DE1184477B

DE1184477B - Greifvorrichtung

Info

Publication number: DE1184477B
Application number: DEY451A
Authority: DE
Inventors: William A Williamson
Original assignee: Yale and Towne Inc
Current assignee: Yale and Towne Inc
Priority date: 1959-12-29
Filing date: 1960-11-04
Publication date: 1964-12-31
Also published as: GB910909A; US3052494A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: B 66 c

Deutsche Kl.: 35 b - 6/12

Nummer: 1184477

Aktenzeichen: Y451XI/35b

Anmeldetag: 4. November 1960

Auslegetag: 31. Dezember 1964

Die Erfindung richtet sich auf eine Greifvorrichtung mit einem ausdehnbaren, in den hohlen Kern eines schweren Gegenstandes, wie z. B. einer Papierrolle, einsetzbaren Greifer, welcher nach dem Einsetzen expandiert und dabei gegen den hohlen Kern der Rolle drückt, so daß diese mittels des Greifers angehoben werden kann.

Die Vorteile eines Greifers dieser Art bestehen darin, daß eine Beschädigung der Rolle vermieden wird, wie dies z. B. bei Greifern, welche die Außenflächen der Rolle erfassen, leicht der Fall ist. Diese Vorteile sind bereits bekannt, und es sind auch bereits verschiedene Ausführungsformen von Greifern dieser Art erhältlich. Eine bekannte Konstruktion verwendet eine Gummihülse, welche in radialer Richtung durch Zuführung einer unter Druck stehenden Flüssigkeit expandiert wird. Obschon eine derartige Greifvorrichtung den Vorteil geringen Gewichtes und wegen der Verwendung einer einfachen Gummihülse als Greifelement billiger Herstellung mit sich bringt, weist diese bekannte Vorrichtung den großen Nachteil auf, daß sie in ihrer Funktion vollständig von dem unter Druck stehenden Medium abhängig ist. Wenn daher eine Störung in dem Druckmediumsystem des Greifwerkzeuges auftritt, fällt die Rolle ab, wodurch schwere, Menschenleben gefährdende Betriebsunfälle entstehen können.

Es ist auch bereits eine handbetätigte Greifvorrichtung zum Ergreifen kleinerer Gegenstände, wie Flaschen od. dgl., bekanntgeworden, bei welcher eine zwischen einem rohrförmigen Glied und einem Druckglied angeordnete Gummihülse in die Flaschenmündung od. dgl. eingeführt wird und nach der Einführung durch Anheben des Druckgliedes mittels einer mit diesem verbundenen, innerhalb des rohrförmigen Gliedes geführten Zugstange infolge axialer Zusammenpressung zwischen rohrförmigen! Glied und Druckglied in radialer Richtung gegen den Flaschenhals unter Ergreifung desselben expandiert wird. Diese bekannte Vorrichtung weist aber gleichfalls den Nachteil auf, daß die die Klemmverbindung bewirkenden Teile, nämlich Zugstange mit Druckglied, während des gesamten Transportvorganges in Betätigungsstellung gehalten werden müssen und folglich bei einer Störung bzw. zufälligen Abschaltung der hierzu erforderlichen Betätigungsvorrichtung das betreffende transportierte Gut während des Transportes infolge des dann eintretenden Ausweichens des Druckgliedes abfällt.

Sodann ist eine pneumatisch betätigte Greifvorrichtung für Flaschen od. dgl. bekanntgeworden, bei welcher ein zylinderförmiges Glied mit einer ela-Greifvorrichtung

Anmelder:

YaIe &Towne, Inc., New York, N.Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. J. Meinke, Patentanwalt,

Dortmund, Westenhellweg 67

Als Erfinder benannt:

William A. Williamson, Battle Creek, Mich.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 29. Dezember 1959
(862 660)

stischen .Gemmihülse versehen ist, die unten auf einem Abschlußrand des zylinderförmigen Gliedes aufruht und oben von einem pneumatisch niederdrückbaren Kolben ergriffen und in axialer Richtung zusammengedrückt werden kann, derart, daß die elastische Hülse in radialer Richtung expandiert, und hierbei mit dem zu ergreifenden Gegenstand in Reibungsverbindung kommt. Aber auch bei dieser bekannten Vorrichtung besteht die Gefahr des unbeabsichtigten Abfallens des ergriffenen Gegenstandes, wenn die Druckmittelzufuhr zu dem pneumatisch betätigten Kolben aus irgendeinem Grunde unterbrochen wird, da dann der Kolben von einer entsprechend angreifenden Feder zurückgezogen wird, so daß die elastische Hülse wieder in axialer Richtung expandieren kann, wobei sie sich in radialer Richtung zusammenzieht und die Reibungsverbindung mit dem ergriffenen Gegenstand löst, so daß dieser sofort abfällt.

Schließlich ist eine Art Knebel-Arretiervorrichtung mit einer Gummihülse bekannt, die mit ihrem oberen Ende gegen einen Flansch und mit ihrem unteren Ende gegen ein Druckglied anliegt und zum Ergreifen des Gegenstandes durch axiale Zusammenpressung zwischen dem Flansch und dem Druckglied in radialer Richtung expandierbar ist, wobei das Druckglied mit einem Tragglied der Greifvorrichtung formschlüssig verbunden ist, so daß durch das Gewicht des zu hebenden Gegenstandes die axiale Zusammenpressung der Gummihülse zumindest unterstützt wird. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist es jedoch er-

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forderlich, in ähnlicher Weise wie bei Bierflaschen- Greifvorrichtung gemäß der Erfindung wieder und verschlüssen u. dgl. unter Ausnutzung einer Exzenter- zeigt diese in den Kern einer Papierrolle eingesetzt bzw. Hebelwirkung zunächst von Hand eine 90°-Ver- in noch nicht expandiertem Zustand,
drehung des Hubgriffes unter beträchtlichem Kraft- Die Vorrichtung weist einen hohlen Zylinder 10 aufwand vorzunehmen, bevor der mit der Greifvor- 5 auf, um welchen eine elastische Gummihülse 11 anrichtung zu handhabende Gegenstand mittels der geordnet ist. Eine Metallscheibe 12 ist mit dem oberen Greifvorrichtung angehoben werden kann. Wenn es Ende des Zylinders 10 verschweißt oder in anderer darauf ankommt, eine Greifvorrichtung in die öff- Weise befestigt. Die Metallscheibe 12 erstreckt sich nung einer Last senkrecht absenken und nach Her- über die Außenflächen des Zylinders 10 unter Bildung stellung der Reibungsverbindung zwischen Greif- ₁₀ eines Flansches 13. Der Flansch 13 weist eine Fläche vorrichtung und zu handhabender Last einfach wieder 14 auf, gegen die die Gummihülse 11 axial gedruckt anheben und genauso absetzen zu können, ist daher werden kann. Vorzugsweise besitzt der Flansch 13 eine derartige Vorrichtung nicht brauchbar. einen wesentlich größeren Durchmesser als die

Zur Vermeidung der vorstehend geschilderten Gummihülse 11, so daß er gegen das Ende des Nachteile der bisher bekannten Vorrichtungen dieser ₁₅ Kernes C einer Rolle R greifen kann, um dadurch Art wird nun eine in eine zylindrische öffnung eines das Einsetzen des Zylinders 10 in den Kern C zu beGegenstandes einsetzbare Greifvorrichtung vorge- grenzen.

schlagen, die gleichfalls von einer Gummihülse Ge- Ein topfförmiges Druckglied 15 mit einer ringbrauch macht, die mit ihrem oberen Ende gegen förmigen Stirnfläche 16, welche gegen das untere einen Flansch und mit ihrem unteren Ende gegen ein ₂₀ Ende der Gummihülse 11 drücken kann, ist gleitbar Druckglied anliegt und zum Ergreifen des Gegen- auf dem unteren Ende des Zylinders 10 angeordnet. Standes durch axiale Zusammenpressung zwischen Eine Bewegung des Druckgliedes 15 in Richtung auf dem Flansch und dem Druckglied in radialer Rieh- den Flansch 13 zu drückt die Gummihülse 11 in tung expandierbar ist, wobei das Druckglied mit axialer Richtung zwischen den einander gegenübereinem Tragglied der Greifvorrichtung formschlüssig 35 liegenden Flächen 14 und 16 zusammen. Die axiale verbunden ist, so daß durch das Gewicht des zu Zusammendrückung der Gummihülse 11 bewirkt hebenden Gegenstandes die axiale Zusammenpressung eine radiale Expansion derselben, wodurch diese fest der Gummihülse zumindest unterstützt wird und die gegen die Innenfläche des Kernes C gedrückt wird, erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß Das Druckglied 15 weist vorzugsweise eine konische die Gummihülse um einen hydraulischen Zylinder ₃₀ Abschrägung 17 auf, um die Einführung des Greifers angeordnet ist, der am unteren Ende durch ein Ab- in den Kern C zu erleichtern.

schlußglied abgeschlossen und am oberen Ende mit Ein Kolben 18 ist gleitbar innerhalb der Bohrung

dem gegen das eine Ende der Gummihülse anliegen- des hohlen Zylinders 10 angeordnet. Der Kolben 18

den Flansch versehen ist, wogegen das gegen das ist an einer Kolbenstange 19 befestigt, welche sich zu

andere Ende der Gummihülse greifende Druckglied ₃₅ beiden Seiten des Kolbens erstreckt. Der untere Teil

am anderen Ende des Zylinders auf diesem gleitbar 19 a der Kolbenstange 19 greift gleitbar durch eine

angeordnet ist, daß ferner innerhalb des Zylinders öffnung 20 in einem Abschlußglied 21. Das Ab-

ein Kolben an einer Kolbenstange befestigt ist, welch schlußglied 21 ist an dem unteren Ende des Zylinders

letztere sich durch das Abschlußglied erstreckt und 10 befestigt und schließt diesen ab. Das Ende dieses

an diesem Ende mit dem Druckglied sowie am an- 40 unteren Teiles 19 a der Kolbenstange 19 ist mit dem

deren Ende mit dem die Greifvorrichtung tragenden Druckglied 15 mittels einer Mutter 22 befestigt. Die

Tragglied verbunden ist, und daß Mittel zur Zu- Zuführung eines Druckmediums zwischen den Kolben

führung eines Druckmediums zwischen Kolben und 18 und das Abschlußglied 21 bewirkt folglich die Be-

Abschlußglied vorgesehen sind. Durch das zugeführte wegung des Kolbens 18 und damit des Druckgliedes

Druckmedium wird dann das Druckglied gegen den 45 15 relativ zu dem Zylinder 10 und der Metallscheibe

Flansch des Zylinders bewegt, wodurch in bekannter 12 nach oben, so daß die Gummihülse 11 in axialer

Weise die Gummihülse axial zwischen Druckglied Richtung zwischen der Fläche 14 des Flansches 13

und Zylinderflansch zusammengedrückt und in ra- und der Stirnfläche 16 des Druckgliedes 15 zu-

dialer Richtung unter Ergreifung des Gegenstandes sammengedrückt wird,

expandiert wird. ₅₀ Der obere Teil 19 b der Kolbenstange 19 erstreckt

Während des Anhebens wird folglich die Gummi- sich gleitbar durch eine öffnung 23 in der Metallhülse mit der von dieser ergriffenen Rolle von der scheibe 12 und weist ein Tragglied 24, wie z. B. eine ringförmigen Fläche des Druckgliedes derart getragen, öse, auf, das an dem oberen Ende der Kolbenstange daß das Gewicht der Rolle die Gummihülse gegen 19 derart befestigt ist, daß die Greifvorrichtung und das wegen seiner unmittelbaren Befestigung mit der 55 die mittels dieser ergriffene Rolle erfaßt, angehoben die Gesamtvorrichtung tragenden Kolbenstange zu und getragen werden können. Das Druckmedium keinem Zeitpunkt ausweichende Druckglied drückt, wird am einfachsten zwischen Kolben 18 und Abwodurch die Gummihülse in axialer Richtung zu- schlußglied 21 mittels einer sich axial durch den sammengedrückt und in radialer Richtung unter Be- oberen Teil 19 b der Kolbenstange 19 erstreckenden wirkung der Greifverbindung zwischen dieser und 60 Leitung 25 eingeführt, welche mit dem Raum zwischen der Rolle expandiert bleibt, auch dann, wenn der die Kolben 18 und Abschlußglied 21 durch eine Seitenanfängliche Zusammenpressung der Gummihülse be- öffnung 26 verbunden ist. Ein Seitenabzweig 27 verwirkende Druckmitteldruck abfallen sollte, wodurch bindet das obere Ende der Leitung 25 mit einer mit die Greifvorrichtung gemäß der Erfindung wesentlich Gewinde versehenen öffnung 28, welche in dem Tragsicherer als die bisher bekannten Vorrichtungen dieser 65 glied 24 gebildet ist und mit einer flexiblen Leitung Art arbeitet. zur Zuführung eines Druckmediums von einer nicht

Die Zeichnung zeigt eine Greifvorrichtung gemäß gezeigten geeigneten Druckmittelquelle zu der Leitung

der Erfindung. Sie gibt einen Längsschnitt durch die 25 verbunden sein kann.

Eine Druckfeder 29 ist um den oberen Teil 19 & der Kolbenstange 19 angeordnet und stützt sich mit ihrem unteren Ende gegen den Kolben 18 und mit ihrem oberen Ende gegen die Metallscheibe 12 ab. Die Druckfeder 29 dient dazu, den Kolben 18 in seine die Gummihülse 11 nicht expandierende Stellung zurückzubringen, wenn die Druckflüssigkeit zwischen dem Kolben 18 und dem Abschlußglied 21 entspannt ist.

Das Abschlußglied 21 ist in üblicher Weise mit dem Zylinder 10 mittels Sperringen 30 und 31 befestigt. O-ringförmige Dichtringe 32 und 33 verhindern Flüssigkeitsverluste zwischen dem Abschlußglied 21 und dem Zylinder 10 sowie zwischen dem Abschlußglied 21 und dem unteren Teil 19 a der Kolbenstange 19. Der Kolben 18 ist in üblicher Weise mit der Kolbenstange 19 mittels Sperringen 34 und 35 befestigt. O-ringförmige Dichtringe 36 und 37 verhindern Flüssigkeitsverluste zwischen dem Kolben 18 und dem Zylinder 10 sowie zwischen dem Kolben 18 und der Kolbenstange 19.

Zum Anheben der Rolle R wird die Greifvorrichtung in den Kern C so weit eingesetzt, bis der Flansch

13 der Metallscheibe 12 gegen die obere Kante des Kernes C stößt, wie es in der Zeichnung gezeigt ist. Daraufhin wird das Druckmedium zwischen den Kolben 18 und das Abschlußglied 21 eingeführt, um den Kolben 18 und damit das Druckglied 15 aufwärts relativ zu dem Zylinder 10 und der Metallscheibe 12 zu bewegen. Dies bewirkt eine axiale Zusammendrückung der Gummihülse 11 zwischen der Fläche

14 des Flansches 13 und der Stirnfläche 16 des Druckgliedes 15 derart, daß die Gummihülse 11 in radialer Richtung expandiert und dabei fest gegen die inneren Flächen des Kernes C gedrückt wird. Die ergriffene Rolle R kann dann angehoben werden, indem man das Tragglied 24 mit einem geeigneten Hubgerät verbindet. Wenn die Rolle R mittels des Traggliedes 24 einmal angehoben ist, wird das Gewicht der Rolle R auf die Gummihülse 11 übertragen und drückt die Gummihülse 11 gegen die Stirnfläche 16, so daß die Gummihülse axial weiter zusammengedrückt bleibt, auch in dem Fall, wo das Druckmedium zwischen dem Kolben 18 und dem Abschlußglied 21 entspannt wird.

Um die Greifvorrichtung von der Rolle R wieder zu lösen, wird diese so weit abgesenkt, bis ihr Gewicht auf einer Stützfläche ruht und daraufhin der Druck zwischen dem Kolben 18 und dem Abschlußglied 21 entspannt wird, so daß die Druckfeder 29 den Kolben 18 und das Druckglied 15 in die die Gummihülse 11 nicht expandierende Ausgangsstellung zurückbringt. Hierdurch kann sich die Gummihülse 11 wieder in axialer Richtung ausdehnen und in radialer Richtung zusammenziehen, derart, daß die Gummihülse nicht mehr gegen den Kern C gedrückt wird und die Greifvorrichtung aus dem Kern herausgezogen werden kann.

Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, daß durch die Erfindung eine sehr einfache und wirksame Greifvorrichtung der expandierbaren Art geschaffen wird. Da das Gewicht der angehobenen Rolle die Gummihülse in axialer Richtung zusammendrückt und in radialer Richtung expandiert, ist die Vorrichtung insbesondere außerordentlich betriebssicher, weil hierdurch die Rolle weiter gehalten wird, auch wenn eine Störung der Druckmediumzufuhr zu dem Kolben 18 eintritt. Die Greifvorrichtung gemäß der Erfindung kann in Verbindung mit verschiedensten Arten von Hubgeräten, wie z. B. Krananlagen, Winden, Hubwagen u. dgl., verwendet werden.

Die gezeigte Ausbildung einer Greifvorrichtung nach der Erfindung kann abgewandelt werden, ohne den Grundgedanken derselben zu verlassen. Bei der Verwendung des Wortes »Gummi« soll dies in seiner weitesten Bedeutung verstanden werden, wobei hierunter sowohl Naturgummi als auch synthetisches Gummi und andere Kunststoffe mit gummiähnlichen, d. h. elastischen Eigenschaften umfaßt sein sollen.

Claims

Patentansprüche:

1. Greifvorrichtung, welche in eine zylindrische öffnung eines Gegenstandes einsetzbar ist, mit einer Gummihülse, die mit ihrem oberen Ende gegen einen Flansch und mit ihrem unteren Ende gegen ein Druckglied anliegt und zum Ergreifen des Gegenstandes durch axiale Zusammenpressung zwischen dem Flansch und dem Druckglied in radialer Richtung expandierbar ist, wobei das Druckglied mit einem Tragglied der Greifvorrichtung formschlüssig verbunden ist, so daß durch das Gewicht des zu hebenden Gegenstandes die axiale Zusammenpressung der Gummihülse zumindest unterstützt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummihülse (11) um einen hydraulischen Zylinder (10) angeordnet ist, der am unteren Ende durch ein Abschlußglied (21) abgeschlossen und am oberen Ende mit dem gegen das eine Ende der Gummihülse anliegenden Flansch (13) versehen ist, wogegen das gegen das andere Ende der Gummihülse greifende Druckglied (15) am anderen Ende des Zylinders (10) auf diesem gleitbar angeordnet ist, daß ferner innerhalb des Zylinders (10) ein Kolben (18) an einer Kolbenstange (19) befestigt ist, welch letztere sich durch das Abschlußglied (21) erstreckt und an diesem Ende mit dem Druckglied (15) sowie am anderen Ende mit dem die Greifvorrichtung tragenden Tragglied (24) verbunden ist, und daß Mittel zur Zuführung eines Druckmediums zwischen Kolben (18) und Abschlußglied (21) vorgesehen sind.

2. Greifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (19) mit einer Leitung (25) zur Zuführung des Druckmediums in den Raum zwischen Abschlußglied (21) und Kolben (18) versehen ist.

3. Greifvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der an dem Zylinder (10) angeordnete Flansch (13) zur Begrenzung der Einführung der Vorrichtung in die öffnung des anzuhebenden Gegenstandes (C, R) einen wesentlich größeren Durchmesser als die Gummihülse (11) aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 048 820;
deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 793 624;
britische Patentschrift Nr. 747138;
USA.-Patentschrift Nr. 2 538 693.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409 760/113 12.64 ® Bundesdruckerei Berlin