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Die Erfindung betrifft ein Lastaufnahmemittel mit einer Greif- oder Spreizfunktion, beispielsweise ein Greifer, für eine Hebevorrichtung, insbesondere einen Kran, sowie ein Verfahren zur Betätigung desselben mit einem Antrieb, durch welchen ein Anpressdruck auf eine Last gewährbar ist.
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Allgemein bekannt und in der Anwendung sehr weit verbreitet sind Greifvorrichtungen mit Antrieben, so Zangen und zangenartige Greiforgane, wie beispielsweise aus der
DE 20 2014 100 898 U1 hervorgeht. Weiterhin sind mechanisch wirkende Greifer bekannt, die einen nötigen Anpressdruck aus ihrer konstruktiven Geometrie, so einem Hebelsystem, und aus dem Gewicht einer Last beziehen, was beispielsweise in der
US 6123376 offenbart ist.
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Bei angetriebenen Lastaufnahmevorrichtungen mit einer Greif- oder Spreizfunktion besteht das Problem, dass beim Ausfall des Antriebs eine Handhabe erschwert möglich ist. Als problembeladen erweist sich dies dann, wenn der Antrieb während eines Arretiervorgangs ausfällt und eine Last nicht mehr sicher handhabbar ist bzw. sich das Gefahrenpotenzial des selbstständigen Lösens der Last erhöht.
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Bei mechanisch wirkenden Lastaufnahmevorrichtungen mit einer Greiffunktion erweist sich in bestimmten Situationen das Anlegen der Vorrichtung an eine Last als schwierig, weil der Anpressdruck in der Regel erst mit Wirkung der Mechanik, d. h. mit Beginn eines Arbeitsvorganges, so eines Anhebens, erzeugt wird. Eine punktgenaue Justierung solcher Greifer ist in der Regel schwierig.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und ein Lastaufnahmemittel mit Greif- oder Spreizfunktion für eine Hebevorrichtung, insbesondere einen Kran, und ein Verfahren zu seiner Bedienung bereitzustellen, bei dem eine größere Sicherheit bei der Handhabe gewährt ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Hauptanspruch 1 und den Verfahrensanspruch 9 gelöst, wobei die Unteransprüche weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungsvarianten dieser Lösungen beinhalten.
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Danach weist ein Lastaufnahmemittel mit Greif- oder Spreizfunktion, beispielsweise ein Greifer, für eine Hebevorrichtung, die insbesondere ein Kran sein kann, erfindungsgemäß einem Antrieb auf, durch welchen ein Anpressdruck auf eine Last gewährbar ist, wobei das Lastaufnahmemittel gleichsam eine selbstspannende Greif- oder Spreizfunktion aufweist, so beispielsweise ein selbstspannender Greifer ist, und die Selbstspannung mittels eines Entkopplungselements unabhängig vom Antrieb gewährbar ist. Das Entkopplungselement selbst kann unterschiedlichster Gestalt sein. Es muss lediglich gewährleisten, dass in Ergänzung oder ersetzend zu dem durch den Antrieb auf die Last ausgeübten Anpressdruck der durch die Selbstspannung erzeugte Anpressdruck – mit einem Einsetzen der Selbstspannungswirkung des Lastaufnahmemittels – auf die Last ausgeübt und so ein funktionssicherer Transportvorgang, so ein Hebevorgang, vollzogen werden kann. Als Lastaufnahmemittel kommen jegliche Lastaufnahmemittel mit einer Greif- oder Spreizfunktion in Betracht.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der selbstspannende Greifer ein Zangengreifer. Es kommen jedoch auch andere Greiferformen und Gestaltungen in Betracht. Lediglich ihre Selbstspannung aufgrund ihrer Konstruktion und der anliegenden Last während des Hebevorgangs muss gewährleistet sein. Es können verschiedenste selbstspannende Systeme zum Einsatz kommen, wie beispielsweise selbstspannende Hebel- oder Seilsysteme oder selbstspannende Systeme mittels einer schiefen Ebene.
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Als Antrieb des Lastaufnahmemittels kommt beispielsweise, jedoch nicht abschließend, ein motorbetriebener Spindelantrieb oder ein Hydraulikantrieb in Frage. Antrieb im Sinne der Erfindung ist ebenfalls ein von Hand betätigter Antrieb, so beispielsweise mittels Kurbel oder Stellrad. Der Antrieb kann ein Getriebe einschließen.
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Das Entkopplungselement ist beispielsweise, jedoch nicht erfindungswesentlich, eine Federkupplung, die ein Federelement aufweist. So kommen je nach Ausgestaltung des selbstspannenden Systems Federn unterschiedlicher Art, so beispielsweise Zug- oder Druckfedern, zum Einsatz.
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Sofern als Antrieb ein Spindelantrieb zum Einsatz kommt, weist eine Spindel das Entkopplungselement auf. In diesem Fall besteht das Entkopplungselement als Federkupplung aus einem ersten Spindelelement mit einem Zapfen und einem zweiten Spindelelement mit einer dazu korrespondierenden Ausnehmung. Der Zapfen nimmt ein Federelement in Form einer Druckfeder auf. Das erste Spindelelement und das zweite Spindelement wirken zusammen. Sie sind ineinander gesteckt und lassen daher eine axiale Bewegung zu, wodurch sich die Spindel komprimieren lässt, gewähren aber gleichsam eine gemeinsame gleichgerichtete Drehbewegung des ersten und des zweiten Spindelelements.
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Beide Spindelelemente wirken daher mittels des Zapfens und der Ausnehmung in Drehrichtung formschlüssig zusammen und zwar so, dass die Funktion des Spindelantriebs über beide Spindelelemente noch erhalten ist. Der Drehung des ersten Spindelelements folgt das zweite Spindelelement und umgekehrt.
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Durch den Antrieb wird der Anpressdruck auf die Last in Form einer Vorspannung gewährt. So ist ein Arretieren des Lastaufnahmemittels beim Anlegen an die Last sichergestellt. Die Selbstspannung des Lastaufnahmemittels gewährt dagegen den Anpressdruck auf die Last in Form einer Hauptspannung, sodass ein sicherer Transport der Last erfolgen kann.
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Das Entkopplungselement gewährleistet die Ausführung der Selbstspannung und damit den Anpressdruck als Hauptspannung, was auch gleichzeitig mit dem Antrieb erfolgen kann, wodurch sich der Anpressdruck bei Bedarf sogar verstärken lässt.
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Die Handhabung des so bereitgestellten Lastaufnahmemittels erfolgt dergestalt, dass zuerst das Lastaufnahmemittel an die Last angelegt wird. Sodann wird eine Vorspannung durch den Antrieb erzeugt. Diese Vorspannung arretiert das Lastaufnahmemittel an der Last. Bei Beginn des Hebevorganges des Lastaufnahmemittels wird sodann die Last durch die Selbstspannung des Lastaufnahmemittels mithilfe des Entkopplungselements sicher arretiert.
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Durch die erfindungsgemäße Lösung wird so ein Lastaufnahmemittel bereitgestellt, bei dem eine größere Sicherheit bei der Handhabe auch bei Ausfall des Antriebs besteht, weil zusätzlich der Anpressdruck über die Selbstspannung sichergestellt wird. Darüber hinaus ist gleichsam eine ausreichende Justierung des Lastaufnahmemittels am Ladegut sichergestellt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Dabei ergeben sich weitere Vorteile, Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung.
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Es zeigen:
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1 und 2 ein erfindungsgemäßes Lastaufnahmemittel in Form eines Zangengreifers in unterschiedlicher Ausgestaltung.
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Danach besitzt ein Lastaufnahmemittel 1 in Form eines Greifers einen Antrieb 3, im Ausführungsbeispiel ein Elektromotor mit Getriebe. Das Lastaufnahmemittel 1 ist ein mittels Hebelsystem selbstspannender Greifer. Um eine Redundanz des Antriebs sicherzustellen, ist zusätzlich eine Aufnahme für eine Handkurbel an dem Getriebe vorgesehen. Die Steuerung erfolgt über eine Spindel 5, die je nach Art und bautechnischen Vorgaben am Lastaufnahmemittel 1 angebracht ist. In den beiden Ausführungsbeispielen ist diese an Hebeln, 1, bzw. im Bereich von zwei sich gegenüberliegenden Gelenken des Hebelsystems des Greifers, 2, angeordnet.
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Die Spindel ist zweigeteilt und setzt sich aus einem ersten Spindelelement 6 und einem zweiten Spindelelement 7 sowie einem Federelement 8 zusammen. Diese drei Bauteile bilden ein Entkopplungselement 4 in Form einer Federkupplung. Das erste Spindelelement 6 besitzt einen Zapfen 9, im Ausführungsbeispiel ein Zapfen 9 mit einem viereckigen Querschnitt und einer dazu korrespondierenden Ausnehmung 10 des zweiten Spindelelementes 7. Die Ausnehmung 10 besitzt somit eine zum Zapfen 9 korrespondierende Form, die ebenfalls einen viereckigen Querschnitt aufweist. Sie ist wie der Zapfen 9 axial angeordnet.
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Der Zapfen 9 ist in die Ausnehmung 10 eingeführt, jedoch nicht vollständig. Die Ausnehmung 10 nimmt den Zapfen 9 derart auf, dass eine leichte Spielpassung vorliegt und eine axiale Bewegung des ersten Spindelelements 6 in Bezug zu dem zweiten Spindelelement 7 bei gemeinsamer gleichgerichteter Drehbewegung möglich ist. Auf dem Zapfen 9 lagert als Federelement 8 eine Schraubenfeder. Sie ist somit, sofern der Zapfen 9 als Bauteil unberücksichtigt bleibt, zwischen dem ersten Spindelelement 6 und dem zweiten Spindelelement 7 angeordnet.
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Im Ausführungsbeispiel gewährleistet der Antrieb 3 mit der Spindel 5 den Anpressdruck auf die Last in Form einer Vorspannung, sodass das Lastaufnahmemittel 1 sicher an der Last arretiert werden kann. Die Vorspannung ist im Ausführungsbeispiel so gewählt, dass das Federelement 8 in Form einer Druckfeder nicht bzw. nur leicht gespannt ist, sodass genügend Federweg zur Verfügung steht, wenn die Selbstspannung durch eine Hebelwirkung des Greifers mit beginnendem Hebevorgang einsetzt.
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Wird das Lastaufnahmemittel 1 mit seinen beiden Zangen an die Last angeordnet, so werden die mittels Antrieb 3 und Spindel 5 angetriebenen beiden Zangen 11 an der Last arretiert. Es wird ein Anpressdruck in Form einer Vorspannung aufgebaut.
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Das Entkopplungselement 4 gewährt mit beginnendem Hebevorgang trotz des mechanischen Antriebs 3 über die Spindel 5 eine Selbstspannung des Lastaufnahmemittels 1 mittels des Hebelsystems, sodass durch diese Spannung der Anpressdruck auf die Last in Form einer Hauptspannung gewährleistet ist. Das Entkopplungselement 3 entkoppelt sozusagen den Antrieb 3 von dem selbstspannenden System, im Ausführungsbeispiel dem Hebelsystem des Lastaufnahmemittels 1. Die Entkopplung erfolgt in Abhängigkeit der Konstruktion des Entkopplungselements 4, im Ausführungsbeispiel mithilfe des Federelementes 8.
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Damit ist eine besonders sichere Arretierung der Last am Lastaufnahmemittel 1 gegeben.
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Mit Einsetzen der Selbstspannung durch das Hebelsystem wird dabei das Federelement 8 komprimiert und der Zapfen 9 wird in die Ausnehmung 10 weiter eingeführt. Dabei ist das Federelement 8 maximal vollständig komprimiert, wobei eine vollständige Komprimierung nicht zwingend vorgesehen ist. Die Selbstspannung kann im Ausführungsbeispiel durch einen Anschlag dahingehend begrenzt werden, dass das Federelement 8 nur zu 90 komprimiert ist. Der Anschlag kann aktiviert werden, sofern dies zweckdienlich ist. Es ist im Ausführungsbeispiel auch vorgesehen, dass der Anschlag dadurch gebildet wird, dass der Zapfen 9 vollständig in die Ausnehmung 10 eingeführt ist. Dann kann vorgesehen sein, dass das Federelement 8 noch nicht vollständig komprimiert ist. Ansonsten wird der Anschlag auch durch das Federelement 8 gebildet, nämlich, wenn dies vollständig komprimiert ist, sodass die Zangen 11 ihren Abstand zueinander nicht weiter verkleinern können.
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So ist es mittels des Anschlags auch möglich, den minimalen Abstand der Zangen 11 zueinander bei Selbstspannung zu bestimmen. Dies ist vorteilhaft, wenn bei bestimmten Lasten ein bestimmter Abstand der Zangen 11 zueinander nicht unterschritten werden soll, um beispielhaft die Last nicht zu beschädigen.
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Die Federkraft des Federelements 8 ist in Abhängigkeit des Gewichts der zu transportierenden Last so gewählt, dass eine Funktionssicherheit gegeben ist. Das Federelement 8 ist tauschbar, sodass gleichenfalls eine Abstimmung auf das Gewicht der Last erfolgen kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lastaufnahmemittel
- 2
- Hebevorrichtung
- 3
- Antrieb
- 4
- Entkopplungselement
- 5
- Spindel
- 6
- erstes Spindelelement
- 7
- zweites Spindelelement
- 8
- Federelement
- 9
- Zapfen
- 10
- Ausnehmung
- 11
- Zangen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202014100898 U1 [0002]
- US 6123376 [0002]
