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Hublader mit Vakuum-Lastgreifer Die Erfindung richtet sich auf Hublader
mit an einem vertikal beweglichen Hubschlitten an einem starren Lastrahmen in gemeinsamer
Ebene angeordneten Saugnäpfen zum Tragen von Lasten.
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Es sind bereits Hublader bekannt, bei denen eine Reihe von Saugnäpfen
in einer gemeinsamen Horizontalebene angeordnet sind, so daß die handzuhabenden
Lasten von oben ergriffen und an den Saugnäpfen hängend transportiert werden. Weiterhin
ist ein flurlaufendes Fahrzeug bekannt, das an einem hebbaren Schlitten in etwa
vertikaler Ebene angeordnete Saugnäpfe aufweist, die relativ zueinander lagenunveränderlich
und nur gemeinsam betätigbar sind. Die letztgenannte Vorrichtung dient zum Transport
und Einsetzen von großen Glasscheiben.
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Auf Grund dieser Ausbildung bzw. Anordnung der bekannten Vorrichtungen
ist mit diesen nicht das seitliche Aufnehmen und Absetzen von aus mehreren kleineren
Lasten zusammengesetzten Laststapeln möglich, wozu man bisher immer normale Lastgabeln
mit Paletten oder aber beidseitige Klemmbacken benötigte. Die Notwendigkeit der
Verwendung von Paletten ist aber in vielen Fällen, wo Betriebe auf diese nicht eingestellt
sind, sehr nachteilig. Seitliche Klemmbacken bringen neben dem für diese erforderlichen
Betätigungsmechanismus ähnlich wie normale Lastgabeln den Nachteil mit sich, daß
mit diesen ausgerüstete Hublader nur in relativ breiten Gängen zwischen benachbarten
Stapelreihen arbeiten können, da diese Geräte bereits vor dem Unterschieben der
Lastgabeln bzw. dem seitlichen Umfassen mittels der Klemmbacken in Parallelstellung
zum Laststapel eingeschwenkt sein müssen.
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Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, eine Konstruktion
zu schaffen, mit der es möglich ist, unregelmäßig geschichtete Laststapel durch
einfaches Heranfahren eines Hubfahrzeuges an den betreffenden Laststapel aufzunehmen,
ohne hierbei genau manövrieren bzw. komplizierte Steuervorrichtungen betätigen zu
müssen, wobei vor allem eine Manövrierfähigkeit des Hubladers auf engstem Raum gewährleistet
sein soll.
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Gemäß der Erfindung wird dies bei einem Hublader der eingangs beschriebenen
Art durch die Kombination der nachstehenden, an sich bekannten Merkmale erreicht:
a) Zuordnung je einer auf Annäherung der Last ansprechenden Steuervorrichtung zu
jedem Saugnapf, b) Anordnung der Saugnäpfe mit vertikaler Angriffsebene, c) nachgiebig
bewegliche Anordnung jedes Saugnapfes derart, daß durch die Bewegung eines Saugnapfes
die Stellung der anderen Saugnäpfe nicht verändert wird.
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Die Zuordnung je einer auf Annäherung der Last ansprechenden Steuervorrichtung
zu jeweils einem Saugnapf ist an sich bereits bekannt, und zwar in Verbindung mit
an einem vertikalen Rahmen angeordneten Saugnäpfen zum Ergreifen großflächiger gekrümmter
Lasten, wie Schiffsrümpfe od. dgl., wobei zunächst die obersten Saugnäpfe mit dem
betreffenden Körper in Kontakt gebracht und dann fortschreitend die darunterliegenden
Saugnäpfe durch nacheinander erfolgendes Betätigen derselben an den betreffenden
Körper herangezogen werden. Auch ist es bei ortsfesten Anlagen bekannt, einzelne
Saugnäpfe zum Ergreifen großflächiger, ebener, einteiliger Gegenstände für sich
nachgiebig beweglich an einem Rahmen anzuordnen, jedoch zu anderen Zwecken, nämlich
zum voreilenden Abheben der großflächigen Gegenstände im Bereich eines Randes, und
nur unter gemeinsamer Betätigung sämtlicher Saugnäpfe.
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Die erfindungsgemäße Kombination der vorstehend angegebenen Merkmale
macht es demgegenüber möglich, einen Stapel mit seitlich unregelmäßig vorspringenden
Einzellasten durch einfaches Heranfahren des Hubladers an den Stapel zu ergreifen,
da sich auf Grund der vorstehend dargelegten Ausbildung die einzelnen Saugnäpfe
an die Lage der verschiedenen Einzellasten anpassen können, ohne hierbei andere
Saugnäpfe ungünstig zu beeinflussen, und
zwar derart, daß jeder
einzelne Saugnapf bei seiner Annäherung an die Last selbsttätig die Aufbringung
des Vakuums auslöst, so daß eine besonders sparsame Anwendung des Vakuums erreicht
wird. Besonders vorteilhaft ist dabei, daß auf Grund der erfindungsgemäßen Ausbildung
sich eine Manövrierfähigkeit eines gemäß der Erfindung ausgestalteten Hubladers
in relativ engen Gängen zwischen Stapelreihen ergibt, da die Fahrzeugfront mit den
an dieser vorgesehenen Vakuumgreifern erst im Augenblick der Anlage an die Last
zu dieser parallel stehen muß.
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Im einzelnen ist es sehr vorteilhaft, die Saugnäpfe gegenüber dem
Lastrahmen mittels Federn auf den Hublader zu begrenzt nachgiebig beweglich auszugestalten,
wobei sich eine besonders günstige Konstruktion ergibt, wenn man die Saugnäpfe gegenüber
dem Lastrahmen vom Hublader weg mittels Federn begrenzt nachgiebig beweglich anordnet,
die stärker als die ersten Federn sind. Hierdurch wird einerseits eine gute Anpassung
an unregelmäßig geschichtete Laststapel möglich, andererseits jedoch einem von dem
Gewicht der Lasten verursachten Drehmoment entgegenwirkt, welches die Saugnäpfe
nach vorn zu ziehen sucht.
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Besonders günstig ist es weiterhin, am Lastrahmen unterhalb der Saugnäpfe
eine vertikal verstellbare, in optimaler Saug- bzw. Tragstellung der Saugnäpfe gegen
die Last greifende, ebenfalls dem von der Last hervorgerufenen Drehmoment entgegenwirkende
Stützvorrichtung vorzusehen.
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Schließlich kann man zur Anpassung an verschieden große Teillasten
die Saugnäpfe an zwei Querplatten anordnen, die in gemeinsamer Vertikalebene zueinander
verschiebbar sind, wobei man vorzugsweise die obere Querplatte durch eine hydraulische
Presse verschiebbar ausgestaltet.
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Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnungen beispielsweise
näher erläutert. Diese zeigen in F i g. 1 eine Seitenansicht des Vorderteils eines
Hubladers mit Vakuum-Greifvorrichtung gemäß der Erfindung, F i g. 2 eine teilweise
gebrochen wiedergegebene Frontansicht der Vorrichtung gemäß F i g. 1, F i g. 3 eine
Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß F i g.1 und 2, F i g. 4 einen einzelnen Saugnapf
mit zugehöriger Steuervorrichtung in Seitenansicht, F i g. 5 eine Rückansicht in
Richtung der Pfeile 5-5 der F i g. 4 gesehen und in F i g. 6 ein Schaltbild des
zur Vorrichtung gemäß den F i g. 1 bis 5 gehörigen Vakuumsystems, wobei ein Saugnapf
kurz vor dem Ergreifen einer Last und ein anderer Saugnapf mit von diesem ergriffener
Last wiedergegeben ist.
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Ein Hublader T mit Vorderrädern 10 weist einen Hauptmast oder -ständer
11, einen mittels Rollen 15 ausfahrbaren Innenmast oder -ständer 14 und eine Schwenkvorrichtung
12 für das Vor- und Zurückschwenken des Mastes oder Ständers auf.
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Die Vakuum-Greifvorrichtung gemäß der Erfindung ist an einem Hubschlitten
angeordnet, welcher eine Tragplatte 16 aufweist, die mit nach rückwärts vorstehenden
Tragleisten 17 versehen ist. An diesen Tragleisten sind Stützrollen 19 frei drehbar
gelagert, die in die inneren U-förmigen Rinnen des ausfahrbaren Mastteils hineinragen
und an den Flanschen desselben anliegen, um eine Führung der Tragplatte gegenüber
dem ausfahrbaren Mastteil in senkrechter Richtung zu gewährleisten. Es erscheint
nicht erforderlich, die Antriebsmittel für die Bewegung des ausfahrbaren Mastteils
oder der Tragplatte zu beschreiben, da derartige Vorrichtungen bekannt sind und
keinen Bestandteil der Erfindung bilden. Ebenso ist verständlich, daß, falls erwünscht,
die Tragplatte eine bekannte seitenverschiebbare oder -verschwenkbare Vorrichtung
tragen könnte, so daß die Vakuum-Greifvorrichtung in bezug auf den Mast seitlich
verschoben oder verschwenkt werden kann.
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Mit der Tragplatte 16 ist ein Paar von oberen und unteren, querverlaufenden
Winkelprofilen 20 bzw. 21 verschweißt, die wiederum an ihren gegenüberliegenden
Enden mit sich senkrecht erstreckenden Rohren 22 verschweißt sind. Diese Rohre weisen
an ihren Innenseiten Längsschlitze 24 auf, wie aus F i g. 3 ersichtlich ist.
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Die Rohre 22 dienen als Führungen für senkrechte Stäbe 25, die innerhalb
der Rohre angeordnet und durch ein oberes Querstück 28 sowie durch eine Querplatte
26 verbunden sind, deren mittlerer Teil für einen nachstehend beschriebenen Zweck
bei 29 nach vorn ausgebogen ist. Zur Verbindung der Stäbe 25 erstreckt sich die
Querplatte 26 durch die Längsschlitze 24 hindurch. Wie aus F i g. 2 hervorgeht,
ist außerdem eine zweite, ähnlich der Platte 26 ausgebildete Querplatte 27 vorgesehen,
die jedoch mit den Rohren 22 verschweißt ist. Es ist somit ersichtlich, daß die
Rohre 22 vollständig durch die oberen und unteren Winkelprofile 20 und 21 mit der
Tragplatte 16 verbunden sind. Ferner ist ersichtlich, daß die Stäbe 25, die
Querplatte 26 und das Querstück 28
einen Rahmen 30 bilden, der unter
der Führung der senkrechten Rohre 22 senkrecht verschiebbar ist, während die Querplatte
27 mit den Rohren 22 ein Ganzes bildet.
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Zur Steuerung der Bewegung des Rahmens 30 ist ein hydraulischer Druckkolben
31 vorgesehen, der in der Mitte des unteren Winkelprofils 21 mittels einer Gabel
32 drehbar abgestützt ist. Der Kolbenzylinder erstreckt sich aufwärts durch den
waagerechten Flansch des oberen, zu diesem Zweck mit einer Ausnehmung versehenen
Winkelprofils 20 sowie durch eine mit dem Winkelprofil 20 verschweißte Verstärkungsplatte
34. Wie bereits erwähnt, sind die Querplatten 26 und 27 in ihren mittleren Teilen
gebogen, um den sich hinter ihnen erstreckenden Druckkolben Platz zu schaffen. Das
obere Ende der Kolbenstange ist an einer Gabel 35 auf dem Querstück
28 drehbar gelagert. Wenn der Kolben herausgedrückt wird, bewegt sich der
Rahmen 30 aufwärts, wobei die Stäbe 25 in den Rohren 22 gleiten, während der Rahmen
beim Zurückziehen des Kolbens absinkt.
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Nachstehend ist die Art der Befestigung von Saugnäpfen 36 an den Querplatten
26 und 27 beschrieben. Da die Näpfe an beiden Querplatten in gleicher Weise befestigt
sind, wird nur die Befestigung der Saugnäpfe an der oberen Querplatte 26 beschrieben.
Die Saugnäpfe können aus jedem beliebigen Material, wie Gummi, bestehen und besitzen
Rückwände 37 sowie sich nach vorwärts erstreckende, am Außenrand befindliche Lippen
39. F i g. 3 zeigt, daß die Rückwände 37 mit Metallplatten 40 verbunden sind, von
denen jede vorzugsweise mit vier nach rückwärts vorstehenden Naben 41 versehen ist.
Ferner ist für jede Nabe ein Abstandsstück 42 vorgesehen, das eine Längsbohrung
44
und einen Ringflansch 45 aufweist. Die Abstandsstücke erstrecken sich durch geeignete
Öffnungen 46 in der Querplatte 26 und sind mit den Naben 41 durch Bolzen 48 verbunden,
die sich durch die Bohrungen 44 erstrecken und in die Naben eingeschraubt
sind. Was die Anordnung der Saugnäpfe an den Querplatten 26 und 27 anbetrifft, so
ist eine jede Naben 41 umgebende Feder 47 derart angeordnet, daß sie sich mit einem
Ende gegen die Metallplatte 40 und mit dem anderen Ende gegen die Querplatte
26 oder 27 abstützt. Eine zweite, jedes Abstandsstück 42 umgebende stärkere Feder
49 drückt sich an einem Ende gegen .die rückwärtige Fläche der Querplatte 26 oder
27 und am anderen Ende gegen den Flansch 45 der Abstandsstücke ab. Es wurde bereits
erwähnt, daß, wenn die Saugnäpfe die Kartons aufgreifen und diese anheben, die Kartons
dazu neigen, sich relativ zu dem Hublader zu drehen und sich dabei mit ihrem unteren
Teil in Richtung auf den Hublader hin und mit dem oberen Teil von dem den Karton
ergreifenden Saugnapf wegzubewegen. Die stärkeren Federn 49 wirken dabei der Neigung
der Saugnäpfe entgegen, sich auf Grund dieser Drehwirkung nach vorn zu bewegen,
während die schwächeren Federn es den Saugnäpfen ermöglichen, sich der Stellung
der zu ergreifenden Kartons anzupassen.
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Zur weiteren Sicherung der Kartons gegen Verdrehung ist eine senkrecht
einstellbare Stützvorrichtung 50 gemäß F i g. 1 bis 3 vorgesehen. Die Stützvorrichtung
50 besteht aus einem Querstück 51, das mit den unteren Enden eines senkrechten Paares
von Rohren 52 verschweißt ist. Wie besonders F i g. 3 erkennen läßt, besitzen diese
Rohre 52 einen im allgemeinen C-förmigen Querschnitt und sind auf der Außenseite
der Rohre 22 senkrecht geführt angeordnet. Eckplatten 54 sind mit den Rohren 52
und dem Querstück 51 zur Versteifung verschweißt. Um die Stützvorrichtung
in verschiedenen eingestellten Stellungen festzuhalten, sind die Rohre 22 mit einer
Reihe von in senkrechter Richtung im Abstand angeordneten Löchern 55 versehen (F
i g. 2), während sich ein Loch 56 in mindestens einem der Rohre 52 befindet. Das
Loch 56 ist derart angeordnet, daß es mit einem der Löcher 55 in Abhängigkeit von
der Stellung der Stützvorrichtung fluchtet. Ein Zapfen 57 durchdringt das Loch 56
und das mit diesem fluchtende Loch 55, um die Stützvorrichtung in ihrer eingestellten
Lage festzuhalten. Natürlich kann die Verstellung der Stützvorrichtung
50 auch hydraulisch erfolgen.
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Nachstehend ist das Vakuumsystem und die Steuereinrichtung beschrieben,
welche den Saugnäpfen 36 ermöglichen, eine Last aufzugreifen und freizugeben, wobei
hierfür zunächst auf F i g. 6 zu verweisen ist. Auf dem Hublader ist eine elektrische
Stromquelle 60 und ein von dieser gespeister Elektromotor 61 vorgesehen. Eine Leitung
62 führt von einer Klemme der eine elektrische Batterie darstellenden Stromquelle
60 zu einer der Motorklemmen. Eine zweite Leitung 64 erstreckt sich zwischen der
entgegengesetzten Batterieklemme und der entgegengesetzten Motorklemme, wobei diese
Leitung einen normalerweise geöffneten Hauptsteuerschalter 65 und einen Druckschalter
66 umfaßt.
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Eine Vakuumpumpe 67 ist im Antriebssinn mit dem Motor 61 gekuppelt.
Eine von der Pumpe ausgehende Vakuumleitung 69 ist mit einem Vakuumbehälter 70 verbunden
und ist hinter diesem durch eine T-Verbindung 71 hindurch zu einem Rückschlagventil
72 geführt. Eine Seite der T-Verbindung führt zu einem Unterdruckmesser
74 und zu dem Druckschalter 66.
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Hinter dem Rückschlagventil72 ist die Vakuumleitung 69 durch T-Verbindungen
75 in eine Anzahl von sekundären Vakuumleitungen 76 aufgezweigt, die gleich der
Zahl der verwendeten Saugnäpfe ist.
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Da jede der sekundären Vakuumleitungen dieselbe Vorrichtung aufweist,
soll nur eine von ihnen nachstehend beschrieben werden. Die Sekundärleitung 76 führt
in eine Kammer 77 eines elektromagnetisch gesteuerten Ventils 79. Eine Sekundärleitung
80 verbindet die Kammer mit der freien Außenluft, und eine dritte Leitung
81 führt von der Kammer zu einer Saugnapfsteuerung, die später beschrieben werden
soll. Ein Ventilglied 82 ist innerhalb der Kammer 77 längsverschieblich gelagert
und hat einen im Durchmesser reduzierten Längsabschnitt, der derart angeordnet ist,
daß dieses Glied normalerweise die Leitung 80 schließt und die Verbindung zwischen
den Leitungen 76 und 81 herstellt. Nach einer durch Steuerung einer Magnetspule
84 erfolgenden Verschiebung des Ventilgliedes 82 nach rechts wird, wie aus F i g.
6 zu entnehmen ist, die Leitung 76 geschlossen und die Leitung 81 durch die Leitung
80 an die Außenluft angeschlossen. Nach Abschalten der Spule drückt eine Feder 85
das Ventilglied in seine normale, in der Zeichnung dargestellte Lage zurück. Um
der Magnetspule 84 die für ihre Betätigung erforderliche Energie zuführen zu können,
ist eine elektrische Leitung 86 mit einer Seite der Spule 84 und der Leitung 64
auf der Motorseite des Hauptschalters 65 verbunden. Die entgegengesetzte Seite der
Magnetspule ist durch eine elektrische Leitung 87 mit der Leitung 62 oder mit derselben
Seite der Stromquelle 60 verbunden, an der die Leitung 62 befestigt ist. Ein normalerweise
geöffneter Schalter 89 ist in der Leitung 86 vorgesehen, so daß die Magnetspule
in der Regel außer Betrieb ist.
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Die Vakuumleitung 81 verbindet die Kammer 77 jedes Ventils 79 mit
einer Kammer 90 eines zweiten Ventils 91. Für jedes Ventil 91 ist ebenfalls
eine Vakuumleitung 92 vorgesehen, die sich von der Kammer 90 durch die Platte 40
und den Saugnapf 36 zur freien Außenluft erstreckt. Ein Ventilglied 94 in der Kammer
90 ist normalerweise durch eine Feder 95 in einer Richtung belastet, um die Verbindung
zwischen den Leitungen 81 und 92 zu sperren, so daß das Vakuum den
Saugnapf 36 nicht erreichen kann. Wie aus F i g. 4 und 5 hervorgeht, erstreckt sich
das Ventilglied 94 über die Kammer 90 hinaus und ist durch ein Gelenk 96 mit einem
Verbindungsstück 97 verbunden, das mit seinem anderen Ende mittels eines Querzapfens
in einer Schlitzhülse relativ beweglich geführt und über diese mit einem Winkelhebel
99 verbunden ist. Eine schwache Feder 100 drückt die geschlitzte Hülse gegen
den Winkelhebel. Dieser Winkelhebel ist mittels einer Drehachse 101 auf einem Befestigungsarm
102 auf der rückwärtigen Fläche der Platte 40 abgestützt. Der freie Arm des Winkelhebels
99 erstreckt sich nach vorn seitlich über den Saugnapf 36 hinaus und ist an seinem
äußeren Ende mit einer Rolle 103 versehen.
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In der Annahme, daß die zu transportierenden Kartons zu zweit übereinandergestapelt
sind, hebt
j der Bedienungsmann beim Betrieb zunächst den Hubschlitten
mit der Tragplatte 16 an, bis die unteren Saugnäpfe unmittelbar unter den Kopfenden
der unteren Kartons liegen. Dann wird die Stützvorrichtung 50 abgesenkt, bis das
Querstück 51 gegenüber dem unteren Teil der unteren Kartons liegt. Die oberen Saugnäpfe
werden dann gegenüber den unteren Saugnäpfen durch den heraustretenden Kolben 31
angehoben, bis die Saugnäpfe genau unter den Kopfenden der oberen Kartons liegen.
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i Der Schalter 65 wird geschlossen, und der Motor 61 betätigt die
Vakuumpumpe 67, um ein Vakuum in dem Vakuumsystem aufzubauen. Der Druckschalter
66 in dem Motorstromkreis steuert automatisch die Arbeitsweise des Motors, um das
Vakuum in dem gewünschten Umfang aufrechtzuerhalten.
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Wenn ein genügend hohes Vakuum aufgebaut ist, wird der Hublader gegen
die Kartons C gefahren, die angehoben werden sollen. Wenn sich die Saug-' näpfe
36 dem Karton nähern, werden diese zunächst von den Rollen 103 berührt, wodurch
die Winkelhebel 99 auf den Drehachsen 101 im Sinne einer Aufhebung des freien Spiels
des in :der Schlitzhülsenverbindung 98 relativ verschieblich geführten Zapfens in
einer Richtung geschwenkt werden, bis die Rolle die mit OP in F i g. 4 bezeichnete
Öffnungsstellung erreicht. Etwa in dieser Stellung wird die Verbindung zwischen
den Leitungen 81 und 92 geöffnet. Eine weitere Bewegung des Hubladers gegen die
Kartons bewirkt, daß das Ventilglied 94 in einer Richtung entgegen der Kraft der
Feder 95 bewegt wird, wodurch die Verbindung zwischen den Leitungen 81 und 92 hergestellt
wird, wie sie auf der rechten Seite der F i g. 6 gezeigt ist. Die Rolle befindet
sich dann in einer Haltestellung, wie sie bei HP in F i g. 4 gezeigt ist.
Hierbei wird der vor jedem Saugnapf 36 einem Karton zugekehrte Raum unter Vakuum
gesetzt und der Karton mittels des zugeordneten Saugnapfes aufgegriffen.
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Sobald sämtliche zu transportierenden Kartons ergriffen sind, kann
der Hubschlitten auf die Höhe gehoben werden, in welcher die Last abgesetzt werden
soll.
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Auf Grund des Gewichts der Last und der Tatsache, daß das Aufgreifen
der Last gewöhnlich exzentrisch zum Schwerpunkt derselben erfolgt, neigen die Kartons
dazu, sich derart zu drehen, daß ihre oberen Teile von den Saugnäpfen weg- und ihre
unteren Teile zu dem Hublader hinbewegt werden. Dieser Neigung wirken die starken
Federn 49 hinter den Querplatten 26 und 27 sowie die Stützvorrichtung entgegen,
die eine Anschlagfläche bildet, gegen die sich der untere Teil des Laststapels anlegen
kann.
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Wenn die Last zum Abladeplatz transportiert worden ist, und die Freigabe
der Kartons gewünscht wird, schließt der Bedienungsmann den Schalter 89, wodurch
die Spulen 84 erregt und .die Ventilglieder gemäß F i g. 6 nach rechts gezogen werden,
wobei die Vakuumleitungen 76 geschlossen und die Leitungen 81 über die Leitungen
80 mit der freien Außenluft verbunden werden. Das Vakuum in dem Raum vor :den Saugnäpfen
wird dadurch abgebaut, und die Kartons werden freigegeben.