DE1220572B - Greifvorrichtung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES W7TW> PATENTAMT Int. Cl.:

B 66c

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 35 b-6/25

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1220572
C26118XI/35b
30. Januar 1962
7. Juli 1966

Die Erfindung bezieht sich auf eine Greifvorrichtung mit einem rohrförmigen, auf einem längs eines Traggerüstes vertikal verschiebbaren Schlitten angeordneten Gehäuse, in dem eine an einem Ende mit Greiforganen, an dem anderen Ende über ein aus einem angetriebenen und einem antreibenden Zahnrad bestehendes Getriebe mit einem Motor verbundene Betätigungsstange in einer Gewinde-Mutter-Anordnung drehfest, aber axial verschieblich gelagert ist. ίο

Eine bekannte Greifvorrichtung dieser Art ist als Zangenschließwerk für Stripperkrane ausgebildet. Ziel der bekannten Konstruktion ist dabei die Verhinderung einer Beschädigung der Greifvorrichtung bei einem plötzlichen und unvorhergesehenen Lösen der in den Zangen hängenden Last. Zu diesem Zweck ist ein System von Federn und Dämpfungselementen vorgesehen, das plötzliche und ruckartige Bewegungen der Greifvorrichtung und ihrer Teile verhindern soll.

Der Aufgabenbereich der Vorrichtung gemäß der Erfindung liegt jedoch in einer Sicherung der Greiforgane gegen eine ungewollte Betätigung, und zwar sollen die Greiforgane nur in solchen Stellungen der Greifvorrichtung bewegt werden können, in denen ein unbedingt zuverlässiges Erfassen des zu transportierenden Gegenstandes gewährleistet ist. Das Bedürfnis für eine derartige Weiterentwicklung der bekannten Greifvorrichtung besteht insbesondere beim Umgang mit radioaktiven Gegenständen, wie es etwa im Rahmen des Betriebes eines Kernreaktors häufig auftritt. Vor allem auf diesem bevorzugten Einsatzgebiet der Vorrichtung gemäß der Erfindung müssen wegen der Gefahr radioaktiver Verseuchung Transportunfälle durch unbeabsichtigtes Lösen oder Schließen der Greiforgane unbedingt vermieden bleiben. Allgemein gilt diese Forderung aber auch bei allen Transporten in anderer Weise gefahrbringender Güter.

Zur Lösung der geschilderten Aufgabe besitzt die Greifvorrichtung erfindungsgemäß ein zwischen das angetriebene und das antreibende Zahnrad des Getriebes einrückfoares Kuppelzahnrad, das sich mittels einer in der Verlängerung seiner Drehachse angeordneten Druckstange längs dieser verschieben läßt, und eine parallel zu der Längsachse des Gehäuses verlaufende Welle, längs der das freie Ende der Druckstange bei einer Vertikalverschiebung des Schlittens an dem Traggerüst abrollt und an der Einschnitte angebracht sind, die ein Einrücken des Kuppelzahnrades nur bei bestimmten, fest vorgegebenen Schlittenstellungen zulassen.

Greifvorrichtung

Anmelder:

Commissariat ä l'Energie Atomique, Paris

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Beetz und Dipl.-Ing. K. Lamprecht, Patentanwälte, München 22, Steinsdoristr. 10

Als Erfinder benannt:

Jean Millot, Sannois, Seine-et-Oise;

Pierre Mulot, Brunoy, Seine-et-Oise (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 3. iasaas 1961 (851614)
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In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Welle drehbar gelagert sein, und die Einschnitte können in ihrer radialen und ihrer axialen Verteilung durch die Lage und die Form der zu transportierenden Gegenstände bestimmt werden. Man erhält auf diese Weise die Möglichkeit zu einer besonders einfachen Anpassung der Steuerung der Greifbewegung an das Transportgut. In einer einfachen Ausführungsform einer derart angepaßten Greifvorrichtung weist die Welle eine sich über den größten Teil ihrer Länge erstreckende Abflachung auf, die durch Drehung der Welle über ein einrückbares Hilfsgetriebe mit der Druckstange in Eingriff gebracht werden kann, wodurch ein von der Stellung des Schlittens zu dem Traggerüst unabhängiges Einrücken des Kuppelzahnrades zwischen die Zahnräder des Antriebsgetriebes bewirkt wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Greifvorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine senkrechte Schnittdarstellung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Greifvorrichtung,

F i g. 2 eine vergrößerte Einzeldarstellung des unteren Teiles der Greifvorrichtung mit einer von den Greiforganen gehaltenen Kernbrennstoffpatrone,

F i g. 3 eine vergrößerte Darstellung desjenigen Teiles der Fig. 1, in dem die erfindungsgemäß ausgebildete Sicherungsvorrichtung dargestellt ist.

Wie die F i g. 1 zeigt, ist die Greifvorrichtung in einem Traggerüst 2 angeordnet, in dem ein Schlitten 1 geführt wird. Dieser Schlitten 1 kann in vertikaler

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Richtung verschoben werden; hierzu dient ein Ge- der Greifvorrichtung verbundenen Vorsprung 30, der

triebemotor3 mit einer das Drehmoment begrenzen- in eine an einer Seite der Betätigungsstange 21 vor-

den Kupplung und einer elektromagnetischen Ein- gesehene Längsnut 31 eingreift, an einer Drehung um

kuppelvorrichtung. Der Getriebemotor 3 treibt eine ihre Achse gehindert ist.

Kette 4 mittels eines Kettenrades 5 an, das fest auf 5 Die Vorrichtung enthält weiterhin ein Prüforgan, einer Grundplatte 7 des Tnaggerüstes 2 'angeordnet das dazu dient, die Art der Gegenstände zu bestimist. Die Kette 4 läuft über ein auf dem Traggerüst 2 men, die von den Greiforganen 20 ergriffen werden, angeordnetes weiteres Kettenrad 6. Der Schlitten 1 Die Greifvorrichtung kann — insbesondere in dem ist an vertikalen Führungsschienen 8 geführt, 'die speziellen Fall des vorliegenden Ausführungebeiihrerseits fest an je einer der senkrechten Stützen des io spiels — zur Handhabung von unterschiedlichen Traggerüstes 2 befestigt sind. Diese Führungsschie- Gegenständen dienen, unter denen beispielsweise nen 8 sorgen dafür, daß der Schlitten 1 stets an dem mehrere Brennstoffelemente enthaltende Brennstoff-Traggerüst 2 geführt wird, wenn er sich in vertikaler patronen mit unterschiedlich langen Köpfen, Steuer-Richtung bewegt, die beiden Enden der Kette 4 sind stäbe des Reaktors, Hülsen für derartige Steuerstäbe, mit dem Schlitten 1 über Augen oder Ringe 9 ver- 15 unterschiedliche Stopfen usw. zu nennen sind,
bunden; das andere Trum der Kette 4 führt durch Es ist jeweils notwendig, sicherzustellen, daß das eine Öffnung 9 α in dem Schlitten 1 hindurch. Bin zu greifende Objekt von den Greif organen 20 der Gegengewicht 10 ist mit dem Schlitten 1 über ein Seil Greifvorrichtung richtig erfaßt worden ist und nicht 11 verbunden, das über zwei Umlenkrollen 12 läuft nur unsicher in ihnen hängt; fernerhin muß Klarheit und an einem Ringauge 13 am Schlitten 1 festgelegt ao darüber bestehen, daß der ergriffene Gegenstand ist; dieses Gegengewicht 10 dient dem Massen- auch wirklich derjenige ist, den man mit der Greifausgleich der Greifvorrichtung. vorrichtung ergreifen wollte.

In dem Schlitten 1 ist ein Mechanismus angeord- In den F i g. 1 und 2 ist der Mechanismus darnet, der einen nicht dargestellten Getriebemotor um- gestellt, der eine Durchführung dieser Prüfungen gefaßt, welcher eine. Schnecke 14 antreibt, die mit 25 stattet. Der untere Teil der Betätigungsstange21 ist einem Schneckenrad im Eingriff steht, das einstückig hohl ausgebildet, so daß sich eine als Tastorgan diemit einem buchsenartigen Bauteil 15 ausgeführt ist, nende Tastetange 32 innerhalb der Betätigungsstange der sich durch den Schneckenantrieb um einen 21 verschieben kann. Die Taststange 32 endet in bestimmten Winkel, beispielsweise einen Winkel von einer kleinen Platte 33, die sich auf die Köpfe der zu etwa 60°,.drehen läßt. Der buchsenartige Bauteil 15 3° ergreifenden Gegenstände auflegt und deren Höhe in geht in seinem unteren Ende in einen Hohlkörper 16 einer weiter unten zu beschreibenden Weise. beüber, mit dem ein rohrförmiges Gehäuse 17 fest ver- wertet. Die Taststange 32 ist außerdem mit einem bunden ist, das den äußeren Körper der Greifvor- dreiarmigen Fühler 34 versehen, von dessen drei richtung bildet. Die Drehung des buchsenartigen Armen nur ein einziger dargestellt ist. Der zentrale Bauteiles 15 wird also unmittelbar auf das Gehäuse 35 Teil der Taststange 32 wird insbesondere dann be-17 der Greifvorrichtung übertragen; zur Verringe- nutzt, wenn die Greiforgane 20 durch Zusammenrung der Reibung sind Kugel- oder Rollenlager 18 führen nach innen den Gegenstand erfassen; der drei- und 19 vorgesehen, die in dem Schlitten 1 sitzen. armige Fühler 34 wird benötigt, wenn die Greif-Arn unteren Teil des Gehäuses 17 sind — jeweils organe 20 zum Erfassen des Gegenstandes gespreizt um 120° gegeneinander am Umfang versetzt — drei 4° werden.

Greiforgane 20 angeordnet, von denen in der Dar- Der obere Teil der Taststange 32 trägt eine als stellung der Zeichnung nur eines zu sehen ist Eine senkrechte Platte 35 ausgebildete Verlängerung, die koaxial im Inneren des rohrförmigen Gehäuses 17 in einen Hohlraum 36 der Betätigungsstange 21 hinangeordnete Betätigungsstange 21 trägt an ihrem einragt. Die Platte 35 enthält Nuten, in die Druckunteren Ende einen mit Doppelkeilflächen ver- 45 stifte zur Betätigung von Mikroschaltern 37 eingreifen sehenen Teil 22, der bei einer axialen Bewegung die können, und zwar in Abhängigkeit von der Höhen-Greiforgane 20 zwingt, sich voneinander zu entfer- lage der Platte 35 bzw. der Taststange 32, die mit der nen oder sich gegenseitig zu nähern. Zur axialen Ver- Platte 35 fest verbunden ist. Ein elastisch verformschiebung der Betätigungsstange 21 ist an ihrem barer Dichtungsbalg38 sichert die Abdichtung zwioberen spindelartigen Ende ein Gewinde 23 vor- 50 sehen dem Hohlraum 36 und der Durchführung der gesehen, das in eine zum Verstellen der Betätigungs- Taststange 32 durch den unteren Teil der Betätistange 21 dienende Mutter 23 α eingreift. Diese Mut- gungsstange 21; in gleicher Weise ist ein elastischer ter 23 α ist starr mit einer Welle 24 verbunden, an Dichtungsbalg 39 für die dichte Verbindung zwischen deren oberem Ende ein konisches Zahnrad 25 sitzt, der Betätigungsstange 21 und dem Gehäuse 17 vordas sich innerhalb des Hohlkörpers 16 befindet. 55 gesehen. Schließlich ist eine rohrförmige Hülse 41, Dieses Zahnrad 25 bildet einen Teil eines Getriebes, die durch einen Außenbund 40 des Gehäuses 17 gedas ein Antriebszahnrad 27 und ein Kuppel- oder halten wird, an dem Gehäuse 17 derart geführt, daß Zwischenzahnrad 26 enthält. Das Antriebszahnrad sie sich frei über dem Rohrkörper verschieben kann. 27 wird von einem Getriebemotor 28 mit Dreh- Diese Hülse ist mit laternenartigen Durchbrüchen 42 momentbegrenzung angetrieben, der innerhalb des 60 versehen, deren Zweck später erläutert wird,
buchsenartigen Bauteiles 15 angeordnet ist. Die In der F i g. 1 ist die Greifvorrichtung in ihrer Motorwelle ist in Rollenlagern 29 gelagert, die außer- oberen Stellung dargestellt; der die Vorrichtung dem die Übertragung der Antriebsbewegung durch tragende Schlitten 1 befindet sich infolgedessen im den buchsenartigen Bauteil 15 und den Hohlkörper obere Teil des Traggerüstes 2. Das Gehäuse 17 ragt 16 erleichtern. Die .durch das Getriebe zustande 65 durch eine Öffnung43 der Grundplatte? hindurch, kommende Drehung der Mutter23α führt zu einer die in der Mitte der Grundplatte? angeordnet ist. Axialverschiebung der Betätigungsstange 21, da diese Eine Dichtungsbuchse 44, in der eine Ringdichtung durch einen fest mit dem rohrförmigen Gehäuse 17 45 sitzt, dichtet das Gehäuse 17 bei seiner axialen

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Verschiebung gegen die Grundplatte? ab. Diese verhindern, die nicht denjenigen Arbedtsstellungen Dichtungsbuchse 44 sitzt auf einem Tragkörper 46, entsprechen, die durch die Form der zu ergreifenden und das Gehäuse 17 legt sich in seiner höchsten Stel- Gegenstände und deren Lage vorbestimmt sind,
lung mit einem äußeren Kragen 47 an den unteren Eine Welle 50, deren Lage gegenüber dem Betati-Rand der Dichtungsbuchse 44 an. 5 gungsmechanismus der Greifvorrichtung beispiels-

Die gesamte Anordnung ist außerdem mit Hilfe weise durch eine buchsenartige Führung gesichert ist,

eines in den Fig. 1 und 3 dargestellten Mechanismus greift in ein Zahnrad eines Stirnradgetriebes 51 ein,

derart bewegbar, daß die eigentliche Greifvorrichtung über das eine zweite Welle 52 gedreht werden kann,

jeweils in diejenigen Stellungen geführt werden kann, die im oberen Teil des Traggerüstes 2 in einem Lager

an denen unterschiedliche Objekte, wie sie oben ge- ίο 53 drehbar gelagert ist. Diese Welle 52 enthält eine

nannt wurden, bei deren Einsetzen in den Reaktor gewisse Zahl von kurzen Längsnuten oder Einschnit-

freigegeben oder beim Herausziehen aus dem Reak- ten 54, in die je nach der jeweiligen Stellung des die

tor sicher erfaßt werden können. Greifvorrichtung tragenden Schlittens 1 das mit einer

Aus den Fig. 1 und 2 ist zu ersehen, daß nach Rolle56 versehene Ende eines als Druckstange55 einem Einstellen des rohrförmigen Gehäuses 17 der 15 ausgeführten Auskuppelorgans eingreifen kann. Die Greifvorrichtung genau über einem zu ergreifenden Druckstange 55 ist in dem Hohlkörper 16 geführt Gagenstand, beispielsweise hier einer in einer Pa- und wird ständig in Richtung auf die Welle 52 durch trone A vereinigten Gruppe von Brennstoffelementen, eine Feder 57 gedrückt, die sich einerseits auf einen das Absenken des Schlittens 1 mit Hilfe des Ge- Bund 58 an der Druckstange 55 und anderseits auf triebemotors 3 und der Kette 4 durchgeführt wird, ao den Hohlkörper 16 abstützt. Die Druckstange 55 ist Bei diesem Absenken trifft zunächst die Hülse 41 auf an ihrem innerhalb des Hohlkörpers 16 gelegenen den oberen Rand der Patrone A; sie bleibt in dieser Ende durch einen Zapfen 59 verlängert, der mit dem Lage; die Greifvorrichtung setzt ihre Abwärtsbewe- Kuppelzahnrad 26 in Berührung steht, das seinerseits gung fort. Während dieser Bewegung sorgt die Hülse in die Eingriffslage zwischen die Verzahnungen der 41 für eine ausreichende Abdichtung zwischen dem 25 Zahnräder 25 und 27 durch eine Feder 60 gedrückt Gehäuse 17 der Greifvorrichtung und dem oberen wird, die sich rückseitig auf ein Kugellager 61 ab-Teil der als Patrone,4 ausgebildeten Brennstoff-' stützt. Wenn die Rolle 56 am Boden einer der Einelementanordnung, die im allgemeinen von einem schnitte 54 anliegt, kämmt das Kuppelzahnrad 26 in inerten Gas, vorzugsweise in der Richtung von unten normaler Art mit den Zahnrädern 25 und 27, so daß nach oben, durchströmt wird. In diesem Falle ge- 30 diese gekuppelt sind und die zentrale Betätigungsstatten die laternenartigen Durchbrüche 42 das Ab- stange 21 durch den Getriebemotor 28 nach oben strömen des Gases in üblicher Weise, so daß selbst oder unten bewegt werden kann. Wenn die Greifwährend des Herausziehens der Patrone A aus dem vorrichtung sich nicht in einer vorbestimmten Höhen-Reaktor eine ausreichende Kühlung des Brennstoffes lage befindet, die einer Arbeitsstellung entspricht, in bzw. der Patrone A gewährleistet bleibt. Wenn der 35 der ihre Greiforgane 20 einen bestimmten Gegenstand Kopf der Patrone A mit der Platte 33 am Ende der innerhalb des Reaktors zwecks Einsetzens oder Her-Taststange 32 in Berührung kommt, wird diese zu- ausnehmens sicher erfassen können, liegt die Rolle rückgedrückt und betätigt einen oder mehrere der 56 außerhalb der Nuten oder Einschnitte 54, und die Mikroschalter 37; die Anzahl der betätigten Mikro- Druckstange 55 drückt mit ihrem Zapfen 59 das schalter 37 richtet sich — wie leicht einzusehen ist — 40 Kuppelzahnrad 26 aus seiner Eingriffslage heraus, so nach der Höhe des Kopfes der Patrone A, die damit daß die Kupplung zwischen den Zahnrädern 25 und »identifiziert« wird. Wenn die zangenartigen Greif- 27 unterbrochen ist, wodurch jede Bewegung der organe 20 in einer für das Ergreifen des Gegen- zentralen Betätigungsstange 21 und infolgedessen der Standes, im vorliegenden Falle der Patrone Λ, geeig- Greif organe 20 der* Vorrichtung unterbunden ist.
neten Höhe angelangt sind, wird die zentrale Betäti- 45 Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist außergungsstange 21 nach oben zurückgezogen, wobei ihr dem eine in Notfällen zu benutzende Handbetätigung mit Doppelkeilflächen versehener Teil 22 als Betäti- auf, durch die die soeben beschriebene Sicherheitsgungsnocken wirkt und die Greiforgane 20 veranlaßt, verriegelung außer Kraft gesetzt werden kann. Es sei sich um den Kopf der Patrone A zu schließen und ihn angenommen, daß auf Grund unvorhergesehener Erfest zu fassen. Die einwandfreie Durchführung dieser 50 eignisse irgendein Gegenstand, beispielsweise eine Bewegung wird durch Mikroschalter 48 und 49 über- mehrere Brennstoffelemente enthaltende Patrone A wacht. infolge Bruches einer Brennstoffhülle oder irgend-

Man kann auch genötigt sein, die Greiforgane 20 einer anderen Störung eine Gefahrenquelle darstellt nicht durch ihr Zusammenführen nach innen wirken und sehr rasch aus dem Reaktor herausgezogen werzu lassen, sondern sie auseinanderzuspreizen, um bei- 55 den muß. Um eine derartige Maßnahme schnell zu spielsweise eine Hülse eines Steuerstabes von innen ermöglichen, trägt die Welle 52 ein konisches Zahnher zu fassen. In diesem Falle wirkt der dreiarmige rad 62, das mit einem von Hand zu betätigenden An-Fühler 34, der zunächst auf die zu ergreifende Hülse trieb 63 gekuppelt werden kann, der normalerweise auftrifft und dann das einwandfreie Arbeiten der etwas oberhalb des konischen Zahnrades 62 liegt, so Greifvorrichtung überwacht. Zum Spreizen der Greif- 60 daß kein Eingriff stattfindet. Ein um eine Schwenkorgane 20 wird die Betätigungsstange 21 in entgegen- achse 65 schwenkbarer doppelarmiger Hebel 64, desgesetzter Richtung bewegt, wobei die Doppelkeil- sen Drehpunkt an einem mit dem Traggerüst 2 der flächen das z. B. durch Federn bewirkte Spreizen der Vorrichtung verbundenen Lappen 66 sitzt, kann Greiforgane 20 gestatten. . — beispielsweise durch eine Druckschraube 67 —

Außerdem ist die erfindungsgemäße Greifvorrich- 65 derart betätigt werden, daß er die Welle 52 anhebt

tung mit bestimmten zusätzlichen Sicherheitselemen- und das konische Zahnrad 62 mit dem Antrieb 63

ten oder -Organen versehen, die das öffnen oder kuppelt. Nach dieser Kupplung kann man von Hand

Schließen der Greiforgane 20 in solchen Stellungen die Welle 52 um einen geeigneten Winkel drehen,

wodurch eine sich über die ganze Länge der Welle 52 erstreckende Abflachung 68 vor die Rolle 56 der Druckstange 55 gebracht wird, so. daß die Druckstange 55 durch ihre Feder 57 zurückgedrückt und das Kuppelzahnrad 26 in kuppelnden Eingriff mit den Zahnrädern 25 und 27 gebracht wird, nunmehr ganz unabhängig von der jeweiligen Stellung des Schlittens 1 und der Greifvorrichtung. Die Greifvorrichtung kann dann auch in jeder beliebigen Höhenlage betätigt werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Greifvorrichtung mit einem rohrförmigen, auf einem längs eines Traggerüstes vertikal verschiebbaren Schlitten angeordneten Gehäuse, in dem eine an einem Ende mit Greiforgatfen, an dem anderen Ende über ein aus einem angetriebenen und einem antreibenden Zahnrad bestehendes Getriebe mit einem Motor verbundene Betätigungsstange in einer Gewinde-Mutter-Anordnung drehfest, aber axial verschieblich gelagert ist, gekennzeichnet durch ein zwischen das angetriebene (25) und das antreibende Zahnrad (27) des Getriebes einrückbares Kuppelzahnrad (26), das sich mittels einer in der Verlängerung seiner Drehachse angeordneten Druckstange (55) längs dieser verschieben läßt, und durch eine parallel zu der Längsachse des Gehäuses (17) verlaufende Welle (52), längs der das freie Ende der Druckstange (55) bei einer Vertikalverschiebung des Schlittens (1) an dem Traggerüst (2) abrollt und an der Einschnitte (54) angebracht sind, die ein Einrücken des Kuppelzahnrades (26) nur bei bestimmten, fest vorgegebenen Schlittenstellungen zulassen.

2. Greifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (52) drehbar gelagert ist und daß die Einschnitte (54) axial und radial in einer durch die Lage und die Form der zu ergreifenden Gegenstände bestimmten Weise auf ihr verteilt sind.

3. Greifvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (52) eine sich über den größten Teil ihrer Länge erstrekkende Abflachung (68) aufweist, die durch Drehung der Welle (52) über ein einrückbares Hilfsgetriebe (62, 63) mit der Druckstange (55) in Eingriff gebracht werden kann, wodurch ein von der Stellung des Schlittens (1) zu dem Traggerüst (2) unabhängiges Einrücken des Kuppelzahnrades (26) zwischen die Zahnräder (25,27) des Antriebsgetriebes bewirkt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 1 046 270;
deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 824 456.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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