DE19804219A1 - Greifersystem für Holz oder holzähnliches Material - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Greifersystem speziell für Holz und/oder holzähnlichem Material gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Greifersysteme dieser Art bestehen im Wesentlichen aus einer Krankonstruktion, zum Beispiel einer Brückenkrankonstruktion, an deren Hebezeug (Hubwerk) - meist Seilzüge - eine Greifervorrichtung bewegbar befestigt ist. Aus der Offenlegungsschrift DE 196 01 355 A1 ist beispielsweise eine Greifervorrichtung bekannt, welche aus einem Greiferrahmen, mit daran montierten, zangenartigen Parallel-Greifern zum Manipulieren von Rundhölzern, Modeln, Bauholz und Schnittholz besteht. Der Greiferrahmen ist dabei durch zwei Seilzüge in der Höhe horizontal parallel verstellbar. Um beim Absenken den unteren Greiferrahmen genau so zu fixieren, daß die Greiferpratzen an der gewünschten Stelle eines zu greifenden Gutes anpacken, sind Abstandshalter am Greiferrahmen positioniert. Mit Hilfe dieser mechanisch in vertikaler Richtung verstellbaren Abstandshalter werden dabei die Greifer an die Höhe des jeweiligen zu manipulierenden Materials angepaßt.

Bei dieser bekannten Konstruktion ist allerdings die Gefahr sehr groß, beim Schließen der Greifer den unteren Greiferrahmen und die Abstandshalter zu verbiegen, da die Greiferbacken das zu greifende Gut nach oben drücken können und die Abstandshalter nicht vor Überlast geschützt sind und ausweichen können. Hinzu kommt, daß dabei das zu greifende Gut, zum Beispiel gehobelte Ware, durch die Abstandshalter und den Greiferrahmen beschädigt werden kann. Da für variable Greifgutstärken die Abstandshalter weitestgehend von Hand eingestellt werden müssen, ist die Anpassung der Greifvorrichtung an unterschiedliche Höhen des jeweilig zu manipulierenden Materials verhältnismäßig aufwendig, da jeweils die Höhe noch ausbalanciert werden muß. Hinzu kommt, daß durch die einmal gewählte Position der Abstandshalter, insbesondere schrägliegende Güter nicht ohne weiteres aufgenommen werden können, was den flexiblen und rationellen Einsatz des bekannten Greifersystems auf Dauer behindert. Auch ist nicht vorgesehen, ein gegriffenes Gut sicher und komplett umzulegen, da beim seitlichen Herausziehen der Greifarme durch Hebezeugmanipulationen die Gefahr des unbeabsichtigten Kontaktes der Greifarme mit dem bereits abgelegten Gut und damit eines Umstoßens und Beschädigens dieses Gutes latent gegeben ist.

Die genaue Positionierung der Greifvorrichtung und/oder des gegriffenen Gutes wird bei diesem bekannten Greifersystem weiterhin dadurch erschwert, daß die Greifvorrichtung mit dem Hebezeug der Brückenkrankonstruktion - im Wesentlichen also dem Seil und der Last - nicht starr befestigt ist und ein schwingungsfähiges System bildet, was bei ruckartigen Bewegungen, insbesondere beim Anfahren/Beschleunigen und Abbremsen des Brückenkrans, zu Pendelbewegungen der gesamten Greifvorrichtung und/oder des gegriffenen Gutes führt. Es sind zwar Stoßdämpfer bekannt, welche bewirken, daß beim Querfahren einer Lautkatze eines Brückenkrans die Schwingungen des Seiles gedämpft werden, diese bekannte Konstruktionen wirken aber nur in einer Richtung und sind zudem nicht dafür ausgelegt und geeignet, ein Umlegen eines gegriffenen Gutes zu ermöglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Greifersystem der eingangs erwähnten Art in einfacherer und flexibleren Weise zu gestalten. Zugleich soll gewährleistet sein, daß durch die erfindungsgemäß ausgestaltete Konstruktion des Greifersystems beim Schließen der Greifarme ein Verbiegen des unteren Greiferrahmens und der Abstandhalter vermieden wird, das Greifer-System flexibel und schnell auf unterschiedliche Greifgutstärken individuell anpaßbar ist, das ferner Greifgut auch aus Schräglagen aufgenommen werden kann, um eine Längsachse gedreht und beliebig auf einfache Weise variabel sowohl in senkrechter als auch waagrechter Richtung sicher positionier- und kommissionierbar ist, ohne daß Zugeständnisse an die Kranfahrgeschwindigkeit gemacht werden müssen und/oder Hebezeug- und Kranmanipulationen äußerst feinfühlig durchzuführen sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abstandshalter - hier besser verstellbare Niederhalter - an ihrem oberen Ende in unmittelbarer Nähe der Greifer am Greiferrahmen symmetrisch schwenkbar angeordnet sind und vorzugsweise mittels geeignet gesteuerter Hydraulikzylinder in jede gewünschte Position funkferngesteuert stufenlos abgesenkt oder sogar ganz eingeklappt werden können und an ihrem unteren Ende eine Druckrolle aufweisen. Die Druckrolle verhindert dabei Druckstellen auf beispielsweise geschnittenem Holz und erlaubt ein leichtes Verschieben des Greifers zur Positionierung. Die Hydraulikzylinder werden über einen Mengenteiler gesteuert um eine Synchronfunktion zu erreichen oder sind als gekoppelte Gleichlaufzylinder ausgeführt. Durch ein additives Sperrblockventil wird bewirkt, daß eine gewählte Schwenkposition auch bei großer mechanischer Belastung nicht verändert wird. Für entsprechende Belastungsfälle und um zusätzlich eine Überbeanspruchung der Konstruktion und ein Verbiegen des gesamten Greiferrahmens einschließlich der verstellbaren Niederhalter sicher zu verhindern, sind beide vorgenannten Hydraulikzylinder vorzugsweise am hinteren Ende beweglich aufgehängt, werden mittels einfachwirkender Hydraulikzylinder in ihrer Position gehalten und können bei zu großem Gegendruck nach hinten ausweichen. Die Hydraulikzylinder sind dabei mittels eines Blasenspeichers entsprechend vorgespannt. Durch diese Konstruktion eines Druck- und Wegeausgleichs wird es einerseits möglich, das Greifersystem während des Betriebs automatisch auf jede Höhe des jeweils zu greifenden Gutes schnell und variabel einzustellen, da der Greiferrahmen mittels der verstellbaren Niederhalter auf dem zu greifenden Gut angehoben und positioniert werden kann, andererseits können unterschiedliche Höhen, wie sie beispielsweise bei schrägliegenden Werkstücken vorliegen, problemlos und schnell ausgeglichen werden.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Konstruktion ergibt sich, wenn zum Beispiel Blockware oder Holzdielen um 90° gedreht und entsprechend abgelegt werden sollen. Mittels der hydraulisch stufenlos verstellbaren Niederhalter kann der um 900 gedrehte Greiferrahmen nach dem Lösen der Greifarme seitlich vom abgelegten Gut wegbewegt und/oder das abgelegte Gut sicher und kontrolliert aus den zangenartigen Greifarmen herausgeschoben werden, ohne das zusätzliche Kranbewegungen notwendig sind.

Ein geeigneter Stabilisator, dessen oberes Ende mit der Lautkatze der Krankonstruktion verbunden ist und dessen anderes Ende erfindungsgemäß durch ein mittels Tellerfedern vorgespanntes, geeignetes Drehgelenk mit entsprechenden Gelenkfreiheitsgrad und Einrastfunktion mit dem Greiferrahmen verbunden ist und vorzugsweise nach allen Richtungen stoßgedämpft ist, unterdrückt dabei etwaige Schaukelbewegungen der Greifvorrichtung und ermöglicht das Umlegen des Greiferrahmens und dessen automatische Rückstellung in eine definierte horizontale Ausgangslage. Die Vorspannung des Drehgelenks und die gewünschte Stoßdämpfung ist dabei verstellbar. In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung dieses Stabilisators können im Inneren des Stabilisators die Hydraulikschläuche zum Greiferrahmen geführt werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten, nicht normgerechten Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Greifersystems mit Greifgut, und

Fig. 2 die Frontalansicht von Fig. 1.

Das in Fig. 1 und 2 dargestellte Greifersystem besteht aus einem Greiferrahmen (1), zwei zangenartigen Greifarmen (2), den Niederhaltern (4) mit Druckrollen (5) und dem Stabilisator (13). Wie oben bereits erwähnt, ist es die Aufgabe der Niederhalter (4), die Greifarme (2) so auf das Greifgut (10) aufzulegen, daß die Greifpratzen (3) an gewünschter Stelle positioniert werden können. Die Niederhalter (4) sind dazu erfindungsgemäß in unmittelbarer Nähe der Greifarme (2) am Greifrahmen (1) symmetrisch angeordnet, bezüglich der Achsen (12) schwenkbar und werden mittels hier seitlichen hydraulischen Betätigungszylindern (6) bewegt. Die Abstützung der Betätigungszylinder (6) erfolgt dabei beweglich am Greiferrahmen (1), vorzugsweise an einem verschiebbar angeordneten Zylinderlager mit Schiebestück (7). Die symmetrische Anordnung bewirkt dabei die gegenseitige Aufhebung der Längskräfte, die andernfalls beim Schwenken der Niederhalter (4) auf das Greifgut (10) einwirken würden. Die Auflage der Niederhalter (4) und/oder des Greifersystems am Greifgut (10) erfolgt jeweils durch eine drehbare Druckrolle (5), die beim Anheben und/oder Absenken der Niederhalter (4) ein leichtgängiges Verschieben des Greifersystems gewährleistet und zugleich ein Beschädigen des Greifgutes (10) wirksam verhindert. Wie Fig. 1 zeigt, ist die Länge der Niederhalter (4) idealiter so gewählt, daß im vollkommen ausgeschwenkten Zustand das Greifgut (10) zur Ganze aus den zangenartigen Greifarmen (2) herausgeschoben werden kann.

Die Anpassung der Greifvorrichtung an die unterschiedlichen Erfordernisse bedingt durch die zu maniplierenden Greifgüter (10) erfolgt dabei vorzugsweise durch funkferngesteuertes Betätigen der Hydraulikzylinder (6) sowie der Greiferzylinder (17).

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung werden die Hydraulikzylinder (6) über einen Mengenteiler und ein Sperrblockventil angesteuert. Dadurch wird einerseits eine Synchronfunktion der Betätigungszylinder (6) erreicht, was etwaiges Einwirken von Längskräften auf das Greifgut (10) beim Positionieren beziehungsweise Anheben der Greifvorrichtung durch die Niederhalter (4) verhindert oder diese Längskräfte ausgleicht und andererseits bewirkt, daß eine gewählte Schwenkposition der Niederhalter (4) auch bei einer großen mechanischen Gegenbelastung nicht verändert wird. Für erhöhte Anforderungen an die Anlenkung dieser vorzugsweise synchron betriebenen Betätigungszylinder (6), sind statt der Ansteuerung der Hydraulikzylinder (6) über den genannten Mengenteiler in einer bevorzugten Ausführungsform auch gekoppelte Gleichlaufzylinder vorgesehen. Diese Ausführung bewirkt einen besonders präzisen synchronen Höhenausgleich bei bestimmten Schwenkpositionen der Niederhalter (4), insbesondere bei schrägliegenden Werkstücken und erhöht damit zusätzlich die Genauigkeit beim Positionieren der Greifvorrichtung und des Greifgutes.

Wie Fig. 1 weiter exempliert, ist ein wesentlicher Bestandteil des erfindungsgemäßen Greifersystems der Druck- und Wegeausgleich der Niederhalter (4) über Druckzylinder (8), die bei ungleichmäßiger Auflage der Niederhalter (4) den Druck auf den Druckspeicher (9) übertragen. Die Abstützung der Betätigungszylinder (6) am Greiferrahmen (1) erfolgt dazu durch eine bewegliche Aufhängung und zwar vorzugsweise in einem Zylinderlager mit Schiebestück (7). Sie werden durch die entsprechenden Druckzylinder (8) in ihrer Position gehalten, welche durch den Druckspeicher (Blasenspeicher) variabel vorspannbar sind. Der entstehende Wegeausgleich wird dabei über das auf dem Greiferrahmen (1) verschiebbar angeordnete Zylinderlager mit Schiebestück (7) auf die Druckzylinder (8) übertragen.

In Verbindung mit einer zweisträngigen Seilaufhängung (11) der Greifervorrichtung wird dadurch ein absolut paralleles Auflegen auch von schrägliegendem Greifgut (10), wie zum Beispiel von Balkenlagen oder Brettern, möglich, und zwar auch dann, wenn die Greifvorrichtung nur seitlich oder nur mit einem einzigen Greifarm (2) positioniert werden kann - auch hier kehrt die Greifvorrichtung mitsamt der Last (10) nach dem Anheben selbsttätig in die Waagrechte zurück.

Da die erfindungsgemäße Greifvorrichtung nicht starr am Hebezeug der Krankonstruktion befestigt ist, muß das beim Anfahren und Anhalten des Krans und/oder der Laufkatze nicht ganz vermeidbare aber sehr unerwünschte Schaukeln und/oder Pendeln des Greiferrahmens (1) unterdrückt oder aber zumindest auf ein Minimum reduziert werden.

Dazu wird ein Stabilisator (13) zwischen Laufkatze und Greifervorrichtung vorgeschlagen, dessen erfindungsgemäße Konstruktion die Pendelbewegungen bezüglich aller Richtungen einstellbar dämpft und einerseits ein ungehindertes Heben und Senken und andererseits auch ein Drehen der Greifervorrichtung mit automatischer Rückstellung und/oder eine Halterung mittels Einrastmöglichkeiten in eine(r) Ausgangslage gestattet. Der Stabilisator (13) besteht dabei vorzugsweise aus zwei miteinander gelenkig verbundenen Teilen, welche jeweils mit geeigneten und entsprechend positionierten und abgestützten, einstellbaren Stoßdämpfern sowohl untereinander wie auch am Befestigungspunkt (14) der Laufkatze und am Befestigungspunkt (16) des Greiferrahmens (1) bewegbar gehaltert werden. Der Stabilisator (13) ist dabei am Punkt (14) so angebracht, daß dieser Befestigungspunkt einen etwaigen Überdruck ausgleichen kann, damit bei einem unvorhergesehenen Widerstand der Stabilisator (13) nicht verbogen oder beschädigt wird. Der Druckausgleich ist dabei vorzugsweise verstellbar. Um ein Drehen der Greifvorrichtung zu ermöglichen, ist am Befestigungspunkt (16) ein Drehgelenk mit entsprechendem Gelenkfreiheitsgrad im Stabilisator (13) vorgesehen, welches ein Umiegen des Greiferrahmens (1) um vorzugsweise 90° ermöglicht. Durch geeignete Tellerfedern werden dabei in einer weiteren erfindungsgemäßen Ausprägung die jeweiligen Gelenkhälften vorgespannt, so daß nach dem Umlegen durch die Rückstellkräfte der Tellerfedern eine automatische Rückstellung der gedrehten Greifvorrichtung nach dem Lösen der Greifarme (2) vom Greifgut (10) und dem Herausschieben des Greifgutes (10) aus den zangenartigen Greifarmen (2) mittels der Niederhalter (4) in die normale Lage gewährleistet wird. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist diese Vorspannung der Gelenkhälften dabei ebenfalls variabel einstellbar und das Drehgelenk an Einrastpunkten vorzugsweise in der normalen Lage mechanisch fixierbar.

Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung kann auch vorgesehen werden, den Stabilisator (13) zugleich als Führungssystem für die Hydraulikschläuche (15) der Greifervorrichtung zu verwenden. Dazu sind Ausnehmungen am Stabilisator (13) vorgesehen, durch welche bequem die entsprechenden Versorgungsschläuche (15) ins Innere des Stabilisators (13) geführt werden können. Ein unkontrolliertes, den Betriebsablauf störendes Baumeln dieser Versorgungsschläuche (15) und deren mechanische Beschädigung werden dadurch weitestgehend vermieden.

Claims (13)

1. Greifersystem für die Manipulation von Rundholz, Modeln und Bauhölzern, bestehend aus einem Greiferrahmen (1), welcher nicht starr am Hebezeug (11) einer fahrbaren Krankonstruktion befestigt ist und bei dem mittels eines Stabilisators (13) die Schwingungen des Seils gedämpft werden, mit Greifarmen (2) und Niederhaltern (4), dadurch gekennzeichnet, daß zwei parallel wirkende und zangenartige Greifarme (2) am Greiferrahmen (1) vorgesehen sind, daß in unmittelbarer Nähe der Greifarme (2) Niederhalter (4) symmetrisch und schwenkbar angeordnet sind, daß die Niederhalter (4) an ihrem Ende eine bewegliche Druckrolle (5) aufweisen und der Stabilisator (13) mittels Drehgelenk mit geeigneten Gelenkfreiheitsgrad am Greiferrahmen (1) gehaltert wird, um ein Umlegen des Greiferrahmens (1) zu ermöglichen.

2. Greifersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenken der Niederhalter (4) jeweils mittels geeignet angeordneter, hydraulischen Betätigungszylinder (6) funkferngesteuert erfolgt.

3. Greifersystem gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungszylinder (6) synchron über einen Mengenteiler angesteuert werden.

4. Greifersystem gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Betätigungszylinder (6) synchron wirkende und gekoppelte Gleichlaufzylinder vorgesehen sind.

5. Greifersystem gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Steuerkreis der Betätigungszylinder (6) Sperrblockventile vorgesehen sind.

6. Greifersystem gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Steuerkreis der Gleichlaufzylinder Sperrblockventile vorgesehen sind.

7. Greifersystem gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung und Aufhängung der Betätigungszylinder (6) oder der Gleichlaufzylinder am Greiferrahmen (1) beweglich und verschiebbar erfolgt.

8. Greifersystem gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungszylinder (6) oder die Gleichlaufzylinder am Greiferrahmen (1) in einem Zylinderlager mit Schiebestück (7) aufgehängt und abgestützt sind und mittels Hydraulikzylinder (8) in ihrer Position gehaltert werden.

9. Greifersystem gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikzylinder (8) durch einen Blasenspeicher variabel vorzuspannen sind.

10. Greifersystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechende Gelenkhälften des Drehgelenks im Stabilisator (13) mittels Tellerfedern einstellbar vorzuspannen sind.

11. Greifersystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehgelenk in definierte Positionen einrastbar ist.

12. Greifersystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die absorbierende Wirkung der Stoßdämpfer des Stabilisators (13) sowohl in Längs- als auch in Querrichtung einstellbar erfolgt.

13. Greifersystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß durch Ausnehmungen im Stabilisator (13) die Hydraulikschläuche (15) für die Greifervorrichtung ins Innere des Stabilisators (13) geführt werden.