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Lasttrageinrichtung mit Saugtellern und einem verschiebbaren Taster
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Tragen von Lasten mittels mehrerer
Saugteller, die mit Unterdruck beaufschlagt werden. Die Saugteller sind an einem
Traggestell angeordnet, das am Ausleger eines Kranfahrzeugs oder an einer Kranbrücke
aufgehängt wird.
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Bei rein mechanisch wirkenden Lasttrageinrichtungen ist es bekannt,
am Gestell einen verschiebbaren Taster relativ zu den Greiforganen vorstehen zu
lassen, der zur ersten Anlage an der Last bestimmt ist und die Greif- und Halteglieder
steuert. Nach Zurücklegen eines Verschiebeweges läßt dieser Taster mechanische Greifarme
zur Anlage an der Last kommen.
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Wenn die Halteglieder einer Trageinrichtung als Saugteller ausgebildet
sind, so läßt es sich oft nicht erreichen, daß alle Saugteller beim Aufnahmevorgang
gleichzeitig zur Anlage kommen. Es ist viehhehr damit zu rechnen, daß einzelne Saugteller
früher an der Last verankert werden als andere. Die Last wird dann zeitweise nur
unsicher gehalten, und es treten hohe Verluste an Vakuum ein.
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Um den Ansaugevorgang gleichmäßiger und zuverlässiger vornehmen zu
können, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß ein verschiebbarer Taster die
Beaufschlagung der Saugteller mit Unterdruck mittels eines Steuergerätes dann freigibt,
wenn der Taster einen Verschiebeweg zurückgelegt hat und die Saugteller ebenfalls
an der Last anliegen, d. h., wenn sich der Überstand des Tasters durch Zurücklegen
des ganzen Verschiebeweges bis auf Null verringert hat. Dabei wird der Taster vorzugsweise
als zentral angeordneter, mit einem Zylinder versehener Saugkopf ausgebildet, dessen
Verschiebeweg nach Anlage an einer Last mittels Unterdruck im Zylinderinneren bis
auf Null verringert wird. Es wird also nicht nur das Eigengewicht des Traggestells
zum Aufsetzen benutzt, sondern mittels des Saugkopfes wird das ganze Traggestell
an die Last herangesaugt, bis alle Saugteller gleichmäßig aufsitzen. Danach kann
der Unterdruck im Saugkopf selbst abgeschaltet werden, wenn die Saugteller volles
Vakuum erreicht haben. Dadurch werden ein geringer Verbrauch von Vakuum und eine
zuverlässige Aufnahme der Last an vielen Punkten gewährleistet.
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Es ist bekannt, Saugteller einzeln verschiebbar gegen ein Traggestell
abzustützen und sie mit Federn auszurüsten. Dadurch können Unebenheiten einer zu
ergreifenden Fläche ausgeglichen werden. Die Federn rufen jedoch Reaktionskräfte
in der Last hervor, die zu Biegebeanspruchungen führen können. Beim Verluden von
Glasplatten; verhältnismäßig dünnen Marmorplatten u. dgl. können solche Biegebeanspruchungen
unzulässig sein.
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Ferner ist ein Gehänge zum Transport schwerer Blechplatten bekannt,
bei dem einzelne Magnete an Kolben hängen, die verschiebbar in pneumatischen oder
hydraulischen Zylindern geführt sind. Alle Zylinder sind durch Ausgleichsleitungen
miteinander verbunden, so daß die Tragkraft der Magnete voll ausgenutzt wird und
auch unebene Platten zuverlässig gehalten werden. In Ausgestaltung der Erfindung
wird vorgeschlagen, solche Ausgleichsleitungen auch bei den Haltegliedern anzuwenden,
die als Saugteller ausgebildet und mit Einzelkolben in Zylindern abgestützt sind.
Dadurch wird die Aufgabe gelöst, auch empfindliche Lasten schonend und zuverlässig
zu ergreifen und zu halten. In bekannter Weise können dabei zwischen die Saugteller
und die zugehörigen Kolben Kugelgelenke eingebaut werden.
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Die Trageinrichtung paßt sich auf diese Weise auch unregelmäßigen
Oberflächen rasch an, alle Saugteller tragen in gleicher Weise, und Beanspruchungen
der Last werden vermieden. Die Benutzung der Einrichtung ist dann besonders wertvoll,
wenn wegen der Größe oder der Schwere der Last mehr als drei Saugteller angewendet
werden. Eine Justierung der einzelnen Saugteller entsprechend der Oberflächengestalt
der Last würde einen erheblichen Arbeitsaufwand bedeuten, der auf Grund der Erfindung
wegfällt. Da alle Druckmittelzylinder untereinander mit Ausgleichsleitungen verbunden
sind, tritt bei allen Saugtellern der gleiche Anpreßdruck auf.
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Es ist schließlich bekannt, einen oder mehrere Sauger kleinerer Abmessung
gegenüber eigentlichen
Tragsaugern größerer Abmessung derart versetzt
anzuordnen, daß beim Heranfahren an den zu hebenden Gegenstand dieser zunächst durch
die vorstehenden Sauger kleinerer Abmessung berührt wird. Dabei hat der vorstehende
kleine Sauger die Aufgabe, den Gegenstand zunächst an den großen-. Sauger«
anzudrücken oder, besser gesagt, den großen Sauger an den Gegenstand heranzusaugen.
Nach dem bekannten Vorschlag liegen die kleinen Hilfssauger vorzugsweise innerhalb
der großen Tragsauger. Die Beaufschlagung mit Unterdruck wird dabei in jedem Sauger
gesondert durch Berührungsventile überwacht, eine gegenseitige oder gemeinsame Beeinflussung
ist nicht vorgesehen.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigt A b b. 1 einen
Mittelschnitt durch einen Saugteller, A b b. 2 einen Mittelschnitt durch einen zentral
angeordneten, als Taster wirkenden Saugkopf, A b b. 3 eine erfindungsgemäß ausgebildete
Lasttrageinrichtung schematisch.
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Ein Traggestell 1 mit mehreren Saugtellern 2 kann an einem Kranfahrzeug
od. dgl. aufgehängt werden. Jeder Saugteller 2 ist mittels eines Kugelgelenks 4
an einer Kolbenstange befestigt, der zugehörige Kolben 5 ist in einem Zylinder 6
geführt. Alle Zylinder 6 sind an ihrer einen Seite mittels Druckmittelleitungen
7 untereinander verbunden, die andere Zylinderseite ist jeweils durch eine Bohrung
8 entlüftet, wie A b b. 1 zeigt. Mittels eines nicht dargestellten Gerätes sind
die Druckmittelleitungen 7 mit der übrigen Druckmittelanlage des Kranfahrzeugs verbunden.
Die Saugteller 2 sind mittels Leitungen 10 unter Einschaltung eines Steuergerätes
an eine Unterdruckquelle anzuschließen. Außerdem können die mit einer Dichtung 31
versehenen Saugteller 2 mit einem Sperrventil ausgerüstet sein, das den Anschluß
an die Unterdruckquelle erst dann freigibt, wenn der Saugteller 2 voll an der Lastoberfläche
anliegt.
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Nach A b b. 2 und 3 ist an dem Traggestell 1 in zentraler Lage ein
Taster 12 angeordnet, der in seiner Ausgangsstellung gegenüber den Saugtellern 2
in Richtung zur Last um ein Maß vorsteht, das als Überstand oder Verschiebeweg 11
zu bezeichnen ist. Der Taster 12 ist ein vorstehender Teil eines Steuerkolbens 13,
der in einem Zylinder 14 verschiebbar ist und durch eine Feder 15 in seine
Ausgangsstellung gedrückt wird. Der Steuerkolben 13 wird von einem Anschluß 16 aus
mit Unterdruck beaufschlagt und steuert seinerseits die Beaufschlagung der Saugteller
2 mit Unterdruck. Hierzu dienen Bohrungen 17 und eine Ringnut 18, die nach Überwindung
des Verschiebeweges 11 in Verbindung mit Bohrungen 19 in der Wand des Zylinders
14 kommt. Von den Bohrungen 19. führen Leitungen 20 zu den Leitungen
10
der Saugteller 2.
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Der Taster 12 ist selbst mit einem Saugkopf 21 mit Dichtung
30 ausgestattet, der durch eine Bohrung 22
mit Unterdruck beaufschlagt
wird. Im Zylinderinneren 23 des Zylinders 14 befindet sich ein kleinerer Hilfszylinder
24, in dem ein Kolben 25 mit Kolbenstange 28 eingepaßt ist. Der Hilfszylinder
24 weist oben eine Entlüftungsöffnung 26 auf, die andere Zylinderseite ist
durch Bohrungen 27 mit dem Zylinderinneren 23 des Zylinders 14 verbunden, steht
also im Betrieb auch unter Unterdruck. Das Ende der Kolbenstange 28 des Hilfszylinders
24 ist als Ventilkegel ausgebildet und vermag die Bohrung -22 zu .verschließen,
wenn der Unterdruck ausreicht, um @ die Kraft einer am Kolben 25 angreifenden Feder
29 im Hilfszylinder 24 zu überwinden.
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Die Einrichtung, deren Gesamtanordnung A b b. 3 zeigt, erfüllt die
Bedingung, daß alle Saugteller 2 gleichzeitig zum Haften kommen sollen, und arbeitet
folgendermaßen: Beim Heranführen des Traggestells 1 an die Last durch den Kranführer
kommt auf Grund des überstands oder Verschiebeweges 11 der Taster 12 zuerst zur
Anlage auf der Oberfläche der Last. Durch Öffnen eines nicht eingezeichneten Sperrventils
erhält der Saugkopf 21 über den Anschluß 16 und die Bohrung 22 Unterdruck. Er saugt
sich an der Last fest, und der steigende Unterdruck überwindet die Kraft der Feder
15, so daß das Traggestell 1 mit den Saugtellern 2 mittels des Zylinders 14 an die
Last herangesaugt wird. Wenn sich der Verschiebeweg 11 bis auf Null verringert hat,
liegen alle Saugteller 2 an der Last an, wobei für die Zeichnung eine ebene Oberfläche
der Last angenommen ist. Die Sperrventile der Saugteller 2 sind geöffnet, und die
Saugteller 2 werden über die Bohrungen 17 und 19 und die Leitungen 20 und 10 von
dem zentralen Zylinder 14 aus mit Unterdruck beaufschlagt.
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Wenn der Unterdruck an allen Saugtellern 2 und im Zylinderinneren
23 das gewünschte Höchstmaß erreicht hat, so überwindet der Kolben 25 die Kraft
der Feder 29 und drückt den Ventilkegel der Kolbenstange 28 auf den Sitz der Bohrung
22. Das bedeutet, daß nach dem Erreichen des höchsten Vakuums in den Saugtellern
2 der zentrale Saugkopf 21 des Tasters 12 abgeschaltet wird.
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Man kann daher die Dichtung 30 des Saugkopfes 21 aus härterem, widerstandsfähigerem
Werkstoff wählen als die verhältnismäßig empfindlichen Dichtungen 31 der Saugteller
z. Beim Heranführen der Trageinrichtung an die Last sind seitliche Bewegungen kaum
zu vermeiden, der eintretende Verschleiß betrifft dann nur die widerstandsfähige
Dichtung 30 des zentralen Saugkopfes 21. Da hier das Vakuum nach dem endgültigen
Aufsetzen der Saugteller 2 abgeschaltet wird, kann man beim Saugkopf 21 gewisse
Undichtigkeiten in Kauf nehmen. Nach dem Erfassen der Last durch alle Saugteller
2, die weiche Dichtungen 31 haben, wird die verhältnismäßig undichte Zone des zentralen
Saugkopfes 21 abgeschaltet. Dadurch wird ein wirtschaftlicher Betrieb erreicht,
die Last wird zuverlässig gehalten, und der Verschleiß der Dichtungen
30,31 wird gegenüber dem üblichen Betrieb verringert.
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Die Ausrüstung des zentralen Saugkopfes 21 mit der Feder
15 im Zylinder 14 hat noch folgenden Vorteil: Nach dem Absetzen der Last
und dem Ausschalten des Vakuums durch den Kranführer wird das Traggestell 1 mit
den Saugtellern 2 durch die Feder 15 von der Last abgedrückt. Dieser Vorgang kann
vom Kranführer eindeutig beobachtet werden, so daß erkennbar ist, wann die Trageinrichtung
leer verfahren werden kann. Beim Fehlen dieser Vorrichtung kommt es dagegen vor,
daß sich die Saugteller 2 nicht von der Last lösen, diese in ungewollter Weise nochmals
ausheben und dann fallen lassen. Auch kann es geschehen, daß die Saugteller 2 durch
Betätigen der Trageinrichtung gewaltsam von der Last gelöst werden, ehe das Vakuum
ausreichend abgebaut ist. Dabei, treten Beschädigungen der empfindlichen
Dichtungen
31 der Saugteller 2 ein. Auch diese Mängel werden gemäß der Erfindung vermieden.
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Es ist noch zu erwähnen, daß ein Aufsetzen der Dichtungen 31 der Saugteller
2 ohne Gleitbewegung besonders wichtig ist, wenn es sich um Lasten mit rauher Oberfläche
handelt, z. B. Betonplatten. Es ist für den Kranführer wesentlich leichter, den
vorstehenden zentralen Saugkopf 21 mit dem Taster 12 zur Anlage an der Last zu bringen,
als ohne diese Einrichtung die gleichmäßige Anlage aller Saugteller 2 zu erreichen.
Wenn die Trageinrichtung am Ausleger mittels eines Drehgerätes aufgehängt ist, das
eine Drehung der Trageinrichtung um eine lotrechte Achse ermöglicht, so ist vorgesehen,
ein solches hydraulisches Gerät zeitweise kurzzuschließen, um die Anlage der Trageinrichtung
an der Last mittels der Saugteller 2 unter geringstem Kraftaufwand zu erreichen.
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Die Wirkungsweise der Druckausgleicheinrichtung ist folgende: Die
unteren Zylinderseiten der Zylinder 6 sind mit Druckmittel gefüllt, Änderungen der
Druckmittelmenge werden mittels des früher erwähnten, nicht dargestellten Gerätes
vorgenommen. Wird die Trageinrichtung nun auf eine Last aufgesetzt, so weicht der
Saugteller 2 etwas zurück, der die Last, abgesehen vom zentralen Saugkopf 21, zuerst
berührt. In diesen Zylinder 6 wird daher Druckmittel aus den benachbarten Zylindern
6 gesaugt, wodurch deren Kolben 5 mit den Saugtellern 2 nach unten gehen, bis sie
ebenfalls Anlage an der Oberfläche der Last finden. Dadurch kommen alle Saugteller
2 gleichmäßig zum Tragen.
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Durch den geschilderten Niveauausgleich der Saugteller 2, ihre automatische
Anpressung und Einschaltung durch den Taster 12 und durch das Abdrücken der Last
nach Ausschalten des Vakuums wird eine wesentliche Erleichterung der Bedienung derartiger
Trageinrichtungen erreicht.