DE102018007205A1 - Einbox-Greifersystem - Google Patents

Abstract

Um in Trage- und Handlingsstationen aus vertikal gerichtet flächig aneinander liegenden und gepressten Einzel-Platten und Einzel-Blechen bestehende Platten- und Blech-Pakete (12) unterschiedlicher Dimensionierung ohne Umrüstung greifen, klemmen und heben zu können, bedarf es einer einfach strukturierten, stufenlos einstellbaren mit einem zweckmäßigen Antrieb sowie großen Klemm- und Reibungskräften ausgestatteten Lasttragevorrichtung, welche als Außengreifer an senkrechten Klemmflächen anwendbar ist.An einem Rahmengestell (1) sind ein als elektromotorisch angetriebener Linearantrieb (4) ausgebildetes Antriebsmodul (2), drei untereinander und symmetrisch angeordneten Winkel- und Scherengelenk-Hebelanordnungen (5) und eine über diese ein- und nachstellbare Greiffinger-Lasttragevorrichtung (8) mit gegenüber liegend klemmenden stangenförmigen und biegesteifen Greiffingem (10) angeordnet.Die Erfindung ist insbesondere für das Einboxen von paketförmigen Batteriemodulen in Batteriebehältern anwendbar.

Description

• Die Erfindung geht von dem im Oberbegriff des Patentanspruches 1 definierten Einbox-Greifersystem aus, wobei eine Lasttragevorrichtung Teil einer Trage- und Handlingsstation ist, mit der ein Greifen, Klemmen, Anheben sowie vertikal gerichtetes Absetzen von jeweils einem Platten- und Blech-Paket in passfähige und nur geringfügig größer dimensionierte Behälteröffnungen von Halte- und Lagerbehälter durchführbar ist.
• Dabei hat die Lasttragevorrichtung über einen zweckmäßigen und bewegungssicheren Bewegungsantrieb zu verfügen, mit dem die Greiffinger horizontal gerichtetes Greifen und Klemmen und vertikal gerichtetes Anheben und Absetzen durchführen können. Dabei soll die Lasttragevorrichtung als Außengreifer mit senkrechten Klemmflächen an den Innenseiten ihrer Greiffinger ausgebildet sein.
• Der Stand der Technik bei derartig ausgebildeten Lasttragevorrichtungen ist durch unterschiedliche Arten und Ausbildungen der Bewegungsantriebe sowie unterschiedliche Klemmbacken- und Greiffinger-Anordnungen gekennzeichnet Beispielhaft für weitere, insbesondere lastgutabhängig ausgebildete Lasttragevorrichtungen, sind in den nachstehend genannten Erfindungsmeldungen einige der veröffentlichten Außengreifer-Lösungen dargestellt.
• Inhalt von
• • DE 10 2012 012 819 A1
ist eine Greifvorrichtung für Batteriemodule und von
• • DE 197 33 495 B4
ist eine Tragevorrichtung zum Heben und Senken von Lasten, insbesondere elektromechanische oder elektrische Bauteile, wobei deren vertikale Bewegungen eine Anhängung ihrer Mitten-Ringösen an einen Kranhaken oder an ein gesondertes Lastgehänge mit Haken eines Kranes und deren horizontale Greifelemente-Einstellung und -Bewegung eine manuelle Bedienertätigkeit erfordern. Die Querbalken-Anordnungen erfordern eine gestufte oder schwenkbare Greifelement-Anordnung und einen großen Raumbedarf an diesen Lasttragevorrichtungen.
• Das in
• • SU 878 722
beschriebene Lastaufnahmemittel für paketiertes Stückgut hat eine raumsparende Ausbildung seiner Greiffinger. Das Lastgehänge zum Anhängen an einen Kran hat eine aufwendige und vielteilige Struktur und ist nicht stufenlos einstellbar.
• Gegenstand in
• • DD 68 358
ist eine Zange zum Heben schwerer Lasten, wobei das Einzelwerkstück oder Werkstückpaket über ein Scheren-Hebelsystem mittels schwenkbarer Greifer in einem stufenlos einstellbaren Greiferabstand gegriffen wird. Dieses Greifersystem verfügt über einen hydraulischen Bewegungszylinder, der die Greifer in vertikaler Haupthubrichtung bewegt und über sogenannte Gasdruckzylinder für die horizontale sowie die schwenkende Bewegung der Greifer in deren Hilfshubrichtung als autarke und voneinander unabhängige Energiequellen des Bewegungsantriebes. Dessen Struktur ist dadurch aufwendig und vielteilig. Die Greifelemente-Anordnung und -Bewegung dieser Lasttragevorrichtung haben einen großen Raumbedarf.
• Das Antriebselement eines elektrisch autarken Lastaufnahmemittels, welches in
• • DE 20 2014 100 898 U1
beschrieben ist, ist eine von einem Elektromotor angetriebene Spindel für die Schließ- und Öffnungsbewegung des als Greiferzange ausgebildeten Greifmittels mit schwenkenden Greiferbacken. Die elektrische Energiequelle für diese Lasttragevorrichtung sind auf einer gesonderten Traverse angeordnete Akkumulatoren.
• Die Nachteile dieser den Stand der Technik repräsentierenden Lasttragevorrichtungen sind zusammengefasst:
• • der großräumige Platzbedarf bei Schwenkbacken- und Mehrfach-Greiffinger-Anordnungen,
• • die nicht einstellbare Hebe- und Klemmkraft und fehlende Sicherheitskontrollen, insbesondere bei manueller Bedienung der Lasttragevorrichtungen und
• • die nicht stufenlose Ein- und Nachstellbarkeit der Klemmweite von Greiffingem zueinander.
• Die Problemstellung ist, die Lasttragevorrichtungen in Einbox-Greifersystemen so auszubilden, dass sie
• • einen einfach strukturierten, stufenlos einstellbaren Aufbau haben,
• • einen zweckmäßigen Antrieb haben, mit dem auch große Klemm- und Reibungskräfte der Klemmbacken und Greiffinger an den senkrechten Klemmflächen von Einzel-Platten und Einzel-Blechen oder an Platten- und Blech-Paketen realisierbar sind und
• • eine kleinräumige Schwenkbacken- und Mehrfach-Greiffinger-Anordnung ermöglichen.
• Die benannten Probleme des Standes der Technik bei der Ausbildung von Lastaufnahmemitteln und Lasttragevorrichtungen als Außengreifer für senkrechte Klemmflächen an aus Einzel-Platten und Einzel-Blechen bestehende Platten- und Blech-Paketen und für vergleichbare zu hebende Einzelteile und Teilepakete werden durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
• Die als Einbox-Greifersystem bezeichnete Lasttragevorrichtung ist für ein vertikal gerichtetes Absetzen von vorher gegriffenen, geklemmten und angehobenen Platten- und Blech-Paketen in mit passfähig und nur geringfügig größer dimensionierten Behälteröffnungen versehenen Halte- und Lagerbehältern ausgebildet. Das Einbox-Greifersystem besteht aus einem Rahmengestell, an dessen oberer Seite ein Antriebsmodul angeordnet ist. Das Antriebsmodul ist in der Art eines Elektrozylinders ausgebildet und besteht aus einem elektromotorisch angetriebenen sowie vertikal gerichtet, zwischen zwei Entstellungen hin und her beweglichen Linearantrieb. Dieser Linearantrieb ist über die an der Rahmengestell-Vorderseite angebrachten, untereinander sowie symmetrisch angeordneten Scherengelenk-Hebelanordnungen mit einer Greiffinger-Lasttragevorrichtung bewegungsverbunden. Die Greiffinger-Lasttragevorrichtung ist an der Rahmengestell-Unterseite angebracht. Sie ist mit zwei horizontal gerichtet und über einen Halte- und Lagerbehälter überstehend angeordneten sowie horizontal gerichtet beweglichen Greiffingerträgem ausgestattet Die Greiffingerträger tragen jeweils mindestens drei beidseitig, vertikal gerichtet sowie fest an diesen angeordnete leisten- oder stangenförmig sowie biegesteif ausgebildete Greiffinger, mit denen jeweils ein Platten- und Blech-Paket, zwischen den Greiffingem an diesen flächig anliegend, von diesen, mit Halte- und Pressdruck des Antriebsmoduls geklemmt, vertikal sowie horizontal gerichtet gehalten und abgesenkt im Halte- und Lagerbehälter lagegenau positioniert und fixiert ist.
• Ergänzende Merkmale sind in den Patentansprüchen 2 bis 4 benannt.
  Sie betreffen
• • die Ausbildung und die Struktur der Scherengelenk-Hebelanordnungen
• • die Verstellbarkeit und
• • die dimensionsändemde Abstandsmaß-Einstellung der Greiffingerträger und der Greiffinger zueinander.
• Die Erfindung ist an einem Ausführungsbeispiel in den Figuren gezeigt und im folgenden Beschreibungsteil weitergehend erläutert.
  Es zeigen
• 1: eine 3D-Teilansicht einer Lasttragevorrichtung eines Einbox-Greifersystems,
• 2: eine Stirnseitenansicht der Lasttragevorrichtung nach 1 und
• 3: eine Stirnseitenansicht der Winkel- und Scherengelenke-Hebelanordnungen des Einbox-Greifersystems nach 1
• Die in 1 dargestellte, zu einem Einbox-Greifersystem zugehörige Lasttragevorrichtung besteht im Wesentlichen aus einem Rahmengestell 1. An der oberen Seite des Rahmengestells 1 ist das Antriebsmodul 3 angebracht, welches in der Art eines Elektrozylinders ausgebildet ist und aus einem elektromotorisch angetriebenen vertikal gerichtet beweglichen Linearantrieb 4 besteht. An der Rahmengestell-Vorderseite sind untereinander und symmetrisch die Scherengelenk-Hebelanordnungen 5 angebracht, über die die vertikalen Bewegungen des Linearantriebes 4 als horizontal und vertikal gerichtete Bewegungen auf die Greiffinger 10 der Greiffinger-Lasttragevorrichtung 8 an der Rahmengestell-Unterseite übertragen werden. Ober die ebenfalls an der Rahmengestell-Vorderseite angeordneten parallelen zwei Halte- und Führungsstangen 2 werden durch die Scherengelenk-Hebelanordnungen 5 abstandsverändemd die Klemmweite sowie die Klemmstellung und öffnungsweite der Greiffinger 10 in der angehobenen und in der abgesenkten Einboxstellung ein- und verstellt. Die beiden Greiffingerträger 9 für jeweils drei angeordnete Greiffinger 10 sind dabei mit je einem Ober- und Verbindungsteil 11 an den Halte- und Führungsstangen 2 abstützend gehalten.
• In 2 ist die Lasttragevorrichtung des Einbox-Greifersystems, in einer abgesenkten Stellung befindlich, dargestellt. Ein Platten- und Blech-Paket 12 ist, von den Greiffingem 10 an den Greiffingerträgem 9 beidseitig geklemmt, in die geringfügig größer dimensionierte Behälteröffnung des Halte- und Lagerbehälters 13 abgesenkt, abgesetzt und damit eingeboxt. Die Greiffinger 10 an den Greiffingerträgern 9 befinden sich nach der vertikalen Absenkbewegung der Halte- und Führungsstangen 2, ausgehend von der Bewegung des Linearantriebes 4 und von den Schwenkbewegungen der Scherengelenk-Hebelanordnungen 5 in einer unteren Klemmstellung mit dem Platten- und Blech-Paket 12.
• Die Struktur der vier Scherengelenk-Hebelanordnungen 5, mit denen angetrieben vom Linearantrieb 4 die Greiffinger 10 vertikal gerichtet abgesenkt und zwischen diesen in einer Klemmweite 14 beabstandet, eingestellt sind, wird ergänzend in 3 dargestellt. Mit dem Linearantrieb 4, über einen Gelenkbolzen 7 verbunden, sind untereinander
• • zwei winklig auf und zu schwenkende Gelenke und
• • zwei kreuzgelenkig hin und her schwenkende Gelenke

mit jeweils zwei Scherengelenkgliedem 6 ausgestattet und mit jeweils
• • einen Gelenkbolzen 7 in symmetrischer Mittenlage und
• • beidseitig einen Gelenkbolzen 7 in denen Langlöchern der beiden parallel angeordneten Halte- und Führungsstangen 2
schwenkbeweglich angeordnet und vertikal gerichtet längsbeweglich geführt mit den Greiffingern 10 bewegungsverbunden angeordnet.
• Nicht dargestellt in den Figuren sind weitere Module des Einbox-Greifersystems mit einer Lasttragevorrichtung als Teil einer komplexen Trage- und Handlingsstation, mit der das Fügen, Einboxen und Transportieren von beispielsweise bearbeiteten, aus Einzel-platten bestehenden, Batteriemodule als Pakete in passfähig ausgebildete Batteriebehälter möglich ist.
• Bezugszeichenliste

• 1	Rahmengestell
  2	Halte- und Führungsstangen	an 1
  3	Antriebsmodul
  4	Linearantrieb	von 3
  5	Scherengelenk-Hebelanordnung
  6	Scherengelenkglieder	von 5
  7	Gelenkbolzen	für 5
  8	Greiffinger-Lasttragevorrichtung
  9	Greiffingerträger	an 8
  10	Greiffinger	an 8
  11	Ober- und Verbindungsteile	zwischen 9 und 2
  12	Platten- und Blech-Paket
  13	Halte- und Lagerbehälter	für 12
  14	(einstellbare) Klemmweite	zwischen 10

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• DE 102012012819 A1 [0004]
• DE 19733495 B4 [0004]
• DE 202014100898 U1 [0007]

Claims (4)

1. Einbox-Greifersystem als Trage- und Handlingsstation für ein Greifen, Klemmen, Anheben sowie vertikal gerichtetes Absetzen von jeweils einem Platten- und Blech-Paket (12), an seinen Außenflächen mittels Reibungskräften gehalten, wobei vertikal gerichtet flächig aneinander liegende sowie gepresste biegesteife Einzel-Platten und Einzel-Bleche, beispielsweise als Batterieplatten eines Batteriemoduls ausgebildet, im darunter angeordnete boxartig ausgebildete Halte- und Lagerbehälter (13), beispielsweise als Batteriebehälter mit passfähig und nur geringfügig größer dimensionierten Behälteröffnungen für die aufzunehmenden Batteriemodule ausgebildet, eingeboxt sind und nach dem entgegen gerichteten Öffnen und Lösen sowie nachfolgenden An- und Abheben von dem Platten- und Blech-Paket (12) der gefüllte und geschlossene Halte- und Lagerbehälter (13) aus der Trage- und Handlingsstation mit Förderanlagen transportiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem Rahmengestell (1) besteht, • an dessen oberer Seite ein Antriebsmodul (3) in der Art eines Elektrozylinders ausgebildet ist und aus einem elektromotorisch angetriebenen sowie vertikal gerichtet beweglichen endlichen Linearantrieb (4) besteht, der über • an der Rahmengestell-Vorderseite untereinander sowie symmetrisch angeordnete Scherengelenk-Hebelanordnungen (5) in einer Greiffinger-Lasttragevorrichtung (8) bewegungsverbunden ist und • an der Rahmengestell-Unterseite die Greiffinger-Lasttragevorrichtung (8) mit zwei horizontal gerichtet und über einen Halte- und Lagerbehälter (13) überstehend angeordnet sowie horizontal gerichtet beweglichen Greiffingerträger (9) ausgestattet ist, die jeweils mindestens drei beidseitig, vertikal gerichtet sowie fest an diesen angeordneten leisten- oder stangenförmig und biegesteif ausgebildeten Greiffinger (10) tragen und jeweils ein Platten- und Blech-Paket (12), zwischen den Greiffingern (10) an diesen flächig anliegend, von diesen, mit Halte- und Pressdruck des Antriebsmoduls (3) geklemmt, vertikal sowie horizontal gerichtet beweglich gehalten, und abgesenkt im Halte- und Lagerbehälter (13) lagegenau positioniert und fixiert ist
2. Einbox-Greifersystem nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mittig und untereinander am Rahmengestell (1) gelagerten Scherengelenk-Hebelanordnungen (5) als • zwei in der Mitte des Linearantriebes (4) am Antriebsmodul (3) angeordnete winklige auf und zu schwenkende Gelenke, • ein am unteren Ende des Linearantriebes (4) und als • ein zwischen zwei vertikalen Halte- und Führungsstangen (2) angeordnetes kreuzgelenkig hin und her schwenkendes Gelenk mit Scherengelenkgliedem (6) ausgebildet sind.
3. Einbox-Greifersystem nach Patentanspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass über die Greiffingerträger (9) der Greiffinger-Lasttragevorrichtung (8), über Ober- und Verbindungsteile (10) mit zwei in paralleler vertikaler Anordnung zueinander verbleibenden Halte- und Führungsstangen (2) am Rahmengestell (1), mit in deren Langlöchern aufgenommenen abstandsveränderlichen Gelenkbolzen (7) und Stellschrauben und mit den um diese Gelenkbolzen (7) schwenkbaren Scherengelenkgliedem (6) das Abstandsmaß sich gegenüberliegender Greiffinger (10) bestimm- und einstellbar ist
4. Einbox-Greifersystem nach Patentanspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine dimensionsändemde Abstandsmaß-Einstellung der Greiffingerträger (9) und Greiffinger (10) in Abhängigkeit eines anders dimensionierten Platten- und Blech-Paketes (12) über eine Neupositionierung der Gelenkbolzen (7) und Stellschrauben entlang der Langlöcher in den Halte- und Führungsstangen (2) realisierbar ist.

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