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Die
Erfindung betrifft eine Greif- und Hebevorrichtung, insbesondere
für zylindrische
Hohlkörper,
mit zangenartig gegenüberliegenden
Greifmitteln zum Fassen des anzuhebenden Hohlkörpers.
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Solche
bekannten Greif- und Hebevorrichtungen werden vor allem auf Baustellen
mit Hydraulikbaggern verwandt. Sie dienen dazu, Rohre und andere
Gegenstände
mit angenähert
rundem Querschnitt zu bewegen.
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Hebezeuge
für rohrförmige Gegenstände mit vertikaler
Mittelachse, wie Schachtringe oder dgl. mit mindestens zwei am zu
hebenden Gegenstand anlegbaren Halteorganen, die über ein
Gestell an einer Hubvorrichtung befestigt sind, werden auch als „Schachtringgreifer" bezeichnet.
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Auf
Baustellen müssen
in der Regel nicht nur Abwasserleitungen verlegt sondern auch Schächte erstellt
werden. Es besteht ein starkes Bedürfnis, die Bauabläufe zur
Kosten und Materialreduzierung ständig zu verkürzen. Deshalb
ist es wichtig, auf der Baustelle funktionssichere und effizient
arbeitende Greif- und Hebevorrichtungen einzusetzen, die sowohl
für die
Bewegung von Schachtringen als auch längere Rohrstücke geeignet
sind.
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In
der europäischen
Patentanmeldung
EP
0 703 184 A1 wird ein solcher Schachtringgreifer beschrieben,
der mit den stationär
angeordneten Greifmitteln Schachtringe mit einer Schachrohrweite
von 1000 mm sowie sogenannte Konen, die sich vom Schachtringdurchmesser
auf den Kanaldeckeldurchmesser von 600 mm nach oben verjüngen, in
lotrechter Position aufnehmen, transportieren und versetzen kann.
Rohre, d.h. zylindrische Körper
mit horizontaler Achsenlage können
mit den beschriebenen Greifmitteln jedoch nicht bewegt werden.
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In
der östereichischen
Patentschrift
AT 331 458 wird
eine Vorrichtung zum Verladen von Schachtringen oder dgl. beschrieben,
unter Verwendung von mindestens zwei , vorzugsweise drei in gleichen
Winkelabständen
angeordneten, an der Innenseite der Ringe angreifenden, über Spreizhebel
oder dgl. betätigbaren
Drückbalken,
wobei die Spreizhebel entlang einer gemeinsamen Welle an zwei in
axialem Abstand voneinander gelegenen Stellen angeschlossen sind,
von welchen die eine Anschlußstelle
auf der Welle in axialer Richtung feststehend und die andere vorzugsweise
als konzentrisches Rohr ausgebildet und verstellbar ist. Von Nachteil
ist bei dieser Konstruktion, daß hier
ebenfalls nur Schachtringe bewegt werden können.
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In
der deutschen Offenlegungsschrift
DE 101 13 307 A1 , wovon die Anmeldung ausgeht,
wird eine Greif- und Hebevorrichtung offenbart, insbesondere für Rohre,
mit zangenartig angeordneten Greifmitteln zum Umgreifen des anzuhebenden
Gegenstandes, mit Verriegelungsmitteln zum Verriegeln der Greifmittel
im geschlossenen Zustand und mit Hebemitteln zum Anheben der Greifmittel
und des umgriffenen Gegenstandes. Zur ablaufgerechten Wirkungsweise Greifen,
Verriegeln, Heben, Versetzen, Lösen
und wieder Greifen von Rohrstücken
ist zwischen Hubvorrichtung und Halteorganen ein Schaltwerk angeordnet.
Die vorliegende Druckschrift zeigt ein ausgeklügeltes Hebe- Greif- und Verriegelungssystem
für nur
schwer zu händelnde
Rohrleitungen, ist aber für die
Aufnahme von Schachtringen ungeeignet.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Greif- und Hebevorrichtung
vorzuschlagen, die geeignet ist, die Transportvorgänge auf
der Baustelle weiter zu rationalisieren.
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Die
Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Greif- und Hebevorrichtung
dadurch gelöst,
daß die
Greifmittel sowohl nach außen
gerichtete Spreizkräfte
als auch nach innen gerichtete Klemmkräfte wahlweise auf den Hohlkörper aufbringend
ausgebildet sind.
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Die
Erfindung hat den Vorteil, daß nicht
mehr zwei, sondern nur noch eine Greif- und Hebevorrichtung auf
der Baustelle benötigt
wird. Je nach vorliegender Arbeitsaufgabe, Verlegen von Rohrleitungen oder
Einsetzen von Schachtringen, können
die entsprechenden Haltearme vor Ort an der Hebe- und Greifvorrichtung
mühelos
ausgetauscht werden, so daß die
Greifmittel einmal den anzuhebenden Gegenstand umgreifen können, zum
anderen durch Spreizhebelwirkung an der Innenseite der Ringe angreifen
können.
Die Vorrichtung ist also geeignet, sowohl von Innen als auch von
Außen
das jeweilige Bauteil zu greifen.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist bei einer Greif- und Hebevorrichtung
mit Hebemitteln zum Anheben der Greifmittel und des umgriffenen Gegenstandes,
wobei wirkungsmäßig zwischen
den Hebemitteln und den aus zwei Haltearmen bestehenden Greifmitteln
ein Schaltwerk angeordnet ist, welches auf die Haltearme relativ
zueinander verschiebend einwirkt und zwei stabile Schaltzustände (geklemmt
nicht geklemmt) aufweist, und daß das Schaltwerk durch Entlastung
und anschließende
Belastung der Hebemittel bei gleichzeitig auf dem anzuhebenden Gegenstand
abgestützten
Greifmitteln umschaltbar ist, vorgesehen, daß die aus Haltearmen gebildeten
Greifmittel in einem Mittelteil gehalten sind und vorzugsweise austauschbar
ausgebildet sind. Durch diese Maßnahme wird mit Vorteil erreicht, daß die für die Bewegung
von Bauteilen entsprechend benötigten
Haltearme vor Ort ausgewechselt werden können, sodaß eine Umrüstung der Greif- und Hebevorrichtung 1 auf
der Baustelle selbst erfolgen kann und damit eine Zeitersparnis
erreicht wird.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen,
daß die
Greifmittel wahlweise aus mindestens zwei einsetzbaren innenspannenden Haltearmen
und zwei außenspannenden
Haltearmen bestehen. Diese Konstruktion ermöglicht es, daß durch
die vorliegende Greif- und Hebevorrichtung zwei unterschiedliche
Funktionen in kurzer Zeit, je nach Bauablauf, nämlich Schachtringe versetzen oder
Rohrleitungen verlegen, erfüllt
werden können.
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Um
eine gleichmäßige Kraftverteilung
bei der Bewegung von Schachtringen zu erzielen, ist es von Vorteil,
daß die
innenspannenden Haltearme Stützen
zur Auflage auf dem gegriffenen Gegenstand aufweisen. Bei dem in
der Praxis anzutreffenden „Schachtringgreifer" stützen sich
die Haltearme an einem sogenannten Traggestell ab, welches jedoch
bei der erfindungsgemäßen Konstruktion
nicht vorgesehen ist.
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In
Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß jeweils einer der Haltearme
als fester Haltearm mit dem Mittelteil verriegelbar und der andere Haltearm,
der bewegliche Haltearm im Mittelteil verschieblich gehalten ist.
Dadurch ist es möglich Schachtringe
mit unterschiedlichen Durchmessern zu greifen und den Anwendungsbereich
der Greif- und Hebevorrichtung zu erweitern.
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Eine
besonders zweckmäßige Ausgestaltung
der Erfindung sieht vor, daß die
Haltearme im wesentlichen horizontal zueinander verschiebbar sind
und über
mindestens eine Spannvorrichtung miteinander gekoppelt sind, auf
die ein Schaltwerk einwirkt. Die Spannvorrichtung dient dazu, den
aufzuhebenden Gegenstand möglichst
fest zu umgreifen. Die Spannvorrichtung bewegt die Haltearme aufeinander
zu, wodurch dieses Ziel erreicht wird. Dadurch daß die Spannvorrichtung
vom Schaltwerk betätigt
wird, wird erreicht, daß das
Schaltwerk zwei Aufgaben gleichzeitig erfüllt, nämlich die Ver- und Entriegelung
der Haltearme und die Betätigung
der Spannvorrichtung.
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Von
besonderem Vorteil ist, daß die
Spannvorrichtung aus einer an einem beweglichen Haltearm befestigten
Zahnleiste und einem an dieser Zahnleiste kämmenden Zahnrad besteht, welches mit
der Schwenkbewegung des an dem Mittelteil mittels eines Drehgelenks
angelenkten Schaltplatte derart gekoppelt ist, daß aus dem
Verschwenken der Schaltplatte eine Bewegung der beiden Haltearme aufeinander
zu bzw. voneinander weg resultiert. Je nach Übersetzung können große Kräfte erzeugt
werden.
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In
weiter vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
daß das
Schaltwerk aus einer schwenkbaren Schaltplatte mit einer Führungsbahn
besteht, in der das Hebemittel verschiebbar geführt ist, so daß nach einer
Absenkung und anschließenden
Anhebung des Hebemittels ein Umschalten der Schaltplatte bewirkbar
ist. Diese einfache mechanische Ausgestaltung des Schaltwerkes hat
den Vorteil, daß das
Schaltwerk sehr robust und gegenüber Verschmutzungen
unempfindlich ist.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 9 bis 16 beschrieben.
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Die
Erfindung wird anhand einer Zeichnung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
erläutert. Die
Figuren der Zeichnungen zeigen im einzelnen:
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1:
die erfindungsgemäße Greif-
und Hebevorrichtung in röntgenbildartiger
Darstellung einer Seitenansicht beim Greifen eines Rohres,
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2:
die erfindungsgemäße Greif-
und Hebevorrichtung in röntgenbildartiger
Darstellung einer Seitenansicht beim Greifen eines Schachtringes,
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3:
einen Vertikalschnitt in röntgenbildartiger
Darstellung entsprechend Schnittlinie A-A in 2 und
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4:
einen Vertikalschnitt in röntgenbildartiger
Darstellung gemäß Schnittlinie
B-B in 2.
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In 1 ist
die erfindungsgemäße Greif-
und Hebevorrichtung 1 dargestellt. Die Greif- und Hebevorrichtung
besteht aus Hebemitteln 2 und Greifmitteln 3.
Sie dient zum Umgreifen von anzuhebenden Gegenständen 4. Die Greifmittel 3 werden
aus einem ersten äußeren Haltearm 6 und
zweiten äußeren Haltearm 8 gebildet.
Diese L-förmigen äußeren Haltearme 6, 8 sind
mit ihren horizontalen Schenkelteilen im Mittelteil 3 axial
geführt
gehalten. Der äußere Haltearm 6 ist
mittels eines Bolzens 10 fest mit dem Mittelteil 9 verriegelt.
Der andere horizontale Schenkelteil ist fest mit der Zahnleiste 25 verbunden
und horizontal verschieblich im Mitteilteil 9 aufgenommen.
Zur Anpassung der vertikalen Schenkelteile an einen bestimmten Rohrdurchmesser
weist der Haltearm 6 mehrere Bohrungen im horizontalen
Schenkelteil auf, durch die der Bolzen 10 wahlweise gesteckt
werden kann. Zusätzlich
kann auch die Zahnleiste 25 in unterschiedlichen Stellungen
mit dem äußeren Haltearm 8 verriegelt
werden. Auf diese Weise ist eine Anpassung an unterschiedliche Durchmesser des
anzuhebenden Gegenstandes 4 möglich. Damit die vertikalen
Schenkel der Greifmittel ein Rohr immer in gleicher Höhe fassen,
ist zusätzlich
ein vertikal in einer Führung
verstellbarer Anschlag 39 vorgesehen. Dieser stützt sich
auf dem Rohr bei dessen Greifen ab.
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Zwischen
den Hebemitteln 2 und den Greifmitteln 3 ist ein
Schaltwerk 12 angeordnet. Das Schaltwerk besteht aus einer
Schaltplatte 13 und ist mittels eines Drehgelenks 16 in
der am Mittelteil 9 befestigten Lagerplatte 23 schwenkbar
gelagert. In der Schaltplatte ist eine Führungsbahn 14 vorgesehen,
in der das Hebemittel 2 mittels eines Bolzens 15 verschiebbar
geführt
ist. Die Führungsbahn 14 spiegelt sich
symmetrisch zu einer durch das Drehgelenk 16 der Schaltplatte 13 verlaufenden
Spiegelebene 17 (2). Die
Führungsbahn
besteht aus einer im wesentlichen geraden Teilbahn 18,
die an ihren beiden Enden in zwei Halbringe 19, 20 endet,
wobei die Öffnungen
der Halbringe 19, 20 gegenüberliegende angeordnet sind.
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Die
beiden Haltearme 6, 8 sind horizontal zueinander
verschiebbar im Mittelteil 9 aufgenommen. Zum Spannen des
anzuhebenden Gegenstandes 4 ist eine Zahnleiste 25 an
dem Haltearm 8 befestigt. Mit dieser Zahnleiste 25 kämmt das
Zahnrad 26, das drehbeweglich in der Lagerplatte 23 gehalten
ist. Die Lagerplatte 23 ihrerseits ist fest mit dem Mittelteil 9 verbunden.
Mit dem Zahnrad 26 kämmt
das weitere Zahnrad 24, das ebenfalls drehbeweglich in
der Lagerplatte 23 gehalten ist. Mit dem Zahnrad 24 ist
die Schaltplatte 13 fest verbunden.
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In 1 befindet
sich das Schaltwerk 12 in seiner Position zum Umgreifen
des Gegenstandes 4. Der Bolzen 15 des Hebemittels 2 befindet
sich dabei links der Drehachse des Drehgelenks 16. Durch
das Anheben versucht die Schaltplatte 13 in Uhrzeigerrichtung
zu schwenken. Das Zahnrad 24 nimmt dabei das Zahnrad 26 mit,
das seinerseits die mit dem Haltearm 8 festverbundene Zahnleiste 25 in
Richtung des anzuhebenden Gegenstandes 4 verschiebt. Auf diese
Weise werden die erforderlichen Klemmkräfte durch die geeignet gewählten Übersetzungsverhältnisse
der Zahnräder 24 und 26 und
des am Zahnrad 24 angreifenden Hebels der Schaltplatte 13 erzeugt.
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Durch
Absenken des Hebemittels 2 verschiebt sich der Bolzen 15 des
Hebemittels 2 entlang der geraden Teilbahn 18 nach
unten bis zu einer unteren Stelle 29 im Halbring 20.
Sobald der Bolzen 15 des Hebemittels 2, nachdem
er den Halbring 20 erreicht hatte, wieder angehoben wird,
umgreift er die Schaltplatte 13 an der Übergangsstelle 31,
so dass die Schaltplatte sich entgegen dem Uhrzeigersinn schwenkt
und die Haltearme 6, 8 auseinander fährt und
der anzuhebende Gegenstand 4 freigegeben wird.
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Durch
den Anschlag 26 wird der Schwenkwinkel der Schaltplatte 13 beschränkt.
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In 2 ist
der anzuhebende Gegenstand 4 nicht ein Rohr, sondern der
Konus eines Schachtes. Dabei wird der anzuhebende Gegenstand von
den Haltearmen 5, 7 von innen gefaßt, so dass
Spreizkräfte
auf den anzuhebenden Gegenstand 4 ausgeübt werden. Diese Spreizkräfte werden
durch an den Enden der Haltearme vorgesehenen Pratzen 22,
die exzentrisch gelagert sind noch verstärkt. Zusätzlich sind L-förmige Stützen 11 an
den Haltearmen 5, 7 oben angelenkt, um beim Einfahren
in einen Schachtkonus oder Schachtring das Hebelzeug an der Oberkante
des Rings anschlagen zu lassen und so den Ring immer im gleichen
Abstand von der Oberkante fassen zu können.
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Zum
Innengreifen des anzuhebenden Gegenstandes 4 wird die Schaltplatte 13 mittels
des Bolzens 15 im Übergangsbereich 31 entgegengesetzt zum
Uhrzeigersinn verschränkt.
Das mit der Schaltplatte 13 festverbundene Zahnrad 24 fährt dabei
mittels des Zahnrades 26 die Zahnleiste 25 und
den damit festverbundenen Haltearm 7 nach außen.
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Im
dargestellten Fall sind die Greifmittel 3 mit Pratzen 22 an
Konsole 37 angeordnet, die ihrerseits fest aber lösbar mit
dem Haltearm 5 bzw. 7 verbunden sind. Auch die
Konsole 37 weist ein L-förmiges Profil auf, so dass
die horizontalen freien Schenkel als Stützen zum Anschlagen an die
obere Stirnfläche des
anzuhebenden Gegenstandes 4 dienen können.
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Soll
die Greif- und Hebevorrichtung den Gegenstand 4 freigeben,
so wird durch erneutes Absenken des Hebemittels 2 die Situation
in 1 erreicht. Der Bolzen 15 des Hebemittels 2 verschiebt
sich nach unten entlang der geraden Teilbahn 18 bis zu
einer unteren Stelle 32 im Halbring 19 und gelangt durch
erneutes leichtes Anheben des Hebemittels 2 in das Ende 33 des
Halbrings 19. Beim weiteren Anheben schwenkt die Schaltplatte 13 in
Richtung des Uhrzeigersinns nach oben und bewegt somit die Konsole 37 über Zahnrad 24,
Zahnrad 26 und Zahnleiste 25 aufeinander zu. Dabei
wird der anzuhebende Gegenstand 4 freigegeben.
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Um
die Konsole 37 auf den Durchmesser des anzuhebenden Gegenstandes 4 einzustellen, kann
der Bolzen 10 nach geeignetem Verschieben des Haltearms 5 durch
eine der Feststellbohrungen 35 mit dem Mittelteil 9 verriegelt
werden.
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Bei
dem Anheben eines Konus, liegt der Schwerpunkt des anzuhebenden
Bauteils außermittig.
Um unerwünschte
Betriebszustände
dabei zu vermeiden, kann die Schaltplatte 13 mittels des
Sicherungsbügels 21 in
der in 2 dargestellten Lage fixiert werden. Dazu wird
der Bügel 21 über den
Vorsprung 38 geschwenkt und anschließend in dieser Lage festgezogen.
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3 und 4 zeigen
verschiedene Schnittebenen, die in 2 angedeutet
sind. Man erkennt darin die Haltearme 5 und 7,
die von dem Mittelteil 9 umschlossen sind. Die Haltearme 5 und 7 sind
parallel zueinander im Mittelteil gehalten. Das Zahnrad 26 durchsetzt
das Mittelteil 9 und kämmt
mit der Zahnleiste 25, die ihrerseits fest mit dem Haltearm 7 verbunden
ist.
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In 4 ist
erkennbar, dass Halteplatte 13 mittels Drehgelenk 16 in
Lagerplatte 23 schwenkbar gehalten ist und fest mit dem
Zahnrad 24 verbunden ist, das wiederum mit Zahnrad 26 in
Eingriff steht.
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Bei
entsprechender Dimensionierung ist auch eine Ausführungsform
denkbar, bei der Zahnrad 24 direkt mit der Zahnleiste 25 kämmt. Dadurch kehren
sich dann die Verhältnisse
an der Schaltplatte 13 um.
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Auf
diese Weise ist eine universell einsetzbare Greif- und Hebevorrichtung
verwirklicht worden, die ohne aufwendige Umbauarbeiten auf der Baustelle
sowohl zum Versetzen von Rohren als auch von Schachtringen geeignet
ist.
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- 1
- Greif-
und Hebevorrichtung
- 2
- Hebemittel
- 3
- Greifmittel
- 4
- anzuhebender
Gegenstand
- 5
- erster
innerer Haltearm
- 6
- erster äußerer Haltearm
- 7
- zweiter
innerer Haltearm
- 8
- zweiter äußerer Haltearm
- 9
- Mittelteil
- 10
- Feststellungsbolzen
- 11
- Stützen
- 12
- Schaltwerk
- 13
- Schaltplatte
- 14
- Führungsbahn
- 15
- Bolzen
- 16
- Drehgelenk
- 17
- Spiegelebene
- 18
- Teilbahn
(gerade)
- 19
- Halbring
- 20
- Halbring
- 21
- Sicherungsbügel
- 22
- Pratze
- 23
- Lagerplatte
- 24
- Zahnrad
- 25
- Zahnleiste
- 26
- Zahnrad
- 27
- Position
- 28
- Übergangsstelle
- 29
- untere
Stelle im Halbring 20
- 30
- Ende
des Halbrings 20
- 31
- Übergangsstelle
- 32
- untere
Stelle im Halbring 19
- 33
- Ende
des Halbrings 19
- 34
- Schachtringinnenwand
- 35
- Verstellbohrungen
- 36
- Anschlag
- 37
- Konsole
- 38
- Vorsprung
- 39
- Anschlag
- 40
- Spannvorrichtung