夹持器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及输送技术的领域。本发明涉及一种用于抓取且以被保持的方式输送对象的夹持器，其中，夹持器具有用于操纵夹持器的控制元件。此外，本发明涉及一种输送设备，其具有带有用于操纵夹持器的控制元件的多个夹持器。
【背景技术】
[0002]为了更好地说明本发明，在下面的段落中说明夹持器的不同示例，其尤其适合用于抓取和输送在空间上延展的对称的对象、带有保持环的对象、空心对象、带有不同形状和/或尺寸的对象。夹持器特别适合用于抓取和输送用于生产由塑料构成的容器、例如PET瓶的预制件。
[0003]例如，这样的夹持器被用于在吹塑成型设备的不同工位之间输送用于由塑料构成的容器的吹塑成型的预制件(预成型件)和制成的容器。预制件是由热塑性塑料构成的单侧敞开的空心体，其带有大致旋转对称的形状。其通常具有螺纹和保持环。
[0004]用于预制件的已知的夹持器根据钳子的形式来设计。夹钳(Greiferbacke)布置在垂直于预制件的旋转轴线的平面中。夹钳通过从侧面接近下接根据叉的形式的保持环。因此，带有这样的夹持器的输送装置在容纳区域中需要相对多的空间。夹钳在其抓取对象的区域(夹持区域)中具有凹形的形状并且因此匹配于在保持环之下的柱形的形状。然而，带有不同直径的对象由此仅可在一定的最大和最小直径内被抓取。对于已知的预成型-夹持器的示例在文件US 2010/0278959、US 6，612，634或DE 10325693中来说明。备选地可使用夹持心轴，其为了保证可引入预成型件的通入区域中。
[0005]由文件US 4，921，294已知一种用于抓取面型产品、尤其印刷产品的夹持器，其包括夹持器体、固定的和可动的夹钳。结构是镜像对称的。可动的夹钳通过由弹簧钢构成的镜像对称的线箍(Drahtbuegel)形成。线箍在其端部区域中分别成型成螺旋部(Helix)。此夕卜，从螺旋部出发线箍构造两个保持舌(Haltezunge)。其垂直于螺旋部的轴线定向并且彼此相间隔。卡箍在保持舌之间弯曲成使得其构造长形的直的卡箍件，卡箍件位于螺旋部的共同的轴线附近且用作压紧元件。螺旋部被插到销上，销在彼此相对的侧面上布置在夹持器体处并且相互对准。通过将螺旋部固定在夹持器体中，将线箍相对固定的夹钳预紧。通过销来固定摆动轴线，夹钳可围绕其旋转。夹钳通过两个控制元件来操纵，其分别在保持舌的区域中压到线箍上。当其共同被操纵时，这些控制元件将可动的夹钳压离固定的夹钳。控制元件为此相对可动的夹钳预紧。
[0006]由于带有两个伸出的舌和长形的压紧元件的卡箍的成型，该结构匹配于面型的对象。其不适合用于输送在空间上延展的带有不同形状的对象。操纵机构包括多个部件且因此在制造和维护中复杂。
[0007]接下来作为示例列举的夹持器用于更好地说明本发明并且相应于申请人的尚未公布的专利申请来构造。该夹持器提供输送装置和运行方法供使用，在其中避免了上述缺点。该夹持器尤其适合用于可靠地抓取和输送在空间上延展的带有不同形状的对象、例如预制件。该夹持器可简单地且成本有利地制造并且尽可能耐用。
[0008]下面来说明一种夹持器、带有这样的夹持器的输送设备和用于这样的输送设备的运行方法。在此，在说明书中和在附图中来说明本发明的不同的有利的改进方案。
[0009]夹持器包括夹持器体、第一夹钳和第二夹钳。夹钳分别具有至少一个夹持区域，在其中夹钳在运用情况中与对象共同作用。其可相对于彼此占据打开的和关闭的状态并且为了保持施加夹紧力到待抓取的对象上。
[0010]存在至少一个控制元件，其能够与开关件共同作用，并且至少间接地作用到夹钳中的一个上以使其运动。
[0011 ] 夹钳中的至少一个包括钳体，其可弹性变形并且在夹持器体上支承成使得钳体在没有力作用到控制元件上时占据限定的空间位置而在力作用到控制元件上时弹性变形。
[0012]通过在夹持器体中的合适的支承，使钳体优选地不仅沿着线变形，而且在其整个延展上变形。通过弹性变形使夹钳从限定的位置中偏转，并且夹持器打开或关闭。夹持器以形状配合、力配合和/或摩擦配合保持对象。
[0013]优选地，钳体在不沿着共同的轴线的至少三个点或至少两个不同的轴线处支承在夹持器体处。
[0014]这些轴线例如相对于彼此平行或歪斜。
[0015]由此实现，在操纵控制元件时夹钳相对于其它夹钳运动，从而夹持器例如打开或关闭。
[0016]因此，夹钳不不做精确的围绕明确限定的摆动轴线的摆动运动，而是做可与围绕轴线的摆动运动近似的运动(以下:围绕大约的摆动轴线的运动)。
[0017]在负载下、例如当通过控制元件将扭矩传递到钳体上时，至少在单个截段中使钳体旋转(扭转)。
[0018]通过沿着两个轴线或在至少三个点处的上述支承，钳体不能实施纯扭转运动，而是至少局部地还受弯曲载荷。由此可在简单的机械元件、例如非对称的回环式的线箍中储存相对大的弹性能。其还在该非常简单的结构中导致大的回位力且由此导致良好的保持效果O
[0019]非对称的支承和单侧的操纵导致，横向于大约的摆动轴线观察，线箍被不均匀地打开，也就是说在控制元件的侧面上比在与控制元件相间隔的侧面上打开得更多。当通过使夹持器以略微更多地打开的侧面在前接近对象应在大约的摆动轴线的方向上容纳对象时，可利用该效应。
[0020]优选地，钳体包括可弹性变形的材料、尤其弹簧钢-线。其可单件式或多件式地来实施并且由一个或多个材料构成。
[0021]优选地，钳体是由线状的或管状的材料、例如金属或塑料构成的卡箍，其带有圆形的、矩形的、正方形的或另外成形的横截面。这样的元件(以下简称“线箍”)被称为“线形或管形”，其长度在伸展的状态中是其厚度或其直径的多倍。这样的夹钳可简单地且成本有利地来制造。
[0022]对于夹持器重要的功能(如支承在夹持器体中、在打开或关闭时弹性变形以及固定/夹紧对象)通过在共同的构件中的线箍来实现。
[0023]为了简化制造，线箍也可由多个相连接的部件构成。
[0024]线材料的直径或厚度被选择成使得钳体足够稳定以保持期望的对象并且弹性足以通过弹性变形打开和关闭。
[0025]典型地，线材料的直径处于I至20mm、优选地3至8mm的范围中。线材料的直径尤其处于I至10mm、优选地1.1至3.5mm的范围中。
[0026]优选地，卡箍具有基本上处于一平面中的回环的形状。
[0027]回环的端部优选地在空间上彼此接近。
[0028]卡箍的一部分成形成使得其构造夹持区域。夹持区域优选地成形成使得在关闭的状态中与另外的夹钳共同来构造具有限定的最小尺寸的容纳部。
[0029]夹持区域为此优选地弧形地从回环的平面中伸出并且具有随着与平面的距离增加逐渐变细的轮廓、尤其半圆形的、三角形的或多边形的轮廓。
[0030]逐渐变细的形状用于可靠地容纳带有不同大小和形状的对象。对象迫使夹持器不同程度地打开夹钳、但是与打开程度无关地被可靠地保持，因为夹持区域通过向外逐渐变细的轮廓从多个侧面压到对象上。
[0031]备选于逐渐变细的轮廓或附加于此，夹持区域可具有可弹性变形的夹持元件，其带有比钳体(其在容纳时从多个侧面保持对象)更高的弹性。
[0032]夹持元件例如是弹性元件、例如橡胶条带或螺旋弹簧，其定位在夹持区域内且必要时在那里伸出地弯曲的线箍之间张开。如果这些夹持元件可更换，进一步提高了夹持器的应用范围，从而可根据要求来实现不同的弹性和夹紧力。
[0033]卡箍具有至少两个彼此相间隔的固定截段，卡箍以其支承在夹持器体的支承区域中或在其处。
[0034]支承区域和由此固定截段在夹持器体中优选地沿着优选地平行地伸延的不同轴线取向。
[0035]支承区域例如是夹持器体中的孔和/或连续的凹部，可将卡箍的端部区域插入其中并且由此张紧卡箍。
[0036]尤其沿着线观察，夹持区域位于固定截段之间。通过该支承实现，当卡箍在一部位处被局部的力作用偏转时，卡箍基本上沿着其整个延展变形。因此，即使仅在一部位处点状地施加力，夹持器也打开或关闭。
[0037]与外部开关件共同作用的控制元件的设计在上述卡箍中特别简单:卡箍为此优选地在端部区域中具有操纵截段，其能够直接与机械的开关件共同作用或者用作控制滚子(其在其方面在开关件处滚动)的载体。
[0038]操纵截段为此优选地相对于邻接的固定截段弯曲并且优选地指向垂直于夹钳的大约的摆动轴线的方向。通过如此构造的杠杆可将扭矩特别好地传递到卡箍上。
[0039]备选于卡箍形式，钳体也可以是本身可弹性变形的面型元件，例如弹簧钢板，其在夹持器体中张紧并且构造合适地成形的夹持区域。
[0040]优选地，夹持器具有两个基本上结构相同地设计的可单独控制的夹钳。
[0041]夹钳相对于彼此径向对称或轴对称地布置在夹持器体处。
[0042]尤其如果在重力方向上观察夹持器体在对象释放时位于对象之下，通过一或另一夹钳的针对性的打开或者两个夹钳的共同运动可影响所抓取的对象释放的方向。由于定向地发出，尽管夹持器的所提及的简单结构，整个设备获得新的自由度。
[0043]用于这两个夹钳的控制元件优选地位于夹持器体的不同侧面处，这简化了相应的开关件的布置。
[0044]夹持器可位于在所容纳的对象之上、之下或旁边的区域中。
[0045]从上面或从下面或者通过夹持器侧向地沿着大约的摆动轴线的方向接近对象来抓取对象。
[0046]在没有力作用到控制元件上时，夹钳例如占据以下位置:在夹持区域中彼此贴靠(也带有预紧)；在夹持区域中带有较小的距离；在夹持区域中带有最大的打开距离。在前两个情况中，夹钳被激活以打开并且从外部包围对象。在最后的情况中，夹钳被激活以关闭并且通过使其在关闭的状态中驶入对象中的凹部中并且从内部夹住对象而抓取对象。
[0047]在另一有利的设计方案中，夹持器是自动打开的:当对象侧向地、也就是说在大约的摆动轴线的方向上压靠夹钳时，一个或两个夹钳被打开。
[0048]使夹钳偏转，从而对象可驶入其之间。一旦对象位于容纳部中，夹钳由于其弹性又彼此相向运动并且以夹紧的方式包围对象。
[0049]为此，夹钳优选地具有另外的操纵元件或与这样的操纵元件相联结。另外的操纵元件成型成使得当使对象在大约的摆动轴线的方向(其通常也相应于输送方向)上向操纵元件运动时夹钳向外偏移。
[0050]作为可选的特征，夹持器具有至少两个第一夹钳和至少两个第二夹钳。
[0051]在此，每个第一夹钳可相对于至少一个第二夹钳占据打开的和关闭的状态并且施加夹紧力到待抓取的对象上并且/或者反过来也可每个第二夹钳相对于至少一个第一夹钳占据打开的和关闭的状态并且施加夹紧力到待抓取的对象上。
[0052]以此例如是指，每个第一夹钳构造和布置成使得其可相对于至少一个第二夹钳占据打开的和关闭的状态并且施加夹紧力到被抓取的对象上，并且/或者反过来，每个第二夹钳构造和布置成使得其可相对于至少一个第一夹钳占据打开的和关闭的状态并且施加夹紧力到被抓取的对象上。
[0053]通过多个第一和第二夹钳，每个夹持器可同时来抓取多个对象。
[0054]这造成夹持器的输送能力的提高和/或其它行驶技术的优点，例如彼此独立地应用的和/或通过不同对象彼此不同地装备多个第一和第二夹钳的可能性和/或在空间和/或时间上不同的距离上同时输送多个对象。
[0055]可选地，一夹钳可分别相对于多个其它夹钳占据打开的和/或关闭的状态并且施加夹紧力到该待抓取的对象或多个待抓取的对象上。
[0056]作为另一可选的特征，在带有至少两个第一和至少两个第二夹钳的夹持器中每个第一夹钳可相对于唯一的第二夹钳占据打开的和关闭的状态并且施加夹紧力到待抓取的对象上，并且同时每个第二夹钳也可相对于唯一的第一夹钳占据打开的和关闭的状态并且施加夹紧力到待抓取的对象上。
[0057]在该情况中，从带有多个夹钳的夹持器出发，每个单个的夹钳即仅具有唯一的另外的夹钳，关于其该夹钳可占据打开的和关闭的状态并且利用其该夹钳施加夹紧力到待抓取的对象上。
[0058]由此，夹持器具有至少两个分开的夹钳对。
[0059]在整个申请文件中夹钳对是指可相互共同作用的两个夹钳的布置。在此，夹钳对的夹钳可相同或不同地来设计。夹钳对尤其可通过施加夹紧力至少暂时地抓取至少一个对象。
[0060]多个夹钳对允许夹持器的多方面应用并且提高夹持器的输送能力。多个夹钳的上面另外提及的优点同样适用于带有多个夹钳对的夹持器。
[0061]备选地，不同数量的夹钳也可相互共同作用(即相对于彼此占据打开的和关闭的状态并且施加夹紧力到待抓取的对象上)。
[0062]例如，两个或还更多个第一夹钳可与仅仅一个第二夹钳共同作用。反过来，第一夹钳例如也可与两个或更多个第二夹钳共同作用。关于第一夹钳的适用于第二夹钳。
[0063]作为另一可选的特征，夹持器(在其中通过共同的控制元件使多个第一夹钳偏转并且/或者通过共同的另一控制元件使多个第二夹钳偏转)具有一定数量的控制元件，其大于或等于第一夹钳的数量并且/或者大于或等于第二夹钳的数量。
[0064]至少等于或大于第一和/或第二夹钳的数量的控制元件数量允许各个夹钳的灵活控制并且提高了夹持器的应用可能性的灵活性和多样性。
[0065]备选地，也可使用较少数量的控制元件。在此，可通过唯一的控制元件来控制多个夹钳并且/或者弯曲不通过控制元件来控制夹钳，而是例如以自动打开的方式运行。
[0066]作为另一可选的特征，在夹持器中第一夹钳对在关闭的状态中与第二夹钳对成40至140度、尤其60至120度且尤其80至100度的角度。在此，夹钳对包括第一夹钳和第二夹钳，其可将夹紧力施加到待抓取的对象上。
[0067]换言之，夹钳对包括第一夹钳和第二夹钳，其设计和设立成将夹紧力施加到待抓取的对象上。
[0068]夹钳对的夹钳相互共同作用。在关闭的状态中，第一和第二夹钳对彼此处在40至140度的角度中。该角度尤其可为60至120度。该角度尤其也可为80至100度。第一和第二夹钳对尤其彼此成直角。在关闭的状态中在夹钳对之间的角度例如相应于在由这些夹钳对所抓取的对象的纵向中轴线之间的角度。
[0069](在关闭的状态中)夹钳对的彼此有角度的布置允许简单且迅速地从不同空间方向接近夹持器。这可简化和加速通过夹持器抓取和/或释放对象。由此同样增大夹持器的应用可能性。但是备选地，夹钳对彼此也可处在小于40度和/或大于140度的角度中。夹钳对备选地尤其也可彼此平行。
[0070]为了更好地说明本发明在前述段落中最后所说明的夹持器的示例为了打开夹持器具有以直的操纵截段的形式的控制元件。这些夹持器通过夹钳的大致均匀的运动打开和/或关闭，其中，夹钳的速度大致恒定。这具有该缺点，即夹钳的运动不匹配于对象的抓取和/或释放的不同阶段。
[0071]由此，例如如果在抓取对象时夹钳的关闭运动的第一阶段、即在夹钳与对象接触配合之前的阶段在短时间中且由此以夹钳的较高的速度实现，是有利的。由此，实现对象的迅速处理和高节拍频率。但是这具有该缺点，即关闭运动的第二阶段、即在夹钳与对象接触配合之后的阶段同样在短时间中且由此以夹钳的较高的速度实现。这例如可使对象和/或夹钳疲劳或负载、引起损坏和/或磨损并且/或者例如使夹钳不能可靠地抓取挠曲的对象。
[0072]类似地，例如在释放对象时，该释放的第二阶段(即在夹钳不与对象接触配合的情况下夹钳的打开运动)可有利地在短时间中实现。但是这又负面地起作用，因为由此同样在短时间中实现释放的第一阶段(即当夹钳还与对象接触配合时)。这同样例如可使对象和/或夹钳疲劳或负载、引起损坏和/或磨损并且/或者但是例如使夹钳不受控制地释放对象。
[0073]反过来，抓取的第二阶段可有利地缓慢地且由此以夹钳的较小的速度实现，由此来保护对象和/或夹钳，不产生损坏和/或磨损并且/或者例如能够可靠地抓取挠曲的对象(例如因为挠曲的对象仅缓慢地变形成可靠的保持结构)。而由此也缓慢地实现抓取的第一阶段，这是不需要的，使抓取的整个过程以及所有与此相联系的过程变慢且由此保持装置的效率较低且甚至可能限制其效率。类似于此，通过同样缓慢地实现释放的第二阶段且引起相同的上述缺点，对象的释放的有利地缓慢地实现的第一阶段也可负面地起作用。
[0074]在第一章节中所说明的夹持器例如完全不具有控制元件，因为夹持器在与对象接触时明确地(文件US 6，612，634)