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Saugheber, insbesondere für Rohre Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen
zum Heben fester Körper, insbesondere von Rohren, mit als Zylinder-Kolbenanordnung
ausgeführter Saugvorrichtung, in welcher der Zylinder unterhalb des Kolbens den
Saugraum bildet, der über eine Leitung mit einer am unteren Ende des Zylinders angeordneten,
mit Dichtlippen auf dem Transportgut aufliegenden Saugschale verbunden ist, und
deren Kolbenstange als an ein Hubwerk anhängbare Betätigungsstange oben aus aelrr
Zylinder heraugg-Führt ist, wobei eine Verriegelungsvorrichtung bei jedem zweiten
Hub den Kolben gegenüber dem Zylinder feststellt.
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Es sind verschiedene Hebevorrichtungen für flächiges Transportgut
bekannt mit als Zylinder-Kolbenanordnung ausgeführter Saugvorrichtung, die Vakuum
in einem oder mehreren Saugtellern erzeugt, die jedoch zum sicheren Heben von Körpern
mit gekrüimter Oberfläche ungeeignet sind. Zum Heben von Rohren sind auch schon
aus vielen Elementen zusammengesetzte Greifschalen
bekannt, in denen
mittels Entlüftungspumpe ein Vakuum erzeugt wird und die der Form den zu hebenden
Rohren anpaßbar sind.
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Die bekannten Vorrichtungen sind jedoch sehr aufwendig, wenn sie betriebssicher
arbeiten sollen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eineVorrichtung zum Heben von festen
Körpern mit gekrümmter Oberfläche, insbesondere von Rohren, zu schaffen, die betriebssicher
und konstruktiv mbglichst einfach ist.
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Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, daß an einem
an ein Hubwerk anhängbaren Querbalken mindestens zwei Kolbenstangen befestigt sind,
die an ihren unteren Enden je einen Kolben tragen, der in einem Saugzylinder geführt
ist, und daß alle Saugzylinder auf einem gemeinsamen, zum Querbalken parallelen
Träger befestigt sind, an dem auf der den Saugzylindern gegenüberliegenden Seite
die ihnen zugeordneten Saugschalen befestigt und jeweils über einen Kanal mit dem
Saugraum des zugehörigen Zylinders verbunden-sind. Diese Anordnung hat den Vorteil,
auch beim Ansetzen außerhalb des Schwerpunktes einwandfrei zu arbeiten. Wird bei
dem erfindungsgemässen Saugheber ein Rohr unsymmetrisch, das he ißt ausserhalb seines
Schwerpunktes aufgenommen, oder wirken beim Verlegen eine Rohres auf ein Rohrende
Kräfte ein , zum Beispiel durch Verhaken oder Verklemmen des Rohres, dann werden
die Dichtlippen dennoch nur auf Zug oder auf Druck belastet. Die bei
Hebevorrichtungen
mit nur einer Saugschale bestehende Gefahr des Aufreißens der Dichtlippen infolge
ungleichmässiger Belastung - die auf der tiefhängenden Seite eine Zugbelastung,
auf der hochhängenden Seite eine Druckbelastung sein kann -ist vermieden. Beim Absetzen
der erfindungsgemässen Vorrichtung wird der Unterdruck in den Saugschalen schnell
abgebaut, weil das Gewicht des Querbalkens unmittelbar danach bereits das Absenken
der Kolben bewirkt, so daß ohne besondere, gesteuerte Belüftungsvorrichtungen sicher
gearbeitet werden kann. Die Aufteilung der Hebekräfte auf mehrere Saugvorrichtungen
ermöglicht es, kleinere Saugschalen zu verwenden, was konstruktive Vereinfachungen
derselben gestattet.
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Vorteilhaft ist es, wenn die Saugzylinder auf einer gemeinsamen Trägerschiene
dichtend festgeschraubt sind und dabei mit den gieichen Befestigungsschrauben die
den Zylindern zugeordneten Saugschalen auf der gegenüberliegenden Seite der Trägerschiene
befestigt sind.
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Die Saugschalen sind in dem Saugheber gemäss der Erfindung Formkörper
aus elastischem Werkstoff, die an zwei gegenGberliegenden Längsseiten in weit hexunterreichenden,
schmalkantig zulaufenden parallelen Dichtlippen auslaufen, dazwischen bis nahe an
ihre Befestigungsebene ausgerundet sind und an den Stirnseiten entlang der Rundung
ebenfalls mit schmalkantig zulaufenden Dichtlippen versehen sind, wobei sich innerhalb
der
Dichtlippen eine flache, mit dem Saugraum des Saugzylinders
in Verbindung stehende Ausnehmung befindet. Die Saugschalen berühren zuerst mit
den Dichtlippen das zu hebende Rohr und wenn diese voll auf liegen, bildet die Ausnehmung
einen flachen Raum, in dem von Saugraum des Saug zylinders aus das zum Festhalten
und Heben des Rohres erforderliche Vakuum erzeugt wird. Diese ordnungsgemässen Saugschalen
sind wesentlich einfacher und wirtschaftlicher herstellbar als die bekannten, aus
vielen Einzelteilen zusammengesetzten Greifschalen. Die neuen Saugschalen sind entsprechend
dem Durchmesser der zu hebenden Rohre über paarweise an den Stirnseiten angeordnete,
etwas oberhalb der Längsseiten-Dichtlippen angreifende, auf der Trägerschiene drehbar
gelagerte, in ihrer Winkelstellung zueinander mittels einer Verstelivorrichtung
wie Spreizspindel o.dgl. einstellbare Arme verformbar. Dadurch wird auf einfache
Weise erreicht, daß die Saugschalen jeweils für Rohre mit verschiedenen Durchmessern
verwendbar sind.
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Erfindungsgemäss besteht die Verriegelungsvorrichtung aus einer auf
der Kolbenstange gleitenden, auf dem Deckel des Zylinders befestigten Verriegelungshülse,
die mit einer ringförmigen Sperrnut mit kreisbogenförmigem Querschnitt versehen
ist, in die eine im Radius angepaßte, an einer Seite abgeflachte Schlüsselwelle
eingreifen kann, die um eine zur Kolbenstange senkrechte Achse drehbar in einem
ch mit der Kolbenstange auf und ab bewegenden St @ergehäuse gelagert und durch einen
von Anschlägen
verhubabhängig verstellbaren Pendelhebel derart/schwenkbar
ist, daß bei einer Aufwärtsbewegung der Kolbenstange die Abflachung der Schlüsselwelle
achsparallel steht, so daß die Verriegelunghülse vorbeigleiten kann, bei der folgenden
Hubbewegung die Rundung der Schlüsseiwelle in die Sperrnut eingreift und Relativbewegungen
zwischen Kolbenstange und Zylinder verhindert.
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Der Pendelhebel kann dabei zwei im Winkel zueinander stehende Hebelarme
aufweisen, die im Schnittpunkt ihrer Achsen an einem Bund der Schltsselwelle exzentrisch
zu derselben pendelnd gelagert und durch Betätigungsmittel wie Feder, Steuerkurve,
und Zapfen o.dgl. derart verschwenkbar sind, daß beim Absenken der Kolbenstange
die Hebelarme abwechselnd auf zugeordneten Anschlägen auftreffen, wodurch die Schlüsselwelle
abwechselnd in Sperr- und Freigabestellung verdrehbar ist. Diese aus einfachen Bauteilen
zusammengesetzte, betriebssichere Verriegelungsvorrichtung hat den Vorteil, daß
sie auf jeder der Saugvorrichtunge ohne zusätzliche konstruktive Maßnahmen angebracht
werden kann, indem die Verriegelungshülse und die Anschlage auf dem Zylinder deckel
befestigt, beispielsweise aufgeschweißt werden, und das mit einer zentralen Gewindebohrung
versehene Steuergehäuse auf ein ohnehin auf der Kolbenstange zu deren Befestigung
vorhandenes Gewinde aufgeschraubt wird. So können alle Saugvorrichtungen gleich
hergestellt werden und auf einer, beispielsweise der mittleren von drei auf einem
gemeinsamen Träger angeordneten Saugvorrichtungen, wird nachträglich die Verriegelung
-vorrichtung angebracht.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der erfindungsgemässen Anordnung
gehen aus der anschliessenden Beschreibung hervor, in der unter Bezugnahme auf die
Zeichnung Ausführungsbeispiele 1 der'neuen Hebevorrichtung näher erläutert sind.
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In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemässen
Vorrichtung zum Heben von Rohren, Fig. 2 eine Seitenansicht der mittleren Saugvorrichtung,
teil-! weise im Schnitt, Fig. 3 eine Saugvorrichtung beim Aufsetzen auf ein Rohr,
Fig. 4 eine Verstellvorrichtung für die Saugschale, Fig. 5,6,7 und 8 eine Verriegelungsvorrichtung
in vier verschiedenen Stellungen in zwei aufeinanderfolgenden Hüben; In Fig. 1 und
2 sind an einem Querbalken 1, der in der Mitte eine Bohrung 2 zum Aufhängen an einem
Kranhaken aufweist, Kolbenstangen 3 von drei Saugvorrichtungen befestigt. An ihrem
unteren Ende trägt jede der Kolbenstangen 3 einen Kolben 4, der in einem Saugzylinder
5 geführt ist. Die drei Saugzylinder 5 sind auf einem gemeinsamen, zum Querbalken
1 parallelen Träger, der als Trägerschiene 6 ausgebildet ist, dichtend festgeschraubt,
wobei mit den gleichen Befestigungsachrauben auf der den Saugzylindern gegenüberliegenden
Seite der Trägerschiene 6 unterhalb von jedem Saugzylinder eine ihm zugeordnete
5augschale
7 befestigt ist, die mit Dichtlippen 8 auf ein zu hebendes
Rohr aufgesetzt werden kann und die eine flache Ausnehmung 9 aufweist, die über
einen Kanal 10 mit dem Raum unter dem Kolben 4 des zugehörigen Saugzylinders verbunden
ist. Wird der Querbalken 1 mit den daran befestigten Kolbenstangen 3 angehoben,
so gleiten die Kolben 4 in den Saugzylindern 5 nach oben und erzeugen in dem darunter
sich vergrößernden Saugraum einen Unterdruck, der über die Kanäle 10 auch in den
auf ein Keramikrohr o.dgl. aufgesetzten Saugschalen 7 wirksam wird Die Kolbenwege
sind ausreichend lang bemessene um zunächst einen zum Heben eines Rohres notwendigen
Unterdruck zu erzeugen und ihn auch während des Transportes aufrechtzuerhalten beziehungsweise
bci eventuellen Druckanstiegen infolge kleiner Undichtigkeiten durch langsames Weiteraleiten
des Kolbens den Unterdruck wieder zu verstärken. Nach dem Absetzen des Rohres drückt
der Querbalken 1 auf die Kolbenstangen 3 mit den Kolben 4; so daß der Unterdruck
schnell genug abgebaut wird, um das Rohr freizugeben.
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An dem mittleren Saugzylinder ist eine Verriegelungsvorrichtung 11
angeordnet, die bei dem folgenden Wiederanheben des Querbalkens die Kolbenstange
mit dem Kolben gegenüber dem Saugzylinder feststellt und so verhindert, daX sich
erneut ein Vakuum bildet und sich die Saugachalen noch einmal auf dem bereits abgesetzten
Rohr festsaugen.
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In Fig. 3 ist das Aufsetzen einer Saugvorrichtung auf ein Rohr 12
gezeigt. In der linken Seite der Fig. 3 2elgt ein Querschnitt
durch
die aus einem elastischen Formkörper bestehende Saugchal 7 den Formkörper in entspanntem
Zustand. Die Unterseite ist gewölbt und eine schmalkantig zu laufende Dichtlippe
8 reicht weit herunter. Sie berührt zuerst mit ihrem Rand das zu transportisrende
Rohr 12 und legt sich bei weiterem Absenken der Vorrichtung ganz an, so daß die
Saugschale 7 wie in der rechten Seite der Figur gezeigt, satt aufliegt und lediglich
ein durch die flache Ausnehmung 9 in der Saugschale gebildeter, schmaler Raum innerhalb
der Dichtlippen 13 am Rohrumfang bleibt, der über den Kanal 10 mit dem Saugraum
des Zylinders 5 verbunden ist und in dem das dort erzeugte Vakuum wirksam wird Zur
Anpassung an verschiedene Rohrabmessungen wird der die Saugschale 7 bildende Formkörper
durch die Vorrichtung in Fig.4 derart verformt, daß der Radius der Wölbung der Unterseite
annähernd dem Rohrradius entspricht. An den Stirnseiten der Saugschale 7 greifen
je ein Paar Arme 13,14 etwas oberhalb der Dichtlippen 8 an, deren Enden auf der
Trägerschiene 6 drehbar gelagert sind und die in ihrer Winkelstellung zueinander
mittel einer Spreizspindel 17 verstellt werden und dabei die Saugschale 7 mehr oder
weniger stark wölben.
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In Fig. 2 besteht die Verriegelungsvorrichtung 11, die bei jedem zweiten
Hub den Kolben 4 gegenüber dem Saugzylinder 5 feststellt, aus einer auf der Kolbenstange
3 gleitenden, auf dem Deckel des Zylinders 5 befestigten Verriegelungshülse 16,
die
mit einer ringförmigen Sperrnut 17 mit kreisbogenförmigem Querschnitt versehen ist.
In die Sperrnut 17 kann eine im Radius angepasste , an einer Seite abgeflachte Schlüsseiwelle
18 eingreifen, die in einem sich mit der Kolbenstange 3 bewegenden Steuergehäuse
19 um eine zur Kolbenstange senkrechte Achse drehbar gelagert ist. An einem Bund
20 der Schlüsselwelle 18 ist ein Pendelhebel 21 mit zwei im Winkel zueinander stehenden
Hobearmen pendelnd gelagert, der gegen die Kraft einer Feder 22 bewegbar ist, und
beim Auftreffen auf den Anschlag 23, wie in Fig. 2 gezeichnet, die Schlüsselwelle
18 mit der Sperrnut 17 in Eingriff bringt, und so die Relativbewegungen zwischen
der Kolbenstange und dem Zylinder, d.h. einen Saughut, verhindert Beim Auftreffen
auf den Anschlag 24 wird dagegen die Schlüsselwelle von dem Pendelhebel 21 soweit
verdreht, daß ihre Abflachung parallel zur Achse der Kolbenstange 3 steht, so daß
die Verriegelungshülse 16 vorbeigleiten und die Kolbenstange 3 mit dem Kolben 4
sich im Zylinder 5 zum Saughub aufwärtsbewegen kann.
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In den Figuren 5 bis 8 ist eine andere Ausführungsform der die abwechselnde
Verdrehung der Schlüsselwelle 18 über den Pendelhebel 21 in Sperr- und in Freigabestellung
steuernden Elemente gezeigt. In selbsterklärender Weise ist daraus ersichtlich,
wie der Pendelhebel 21, gesteuert von Steuerkurve 25 und Zapfen 26 beim Auftreffen
auf den Anschlag 23 zum ersten Hub die Schldsselwelle
in Sperrstellung
und beim Auftreffen auf den Anschlag 24 zum folgenden Hub die Schlüsselwelle in
Freigabestellung verdreht. Damit nach Verdrehen der 5phlüsselwelle 18 in die Sperrstellung
der Pendelhebel 21 mit seinem auf den Anschlag 23 aufsitzenden Arm über den Anschlag
23 gleiten und in die Augangsstellung gemäss Fig. 7 zurückpendeln kann, besteht
zwischen der Kolbenstange 3 und dem Kolben 4 ein Spiel von wenigen Millimetern,
so daß beim Anheben des Gerätes mit gesperrter Kolbenstange 3, diese sich gegenüber
dem Zylindergehäuse 5 und damit auch gegenüber dem Anschlag 23 um wenige Millimeter
nach oben verschiebt und der Pendelhebel 21 dadurch freigegeben wird.
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BEZUGSZEICHENLISTE 1 Querbalken 2 Aufhänge-Bohrung 3 Kolbenstange
4 Kolben 5 Saugzylinder 6 Trägerschiene 7 Saugschale 8 Dichtlippen 9 Ausnehmung
in der Saugschale 10 Kanal 11 Verriegelungsvorrichtung 12 Rohr 13 Verstell-Arm 14
Verstell-Arm 15 Spreizspindel 16 Verriegelungshülse 17 Sperrnut 18 Schlüsselwelle
19 Steuergehäuse 20 Bund der Schlüsselwelle 21 Pendelhebel 22 Feder 23 Anschlag
für Sperrstellung 24 Anschlag für Kolbenfreigabe
25 Steuerkurve
26 Zapfen