DE102016007398B4

DE102016007398B4 - Greifermechanik für den Greifer einer Baumaschine

Info

Publication number: DE102016007398B4
Application number: DE102016007398.5A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-07-21
Filing date: 2016-06-16
Publication date: 2021-03-25
Anticipated expiration: 2036-06-17
Also published as: DE202015005202U1; DE102016007398A1

Abstract

Greifermechanik (1) für den Greifer (100) einer Baumaschine, insbesondere eines Hydraulikbaggers, mit einem Antriebsabschnitt (20), Gestängearmen (3) und Gelenkabschnitten (4), wobei ein Kolben-Zylinder-Antrieb (2) an dem Antriebsabschnitt (20) vorgesehen ist, wobei die Gelenkabschnitte (4) zum Verbinden der Greifermechanik (1) mit einer Greiferzange (101) ausgelegt und drehbar an Lagerpunkten (41) des Antriebsabschnitts (20) gelagert sind, und wobei die Lagerpunkte (41) der Gelenkabschnitte (4) in Bewegungsrichtung des Kolben-Zylinder-Antriebs (2) an der gleichen Seite des Kolben-Zylinder-Antriebs (2) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben-Zylinder-Antrieb (2) als Doppelplungerzylinder ausgeführt ist, welcher einen Kolben (22) mit axial mittig angeordnetem und in radialer Richtung verlaufendem Lagerauge (23) umfasst, wobei das Lagerauge (23) über die Gestängearme (3) mit den Gelenkabschnitten (4) gekoppelt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Greifermechanik für den Greifer einer Baumaschine, insbesondere eines Hydraulikbaggers, sowie einen Greifer mit entsprechender Greifermechanik.
Gattungsgemäße Greifermechaniken bzw. Greifer finden im Stand der Technik beispielsweise bei Baumaschinen Verwendung, die für alle Arten von Bauarbeiten benutzt werden, bei denen das Greifen von Material erforderlich ist. Dabei kann es sich beispielsweise um Abrissarbeiten oder Ladearbeiten handeln, bei denen das Lade- bzw. Greifgut mittels des Greifers beispielsweise nicht nur transportiert, sondern auch sortiert, zerlegt oder sonst manipuliert werden kann.
Problematisch bei aus dem Stand der Technik bekannten Greifern bzw. Greifermechaniken kann dabei sein, dass diese beispielsweise in beengten Arbeitsbereichen eingesetzt werden müssen und dabei Kollisionen zwischen dem Greifer bzw. der Greifermechanik auf der einen Seite und dem Arbeitsbereich benachbarten Objekten auftreten können. Dabei kann es zu ungewollten Beeinträchtigungen bzw. Beschädigungen der benachbarten Objekte, des Greifers bzw. der Greifermechanik oder des zu greifenden Materials kommen.
Die DE 16 34 696 B offenbart einen Baggergreifer mit zwei Greiferschalen, welche über Gelenke schwenkbar an einem Tragteil aufgehängt sind. Die Greiferschalen sind über gelenkig befestigte Antriebsstangen mit dem unteren Ende der Kolbenstange eines zentral angeordneten Kolben-Zylinder-Antriebs verbunden und lassen sich über ein Ein- und Ausfahren des Kolbens verschwenken.
Aus der DE 20 2011 002 981 U1 ist ein Mehrschalengreifer mit einem Doppelplungerzylinder zum Verschwenken von Greiferschalen bekannt, wobei der Zylinder des Doppelplungerzylinders geteilt ist. Die Greiferschalen sind an den Zylinderhälften jeweils schwenkbar gelagert und über Koppelstangen mit einem im Kolben des Doppelplungerzylinders gelagerten Bolzen verbunden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher einen verbesserten Greifer bzw. eine verbesserte Greifermechanik bereitzustellen, bei der unter anderem die genannte Kollisionsproblematik verringert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Greifermechanik für den Greifer einer Baumaschine, insbesondere eines Hydraulikbaggers gelöst, wobei die Greifermechanik einen Antriebsabschnitt, Gestängearme und Gelenkabschnitte umfasst, wobei ein Kolben-Zylinder-Antrieb an dem Antriebsabschnitt vorgesehen ist, wobei die Gelenkabschnitte zum Verbinden der Greifermechanik mit einer Greiferzange ausgelegt und drehbar an Lagerpunkten des Antriebsabschnitts gelagert sind, und wobei die Lagerpunkte der Gelenkabschnitte in Bewegungsrichtung des Kolben-Zylinder-Antriebs an der gleichen Seite des Kolben-Zylinder-Antriebs vorgesehen sind. Durch die entsprechende Anordnung der Lagerpunkte der Gelenkabschnitte ist eine Ausrichtung der Greifermechanik im Wesentlichen in Längsrichtung eines Baumaschinenarmes bzw. Baggerarmes möglich, an welchem die Greifermechanik koppelbar ist. In Längsrichtung ist dabei auch der Kolben-Zylinder-Antriebe bzw. dessen Bewegungsrichtung angeordnet. Hierdurch ist eine besonders schlanke bzw. platzsparende Ausführung der Greifermechanik und des Greifers möglich, was das Kollisionsrisiko der Vorrichtung im Betrieb verringert.
Erfindungsgemäß ist der Kolben-Zylinder-Antrieb als Doppelplungerzylinder ausgeführt ist, welcher einen Kolben mit axial mittig angeordnetem und in radialer Richtung verlaufendem Lagerauge umfasst, wobei das Lagerauge über die Gestängearme mit den Gelenkabschnitten gekoppelt ist. Die Ausführung als Plunger-Vorrichtung ergibt dabei größere Möglichkeiten bei der Anbindung des Kolbens bzw. des Plungers an die Greiferzange und hinsichtlich der Hydraulikführung innerhalb des Plungers bzw. Kolbens.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass die Lagerpunkte der Gelenkabschnitte gleich weit entfernt von dem Kolben-Zylinder-Antrieb vorgesehen sind. Bei einem länglich ausgeführten Antriebsabschnitt können die Lagerpunkte dabei im Wesentlichen zwischen dem Kolben-Zylinder-Antrieb und dem Bereich vorgesehen sein, an welchem die Greifzange eines entsprechenden Greifers angeordnet ist. Die Lagerpunkte selbst können dabei entsprechende Durchführungen bzw. Lageraugen am Antriebsabschnitt und die dazugehörigen Durchführung bzw. Lageraugen an den Gelenkabschnitten umfassen.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass der Kolben des Kolben-Zylinder-Antriebs zum Öffnen des Greifers von den Lagerpunkten der Gelenkabschnitte wegbewegbar ist. Dabei wird der Kolben aufgrund der Ausgestaltung der Greifermechanik von beiden Lagerpunkten gleichzeitig wegbewegt. Über die Gelenkabschnitte, welche selbst über die Gestängearme mit dem Kolben gekoppelt sind, wird dabei ein Aufschwenken bzw. Öffnen des Greifers bzw. der Greiferzange bewirkt. Die entsprechende Ausgestaltung der Greifermechanik erlaubt dabei eine im Wesentlichen längs gerichtete Orientierung, wobei die Längsrichtung der Greifermechanik im Wesentlichen der Längsrichtung des Baumaschinenarmes entspricht, an welcher die Greifermechanik bzw. der Greifer montierbar ist.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass die Gelenkabschnitte über je eine Gestängearmkopplung mit je einem Gestängearm gekoppelt sind. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist dabei denkbar, dass die Gestängearmkopplung und der Lagerpunkt eines Gelenkabschnitts im geschlossenen Zustand der Greifermechanik in Bewegungsrichtung des Kolben-Zylinder-Antriebs gleich weit von dem Kolben-Zylinder-Antrieb vorgesehen sind. Hierdurch wird eine verhältnismäßig hohe Hebelwirkung zwischen Gelenkabschnitt und Gestängearm bzw. Kolben-Zylinder-Antrieb in einer Stellung der Greiferzange bzw. des Greifers erreicht, in welcher die Greiferzange geschlossen oder nahezu geschlossen ist. Somit können Arbeiten, welche besonders große Drehmomente erfordern, gerade in dem Bereich in dem die Greiferzange zugreift, d.h. geschlossen bzw. nahezu geschlossen ist, durchgeführt werden.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass vier Gestängearme und/oder vier Gelenkabschnitte vorgesehen sind. Bevorzugt ist somit eine im Wesentliche symmetrische Ausführung der Greifermechanik, bei welcher über vorteilhaft identische oder wenigstens zum Teil gleich ausgeführte Gestängearme und/oder Gelenkabschnitte gleiche oder ähnliche Kräfte vom Kolbenzylinderantrieb in die Greiferzange eingeführt werden können.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel können Plunger und Kolben austauschbar benutzt werden. So ist denkbar, dass der Doppelplungerzylinder einen Kolben bzw. Plunger mit Längsdurchführung zur Aufnahme einer Hydraulikleitung umfasst. Die Längsdurchführung bzw. Längsbohrung bzw. Durchführung kann dabei radial beabstandet von dem Lagerauge angeordnet sein und beispielsweise achsenparallel aber verschoben zur Längsachse des Plungers verlaufen. Die Längsbohrung bzw. Durchführung zur Aufnahme der Hydraulikleitung erlaubt es dabei zwei axial gegenüber angeordnete Druckbereiche des Kolben-Zylinder-Antriebs über innenliegende bzw. nicht exponierte Hydraulikleitungen mit Druckfluid zu beaufschlagen. Die Hydraulikleitungen sind somit besser gegen mechanische Beschädigungen geschützt, welche beispielsweise durch unkontrolliertes Greifgut oder Kollisionen mit Objekten im Arbeitsbereich auftreten können.
Die vorliegende Erfindung richtet sich auch auf eine Greifer mit Greifermechanik nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind anhand der Figuren beschrieben. Dabei zeigen:

1a: Seitenansicht eines Greifers;
1b: Frontansicht eines Greifers; und
2: Schnittansicht von Teilen der Greifermechanik.

1a zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Greifermechanik 1, welche als Teil der übergeordneten Gruppe eines Greifers 100 verstanden werden kann. Der Greifer 100 kann dabei die Greifermechanik 1 sowie die aus zwei Hälften bestehende Greiferzange 101 umfassen. Erfindungsgemäße Greifer können zum Durchführen von Greifarbeiten an Baumaschinen wie beispielsweise Hydraulikbaggern vorgesehen sein. Die Greifermechanik umfasst einen Antriebsabschnitt 20, eine Mehrzahl an Gestängearmen 3 und Gelenkabschnitten 4. Ein Kolben-Zylinder-Antrieb 2 ist am Antriebsabschnitt 20 vorgesehen. Die Gelenkabschnitte 4 können die Greifermechanik 1 bzw. den Antriebsabschnitt 20 der Greifermechanik mit einer Greiferzange 101 koppeln. Die Gelenkabschnitte 4 sind dabei drehbar an Lagerpunkten 41 des Antriebsabschnitts 20 gelagert, wobei die Lagerpunkte 41 in Bewegungsrichtung des Kolben-Zylinder-Antriebs 2 an der gleichen Seite des Kolben-Zylinder-Antriebs 2 vorgesehen sind. In den 1a und 1b bedeutet dies, dass die Lagerpunkte 41 unterhalb des Kolben-Zylinder-Antriebs 2 vorgesehen sind. Die Bewegungsrichtung des Kolben-Zylinder-Antriebs 2 ist in den 1a und 1b die vertikale, mit einem Pfeil P bezeichnete Richtung. Die Lagerpunkte 41 können dabei im Wesentlichen gleich weit vom Kolben-Zylinder-Antrieb 2 vorgesehen sein.
1a und 1b zeigen den Greifer in einem Zustand, in dem die Greiferzange 101 geschlossen ist. Zum Öffnen des Greifers 100 bzw. der Greiferzange 101 kann der Kolben 22 des Kolben-Zylinder-Antriebs 2 nach oben bewegt werden. Bei dem Kolben 22 kann es sich auch um einen Plunger 22 handeln.
An den Gelenkabschnitten 4 sind ferner Gestängearmkopplungen 42 vorgesehen, über die die Gelenkabschnitte 4 mit den Gestängearmen 3 schwenkbar gekoppelt sind. Im in 1a und 1b gezeigten Ausführungsbeispielen sind dabei insgesamt vier Gestängearme 3 über vier Gelenkabschnitte 4 mit der Greiferzange 101 gekoppelt. Die Gestängearme 3 sind dabei über ein axial mittig angeordnetes Lagerauge 23 des Kolbens 22 mit dem Kolben 22 gekoppelt.
Die 1b zeigt den Kolben 22, an dessen beiden axialen Enden Druckkammern vorgesehen sind. Die in der 1b unten gelegene, nicht erkennbare Druckkammer kann dabei über eine außenliegende Hydraulikleitung 50 mit Druckfluid beaufschlagt werden.
Die Detailansicht der 2 zeigt ein Schnittbild des Antriebsabschnitts 20 mit einem Kolben 22, welcher ein Lagerauge 23 in einem mittleren Bereich des Kolbens 22 aufweist und eine in Längsrichtung des Kolbens 22 verlaufende Hydraulikleitung 50 umfasst. Die Hydraulikleitung des Ausführungsbeispiels der 2 ist dabei nicht außerhalb des Antriebsabschnitts 20 angeordnet, sondern innerhalb des Antriebsabschnitts 20. Insbesondere ist im Kolben 22 eine Durchführung bzw. Längsbohrung vorgesehen, innerhalb welcher die Hydraulikleitung 50 verläuft.
Am unteren Ende des Antriebsabschnitts 20 sind Lagerpunkte 41 erkennbar, über welche die nicht gezeigten Gelenkabschnitte 4 mit dem Antriebsabschnitt 20 koppelbar sind.

Claims

Greifermechanik (1) für den Greifer (100) einer Baumaschine, insbesondere eines Hydraulikbaggers, mit einem Antriebsabschnitt (20), Gestängearmen (3) und Gelenkabschnitten (4), wobei ein Kolben-Zylinder-Antrieb (2) an dem Antriebsabschnitt (20) vorgesehen ist, wobei die Gelenkabschnitte (4) zum Verbinden der Greifermechanik (1) mit einer Greiferzange (101) ausgelegt und drehbar an Lagerpunkten (41) des Antriebsabschnitts (20) gelagert sind, und wobei die Lagerpunkte (41) der Gelenkabschnitte (4) in Bewegungsrichtung des Kolben-Zylinder-Antriebs (2) an der gleichen Seite des Kolben-Zylinder-Antriebs (2) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben-Zylinder-Antrieb (2) als Doppelplungerzylinder ausgeführt ist, welcher einen Kolben (22) mit axial mittig angeordnetem und in radialer Richtung verlaufendem Lagerauge (23) umfasst, wobei das Lagerauge (23) über die Gestängearme (3) mit den Gelenkabschnitten (4) gekoppelt ist.
Greifermechanik (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerpunkte (41) der Gelenkabschnitte (4) gleich weit entfernt von dem Kolben-Zylinder-Antrieb (2) vorgesehen sind.
Greifermechanik (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (22) des Kolben-Zylinder-Antriebs (2) zum Öffnen des Greifers (100) von den Lagerpunkten (41) der Gelenkabschnitte (4) weg bewegbar ist.
Greifermechanik (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkabschnitte (4) über je eine Gestängearmkopplung (42) mit je einem Gestängearm (3) gekoppelt sind.
Greifermechanik (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gestängearmkopplung (42) und der Lagerpunkt (41) eines der Gelenkabschnitte (4) im geschlossenen Zustand der Greifermechanik (1) in Bewegungsrichtung des Kolben-Zylinder-Antriebs (2) gleich weit von dem Kolben-Zylinder-Antrieb (2) vorgesehen sind.
Greifermechanik (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vier Gestängearme (3) und/oder vier Gelenkabschnitte (4) vorgesehen sind.
Greifermechanik (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Doppelplungerzylinder einen Kolben (22) mit Längsdurchführung zur Aufnahme einer Hydraulikleitung (50) umfasst.
Greifer (100) mit Greifermechanik (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.