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Die Erfindung betrifft einen Greifer
zum Aufnehmen von Gegenständen
oder losem oder festem Material, mit einem ersten Greiferelement,
das an einer ersten Schwenkachse schwenkbar an einem Greifermittelteil
angelenkt ist, einem an einer zweiten Schwenkachse schwenkbar gehaltenen
zweiten Greiferelement, und mit einem mit mindestens einem der Greiferelemente
zusammenwirkenden Antrieb.
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Es sind Greifer in dieser Bauart
bekannt, bei denen der erforderliche Gleichlauf der Greiferelemente,
d. h. deren gleichzeitiges und gleichmäßiges Öffnen und Schließen, mittels
eines Koppelelements bewirkt wird, wie dies beispielsweise aus der
DE 195 31 338 A1 bekannt
ist.
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Andere Bauarten sind bekannt, bei
denen mittels ineinandergreifender Verzahnungen ein Gleichlauf der
Greiferelemente erzielt wird.
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In bestimmten Einsatzbereichen bzw.
Anwendungsfällen
ist es wünschenswert,
eine möglichst
große Öffnungsweite
der beiden Greiferelemente zu erzielen, d. h. einen möglichst
großen
gegenseitigen Abstand der Greiferelemente im geöffneten Zustand. Dies läßt sich
bei den bekannten Bauarten nur dadurch erreichen, daß die beiden
Schwenkachsen, an denen die Greiferelemente mit dem Greifermittelteil
verbunden sind, in einem vergrößerten Abstand
angeordnet werden, was allerdings den Nachteil zur Folge hat, daß die Spitzen
der Greiferelemente zu Beginn der Öffnungsbewegung eine (bei senkrechter
Position des Greifers) erhebliche Abwärtsbewegung ausführen, bevor
eine aufwärtsgerichtete
Bewegung einsetzt. Dies ist in manchen Fällen unerwünscht. Besonders ungünstig ist
eine derartige Schließkurve
der Greiferspitzen in Fällen,
in denen ein Greifer zum Aufnehmen von Material eingesetzt werden
soll, das sich auf einer im wesentlichen ebenen Fläche befindet,
da das Greifermittelteil während
der Schließbewegung
zunächst
angehoben und dann wieder abgesenkt werden muß.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
besteht darin, einen gattungsgemäßen Greifer
dahingehend zu verbessern, daß eine
große Öffnungsweite (gegenseitiger
Abstand) der Greiferelemente im geöffneten Zustand erreicht wird,
ohne daß der
vorstehend beschriebene Nachteil eintritt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen
Greifer zum Aufnehmen von Gegenständen oder losem oder festem
Material gelöst,
mit einem ersten Greiferelement, das an einer ersten Schwenkachse
schwenkbar an einem Greifermittelteil angelenkt ist, einem an einer
zweiten Schwenkachse schwenkbar gehaltenen zweiten Greiferelement,
und mit einem mit mindestens einem der Greiferelemente zusammenwirkenden
Antrieb, wobei sich der Greifer dadurch auszeichnet, daß die Greiferelemente
an einer Koppelachse schwenkbar miteinander verbunden sind und die
zweite Schwenkachse an einem ersten Ende eines Zwischenhebels angeordnet
ist, dessen zweites Ende an einer dritten Schwenkachse schwenkbar
an dem Greifermittelteil an gelenkt ist, so daß sich bei einer Öffnungsbewegung
der Greiferelemente der Abstand zwischen erster und zweiter Schwenkachse
vergrößert.
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Hierbei kann vorgesehen sein, daß eine die erste
und die zweite Schwenkachse enthaltende Ebene in Schließstellung
des Greifers einen Winkel von weniger als 30°, insbesondere weniger als 10°, mit einer
Greifermittelebene einschließt.
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Weiter kann vorgesehen sein, daß eine die erste
und die zweite Schwenkachse enthaltende Ebene in Öffnungsstellung
des Greifers einen Winkel von weniger als 30° mit einer Greifermittelebene
einschließt.
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Die Erfindung sieht bevorzugt vor,
daß eine die
erste Schwenkachse und die Koppelachse enthaltende Ebene in Schließstellung
des Greifers einen Winkel von weniger als 60°, insbesondere weniger als 45°, insbesondere
weniger als 30° und
insbesondere weniger als 10° mit
einer Greifermittelebene einschließt.
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Zweckmäßigerweise ist vorgesehen,
daß die zweite
und dritte Schwenkachse einen größeren gegenseitigen
Abstand aufweisen als die erste Schwenkachse und die Koppelachse.
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Es kann ferner vorteilhaft sein,
wenn eine die zweite und dritte Schwenkachse enthaltende Ebene in
Schließstellung
des Greifers einen Winkel von weniger als 30°, insbesondere weniger als 10°, mit einer Greifermittelebene
einschließt.
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Es kann vorgesehen sein, daß der Antrieb eine
druckmittelbetätigte
Kolben-/Zylindereinheit aufweist, deren Zylinder an einer Zylinderachse schwenkbar
an dem Greifermittelteil und deren Kolbenstange an einer Antriebsachse
schwenkbar an dem ersten Greiferelement angelenkt ist.
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Eine bevorzugte Ausführungsform
zeichnet sich dadurch aus, daß eine
die Antriebsachse und die erste Schwenkachse enthaltende Ebene in
Schließstellung
des Greifers einen Winkel von zwischen 60° und 30°, insbesondere 45°, mit einer
die Antriebsachse und die Zylinderachse enthaltenden Ebene einschließt.
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In manchen Anwendungsfällen ist
es vorteilhaft, wenn eines der Greiferelemente, insbesondere das
zweite, als siebartige Greiferschale und das andere, insbesondere
das erste, als geschlossene Greiferschale ausgebildet ist.
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Es kann vorteilhaft sein, wenn jedes
Greiferelement ein Querrohr aufweist, an dem einerseits eine Greifarm-
oder Schalenstruktur und andererseits Anlenkarme gehalten sind,
die die erste und zweite Schwenkachse, die Anlenkachse und die Koppelachse
festlegen. Hierbei kann es zweckmäßig sein, wenn das erste Greiferelement
zwei erste Anlenkarme zur Bildung der ersten Schwenkachse und der
Koppelachse und zwei Paare von zweiten Anlenkarmen zur Bildung der
Antriebsachse aufweist.
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Ferner kann vorgesehen sein, daß das zweite
Greiferelement zwei Paare von dritten Anlenkarmen zur Bildung der
ersten Schwenkachse und der Koppelachse aufweist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand
eines Ausführungsbeispiels
erläutert,
wobei auf eine Zeichnung Bezug genommen ist, in der
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1 eine
Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Greifers in geschlossener
Stellung zeigt,
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2 bis 7 verschiedene Öffnungsstellungen
des Greifers nach 1 in
verkleinertem Maßstab
zeigen,
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8 und 9 verschiedene Schwenkstellungen
des Greifers nach 1 an
einem Baggerarm zeigen,
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10 eine
Seitenansicht einer ersten Greiferschale zeigt,
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11 eine
Vorderansicht der Greiferschale nach 10 zeigt,
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12 eine
Seitenansicht einer zweiten Greiferschale zeigt,
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13 eine
Vorderansicht der Greiferschale nach 12 zeigt,
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14 eine
Ansicht des erfindungsgemäßen Greifers
nach 1 von links zeigt,
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15 eine
Ansicht des Greifers nach 1 von
rechts zeigt, und
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16 eine
Ausführungsform
als Rundholzgreifer zeigt.
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1 zeigt
in einer Seitenansicht einen erfindungsgemäß ausgebildeten Greifer 1,
der ein Greifermittelteil 2 aufweist, an dem eine erste
Greiferschale (Greiferelement) 4 und eine zweite Greiferschale
(Greiferelement) 6 gehalten sind. Die erste Greiferschale 4 ist
an einer ersten Schwenkachse 8 schwenkbar an dem Greifermittelteil 2 angebracht, während die
zweite Greiferschale 6 zunächst an einer Koppelachse 10 schwenkbar
mit der ersten Greiferschale 4 verbunden ist. Außerdem ist
die zweite Greiferschale 6 über eine zweite Schwenkachse 12 mit
einem ersten Ende eines Zwischenhebels 14 verbunden, der
an seinem anderen Ende an einer dritten Schwenkachse 16 an
dem Greifermittelteil 2 schwenkbar angelenkt ist.
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Eine Kolben-/Zylindereinheit 20 ist
einerseits mit einem Zylinder 21 an einer Zylinderachse 22 an dem
Greifermittelteil 2 und andererseits mit einer Kolbenstange 23 an
einer Antriebsachse 24 an der ersten Greiferschale 4 angelenkt.
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Das Greifermittelteil 2 kann
entweder frei pendelnd aufgehängt
sein, oder aber, wie in 1 angedeutet
ist, einerseits an einer Aufhängeachse 26 an
einem Baggerarm aufgehängt
sein und andererseits über
eine Betätigungsachse 28 und
mittels eines Betätigungsarms 30 in
eine definierte Schwenkposition bringbar sein, was in 8 und 9 erläuternd dargestellt
ist. Ein Betätigungszylinder 32 bewirkt
dabei die gewünschte
Schwenkbewegung des Greifers bzw. des Greifermittelteils 2 um
die Aufhängeachse 26.
Zusätzlich
kann ein Drehmotor vorgesehen sein, der in 1 mit 34 angedeutet ist.
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2 bis 7 erläutern die Kinematik der Greiferschalen
und des Zwischenhebels 14 anhand mehrerer Öffnungsstellungen
in einem kleineren Maßstab,
wobei die Schließstellung
nach 1 in 2 dargestellt ist. Man erkennt,
daß eine
ausgefahrene Kolbenstellung der Kolben-/Zylindereinheit 20 (1, 2) dem Schließzustand entspricht, während sich
die Greiferschalen mit Einziehen der Kolben-/Zylindereinheit 20 allmählich öffnen. Dabei
führt die Koppelachse 10,
an der die beiden Greiferschalen schwenkbar miteinander verbunden
sind, eine Kreisbewegung um die erste Schwenkachse 8 auf,
wobei gleichzeitig die zweite Schwenkachse 12, die die
Verbindung zwischen der zweiten Greiferschale 6 und dem
Zwischenhebel 14 bildet, aufgrund der Anbindung des Zwischenhebels 14 an
der dritten Schwenkachse 16 einen kreisbogenförmigen Weg um
diese Achse ausführt
und dadurch von der ersten Schwenkachse 8 wegbewegt wird.
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Während
die erste Greiferschale 4 eine einfache Kreisbewegung um
die erste Schwenkachse 8 ausführt, führt die zweite Greiferschale 6 eine
zusammengesetzte Kreis- und Verlagerungsbewegung aus, die sich aus
gleichzeitigen Schwenkbewegungen um die zweite Schwenkachse 12 und
die dritte Schwenkachse 16 zusammensetzt. Beides zusammen
führt dazu,
daß die
Greiferschalen 4, 6 in vollständig geöffnetem Zustand (7) einen weitaus größeren Abstand
von einander aufweisen, als dies der Fall wäre, wenn die zweite Schwenkachse 12 ortsfest
angeordnet wäre.
Insbesondere weisen die Öffnungs-
bzw. Schließkurven 36, 38 von
Spitzen 40 der Greiferschalen 4, 6 nur
eine vergleichsweise minimale Abwärtsbewegung, bezogen auf eine
senkrechte Ausrichtung des Greifers entsprechend 1, auf, verglichen mit einer Bauart,
bei der die erste und zweite Schwenkachse 8, 12 einen
festen, vergrößerten Abstand
voneinander haben.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
sind die Greiferelemente jeweils als Greiferschalen ausgeführt, wie 10 bis 13 im einzelnen zeigen. 10 und 11 zeigen
die erste Greiferschale 4, wobei die Seitenansicht nach 10 im Vergleich zu den Seitenansichten
nach 1 bis 9 in spiegelbildlicher Orientierung
dargestellt ist. Die Greiferschale 4 weist ein Querrohr 46 auf,
an dem eine Schalenstruktur bestehend aus einem schaufelförmig gewölbten Greiferboden 48 und
zwei sichelförmigen
Seitenwänden 50 durch
Schweißen
befestigt ist. Im Endbereich der Schalenstruktur ist zu Verstärkungszwecken
eine Schneide 52 angebracht, deren Spitze 40 im
geschlossenen Zustand auf eine entsprechende Spitze 40 der
zweiten Greiferschale 6 trifft.
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Das Querrohr 46 trägt ferner
zwei erste Anlenkarme 54, die die erste Schwenkachse 8 sowie
die Koppelachse 10 bilden. Zwei Paare von zweiten Anlenkarmen 56 dienen
der Bildung der Antriebsachse 24.
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12 und 13 zeigen den 10 und 11 entsprechende Ansichten der zweiten
Greiferschale 6, die ähnlich
wie die erste Greiferschale 4 ausgebildet ist, allerdings
statt eines geschlossenen Greiferbodens sichelförmige, mit gegenseitigem Abstand siebartig
angeordnete Greiferbleche 60 aufweist, die zusammen mit
einem Querrohr 62, Seitenwänden 64 und einer
Schneide 66 eine Schalenstruktur der zweiten Greiferschale 6 bilden.
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An dem Querrohr 62 sind
zwei Paare von dritten Anlenkarmen 70 ausgebildet, die
einerseits der Bildung der zweiten Schwenkachse 12 und
andererseits der Bildung der Koppelachse 10 dienen.
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14 und 15 zeigen Zusammenbauansichten
von links bzw. von rechts, bezogen auf die in der Mitte befindliche
Seitenansicht des Greifers entsprechend 1, wobei das Ineinandergreifen der verschiedenen
Anlenkarme und die Anordnung innerhalb des Greifermittelteils 2 dargestellt
ist. Die Kolben-/Zylindereinheiten 20 sind weggelassen
und lediglich anhand ihrer Längsachse
angedeutet.
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Selbstverständlich können die Greiferelemente des
erfindungsgemäßen Greifers
auch anders ausgebildet sein, als in Form der vorstehend beschriebenen
Greiferschalen, beispielsweise im Falle eines Bündelholz- und Stammgreifers
oder Rundholzgreifers oder dergleichen, wofür 16 ein Beispiel zeigt. Bei dem dort dargestellten
Rundholzgreifer weisen die Greiferelemente 4, 6 jeweils
zwei senkrecht zur Darstellungsebene hintereinander und parallel
zueinander angeordnete Greiferarme 80 auf, zwischen deren
vorderen Endabschnitten jeweils eine Schneide 52 angeordnet
ist (nur bei dem ersten Greiferelement 4 dargestellt).
Eine andere denkbare Ausführungsform
ist beispielsweise ein Rübengreifer, bei
dem beide Greiferelemente in Form von sieb- bzw. gitterartigen Schalen
ausgebildet sind.
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Bezugszeichenliste
- 1
- Greifer
- 2
- Greifermittelteil
- 4
- erstes
Greiferelement (Greiferschale)
- 6
- zweites
Greiferelement (Greiferschale)
- 8
- erste
Schwenkachse
- 10
- Koppelachse
- 12
- zweite
Schwenkachse
- 14
- Zwischenhebel
- 16
- dritte
Schwenkachse
- 18
- Greifermittelebene
- 20
- Kolben-/Zylindereinheit
- 21
- Zylinder
- 22
- Zylinderachse
- 23
- Kolbenstange
- 24
- Antriebsachse
- 26
- Aufhängeachse
- 28
- Betätigungsachse
- 30
- Betätigungsarm
- 32
- Betätigungszylinder
- 34
- Drehmotor
- 36
- erste
Schließkurve
(von 4)
- 38
- zweite
Schließkurve
(von 6)
- 40
- Spitze
(von 4, 6)
- 46
- Querrohr
- 48
- Greiferboden
- 50
- Seitenwand
- 52
- Schneide
- 54
- erster
Anlenkarm
- 56
- zweiter
Anlenkarm
- 60
- Greiferblech
- 62
- Querrohr
- 64
- Seitenwand
- 66
- Schneide
- 70
- dritter
Anlenkarm
- 80
- Greiferarm