DE29621601U1

DE29621601U1 - Clamshell buckets

Info

Publication number: DE29621601U1
Application number: DE29621601U
Authority: DE
Original assignee: Kinshofer Greiftechnik GmbH
Current assignee: Kinshofer GmbH
Priority date: 1996-12-12
Filing date: 1996-12-12
Publication date: 1998-04-09
Anticipated expiration: 2006-12-13
Also published as: DE19749848A1; FR2757144A1; GB9726236D0

Description

12. Dezember 1996 96-2552 G-skDecember 12, 1996 96-2552 G-sk

Kinshofer Greiftechnik GmbH D- 83662 WaakirchenKinshofer Greiftechnik GmbH D- 83662 Waakirchen

ZweischalengreiferClamshell grab

Die Erfindung betrifft einen Zweischalengreifer mit einem Schalenträger, an dem die zueinander parallelen, die Schalen tragenden Wellen schwenkbar gelagert sind.The invention relates to a clamshell grab with a shell carrier on which the mutually parallel shafts carrying the shells are pivotally mounted.

Bei bekannten Zweischalengreifern sind die die Schalen tragenden Wellen mit radialen Hebeln versehen, an denen die Kolbenstangen oder Zylinder von hydraulischen Kolben-Zylindern-Einheiten angelenkt sind, um die Schließ- und Öffnungskräfte auf die Wellen zu übertragen. Um die Hydraulikzylinder anlenken zu können, müssen die Schalenträger entsprechend groß ausgeführt oder aber die Zylinder aufnehmende Käfige vorgesehen werden. Weiterhin sind bekannte Zweischalengreifer üblicherweise mit Gleichlaufgestängen versehen. Abgesehen davon, daß der Antrieb bekannter Zweischalengreifer über Hydraulikzylinder aufwendig ist, stellen diese gefährdete Bauteile dar, die beim Betrieb des Zweischalengreifer beschädigt werden können. Aufgabe derEifmdung ist es daher, einen Zweischalengreifer der eingangs angegebenen Art zu schaffen, der sich durch eine gedrungene Bauweise mit wenigen beweglichen Teilen auszeichnet, die zudem geschützt geordnet sind.In known clamshell grabs, the shafts supporting the shells are provided with radial levers to which the piston rods or cylinders of hydraulic piston-cylinder units are linked in order to transfer the closing and opening forces to the shafts. In order to be able to link the hydraulic cylinders, the shell supports must be made of a correspondingly large size or cages must be provided to accommodate the cylinders. Furthermore, known clamshell grabs are usually equipped with synchronous rods. Apart from the fact that the drive of known clamshell grabs via hydraulic cylinders is complex, these represent vulnerable components that can be damaged when the clamshell grab is in operation. The aim of the invention is therefore to create a clamshell grab of the type specified at the beginning, which is characterized by a compact design with few moving parts, which are also arranged in a protected manner.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Zweischalengreifer der eingangs angegebenen Art dadurch gelöst, daß die Wellen die Schwenkwellen zweier hydrau-According to the invention, this object is achieved in a clamshell grab of the type specified at the outset in that the shafts are the pivot shafts of two hydraulic

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lischer Schwenkmotoren sind, deren Gehäuse fest mit dem Schaienträgeir verbunden sind.lic swivel motors whose housings are firmly connected to the rail carrier.

Bei dem erfindungsgemäßen Zweischalengreifer ist der Antrieb für die die Schälen tragenden Wellen gleichsam in den Schalenträger integriert. Da die die Schalen tragenden Wellen gleichzeitig die Wellen zweier hydraulischer Schwenkmotore sind, sind die Schwenkwellen in den Zylindern dieser Schwenkmotore gekapselt angeordnet. Der erfindungsgemäße Zweischalengreifer weist daher keine durch das zu handhabende Gut gefährdete Bauteile auf, wie freiliegende Kolbenstangen und Hebel. Er weist weniger Lager auf, ist im wesentlichen wartungsfrei und voll gekapselt.In the clamshell grab according to the invention, the drive for the shafts carrying the shells is integrated into the shell carrier. Since the shafts carrying the shells are simultaneously the shafts of two hydraulic swivel motors, the swivel shafts are encapsulated in the cylinders of these swivel motors. The clamshell grab according to the invention therefore has no components that are at risk from the goods to be handled, such as exposed piston rods and levers. It has fewer bearings, is essentially maintenance-free and fully encapsulated.

Ein besonderer Vorteil ergibt sich auch daraus, daß das Schließmoment der Schalen unabhängig von dem öffnungswinkel gleich ist. Weiterhin lassen sich an die Schwenkwellen der Schwenkmotore einfach und schnell unterschiedliche Schalen anschließen, so daß ein Wechseln von Schalen problemlos vorgenommen werden kann.A particular advantage is that the closing torque of the shells is the same regardless of the opening angle. Furthermore, different shells can be connected to the swivel shafts of the swivel motors quickly and easily, so that shells can be changed without any problems.

Die Schwenkwelle jedes Schwenkmotors ist mit mehreren radiale Drehkolben bildenden Flügeln versehen, die in zur Wellenachse konzentrischen Kammern des Zylinders greifen, wobei die Kammer durch eine der Anzahl der Drehkolben entsprechende Anzahl von radialen Einziehungen voneinander getrennt sind und die Drehkolben mit ihren Scheitelbereichen dichtend an den Kammerwänden und die Einziehungen mit ihren Scheitelbereichen an den Schwenkwellen anliegend.The swivel shaft of each swivel motor is provided with several radial vanes forming rotary pistons, which engage in chambers of the cylinder that are concentric with the shaft axis, whereby the chambers are separated from one another by a number of radial recesses corresponding to the number of rotary pistons, and the rotary pistons with their apex areas are in sealing contact with the chamber walls and the recesses with their apex areas are in contact with the swivel shafts.

Die Schwenkwelle kann durch Gleitlagerringe in dem Zylindergehäuse gelagert sein. Eine Kammer ist mit einer Zuführungsbohrung und eine andere Kammer mit einer Abführungsbohrung für Hydrauliköl versehen. In einer Seite des Zylindergehäuses ist eine Ringleitung zur Verteilung des zugeführten Hydrauliköls auf die anderen Kammern und in der anderen Seite des Zylindergehäuses eine Ringleitung zur Abführung des Hydrauliköls vorgesehen, wobei sich die Mündungen der Leitungen in den Endbereichen jeder Kammer beidseits des Drehkolbens befinden.The swivel shaft can be supported in the cylinder housing by plain bearing rings. One chamber is provided with a supply bore and another chamber with a discharge bore for hydraulic oil. In one side of the cylinder housing there is a ring line for distributing the supplied hydraulic oil to the other chambers and in the other side of the cylinder housing there is a ring line for discharging the hydraulic oil, with the openings of the lines located in the end areas of each chamber on both sides of the rotary piston.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß auf der Welle mindestens ein ringartiger Kolben axial verschieblich geführt ist, der mit einem ringartigen Flansch versehen ist, der durch Federelemente in Anlage an eine gehäusefeste Gegenfläche angedrückt ist, wobei der Flansch oder die Gegenfläche mit einem Bremsbelag versehen ist. Sind die Schwenkmotoren drucklos, drücken die Federelemente, die vorzugsweise aus Tellerfedern bestehen, den ringförmigen Flansch des axial verschieblichen Kolbens gegen eine Gegenfläche des Zylindergehäuses, so daß die Welle undrehbar in dem Zylindergehäuse gehalten ist. Werden also die Schalen des Zweischalengreifers nicht bewegt, sind diese in der jeweiligen Stellung blockiert. Erst wenn die Schwenkmotoren zur Bewegung der Schalen mit Druck beaufschlagt werden, wird die Bremse gelöst, so daß die Schalen Schließ- oder Öffnungsbewegungen ausführen können.According to a preferred embodiment, at least one ring-shaped piston is guided axially displaceably on the shaft, which is provided with a ring-shaped flange that is pressed against a counter surface fixed to the housing by spring elements, the flange or the counter surface being provided with a brake pad. If the swivel motors are depressurized, the spring elements, which preferably consist of disc springs, press the ring-shaped flange of the axially displaceable piston against a counter surface of the cylinder housing, so that the shaft is held non-rotatably in the cylinder housing. If the shells of the clamshell grab are not moved, they are blocked in the respective position. Only when the swivel motors are subjected to pressure to move the shells is the brake released, so that the shells can perform closing or opening movements.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß zur Synchronisierung der beiden Schwenkmotore jeweils eine Kammer jedes Schwenkmotors durch eine Leitung mit einer Kammer des anderen Schwenkmotors in der Weise verbunden ist, daß das in den miteinander verbundenen Zylinderkammern befindliche Hydrauliköi hin- und hergeschoben wird, so daß dadurch eine Synchronisierung der gegenläufigen Drehbewegungen der beiden Schwenkmotore erreicht wird. Durch diese Synchronisierung kann auf die üblichen Ausgleichsgestänge verzichtet werden, die nicht nur Raum beanspruchen, sondern auch leicht beschädigt werden können. According to a particularly preferred embodiment, in order to synchronize the two swivel motors, one chamber of each swivel motor is connected by a line to a chamber of the other swivel motor in such a way that the hydraulic fluid in the interconnected cylinder chambers is pushed back and forth, thereby achieving synchronization of the opposing rotary movements of the two swivel motors. This synchronization eliminates the need for the usual compensating rods, which not only take up space but can also be easily damaged.

Zweckmäßigerweise ist jeder Schwenkmotor mit drei Kammern und drei Drehkolben versehen.Each swivel motor is conveniently equipped with three chambers and three rotary pistons.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigtAn embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing.

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Fig. 1 und Fig. 2 unterschiedliche perspektivische Ansichten des erfindungsgemäßen
Zweischalengreifers,Fig. 1 and Fig. 2 different perspective views of the inventive
clamshell grab,

Fig. 3 und Fig. 4 den Fig. 1 und 2 entsprechende Ansichten, jedoch mit vonFig. 3 and Fig. 4 are views corresponding to Figs. 1 and 2, but with

den Schalen abgehobenen Schalenträgern,the shell supports lifted off the shells,

Fig. 5 und Fig. 6 Seitenansichten des erfindungsgemäßen Zweischalenträgers, Fig. 5 and Fig. 6 side views of the two-shell carrier according to the invention,

Fig. 7 einen Schnitt durch den Schalenträger im Bereich einesFig. 7 a section through the shell carrier in the area of a

Schwenkmotors,swivel motor,

Fig. 8 einen Querschnitt durch den Schalenträger undFig. 8 a cross section through the shell carrier and

Fig. 9 eine der Fig. 8 entsprechende Darstellung mit den HyFig. 9 is a representation corresponding to Fig. 8 with the Hy

draulikleitungen.draulic lines.

Der erfindungsgemäße Zweischalengreifer 1 besteht aus einem Schalenträger 2 und mit diesem verbundenen Greiferschalen 3, 4.The clamshell grab 1 according to the invention consists of a shell carrier 2 and gripper shells 3, 4 connected to it.

Der Schalenträger besteht aus zwei parallel zueinander angeordneten Schwenkmotoren 5, 6 deren zylindrische Gehäuse durch aufgeschweißte zueinander parallele Platten 7, 8 miteinander zu einer Einheit verbunden sind. An die obere Platte 7 ist in der aus den Fig. 5 und 6 ersichtlichen Weise ein Drehmotor 9 angeflanscht, der mit einer öse 10 zum Anhängen beispielsweise an einen Ausleger versehen ist.The shell carrier consists of two swivel motors 5, 6 arranged parallel to one another, the cylindrical housings of which are connected to one another to form a unit by welded-on parallel plates 7, 8. A rotary motor 9 is flanged to the upper plate 7 in the manner shown in Figs. 5 and 6, which is provided with an eyelet 10 for hanging, for example, on a boom.

Die Schwenkmotoren 5, 6 besitzen die zylindrischen Gehäuse beidseits überragende Abtriebszapfen 11, die in U-förmige Aufnahmen 12 der Schalen 3, 4 greifen. Die Schenkel dieser Aufnahmen 12 und die Antriebszapfen 11 sind mit fluchtenden Bohrungen 13, 14 versehen, durch die zur Ankoppelung der Antriebszapfen 11 an die Greiferschalen 3, 4 Bolzen hindurchgeführt sind.The swivel motors 5, 6 have output pins 11 that protrude from the cylindrical housing on both sides and engage in U-shaped receptacles 12 of the shells 3, 4. The legs of these receptacles 12 and the drive pins 11 are provided with aligned holes 13, 14 through which bolts are passed to couple the drive pins 11 to the gripper shells 3, 4.

Die Greiferschalen 4, 5 können daher leicht ausgetauscht sein, so daß an die Antriebszapfen 11 einfach und schnell Wechselschalen angeschlossen werden können.The gripper shells 4, 5 can therefore be easily exchanged so that interchangeable shells can be connected to the drive pins 11 simply and quickly.

Die Schwenkwellen 16 der Schwenkmotore 5, 6 sind mit drei in gleichen Winkelabständen über ihren Umfang verteilten radialen Stegen 17 versehen, die radiale Drehkolben bilden. Diese Drehkolben sind in jeweils drei konzentrisch zur Achse der Schwenkwellen angeordneten Zylinderkammern 18 schwenkbar geführt. Die drei Zylinderkammern 18 sind durch radiale Einziehungen 19 des Zylinders 20 voneinander getrennt. Zur Abdichtung der Zylinderkammern gegenüber der Schwenkwelle 16 liegen die Einziehungen 19 in ihren Scheitelbereichen über Dichtungen 21 an den Oberflächen der Schwenkwelle zwischen den Drehkolben 17 an. Zur Abdichtung der Drehkolben 17 in den Zylinderkammern 18 weisen die Scheitelbereiche der Drehkolben ebenfalls Dichtungen 22 auf, mit denen diese an den konzentrisch gekrümmten Zylinderwandungen anliegen.The swivel shafts 16 of the swivel motors 5, 6 are provided with three radial webs 17 distributed at equal angular intervals over their circumference, which form radial rotary pistons. These rotary pistons are each guided so that they can swivel in three cylinder chambers 18 arranged concentrically to the axis of the swivel shafts. The three cylinder chambers 18 are separated from one another by radial recesses 19 in the cylinder 20. To seal the cylinder chambers against the swivel shaft 16, the recesses 19 rest in their apex areas via seals 21 on the surfaces of the swivel shaft between the rotary pistons 17. To seal the rotary pistons 17 in the cylinder chambers 18, the apex areas of the rotary pistons also have seals 22, with which they rest against the concentrically curved cylinder walls.

Die Schwenkwellen 16 sind über Gleitlagerringe 24 in dem zylindrischen Gehäuse 25 schwenkbar gelagert, das auch den Zylinder 20 aufnimmt. Die Lagerringe 24 sind undrehbar in mit entsprechenden stufenförmigen Ausnehmungen versehenen Ringen 26 gehaltert, die undrehbar mit dem Zylinder 20 und dem Zylindergehäuse 25 verbunden sind. Auf den die Gleitlagerringe 24 durchsetzenden runden Wellenzapfen der Schwenkwelle ist axial verschieblich und undrehbar durch eine Feder 27 gehalten ein Ringkolben 28 aufgesetzt, der an seinen äußeren Bereich eine flanschförmige Verbreiterung 29 trägt. Dieser Ringkolben stützt sich über Tellerfedern 30 auf Ringe 31 ab, die fest auf die Wellenzapfen 11 aufgesetzt sind. Die Ringe 26 tragen in Nuten eingelassene ringförmige Bremsbeläge 33, so daß im drucklosen Zustand die Schwenkwelle 16 gegenüber dem zylindrischen Gehäuse blockiert ist.The pivot shafts 16 are pivotally mounted via plain bearing rings 24 in the cylindrical housing 25, which also accommodates the cylinder 20. The bearing rings 24 are non-rotatably held in rings 26 provided with corresponding step-shaped recesses, which are non-rotatably connected to the cylinder 20 and the cylinder housing 25. An annular piston 28 is placed axially displaceably and non-rotatably on the round shaft journal of the pivot shaft, which passes through the plain bearing rings 24 and which has a flange-shaped widening 29 on its outer area. This annular piston is supported via disc springs 30 on rings 31, which are firmly placed on the shaft journals 11. The rings 26 have annular brake pads 33 set into grooves, so that in the depressurized state the pivot shaft 16 is blocked relative to the cylindrical housing.

Das Hydrauliksystem der beiden Schwenkmotore 5, 6 mit gegenläufig antreibbaren Schwenkwellen 16 wird nun anhand der Fig. 9 näher erläutert.The hydraulic system of the two swivel motors 5, 6 with counter-rotating swivel shafts 16 is now explained in more detail with reference to Fig. 9.

Zum Schließen der Greiferschalen wird Drucköl über die Leitungen 40 und die Bohrungen 41 in die obere Zylinderkammer eingeleitet. Die Lagerringe 24 sind auf ihrer rechten Seite mit Bohrungen 42 versehen, die auf den Rückseiten der LagerringeTo close the gripper shells, pressure oil is fed into the upper cylinder chamber via the lines 40 and the holes 41. The bearing rings 24 are provided with holes 42 on their right-hand side, which are located on the backs of the bearing rings

durch Ringnuten 43 miteinander verbunden sind. Auf diese Weise werden die Zylinderkammern mit Drucköl versorgt.are connected to each other by annular grooves 43. In this way, the cylinder chambers are supplied with pressure oil.

Zu dem Tank führende Leitungen münden in der auf Fig. 9 ersichtlichen Weise in die benachbarte Zylinderkammer. Die der Bohrung entsprechende Abführungsbohrung ist nicht dargestellt. Der Lagerring 24 der gegenüberliegenden Seite ist mit radialen Bohrungen 46 versehen. Auch diese Bohrungen sind durch eine Ringnut 47 auf der Rückseite des anderen Lagerringes miteinander verbunden.Lines leading to the tank open into the adjacent cylinder chamber as shown in Fig. 9. The discharge bore corresponding to the bore is not shown. The bearing ring 24 on the opposite side is provided with radial bores 46. These bores are also connected to one another by an annular groove 47 on the rear side of the other bearing ring.

Zur Ausführung der Öffnungsbewegung werden die Leitungen 45 unter Druck gesetzt und das verdrängte Hydrauliköl fließt über die Leitungen 40 zum Tank.To carry out the opening movement, the lines 45 are pressurized and the displaced hydraulic oil flows via the lines 40 to the tank.

Die Zylinderkammern 18' der beiden Schwenkmotore sind durch eine Hydraulikleitung 50 miteinander verbunden. Durch diese Hydraulikleitung 50 wird das Hydrauliköl zwischen den Zylinderkammern 18' hin- und hergeschoben, so daß hydraulisch ein gegensinniger Gleichlauf der beiden Schwenkwellen 16 sichergestellt ist. Auftretende Leckölverluste werden in den Endlagen der Drehkolben immer wieder ausgeglichen. The cylinder chambers 18' of the two swivel motors are connected to one another by a hydraulic line 50. The hydraulic oil is pushed back and forth between the cylinder chambers 18' through this hydraulic line 50, so that hydraulically a counter-synchronous rotation of the two swivel shafts 16 is ensured. Occurring leakage oil losses are always compensated for in the end positions of the rotary pistons.

Claims

12 December 1996 96-2552 G-Sk Kinshofer Greiftechnik GmbH D- 83662 Waakirchen Clamshell grab Claims

1. Clamshell grab with a shell carrier on which the parallel shafts supporting the shells are pivotably mounted,

dadurch gekennzeichnet,characterized,

that the shafts are the swivel shafts of two hydraulic swivel motors, the housings of which are firmly connected to the shell carrier.

2. Swivel motor, preferably for a clamshell grab according to claim 1, characterized in that its swivel shaft is provided with several radial rotary piston forming vanes, which grip in chambers of the cylinder concentric to the shaft axis, that the chambers are separated from each other by a number of radial recesses corresponding to the number of rotary pistons and that the rotary pistons are sealed with their apex areas.

tend on the chamber walls, the recesses rest in their apex areas on the pivot shafts.

3. Swivel motor according to claim 2, characterized in that the swivel shaft is supported by plain bearing rings in the cylinder housing.

4. Swivel motor according to claim 2 or 3, characterized in that one chamber is provided with a supply bore and another chamber with a discharge bore for hydraulic oil.

5. Swivel motor according to one of claims 2 to 4, characterized in that in one side of the cylinder housing there is a ring line for distributing the supplied hydraulic oil to the other chambers and in the other side of the cylindrical housing there is a ring line for discharging the hydraulic oil, the openings of the lines being located in the end regions of each chamber on both sides of the rotary piston.

Swivel motor according to one of claims 2 to 5, characterized in that at least one ring-like piston is guided axially displaceably on the shaft, which is provided with a ring-like flange which is pressed by spring elements into contact with a counter surface fixed to the housing, and that the flange or the counter surface is provided with a brake pad.

7. Swivel motor according to claim 6, characterized in that the piston is held axially displaceably but non-rotatably on the swivel shaft.

8. Clamshell grab according to one of claims 1 to 7, characterized in that, in order to synchronize the two swivel motors, a chamber of each swivel motor is connected by a line to a chamber of the other swivel motor in such a way that the oil volume present in the chambers is pushed back and forth.

9. Clamshell grab according to one of claims 1 to 8, characterized in that each swivel motor is provided with three chambers and three rotary pistons.