DE2622342B2

DE2622342B2 - Hydraulic grapple

Info

Publication number: DE2622342B2
Application number: DE19762622342
Authority: DE
Inventors: Lucien Antonin Lyon Raffin (Frankreich)
Original assignee: YUMBO GENAS ISERE (FRANKREICH)
Current assignee: YUMBO GENAS ISERE (FRANKREICH)
Priority date: 1975-05-20
Filing date: 1976-05-19
Publication date: 1980-10-23
Also published as: BE841706A; NL7605354A; GB1513513A; AU1403176A; DE2622342A1; MX142956A; JPS51141157A; AU498351B2; FR2311892A1; CA1054183A; DE2622342C3; ES448023A1; BR7603172A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hydraulikgreifer, dessen Greifschalen außer an einem zentralen Betätigungszylinder an zwei an dessen Kolbenstange befestigten, seitlich angeordneten Betätigungszylindern gelenkig angeschlossen sind.The invention relates to a hydraulic gripper, the gripping shells of which, in addition to a central actuating cylinder on two laterally arranged actuating cylinders attached to its piston rod are articulated.

Ein derartiger Hydraulikgreifer ist im wesentlichen aus der US-PS 3039 812 und aus der FR-PS 13 57 613 bekanntSuch a hydraulic gripper is essentially from US-PS 3039 812 and from FR-PS 13 57 613 known

Hydraulikgreifer dieser Art werden üblicherweise für den Aushub eingesetzt, wobei ihre Greifschalen als Graborgane arbeiten, andererseits werden sie aber auch zum Schaufeln oder Umschaufeln von Materialien verwendet Beim Graben, d.h. beim Aushub greifen nach Beaufschlagung der Betätigungszylinder die Greifschalen mit ihren Kanten verhältnismäßig tief in den Boden. Zum Schaufeln oder Umschaufeln werden die Greifschalen mit ihren Kanten hingegen verhältnismäßig flach, im wesentlichen parallel zum Boden geführt, ohne hierbei merklich tief einzudringen, wie dies der Fall ist, wenn loses Schüttgut aufgenommen wird. Diese beiden Bewegungsvorgänge dsr Greifschalen sind also sehr unterschiedlich und verlangen eine entsprechend unterschiedliche Steuerung des Druckmittclkreislaufs zu den Betätigungszylindern.Hydraulic grabs of this type are usually used for excavation, with their gripping shells as Digging organs work, but on the other hand they are also used for shoveling or shoveling materials used When digging, i.e. when excavating, after the actuation cylinders are pressurized, the Gripping bowls with their edges relatively deep into the ground. To be shoveled or shoveled over the gripping bowls with their edges, however, are relatively flat, essentially parallel to the ground guided without penetrating noticeably deep, as is the case when loose bulk material is added will. These two movement processes of the gripping bowls are very different and require one correspondingly different control of the pressure medium circuit to the actuating cylinders.

Bei den eingangs genannten bekannten Hydraulikgreifern sind die Greifschalen an einseitig mit Druckmittel beaufschlagbaren Betätigungszylindern gelenkig angeschlossen. Der zentrale und die seitlichen Betätigungszylinder lassen sich dann aber nicht in der Weise steuern, daß die Greifschalen unterschiedliche Grabkurven durchlaufen können, so daß diese bekannten Hydraulikgreifer nicht wahlweise zum Aushub und zum Schaufeln bzw. Umschaufeln eingesetzt werden können.In the known hydraulic grippers mentioned at the outset, the gripping shells are on one side Pressurized actuating cylinders connected in an articulated manner. The central and the side Actuating cylinders can then not be controlled in such a way that the gripping shells are different Can traverse digging curves, so that these known hydraulic grabs are not optional for excavation and can be used for shoveling or shoveling.

Um dies zu erreichen, müßten die Greifschalen ummontiert oder es müßten Ergänzungsteile hinzugefügt werden oder sogar völlig unterschiedliche Greiferausbildungen vorhanden sein. Durch den Zwang, unterschiedlich ausgebildete Greifschalen bzw. Aggregate herzustellen und auf Lager zu halten, sind nicht nur die Hersteller stark belastet, sondern auch der Benutzer muß die verschiedenartigen Aggregatausbildungen vorrätig halten, um sie je nach Bedarf gegeneinander auszutauschen. Ein solcher Austausch erfordert dann meist eine zeitraubende, nur unter Zuhilfenahme von Werkzeugen und weiteren Zubehörteilen durchzuführende Umrüstung, wie sie beispielsweise aus der DE-PS 11 89 248 ersichtlich ist.To achieve this, the gripping shells would have to be remounted or additional parts would have to be added or even completely different gripper designs are available. By compulsion Producing differently designed gripping shells or assemblies and keeping them in stock are not just things the manufacturer heavily burdened, but also the user must the various types of aggregate training keep in stock to swap them out as needed. Such an exchange then requires usually a time-consuming process that can only be carried out with the help of tools and other accessories Conversion, as can be seen, for example, from DE-PS 11 89 248.

The object of the invention is to provide a hydraulic gripper

zu schaffen, der sowohl zum Graben und zum Aushub als auch zum Schaufeln bzw. Umschaufehl einsetzbar ist, wobei beim Wechsel der Funktionen weder Teile der Aggregate zerlegt noch Ergänzungsteile hinzugefügt werden müssen und wobei ein funktionsgerechter Druckmittelkreislauf zu und von den Betätigucgsz} ändern sichergestellt istto create that can be used for digging and excavation as well as for shoveling or shoveling, When changing functions, neither parts of the units are dismantled nor supplementary parts are added have to be and change a functional pressure medium circuit to and from the Actuators is ensured

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die Betätigungszylinder jeweils beidseitig mitThis object is achieved according to the invention in that the actuating cylinders are each with both sides

ίο Druckflüssigkeit beaufschlagbar sind und daß der die drei Betätigungszylinder speisende Druckmittelkreislauf mittels zwischengeschalteter, von Hand umschaltbarer Dreiwegeventile so steuerbar ist daß der zentrale Betätigungszylinder blockiert ist wenn die seitlichenίο hydraulic fluid can be acted upon and that the three actuating cylinders feeding pressure medium circuit by means of an intermediate, manually switchable Three-way valves can be controlled so that the central actuating cylinder is blocked when the lateral

Actuating cylinders are acted upon, and vice versa

Durch eine derart gesteuerte unterschiedliche Zuleitung von Druckflüssigkeit zu dem zentralen, beidseitig beaufschlagbaren Betätigungszylinder oder zu den seitlichen Betätigungszylindern werden jeweils die nicht mit Druckflüssigkeit beschickten Betätigungszylinder verriegelt, so daß sie die eingestellte Länge beibehalten. Wird der zentrale Betätigungszylinder veriegelt, verbleiben die Gelenkzapfen der Greifschalen auf einer festen Höhe. Um diese Gelenkzapfen zu verschwenken werden die Greifschalen veranlaßt, wenn den seitlichen Betätigungszylindern Druckflüssigkeit zugeleitet wird. Werden andererseits die seitlichen Betätigungszylinder verriegelt, wirken sie wie feste Verbindungsstangen. Durch Zuleitung von Druckflüssigkeit allein zum zentralen Betätigungszylinder werden die Gelenkzapfen der Greifschalen vertikal angehoben und dadurch wird den Greifschalen die zum Schaufeln übliche Bewegung erteilt
Sind die verschiedenen Betätigungszylinder an umschaltbare Dreiwegeventüe angeschlossen, von denen aus den verschiedenen, einen bestimmten Bewegungsvorgang der Greifschalen steuernden Betätigungszylindern Druckflüssigkeit zugeleitet wird, so braucht beim Übergang vom Graben zum Schaufeln und umgekehrt der Hydraulikgreifer weder umgerüstet noch Teile hiervon auseinandergenommen zu werden, da die Funktionsänderungen allein durch Umschaltung von Steuerorganen — wie Verteilervorrichtungen und Ventile — und folglich durch Mittel ausgelöst werden, wie sie auf dem Gebiet der hydraulischen Steuer- und Regeltechnik derzeit in Gebrauch sind.By means of a different supply of pressure fluid controlled in this way to the central actuating cylinder that can be acted upon on both sides or to the lateral actuating cylinders, the actuating cylinders not charged with pressure fluid are locked so that they maintain the set length. If the central actuating cylinder is locked, the pivot pins of the gripping shells remain at a fixed height. In order to pivot these pivot pins, the gripping shells are caused when pressure fluid is supplied to the lateral actuating cylinders. On the other hand, if the side actuating cylinders are locked, they act like fixed connecting rods. By supplying pressure fluid to the central actuating cylinder alone, the pivot pins of the gripping trays are raised vertically and the grab trays are given the usual movement for shoveling
If the various actuating cylinders are connected to switchable three-way valves, from which hydraulic fluid is fed to the various actuating cylinders that control a certain movement process of the gripping shells, then the hydraulic gripper does not need to be converted or parts of it dismantled during the transition from digging to shoveling and vice versa be triggered solely by switching over control organs - such as distribution devices and valves - and consequently by means as they are currently in use in the field of hydraulic control and regulation technology.

Ein gemäß der Erfindung ausgebildeter Hydraulikgreifer ist in einem Ausführungsbeispiel ir der Zeichnung dargestellt; in der Zeichnung istA hydraulic gripper designed according to the invention is ir the in one embodiment Drawing shown; is in the drawing

so F i g. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht in geöffneter Stellung der Greifschalen;so F i g. 1 is a partially sectioned side view in the open position of the gripping trays;

F i g. 2 eine der F i g. 1 entsprechende Seitenansicht mit zum Erdaushub geschlossenen Greifschalen;
F i g. 3 eine der F i g. 1 entsprechende Seitenansicht mit den Greifschalen in Schaufelstellung;F i g. 2 one of the F i g. 1 corresponding side view with gripping shells closed for excavation;
F i g. 3 one of the F i g. 1 corresponding side view with the gripping shells in the shovel position;

F i g. 4 ein Plan zur Veranschaulichung des Druckmittelkreislaufs zum Steuern der beiden Schaufelfunktionen.
In einem vertikal angeordneten Zylindergehäuse 3 eines zentralen Bettätigungszylinders 1 ist eine beispielsweise am Ausleger einer Erdbewegungsmaschine aufgehängte, beidseitig beaufschlagbare Kolbenstange 2 verschieblich geführt. Am unteren Ende des Zylindergehäuses sind auf gegenüberliegenden Seiten Augen 4a, 4b angeschweißt, an welche über Zapfen 6a, 6b Greiischalen Sa, 5b angelenkt sind. An ihrer Oberseite tragen die Greifschalen Gelenkzapfen 7a, 7b, an welche die Kolbenstangen von in Schräglage angeordneten, beid-F i g. 4 is a plan to illustrate the pressure medium circuit for controlling the two blade functions.
In a vertically arranged cylinder housing 3 of a central actuation cylinder 1, a piston rod 2 which is suspended, for example, on the boom of an earth-moving machine and can be acted upon on both sides, is displaceably guided. At the lower end of the cylinder housing, eyes 4a, 4b are welded on opposite sides, to which ears 6a, 6b are hinged to picking bowls Sa, 5b. On their upper side, the gripping shells carry pivot pins 7a, 7b, on which the piston rods of the two-

seitig beaufschlagbaren seitlichen Betätigungszylindern Sa, 86 gelenkig angeschlossen sind Mit ihren oberen Enden sind diese Betätigungszylinder Ober Gelenkbol· zen 9a, 96 an eine Traverse 10 angeschlossen, die sich quer zur Kolbenstange 2 erstreckt, der gegenüber sie — und damit der Hydraulikgreifer — frei drehbar ist, die aber gegen Verschiebung längs der Kolbenstange gesichert istlaterally acted upon lateral actuating cylinders Sa, 86 are articulated with their upper At the ends of these actuating cylinders, via hinge pins 9a, 96, are connected to a cross member 10, which is extends transversely to the piston rod 2, which opposite it - and thus the hydraulic gripper - is freely rotatable, the but is secured against displacement along the piston rod

Jede Greifschale trägt ein als Quadrant ausgebildetes, gezahntes Segment 11a, 116, dessen Mittelpunkt in den Zapfen 6a bzw. 6b liegt Diese Segmente befinden sich in Eingriff miteinander, um einen präzisen Bewegungsgleichlauf der Greifschalen sicherzustellen. Die Bewegung der Greifschaten zum Graben wird also durch die seitlichen Betätigungszylinder 8a und 86 und die beim is Schaufeln durchzuführenden Bewegungsvorgänge werden durch den zentralen Betätigungszylinder 1 gesteuert Each gripping bowl has a toothed segment 11a, 116 designed as a quadrant, the center of which lies in the pin 6a and 6b, respectively. The movement of the gripping shades for digging is thus controlled by the lateral actuating cylinders 8a and 86 and the movement processes to be carried out when shoveling are controlled by the central actuating cylinder 1

Die Mittel zur Steuerung der Kolbenstange 2 und der Betätigungszylinder 8a, 86 sind in F i g. 4 veranschaulicht Sie besstehen aus den Dreiwegeventilen 12 und 13, die durch ein Handgestänge 14 gleichzeitig von Hand verstellt werden können und die an ein Verteilerventil 15 angeschlossen sind, über welches der Zulauf von Druckflüssigkeit zu Einlaßöffnungen 12a und 13 a gesteuert wird. Über eine weitere am Ventil 12 vorgesehene öffnung 126 kann Druckflüssigkeit den seitlich angeordneten Betätigungszylindern &a und Sb zugeleitet werden, wodurch deren Kolbenstangen ausgestoßen werden. Durch die im Ventil 13 vorgesehene öffnung 136 kann gleichfalls den Betätigungsxylindern 8a und Sb Druckflüssigkeit zugeleitet werden, jedoch mit der Wirkung, daß die Kolbenstangen entgegengesetzt gedrängt, also eingezogen werden. Diese einander entgegengesetzten Funktionen sind möglich, weil die Betätigungszylinder beidseitig beaufschlagbar sind. In ähnlicher Weise wird über die im Ventil 12 vorgesehene öffnung 12c Druckflüssigkeit dem zentral angeordneten Betätigungszylinder 1 zugeleitet mit der Wirkung, daß dessen Kolbenstange 2 aufwärts gestoßen wird. Bei Flüssigkeitszuleitung durch die öffnung 13c des Ventils 13 kann die umgekehrte Bewegung herbeigeführt werden mit der Wirkung, daß die Kolbenstange 2 eingefahren wird.The means for controlling the piston rod 2 and the actuating cylinders 8a, 86 are shown in FIG. 4 illustrates they consist of the three-way valves 12 and 13, which can be adjusted by hand at the same time by a hand linkage 14 and which are connected to a distributor valve 15 via which the supply of pressure fluid to inlet openings 12a and 13a is controlled. Via a further opening 126 provided on the valve 12, pressure fluid can be fed to the laterally arranged actuating cylinders & a and Sb , whereby their piston rods are ejected. Through the opening 136 provided in the valve 13, pressure fluid can also be fed to the actuating cylinders 8a and Sb , but with the effect that the piston rods are pushed in opposite directions, that is, they are drawn in. These opposing functions are possible because the actuating cylinders can be acted upon on both sides. In a similar way, pressure fluid is fed to the centrally arranged actuating cylinder 1 via the opening 12c provided in the valve 12, with the effect that its piston rod 2 is pushed upwards. When liquid is supplied through the opening 13c of the valve 13, the reverse movement can be brought about with the effect that the piston rod 2 is retracted.

Dieser beschriebene Druckmittelkreislauf kann auch in anderer bekannter Weise ausgebildet sein. So kann das Verteilerventil statt als Schieberventil auch als drehbarer Verteiler ausgebildet sein, um den um die Kolbenstange 2 des Betätigungszylinders 1 herum an die Quertraverse 10 angeordneten drei Betätigungszylin- so dem 1,8a und Sb Druckflüssigkeit zuzuleiten.This described pressure medium circuit can also be designed in other known ways. Thus, the distributor valve may be formed instead of as a slide valve as well as a rotatable manifold to the to the piston rod 2 of the actuating cylinder 1 around which is arranged on the cross traverse 10, three Betätigungszylin- be forwarded as the 1,8a and Sb pressure fluid.

Zum Graben wird nach entsprechender Verstellung durch das Handgestänge 14 Druckflüssigkeit vom Verteilerventil 15 der öffnung 12a des Vemils 12 zugeleitet, durchströmt dieses und verläßt es durch die öffnung \2b zu den Betätigungszylindern 8a und Sb hin, deren Kolbenstangen dadurch ausgestoßen werden. Die von den Kolbenstangen hierbei verdrängte Flüssigkeit nimmt ihren Weg durch die öffnungen Mb und 13a und über das Verteilerventil 15 zurück zu einem nicht <>o dargestellten Behälter, wie dies durch Pfeile in F i g. 4 veranschaulicht ist Die mit dem zentralen Betätigungszylinder 1 verbundenen Ventilöffnungen 12c und 13c bleiben geschlossea Der so hydraulisch verriegelte Betätigungszylinder 1 stellt für die beiden Greifschalen 5a und 5b eine feste Abstützung dar.For digging, after appropriate adjustment by the hand rod 14, pressure fluid is fed from the distributor valve 15 to the opening 12a of the valve 12, flows through this and leaves it through the opening 2b to the actuating cylinders 8a and Sb , the piston rods of which are thereby ejected. The liquid displaced by the piston rods makes its way through the openings Mb and 13a and via the distributor valve 15 back to a container not shown, as indicated by the arrows in FIG. 4 is illustrated. The valve openings 12c and 13c connected to the central actuating cylinder 1 remain closed. The actuating cylinder 1 thus hydraulically locked provides a firm support for the two gripping trays 5a and 5b.

Während die Kolbenstangen der Betätigungszylinder 8a, Sb ausgestoßen werden, verschwenken die Greifschalen 5a, 5b um ihre Gelenkzapfen 6a, 6b bis zu der in Fig.2 gezeigten Schließstellung. Die Kanten oder Schneiden 16a und 166 der Greifschalen bewegen sich dabei längs der in gebrochenen Linien wiedergegebenen Kurven 17a und 176 und dringen dabei aus der Ausgangsstellung gemäß F i g. 1 verhältnismäßig tief in den Boden, dessen obere Begrenzung bei 18 angedeutet ist. Das öffnen der Greifschalen und deren Rückkehr in die Ausgangslage wird in einfacher Weise durch Richtungsumkehr des Druckmittelkreislaufs durch Verstellen des Verteilerventils 15 erreichtWhile the piston rods of the actuating cylinders 8a, Sb are being ejected, the gripping shells 5a, 5b pivot about their pivot pins 6a, 6b up to the closed position shown in FIG. The edges or cutting edges 16a and 166 of the gripping trays move along the curves 17a and 176 shown in broken lines and in doing so penetrate from the starting position according to FIG. 1 relatively deep into the ground, the upper limit of which is indicated at 18. The opening of the gripping shells and their return to the starting position is achieved in a simple manner by reversing the direction of the pressure medium circuit by adjusting the distributor valve 15

Zum Schaufeln werden beide Ventile 12 und 13 durch Betätigung des Handgestänges 14 umgestellt, wodurch die öffnungen 12c, 13c freigegeben und die öffnungen 126, 136 geschlossen werden. Dadurch werden die seitlichen Betätigungszylinder 8a, 86 hydraulisch verriegelt und bilden in ihrer Länge unverändert bleibende, bis zu den Gelenkzapfen 7a, 76 reichende Tragstangen für die Greifschalen. Unter dieser Voraussetzung wird bei Betätigung des Verteilerventils 15 Druckflüssigkeit über die öffnung 126 dem oberen Teil des Zylindergehäuses 3 zugeleitet dieser Zylinder dadurch nach oben bewegt, während die in dessen unterem Teil befindliche Flüssigkeit durch die öffnungen 13c und 13a des Ventils 13 in den Behälter zurückgedrängt wird, wie dies durch Pfeile in F i g. 4 veranschaulicht istFor shoveling, both valves 12 and 13 are switched over by actuating the handlebar 14, whereby the openings 12c, 13c are released and the openings 126, 136 are closed. The lateral actuating cylinders 8a, 86 are thereby hydraulically locked and form support rods which remain unchanged in length and extend up to the pivot pins 7a, 76 the grab shells. Under this condition, when the distributor valve 15 is actuated, pressure fluid is transferred over the opening 126 is fed to the upper part of the cylinder housing 3, this cylinder is thereby moved upwards, while the liquid located in its lower part passes through the openings 13c and 13a of the valve 13 is pushed back into the container, as indicated by arrows in FIG. 4 is illustrated

Durch die Verschiebung des Zylindergehäuses 3 gegenüber der Kolbenstange 2 des Betätigungszylinders 1 verlagern sich die Greifschalen 5a und 56 aus der in F i g. 1 dargestellten Lage in die in F i g. 3 wiedergegebene Lage, und zwar durch die Auswärtsbewegung der Zapfen 6a, 66 und die gleichzeitig erfolgende Verschwenkung der Gelenkzapfen 7a, 76 um die oberen Gelenkbolzen 9a, 96 auf einem Radius, welcher der kürzesten Länge der Betätigungszylinder 8a, 86 entspricht.By shifting the cylinder housing 3 with respect to the piston rod 2 of the actuating cylinder 1, the gripping trays 5a and 56 are displaced from the position shown in FIG. 1 in the position shown in FIG. 3 reproduced Position, through the outward movement of the pins 6a, 66 and the simultaneous pivoting the pivot pin 7a, 76 around the upper pivot pin 9a, 96 on a radius which is the the shortest length of the actuating cylinder 8a, 86 corresponds.

Während dieser Bewegung folgen die Schneidkanten 16a und 166 der Greifschalen 5a und 56 den symmetrischen Kurven 19a, 196, die einen zur Bodenfläche 18 im wesentlichen parallelen, wenig tief eindringenden Verlauf haben. Das öffnen der Greifschalen wird durch Verstellen des Verteilerventils 15 herbeigeführt. Durch den sich dann einstellenden Druckmittelkreislauf wird das Zylindergehäuse 3 des Betätigungszylinders 1 nach unten in die in F i g. 1 wiedergegebene Lage gedrückt.During this movement, the cutting edges 16a and 166 of the gripping trays 5a and 56 follow symmetrical curves 19a, 196, one of which is essentially parallel to the bottom surface 18 and is not very deep have penetrating course. The gripping trays are opened by adjusting the distributor valve 15 brought about. The cylinder housing 3 of the is then established by the pressure medium circuit Actuating cylinder 1 down into the in F i g. 1 played position pressed.

Falls die drei Betätigungszylinder 1,8a, 86 gleichzeitig betätigt werden, ergibt sich eine Funktion, die zwischen der Aushub- und der Schaufelbewegung liegt, wodurch gemäß der Erfindung ein zusätzlicher Vorteil erreicht werden kann.If the three actuating cylinders 1, 8 a, 86 are actuated simultaneously, there is a function that is between the excavation and the shoveling movement, whereby an additional advantage is achieved according to the invention can be.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

1
Claim:

Hydraulic gripper, the gripping shells of which, in addition to a central actuating cylinder, are articulated to two laterally arranged actuating cylinders attached to its piston rod, characterized in that the actuating cylinders (2, 3 or 8a, Sb) can each be acted upon with hydraulic fluid on both sides and that the three The thickening medium circuit feeding the actuating cylinder can be controlled by means of interposed, manually switchable three-way valves (12, 13) so that the central actuating cylinder (2,3) is blocked when the lateral actuating cylinders (8a, 8b) are acted upon, and vice versa