Auf der Grafik ist zu sehen, wie ein Druckluft-Manipulator ein schweres Rohr bewegt.

Der pneumatische Manipulator mit Aufnahmevorrichtung zum Greifer der Rohre am Außendurchmesser in der horizontalen Lage. Zur Ablage in einem Transportbehälter muss das Rohr zusätzlich um 90 Grad geschwenkt werden. - Bild: Dalmec

| von Andrea Schütz, Gebhardt-Seele

Ob in der mechanischen Bearbeitung, der Energiegewinnung oder im Maschinenbau: In fast jeder Branche müssen schwere Rohre bearbeitet, gehoben oder von einem Ort zum anderen umgesetzt werden. Die Bauteile bestehen meist aus Stahl, Eisen, Zement, Keramik oder auch Aluminium und gelten wegen ihres Gewichtes und ihrer Geometrie oft als sperrig.

Bislang bildeten Kräne oder Industrieroboter die einzigen Möglichkeiten, solche Rohre zu bewegen. Da die Kranseile jedoch oft ausschwingen und damit präzise Bewegungen erschweren und Roboter teils sehr schnell arbeiten, wodurch Sicherheitszäune und ständige Überwachung notwendig sind, hat das Unternehmen Dalmec eigens einen Handhabungs-Manipulator konzipiert, um große Metallrohre mit einem maximalen Gewicht von 1.000 Kilogramm umzusetzen.

Der pneumatische Handhabungs-Manipulator Megapartner kann fast überall eingesetzt werden. Mit geringem Kraftaufwand können große, lange und schwere Rohre zielgerichtet und vor allem sicher bewegt werden, was den Einsatz in nahezu allen Industriezweigen ermöglicht. Möglich wird das durch die Verwendung niedriger Drücke, wodurch das Gefahrenpotenzial – im Vergleich zu Geräten, die rein hydraulisch betrieben werden – erheblich minimiert wird und auch bei Leckagen weder ein Umwelt- noch ein Brandrisiko entsteht. Der Megapartner verfügt zudem über eine rein pneumatische Steuerung, die äußerst feine Positionierungen erlaubt. „Die pneumatische Greifereinheit gibt dem Bediener die erforderliche Sicherheit, das gewünschte Lastgewicht heben und bewegen zu können. Auf Grund der Länge der Rohre ist zusätzlich ein großer Arbeitshub erforderlich“, erläutert Dieter Hager, Vertriebsleiter. „Bei der Gestaltung der Aufnahmevorrichtungen wurden – ebenfalls aus ergonomischen Gründen – die Bedienelemente doppelt und zusätzlich pneumatisch teleskopierbar ausgeführt.“ Der maximale Arbeitsradius beträgt dabei 5.000 Millimeter, der vertikale Hub bis zu 3.050 Millimeter. Versorgt wird der Handhabungs-Manipulator mit trockener, sauberer sowie öl- und schmutzfreier Druckluft bei einem Arbeitsdruck von 0,8 bis 0,95 MPa.

Auf dem Bild ist ein pneumatischer Greifer zu sehen, der ein gebogenes Stahlrohr zur Lastenbewegung gegriffen hat.
Um ein entsprechendes Rohr zu bewegen, greift der Manipulator es mit der eigens dafür ausgelegten pneumatischen Aufnahmevorrichtung am Außendurchmesser und hebt das Rohr in der horizontalen Lage von der Rollenbahn ab. Zur Ablage in einem Transportbehälter muss das Rohr zusätzlich um 90 Grad geschwenkt werden, damit dieses in vertikaler Position abgestellt werden kann. - Bild: Dalmec

Wie werden die Rohre sicher und zielgerichtet bewegt?

Um nun ein entsprechendes Rohr zu bewegen, greift der Manipulator es mit der eigens dafür ausgelegten, pneumatischen Aufnahmevorrichtung am Außendurchmesser und hebt es in der horizontalen Lage von der Rollenbahn ab. Zur Ablage in einem Transportbehälter muss das Rohr zusätzlich um 90 Grad geschwenkt werden, damit dieses in vertikaler Position abgestellt werden kann. Bisher übernahm diese Aufgabenstellung meist ein Kran, an dem die Rohre mit einer Lastschlaufe oder einem mechanischen Klemmmittel befestigt und anschließend in der Vertikale aufgestellt wurden.

Im Vergleich dazu ermöglicht der Manipulator für den Anwender eine ergonomischere Arbeitsweise, die vor allem in Sachen Arbeitssicherheit punkten kann: „Zum einen erlaubt der geringe Geräuschpegel von weniger als 73 dB dem Werker ein angenehmes Arbeiten. Zum anderen ist die pneumatische Greifereinheit konstruktiv ausgelegt worden, um die erforderlichen Haltkräfte beim Schwenken garantieren zu können und somit ein Pendeln des Rohres zu verhindern“, erklärt Hager.

Ein in der pneumatischen Aufnahmevorrichtung integrierter Spannzylinder, in Kombination mit der Größe der korrekt dimensionierten Greiferbacken, sorgt für eine sichere Lasthandhabung. Zwei voreingestellte Druckkreisläufe steuern die Kraft, die auf den Zylinder wirkt: der erste Kreislauf gleicht das Gewicht der Aufnahmevorrichtung sowie das Eigengewicht des Manipulators aus, der zweite Kreislauf die aufgenommene Last. Der Bediener selbst kann durch Hebel über eine pneumatische Steuerung die unterschiedlichen Lastgewichte einstellen. Das Rohr nach der Aufnahme ausschließlich über eine Hebelsteuerung angehoben oder gesenkt.

Drehen, schwenken oder lagerichtig positionieren

„Wir haben schon verschiedene Ausführungen des Megapartners geliefert, die Stahl-, Eisen-, Zement-, Keramik-, oder Aluminium-Rohre umgesetzt haben“, berichtet Hager. „Dabei wurden immer die unterschiedlichen und individuellen Aufgabenstellungen der Kunden – drehen, schwenken oder lagerichtig positionieren – berücksichtigt.“

Die Tochtergesellschaft des italienischen Unternehmens besitzt das notwendige Know-how, um mit ihren Kunden von Anfang an zusammenzuarbeiten: Von der Konzeption und der Gestaltung bis hin zur Umsetzung der Geräte werden die Maße und Vorrichtungen der Handhabungs-Manipulatoren nach den speziellen Bedürfnissen des Kunden und passend zu den verschiedenen Arbeitsplätzen konzipiert.

Die Geräte werden heute in vielen Bereichen und Branchen eingesetzt: in der mechanischen Bearbeitung, bei der Energiegewinnung für Bohrstangen oder bei Bohrungen für die Geothermie sowie für Hohlwellen im Maschinenbau etwa bei der Getriebemontage.

Dieses breite Aufgabenspektrum ergibt sich aus der erlaubten Arbeitstemperatur des Manipulators, die zwischen 0 und + 45 Grad Celsius variieren darf. Die Möglichkeiten einer 360-Grad- Endlos-Drehung des Säulen- und Vorrichtungsdrehgelenks sowie einer 300-Grad-Drehung des mittleren Drehgelenks zwischen Parallelogramm und Auslegearm machen den Manipulator für weitere Einsatzmöglichkeiten interessant.

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