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Spreizgreifer Die Erfindung betrifft einen Spreizgreifer, der zum
Zwecke des Transportes von muffen- oder rohrförmigen Körpern in diese eingeführt
und anschließend gespreizt wird. Er weist eine zentrale Tragstange und mindestens
zwei von der Mitte nach außen verlaufende, schräg aufwärts gerichtete Schwenkarme
auf, die über Lenker mit einer auf der Tragstange verschiebbaren und feststellbaren
Muffe verbunden sind. Die Enden der Schwenkarme sind mit Klemmschuhen versehen oder
in einer entsprechenden Weise derart griffig ausgebildet, daß sie sich beim Spreizen
an der Rohrwandung festklemmen können.
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Derartige Vorrichtungen werden beispielsweise beim Bau oder bei der
Reparatur von Brunnen, Kläranlagen u. dgl. benötigt, um Rohre der verschiedensten
Durchmesser in einen Schacht einzusetzen oder aus diesem herauszuholen.
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Spreizgreifer sind bereits in verschiedenen Ausführungsformen bekannt.
Eine gebräuchliche Vorrichtung weist beispielsweise zwei etwa halbkreisförmige Arme
auf, die in Form eines X in ihrer Mitte aneinandergelenkt sind, so daß die beiden
unteren Enden der Arme nach dem Eintauchen der Vorrichtung in ein Rohr durch Zusammenziehen
der beiden oberen Enden auseinandergespreizt und gegen die Rohrwandung angedrückt
werden können. Dieses Hebelsystem kann, damit es einigermaßen zuverlässig greift,
in der Festhaltestellung fixiert werden, ist jedoch auch bei elastischer Ausbildung
der unteren Armhälften nur für bestimmte Durchmesser-Größen einigermaßen brauchbar.
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Einfacher und vorteilhafter sind diejenigen bekannten Anordnungen,
bei denen von einem zentralen Zugorgan, einer Tragstange, Kette od. dgl. schräg
nach oben und außen gerichtete Arme ausgehen, deren an der Rohrwandung anliegende
Enden bei Zug an der Vorrichtung nach oben infolge der durch die Reibung an der
Rohrwand hervorgerufenen Spreizwirkung der Arme fest gegen die Rohrwand gepreßt
werden, so daß auch das Rohr mit nach oben gezogen werden kann.
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Diese vorbekannten Vorrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß das
Rohr, wenn es beim Hinabsinken in den Schacht beispielsweise an einer Stelle der
Schachtwand auf Widerstand stößt und gebremst wird von den Klemmflächen abrutscht;
denn diese lösen sich dann von der Rohrwand, wenn die Tragstange oder das Zugorgan
relativ zum Rohr in dieses hineinbewegt wird. Auch läßt sich die Vorrichtung mit
dem daranhängenden Rohr nirgends zusammen mit dem Rohr abstellen, da sie dann sofort
in dieses hineinrutscht. Die Vorrichtung kann sich von selbst im Rohr nicht halten.
Andererseits ergeben sich Schwierigkeiten, wenn das Rohr irgendwo abgestellt und
die Vorrichtung davon gelöst und herausgezogen -werden soll, da die Arme bei Zug
nach oben sich wieder gegen die Rohrwand spreizen und dort festklemmen können.
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Zum Lösen der Arme von der Rohrwand und zum Fixieren einer solchen
Lösestellung der Arme wird deshalb bei einer bekannten Anordnung die Tragstange,
nachdem das Rohr in die gewünschte Stellung oder Lage gebracht worden ist, zunächst
noch ein Stück in dieses hineinbewegt, bis sich ein mit ihr verbundener Ring oder
ein entsprechendes Gestell auf dem Rohrrand abstützt. Dabei haben sich nun die Spreizarme
von der Rohrwand gelöst und werden durch eine Zugvorrichtung noch ein kurzes Stück
nach oben gezogen, bis ein mit jedem der Arme verbundener Hebel oder sonstiges Element
in eine Sperre einrastet, so daß die von der Rohrwand weggeschwenkten Spreizarme
in dieser Lösestellung verbleiben.
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Wegen dieser Aufstützvorrichtungen können diese bekannten Anordnungen
nicht sehr tief in ein Rohr eingefahren werden. Wenn es also; beispielsweise bei
sehr tiefen Brunnenschächten, gilt, mehrere Rohre aufeinanderzusetzen, so sind derartige
Vorrichtungen ungeeignet, die tiefer im Schacht befindlichen Rohre heraufzuholen
bzw. hinabzuversenken, falls nicht der Schachtdurchmesser entsprechend dem Durchmesser
der Aufstützvorrichtung erweitert wird. Der obenerwähnte Nachteil des Sichlösens
des Rohres beim Hinabsenken in den Schacht ist hier ebenfalls noch gegeben.
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Weiter sind Vorrichtungen bekannt, bei denen senkrechte, die Klemmschuhe
tragende Haltearme mit der Tragstange durch je zwei parallele, übereinander angeordnete
und beidseitig angelenkte Hebel verbunden sind. Die am unteren, leicht schräg
nach
außen gerichteten Ende der Haltearme angeordneten Klemmschuhe haben die Form von
auf ihrer Außenfläche entsprechend der Rohrwandung zylindrisch geformten Platten.
Beim Hochziehen der Tragstange werden sie durch die Hebelwirkung nach außen gespreizt.
Durch eine zusätzliche Zugvorrichtung, bestehend aus am oberen Ende der Haltearme
angreifenden und mit einer auf der Stange entlanggleitenden Muffe verbundenen Ketten,
können die Klemmschuhe in Richtung auf die Tragstange zu bewegt und von der Rohrwandung
gelöst werden. Die Vorrichtung ist nicht nur aufwendig und kompliziert, sondern
auch mit erheblichen Nachteilen verbunden. Das Spreizmoment ist gering. Schon ein
geringes Federn der die Klemmschuhe tragenden Haltearme hat ein allmähliches Abrutschen
der Last zur Folge. Wegen der festgelegten Krümmung und Ausdehnung der Klemmschuhe
ist der Spreizgreifer nur für einen bestimmten. Durchmesser verwendbar. Auch hier
kann sich die Vorrichtung nicht selbst im Rohr festhalten; es muß ständig ein Zug
nach oben auf sie ausgeübt werden, damit sie sich nicht von der Rohrwandung löst.
Geringe Ungleichheiten in der Länge der beiden parallelen Hebel führen zu ungleichen
Beanspruchungen der Klemmschuhe.
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Ähnliches gilt für eine weitere bekannte Vorrichtung, bei der die
Klemmschuhe ebenfalls als an der Rohrwandung entsprechend gekrümmte Platten ausgebildet
sind. Von zwei auf der Rückseite einer solchen Platte angelenkten Hebeln ist der
eine, schräg nach unten verlaufend, mit der zentralen Tragstange, der andere mit
einer im oberen Bereich der Stange auf dieser entlanggleitenden Muffe gelenkig verbunden.
Durch Hochschieben der Muffe werden die Klemmschuhe von der Rohrwandung gelöst und
in Richtung zur Tragstange zurückgezogen. Die Muffe kann in dieser Lösestellung
verriegelt werden. Um aber die Vorrichtung von dem transportierten Rohr zu lösen,
muß sie mit der aus dem Tragrohr herausragenden und mit einer Sockelplatte versehenen
Stange auf einen Untersatz aufgesetzt werden, damit ein am oberen Ende dieser Stange
angeordneter und durch einen Längsschnitt im Tragrohr herausragender Anschlag beim
Aufwärtsschieben der Stange im Tragrohr auch die Muffe hochschiebt. Diese ebenfalls
komplizierte und aufwendige Vorrichtung zeigt ähnliche Nachteile wie die übrigen
bekannten Anordnungen. Sie ist ebenfalls nur für eine bestimmte Durchmessergröße
verwendbar infolge der festgelegten Ausdehnung und Krümmung der plattenartigen Klemmschuhe
und des durch den Verriegelungsmechanismus bedingten beschränkten Bewegungsbereiches
der Muffe. Ungleichheiten der Hebel haben ungleichen Anpreßdruck und eine statisch
nicht bestimmbare Belastung der Klemmschuhe zur Folge. Ist die Vorrichtung in größere
Tiefen hinabgesenkt worden, so kann die Entriegelungsvorrichtung von der Schachtöffnung
aus nicht mehr erreicht und betätigt werden. Ein Aufeinanderstapeln mehrerer Rohre
in einem tiefen Schacht ist ebenfalls mit Schwierigkeiten verbunden, da nach dem
ersten hinabgesenkten Rohr für die folgenden der Untergrund zum Aufstoßen der im
Tragrohr gleitenden Stange zwecks Lösen der Vorrichtung fehlt.
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Bei dem Gegenstand der vorliegenden Anmeldung aber werden all diese
Nachteile der vorbekannten Anordnungen vermieden. Das Wesen der Erfindung besteht
darin, daß die über Lenker mit den Schwenkarmen verbundene, auf der Tragstange verschiebbare
Muffe durch ein Kniehebelsystem mittels eines an der Tragstange verschiebbar und
feststellbar angeordneten Stellrings sowohl in der Greifstellung als auch in der
Freigabestellung feststellbar ist. Derartige Kniehebelanordnungen sind bereits für
andere Zwecke im Hebezeugbau, beispielsweise bei Kranen, verwendet worden und sind
in ihrer Wirkungsweise bekannt.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform sieht die Erfindung vor, daß
einer der Hebel des Kniehebel-Systems mit einem Anschlag versehen ist, der nach
Überschreiten des Totpunktes in einer Richtung ein weiteres Ausknicken verhindert.
Dadurch wird erreicht, daß in der Spreizstellung die Schwenkarme mit ihren Klemmschuhen
fest gegen die Rohrwand gepreßt bleiben. Die Vorrichtung löst sich nicht von dem
Rohr, wenn beim Hinabsinken in den Schacht dieses an einer Stelle auf Widerstand
stößt. Die in dem Rohr festgeklemmte Vorrichtung kann mit diesem überall hingestellt
werden, ohne daß es sich von der Rohrwandung löst. Die Vorrichtung kann durch Verändern
der Lage des Stellringes auf der Tragstange den verschiedensten Rohrdurchmessern
angepaßt werden.
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In Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Vorrichtung können an den
am Gelenkpunkt befindlichen Enden der Hebel des Kniehebelsystems entsprechende,
schnappverschlußartig ineinanderrastende Erhebungen und Vertiefungen vorgesehen
sein, um eine zusätzliche Sicherung in der Sperr-bzw. Spreizstellung zu erreichen.
Um auch bei sehr tiefen Schächten vom oberen Schachtrand aus die Vorrichtung von
der Rohrwand lösen bzw. mit der Rohrwand in fester Verbindung bringen zu können,
ist erfindungsgemäß an einem am Kniehebelsystem angeordneten Hebelarm ein gegebenenfalls
über Umlenkrollen nach oben führendes Seil befestigt.
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In der Zeichnung ist beispielsweise und schematisch ein Spreizgreifer
nach der Erfindung dargestellt, und es zeigt F i g. 1 eine Ansicht eines Spreizgreifers
gemäß der Erfindung, F i g. 2 einen Schnitt durch das Kniehebelsystem nach der Linie
II-II gemäß F i g. 1, F i g. 3 einen Schnitt durch einen Klemmschuh nach der Linie
III-III gemäß F i g. 1.
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Gemäß F i g. 1 sind Schwenkarme 1 mit ihrem einen Ende an einem Verteilerkopf
2 einer Tragstange 3 angelenkt; an ihrem entgegengesetzten Ende sind sie mit je
einem Klemmschuh 4 starr verbunden. Das hier gezeigte Beispiel enthält, der
besseren Anschaulichkeit halber, nur zwei derartige, mit Klemmschuhen versehene
Schwenkarme. Im allgemeinen wird man jedoch, wie schon erwähnt, zweckmäßigerweise
drei im Winkel von l20° versetzte Schwenkarme vorsehen. Die Außenfläche der etwa
bogenförmigen Klemmschuhe 4 ist mit einem elastisch verformbaren Reibungsbelag
5 versehen, der gegen die Innenwand des Rohres 6 gepreßt wird. Bei Zug an der Stange
nach oben wird das Rohr 6 unter dem Einfluß der Reibung mit hochgehoben.
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Die Schwenkarme 1 sind über Lenker 7 mit einer auf der Tragstange
3 verschiebbaren und feststellbaren Muffe 8 gelenkig verbunden. Zwecks Festlegung
der Muffe 8 ist oberhalb von ihr, ebenfalls
auf der Tragstange
3 entlanggleitend, ein Stellring 9
vorgesehen, mit dem sie durch ein
Kniehebelsystem 10 verbunden ist. Ein oberer Hebel 11 dieses Kniehebelsystems
ist mittels eines Bolzens 12 an einem Auge 13 des Stellringes 9 und ein unterer
Hebel 14 mittels eines Bolzens 15 an einem Auge 16 der Muffe 8 angelenkt (F i g.
2). Beide Hebel 11 und 14 sind mittels eines Bolzens 17 gelenkig verbunden. Die
Lage des Stellringes 9 längs der Stange 3 wird mittels einer Schraube 18 fixiert;
die Abwärtsbewegung der Muffe 8 vom Stellring 9 weg ist dann durch die Länge dieses
Kniehebelsystems 10 begrenzt. Wird die Muffe 8 aus dieser tiefsten
Lage nach oben in Richtung zum Stellring 9 geschoben, so bewegen sich die beiden
Hebel 11 und 14 aus der mit der Verbindungslinie der Bolzen
12 und 15
deckungsgleichen Totpunktlage heraus, der Bolzen 17 bewegt
sich zur Stange hin oder von ihr weg. In dem gezeichneten Beispiel kann die Muffe
8 nach oben bis an den Stellring 9 geschoben bzw. gezogen werden, wenn hierbei der
durch den Bolzen 17 gebildete Gelenkpunkt von der Stange 3 weg nach außen, also
nach links, sich bewegt. Wird jedoch beim Hochschieben der Muffe 8 das Kniehebelsystem
10 nach rechts in Richtung zur Tragstange 3 gedrückt, so kann der Bolzen 17 nur
um einen kleinen Betrag nach rechts zur Tragstange 3 hin auswandern, da dann eine
am unteren Ende des Hebels 11 befestigte Anschlagplatte 19 ein weiteres
Ausknicken des Kniehebelsystems 10 nach rechts verhindert. Gegebenenfalls
kann auch ein Anschlag an der Tragstange 3 vorgesehen sein oder diese selbst als
Anschlag dienen. In diesem Zustand kann sich der Greifer selbst im Rohr 6 festhalten,
da infolge des ständigen Druckes auf die Muffe 8 nach oben das Kniehebelsystem 10
sich nicht über seine Totpunktlage zurückbewegt. Der Höhenunterschied zwischen der
Lage des Bolzens 15 in dieser Haltestellung und in der Totpunktlage ist minimal.
Der elastisch verformbare Reibungsbelag 5, z. B. Gummi od. dgl., wird beim Durchgang
durch die Totpunktlage kurzzeitig noch etwas stärker angepreßt als für das Festhalten
erforderlich ist. Zur zusätzlichen Sicherung kann man noch im Gelenkpunkt beim Bolzen
17 an den Enden der beiden Hebel 11 und 14 entsprechende, schnappverschlußartig
ineinanderrastende Erhebungen 20 und Vertiefungen 21
vorsehen. Zur
Betätigung des Kniehebelsystems kann man beispielsweise an einem der Hebel eine
Öse 22, zweckmäßigerweise über einen weiteren Hebelarm 23 anbringen. Befestigt
man daran ein Seil 24, das über eine am unteren Ende der Tragstange 3 sitzende Umlenkrolle
25 läuft, so braucht man nur, wenn der Greifer in das Rohr 6 eingefahren ist, oben
an der Schachtöffnung an einem Ende 26 oder 27 des Seiles 24 zu ziehen, damit
sich die Klemmschuhe 4 an die Rohrwand anpressen oder sich von ihr lösen.
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Die Klemmschuhe 4 bestehen aus einem etwa bogenförmigen Bandeisen
28, auf dessen äußerem Umfang eine etwa felgenartige Halterung 29 für die
Aufnahme des elastisch verformbaren Reibungsbelages 5 befestigt ist. An der
Innenseite des Bandeisens 28, das starr an dem Schwenkarm 1 befestigt ist, sind
noch zusätzliche Versteifungsbleche oder -rippen 30 vorgesehen.
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Gemäß der Erfindung wird also durch Anwendung höchst einfacher Mittel
ein Spreizgreifer geschaffen, bei dem die Nachteile der vorbekannten, teilweise
komplizierten Anordnungen vermieden werden. Für die Gegenstände der Unteransprüche
wird nur im Zusammenhang mit dem Gegenstand des Hauptanspruches Schutz begehrt.