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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Greifvorrichtung, insbesondere zum
Heben von Transportgut wie Brammen und dergleichen, mit einer Greifereinheit
mit mindestens einem ersten schwenkbaren Zangenschenkel, der von
einem Arbeitszylinder betätigbar
ist und die eine Detektionsvorrichtung für eine Transportgutbelegung
in der Greifvorrichtung aufweist.
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Es
sind Greifvorrichtungen zum Heben von Transportgut mit ins Transportgut
formschlüssig
eingreifenden Greifbacken bekannt. Die formschlüssigen Greifbacken weisen Mikroschalter
auf, die geschlossen sind, wenn das formschlüssige Transportgut auf den
Greifbacken ruht. Eine solche Anordnung ist bei einem reib schlüssigen beziehungsweise
kraftschlüssigen
Heben von Transportgut nicht vorteilhaft. Die Mikroschalter zeigen
zwar einen Kontakt zwischen dem Transportgut und der Greifbacke
an, jedoch ist durch diesen Schaltkontakt nicht sichergestellt,
dass ausreichende Haltekräfte
gerade bei einem reib- beziehungsweise kraftschlüssigen Verbund zwischen den
Greifbacken und dem Transportgut bestehen. Ein sicheres Anheben
des Transportgutes ist bei diesen Lösungen daher nicht gewährleistet.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine möglichst
sichere Greifvorrichtung zur Verfügung zu stellen.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe dadurch gelöst,
dass die Greifereinheit und ein Zangengehäuse, an dem Zugkräfte zum
Heben zuerst wirken, zur Ausbildung der Detektionsvorrichtung relativ
zueinander bewegbar sind. Aufgrund des Einsatzes eines relativ einfach
bewegbaren Elements im Kraftflussweg beim Heben von Transportgut
wird eine zuverlässige,
stabile und robuste Detektionsvorrichtung geschaffen, die feststellen
kann, ob die Greifvorrichtung mit Transportgut belegt ist oder nicht.
Durch die Erfindung wird nicht auf den Kontakt der Zange am Transportgut
abgestellt, wie bei den bekannten Mikroschaltern, sondern tatsächlich auf
die eingesetzte Hebekraft, die nur dann wirken kann, wenn eine ausreichende
Haltekraft, insbesondere bei kraft- beziehungsweise reibschlüssigen Transport
von Transportgut besteht. Günstigerweise
steht dabei die Detektionsvorrichtung mit dem Arbeitszylinder in
Verbindung, der vorteilhafterweise hydraulisch ausgebildet ist und
geschickterweise ein Öffnen
des Zangenschenkels blockiert, wenn die Detektionsvorrichtung anzeigt,
dass die Hebezange als solche entlastet ist. Die Erfindung ist natürlich auch
bei formschlüssigem Transport
mit entsprechend ausgestatteten Greifvorrichtungen einsetzbar.
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Die
Greifvorrichtung hat somit eine stabil arbeitende Detektionsvorrichtung,
insbesondere für eine
kraftschlüssige
Auf nahme von Transportgut. Ein weiterer Vorteil ist, dass sich die
Greifvorrichtung genauso auf Transportgut, das formschlüssig mit
Greifbacken der beiden Zangenschenkel aufgenommen wird, anwenden
lässt.
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Um
eine definierte, relative Bewegung der Greifereinheit und des Zangengehäuses zueinander zu
realisieren, ist vorteilhafterweise eine Führung vorgesehen. Die Führung kann
parallel zur Zugrichtung des Kraftflusses ausgerichtet sein. Somit
wird das Zangengehäuse
bei einer Zugbelastung zum Heben des Transportguts aus der Greifereinheit
gezogen und beim Absetzen das Zangengehäuse in die Greifereinheit parallel
eingeschoben. Das Ineinanderschieben beim Absetzen des Transportguts
geschieht beispielsweise allein aufgrund der Gewichtskraft des Zangengehäuses.
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Um
die Zugbelastung zwischen Zangengehäuse und Greifereinheit durch
eine Kräfteaufteilung auf
ein Minimum zu reduzieren, ist die Führung der Greifereinheit mit
einem Schwenkpunkt außerhalb des
Schwerpunkts vom Zangengehäuse
ausgebildet. Somit weist die Greifereinheit mit dem Zangengehäuse mindestens
zwei Verbindungen im Kraftflußweg auf,
einmal eine ortsfeste, schwenkbare Verbindung und zum anderen eine
lose, in einer Führung,
um einen Hub bewegliche Verbindung.
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Bei
einer bevorzugten einfach aufgebauten Ausführungsform fällt der
Schwenkpunkt der Greifereinheit mit einer ortsfesten Schwenkachse
eines zweiten Zangenschenkels zusammen und der erste Zangenschenkel
ist mit der Greifereinheit um einen Winkel α relativ zum Zangengehäuse verschwenkbar.
Somit sind die Zugkräfte
zwischen Zangengehäuse
und Greifereinheit auf zwei Verbindungspunkte aufgeteilt. Das Zangengehäuse und
die Greifereinheit können
kräfteoptimiert
und materialoptimiert aufgebaut werden. Die geteilten Zugkräfte werden
an einem Zugbolzen des Zangengehäuses
zusammengeführt,
sodass mit einem Zughaken in einer Zugrichtung Z die Greifereinheit
gehoben werden kann.
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Im
unbelasteten Zustand beim Aufsetzen der Greifvorrichtung, insbesondere
der Greifereinheit, auf eine Ablagefläche wie zum Beispiel die Erde
oder Boden wird eine Relativbewegung zwischen Greifereinheit und
Zangengehäuse
ausgelöst,
bei der das Zangengehäuse
in der Greifereinheit sich nach oben verschiebt beziehungsweise
um den Winkel α nach oben
verschwenkt wird. Dieser Zustand wird von der Detektionsvorrichtung
erfasst und gibt somit den Arbeitszylinder zur Betätigung frei.
Das Transportgut kann nun von Greifbacken der Zangenschenkel durch
Betätigen
des Arbeitszylinders ergriffen oder gelöst werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst die Detektionsvorrichtung eine mechanische Feder, die die
Greifereinheit zum Zangengehäuse
relativ vorspannt. Dies hat den Vorteil, dass die Detektionsvorrichtung
noch wirkungsvoller arbeitet. Die Greifvorrichtung, insbesondere
Greifbacken, müssen zum
Freigeben einer Betätigung
vom Arbeitszylinder nicht abgesetzt sein, sondern es ist auch bei
einer frei schwebenden, angehobenen Greifvorrichtung feststellbar,
ob die Greifereinheit tatsächlich
mit Transportgut belegt ist und Transportgut anhebt und damit mit
einer Gewichtskraft belastet ist oder nicht.
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Die
mechanische Feder kann eine Zug- oder Druckfeder sein, die die Greifereinheit
vom Zangengehäuse
entgegen der Gewichtskraft anhebt. Die Kraft der mechanischen Feder
ist somit gerade so groß,
dass sie die Greifereinheit anhebt, ist dagegen die Greifereinheit
mit einem Transportgut belegt, so gibt die mechanische Feder um
ein entsprechend vorgesehenes Spiel nach. Die mechanische Feder kann
also entweder die Greifereinheit zum Zangengehäuse heben oder bevorzugt unter
Belastung aufgrund des Transportguts zusammengedrückt werden.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
sieht vor, dass ein Lagerbolzen des zumindest einen Zangenschenkels
mit der Greifereinheit von der Feder im unbelasteten Zustand entgegen
der Schwerkraft des Transportguts um ein bestimmtes maximales Spiel anhebbar
ist.
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Die
Detektionsvorrichtung, insbesondere die Feder, ist somit minimal
belastet, da nur eine Seite der Greifvorrichtung um ein kleines
Spiel bewegt wird. Die andere Seite mit dem zweiten Zangenschenkel
ist dagegen ortsfest angeordnet.
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Bevorzugt
ist der Lagerbolzen in einem Langloch im Zangengehäuse geführt. Dieses
Langloch ist relativ einfach herstellbar und bildet deshalb eine
einfache und preiswerte Führung
für eine
relative Bewegbarkeit.
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Vorteilhafterweise
ist die Feder als Schraubenfeder ausgebildet. Schraubenfedern sind
preiswerte und einfach herzustellende mechanische Federn, die sowohl
als Zug- als auch Druckfeder einsetzbar sind.
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Alternativ
kann die Feder als Tellerfeder ausgebildet sein. Die Tellerfeder
kann sehr hohe Kräfte bei
geringem Hub aufnehmen und weist eine hohe Lebensdauer auf. Sie
ist auf Druck belastbar.
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Vorteilhafterweise
weist das Zangengehäuse einen
Zangengehäusefuß auf, der
auf das Transportgut in einer abgesetzten Lage der Greifvorrichtung aufsetzbar
ist. Mittels des Zangengehäusesfußes, der
am Zangengehäuse
in der Höhe
verschiebbar ausgebildet sein kann, können Greifbacken der Zangenschenkel
an definierten Punkten, das heißt
mit einer definierten Tiefe am Transportgut angesetzt werden.
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Um
im Betrieb mit der Greifvorrichtung das Bedienpersonal auf den Betätigungszustand
der Greifvorrichtung hinzuweisen, ist vorteilhafterweise eine Anzeige
vorgesehen, die die relative Position einer Schaltstellung I und
II der Greifereinheit zum Zangengehäuse anzeigt. Dies kann wichtig
sein, da die relative Bewegung zwischen Greifereinheit und Zangengehäuse derart
klein ist, sodass der relative Unterschied aus einer größeren Entfernung
kaum sichtbar ist und vorteilhafterweise durch eine große Anzeige
signalisiert wird.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist als Detektionsvorrichtung ein von der Greifereinheit betätigbarer
Schalter angeordnet, mittels dem ein Zustand der Relativbewegung
zwischen der Greifereinheit und dem Zangengehäuse erfassbar und/oder anzeigbar
ist. Der betätigbare
Schalter ist also Teil der Detektionsvorrichtung und kann somit
die Betätigung
des Arbeitszylinders freigeben oder nicht, indem er in eine Steuerung
des Arbeitszylinders eingebunden ist.
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Bei
einer weiter bevorzugten Ausführungsform
steht der Schalter mit einer Hydrauliksteuerung des Arbeitszylinders
zur gesicherten Freigabe des mindestens einen Zangenschenkels in
Wirkkontakt. Der Schalter kennt somit zwei Zustände. Im ersten Zustand, Schaltstellung
II, ist die Greifereinheit mit einem Transportgut belegt, der Arbeitszylinder
ist somit in der Betätigung
gesperrt. Die Ausnahme, die Greifkraft zu erhöhen, kann zugelassen sein.
Eine Freigabe ist jedoch ausgeschlossen. Der zweite Zustand, Schaltstellung
I, liegt vor, wenn die Greifereinheit nicht mit Transportgut belegt
ist oder nicht unter Zuglast mit Transportgut steht. Der Arbeitszylinder
ist somit frei betätigbar.
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In
einem solchen Fall ist der Schalter bevorzugt ein mechanischer Sicherungsschalter.
Der Sicherungsschalter kann auch ein elektromechanischer Sicherungsschalter
sein, der eine kleine Relativbewegung elektrisch oder elektromechanisch misst
und ein Schaltsignal wiederum elektrisch oder elektromechanisch
auslöst.
Es kann auch ein hydraulisches oder pneumatisches Ventil im Steuerweg des
Arbeitszylinders direkt geschaltet werden.
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Die
Erfindung wird auch bevorzugt mit einer Greifvorrichtung dadurch
gelöst,
dass die Greifereinheit mit einem in einem Langloch des Zangengehäuses geführten ersten
Lagerbolzen des ersten Zangenschenkels bewegbar ist und um einen
zweiten, im Zangengehäuse
ortsfest angeordneten Schwenkbolzen des zweiten Zangenschenkels
schwenkbar ist und eine Druckfeder die Greifereinheit gegenüber dem
Zangengehäuse
im unbelasteten Zustand relativ anhebt, um einen mechanischen Schalter
zur Betätigung
des hydraulischen Arbeitszylinders freizugeben, wobei der Schaltzustand
des Schalters, insbesondere an der Greifereinheit angezeigbar ist.
Es ist somit eine universell, einsetzbare Greifvorrichtung zur form-
und kraftschlüssigen
Aufnahme von Transportgut geschaffen worden, die sich durch einen
einfachen und stabilen mechanischen Aufbau auszeichnet.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch
zu erläuternden Merkmale
nicht nur in der jeweiligen angegebenen Kombination, sondern auch
in anderen Kombinationen verwendbar sind. Die Erfindung wird im
folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf eine zugehörige
Zeichnung näher
erläutert.
Es zeigt:
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1:
einen schematischen Aufbau einer Greifvorrichtung in einer Seitenansicht.
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Die 1 zeigt
eine Greifvorrichtung 1 zum Heben von Transportgut 2,
wie Brammen aus Eisen oder Aluminium und dergleichen. Die Greifvorrichtung 1 weist
eine Detektionsvorrichtung auf, die eine Belegung mit Transportgut 2 in
der Greifvorrichtung 1 erfassen kann. Die Detektionsvorrichtung
umfaßt
ein Zangengehäuse 3 und
eine Greifereinheit 4, die relativ zuein ander bewegbar
sind. Die Greifereinheit 4 umfaßt einen Lagerblock 5,
an dem beidseitig Zangenschenkel 40, 41 mittels
Lagerbolzen 50 und Schwenkbolzen 51 drehbar gelagert
sind. Die Zangenschenkel 40, 41 sind mittels eines
hydraulischen Arbeitszylinders 6 zum Öffnen und Schließen betätigbar.
Bei einer Auszugsbewegung des Arbeitszylinders 6 wird das
Transportgut 2 mit den Zangenschenkeln 40, 41 festgeklemmt
und bei einer Einzugsbewegung des Arbeitszylinders 6 wird
das Transportgut 2 gelöst.
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Zur
Realisierung der Detektionsvorrichtung sind die Greifereinheit 4 und
das Zangengehäuse 3 relativ
zueinander bewegbar angeordnet. Die Greifereinheit 4 ist
in diesem Ausführungsbeispiel
am Schwenkbolzen 51 mit einem Schwenkpunkt 44 relativ
zum Zangengehäuse 3 schwenkbar.
Der Schwenkpunkt 44 ist außerhalb des Schwerpunktes des
Zangengehäuses 3 angeordnet.
Der Schwenkbolzen 51 ist am Zangengehäuse 3 und am Lagerblock 5 ortsfest
angeordnet. Der am Lagerblock 5 gegenüberliegend angeordnete Lagerbolzen 50 befindet
sich in einem Langloch 34 des Zangengehäuses 3 mit einem geringen
Spiel beispielsweise von ca. 3 bis 10 mm und kann um einen Winkel α verschwenkt werden.
Die 1 ist in diesem Bereich lediglich schematisch
dargestellt, um die Funktion der Detektionsvorrichtung aufzuzeigen.
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Eine
Relativbewegung zwischen Zangengehäuse 3 und Greifereinheit 4 wird
im abgesetzten Zustand vor der Aufnahme oder einem Ablegen des Transportguts 2 sichergestellt,
wenn auf die Greifereinheit 4 die Gegenkraft einer Auflage,
nie zum Beispiel eines Bodens beziehungsweise der Erde wirkt. Das
Zangengehäuse 3 wird
somit sicher innerhalb der Greifereinheit 4 nach oben verschwenkt
und liegt hängend
am ortsfesten Schwenkbolzen 51 und am Lagerbolzen 50 auf.
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Die 1 zeigt
einen Zustand, in dem das Transportgut 2 abgelegt ist.
Die Greifbacken 42 klemmen das Transportgut 2 mit maximaler
Kraft. Der Lagerbolzen 50 der Greifereinheit 4 ist
im Langloch 34 im Zangengehäuse 3 mit maximalem
Hub nach oben gehoben. Das Zangengehäuse 3 liegt auf dem
Lagerbolzen 50 und Schwenkbolzen 51 auf.
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Die
Detektionsvorrichtung umfasst auch eine Feder 35, die zwischen
dem Zangengehäuse 3 und der
Greifereinheit 4 gespannt ist. Die Feder 35 ist eine
Schraubenfeder, die als Druckfeder auf einen Anschlag 36 am
Zangengehäuse 3 aufgesetzt
ist und den Lagerblock 5 der Greifereinheit 4 im
Langloch 34 um den Winkel α anhebt. Dabei wird die Greifereinheit 4 am
Schwenkbolzen 51 entgegen der Schwerkraftrichtung G verschwenkt.
Die mechanische Druckfeder kann die Greifereinheit 4 im
unbelasteten, nicht belegten Zustand anheben, wird jedoch beim Anheben
von Transportgut 2 um das maximale Lagerspiel des Langlochs 34 zusammengedrückt.
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Die
Relativbewegung zwischen Greifereinheit 4 und Zangengehäuse 3 nimmt
einen Schalter 47 auf. Der Schalter 47 hat eine
Doppelfunktion. Zum einen zeigt er die Schaltstellung, das heißt die relative Position
der Greifereinheit 4 zum Zangengehäuse 3, an und zum
anderen ist er ein hydraulischer Schalter 47 in einer Hydrauliksteuerung 7 des
Arbeitszylinders 6 angeordnet. Der Schalter 47 gibt
den Arbeitszylinder 6 in der Schaltstellung I frei und
in der Schaltstellung II, das heißt in einer mit einem Transportgut 2 belegten
Stellung, sperrt der Schalter 47 ein Lösen, das heißt ein Einziehen
des Arbeitszylinders 6. Zwischen der Hydrauliksteuerung 7 und
dem Arbeitszylinder 6 ist hierzu eine Steuerleitung 70 vorgesehen, durch
welche die beiden Bauteile in einer Wirkverbindung stehen.
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Für das Anheben
der Greifvorrichtung 1 in Zugrichtung Z ist ein Zugbolzen 8 im
oberen Bereich des Zangengehäuses 3 angeordnet.
Der Zugbolzen 8 kann somit von üblichen Zughaken 9 leicht
ergriffen werden. Beim Anheben der Greifvorrichtung 1 mit dem Transportgut 2 fällt der
in 1 gezeigte Schalter 47 von der Schaltstellung
I in die Schaltstellung II, da das Zangengehäuse 3 zuerst sich
relativ zur Greifereinheit 4 verschwenkt und das Zangengehäuse 3 dann
bei weiterem Anheben die Greifereinheit 4 an dem Lagerbolzen 50 und
dem Schwenkbolzen 51 anhebt. Der Lagerbolzen 50 bewegt
sich bei der Relativbewegung des Zangengehäuses 3 zur Greifereinheit 4 somit
in Schwerkraftrichtung G im Langloch 34 nach unten.
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Das
Zangengehäuse 3 besitzt
unterhalb und zwischen der ortsfesten Bohrung mit dem ortsfesten Schwenkbolzen 51 und
dem Langloch 34 einen Zangengehäusefuß 32, der auf das
Transportgut 2 aufsetzbar ist. Somit sind am Transportgut 2 die
Greifbacken 42 der Zangenschenkel 40, 41 in
einer definierten Höhe
zur Greifereinheit 4 ansetzbar.
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Die
Greifvorrichtung 1 ist mit einer kraft- beziehungsweise
reibschlüssigen
Verbindung zwischen Transportgut 2 und Greifbacken 42 der
Zangenschenkel 40, 41 dargestellt. Dies ist die
bevorzugte Anwendungsform. Die Greifvorrichtung 1 ist natürlich auch
auf eine formschlüssige
Verbindung der Greifbacken 42 mit dem Transportgut 2 anwendbar.
Die Greifvorrichtung 1 weist einen einfachen Aufbau mit einer
robusten Detektionsvorrichtung auf, die sicher schaltet und deren
Schaltzustand einfach und stabil anzeigbar ist.
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Im Übrigen wird
auf die zeichnerischen Darstellungen für die Erfindung als wesentlich
verwiesen.
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Die
jetzt mit der Anmeldung und später
eingereichten Ansprüche
sind Versuche zur Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.
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Sollte
sich hier bei näherer
Prüfung,
insbesondere auch des einschlägigen
Standes der Technik, ergeben, daß das eine oder andere Merkmal
für das
Ziel der Erfindung zwar günstig,
nicht aber entscheidend wichtig ist, so wird selbstverständlich schon
jetzt eine Formulierung angestrebt, die ein solches Merkmal, insbesondere
im Hauptanspruch, nicht mehr aufweist.
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Es
ist weiter zu beachten, daß die
in den verschiedenen Ausführungsformen
beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausgestaltungen und Varianten
der Erfindung beliebig untereinander kombinierbar sind. Dabei sind
einzelne oder mehrere Merkmale beliebig gegeneinander austauschbar.
Diese Merkmalskombinationen sind ebenso mit offenbart.
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Die
in den abhängigen
Ansprüchen
angeführten
Rückbeziehungen
weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches
durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind
diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen,
gegenständlichen
Schutzes für
die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
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Merkmale,
die bislang nur in der Beschreibung offenbart wurden, können im
Laufe des Verfahrens als von erfindungswesentlicher Bedeutung, zum Beispiel
zur Abgrenzung vom Stand der Technik beansprucht werden.
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Merkmale,
die nur in der Beschreibung offenbart wurden, oder auch Einzelmerkmale
aus Ansprüchen,
die eine Mehrzahl von Merkmalen umfassen, können jederzeit zur Abgrenzung
vom Stande der Technik in den ersten Anspruch übernommen werden, und zwar
auch dann, wenn solche Merkmale im Zusammenhang mit anderen Merkmalen
erwähnt wurden
beziehungsweise im Zusammenhang mit anderen Merkmalen besonders
günstige
Ergebnisse erreichen.