the linear motor 23.
- the pressure medium is passed through bores 29 into the respective piston chambers of the linear motor 23.
- the gripper is connected to a rotor housing 30 via the bore 31 to the respective carrier device.
- FIG. 6 the extension through an additional cylinder 32 installed in the protective cap 14 and its function and interaction with the linear motor 23 is shown by the half section through the central drive of the gripper with additional cylinder.
- a form-fitting outer cylinder jacket 33 is fitted, which is fastened to a floor 35 with screws 34.
- the pot sleeve 3 is formed in the lower region as a piston 36 and receives grooving for receiving guides 37 and a piston seal 38.
- the pressure medium supply to the additional cylinder 32 takes place via a bore 39 which is connected to the feed bores which connect the pistons of the linear motor 23 move and in this way ensure the rectified movement of the piston 36 of the additional cylinder 32.
- the pressure medium emerging from the bore 39 is in a Chamber space 40 directed to the outside atmosphere is sealed by an inner piston 41.
- About one Outer jacket 42 of the linear motor 23 thus slide guides 43 and an associated piston seal 44.
- Das Pressure medium comes out of the chamber space 40 through a bore 45 in a pressure chamber 46 and thus ensures, in the event of exposure with pressure medium, for an additional force that via the rack body 7 and toothed sector 6 on the gripper takes effect.
- the pressure chamber 46 is emptied when the Drive shaft 2 of the linear motor 23 moved vertically downwards will and in this way, due to the influence of the Piston 36, the pressure medium located in the pressure chamber 46 through the holes 45 and 39 in the process-oriented Channel of the linear motor 23 presses.
- the function of the universal drive for grippers is characterized by that a central drive 1 arranged in the vertical axis of the gripper is provided, which has a drive shaft 2 which is displaceable and rotatable coaxially to the central axis.
- the translational and rotational movement of the same can be controlled independently of one another.
- a pot sleeve 3 is positively but releasably coupled to this drive shaft 2, so that the movements of the drive shaft 2 are transmitted to the pot sleeve 3 in this way.
- the outer contour of the pot sleeve 3 carries racks, the number of which corresponds to the number of polyparms 12 to be moved by the gripper.
- the toothed racks can be part of the pot sleeve 3 or are detachably connected to the pot sleeve 3 in the form of rack elements.
- the pot sleeve 3 as a coupling member to the tooth sector 6 transmits the vertical movement applied by the central drive 1 to the tooth sectors 6, which in turn, as a result of the mounting of a pivot, are carried out and are transmitted to the polyparms 12 fastened to the tooth sector 6.
- the form-fitting coupling of the elements of this drive chain also ensures that the gripper can rotate.
- the rotation and displacement of the drive shaft 2 is the crucial prerequisite for the design of the gripper according to the invention.
- the central drive arranged in the central axis of the gripper 1 concentrates all the joints required for movement around this central axis, making it possible to use the same good protection against external influences. This requirement enables easy removal of the polyparms 12 and thus the convertibility of the gripper. So it is easy possible to increase or reduce the number of gripper arms or to exchange it for other Polyparm grippers.
- the crucial requirement to this kind of practical Allowing use is the design of the pot tins 3, whose division number determines the possible range of variation, z. B. is a number of polyparms between 1 and 12 possible.
- the central drive 1 rests on a three-part Polyparm carrier 14; 15; 16.
- the middle polyparm carrier 15 is the number of maximum polyparms available 12 divided into sectors and becomes solvable with the monolytic upper and lower supports as rotor bearings 16 connected as a protective cap 14. Each polyparm 12 is over Screws 13 coupled to the tooth sector 6, which in the end shields 11 of the middle polyparm carrier 15 is pivotable is stored.
- the upper polyparm carrier as rotor bearing 16 is designed as a thrust bearing.
- the flange is stored in it 17 of the central drive 1, which transmits the central loads and at the same time also enables the rotation of the gripper.
- the lower polyparm carrier encapsulates as a protective cap 14 the central drive 1 relative to the material to be gripped, so that the Central drive 1 protected against external influences is.
- a particularly advantageous variant is the use of the central drive 1 for a clamshell bucket that is operated without tooth sectors 6.
- the cup wheel 3 is provided with claw arms which engage directly in the link-like guides of the bowl side walls and thus open or close the bowls of the gripper.
- the shells are advantageously mounted in a common swivel axis, which enables a space-saving design.
- the central drive 1 is supplied with pressure medium via supply lines 24; 25, which are securely connected to the fixed part of the housing.
- the pressure medium reaches the corresponding chambers of the consumers via bores (rotor 22 and linear motor 23 of the central drive 1). Two pressure flows which can be controlled independently of one another are supplied in order to control the two main movements of the central drive 1 in this way.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Greifer für Schütt- oder Stückgut mit einem Universalantrieb für die gemeinsame vertikale Bewegung und Kraftsteuerung der Greiferarme sowie die rotierende Bewegung der Greifarme um die Vertikalachse des Greifers.The invention relates to a gripper for bulk or general cargo with a universal drive for common vertical movement and force control of the gripper arms as well as the rotating one Movement of the gripper arms around the vertical axis of the gripper.
Bei allen bisher bekannten Greifern werden für die Öffnung
und Schließung der Greiferarme bzw. für die Rotation des
Greifers jeweils gesonderte Antriebsaggregate erforderlich.
Hierbei sind elektromechanische oder auch elektrohydraulische
Antriebssysteme bekannt, wobei die elektromechanischen
Motorgreifer vornehmlich als Zweischalengreifer ausgebildet
sind und die Schalenbewegung über einen Spindeltrieb erfolgt,
während die elektrohydraulischen Polypgreifer die
Öffnung und Schließung der Schalen oder auch Zinken über
hydraulische Linearmotoren vornehmen.
Charakteristisch ist hierbei, daß die Bewegung der Polyparme
durch einen jeweils gesonderten Antrieb erfolgt. Die Polyparme
sind hierbei auf dem Polyparmträger gelenkig gelagert
und werden mittels der hydraulischen Druckenergie über
die Linearmotoren bewegt, die zu dem Zwecke einerseits am
Polyparmträger und zum anderen am Polyparm selbst schwenkbar
gelagert sind. Die Drehbewegung des Greifers wird durch
drehwinkelbegrenzte Drehmotoren oder endlos arbeitende Hydraulikmotoren
vorgenommen, die entweder direkt oder über
ein zwischengeschaltetes Getriebe die Drehung des Greifers
ermöglichen.
Greifer, die mit Hydraulikschläuchen zur Versorgung der Linearmotoren
ausgerüstet sind, gewährleisten hierbei nur eine
begrenzte Drehbewegung.
Um diese Nachteile zu beseitigen, hat man Greifer nach der
Druckschrift DE 24 28 566 A1 entwickelt, die mit einem in
der Drehachse angeordneten Verteilerkopf versehen sind. In all previously known grippers, separate drive units are required in each case for the opening and closing of the gripper arms or for the rotation of the gripper. Here, electromechanical or electrohydraulic drive systems are known, the electromechanical motor grippers being designed primarily as clamshell grabs and the shell movement being carried out via a spindle drive, while the electro-hydraulic polyp grippers open and close the shells or tines via hydraulic linear motors.
It is characteristic here that the movement of the polyparms is carried out by a separate drive. The polyparms are articulated on the polyparm carrier and are moved by means of the hydraulic pressure energy via the linear motors, which are pivotably mounted on the one hand on the polyparm carrier and on the other hand on the polyparm itself. The rotary movement of the gripper is carried out by rotary motors limited in angle of rotation or endless hydraulic motors, which enable the rotation of the gripper either directly or via an intermediate gear.
Grippers that are equipped with hydraulic hoses to supply the linear motors only guarantee a limited rotational movement.
In order to eliminate these disadvantages, grippers have been developed according to
Hierbei ist zwar die endlose Drehung gegeben, aber auch
hier sind Hydraulikleitungen erforderlich, die zu den die
Polyparme betätigenden Linearmotoren führen.
Bei keinem der aufgeführten Greifer ist eine Umrüstung zu
einem anderen Typ Greifer möglich, ohne die Antriebstechnik
zu ändern. Die konstruktive Auslegung bestimmt das Anwendungsgebiet.
Hierbei kann man davon ausgehen, daß die Antriebstechnik
des Zweischalengreifers grundsätzlich anderer
Art ist als für einen Polypgreifer.
Auch die bekannten Motorzweischalengreifer sind hiervon
nicht ausgenommen.
Aufgeführt sind Greifer, bei denen die Aufhängung der Schalen
an der oberen der beiden Traversen erfolgt, wobei nachteilig
ist, daß die zwischen den Traversen vorhandenen
Stangen entlastet und die Hubzylinder durch das Greifergewicht
und Schüttgut belastet werden. Diese Ausführung hat
eine Reduzierung der Schließkräfte an den Schalenschneiden
zur Folge.
Man umgeht diesen Nachteil durch die in der Druckschrift DE
31 51 519 A1 dargelegte Lösung, wonach die Aufhängung des
Greifers an der unteren Traverse erfolgt, um auf diese Weise
die Greiferschließkraft zu erhöhen.
Nach Druckschrift DE 41 22 713 A1 sind Zweischalengreifer
ausgeführt, an dessen Schenkel die Schalen um ihre zueinander
parallelen Schwenkachsen gelagert sind, die von einem
quer liegenden hydraulischen Linearmotor über angelenkte
Betätigungshebel funktionell betrieben werden.The endless rotation is given here, but here too hydraulic lines are required which lead to the linear motors actuating the polyparms.
None of the grippers listed can be converted to another type of gripper without changing the drive technology. The structural design determines the area of application. It can be assumed that the drive technology of the clamshell grab is fundamentally different from that of a polyp grab.
The known motor clamshell buckets are not excluded from this.
Grippers are listed in which the shells are suspended from the upper of the two cross members, whereby it is disadvantageous that the rods present between the cross members are relieved and the lifting cylinders are loaded by the gripper weight and bulk material. This design results in a reduction in the closing forces on the shell cutting edges.
This disadvantage is avoided by the solution described in
According to
Die Druckschrift GB 597630 beschreibt eine Lastgreifeinrichtung geringer Bauhöhe mit integriertem Motor für insbesondere Schüttgut, deren mechanisch kraftgesteuerte Betätigung über Zahnstangen und Zahnräder erfolgt. Der hydraulisch angetriebene Motor bildet mit den in der gleichen Ebene liegenden Umlenkpunkten der zangenartigen Greifarme eine kompakte Einheit und ist gekapselt. GB 597630 describes a load gripping device low height with integrated motor for in particular Bulk goods, their mechanically controlled operation done via racks and gears. The hydraulic powered motor forms with those in the same Level deflection points of the pincer-like gripper arms a compact unit and is encapsulated.
Nachteilig ist insbesondere die Beschränkung dieser Lösung auf ein Paar Greiferarme, sowie die fehlende integrierte Drehsteuerung.The limitation of this solution is particularly disadvantageous on a pair of gripper arms, as well as the missing integrated Rotary control.
In der Druckschrift US 3627372 wird ein hydraulisch gesteuerter
Greifer mit integriertem vertikalen Zentralmotor und
Drehmotor beschrieben, dessen Polyparme über eine gemeinsame,
drehmomentfreie Axialkraftsteuerung mit mitdrehender
Axialkraftkopplung verfügen und mit einem Drehmotor um eine
Drehachse steuerbar drehbar sind.
Nachteilig ist insbesondere die konstruktiv bedingte große
Bauhöhe und die fehlende Möglichkeit der Umrüstung der Polyarme
bezüglich Anzahl und Öffnungsgrad ohne die Antriebstechnik
zu wechseln.US 3627372 describes a hydraulically controlled gripper with an integrated vertical central motor and a rotary motor, the polyparms of which have a common, torque-free axial force control with rotating axial force coupling and can be rotated with a rotary motor about an axis of rotation.
A particular disadvantage is the high constructional height and the lack of the possibility of converting the polyarms in terms of number and degree of opening without changing the drive technology.
Nachteilig ist für alle aufgeführten Greifertypen die aufwendige Versorgungstechnik, die Gefahr der Zerstörung der Hydraulikleitungen, die an der Schwenkung beteiligt sind, und die jeweils getrennte Antriebstechnik für die Polyparmbzw. Schaufelbewegung. Greifer dieser Art sind relativ hoch gebaut, weil die Linearmotoren zur Betätigung der Polyparme geneigt angeordnet sind. Die Bauhöhe wird zusätzlich dadurch vergrößert, weil der Drehmotor oberhalb des Polyparmträgers angeordnet ist, so daß der senkrechte Aktionsbereich eines solchen Hebezeuges eingeschränkt ist bzw. hochausladende Trägerobjekte erforderlich macht.The disadvantage is the complex for all listed gripper types Supply technology, the risk of destroying the Hydraulic lines involved in the pivoting and the separate drive technology for the Polyparmbzw. Shovel movement. Grabs of this type are relatively high built because the linear motors operate the polyparms are inclined. The overall height is additional enlarged because the rotary motor above the polyparm carrier is arranged so that the vertical action area of such a hoist is restricted or highly projecting carrier objects required.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Universalantrieb für einen Greifer zu entwickeln, der die an Greifern erforderliche Schwenkbewegung der Greifarme in Form von Schaufeln bzw. Polyparmen sowie die Drehung um die Vertikalachse, unabhängig voneinander, durch einen zentral gelagerten Antrieb ermöglicht, um die sonst üblichen, gesonderten Antriebseinheiten in Form von hydraulischen Linear- und Drehmotoren für jede der Bewegungsarten durch einen Antrieb geringer Bauhöhe, bei dem der Antrieb und die Gelenke der Greifarme geschützt sind, zu ersetzen.The object of the invention is a universal drive for a gripper to develop that on grippers required pivoting movement of the gripper arms in the form of Blades or polyparms as well as the rotation about the vertical axis, independently of each other, by a centrally stored Drive enables to the otherwise usual, separate Drive units in the form of hydraulic linear and Rotary motors for each of the types of movement by one drive low height, in which the drive and the joints of the Gripping arms are protected to replace.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Patentanspruch
1 angegebenen Merkmale gelöst. Die vorteilhaften
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.According to the invention the object is achieved in the
Der vorliegende erfindungsgemäße Mittelantrieb des Greifers, mit der jeweils gesondert steuerbaren Bewegung der Antriebswelle zum Zwecke der Drehung bzw. Polyparmbetätigung am Greifer, kennzeichnet das wesentlich Neue der erfinderischen Lösung mit den daran gebundenen Vorteilen der Umrüstbarkeit, Verringerung der Bauhöhe und abgeschirmten Gelenktechnik.The present central drive of the gripper, with the separately controllable movement of the Drive shaft for the purpose of rotation or polyparm actuation on the gripper, characterizes the essentially new of the inventive Solution with the advantages of Convertibility, reduction in height and shielded Joint technology.
Die Vorteile der Erfindung bestehen darin,
- dass mittels eines Antriebes alle erforderlichen Bewegungsabläufe des Greifers vollzogen werden,
- dass die Greiferarme austauschbar sind, ohne die Antriebstechnik zu wechseln,
- dass der Greifer mit 1 bis 12 Polyparmen bestückt werden kann und
- dass alle Gelenkpunkte im dreigeteilten Schutzgehäuse angeordnet sind, womit sperriges, toxisches und korrosionsförderndes Greifgut erfaßt werden kann, ohne daß der Antrieb mit diesem in Verbindung tritt.
- that all necessary movements of the gripper are carried out by means of a drive,
- that the gripper arms can be replaced without changing the drive technology,
- that the gripper can be equipped with 1 to 12 poly arms and
- that all articulation points are arranged in the three-part protective housing, with which bulky, toxic and corrosion-promoting goods can be gripped without the drive coming into contact with them.
Die Erfindung wird nachstehend
- mit
Figur 1 als Vorderansicht des mit Zinken ausgerüsteten Polypgreifers, - mit
Figur 2 als Draufsicht des mit Zinken ausgerüsteten Polygreifers, - mit Figur3 als Halbschnittdarstellung des Polypgreifers,
- mit Figur 4 als Halbschnittdarstellung des Polyparmantriebes,
- mit
Figur 5 als Draufsicht der Lagerung des Zahnsektors, als ein Ausführungsbeispiel eines Polypgreifers ohne Zusatzzylinder, und - mit
Figur 6 als ein Ausführungsbeispiel eines Polypgreifers mit Zusatzzylinder.
- 1 shows a front view of the polyp gripper equipped with prongs,
- 2 shows a top view of the poly gripper equipped with tines,
- with Figure 3 as a half-sectional view of the polyp gripper,
- 4 as a half-sectional view of the polyparm drive,
- with Figure 5 as a top view of the bearing of the tooth sector, as an embodiment of a polyp gripper without additional cylinder, and
- with Figure 6 as an embodiment of a polyp gripper with additional cylinder.
Nach dem Ausführungsbeispiel des Polypgreifers ohne Zusatzzylinder
besitzt eine in der Vertikalachse des Greifers
liegende Zentraleinheit 1 eine Antriebswelle 2, die in der
Vertikalachse verschiebbar und um dieselbe drehbar ist.
Diese Antriebswelle 2 trägt eine formschlüssig gekoppelte
Topfbüchse 3, die am oberen Außenmantel 4 des Zentralantriebes
1 verschiebbar gelagert ist. Die formschlüssige
Kopplung erfolgt über den Vierkant 5 der Antriebswelle 2.
Auf diese Weise vollzieht die Topfbüchse 3 alle Bewegungen,
die vom Zentralantrieb 1 auf die Antriebswelle 2 übertragen
werden. Die Topfbüchse 3 ist am oberen Außenmantel 4 über
die Breite eines Zahnsektors 6 als Zahnstangenkörper 7 ausgebildet
und vermag sich durch den Zahneingriff des
schwenkbar gelagerten Zahnsektor 6 zu bewegen. Die Lagerung
des Zahnsektors 6 erfolgt in einem Lager 8 über einen Bolzen
9, welcher durch Schrauben 10 in einem Lagerschild 11
befestigt ist.
Der Zahnsektor 6 ist Träger eines Polyparmes 12, der lösbar
über Schrauben 13 mit denselben gekoppelt ist. Der Zentralantrieb
1 wird von einem dreiteiligen Gehäuse umgeben,
welches in Einzelteile: Schutzkappe 14, Polyparmträger 15
und Rotorlagerung 16 zerfällt. Die Anzahl n der Polyparme
12 ist identisch mit der Anzahl der Zahnsektoren 6. Sie
liegt in den Grenzbereichen 1 < n <12. In der Rotorlagerung
16 wird der Zentralantrieb 1 über einen Flansch 17 in einem
Axiallager 18 gelagert. Die Rotorlagerung 16 ist über
Schrauben 19 mit dem Polyparmträger 15 verbunden und überträgt
auf diese Weise die Lasten auf das Axiallager 18. Die
Schutzkappe 14 wird über Schrauben 20 mit dem Polyparmträger
15 verbunden und kapselt so die Gelenke des Antriebssystems
gegenüber dem Greifgut ab.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der Greifer mit sechs Polyparmen
12 versehen, die über Schrauben 13 mit dem Polyparmsektor
21 verbunden werden. Der Zentralantrieb 1 besteht
aus einem Rotor 22 und einem Linearmotor 23, die über
Zuführungsleitungen 24 und 25 bzw. Ausführungsleitungen 26
und 27 mit dem Druckmittel versorgt werden. Die Anschlüsse
der Versorgungsleitungen werden am feststehenden Außengehäuse
des Rotors 22 vorgenommen.
Über eine Stirnflanschfläche 28 wird das Druckmittel zubzw.
abgeführt, um den Linearmotor 23 zu versorgen. Durch
Bohrungen 29 wird das Druckmittel in die jeweiligen Kolbenräume
des Linearmotors 23 geleitet. Der Greifer wird an einem
Rotorgehäuse 30 über die Bohrung 31 an das jeweilige
Trägergerät angeschlossen.According to the embodiment of the polyp gripper without an additional cylinder, a
The
In this exemplary embodiment, the gripper is provided with six
The pressure medium is added or removed via an
Nach Figur 6 ist durch den Halbschnitt durch den Zentralantrieb
des Greifers mit Zusatzzylinder die Erweiterung durch
einen in der Schutzkappe 14 installierten Zusatzzylinder 32
und dessen Funktion und Zusammenspiel mit dem Linearmotor
23 dargelegt.
Ins Innere der Schutzkappe 14 wird ein formschlüssiger Zylinderaußenmantel
33 eingepaßt, der mit Schrauben 34 an einem
Boden 35 befestigt wird.
Die Topfbüchse 3 ist im unteren Bereich als ein Kolben 36
ausgebildet und erhält Nutung für die Aufnahme von Führungen
37 und einer Kolbendichtung 38. Die Druckmittelversorgung
des Zusatzzylinders 32 erfolgt über eine Bohrung 39,
die mit den Zuführungsbohrungen in Verbindung steht, die
den Kolben des Linearmotors 23 bewegen und auf diese Weise
für die gleichgerichtete Bewegung des Kolben 36 des Zusatzzylinders
32 sorgen. According to FIG. 6, the extension through an
Inside the
The
Das aus der Bohrung 39 austretende Druckmittel wird in einen
Kammerraum 40 geleitet, der gegenüber der Außenatmosphäre
durch einen Innenkolben 41 abgedichtet ist. Über einen
Außenmantel 42 des Linearmotors 23 gleiten somit Führungen
43 und eine zugehörigen Kolbendichtung 44. Das
Druckmittel gelangt aus dem Kammerraum 40 über eine Bohrung
45 in eine Druckkammer 46 und sorgt so, im Falle der Beaufschlagung
mit Druckmittel, für eine zusätzliche Kraft, die
über den Zahnstangenkörper 7 und Zahnsektor 6 am Greifer
wirksam wird. Die Druckkammer 46 wird entleert, wenn die
Antriebswelle 2 des Linearmotors 23 vertikal nach unten gefahren
wird und auf diese Weise, infolge der Einwirkung des
Kolbens 36, das in der Druckkammer 46 befindliche Druckmittel
über die Bohrungen 45 und 39 in den ablauforientierten
Kanal des Linearmotors 23 drückt.The pressure medium emerging from the bore 39 is in a
Die Funktion des Universalantriebs für Greifer ist dadurch
gekennzeichnet,
daß ein in der Vertikalachse des Greifers angeordneter Zentralantrieb
1 vorgesehen ist, der eine Antriebswelle 2 aufweist,
die koaxial zur Zentralachse verschiebbar und drehbar
ist.
Die translatorische und rotatorische Bewegung derselben ist
unabhängig voneinander steuerbar. An diese Antriebswelle 2
wird eine Topfbüchse 3 formschlüssig aber lösbar angekoppelt,
so daß auf diese Weise die Bewegungen der Antriebswelle
2 auf die Topfbüchse 3 übertragen werden.
Die Außenkontur der Topfbüchse 3 trägt Zahnstangen, deren
Anzahl der Anzahl der zu bewegenden Polyparme 12 des Greifers
entspricht. Die Zahnstangen können Bestandteil der
Topfbüchse 3 sein oder werden in Form von Zahnstangenelementen
lösbar mit der Topfbüchse 3 verbunden. Die Topfbüchse
3 als Kopplungsglied zum Zahnsektor 6 überträgt die vom
Zentralantrieb 1 aufgebrachte Vertikalbewegung auf die
Zahnsektoren 6, die ihrerseits, infolge der Lagerung eines
Schwenkung vollziehen, die sich auf die am Zahnsektor 6 befestigten
Polyparme 12 überträgt. Durch die formschlüssige
Kopplung der Elemente dieser Antriebskette ist zugleich dafür
gesorgt, daß die Drehung des Greifers möglich ist. Die
Drehung und Schiebung der Antriebswelle 2 ist die entscheidende
Voraussetzung für die erfindungsgemäße Gestaltung des
Greifers.The function of the universal drive for grippers is characterized by
that a
The translational and rotational movement of the same can be controlled independently of one another. A
The outer contour of the
Der in der Mittelachse des Greifers angeordnete Zentralantrieb
1 konzentriert alle zur Bewegung erforderlichen Gelenke
um diese Mittelachse, wodurch es möglich ist, dieselben
gut gegen äußere Einwirkungen zu schützen. Diese Anforderung
ermöglicht die einfache Demontage der Polyparme 12
und damit die Umrüstbarkeit des Greifers. So ist es problemlos
möglich, die Greiferarmanzahl zu erhöhen, zu reduzieren
oder gegen andere Polyparmgreifer auszutauschen. Die
entscheidende Voraussetzung, um diese Art des praktischen
Gebrauches zu ermöglichen, ist die Gestaltung der Topfbüchsen
3, deren Teilungszahl die mögliche Variationsbreite bestimmt,
z. B. ist eine Polyparmanzahl zwischen 1 und 12
möglich. Der Zentralantrieb 1 lagert auf einem dreigeteilten
Polyparmträger 14; 15; 16. Der mittlere Polyparmträger
15 ist im Maße der Anzahl der maximalen vorhandenen Polyparme
12 in Sektoren geteilt und wird lösbar mit dem monolythischen
oberen und unteren Träger als Rotorlagerung 16
als Schutzkappe 14 verbunden. Jeder Polyparm 12 ist über
Schrauben 13 mit dem Zahnsektor 6 gekoppelt, der in den Lagerschildern
11 des mittleren Polyparmträgers 15 schwenkbar
gelagert ist. Der obere Polyparmträger als Rotorlagerung 16
ist als Axiallager ausgebildet. In ihm lagert der Flansch
17 des Zentralantriebes 1, der die zentralen Lasten überträgt
und zugleich auch die Drehung des Greifers ermöglicht.
Der untere Polyparmträger als Schutzkappe 14 kapselt
dem Zentralantrieb 1 gegenüber dem Greifgut ab, so daß der
Zentralantrieb 1 gegenüber äußeren Einflüssen geschützt
ist. Im unteren Polyparmträger als Schutzkappe 14 kann zur
Erhöhung der Schließkräfte des Greifers ein Zusatzzylinder
32 vorgesehen werden, der hinsichtlich der Fluidversorgung
mit dem Linearmotor 23 des Zentralantriebes 1 in Verbindung
steht und im Takte der Bewegung mitgeführt wird. Der Austausch
des mittleren Polyparmträgers 15 in Verbindung mit
der Topfbüchse 3, die als Adaptionsteil zwischen Zahnsektor
6 und Antriebswelle 2 des Zentralantriebes 1 fungiert, ermöglicht
die Gestaltungsvielfalt des Greifers.The central drive arranged in the central axis of the
Eine besonders vorteilhafte Variante ist hierbei die Anwendung
des Zentralantriebes 1 für einen Zweischalengreifer,
der ohne Zahnsektoren 6 betrieben wird. Die Topfscheibe 3
ist zu dem Zwecke mit Krakarmen versehen, die direkt in die
kulissenartigen Führungen der Schalenseitenwandungen eingreifen
und somit die Schalen des Greifers öffnen oder
schließen. Die Schalen werden hierbei vorteilhafterweise in
einer gemeinsamen Schwenkachse gelagert, wodurch eine raumsparende
Gestaltung möglich ist. Die Versorgung des Zentralantriebes
1 mit Druckmittel erfolgt über Zuführungsleitungen
24; 25, die dichtungssicher mit dem feststehenden
Teil des Gehäuses verbunden werden.
Über Bohrungen gelangt das Druckmittel in die entsprechenden
Kammern der Verbraucher (Rotor 22 und Linearmotor 23
des Zentralantriebes 1). Es werden zwei unabhängig voreinander
steuerbare Druckströme zugeführt, um auf diese Weise
die zwei Hauptbewegungen des Zentralantriebes 1 zu steuern. A particularly advantageous variant is the use of the
The pressure medium reaches the corresponding chambers of the consumers via bores (
- 11
- ZentralantriebCentral drive
- 22
- Antriebswelledrive shaft
- 33
- Topfbüchsegland
- 44
- oberer Außenmantelupper outer jacket
- 55
- Vierkantsquare
- 66
- Zahnsektortoothed sector
- 77
- ZahnstangenkörperRack body
- 88th
- Lagercamp
- 99
- Bolzenbolt
- 1010
- Schraubescrew
- 1111
- Lagerschildend shield
- 1212
- PolyparmPolyparm
- 1313
- Schraubescrew
- 1414
- Schutzkappeprotective cap
- 1515
- PolyparmträgerPolyparmträger
- 1616
- Rotorlagerungrotor bearing
- 1717
- Flanschflange
- 1818
- Axiallagerthrust
- 1919
- Schraubenscrew
- 2020
- Schraubenscrew
- 2121
- PolyparmsektorPolyparmsektor
- 2222
- Rotorrotor
- 2323
- Linearmotorlinear motor
- 2424
- Zuführungsleitungfeed pipe
- 2525
- Zuführungsleitungfeed pipe
- 2626
- Abführungsleitungdischarge line
- 2727
- Abführungsleitungdischarge line
- 2828
- StirnflanschflächeStirnflanschfläche
- 2929
- Bohrungdrilling
- 3030
- Rotorgehäuserotor housing
- 3131
- Bohrungdrilling
- 3232
- Zusatzzylinder additional cylinder
- 3333
- ZylinderaußenmantelCylinder outer jacket
- 3434
- Schraubescrew
- 3535
- Bodenground
- 3636
- Kolbenpiston
- 3737
- Führungguide
- 3838
- Kolbendichtungpiston seal
- 3939
- Bohrungdrilling
- 4040
- Kammerraumchamber space
- 4141
- Innenkolbeninternal piston
- 4242
- Außenmantelouter sheath
- 4343
- Führungguide
- 4444
- Kolbendichtungpiston seal
- 4545
- Bohrungdrilling
- 4646
- Druckkammerpressure chamber
Claims (4)
- Gripping device for bulk or piece material having a universal drive for the common vertical movement and power-control of the gripping device arms and the rotational movement of the gripping device arms about the vertical axis of the gripping device having an integrated hydraulic central drive (1) which is formed as a compact unit, has a low installation height and is protected from external influences, characterised in that the central drive (1) lying in the vertical axis of the gripping device comprises a drive shaft (2) which is displaced coaxially with respect to the vertical central axis and is rotated about same, wherein the vertical and rotating movements of the drive shaft (2), which can be controlled independently, are transmitted to a cup bushing (3), to the outer sleeve of which are attached toothed rack bodies (7) which at each grapple arm (12) are in engagement with a toothed sector (6) which is fixedly connected to the grapple arm and which, as a result of the bearing arrangement of the toothed sector (6) in a bearing (8) by means of a pin (9), is able to perform a pivot movement within the limits of the deflection points which are determined by the extent of the vertical movement of the central drive (1) and in the closed and fully open state lie in the boundary layers of the toothing arrangement of the toothed rack body (7).
- Gripping device according to claim 1, characterised in that the number n of grapple arms (12) is identical to the number n of toothed sectors (6) disposed on the periphery of the cup bushing (3).
- Gripping device according to claim 2, characterised in that the grapple arms (12) can be displaced vertically in relation to the cup bushing (3).
- Gripping device according to claim 1, characterised in that inside a protective cap (14) there is disposed a cylinder outer sleeve (33) which together with the cup bushing (3) in the form of a piston (36) forms an additional cylinder (32).
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