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Greif zange
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Die Erfindung betrifft eine Greifzange nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Eine solche Greifzange ist aus der DE-OS 28 53 656 bekannt, der gemäß
es möglich wurde, lagenweise nebeneinanderliegende Steine gemeinsam zu erfassen,
insbesondere sie von einem angelieferten Paket abzunehmen und als Lage groß flächig
direkt maschinell zu verlegen. Eine Besonderheit jener Greifzange war, daß die nebeneinanderliegenden
Greifzangenelemente bzw. die auf einer Seite nebeneinanderliegenden beweglichen
Greifbacken einzeln betätigt wurden. Den beweglichen Greifbacken stehen dabei unbewegliche,
d.h. an einem Grundrahmen befestigte Greifbacken gegenüber, wobei die nebeneinanderliegenden
festen Greifbacken auch untereinander (über die Grundrahmen) starr verbunden sind.
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Damit wurde es möglich, Steine lagenweise zuverlässig zu fassen und
aufzunehmen - auch dann, wenn sich auf der Linie der beweglichen Greifbacken infolge
von Steintoleranzen oder zwischen den Steinen eingelagerten Verschmutzungen Sollabweichungen
ergeben. Die einzeln beweglichen Greifbacken führen dazu eine entsprechend weitere
oder kürzere Zustellbewegung aus. Um diese Zustellbewegung aber von der gemeinsamen
Aufhängung der Greif zange her betätigen zu können, weisen die beweglichen Greifbacken
nicht eine gesonderte HebeSübertragung, sondern auch (zum Ausqleich der Bewegungen
untereinander) eine ausgleichende Heh£Hbertragung zu einer Aufhängekupplung hin
auf, die nach Art
eines Waagebalkensystems Bewegungen ausgleicht,
aber die Lastverteilung aufrechterhält.
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Die bekannte Greifzange gewährleiStet auch eine vorwiegend waagerechte
Zustellbewegung der beweglichen Greifbacken in der Greifstellung, was für einen
möglichst niedrigen Angriffspunkt der Greifbacken, für eine gleichmäßige Angriffskraft
und für eine Aufnahme einer Steinlage ohne Vertikalverschiebungen innerhalb dieser
Lage vorteilhaft ist.
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Schwierigkeiten bei der Arbeit mit dieser Greifzange können sich allerdings
dann ergeben, wenn eine Steinlage auf einem Paket, auf einer Palette oder einer
sonstigen Unterlagen horizontal auseinanderruckt. So können Durchschnittsabstände
zwischen den einzelnen Steinen einer Lace von wenigen Millimetern zu einer Verteilung
ausreichen, die über die Maulweite der geöffneten Zange hinausgeht.
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Dabei verbietet es sich, zur Abhilfe einfach eine vergrößerte Bewegungsübersetzung
des Hebegetriebes oder einen längeren Schwenkarm für die beweglichen Greifbacken
vorzusehen, da damit entweder die Greifkräfte der Zange verringert würden oder aber
an der Aufhängung unannehmbar lange Hubwege allein für die Zustellbewegung der Zange
angesetzt werden müßten, die dann auch die Verlegearbeiten mit einer solchen Greifzange
umständlicher und langsamer gestalten würden.
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Aufgabe der Erfindung ist es dementsprechend, eine Greifzange zu schaffen,
die unter Beibehaltung der Vorteile einzeln wirkender Greifzangenelemente mit hoher
Eingriffskraft bei mäßigen Bewegungen der Aufhängung für die Zustellbewegung der
Greifzangenelemente ein möglichst weites Aufschwenken der Greifzangenelemente schafft.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Greifzange mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die erfindungs-
gemäße Lösung
macht sich insbesondere die Erkenntnis zunutze, daß die im Sinne hoher Zustellkräfte
benötigte HebelUbertragung ins Langsame nur in der Greifstellung benötigt wird,
während in der Spreizstellung der Zange sehr Sinne Kräfte ausreichen, dafür aber
größere Wege benötigt sind. In diesem Sinne ist eine stark nichtlineare HebiZbertragung
von Vorteil die dadurch erzielt werden kann, daß man Schwenkhebel bis in die Nähe
ihrer Totpunktlage bewegt.
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Dabei kann die Annäherung an eine Totpunktlage am antriebsseitigen
Ende von Koppelstangen dazu verwandt werden, große Kräfte mit geringen Längsbewegungen
zu erzielen, während abtriebsseitige (also zu den Greifbacken hin gelegene) Gelenke
in der Nähe von Totpunktlagen große Bewegungen auf einem entsprechend geringeren
Kraftniveau erzielen können.
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Dabei sind verständlicherweise die Totpunktlagen selbst regelmäßig
zu vermeiden, erforderlichenfalls durch Anschläge o. dgl. Stoppvorrichtungen. Soweit
sich in dem praktisch nutzbaren Bereich (mit einem Sicherheitsabstand von der Totpunktlage)
noch nicht ausreichende Änderungen in der Übersetzung des Hebelgetriebes erzielen
lassen, kann ein solches Prinzip durch Zwischenschaltung von einem oder von mehreren
Winkelhebeln oder ähnlichen Zwischenelementen mehrfach angewendet werden.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen
und der nachfolgenden Beschreibung, in der zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstands
der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert sind. In der Zeichnun zeigen
in jeweils schematisierter Form: Fig. 1 ein Greifzangenelement in Greifstellung
Fig. 2 Greifzangenelement nach Fig. 1 in Aufspreizstellung Fig. 3 ein zweites Greifzangenelement
in Greifstellung und
Fig. 4 Greifzangenelement nach Fig. 3 in Aufspreizstellung.
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Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte, insgesamt mit 1 bezeichnete
Greifzangenelement besteht typischerweise aus einer Stahlkonstruktion, deren gegeneinanderbewegliche
Teile in der schematischen Darstellung nur durch die Wirklinien von Schub- oder
Zugstangen, durch schematisch angedeutete Gelenkpunkte und dgl. wiedergegeben ist.
Ein solches Greifzangenelement ist typischerweise Teil einer Greifzange aus mehreren,
nebeneinander angeordneten, gleichartigen Greifzangenelementen, die miteinander
verschweißt oder verschraubt sein können. Grundsätzlich ist ein solches Greifzangenelement
aber auch für sich zur Aufnahme einer Zeile von Steinen 28 oder ähnlichen Gegenständen
geeignet.
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Hierzu besitzt das Greifzangenelement 1 einen im wesent-Buchen die
gesamte Greifzangenweite überspannenden Grundrahmen 2 mit einer feststehenden Greifbacke
3 einerseits, die mit einer Anstellung nach innen oder einem dgl nach innen vorspringenden
unterseitigen Greifbereich möglichst tief an den nächstgelegenen-Stein angreift.
Aüf der gegenüber liegenden Seite geht der Grundrahmen 2 in eine Säule 4 als Teil
des Grundrahmens 2 über, an deren oberen Ende ein in der Greifstellung etwa horizontal
gerichteter Traghebel 5 angelenkt ist, der etwa bis zur Mitte des Grundrahmens 2
über diesem verläuft und dort einen Anschluß 6 für eine nicht näher dargestellte
Aufhängung 7 aufweist, wie sie beispielsweise aus der DE-OS 28 53 656, Fia. 4, als
lastverteilendes Waagebalkensystem zu entnehmen ist.
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Am Grundrahmen 2 ist über ein Gelenk 8 ein dem Greifbacken 3 gegenüberstehender
beweglicher Greifbacken 9 angeordnet, der über ein insgesamt mit 10 bezeichnetes
Hebelgetriebe mit dem Traghebel 5 in Verbindung steht. Der Traghebel 5, mit der
Säule
4 über ein Gelenk 11 verbunden, besitzt in der Nähe dieses Gelenks einen nach oben
gerichteten Ausleger 12, von dessen Ende über ein Gelenk 13 eine erste Zugstange
14 vorwiegend nach unten verläuft, wo etwa in halber Höhe der Säule 4 ein plattenförmiges
Winkelhebelelement 15 an der Säule 4 (bzw. an einem mit dieser fest verbundenen
Arm 16) über ein Gelenk 17 gelagert ist.
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Die erste Zugstange 14 endet in einem ersten Gelenk 18 am Winkelhebelelement
15. Ein zweites Gelenk 19 schließt eine gleichfalls vorweigend nach unten gerichtete
zweite Zugstange 20 an das Winkelhebelelement 15 an. Das dritte Gelenk dieses Winkelhebelelements,
welches nur seiner Funktion aber nicht seiner grundsätzlich unterschiedlich gestaltbaren
Form nach als Winkelhebelelement bezeichnet wird, ist das bereits erwähnte Gelenk
17 zum Grundrahmen 2 bzw. zur Säule 4 hin.
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Die zweite Zugstange 20 verläuft, wie die erste Zugstange 14, im wesentlichen
vertikal und führt zu einem Gelenk 21 am Ende eines abgewinkelten Hebelarms 22 des
beweglichen Greifbackens 9, wobei dieser Hebelarm 22 in der Greifstellung gemäß
Fig. 1 etwa horizontal, d.h. etwa senkrecht zur Wirkungsrichtung der Zugstange 20
verläuft.
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Das andere Ende der Zugstange 20 mit dem Gelenk 19, welches mit dem
Winkelhebelelement 15 um das Gelenk 17 schwenkbar ist, führt dagegen eine vorwiegend
quer zur Zugstange 20 gerichtete Schwenkbewegung aus - das Gelenk 19 nähert sich
seiner Totpunktlage am Winkelhebelelement 15.
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Ganz ähnlich ist die erste Zugstange 14 unterseitig mit dem so angeordneten
Gelenk 18 verbunden,daß es in der Greifstellung einen großen Abstand quer zur Wirkrichtung
der Zugstange 14 von dem Gelenk 17 hat. An dem anderen Ende dagegen führt das Gelenk
13 bei einer Schwenkbewegung des Traghebels 5 eine vorwiegend waagerechte Folgebewegung
aus
und nähert sich dabei nach rechts seiner Totpunktlage in Bezug auf die Zugstange
14.
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Daraus folgt eine Hebelübereetzung vom Traghebel 5 zum Greifbacken
9 im Sinne einer Kraftverstärkung bei entsprechender Bewegungsverlangsamung, z.B.
mit einer Winkeluntersetzung von 10 : 1. Dies. ist im Sinne guter Haltekräfte erwünscht.
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In Fig. 2 ist die Aufspreizstellung des Greifzangenelements 1 dargestellt,
bei der der Grundrahmen 3 etwa die in Fig. 1 gezeichnete Lage hat, der Traghebel
5 allerdings niedergelassen ist und der Greifhebel 9 eine weite Aufspreizbewegung
gemacht hat, um auch relativ weit und locker auseinandergerückte Steine zu erfassen
und vor dem Ergreifen zusammenschieben zu können. Dabei sind die Zugstangen 14 und
20 zwar immer noch im wesentlichen nach unten gerichtet, ihre Lage gegenüber den
Gelenken ist aber stark verändert. So ist das Gelenk 13 am oberen Ende des Fortsatzes
12 des Traghebels 5 weit von der Totpunktlage über dem Gelenk 11 fortgeschwenkt,
so daß die Zugstange 14 relativ starke Längsbewegungen bei Veränderungen des Traghebels
5 in seiner Winkellage ausführt. Unterseitig ist das-Gelenk 18 allerdings einer
Totpunktlage der Zugstange 14 im Hinblick auf das dritte Gelenk 17 des Winkelhebels
15 sehr nahegekommen-, so daß Längsverschiebungen der Stange 14 nur mit großen Winkelbewegungen
des Winkelhebelelements 15 aufgenommen werden können. Das zweite Gelenk 19 des Winkelhebelelements
15 ist wiederum ganz aus der Nähe der Totpunktlage herausgeschwenkt, führt diesem
vergrößerten Hebelarm entsprechende Bewegungen in Ankopplung an das Winkelhebelelement
15 aus und schwenkt dementsprechend auch den Greifbacken 9 weit aus.
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In dieser Lage ergeben sich nicht etwa, wie zuvor,verlangsamende Hebelübertragungen
, sondern Hebelübertragungen zwischen Traghebel 5 und Greifbacken 9 im Winkelverhältnis
von 1 : 2 (zum schnelleren hin) mit entsprechender Kraftuntersetzung. Letzteres
ist allerdings unkritisch, da die lose nebeneinanderliegenden Steine mit relativ
wenig Kraft-
aufwand zusammengeschoben werden können.
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Diesem Hebelgetriebe wird also insbesondere von der Nähe der Totpunktlage
bei Schwenkbewegungen Gebrauch gemacht, und zwar sowohl in der Greifstellung wie
auch in der Aufspreizstellung des beweglichen Greifbacken 9..Es versteht sich, daß
eine solche Konstruktion grundsätzlich auch mit einer Koppelstange zwischen Tragarm
5 und Greifbacken 9 denkbar ist, wobei dann auch in der Aufspreizstellung etwa eine
Totpunktlage des zum Greifbacken hin gelegenen Endes der Koppelstange angesetzt
werden müßte. Unter praktischen Gesichtspunkten hat sich aber ein Getriebe der hierbeschriebenen
Art mit Zwischenschaltung des Winkelhebelelements 15 als besonders vorteilhaft herausgestellt,
da es dann nicht erforderlich wird, in eine kritische Nähe an den Totpunkt heranzugehen
und übermäßig geringe Herstellungstoleranzen vorzugeben. Ohnehin muß eine solche
Greifzange für einen Baustellenbereich robust und gegenüber Abnutzung möglichst
unempfindlich ausgelegt werden.
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In dieser Hinsicht schafft das Winkelhebelelement 15 eine Übersetzungsstufe,
bei der ein ausreichender Winkel zwischen dem ersten und dem zweiten Gelenk (vom
dritten Gelenk-aus gesehen) dafür sorgt, daß in der einen wie in der anderen Endstellung
die Totpunktlage angenähert wird und damit die gewünschten gegenläufigen Übersetzungsveränderungen
erzielt werden.
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Die praktischen Ausführungen des Getriebes 10 weisen wegen dereinander
überschneidenden Bewegungen der Zugstangen 14 und 20 notwendigerweise unterschiedliche
Bewegungsebenen auf. Dabei wird in der üblichen Weise eine Symmetrierung dadurch
hergestellt, daß die Zugstangen aus einem Paar von Zuglaschen symmetrisch zu einer
gedachten, für das gesamte Getriebe einheitlichen Mittelebene gebildet sind. Auch
das plattenförmige Winkelhebelelement 15 besteht aus einem Paar paralleler Platten,
um durch innenseitige und außen-
seitige Gelenke 18,19 die Bewegungsebenen
der Zugstangen 14 und 20 zu trennen.
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Die Fig. 3 und 4 veranschaulichen ein Greifzangenelement 31 mit einem
Grundrahmen 32 und einen feststehenden Greifbacken 33 sowie einer Säule 34 und einem
Traghebel 35, der über ein Hebelgetriebe 40 mit einem beweglichen Greifbacken 39
verbunden ist.
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Dieses Getriebe 40 veranschaulicht, daß ein entsprechendes Hebelgetriebe
nicltnotwendigerweiser auf die Benutzung von Zugstangen abzustellen ist. Ein ganz
ähnliches Getriebe ergibt sich unter Verwendung von Druckstangen, d.h. unter Verwendung
von Stangen, die in der Greif stellung auf Druck belastet sind (in geöffneter Stellung
aber durchaus geringfügung auf Zug belastet sein können). Die Darstellung ist dabei
so gewählt, daß Parallelen erkennbar sind. So ist der Traghebel über ein Gelenk
41 an der Säule 34 des Grundrahmens 32 angelenkt und über einen Fortsatz 42 und
ein endseitiges Gelenk 43 daran mit einer ersten Stange 44 verbunden, die an einem
Winkelhebelelement 45 angelenkt ist,welches seinerseits schwenkbar (an einem Fortsatz
46 der Säule 34)in einem Gelenk 47 gelagert ist.Ein erstes Gelenk 48 verbindet das
Winkelhebelelement 45 mit der ersten Stange 44 und ein zweites Gelenk 49 schließt
eine zweite Stange 50 an, die über ein Gelenk 51 mit einem winklig vom Greifbacken
39 abstehenden Hebelarm 52 verbunden ist. Auch hier ergeben sich schon dadurch,
das erste bzw. zweite Gelenk 48 bzw.
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49 des Winkelhebelelements 45 alternativ in der Greifstellung bwz.
Aufspreizstellung in die Nähe einer Totpunktlage der zugehörigen Stangen 44 bzs.
50 laufen, Änderungen der Übersetzungsverhältnisse im Sinne großer Kraft und geringer
Zustellbewegung in der Greifstellung und geringer Kraft aber großer Aufspreizbewegung
in der Aufspreizstellung.
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Darüber hinaus ist im gezeichneten Ausführungsbeispiels gemäß Fig.
4 auch zwischen dem Hebelarm 52 des Greifbacken 39 und der zweiten Stange 50 eine
fast gestreckte (Totpunkt)-Lage
erkennbar, so daß dort eine zusätzliche
erhöhte Winkelübersetzung erzielt wird.
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Die Totpunktlagen, die dabei nur angenähert aber nicht erreicht werden
sollen, können erforderlichenfalls durch geeignete, dem Fachmann geläufige Anschläge
blockiert werden. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 ist für das Winkelhebelelement
15 ein Anschlag 27 veranschaulicht, ein entsprechender Anschlag 57 für das Winkelelement
45 ist in Fig. 3 und 4 zu sehen.
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