DE282993C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

Vr 282993 -KLASSE 18 6. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. Januar 1914 ab.

Bei Vorrichtungen zum Einsetzen und Herausholen von Blöcken, Schrottpaketen o. dgl. in bzw. aus Wärmöfen unterliegen die der Ofenhitze ausgesetzten Teile (Greiforgane, vorderer Teil des Schwengels usw.) einem äußerst raschen Verschleiß. Um diesem Ubelstande tunlichst zu begegnen, ist es erforderlich, die innerhalb des Ofens erfolgenden Bewegungen der Vorrichtung nach Möglichkeit zu beschleunigen. Diese

ίο Bewegungen setzen sich im allgemeinen zusammen einerseits aus dem Öffnen und Schließen der Greifwerkzeuge und andererseits aus einer Hub- und Senkbewegung derselben. Das heißt, beim Einsetzen eines Blockes o. dgl. muß das Greiforgan zunächst etwas über Ofensohle einfahren, muß sich dann samt dem Block so weit senken, daß letzterer aufliegt, muß sodann den Block freigeben und sich schließlich von ihm abheben. Beim Herausholen eines Blockes muß das Greifwerkzeug erst über den Block gebracht, sodann auf ihn herabgesenkt und geschlossen werden, worauf nach erfolgtem Abheben des Blockes von der Ofensohle das Herausfahren vor sich gehen kann.

Es handelt sich somit um verschiedenartige Bewegungen, deren jede bisher besonders gesteuert wird, und zwar in der Weise, daß der Maschinenführer nach eigenem Gutdünken die einzelnen Bewegungen einleitet. Ist der Maschinenführer geschickt und aufmerksam, so wird er die Bewegungen unmittelbar aufeinander folgen lassen und dadurch die Zeit, innerhalb der die Greifvorrichtung der Ofenhitze ausgesetzt ist, auf ein Mindestmaß beschränken. Mangelt es ihm jedoch an der nötigen Übung und Aufmerksamkeit.'oder erschweren Hitze, Dampfbildung, Lichtwirkung o. dgl. die Beobachtung der im Ofen arbeitenden Greifvorrichtung, so kann entweder aus dem Bestreben heraus, die Arbeit so rasch als möglich durchzuführen, ein vorzeitiges Anheben erfolgen, ehe noch die Greifwerkzeuge entsprechend fest gepackt haben, oder es tritt ein vorzeitiges öffnen der Zange o. dgl. ein, so daß die Last heftig gegen die Ofensohle stößt, diese zerstört oder selbst beschädigt wird. Das Bestreben wiederum, derartige Fehlsteuerungen zu vermeiden, veranlaßt den Maschinenführer, die einzelnen Bewegungen eher in größeren Zeitpausen aufeinander folgen zu lassen, wodurch jedoch wieder der Nachteil zu großen Abbrandes der Vorrichtung eintritt, abgesehen von dem Mehr verlust an Ofentemperatur zufolge des längeren Offenbleibens der Tür. ·

Gemäß der Erfindung wird nun den vorgenannten Nachteilen dadurch begegnet, daß die einzelnen zum Einsetzen und Herausholen der Blöcke 0. dgl. erforderlichen Bewegungen des Greifwerkzeuges selbsttätig stets in richtiger Reihenfolge und stets unmittelbar aneinander anschließend erfolgen. Eine weitere Vervollkommnung kann die Neuerung dadurch erfahren, daß nicht nur die Aufeinanderfolge der Bewegungen selbsttätig geregelt wird, sondern daß auch die Geschwindigkeiten der Einzelbewegungen entsprechend der j eweiligen Arbeitsphase selbsttätig wechseln, derart, daß sich" die Greif organe, solange sie sich leer bewegen, mit höherer, sobald sie jedoch auf den zu fassenden

Block auftreffen, mit geringerer Geschwindigkeit schließen bzw. öffnen. Aus dem Zusammenhang zwischen Kraft und Weg ergibt sich hierbei, daß die Höchstgeschwindigkeit der Zangenbewegung, nämlich während des Leerganges ' der Zange, zufolge der beim Auftreffen auf den Widerstand erfolgenden Geschwindigkeitsverringerung bei gleich starkem Antriebsmotor erheblich größer sein kann als z. B. bei einer Zange,

ίο die sowohl beim Leergang als auch während des Eindringens der Körnerspitzen in den Block stets mit gleicher Geschwindigkeit bewegt wird.

Auf den Zeichnungen sind drei Apsführungs-

beispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt, und zwar zeigen :

Fig. ι und 2 zwei verschiedene Ausführungsformen der Vorrichtung, bei denen die Bewegungen des Greiforganes mit gleichbleibender Geschwindigkeit erfolgen, wogegen

Fig. 3 und 4 Aufriß und Grundriß einer Ein-. richtung veranschaulichen; bei welcher der Leerlauf der Zange und das Anpressen des Greifelements an den Block mit zwei verschiedenen Geschwindigkeiten ausgeführt werden.

Fig. 5 zeigt die Einrichtung gemäß Fig. 1 und 2 bei hochgeklapptem Schwengel.

Sämtlichen drei herausgegriffenen Beispielen ist die bekannte seitlich fassende Blockzange zugrunde gelegt, doch läßt sich die Erfindung naturgemäß auch auf Stirnzangen und andere Greif- oder Tragvorrichtungen anwenden.

Es bezeichnet in Fig. 1 1 das auf einem Wagen oder an einem Kran verfahrbare, feste oder heb- und senkbare und gegebenenfalls drehbare Gerüst der Vorrichtung, an welchem der die Zangenschenkel 2 tragende Schwengel 3 bei 4 gelenkig aufgehängt ist. Die Steuerstange 5 für die Schenkel 2 ist durch den Schwengel 3 hindurchgeführt und greift bei 6 an der Schwinge 7 an, deren Festpunkt bei 8 am Schwengel 3 liegt, und deren freies Ende eine Rolle 9 trägt. Diese. Rolle 9 liegt in der schwalbenschwanzförmigen Gleitbahn eines Verschiebestückes 10, welch letzteres entweder selbst als Mutter ausgebildet ist oder, wie bei dem gewählten Beispiel, von einem besonderen, auf der im festen Gerüstteil 1 gelagerten Spindel 11 sitzenden Mutterstück 12 mitgenommen wird. Zwecks leichteren Gleitens an dem Gerüst 1 kann das Verschiebestück 10 mit Rollen 13 versehen sein, die sich gegen das Gerüst ι stützen. Ihren Antrieb erhält die Spindel 11. mittels des Vorgeleges 14, 15 vom Motor 16 aus, welch letzterer ebenfalls auf dem Gerüst 1 gegelagert ist. Um die Rolle 9 ständig in fester

Anlage mit der Gleitbahn des Verschiebestückes 10 zu erhalten, sind Zugstangen 17 vorgesehen, die sich einerseits mittels Bunden 18 gegen die zu beiden Seiten des rückwärtigen Endes des Schwengels 3 angebrachte Augen 19 stützen, andererseits mittels Federn 20 und einem gemeinsamen Querstück 21 auf dem festen Gerüst ι aufnähen.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende :

In der dargestellten Lage befindet sich der Schwengel 3 in seiner tiefsten Lage bei geöffneter Zange 2. Soll nun ein Block gefaßt und eingesetzt werden,. so wird Rad 14 durch den Motor 16 in der angegebenen Pfeilrichtung angetrieben. Hierdurch erhält die Spindel 11 eine gleichläufige. Bewegung und das Mutterstück 12 samt Verschiebestück 10 wandert nach links. Da die Zange 2 bereits völlig geöffnet angenommen war, ist weiteres Verschieben der Steuerstange 5 unmöglich, die Rolle 9 kann nicht weiter mit der Gleitbahn des Stückes 10 mitwandern, sondern bleibt stehen und wird von der reichtsseitigen schiefen Ebene nach unten gedrückt, wodurch ein Wippen des Schwengels 3 um seinen Drehpunkt 4 und damit ein Hochheben der geöffneten Zange 2 erfolgt. Der Motor 16 ist als Hauptstrommotor gedacht, so daß er, sobald der Schwengel 3 eine der größten Zusammendrückbarkeit der Federn 20 entsprechende Lage erreicht hat und sich nicht weiterbewegen kann, unter Strom stehenbleibt und den Schwengel 3 in der hochgekippten Stellung festhält. In diesem Zustande wird die Vorrichtung über den zu fassenden Block gefahren und nunmehr der Motor 16 in umgekehrtem Sinne in Gang gesetzt. Hierauf senkt sich beim Rückwärtsgleiten des Stückes zunächst der Schwengel 3 zufolge seines Eigengewichtes und der Wirkung der Federn 20 wieder bis in seine tiefste Lage. Dies ist erreicht, sobald die Rolle 9 sich am tiefsten Punkt der Schwalbenschwanzbahn befindet. Nunmehr stößt die linksseitige Abschrägung der genannten Bahn die Rolle 9 gleichsam vor sich her, wobei der Schwinghebel 7 um den Punkt 8 ausschlägt und die Steuerstange 5 mitnimmt. Diese Bewegung setzt sich so lange fort, bis die Zange 2 den Block fest gepackt hat und ein weiteres Verschieben der Steuerstange nicht mehr möglich ist. Hierauf erfolgt ohne Unterbrechung oder Umsteuerung der Motorbewegung ohne weiteres und völlig selbsttätig abermals das Hochwippen des Schwengels 3, wie bereits beschrieben, nur mit dem Unterschied, daß die Rolle 9 diesmal von der linken-Abschrägung ihrer Bahn niedergedrückt wird. Nun wird der Block in den Ofen gefahren und durch abermalige Umkehr des Umlaufsinnes des Motors 16 abgesetzt, wobei selbsttätig erst das Senken des Blockes auf die Ofensohle, sodann das öffnen der Zange 2 und schließlich das Abheben der letzteren vom Block erfolgt, ohne daß hierzu irgendwelche Steuerungen und Handgriffe erforderlich wären.

Das Beispiel nach Fig. 2 ist in seiner Wirkungsweise wesensgleich mit der eben beschrie-

ben en Einrichtung und unterscheidet sich nur baulich von derselben insofern, als die mit einer schwalbenschwanzförmigen . Gleitbahn des Stückes io zusammenarbeitende Rolle 9 des Schwinghebels 7 durch einen an letzterem angebrachten Bolzen 22 ersetzt ist, gegen welchen sich zwei Gabellaschen 23 und 24 in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise stützen. Je nachdem, ob die Schwinge 7 nach links öder rechts bewegt werden soll, kommt die Lasche 23 oder 24 zur Tätigkeit und drückt zusammen mit der Schwinge 7 kniehebelartig das rückwärtige Ende des Schwengels 3 herunter, während die jeweils

. unbelastete Lasche 23 und 24 bei zunehmender Streckung des von der Schwinge 7 und der anderen Lasche 23 ■ oder 24 eingeschlossenen Winkels mit seiner Gabel um ein entsprechendes Stück auf dem Bolzen 22 zurückgleitet.

Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 3 und 4 bedeutet 25 das feste Gerüst der Vorrichtung, 26 die Zangenschenkel und 27 den wippbaren Schwengel, dessen Drehpunkt 28 im Gegensatz zu den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1 und 2 an das rückwärtige Ende verlegt ist. In seinem mittleren Teil ist der Schwengel 27 nochmals auf das Gerüst 25 aufgelagert, und zwar mittels zweier seitlicher, um eine gemeinsame Achse 29 drehbarer dreieckiger Laschenpaare 30, die an den beiden der Grundlinie des Dreiecks anliegenden Ecken mit Rollen 31 versehen sind, wogegen an den Scheiteln der Dreiecke 30 zug- und druc.kfeste Stangen 32 angreifen, deren . Zweck und weiterer Zusammenhang, später erläutert werden sollen. Der Antriebsmotor 33 befindet sich auf einem kastenförmigen Fundament 34, welches auf das rückwärtige Ende des Schwengels 27 oberhalb des Gelenkpunktes 28 aufgesetzt ist. Dieser Motor 33 treibt nun zunächst mittels des Ritzels 35 auf ein Zahnrad 36, welches einerseits auf der Welle 37 fest aufgekeilt ist und andererseits durch die Reibungskupplung 38 das auf der Welle 37 lose laufende Ritzel 39 mitnimmt. An dem dem Ritzel 39 abgekehrten Ende der Welle 37 sitzt fest das Ritzel 40. Dieses kämmt mit dem Zahnrad 41, durch dessen weite Nabe das mit flachgängigem Innengewinde versehene Rohrstück 42 gegen Drehung gesichert, jedoch längsverschiebbar hindurchgeführt ist. An dem nach rückwärts aus dem Rad 41 herausragenden Ende des Rohres 42 ist das die beiden Zugstangen 32 verbindende Querhaupt 43 mittels eines nach beiden Achsrichtungen druckfesten Lagerkopfes 44 befestigt, und zwar balancierartig um den Bolzen 45 drehbar, um ungleichmäßige Längungen der Stangen 32 unschädlich zu machen. Das Ritzel 39 steht durch das Zwiscbenrad 46 mit dem Rad 47 in Eingriff, durch welches das Rohr 48 gegen Drehung gesichert hindurchgeführt ist. Dieses Rohr 48 trägt Außengewinde, entsprechend dem Innengewinde des Rohres 42, und bewegt sich als Spindel in letzterem.^ Seinerseits ist das Rohr 48 auf den rückwärtigen Teil der Steuerstange 49 der Zange 26 aufgehoben und an achsialen Verschiebungen einerseits durch den Bund 50 der Stange 49, andererseits durch Mutter und Gegenmutter 51 gesichert. Zum Festhalten des Schwengels 27 auf seinem Auflager bei ev. eintretenden Erschütterungen sowie zur Hubbegrenzung nach oben hin dienen, wie in den Beispielen gemäß der Fig. 1 und 2, Zugstangen 52, die in diesem Falle am Gerüst 25 angreifen und mittels Federn 53 und Quer stück 54 den Schwengel 27 herabdrücken. Der Schwengel 27 kann mit einem Ansatz 55 versehen sein, der beim Aufsetzen der Zange auf einen Block 56 als Hubbegrenzer dient.

. Die Arbeitsweise der .vorbeschriebenen Einrichtung ist folgende:

.Angenommen, die Zange 26 sei ganz geöffnet auf einen Block 56 eben aufgesetzt worden, um denselben zu fassen und in den Ofen einzusetzen. Wird nun der Motor 33 rechtsläufig (s. Pfeil auf Ritzel 35) angelassen, so wird sowohl das Rohr 42 über Ritzel 35, Rad 36, Welle 37, Ritzel 40, Rad 41 angetrieben als auch das Rohr 48 über Ritzel 35, Rad 36, Reibungskupplung 38, Ritzel 39, Zwischenrad 46 und Rad 47, wobei der Drehsinn der beiden Rohre 42 und 48 zufolge der Einschaltung des Zwischenrades 46 ein entgegengesetzter ist. Da nun das Rohr 42 an einer Linksverschiebung in der Nabe des Rades 41 durch den Lagerkopf 44 verhindert wird, so erfolgt eine Rechtsverschiebung des Rohres 48 samt der Steuerstange 49, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die sich aus der Summe der Zahnradübersetzungen von Ritzel 35 auf Rohr 48 und Rohr 42 und aus der Steigung.des ineinandergreifenden Gewindes der Rohre 48 und 42 ergibt. Diese Bewegung, d. h. das Schließen der Zange 26, erfolgt so lange mit der genannten Geschwindigkeit, als sich die Zangenschenkel leer bewegen. Sobald jedoch die Körnerspitzen der Zange 26. den Block 56 berühren, wird dem Einziehen der Steuerstaiige 49 ein erhöhter Widerstand entgegengesetzt, d. h. die Rohre 42 und 48 lassen sich schwerer gegeneinander verdrehen. Für das Rohr 42 ist dieser Umstand ohne Belang, da dessen Antrieb kraftschlüssig vom Motor 33 aus erfolgt. Das Rohr 48 dagegen wird von dem Motor 33 nur durch Zwischenschaltung der Reibungskupplung 38 mitgenommen. Übersteigt nun der beim Drehen-des Rohres 48 zu überwindende Widerstand die Leistungsfähigkeit der Kupplung 38, so beginnt letztere zu gleiten, und das Rohr 48 wird nicht weit er gedreht. Die Kupplung 38 ist nun ohne weiteres so einstellbar, daß ihre Leistung nur eben zum Bewegen der leeren Zangenschenkel ausreicht. So-

bald also die Körnerspitzen auf den Block auftreffen, rückt die Kupplung 38 aus und es dreht sich nunmehr nur noch das Rohr 42 allein. Hiermit ist jedoch eine Geschwindigkeitsverringerung der Zangenschließbewegung um das sich aus dem Übersetzungsverhältnis zwischen Ritzel 35 und Rad 36 einerseits und Ritzel 39 und Rad 47 andererseits ergebende Maß verbunden, da sich die Rohre 42 und 48 nun nicht mehr beide entgegengesetzt, also mit summierter Geschwindigkeit ineinander hineinschrauben, sondern das Rohr 48 und mit ihm die Stange 49 lediglich noch mit der Geschwindigkeit des Rohres 42 in dieses hineingezogen wird. Das weitere Schließen der Zange erfolgt somit vom Augenblick des Fassens des Blockes an selbsttätig mit einer erheblich geringeren Geschwindigkeit, dafür aber entsprechend größeren Kraft als während des Leerganges der Zangenschenkel.

Das unvermeidliche tote Spiel wird also raschest durchlaufen, und sobald die eigentliche Greifwirkung zur Geltung kommen soll, setzt selbsttätig die langsame, unter großer Kraft erfolgende Bewegung ein, wodurch Zeit und Arbeitsstrom gespart wird.

Hat die Zange 26 schließlich den Block 56 so fest gepackt, daß ein weiteres Schließen der Schenkel unmöglich ist, d. h.· bleibt also das Rohr 48 nunmehr auch achsial unbeweglich stehen und wird die Drehung des Rohres 42 fortgesetzt, so schiebt sich das Rohr 42 auf das Rohr 48 auf; es vollführt nun selbst eine achsiale Bewegung in Richtung auf die Zange 26 zu. Hierbei werden die Druckstangen 32 an dem Querhaupt 43 mit vorwärts gestoßen und suchen ihrerseits die Dreiecklaschen 30 wegzuschieben. Hieran werden letztere einerseits durch ihre Lagerung 29 an dem Schwengel 27 und andererseits dadurch verhindert, daß der, Schwengel 27 selbst bei 28 mit dem Gerüst 25 verbunden ist. Da demnach die Vorwärtsbewegung der Stangen 32 keine Horizontalbewegung der Dreieckslaschen 30 hervorrufen kann, letztere vielmehr an ihrem Drehpunkt 29 zurückgehalten werden, so tritt ein Kippen der Laschen 30. um diesen Festpunkt 29 ein, wobei das rückwärts liegende Rädchen 31 der Laschen 30 von seinem Auflager abgehoben wird, wogegen das andere Rädchen 31 nunmehr die ganze Last des Schwengels 27 übernimmt und allmählich unter den Drehpunkt 29 geschwenkt wird. Da nun der Punkt 29 von dem Rädchen 31, d. h. von den Eckpunkten des Dreiecks naturgemäß weiter entfernt ist als von der die Grundlinie des Dreiecks bildenden Kante der Laschen 30, so wird beim Drehen der letzteren deren Drehpunkt 29 und mit ihm der Schwengel 27 mit Bezug auf das Gerüst 25 gehoben. Dieser Hub, der sich durch entsprechende Bemessung der Laschen 30 sowie exzentrische Anordnung des Drehpunktes 29 innerhalb derselben leicht bestimmen bzw. vergrößern läßt, bewirkt nun das beabsichtigte Abheben des gefaßten Blockes 56 von seiner Unterlage. Die Zugstangen 52, dienen als Hubbegrenzer für den Schwengel 27 und verhindern ein Überschlagen der Laschen. Auch bei diesem Beispiel ist der Motor 33 als Hauptstrommaschine gedacht, so daß nach erreichter Höchstlage selbsttätig das Stillsetzen und Festhalten der Vorrichtung erfolgt. Das Absetzen des Blockes 56 geschieht durch einfaches Umsteuern des Motors 33 in umgekehrter Reihenfolge wie das Erfassen desselben. Zunächst senkt sich der Schwengel 27, sodann werden die festsitzenden Körnerspitzen mit großer Kraft langsam gelöst, worauf das völlige Öffnen nach Wiederanspringen der Rutschkupplung 38 mit erhöhter Geschwindigkeit vor sich geht. Ist die Zange 26 geöffnet, so schaltet sich die Kupplung 38 selbsttätig wieder ab, und durch Zurückdrücken des Rohres 42 wird das Kippen der Laschen 30 und damit das Abheben der Zange vom Block 56 bewerkstelligt. Die Laschen 30 kippen in diesem Falle, d. h. beim Heben des Schwengels 27 bei geöffneter Zange 26, um die rückwärtigen Radchen 31. Die Stangen 32 werden hierbei auf Zug beansprucht.

Die vorstehend erläuterten Ausführungsformen dienen lediglich zur Verdeutlichung des Prinzips, welches sich in der Praxis noch beliebig anderweitig verwirklichen läßt. Wie bereits erwähnt, kann die mit der erfindungsgemäßen Einrichtung versehene Maschine sowohl nach Art der bekannten Chargierkrane als auch der auf Flur laufenden Chargiermaschinen ausgebildet werden. Im letzteren Falle ergeben sich naturgemäß gegenüber den dargestellten Beispielen bauliche Abweichungen in der Schwengelbefestigung und /-abstützung. Belanglos ist ferner noch die Art der Greifvorrichtung selbst. Diese kann vielmehr in einer beliebigen, seitlich oder von oben an den Längs- oder Stirnseiten des Blockes bzw. Paketes fassenden Zange bestehen.

Claims (2)

Patent-An Sprüche:

1. Greifvorrichtung mit wagerechtem Schwengel für Blöcke o. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß nach erfolgtem Fassen oder Freigeben der Last durch das Greiforgan selbsttätig und zeitlich unmittelbar anschließend das erforderliche Wippen des Schwengels zwecks Abhebens bzw. Aufsetzens der Last oder Abhebens bzw. Aufsetzens des Greiforganes von der bzw. auf die Last vermittels eines einzigen, während des ganzen Arbeitsspieles ununterbrochen durchlaufenden, keinerlei Steuerung bedürfenden Antriebes erfolgt.

2. Greifvorrichtung nach Anspruch 1, da-

durch gekennzeichnet, daß die Bewegungen des Greiforgans selbsttätig in zwei verschiedenen Geschwindigkeiten erfolgen, derart, daß, solange das Greiforgan sich leer bewegt, die größere Geschwindigkeit, sobald dasselbe jedoch mit der Last in Berührung gelangt ist, selbsttätig die kleinere Geschwindigkeit eingeschaltet wird, und umgekehrt beim Freigeben der Last zunächst mit geringer Geschwindigkeit das Lösen der Greifvorrichtung'und sodann beschleunigt das völlige Öffnen derselben erfolgt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.