DE3513637C2

DE3513637C2 -

Info

Publication number: DE3513637C2
Application number: DE19853513637
Authority: DE
Inventors: Rudi 4018 Langenfeld De Kirst
Original assignee: Individual
Current assignee: Schunk GmbH and Co KG
Priority date: 1985-04-16
Filing date: 1985-04-16
Publication date: 1989-01-19
Also published as: DE3513637A1

Description

Gattung

Die Erfindung betrifft eine Greifvorrichtung für Werkstücke oder sonstige Handhabungsteile mit mindestens zwei parallel nebeneinander angeordneten, durch Druckmittelbeaufschlagung eines Schubkolbengetriebes (Kolben-Zylinder-Einheit) gegenläufig zueinander verschiebbaren Greifbacken, wobei der Greifvorrichtung mindestens eine Klemmvorrichtung zugeordnet ist, die die Greifbacken gegeneinander und/oder gegen den Grundkörper und/oder gegen wenigstens einen weiteren zur Erhöhung der Klemmflächenanzahl dienenden Zusatzkörper anpreßt und in der jeweils gewünschten Stellung durch diesen Kraftschluß auch arretierbar ist und der Klemmvorrichtung mindestens ein Federelement zugeordnet ist, das bei Druckabfall des für die Betätigung des Schubkolbengetriebes dienenden Druckmitteldrucks unter einen vorbestimmten Wert oder bei Druckausfall die Klemmvorrichtung betätigt und die Klemmvorrichtung seitlich an dem Grundkörper angeordnet ist.

Stand der Technik

Greifvorrichtungen der gattungsgemäß vorausgesetzten Art gehören zum Stand der Technik. Solche Greifvorrichtungen weisen unter anderem eine Greifkraftsicherung mittels einer Druckfeder auf, welche vor oder hinter dem Kolben eines Schubkolbengetriebes angeordnet ist.

Solche Vorrichtungen besitzen zahlreiche Nachteile:

a) Entweder kann nur die Innengreifrichtung oder nur die Außengreifrichtung abgesichert werden.
b) Die Greifkraft kann steuerbar durch Druckveränderung des Betätigungszylinders verändert werden. Mit eingebauter Druckfeder ist dieses nur in einem sehr kleinen Bereich möglich. Bei empfindlichen Werkstücken ist die Federkraft zu groß und bei schweren Werkstücken zu klein.
c) Bei großen Greiffingerwegen sind sehr große und lange Druckfedern erforderlich, um keine zu steil ansteigende Federkennlinie zu erhalten. Dadurch werden die Greifvorrichtungen übermäßig groß und schwer.

Es sind des weiteren Greifvorrichtungen mit Greifsicherungen vorbekannt, die Selbsthemmung innerhalb eines gewissen Bereiches aufweisen. dies kann z. B. durch eine sehr flach ansteigende Schräge oder bei Kniehebelspannung am Totpunkt erreicht werden.

Nachteilig bei diesen vorbekannten Bauarten ist es, daß bei großen Übersetzungen, welche durch selbsthemmende flache Schrägen entstehen, nur sehr kleine Greiffingerwege bei relativ langem Hub des Schubkolbengetriebes zu erzielen sind. Die Greifvorrichtungen dieser Bauart haben also systembedingt relativ kleine Greiffingerwege und bauen groß und schwer, bedingt durch den langen Hub des Schubkolbengetriebes.

Dagegen sind Greifvorrichtungen in der Hebel- oder Kniehebelbauweise nur in der Nähe des Totpunktes selbsthemmend. Solche Vorrichtungen können einen sehr langen Greiffingerweg aufweisen, während die Sicherung nur auf einem kleinen Bereich des gesamten Greiffingerweges wirksam ist.

Eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches ist aus der DD-PS 01 54 433 vorbekannt. Diese Greifvorrichtung hat nur eine oder zwei Reibflächen und benötigt eine zusätzliche Bremsscheibe oder Bremsbacke und baut insgesamt aufwendig. Auffällig ist die starke Vergrößerung der Bauhöhe.

Aus der DE-PS 31 33 205 ist eine Greifvorrichtung mit einem Gehäuse, zwei sich gegenüberliegenden, am Gehäuse mittels Drehzapfen schwenkbar angeordneten Greiffingern und einer die Greiffinger steuernden Betätigungseinrichtung vorbekannt, wobei die Betätigungseinrichtung durch Form- und Kraftschluß mit den Greiffingern verbunden und fest an einem Druckkolben angebracht ist, der derart verschiebbar in einer Bohrung des Gehäuses geführt ist, daß in der Endstellung des Druckkolbens die Greifvorrichtung geschlossen und in der anderen Endstellung des Druckkolbens die Greifvorrichtung geöffnet ist, wobei der Kolben in eine Richtung durch eine Feder vorgespannt und gegen die Kraft der Feder durch Druckbeaufschlagung in die andere Richtung bewegbar ist, daß die Feder den Kolben in die die Greiffinger schließende Richtung vorspannt und bei Druckbeaufschlagung des Druckkolbens diesen in die die Greiffinger öffnende Richtung bewegt, und daß ein im Gehäuse verschiebbares Verriegelungselement vorgesehen ist, daß durch eine Sperrfeder in einer Stellung vorgespannt ist, in der es die sich in geschlossener Stellung befindlichen Greiffinger formschlüssig verriegelt, und das derart mit dem Druckmedium des Druckkolbens verbunden ist, daß es bei einer die Greiffinger öffnenden Druckkbeaufschlagung des Druckkolbens, gegen die Kraft der Sperrfeder, in eine die Greiffinger entriegelnde Stellung verschiebbar ist. Die Greifkraft wird durch Federn beeinflußt und ist deshalb nicht konstant.

Aus der DD-PS 21 15 10 ist eine Greifvorrichtung vorbekannt, bei welcher zwei relativ zueinander bewegliche Greifbacken bei einem zentralen Antrieb vorgesehen sind, wobei auf beiden Seiten der Kolbenstange über Keilflächen federvorgespannte Spannstücke mit einem Spalt in den Greifbacken tragenden Schiebern geführt sind. Die Klemmvorrichtung wird hierbei durch ein Ventil gebildet. Derartige Ventile als Klemmsicherung werden vielfach in der Industrie abgelehnt, da sie unzuverlässig arbeiten. Werden das Ventil und/oder Leitungen undicht, ist die Klemmwirkung vollständig aufgehoben und die Greifvorrichtung funktioniert nicht mehr.

Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Greifvorrichtung der gattungsgemäß vorausgesetzten Art zu schaffen, die unter Beibehaltung des Vorteils, daß die Klemmvorrichtung in jedem Bereich des Hubes ohne Änderung der Greifkraft blockierbar ist, eine relativ große Anzahl von Reibflächen aufweist, wobei die Bauhöhe der Greifvorrichtung nicht oder nicht wesentlich beeinflußt werden soll.

Lösung

Die Lösung wird durch die Merkmale des Patentanspruches gelöst.

Einige Vorteile

Bei Ausgestaltung einer Greifvorrichtung gemäß der Erfindung kann die eigentliche Greifkraftsicherungsvorrichtung relativ klein und raumsparend, also kompakt ausgebildet in der ohnehin vorhandenen Greifvorrichtung vorgesehen sein, beispielsweise an dieser seitlich angeordnet werden. Ein Druckausfall oder Druckabfall im System, das das Schubkolbengetriebe zum Antrieb der Greiffinger beaufschlagt, hat keinen Einfluß auf die Wirksamkeit der Greifkraftsicherungsvorrichtung, weil diese unabhängig von der Druckmittelversorgung für das Schubkolbengetriebe arbeitet. Vielmehr kann die Anordnung so getroffen werden, daß die Druckmittelversorgung für den Antrieb des Schubkolbengetriebes die Greifkraftsicherungsvorrichtung bei ordnungsgemäßer Funktion in Offenstellung hält und bei Druckabfall oder Druckausfall mindestens eine Klemmvorrichtung wirksam wird, die die nebeneinander verschieblich angeordneten Greifbacken nach Art einer Lamellenbremse gegeneinander kraftschlüssig und vorzugsweise auch gegen einen Grundkörper der Greifvorrichtung stufenlos über den Hub der Greifbacken haltert.

Dadurch entfallen alle eingangs beim Stand der Technik beschriebenen Nachteile.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann sowohl bei sehr kleinen wie auch bei sehr großen Greifkräften angewendet werden, da sich die Greifkraftsicherungsvorrichtung nicht im Sinne der Greifkraft selbst auszuwirken vermag.

Bei Druckabfall oder bei Druckausfall wird mindestens ein Federelement, beispielsweise in Form von Tellerfedern wirksam, das die Klemmvorrichtung in Sinne einer kraftschlüssigen Halterung der Greifbacken wirksam werden läßt.

Bei der Erfindung besteht das Gehäuse der Klemmvorrichtung aus einer Schraubkappe, die in eine seitliche, mit Gewinde versehene Bohrung des Grundkörpers eingeschraubt ist. Diese Schraubkappe dient gleichzeitig als Gehäuse für einen längsverschieblich und dichtend in einem Zylinder geführten Kolben, dessen einstückige Kolbenstange mit einer längsmittigen Aussparung versehen ist, in der Greifbacken teilweise eingreifen. Der Kolben wird einseitig ständig vom Druck, mit dem das Schubkolbengetriebe belastet wird, gegen die Rückstellkraft mindestens eines Federelementes, vorzugsweise eines Tellerfederpakets, beaufschlagt. Kommt es zu Leckagen oder zu einem Druckabfall unter einen vorgegebenen Wert oder gar zu einem Druckausfall, so verschiebt das Federelement den Kolben entgegengesetzt zum Druckmitteldruck. Die dem Kolben einstückig verbundene, mit der mittleren Ausnehmung versehene Kolbenstange, in die die Greifbacken ständig mit Spiel eingreifen, drückt nunmehr die Greifbacken, die gewissermaßen Rücken an Rücken liegen, gegeneinander und gegen mindestens eine Fläche des Grundkörpers, so daß es wie bei einer Lamellenkupplung zu einem hohen Kraftschluß kommt, der die Greifbacken in jeder beliebigen Stellung mit hoher Sicherheit kraftschlüssig arretieren.

In der Zeichnung ist die Erfindung - teils schematisch - an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Es zeigt

Fig. 1 eine Greifvorrichtung gemäß der Erfindung im Schnitt nach der Linie I - I der Fig. 2 und

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.

Der Aufbau der Greifvorrichtung kann üblich sein. Greiffinger sind mit den Bezugszeichen 1 bzw. 2 bezeichnet.

Jedem Greiffinger 1, 2 ist je eine Greifbacke 3 bzw. 4 zugeordnet, die bei der dargestellten Ausführungsform im Querschnitt (Fig. 2) die gleiche Ausgestaltung aufweisen, aber gewissermaßen um 180 Grad gegeneinander versetzt sind, also mit ihren Flächen 5 bzw. 6 Rücken an Rücken liegen. Die Greifbacken 3 und 4 besitzen in dem aus Fig. 2 ersichtlichen Querschnitt eine L-förmige Grundgestalt und sind in einem Grundkörper 7 nebeneinander, aber entgegengesetzt, also in Richtung X bzw. Y (Fig. 1) in entsprechenden Führungen des Grundkörpers 7 angeordnet.

Den Greifbacken 3 und 4 ist ein Schubkolbengetriebe, bestehend aus einem Zylinder 8 und einem abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck, z. B. durch ein Hydraulikmedium, beaufschlagter Kolben 9 zugeordnet, der über eine Kolbenstange 10 und eine getriebliche Verbindung 11 die Greifbacke 3 und 4 antreibt. Dem Zylinder 12 wird durch den Kanal 14 und dem Zylinder 13 über den Kanal 15 Druckmittel zugeführt. An den Kanal 14 ist eine Leitung 16 und an den Kanal 15 eine Leitung 17 druckmitteldicht angeschlossen. Den Leitungen 16 und 17 ist ein Mehrwegeventil 18 zugeordnet, das abwechselnd die Leitung 16 bzw. 17 sperrt, aber eine Leitung 18 stets an die nicht dargestellte Druckmittelquelle angeschlossen hält, um einen Zylinder 19 einer insgesamt mit dem Bezugszeichen 20 bezeichneten Klemmvorrichtung mit Druckmitteldruck beaufschlagen zu können. Im Zylinderraum 19 ist ein Kolben 21 längsverschieblich und dichtend geführt, mit dem einstückig eine Kolbenstange 22 einstückig verbunden ist, die in einer Bohrung 23 geführt ist. Die Kolbenstange 22 ist in der Zeichnungsebene oben in ihrem mittleren Längenbereich auf der Länge L bis etwa zur Mitte durch rechtwinklig zu ihrer Längsachse verlaufende Wandungen 24 und 25 begrenzt und materialmäßig ausgenommen, so daß sich hier eine entsprechende Aussparung ergibt, deren untere Wandung 26 parallel zur Längsachse der Kolbenstange 22 verläuft. In dieser hierdurch gebildeten Aussparung sind die Greifbacken 3 und 4 angeordnet. Die Länge L ist größer als die Gesamtdicke 8, die sich aus der Summe der Einzeldicken der Greifbacken 3 und 4 in diesem Bereich ergibt.

Normalerweise wirkt der auf der Kolbenfläche 27 einwirkende Druckmitteldruck einem Federelement 28 - bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus mehreren Tellerfedern bestehend - entgegen, so daß die Kolbenstange 22 in Richtung C verschoben wird, derart, daß die Greifbacken 3 und 4 sich ungehindert nebeneinander verschieben können.

Tritt eine Leckage oder ein völliger Druckausfall auf, so wird die Kolbenfläche 27 nicht mehr beaufschlagt. Dir Rückstellkraft des in einer Federkammer 29 sich gegen die Rückseite des Kolbens 21 abstützenden Federelementes 28 verschiebt die Kolbenstange 22 in Richtung D mit ihrer Seitenwandung 5 gegen die Wandung 6 anpreßt, während die Greifbacke 4 wiederum gegen die Wandung 30 des Grundkörpers 7 angepreßt wird, so daß sich ein dreifacher Klemmkraftschluß ergibt nach Art einer Lamellenbremse. Dies verhindert bei Leckagen oder Druckausfall eine weitere Verschiebung der Greifbacken 3 und 4 und damit ggf. ein Herunterfallen eines gegriffenen Werkstückes.

Selbstverständlich können mehr als zwei Greiffinger vorgesehen sein wie es auch möglich ist, mehr als zwei Greifbacken nebeneinander oder in anderen Ebenen anzuordnen. Des weiteren ist es möglich, mehr als nur eine Klemmvorrichtung 20 vorzusehen. Es ist außerdem möglich, die Anzahl der zur Wirkung kommenden, kraftschlüssig bei Klemmverbindungen aufeinander einwirkenden Flächen durch Zwischenkörper zu vergrößern, um die Klemmkraft ebenfalls zu vergrößern.

Die in der Zusammenfassung, in den Patentansprüchen und in der Beschreibung und aus der Zeichnung ersichtlichen Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Ausführung der Erfindung wesentlich sein.

Bezugszeichenliste 1Greiffinger 2Greiffinger 3Greifbacke 4Greifbacke 5Fläche 6Fläche 7Grundkörper 8Zylinder 9Kolben10Kolbenstange11getriebliche Verbindung12Zylinder13Zylinder14Kanal15Kanal16Leitung17Leitung18Leitung19Zylinder20Klemmvorrichtung21Kolben22Kolbenstange23Bohrung24Wandung25Wandung26Wandung27Kolbenfläche28Federelement29Federkammer30WandungBGesamtdickeLLänge der Aussparung der Kolbenstange 22 XVerschieberichtung GreifbackeYVerschieberichtung GreifbackeCVerschieberichtung KolbenstangeDVerschieberichtung Kolbenstange

Claims

Greifvorrichtung für Werkstücke oder sonstige Handhabungsteile mit mindestens zwei parallel nebeneinander angeordneten, durch Druckmittelbeaufschlagung eines Schubkolbengetriebes (Kolben-Zylinder-Einheit) gegenläufig zueinander verschiebbaren Greifbacken, wobei der Greifvorrichtung mindestens eine Klemmvorrichtung zugeordnet ist, die die Greifbacken gegeneinander und/oder gegen den Grundkörper und/oder gegen wenigstens einen weiteren zur Erhöhung der Klemmflächenzahl dienenden Zusatzkörper anpreßt und in der jeweils gewünschten Stellung durch diesen Kraftschluß auch arretierbar ist und der Klemmvorrichtung mindestens ein Federelement zugeordnet ist, das bei Druckabfall des für die Betätigung des Schubkolbengetriebes dienenden Druckmitteldrucks unter einen vorbestimmten Wert oder bei Druckausfall die Klemmvorrichtung betätigt und die Klemmvorrichtung seitlich an dem Grundkörper angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung (20) ein in den Grundkörper (7) einschraubbares Gehäuse aufweist, in dem ein Kolben (21) längsverschieblich und dichtend geführt ist, der einseitig durch den Druckmitteldruck, mit dem das Schubkolbengetriebe beaufschlagbar ist, gegen die Rückstellkraft des Federelementes (28) beaufschlagt ist und daß mit dem Kolben (21) eine Kolenstange (22) verbunden ist, die in ihrem mittleren Längenbereich eine Ausnehmung aufweist, deren Gesamtlänge (L) größer ist als die Gesamtbreite (8) der aneinander anliegenden Greifbacken (3, 4) und etwaiger zusätzlicher Körper zur Erhöhung der Reibflächenzahl und daß die Kolbenstange (22) in einer Bohrung (23) längsverschieblich angeordnet ist, die den Grundkörper (7) durchgreift, wobei die Greifbacken (3, 4) teilweise in die Aussparung der Kolbenstange (22) eingreifen.