Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Fördertechnik. Sie betrifft ein Klemmelement zum Aufsetzen auf eine Klemmzunge eines Greifers sowie einen Greifer mit einem solchen Klemmelement nach den Ansprüchen 1 bzw. 11.

Die WO 2007/115421 beschreibt einen Greifer, der zwei Klemmzungen sowie ein Mittel zur Erzeugung einer Klemmkraft aufweist. Die Klemmzungen sind relativ zueinander um eine Schwenkachse zwischen zwei Extrempositionen verschwenkbar, was einer offenen bzw. geschlossenen Konfiguration des Greifers entspricht. Wenigstens eine der Klemmzungen hat am aussen liegenden Ende zwei seitlich, d.h. parallel zur Schwenkachse, abstehende federnde Arme. An diesen Armen sind pro Klemmzunge zwei Klemmelemente angebracht, um die Klemmkraft auf zwei Punkte bzw. Bereiche zu verteilen und innerhalb dieser Klemmbereiche zu vergleichmässigen.

Klemmelemente, die, wie in der WO 2007/115421 beschrieben, nur durch Aufstecken an den Klemmzungen angebracht werden, haben den Nachteil, dass sie sich während des Betriebs von den Klemmzungen lösen können, insbesondere indem sich die im Betrieb entstehenden kleinen Verschiebungen so addieren, dass das Klemmelement seitlich vom Arm abfällt.

Ein fest an der Klemmzunge angebrachter Gummibelag ist bereits aus der DE-A 310 22 42 und dem analogen Patentfamilienmitglied GB 2 068 892 bekannt. Der Gummibelag soll einerseits das Produkt vor Beschädigung schützen und andererseits die zwischen den Klemmzungen und dem Produkt bestehende Haftreibung erhöhen. Die Klemmzunge ist jedoch im Vergleich zu den zu greifenden Gegenständen relativ schmal. Zum anderen wird die Klemmkraft über einen ausgedehnten Bereich ausgeübt. Bei Gegenständen mit Dickenvariationen, z.B. durch eingesteckte Produkte, kann dies dazu führen, dass die Klemmkraft auf nur einen einzigen Punkt, nämlich am Ort grösster Dicke, konzentriert ist und sich die gehaltenen Gegenstände um diesen Punkt verdrehen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Klemmelement für Greifer zur Verfügung zu stellen, welches im Verschleissfall leicht austauschbar ist, im montierten Zustand jedoch zuverlässig an der Klemmzunge des Greifers befestigt und daher für einen Dauerbetrieb geeignet ist. Es soll ausserdem eine zuverlässige Klemmwirkung und stabile Produktlage gewährleisten.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Klemmelement mit den Merkmalen von Anspruch 1 sowie einen Greifer mit einem solchen Klemmelement gemäss Anspruch 11. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

Das erfindungsgemässe Klemmelement ist an solche Greifer angepasst, bei denen wenigstens eine Klemmzunge T-förmig gestaltet ist, also zwei von einem zentralen Klemmzungenteil seitlich abstehende Arme aufweist. Zum lösbaren Befestigen des Klemmelements an der Klemmzunge dient wenigstens ein Befestigungselement, vorzugsweise sind zwei Befestigungselemente vorhanden. Mit dem/den Befestigungselement(en) kann das Klemmelement flächig bzw. an mehreren Befestigungsstellen an der Klemmzunge befestigt werden. Erfindungsgemäss umfasst das Klemmelement einen länglichen Träger, dessen Breite der Breite der Klemmzunge im Bereich der Arme im wesentlichen entspricht, der also die Arme über ihre gesamte Breite abdecken kann. Zur sicheren Halterung eines Gegenstands sind wenigstens zwei voneinander beabstandete Klemmbereiche vorhanden sind, die so am Träger angeordnet sind, dass sie sich im Anwendungsfall im Bereich der Arme befinden. Die Klemmbereiche können durch eine entsprechende Form oder Materialwahl einstückig mit dem Träger realisiert sein, oder es kann sich um mit dem Träger verbundene Elemente handeln, welche die Klemmbereiche definieren.

Die Erfindung schlägt daher vor, statt mehrerer einseitig auf die Klemmzunge aufgesteckter Klemmelemente einen ausgedehnten Träger zu verwenden, an dem wenigstens zwei Klemmbereiche realisiert sind und der in geeigneter Weise an den Armen der Klemmzunge befestigt werden kann.

Unter Klemmbereich wird derjenige Bereich des Klemmelements verstanden, in dem im Anwendungsfall die Klemmkräfte auf den gehaltenen Gegenstand hauptsächlich übertragen werden. Durch die zwei oder mehr unabhängigen Klemmbereiche wird eine auf verschiedene Bereiche konzentrierte Klemmwirkung realisiert. Eine Verschiebung des Produkts wird somit auch dann verhindert, wenn dieses in den gehaltenen Bereichen Dickenvariationen aufweist. Dieses kann dadurch unterstützt werden, dass die Arme federnd am zentralen Klemmzungenteil angebracht sind und somit zusätzlich Dickenvariationen ausgleichen können. Die Klemmbereiche unterscheiden sich von den übrigen Bereichen des Trägers beispielsweise durch einen vergrösserten Querschnitt (z.B. kissenartige Verdickung im Träger) und/oder durch das Elastizitätsmodul, insbesondere geringere Nachgiebigkeit in Klemmrichtung. Im Klemmbereich ist vorzugsweise eine gewisse Elastizität/Flexibilität vorhanden, um durch Anpassung an die Form des Gegenelements oder an das Produkt die Klemmwirkung über die geklemmte Fläche zu vergleichmässigen und insbesondere eine parallel zum Produkt bzw. zum Gegenelement verlaufende Frontfläche zu erreichen.

Indem zwei oder mehr Klemmbereiche an demselben Träger realisiert sind und dieser den beiden symmetrisch zueinander angeordneten Armen zugeordnet sind, können zusätzlich solche Kräfte ausgeglichen werden, die im Betrieb auf das Klemmelement wirken und bei einem beispielsweise nur einem Arm zugeordneten Träger und Klemmbereich zu einem Ablösen des Trägers führen können.

Die Art der Befestigung an der Klemmzunge ist vorzugsweise an die Form der Klemmzunge angepasst, insbesondere wirken die Befestigungselemente form- oder kraftschlüssig mit der Klemmzunge zusammen, beispielsweise indem sie diese bzw. die beiden Arme zumindest teilweise zwischen sich einschliessen. Die Befestigungselemente begrenzen vorzugsweise den Bereich, in dem sich das Klemmelement relativ zur Klemmzunge verschieben kann, so dass es im Betrieb nicht zu einem unbeabsichtigten Ablösen des Klemmelements kommen kann. Das Befestigungselement ist beispielsweise flächig-ausgedehnt und erstreckt sich beispielsweise über die gesamte Breite der Klemmzunge. Alternativ können wenigstens zwei voneinander beabstandete Befestigungselemente vorhanden sein.

Als Befestigungselemente können beispielsweise Klammern dienen, mit denen der Träger auf die Klemmzunge aufgesteckt wird und die sich über die gesamte Breite des Trägers erstrecken oder die an den Stirnflächen des Trägers angeordnet sein können. Es kommen auch Befestigungselemente wie Schrauben oder dergleichen oder eine lösbare Rastverbindung in Frage. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Träger selbst wenigstens bereichweise flexibel und kann derart verformt werden, dass er unter Krafteinwirkung auf die Klemmzunge aufgesetzt werden kann und in entspanntem Zustand insbesondere form- oder kraftschlüssig an dieser gehalten ist.

Der erfindungsgemässe Greifer hat, wie an sich bekannt, eine erste und eine zweite Klemmzunge sowie ein Mittel zur Erzeugung einer Klemmkraft, z.B. eine Feder. Die Klemmzungen weisen an ihren distalen Enden jeweils Klemmelemente auf und sind relativ zueinander um eine Schwenkachse derart schwenkbar, dass der Greifer in eine offene Konfiguration bzw. eine geschlossene Konfiguration gebracht werden kann, wobei die Klemmelemente beider Klemmzungen in der geschlossenen Konfiguration aneinander oder am flachen Gegenstand anliegen und durch die Klemmkraft gegeneinander gepresst werden. Wenigstens eine der Klemmzungen weist zwei seitliche Arme auf, so dass eine T-Form gebildet ist. Wenigstens eines der Klemmelemente ist wie oben beschrieben mit einem länglichen Träger, wenigstens zwei Klemmbereichen und wenigstens einem Befestigungselement ausgebildet und lösbar an der T-förmigen Klemmzunge befestigt.

Bevorzugt erstreckt sich das Klemmelement im wesentlichen über die gesamte Breite der Klemmzunge einschliesslich der Arme und ist an beiden Armen vorzugsweise lösbar befestigt.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass die Klemmelemente durch die Kraftverteilung in zwei Klemmbereiche ein zuverlässiges Festhalten der Gegenstände durch den Greifer ermöglichen. Sie sind bei Verschleiss oder Verschmutzung leicht auswechselbar, verschieben sich jedoch im Betrieb nicht oder nur in geringem Mass gegenüber der Klemmzunge.

Beispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen rein schematisch:

Fig. 1a+b

einen Greifer mit einem Klemmelement in verschiedenen Ansichten;

Fig. 2a+b

ein Klemmelement in verschiedenen Ansichten;

Fig. 3+4

eine Klemmzunge mit Klemmelement;

Fig. 5-8

verschiedene Beispiele für die Gestaltung der Klemmbereiche.

Fig. 1a+b zeigt einen Greifer 40 mit zwei Klemmzungen 42, 44, die um eine Schwenkachse S relativ zueinander verschwenkbar sind, in einer Ansicht in Richtung der Schwenkachse (Fig. 1a) bzw. in Aufsicht senkrecht dazu (Fig. 1b). Mit einem Mittel zur Erzeugung einer Klemmkraft 46, z.B. einer Feder, werden die distalen Enden der Klemmzungen 42, 44 im geschlossenen Zustand des Greifers gegeneinander bzw. gegen das aufgenommene Produkt gedrückt. Wie Fig. 1b zeigt, ist eine der Klemmzungen 42 in der Aufsicht T-förmig gestaltet und weist seitlich abstehende Arme 43, 43' auf. Derartige Greifer sind beispielsweise aus den eingangs erwähnten Schriften DE-A 310 2242 und WO 2007/115421 oder aus der EP-A 0 600 183 bekannt, auf die hier hinsichtlich der weiteren Konstruktion und Funktionweise verwiesen wird.

Um das Produkt nicht zu beschädigen, die Auszugskraft im geschlossenen Zustand zu vergrössern und die Klemmkraft auf zwei Bereiche zu konzentrieren, sind an den distalen Enden der Klemmzungen 42, 44 Klemmelemente 1, 1' angeordnet. Das auf die T-förmige Klemmzunge 42 aufgesetzte Klemmelement 1 ist gemäss der Erfindung gestaltet; das weitere Klemmelement 1' kann konventionell ausgeführt sein. Das erfindungsgemässe Klemmelement 1 weist einen länglichen Träger 10 auf, der sich über die gesamte Breite (in Richtung der Schwenkachse S gesehen) der Klemmzunge 42 im distalen Bereich, d.h. einschliesslich der Arme 43, 43', erstreckt. Der Träger 10 (teilweise gestrichelt gezeichnet) befindet sich an der in Blickrichtung anderen Seite der Klemmzunge 42. An den aussen liegenden Enden des Trägers 10 befinden sich zwei Befestigungselemente 30, 30', mit denen der Träger 10 an der Klemmzunge 42 bzw. an den Armen 43, 43' gehalten ist, insbesondere auf die Arme 43, 43' aufgesteckt ist. An den äusseren Enden sind ausserdem zwei Klemmbereiche 20, 20' ausgebildet, in denen die Klemmwirkung des Klemmelements 1 am grössten ist. Indem die Arme 43, 43' beispielsweise federnd an der Klemmzunge 42 angebracht sind und die Klemmwirkung durch die Form und elastischen Eigenschaften des Klemmelements 1 auf die Klemmbereiche 20, 20' konzentriert wird, können nichthomogene Produktdicken ausgeglichen und die Produkte sicher gehalten werden.

Fig. 2a+b zeigt ein Beispiel für ein Klemmelement 1 mit einem länglichen Träger 10, der hier durch ein Hohlprofil 12 mit mehreren in Längsrichtung durchgehenden Kammern 13 gebildet ist. Der Träger 10 umfasst eine Grundschicht 14 sowie eine sich darüber wölbende Deckschicht 15. Zwischen Grund- und Deckschicht 14, 15 verlaufen Trennwände 16 schräg zur Grundschicht 14, welche die Kammern 13 voneinander trennen und die Deckschicht 15 auch unter Belastung in einem (variablen) Abstand von der Grundschicht 14 halten. Die Grundschicht 14 liegt im Anwendungsfall an der Klemmzunge 42 an, und die Deckschicht 15 ist dem zu haltenden Gegenstand bzw. der anderen Klemmzunge 44 zugewandt.

An den äusseren Enden des Trägers 10 sind zwei Klemmbereiche 20, 20' ausgebildet, indem der Abstand der Deckschicht 15 von der Grundschicht 14 hier grösser als im mittigen Bereich ist. Dies ist in Fig. 2b stark übertrieben gezeigt. Die Klemmwirkung wird daher vor allem in den Endbereichen ausgeübt. Derselbe Effekt könnte beispielsweise auch bei einer homogenen Dicke des Profils 12 durch unterschiedliche Nachgiebigkeit in den Endbereichen und im dazwischen liegenden mittleren Bereich erreicht werden, z.B. indem das Profil 12 nur in den Endbereichen im Inneren mit Trennwänden 16 versehen ist.

Die schrägen Trennwände 16 haben unter anderem die Funktion, unterschiedliche Elastizitätsmodule in den Klemmbereichen 20, 20' zu realisieren, insbesondere ein Herausziehen des zwischen zwei Klemmelementen 1 gehaltenen Gegenstands entgegen der Orientierung der Trennwände 16 (hier nach unten) zu erschweren und ein Abflachen und damit Vergleichmässigen der Kraft innerhalb des Klemmbereichs bei Krafteinwirkung in der anderen Richtung zu erleichtern. Die kissenartige Struktur führt zu einer Abflachung des Klemmbereichs und Vergleichmässigung der Klemmkraft, auch wenn die Klemmzungen wie im Fall von Fig. 1a unter einem Winkel aufeinander treffen. Um die richtige Einbaulage sicherzustellen, ist vorliegend eine Orientierungshilfe 19 am Träger 10 angebracht.

An den Endbereichen sind an der von der Deckschicht 15 abgewandten Seite des Trägers 10 zwei Befestigungselemente 30, 30' angeordnet. Diese umfassen hier jeweils einen Hohlkörper 32, 32', der einstückig mit dem Träger 10 gefertigt ist und jeweils einen Hohlraum 34, 34' umschliesst. Die Form des Hohlraums 34, 34' und der Abstand der Befestigungselemente 30, 30' ist an die Form der Klemmzunge angepasst, hier an davon seitlich abstehende Arme. Die Hohlräume 34, 34' haben einander zugewandte Öffnungen 36, 36', in die die Arme im Anwendungsfall eingesteckt werden können, so dass die Klemmzunge zwischen den Befestigungselementen 30, 30' aufgenommen wird.

Das Klemmelement 1 ist einstückig aus einem elastischen Material gefertigt, z.B. einem thermoplastischen Material. Wie in Fig. 2b angedeutet, kann der Träger 10 senkrecht zu seiner Längsrichtung gebogen werden, um das Klemmelement 1 auf die Arme der Klemmzunge aufstecken zu können. Um Materialermüdung vorzubeugen, können in der Grundschicht 14 Entlastungsschlitze 17 vorgesehen sein.

Das Klemmelement 1 kann in Massenproduktion sehr kostengünstig hergestellt werden, beispielsweise im Spritzgussverfahren. Aus entformungstechnischen Gründen sind die Stirnflächen des Klemmelements 1 im gezeigten Beispiel offen; sie könnten bei anderer Herstellung auch geschlossen sein.

Fig. 3 und 4 zeigen verschiedene Beispiele für Klemmelemente 1, die auf eine Klemmzunge 42, 44 bzw. auf die davon seitlich abstehenden Arme 43, 43' aufgesetzt sind in Ansichten auf diejenige Seite der Klemmzungen 42, 44, die der jeweils anderen Klemmzunge zugewandt sind, also auf die Klemmbereiche 20, 20'. In beiden Beispielen werden jeweils zwei Klemmbereiche 20, 20' ausgebildet, die voneinander beabstandet sind und deren Lage etwa der der Arme 43, 43' entspricht. Die Klemmbereiche 20, 20' sind durch den länglichen Träger 10 miteinander verbunden bzw. sind ein Teil des Trägers 10. Der Träger 10 kann ausserhalb der Klemmbereiche 20, 20' einfach eine Materialbrücke sein.

Im Beispiel von Fig. 3 sind die Endbereiche des Trägers 10 an der rückwärtigen Seite der Klemmbereiche 20, 20' nach Art einer Hülse als Befestigungselemente gestaltet, z.B. wie in Fig. 2a+b gezeigt, und sind auf die Arme 43, 43' aufgesteckt. Der langgestreckte Träger 10 bzw. die Materialbrücke verhindert, dass sich das gesamte Klemmelement 1 von der Klemmzunge 42, 44 lösen kann; ein gewisses Spiel in Richtung der Achse S ist jedoch möglich.

Fig. 4 zeigt, dass die Arme 43, 43' auch als ein separates Bauteil gefertigt sein können, welches auf die eigentliche Klemmzunge 42, 44 aufgesetzt ist. Fig. 4 zeigt eine alternative Befestigung des Klemmelements 1 an den Armen, nämlich mit an den Endbereichen angebrachten Haken oder Clips, die die Arme in Richtung der Achse S umgreifen und zwischen sich aufnehmen.

Fig. 5-8 zeigen in Seitenansicht verschiedene Beispiele für die Gestaltung der Klemmelemente 1 in den Klemmbereichen 20, 20'. Das Klemmelement 1' der zweiten Klemmzunge 44 ist in allen Figuren ein Profil mit einem Hohlraum, das am wie in Fig. 4 separat gestalteten Arm beispielsweise angeformt ist. Das Hohlprofil weist eine elastisch deformierbare Deckschicht auf, die gegen das Klemmelement 1 der ersten Klemmzunge 42 gerichtet ist und somit die Auflagefläche des Klemmelements 1' bildet.

Die in den Fig. 5 bis 8 dargestellten Klemmelemente 1.1 bis 1.4 der ersten Klemmzunge 42 sind separat auch dreidimensional dargestellt.

Das Klemmelement 1.1 gemäss Figur 5 ist vom freien Armende her auf beide Arme 43, 43' aufsteckbar. Es weist dafür einen rohrförmigen, beschränkt elastischen Träger 10 auf. In den Endbereichen des rohrförmigen Trägers 10 ist eine innere Platte 51 angeordnet, die in ihrer Mitte eine Kugelkalotte 52 aufweist. Die Arme 43, 43' weisen an einer entsprechenden Stelle eine der Kugelkalotte 52 entsprechende Vertiefungen 53 auf, deren Tiefe etwas kleiner ist als die Höhe der Kugelkalotte 52. Wenn das Klemmelement 1.1 auf den Armen 43, 43' aufgesteckt ist, sind die Kugelkalotten 52 in den Vertiefungen 53 positioniert, so dass die Platte 51 über ein Kugelgelenk auf dem Arm 30 gelagert ist. Die innere Platte 51 kann sich dadurch in allen Richtungen an die Auflagefläche einer Gegen-Klemmbacke oder an einen erfassten Gegenstand anpassen.

In Figur 5 ist zusätzlich auf der einem erfassten Gegenstand abgewandten Seite des Armes 43, 43' eine Anformung 55 dargestellt, die in Kooperation mit einer Ausbuchtung 56 des rohrförmigen Trägers 10 das Klemmelement 1.1 am Arm fixiert.

Das in der Figur 6 dargestellte Klemmelement 1.2 entspricht im Prinzip dem in Fig. 2a+b gezeigten. Es ist ebenfalls von beiden Seiten auf die Arme 43, 43' aufsteckbar und weist dafür einen rohrförmigen, beschränkt elastischen Träger 10 auf. An diesem Trägerteil 10 ist ein seitlich offenes, beispielsweise mehrkammeriges Hohlprofil 12 angeordnet, das eine kissenförmige Auflagefläche auf vorteilhafterweise schiefen Stützen 13 bildet.

Fig. 6 illustriert, dass die Frontfläche des Klemmelements 1 im Klemmbereich 20 an das gehaltene Produkt bzw. das Gegenelement 1' angepasst wird, obwohl die beiden Klemmzungen 42, 44 im Klemmbereich 20 unter einem Winkel aufeinander treffen. Die Frontfläche im Klemmbereich 20 verläuft daher bei Krafteinwirkung unter einem Winkel zur Fläche des eigentlichen Trägers 10. Dies wird durch die Flexibilität des Klemmelements 1 im Klemmbereich 20 ermöglicht, hier durch das in Kammern 12 unterteilte Profil und Verwendung eines elastischen Materials. Die Kraftverteilung ist damit gleichmässig und schonend für das Produkt. Fig. 6 zeigt auch, dass die Kammerwände 13 einen Widerstand bilden, der das Herausziehen des Produkts nach unten erschwert.

Das in der Figur 7 dargestellte Klemmelement 1.3 besteht im wesentlichen aus einem Träger 10, an dem zwei allseitig geschlossenes und mit einer Flüssigkeit gefüllte flache Kissen 62 angebracht sind, welche die Klemmbereiche 20, 20' definieren. Der Träger 10 wird durch hier nach Art einer Schiene ausgebildete Befestigungselemente 32 an den Armen 43, 43' befestigt. Statt dem Kissen 62 könnte auch ein flacher Block 63 eines elastisch deformierbaren (z.B. viskoelastisch deformierbaren) Material verwendet werden (Fig. 8).