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Handhabungstechnik Zentrische Dreibackengreifer bieten große Hübe bei hoher Kraft

Autor / Redakteur: Hans-Erich Maul / Rüdiger Kroh

Neue Funktionsprinzipien zeichnen Schwenkbacken-Planetengewindegreifer, lineare Planetengewindegreifer und Elektrogreifer aus. Alle drei Greifer haben im Verhältnis zur Baugröße sehr große Hübe und eignen sich dadurch für Werkstücke mit unterschiedlichen Durchmessern. Das Wechseln der Greifer wird so überflüssig.

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Bei dem linearer Planetengewindegreifer können die Spannbacken verkürzt und fast der gesamte Radius zum Hub genutzt werden. (Bild: Maul)
Bei dem linearer Planetengewindegreifer können die Spannbacken verkürzt und fast der gesamte Radius zum Hub genutzt werden. (Bild: Maul)

In der Automation und Robotik werden Greifer zum Handhaben von Werkstücken eingesetzt. Drei zentrische Dreibackengreifer haben neue Funktionsprinzipien und allen ist gemeinsam, dass sie sehr viel größere Hübe bei großen Kräften als zurzeit am Markt erhältliche Greifer haben.

Schwenkbacken-Planetengewindegreifer vermeidet Verdrehen des Kolbens

Bei einem Schwenkbacken-Planetengewindegreifer wird ein Kolben pneumatisch oder hydraulisch betätigt. Durch den Kolben werden drei Steilgewindespindeln hindurchgeführt, die planetenförmig angeordnet und abgedichtet sind. Wird der Kolben linear bewegt, drehen sich die Steilgewindespindeln.

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Durch die planetenförmige Anordnung wird ein Verdrehen des Kolbens durch das Rückstellmoment vermieden. Die Steilgewindespindeln sind im Gehäuse beidseitig gelagert und ragen mit einem Ende durch den Zylinderdeckel heraus (Bild 1 – siehe Bildergalerie). Auf den herausragenden Enden werden Schwenkbacken befestigt, die kreisbogenförmig die Spannbewegung ausführen.

Greiferbacken greifen genau radial am Mittelpunkt des Greifers an

Die Klemmschwingen führen einen Schwenkwinkel bis 180° aus und dabei können sich die Schwenkbacken über das Gehäuse hinausbewegen. So kann ein Werkstückdurchmesser von 0 bis 115 mm außengreifend gespannt werden. Innengreifend ist ein Bereich von 10 bis 120 mm möglich. Dabei beträgt der Gehäuseaußendurchmesser des Greifers nur 100 mm.

Die Greiferbacken können im Zentrum des Greifers spitz zusammenlaufen und greifen genau radial am Mittelpunkt des Greifers an (Bild 2). Dadurch bleibt die Spannkraft der Greiferbacken bis zu einem Schwenkwinkel der Klemmschwingen von 90° fast genau konstant. Über den Bereich des Teilkreises der Planetenanordnung hinaus (Schwenkwinkel 90 bis 180°) wirkt auf das Werkstück ein Kniehebelsystem mit einer enormen Kraftsteigerung. Dadurch erhält das System bei kleinen Werkstücken eine konstante Kraft und bei großen Gewichten eine sehr große Kraft (Bild 3).

Planetengewindegreifer hat in drei Ebenen angeordnete Führungen

Bei einem linearen Planetengewindegreifer wird das Prinzip des Schwenkbackengreifers nun dadurch erweitert, dass die Schwenkhebel mit einem Kulissenstein in linear geführte um 120° versetzte Greiferbacken eingreifen. Dabei entsteht das Problem, dass die Führungen in dem zur Verfügung stehendem Radius nicht gebaut werden können und klemmen.

Als Lösung wurde eine neue Bauweise gefunden. Die Führungen werden räumlich in drei Ebenen angeordnet und bis auf die Gegenseite hindurchgeführt (Bild 4).

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