DE1756297A1

DE1756297A1 - Greifvorrichtung fuer einen Kran

Info

Publication number: DE1756297A1
Application number: DE19681756297
Authority: DE
Inventors: Keijo Lehtonen
Original assignee: Kone Corp
Current assignee: Kone Corp
Priority date: 1968-04-02
Filing date: 1968-05-03
Publication date: 1970-03-12
Also published as: SE334722B; FI43633B; US3552793A

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL-INQ. FRITZ THIELEKE DR.-INQ. RUDOLF DÖRING DR. JOACHIM FRICKE

BRAUNSCHWEIG - MÜNCHEN

Kone Osakeyhtiö, Hyvinkää, Pinnland.

"Greifvorrichtung für einen Kran"

Die Erfindung betrifft eine Greifvorrichtung für einen Kran, die an den Lastseilen des Kranes aufgehängt ist und aus zwei übereinander angeordneten Teilen besteht, von denen der Unterteil als Hubgeschirr für Container ausgebildet ist und mittels einer Antriebseinrichtung in bezug auf den Oberteil in waagerechter Richtung auf den tragenden Laufrollen einer am Oberteil hängenden Tragvorrichtung verschiebbar ist, welche zur Lagerung der Laufrollen dienende, in schwenkbar am Oberteil gehaltenen Lenkern gelagerte Achsen aufweist.

Die größte Länge eines genormten Containers beträgt 12 m. Wenn ein derartiger langer Container mit Frachtgut gefüllt wurde, besteht sehr häufig die Möglichkeit, daß der Schwerpunkt, der sich nach dem Füllen einstellt, nicht mit dem mathematischen Mittelpunkt bzw. dem aufgrund der Containergestalt gegebenen Schwerpunkt übereinstimmt, sondern statt dessen beträchtlich außerhalb dieses Punktes liegt. Wenn dieser Container dann mit dem Hubgeschirr für Container und der Greifvorrichtung des Kranes zentrisch erfaßt und angehoben wird, dann stellt sich

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naturgemäß eine Neigungslage ein. Dadurch wiederum werden die Transportgüter im Container, insbesondere aber auch die Hilfemittel, mit welchen diese innerhalb des Containers befestigt sind, starken Beanspruchungen ausgesetzt. Es ergibt sich ohne weiteres die Möglichkeit, daß sich die Transportgüter lockern und sich innerhalb des Containers verlagern. Sie können sogar in Richtung auf das tiefliegende Ende des schräghängenden Containers gleiten, wodurch schließlich der Schwerpunkt noch weiter und stärker aus dem geometrischen Mittelpunkt des Containers verschoben wird.

Es ist verständlich, daß derartige Neigungslagen des Containers beim Hängen an der Greifvorrichtung des Kranes nicht zugelassen werden können, denn dadurch können die '.Transportgüter innerhalb des Containers beschädigt werden. Es ergeben sich aber auch erhebliche Schwierigkeiten, wenn ein schräg-oder schiefhängender Container abgestellt oder etwa in die Laderäume oder Haltevorrichtung für Container in einem Schiff abgesetzt werden soll. Ein derartiges Einbringen in die Laderäume eines Schiffes ist bei schiefhängenden Containern häufig unmöglich· Aus diesem Grunde sind Greifvorrichtungen entwickelt worden, durch welche die Möglichkeit besteht, den Container so zu erfassen, daß der Aufhängepunkt in Höhenrichtung unmittelbar über dem schwerpunkt liegt, so daß der Container, wenn er an der Greifvorrichtung des Kranes hängt, stets eine waagerechte Lage einnimmt.

Bei einer bekannten Greifvorrichtung sind zwei Teile übereinander *, Q0 9811/0391

angeordnet. Der Unterteil ist in einer Tragvorrichtung aufgenommen, welche zwei Achsen aufweist, die in Lenkern gelagert sind, die ihrerseits am Oberteil schwenkbar befestigt sind. Aufgrund dieser Ausbildung besteht die Möglichkeit, den an der Tragvorrichtung hängenden Unterteil in waagerechter Richtung mittels eines geeigneten Antriebes in bezug auf den Oberteil zu verschieben. Als Antriebseinrichtung können Hydraulikzylinder,mechanische Antriebseinrichtungen, Schrauben, Zahnstangengetriebe oder dergl. verwendet werden, wobei letztere von einem Elektromotor angetrieben werden können.

Lit dieser bekannten Greifvorrichtung wird in der Weise gearbeitet, daß zunächst der Container erfaßt und danach mit dem Anheben begonnen wird. Dabei ist zu beobachten, ob sich der Container beim Anheben neigt oder eine waagerechte Lage beibehält. Wenn sich der Container beim Anheben zu neigen beginnt, wird er zunächst wieder abgesenkt, bis er auf seiner Unterlageflache steht, und danach wird eine RelatiwerSchiebung zwischen dem Oberteil und dem Unterteil der Greifvorrichtung durch Bewegung des Unterteiles in waagerechter Richtung vorgenommen, wobei der Aufhängepunkt und der Schwerpunkt des Containers dichter aneinander angenähert werden. '»Venn bei den nächsten Versuch, ien Container anzuheben, ' dieser irrjner noch in eine Heigungslage übertritt, ist erneut ein Absengen und eine weitere Verschiebebewegung auszuführen.

Ein derartiges Arbeiten erfordert Zeit und vermindert die Arbeitsk.aüazität eines Kranes.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile zu vermeiden und eine Greifvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß beim Anheben eines Containers eine augenblickliche, selbsttätige Relativbewegung zwischen dem Unterteil und dem Oberteil der Greifvorrichtung in horizontaler Richtung eingeleitet wird, bis der Aufhängepunkt der Greif-

/und
vorrichtung'der Schwerpunkt des Containers in einer Lotlinie

übereinander angeordnet sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich die einleitend beschriebene Greifvorrichtung erfindungsgemäß dadurch, daß die Laufräder in bezug auf die zur Lagerung der Achsen in den Lenkern dienenden Lager exzentrisch gelagert sind und daß die Achsen fest mit ihnen verbundene Schaltarme aufweisen, die mit ihren freien Enden mit Begrenzungsschaltern zum Starten und Stoppen der Antriebseinrichtung zusammenwirken.

Wenn ein Container unter Verwendung der neuen Greifvorrichtung angehoben wird, dann wird in beiden Achsen der Tragvorrichtung ein Drehmoment erzeugt, weil der Mittelpunkt der Laufrollen der Tragvorrichtung und der I'ittelpunkt der Lager der Lenker nicht zusammenfallen. Biese Drehmomente versuchen, die Achsen zu verdrehen, und erzeugen auf diese Weise entsprechende Drehbewegungen der an den Achsen befestigten Schaltarme. Wenn nun der Schwerpunkt des Containers und der Aufhängepunkt, der durch die Greifvorrichtung vorgegeben ist, in Höhenrichtung übereinander auf einer gemeinsamen Lotlinie liegen, dann ist die Größe der beiden

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erzeugten Drehmomente an den Achsen der Tragvorrichtung gleich groß, jedoch ist das Vorzeichen derselben entgegengesetzt, so daß sich beide Drehmomente aufheben. Liegt jedoch der Schwerpunkt des Containers außerhalb der Lotlinie durch den Aufhängepunkt, dann sind die Drehmomente, die an den Achsen erzeugt werden, nicht gleich groß, und es tritt eine Verdrehung der Schaltarme ein, die an den Achsen befestigt sind. Durch diese Verdrehung der Schaltarme werden die Begrenzungschalter betätigt. Durch die Betätigung der Begrenzungsschalter wird die Antriebseinrichtung in Betrieb gesetzt, und zwar so, daß der Unterteil der Greifvorrichtung und mit ihr auch der Mittelpunkt bzw. Schwerpunkt des Containers in bezug auf den Oberteil verschoben werden. Wenn der Container in bezug auf den Aufhängepunkt der Greifvorrichtung im Zuge der Verschiebung des Unterteiles schließlich jene Lage erreicht hat, in welcher sein Schwerpunkt in Lotrichtung unmittelbar unter dem Aufhängepunkt liegt, dann wird die Größe der Drehmomente, die an den Achsen der Tragvorrichtung wirken, wieder gleich groß, so daß sich die beiden Drehmomente gegenseitig aufheben und die an den Achsen befestigten Arme erneut eine Bewegung ausführen, durch welche die Antriebseinrichtung stillgesetzt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß ausgebildeten Greifvorrichtung ist in den Zeichnungen dargestellt.

Fig. 1 zeigt die neue Greifvorrichtung in einer teils geschnittenen Seitenansicht in sohematischer Darstellung.

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Pig. 2 zeigt eine Schnittansicht der Greifvorrichtung bei längs der Linie H-II in Pig. 1 verlaufender Schnittebene.

In den Pig. ist eine Greifvorrichtung gezeigt, welche aus einem Oberteil 1 und einem Unterteil 2 zusammengesetzt ist. Der Oberteil 1 ist an Hubseilen, Tragketten oder dergl. eines Kranes aufgehängt. Diese sind durch Pfeile 3 in Pig. 1 angedeutet. Der Unterteil 2 ist am Oberteil 1 über Lenker 4 aufgehängt. Die unteren Enden dieser Lenker dienen zur Lagerung von Achsen 6, die einer Tragvorrichtung 5 angehören. Es sind zwei Achsen vorgesehen. Jede der Achsen dient zur Lagerung von Laufrollen 7, auf denen eine Laufschiene 8 abgestützt ist, welche Bestandteil des Unterteiles 2 der Greifvorrichtung ist# Die seitlichen oder Außenenden des Unterteiles 2 der Greifvorrichtung sind in den Pig. nicht gezeigt, weil deren Ausbildung und Gestalt für die Erläuterung der Erfindung unwesentlich sind.

Zur drehbaren Lagerung der Achsen 6 in den Lenkern 4 dienen Lager 5. Die Laufrollen 7 der^Tragvorrichtung 5 und die Lager 9 zur Lagerung der Achsen 6 in den Lenkern 4 sind in bezug aufeinander exzentrisch angeordnet. In den Pig. 1 und 2 zeigt eine strichpunktiert eingezeichnete, durch die Mitte einer Laufrolle laufende Lotlinie 10, gemeinsam mit einer weiteren strichpunktiert eingezeichneten, durch die Mitte des Lagers 9 laufende Lotlinie

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11 die Exzentrität der Lager 9 in bezug auf die Lager der Laufrollen 7* An jeder der Achsen 6 ist ein Schaltarm 12 mittels eines Keiles befestigt und so angeordnet, daß er mit seinem

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freien Ende in Richtung auf daa gegenüberliegende Ende der Tragvorrichtung weist. Das Ende eines der beiden Schaltarme 12 ruht auf einem Arm 13i eines zweiarmigen Hebels, der mit seinem Mittelpunkt in Lagern im Unterteil 2 der Greifvorrichtung drehbar aufgenommen ist. Auf dem gegenüberliegenden Arm 14 dieses zweiarmigen Hebels ruht ein weiterer Schaltarm 15» der an der anderen Achse 6 der Tragvorrichtung 5 befestigt ist. Die beiden Arme 13 und 14 des zweiarmigen Hebels werden von Federn 16 und beaufschlagt. Am Gestell der Tragvorrichtung 5 ist oberhalb der beiden Arme 13» H des zweiarmigen Hebels jeweils ein Begrenzungsschalter 18 bzw. 19 befestigt. Die Betätigungsstößel dieser beiden Schalter sind unmittelbar oberhalb der freien Enden der beiden Arme 13, 14 des zweiarmigen Hebels angeordnet.

Es sei angenommen, daß am Unterteil 2 des Greifelementes ein Container (nicht gezeigt) gehalten sei. Es sei weiternin angenommen, daß der Schwerpunkt dieses Containers mit den mathematischen Mittelpunkt des Containers übereinstimmt, d. h. daü der Schwerpunkt unmittelbar unter dem Aufhän_bepunkt der Greifvorrichtung liegt. Dieser liegt auf der Mitte zwischen den beiden Trag- oder Lastseilen 3. Wenn der Container von seiner UnterstütEun,sflache abgehoben wird, dann werden die Achsen ό der Tragvorrichtung 5 belastet. Das aufgrund der Exzentrizität an diesen Achsen 6 entstehende Drehmoment sucht die Achsen 6 su verdrehen. Die !Drehmomente wirken jedoch auf beiden Achsen und sind im vorliegenden Falle in der Größe gleich groß, jedoch in der Richtung einander entgegengesetzt. Es kann keine •Rotation der Achsen 6 eintreten, weil die Schaltarme 12 und 15,

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die an den beiden Achsen befestigt sind, mit gleich großer Kraft auf die beiden gegenüberliegenden Arme des zweiarmigen Hebele 13, 14 einwirken und sich daher in ihrer Wirkung gegenseitig aufheben.

Wenn hingegen angenommen wird, daß der Schwerpunkt dee Containers außerhalb seines geometrischen Mittelpunktes liegt» darm werden die Achsen 6 durch Kräfte beansprucht, deren Größ% unterschiedlich ist, so daß auch unterschiedlich große Drehmoment« erzeugt werden. Die beiden Achsen 6 werden dann unter dem Einfluß dieser Drehmomente in einer Richtung verdreht, die durch das jeweils größere der beiden entgegengesetzt wirkenden Drehmomente bestimmt wird. Im gleichen Augenblick, in welchem Achsen 6 verdreht werden, werden aber auch die an ihnen befestigten Schaltarme 12 und 15 verdreht. Diese Sohaltarme jedoch verdrehen den zweiarmigen Hebel 13, H. Es sei angenommen, daß die Verdrehung bei Betrachtung der Fig. 1 in Uhrzeigerrichtung erfolge. Der Hebelarm 13 drückt dann den Betätigungsstößel des zugehörigen Begrenzungsschalters 18 nieder. Durch die Betätigung dieses Begrenztmgeschaltere B wird schließlich ein Magnetventil geöffnet (nicht gezeigt) und auf dieee Welse einem doppelt wirkendem Arbeitszylinder 20 das erforderliche Arbeitsmedium zugeführt. Der Arbeitszylinder 20 weist eine Kolbenstange 21 auf, welohe an einem Auge 22 angreift, das an der Tragvorrichtung 5 befestigt ist. Die Betätigung des Arbeitezylinders 20 führt zur Verschiebung der Tragvorrichtung 5 bzw. des Unterteiles 2, welohe so lange fortgesetzt wird, bis die Gleichgewichtslage herbeigeführt ist. Wenn diese Gleich-

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gewichtalage erreicht ist, dann kehren die Achsen 6, mit ihnen c-iie Schaltarme 12 und 15 in ihre Ausgangsstellungen zurück, und 3S wird der Begrenzungsschalter 18 geschlossen, so daß auch das yon diesem betätigte Magnetventil schließt.

A.US dem Vorstehenden ist erkennbar, daß sich der Schwerpunkt ies Containers nicht exakt unter dem Aufhängepunkt befinden muß. Der Container verbleibt nämlich auch in der waagerechten Lage, wenn geringe Abweichungen des Schwerpunktes von der Sollage eintreten. Die Federn 16 und 17 dienen bei der vorbeschriebenen Vorrichtung dazu, den Drehbewegungen des zweiarmigen Hebels 13» entgegenzuwirken, damit die neue Greifvorrichtung nicht zu empfindlich wird und bereits auf geringe, vernachlässigbare Schwerpunktabweichungen von der Sollage Korrekturbetätigungen auslöst.

Die im vorstehenden, anhand eines Ausführungsbeispieles beschriebene Erfindung kann im Rahmen des durch die anhängenden Ansprüche zum Ausdruck gebrachten Erfindungsgedankens noch erheblich variiert werden. Es ist z. B. für jeden Fachmann erkennbar, daß anstelle der Laufräder 7 der Tragvorrichtung 5 auch Gleitschuhe verwendet werden können, die auf den Achsen 6 gelagert sind. Eb ist andererseits auch möglich, als Antriebseinrichtung einen Elektromotor zu verwenden und statt dessen den im vorstehenden beschriebenen Arbeitszylinder 20 wegzulassen.

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Claims

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Pat ent anaprüohe

1* Greifvorrichtung für einen Kran» die an den Lastseilen des Kranes aufgehängt ist und aus zwei übereinander angeordneten Teilen besteht, von denen der Unterteil als Hubgeschirr für Container ausgebildet ist und mittels einer Antriebeeinrichtung in bezug auf den Oberteil in waagerechter Richtung auf den tragenden Laufrollen einer am Oberteil hängenden Tragvorrichtung Verschiebbar ist, welche zwei zur Lagerung der Laufrollen dienende, in schwenkbar am Oberteil gehaltenen Lenkern gelagerte Achsen aufweist, daduroh gekennzeichnet , daß die Laufräder (7) in bezug auf die zur Lagerung der Achsen (6) in den Lenkern (4) dienenden Lager (9) exzentrisch gelagert sind und daß die Achsen (6) fest mit ihnen verbundene Schaltarme (12 und 15) aufweisen, die mit ihren freien Enden mit Begrenzungsechaltern (18, 19) zum Starten und Stoppen de* Antriebseinrichtung zusammenwirken.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltarm» (12 und 15) mit gegeneinander gerichteten freien Enden ah den Achsen (6) befestigt sind und mit ihren freien Enden mit einem drehbar im Unterteil (2) gelagerten zweiarmigen Hebel (13, 14) zur Betätigung der Begrenzungsschalter (18, 19) zusammenwirken.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch

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gekennzeichnet , daß die Arme dee zweiarmigen Hebels (13» H) von Federn (16, 17) beaufschlagt * sind und daß jede an einem Arm (13 oder 14) angreifende Feder (16 oder 17) der vom Sohaltarm (12 oder 15) am gleichen Hebelarm (13 oder H) erzeugten Bewegung entgegenwirkt.

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