CH677246A5

CH677246A5 - Dredging machine with hydraulically operated grab - has two shells swung open about hinge point immediately below hinge point of operating arms

Info

Publication number: CH677246A5
Application number: CH375288A
Authority: CH
Inventors: Viktor Richtsfeld; Hans Dolinsek
Original assignee: Eder Gmbh Maschfab Franz
Priority date: 1988-10-07
Filing date: 1988-10-07
Publication date: 1991-04-30
Also published as: DE8911223U1

Abstract

The two shells (1,1') forming the jaws of a grab for an earthworking machine are swung open and closed about a common hinge point (4). Each shell is connected by an arm (5) to a common hinge point (6) above the first hinge. Each shell is connected by a hydraulic cylinder (3,3') sloping upwards to a pivot point (12,12') on the vertical support for the grab. Each cylinder is connected at the bottom to a supporting tube (7) parallel to the hinge axis, secured between the sides of the shell. Each arm (5) is secured to this tube. ADVANTAGE - Loading and friction on the rear parts of the two shells are reduced.

Description

       

  
 



  Die Erfindung betrifft einen Zweischalengreifer für einen Bagger gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1. Derartige Zweischalengreifer, die z.B. auch an einem Lastwagen oder an einem Traktor montiert sein können, sind seit langem bekannt und gebräuchlich. Sie dienen vor allem für Aushubarbeiten oder für die Aufnahme von Schüttgut. 



  Bei bekannten Zweischalengreifern sind die beiden Schalen an separaten Gelenken an der Trägereinrichtung angelenkt, wobei sie über einen Hebelarm mit einem Hydraulikzylinder betätigt werden können. Die Schalen, insbesondere die Greiferschneiden, führen dabei eine Radiusbewegung um ihre Gelenkachse aus, die jedoch relativ zur Trägereinrichtung starr angeordnet ist. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise in der DE-C 3 425 542 dargestellt und beschrieben. 



  Ein Problem bei bekannten Zweischalengreifern besteht darin, dass am Schalenrücken starke Verdrängungskräfte auftreten, wenn sich die Schalen im aufzunehmenden Gut aufeinander zu bewegen und schliessen. Das Greifgut wird dabei zusammengepresst, so dass auch noch hohe Reibungskräfte auftreten, welche durch die Antriebsvorrichtung zusätzlich überwunden werden müssen. Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen Zweischalengreifer der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Schalenbewegung derart optimiert wird, dass Verdrängungskräfte am Schalenrücken weitgehend vermieden werden. Ausserdem soll der Energieaufwand für das Aufbringen der Schliesskräfte generell reduziert werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit einem Zweischalengreifer gelöst, welcher die Merkmale im Anspruch 1 aufweist. 



  Die Betätigung der Greiferschalen mit dem erfindungsgemässen Gelenkgetriebe hat zur Folge, dass die Schalen nicht mehr eine Radiusbewegung, sondern eine Kurvenbewegung ausführen, bei welcher die Schalenrückwand entlastet wird. Neben der Reduktion der Reibungskräfte wird dadurch auch ein Zusammenpressen des Greifgutes vermieden. Ersichtlicherweise können gleich grosse Schliesskräfte wie bei konventionellen Zweischalengreifern mit einem geringeren Energieaufwand aufgebracht werden. Je nach Anordnung der Gelenkachsen und je nach der Länge der Hebelarme im Gelenkgetriebe kann ein optimaler Bewegungsablauf herbeigeführt werden. Eine Parallelführung der Schalen ist auch weiterhin gegeben. Darüber hinaus kann das Schalenpaar aber auch noch eine Pendelbewegung ausführen.

  Bei einem einseitig auftretenden Kraftwiderstand an einer Schale kann das Greiferpaar um die Schwinghebelgelenkachse pendeln, wobei der Füllungsgrad des Greifers noch optimiert wird. 



  Eine besonders vorteilhafte Getriebeanordnung ergibt sich, wenn die beiden Greiferschalen um eine gemeinsame Greifergelenkachse schwenkbar miteinander verbunden sind. In bestimmten Fällen wäre es aber auch denkbar, die beiden Greiferschalen über ein Gelenkzwischenglied miteinander zu verbinden. 



  Weitere Vorteile und Einzelmerkmale der Erfindung ergeben sich aus den nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen und aus den Zeichnungen. Es zeigen: 
 
   Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemässen Zweischalengreifers, 
   Fig. 2 eine Seitenansicht des geschlossenen Greifers gemäss Fig. 1, 
   Fig. 3 eine Seitenansicht des geöffneten Greifers gemäss  Fig. 1, 
   Fig. 4 und 5 eine schematische Darstellung des Gelenkgetriebes am Greifer gemäss Fig. 1 in zwei verschiedenen Positionen, und 
   Fig. 6a und 6b ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines Zweischalengreifers mit einem zentralen Hydraulikzylinder. 
 



  Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt besteht der Zweischalengreifer aus den beiden Greiferschalen 1 und 1 min . Diese sind an beiden Stirnseiten mit je einem Greifergelenk 4 gelenkig miteinander verbunden. Parallel zur Greifergelenkachse verläuft je ein Tragrohr 7, welches drehfest mit den Greiferschalen verbunden ist. 



  An den Tragrohren 7 sind die Greiferschalen 1 und 1 min mit Hilfe von Schwinghebeln 5, 5 min  an der Trägereinrichtung 2 aufgehängt. Die Trägereinrichtung ist oben mit einer Gabel 14 versehen, an welcher sie kardanisch aufgehängt werden kann. Zu diesem Zweck weist die Gabel 14 ein oberes Gabelgelenk 15 und ein quer zur oberen Gabelgelenkachse angeordnetes unteres Gabelgelenk 16 auf. 



  Die beiden Schwinghebel 5 und 5 min  sind um ein gemeinsames Schwinghebelgelenk 6 verschwenkbar. An den Tragrohren 7 sind die Schwinghebel mittels der unteren Schwinghebelgelenke 13, 13 min  angelenkt. In der Ebene der beiden Schwinghebel 5, 5 min  sind an den Tragrohren 7 auch Hebelarme 8 angeordnet, über welche die Greiferschalen 1, 1 min  betätigt werden. 



  Als Antriebsvorrichtung dienen zwei Hydraulikzylinder 3, 3 min , welche seitlich an der Trägereinrichtung 2 angelenkt sind. Die Kolbenstangen 9, 9 min  der Hydraulikzylinder 3, 3 min  sind an den Kolbenstangengelenken 11, 11 min  an den Enden der Hebelarme  8 angelenkt. Die Zylinder 10 liegen oben und sind an den Zylindergelenken 12, 12 min  an der Trägereinrichtung 2 angelenkt. Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, doch können auch die Hydraulikzylinder 3, 3 min  mit ihren Kolbenstangen 9, 9 min  an der Trägereinrichtung 2 und mit ihren Zylindern 10, 10 min  an der Greiferschale 1, 1 min  angelenkt sein. Je ein Anschlag 17 auf beiden Seiten ist auf das Tragrohr 7 gerichtet und begrenzt die \ffnungsbewegung der Greiferschalen. Die Greiferschneiden 18 beider Schalen sind bei geschlossener Position ineinander verzahnt, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. 



  Wie aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich ist, bilden die Greiferschalen 1, 1 min  eine Koppel 19 bzw. 19 min , über welche die Schwinghebel 5, 5 min  mit den Kolbenstangen 9, 9 min  verbunden sind. Beim Aktivieren der Hydraulikzylinder 3, 3 min  bewegen sich die unteren Schwinghebelgelenke 13, 13 min  bzw. die Schwinghebel 5, 5 min  auseinander, während sich das Greifergelenk 4 nach oben bewegt. Dabei führen die Greiferschneiden 18 verständlicherweise keine Radiusbewegung mehr aus, sondern bewegen sich auf einer Kurvenbahn 20, die eine Entlastung der beiden Schalenrückwände bewirkt. Dadurch werden die auftretenden Reibungskräfte minimiert. 



   In Fig. 3 ist die Stellung der Hydraulikzylinder 3 bei vollständig geöffneten Greiferschalen 1, 1 min  dargestellt. Die Tragrohre 7 liegen an den Anschlägen 17 an und die Kolbenstangen 9 sind praktisch vollständig in die Zylinder 10 eingefahren und nicht mehr sichtbar. Vorzugsweise sind für die Befestigung der Greiferschalen 1, 1 min  an den Tragrohren 7 leicht lösbare Befestigungsmittel vorgesehen, so dass ein rasches Austauschen der Greiferschalen möglich ist. 



  Die erfindungsgemässe Schalenaufhängung kann auch noch auf andere Weise angetrieben werden, wie aus den Fig. 6a und 6b ersichtlich ist. Die linke Bildhälfte zeigt in Fig. 6a  einen Zweischalengreifer in geschlossener Position und die rechte Bildhälfte in Fig. 6b den gleichen Greifer in geöffneter Position. Die dargestellte Relativlage der beiden Schalenhälften 1 und 1 min  wird in Wahrheit nie erreicht, da sich die beiden Schalen immer synchron bewegen. 



  Anstelle der beiden seitlich angeordneten und synchron mit Druckmittel beaufschlagten Hydraulikzylinder 3 und 3 min ist der Greifer nur mit einem einzigen, zentral angeordneten Hydraulikzylinder 21 versehen. Dessen angetriebenes Element ist seitlich mit verschiebbaren Gelenkelementen 23 versehen, welche bei einer Aktivierung des Hydraulikzylinders 21 auf und nieder bewegt werden können. An den Gelenkelementen 23 sind Gelenkarme 22, 22 min  befestigt, welche ihrerseits an den Greiferschalen 1 und 1 min  angelenkt sind. Diese Greiferschalen können ebenfalls mit Tragrohren und Hebelarmen versehen sein, wie beim vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispiel. Auch die Anordnung der Schwinghebel und der übrigen Gelenke bzw. Gelenkachsen kann gleich sein wie beim Ausführungsbeispiel mit zwei Hydraulikzylindern.

   Beim Hochfahren der verschiebbaren Gelenkelemente 23 erfolgt der gleiche Bewegungsablauf an den Greiferschalen, der die Ausführung einer Kurvenbahn 20 zur Folge hat. 



  Die Krafteinleitung könnte bei der erfindungsgemässen Schalenaufhängung auch noch an einem anderen Punkt des Gelenkgetriebes erfolgen. So wäre es z.B. denkbar, dass ein zentraler Hydraulikzylinder unmittelbar am Greifergelenk 4 angreift. Die richtige Dimensionierung und Anordnung der Hydraulikzylinder ist dem Fachmann bekannt und wird daher hier nicht näher beschrieben. Die Antriebsvorrichtung muss auch nicht zwingend durch einen Hydraulikzylinder gebildet werden. In bestimmten Fällen wären auch andere Antriebselemente hydraulischer, pneumatischer oder elektrischer Art denkbar. 



  
 



  The invention relates to a clamshell bucket for an excavator according to the preamble of claim 1. Such clamshell buckets, which e.g. can also be mounted on a truck or on a tractor, have long been known and in use. They are used primarily for excavation work or for the reception of bulk goods.



  In known clamshell grabs, the two shells are articulated on separate joints on the carrier device, and they can be actuated via a lever arm with a hydraulic cylinder. The shells, in particular the gripper blades, execute a radius movement about their hinge axis, which is, however, rigidly arranged relative to the carrier device. Such a device is shown and described, for example, in DE-C 3 425 542.



  A problem with known clamshell grabs is that strong displacement forces occur on the back of the shell when the shells move and close in the goods to be picked up. The material to be gripped is pressed together, so that high frictional forces also occur, which must also be overcome by the drive device. It is therefore an object of the invention to provide a clamshell bucket of the type mentioned in the introduction, in which the shell movement is optimized in such a way that displacement forces on the shell back are largely avoided. In addition, the energy expenditure for applying the closing forces should generally be reduced. This object is achieved according to the invention with a clamshell bucket, which has the features in claim 1.



  The actuation of the gripper shells with the articulated gear according to the invention has the result that the shells no longer execute a radius movement, but rather a curve movement in which the rear wall of the shell is relieved. In addition to reducing the frictional forces, this also prevents the material being gripped from being pressed together. Obviously, the same closing forces as with conventional clamshell grippers can be applied with less energy. Depending on the arrangement of the articulated axes and the length of the lever arms in the articulated gear, an optimal movement sequence can be brought about. The shells continue to be guided in parallel. In addition, the pair of shells can also perform a pendulum movement.

  In the event of force resistance occurring on one side on a shell, the pair of grippers can oscillate around the rocker arm joint axis, the degree of filling of the gripper being further optimized.



  A particularly advantageous gear arrangement results if the two gripper shells are connected to one another so as to be pivotable about a common gripper joint axis. In certain cases, however, it would also be conceivable to connect the two gripper shells to one another via an intermediate link.



  Further advantages and individual features of the invention result from the exemplary embodiments described below and from the drawings. Show it:
 
   1 is a perspective view of a clamshell grab according to the invention,
   2 shows a side view of the closed gripper according to FIG. 1,
   3 shows a side view of the opened gripper according to FIG. 1,
   4 and 5 a schematic representation of the articulated gear on the gripper according to FIG. 1 in two different positions, and
   6a and 6b a modified embodiment of a clamshell bucket with a central hydraulic cylinder.
 



  As shown in FIGS. 1 and 2, the clamshell grab consists of the two gripper shells 1 and 1 min. These are articulated to each other on both ends with a gripper joint 4. A support tube 7 runs parallel to the gripper joint axis and is connected in a rotationally fixed manner to the gripper shells.



  The gripper shells 1 and 1 min are suspended from the support device 2 on the support tubes 7 by means of rocker arms 5, 5 min. The carrier device is provided at the top with a fork 14, on which it can be gimbaled. For this purpose, the fork 14 has an upper fork joint 15 and a lower fork joint 16 arranged transversely to the upper fork joint axis.



  The two rocker arms 5 and 5 min can be pivoted about a common rocker arm joint 6. The rocker arms are articulated on the support tubes 7 by means of the lower rocker arm joints 13, 13 min. In the plane of the two rocker arms 5, 5 min, lever arms 8 are also arranged on the support tubes 7, via which the gripper shells 1, 1 min are actuated.



  Two hydraulic cylinders 3, 3 min, which are articulated laterally on the carrier device 2, serve as the drive device. The piston rods 9, 9 min of the hydraulic cylinders 3, 3 min are articulated on the piston rod joints 11, 11 min at the ends of the lever arms 8. The cylinders 10 are at the top and are articulated on the cylinder joints 12, 12 min on the carrier device 2. This embodiment is particularly advantageous, but the hydraulic cylinders 3, 3 min can also be articulated with their piston rods 9, 9 min on the carrier device 2 and with their cylinders 10, 10 min on the gripper shell 1, 1 min. One stop 17 on each side is directed towards the support tube 7 and limits the opening movement of the gripper shells. The gripper blades 18 of both shells are interlocked in the closed position, as can be seen in FIG. 2.



  As can be seen from FIGS. 4 and 5, the gripper shells 1, 1 min form a coupling 19 or 19 min, via which the rocker arms 5, 5 min are connected to the piston rods 9, 9 min. When the hydraulic cylinders 3, 3 min are activated, the lower rocker arm joints 13, 13 min and the rocker arms 5, 5 min move apart while the gripper joint 4 moves upwards. The gripper blades 18 understandably no longer perform a radius movement, but rather move on a curved path 20, which relieves the pressure on the two shell rear walls. This minimizes the frictional forces that occur.



   3 shows the position of the hydraulic cylinders 3 with the gripper shells 1, 1 min fully open. The support tubes 7 rest against the stops 17 and the piston rods 9 are practically completely retracted into the cylinders 10 and are no longer visible. Easily detachable fasteners are preferably provided for fastening the gripper shells 1, 1 min to the support tubes 7, so that the gripper shells can be exchanged quickly.



  The shell suspension according to the invention can also be driven in another way, as can be seen from FIGS. 6a and 6b. The left half of the figure shows a clamshell gripper in the closed position in FIG. 6a and the right half in FIG. 6b shows the same gripper in the open position. The relative position of the two shell halves 1 and 1 min shown is in reality never reached, since the two shells always move synchronously.



  Instead of the two hydraulic cylinders 3 and 3 min laterally arranged and synchronously loaded with pressure medium, the gripper is provided with only a single, centrally arranged hydraulic cylinder 21. Its driven element is laterally provided with displaceable joint elements 23, which can be moved up and down when the hydraulic cylinder 21 is activated. Articulated arms 22, 22 min are fastened to the articulated elements 23, which in turn are articulated on the gripper shells 1 and 1 min. These gripper shells can also be provided with support tubes and lever arms, as in the previously described embodiment. The arrangement of the rocker arms and the other joints or joint axes can also be the same as in the embodiment with two hydraulic cylinders.

   When the displaceable joint elements 23 are raised, the same sequence of movements takes place on the gripper shells, which results in the execution of a curved path 20.



  In the case of the shell suspension according to the invention, the force could also be introduced at another point of the articulated gear. So it would be e.g. conceivable that a central hydraulic cylinder acts directly on the gripper joint 4. The correct dimensioning and arrangement of the hydraulic cylinders is known to the person skilled in the art and is therefore not described in more detail here. The drive device does not necessarily have to be formed by a hydraulic cylinder. In certain cases, other hydraulic, pneumatic or electrical drive elements would also be conceivable.

Claims

1. clamshell grab for an excavator, with a carrier device (2) and a pair of gripper shells (1, 1 min) which are articulated to the carrier device (2) and which are supported on the carrier device (2) and with at least one and at the Gripper shells (1, 1 min) engaging drive device (3, 3 min) in an arcuate movement towards or

can be pivoted away from one another, characterized in that the two gripper shells (1, 1 min) are connected to one another via at least one gripper joint (4) which is independent of the carrier device, in that each gripper shell (1, 1 min) each has a rocker arm (5, 5 min) is suspended on the carrier device (2), which at the distance from the gripper joint (4) articulates on the gripper shell (1, 1 min), so that the relative position of the gripper joint (4) to the carrier device (2) when the Drive device (3, 3 min) changed, and that the two rocker arms (5, 5 min) are articulated on the carrier device (2) so as to be pivotable about a common rocker arm joint axis.

2nd

Clamshell grab according to claim 1, characterized in that the two gripper shells (1, 1 min) are pivotally connected to one another about a common gripper joint axis (4).

3. clamshell grab according to claim 1 or 2, characterized in that each gripper shell (1, 1 min) is provided with a parallel to the gripper joint axis support tube (7), and that the rocker arms (5, 5 min) are articulated on the support tubes.

4. clamshell grab according to claim 3, characterized in that each support tube (7, 7 min) has a lever arm (8, 8 min), and that the drive device acts directly or indirectly on the lever arms.

5. clamshell grab according to one of claims 1 to 4, characterized in that a hydraulic cylinder (3, 3 min) is articulated as a drive device on each gripper shell (1, 1 min).

6.

Clamshell bucket according to claim 5, characterized in that the hydraulic cylinders (3, 3 min) with the piston rod (9, 9 min) on the gripper shell (1, 1 min) and with the cylinder (10, 10 min) on the carrier device (2 ) are articulated.

7. clamshell grab according to claim 5, characterized in that the hydraulic cylinders (3, 3 min) each with the piston rod (9, 9 min) on the carrier device (2) and with the cylinder (10, 10 min) on the gripper shell (1 , 1 min) are articulated.

8. clamshell bucket according to one of claims 1 to 4, characterized in that on the carrier device (2) a hydraulic cylinder (21) is arranged centrally, the movable element via an articulated arm (22, 22 min) with a gripper shell (1, 1 min) is connected. 1. clamshell grab for an excavator, with a carrier device (2) and a pair of gripper shells (1, 1 min) which are articulated to the carrier device (2) and which are supported on the carrier device (2) and with at least one and at the Gripper shells (1, 1 min) engaging drive device (3, 3 min) in an arcuate movement towards or

can be pivoted away from one another, characterized in that the two gripper shells (1, 1 min) are connected to one another via at least one gripper joint (4) which is independent of the carrier device, in that each gripper shell (1, 1 min) each has a rocker arm (5, 5 min) is suspended on the carrier device (2), which at the distance from the gripper joint (4) articulates on the gripper shell (1, 1 min), so that the relative position of the gripper joint (4) to the carrier device (2) when the Drive device (3, 3 min) changed, and that the two rocker arms (5, 5 min) are articulated on the carrier device (2) so as to be pivotable about a common rocker arm joint axis. 2nd

Clamshell grab according to claim 1, characterized in that the two gripper shells (1, 1 min) are pivotally connected to one another about a common gripper joint axis (4). 3. clamshell grab according to claim 1 or 2, characterized in that each gripper shell (1, 1 min) is provided with a parallel to the gripper joint axis support tube (7), and that the rocker arms (5, 5 min) are articulated on the support tubes. 4. clamshell grab according to claim 3, characterized in that each support tube (7, 7 min) has a lever arm (8, 8 min), and that the drive device acts directly or indirectly on the lever arms. 5. clamshell grab according to one of claims 1 to 4, characterized in that a hydraulic cylinder (3, 3 min) is articulated as a drive device on each gripper shell (1, 1 min). 6.

Clamshell bucket according to claim 5, characterized in that the hydraulic cylinders (3, 3 min) with the piston rod (9, 9 min) on the gripper shell (1, 1 min) and with the cylinder (10, 10 min) on the carrier device (2 ) are articulated. 7. clamshell grab according to claim 5, characterized in that the hydraulic cylinders (3, 3 min) each with the piston rod (9, 9 min) on the carrier device (2) and with the cylinder (10, 10 min) on the gripper shell (1 , 1 min) are articulated. 8. clamshell bucket according to one of claims 1 to 4, characterized in that on the carrier device (2) a hydraulic cylinder (21) is arranged centrally, the movable element via an articulated arm (22, 22 min) with a gripper shell (1, 1 min) is connected.