DE2622342C3

DE2622342C3 - Hydraulic grapple

Info

Publication number: DE2622342C3
Application number: DE19762622342
Authority: DE
Inventors: Lucien Antonin Lyon Raffin
Original assignee: YUMBO GENAS ISERE FR
Current assignee: YUMBO GENAS ISERE FR
Priority date: 1975-05-20
Filing date: 1976-05-19
Publication date: 1981-06-19
Also published as: DE2622342A1; BE841706A; NL7605354A; AU498351B2; CA1054183A; DE2622342B2; ES448023A1; GB1513513A; JPS51141157A; MX142956A; AU1403176A; FR2311892A1; BR7603172A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hydraulikgreifer, dessen Greifschalen außer an einem zentralen Betätigungszyiinder an zwei an dessen Kolbenstange befestigten, seitlich angeordneten Betätigungszylindern gelenkig angeschlossen sindThe 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 30 39 812 und aus der FR-PS 13 57 613 bekanntSuch a hydraulic gripper is essentially from US-PS 30 39 812 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 Betät'fungszylinder 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 der Greifschalen sind also sehr unterschiedlich und verlangen eine entsprechend unterschiedliche Steuerung des Druckmittelkreislaufs 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 Grab bowls with their edges relatively deep in 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 movements 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 bekann· ten 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 optionally used for excavation and can be used for shoveling or shoveling.

Um dies zu erreichen, müßten die Greifschalen ummontiert oder es müßten Ergänzungsteile hinzuge* fügt werden oder sogar völlig unterschiedliche Greifer* ausbildungen vorhanden sein. Durch den Zwang, unterschiedlich ausgebildete Greifschalen bzw. Aggre* gate herzustellen und auf Lager zu halten, sind nicht nur die Herstellet* 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 * adds or even completely different gripper designs may be available. By compulsion Producing differently designed gripping shells or aggregates and keeping them in stock are not just things the manufacturing * heavily loaded, but also the user has to use 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. Umschaufeln 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 Betätigungszylindern 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 must be and with a functional pressure medium circuit to and from the actuating cylinders is ensured

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Betätigungszylinder jeweils beidseitig mitAccording to the invention, this object is achieved in that the actuating cylinders are each connected on both sides

ία 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 seitlichenία 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 side

Actuating cylinders are acted upon, and vice versa

-Jurch 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 Dreiwegeventile angeschlossen, von denen aus den verschiedenen, einen bestimmten Bewegungsvorgang der Greifschaien steuernden Betätigungszylindern Druckflüssigkeit zugeleitet wird, so braucht beim Übergang vom Graben zum Schaufeln und umgekehrt der Hydraulikgreifer %-tder 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 sindThrough 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 that are 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 arms, then when moving from digging to shoveling and vice versa, the hydraulic gripper still needs to be dismantled because it has been converted the functional changes are triggered solely by switching over control organs - such as distribution devices and valves - and consequently by means such as are currently in use in the field of hydraulic control and regulation technology

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

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

Fig.2 eine der Fig. 1 entsprechende Seitenansicht mit '.um Erdaushub geschlossenen Greifschalen;
F i g. 3 eine der F i g. 1 entsprechende Seitenansicht mit den Greifschalen in Schaufelstellung;2 shows a side view corresponding to FIG. 1 with gripping shells closed around the 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, 4i>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 are eyes 4a, 4i> on opposite sides

fc^r> angeschweißt, an welche über Zapfen 6a, 6b Greifschalen 5a, 56 angelenkt sind. An ihrer Oberseite tragen die Greifschalen Gelenkzapfen 7a, Tb, an welche die Kolbenstangen von in Schräglage angeordneten, beid-fc ^r > welded to which gripping shells 5a, 56 are articulated via pins 6a, 6b. On their upper side, the gripping shells carry pivot pins 7a, Tb, on which the piston rods of the two-

seitig beaufschlagbaren seitlichen Betätigungszylindern 8a, 86 gelenkig angeschlossen sind. Mit ihren oberen Enden sind diese Betätigungszylinder Ober Gelenkbolzen 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 ist.laterally acted upon lateral actuating cylinders 8a, 86 are connected in an articulated manner. With their upper The ends of these actuating cylinders are connected to a traverse 10 via hinge pins 9a, 96, which are 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 lla, 116, dessen Mittelpunkt in den iu Zapfen 6a bzw. 6b liegt Diese Segmente befinden sich in Eingriff miteinander, um einen präzisen Bewegungsgleichlauf der Greifschalen sicherzustellen. Die Bewegung der Greifschalen zum Graben wird also durch die seitlichen Betätigungszylinder 8a und Sb und die beim 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 pins 6a and 6b. The movement of the gripping trays for digging is therefore controlled by the lateral actuating cylinders 8a and Sb 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, Sb 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 Verteilejventil 15 angeschlossen sind, über welches der Zulauf von Druckflüssigkeit zu Einlaßöffnungen 12a und 13 a gesteuert wird. Ober eine weitere am Ventil 12 vorgesehene Öffnung 126 kann Druckflüssigkeit den seitlich angeordneten Betätigungszylindern 8a und 8b zugeleitet werden, wodurch deren Kolbenstangen ausgestoßen werden. Durch die im Ventil 13 vorgesehene Öffnung 136 kann gleichfalls den Betätigungszylindern 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, Sb are shown in FIG. 4 illustrates they consist of the three-way valves 12 and 13, which can be adjusted by hand by a manual rod 14 at the same time and which are connected to a distribution valve 15 via which the supply of pressure fluid to inlet openings 12a and 13a is controlled. Via a further opening 126 provided on valve 12, pressure fluid can be fed to the laterally arranged actuating cylinders 8a and 8b , 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 Schieben en til 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. For example, the distributor valve can also be designed as a rotatable distributor instead of a slide valve in order to supply pressure fluid to the three actuating cylinders 1, 8a and Sb arranged around the piston rod 2 of the actuating cylinder 1 on the cross member 10.

Zum Graben wird nach entsprechender Verstellung durch das Hdndgestänge 14 Druckflüssigkeit vom Verteilerventil 15 der öffnung 12a des Ventils 12 zugeleitet, durchströmt dieses und verläßt es durch die Öffnung 126 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 136 und 13a und über das Verteilerventil 15 zurück zu einem nicht dargestellten Behälter, wie dies durch Pfeile irr F i g, 4 veranschaulicht ist Die mit dem zentralen Betätigungszylinder 1 verbundenen Ventilöffnungen 12c und 13c bleiben geschlossen. Der so hydraulisch verriegelte Betätigungszylinder 1 stellt für die beiden Greifschalen 5a und 56 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 126 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 136 and 13a and via the distributor valve 15 back to a container, not shown, as illustrated by arrows in FIG remain closed. The actuating cylinder 1, hydraulically locked in this way, provides firm support for the two gripping shells 5a and 56.

Während die Kolbenstangen der Betätigungszylinder 8a, 86 ausgestoßen werden, verschwenken die Greifschalen 5a, 56 um ihre Gelenkzapfen 6a, 66 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 Druckmittelkreisteufs durch Verstellen des Verteilerventils 15 erreichtWhile the piston rods of the actuating cylinders 8a, 86 are being ejected, the gripping shells 5a, 56 pivot about their pivot pins 6a, 66 up to the position shown in FIG Fig. 2 shown closed position. The edges or cutting edges 16a and 166 of the gripping trays move along the curves 17a and 176 shown in broken lines and 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 done in a simple manner Reversal of direction of the pressure medium circuit stage by adjusting of the distributor valve 15 reached

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. This will make the Lateral actuating cylinder 8a, 86 hydraulically locked and form unchanged in length until to the pivot pin 7a, 76 reaching support rods for the gripping trays. With this assumption, at Actuation of the distribution valve 15 pressure fluid through the opening 126 in the upper part of the cylinder housing 3, this cylinder is moved upwards, while the one located in its lower part Liquid is forced back into the container through the openings 13c and 13a of the valve 13, as is done 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 Gelenkbogen 9a, 96 auf einem Radius, welcher der kürzesten Länge der Betätigungszylinder 8a, 86 entsprichtBy 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 hinge arcs 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 gedrucktDuring 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 reproduced layer is printed

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

1 sheet of drawings

Claims

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 pressure 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