DE3401049C2 - Greifzange - Google Patents

Abstract

Eine Greifzange, die sich aus mehreren eigenständig betätigbaren und vorzugsweise einzelmontierbaren Greifzangenelementen zusammensetzt, weist zur Betätigung der beweglichen Greifbacke eines jeden Greifzangenelements jeweils ein Hebelgetriebe auf, welches unter Ausnutzung der insbesondere nahe einer Totpunktlage veränderten Winkelübertragung von Schwenkhebeln auf Hub- oder Zugstangen nichtlineare Übertragungscharakteristiken im Sinne einer kraftverstärkenden Übertragung in der Greifstellung und einer wegverstärkenden Übertragung in der Aufspreizstellung aufweist.

Description

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ge hinausgeht

Dabei verbietet es sich, zur Abhilfe einfach eine vergrößerte Bewegungsübersetzung des Hebelgetriebes 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.

Aufgabe der Erfindung ist es dementsprechend, eine Greifzange zu schaffen, die unter Beibehaltung der Vorteile einzeln wirkender G'eifzangenelemente mit hoher Eingriffskraft bei mäßigen Bewegungen der Aufhängung für die Zustellbewegung der Greifzangenelemente ein möglichst weites Ausschwenken der Greifzangenelemente schafft

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Greifzange mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst Die erfindungsgemäße Lösung macht sich insbesondere die Erkenntnis zunutze, daß die im Sinne hoh^r Zusiellkräfte benötigte Hebelübertragung ins Langsame nur in der Greifstellung benötigt wird, während in der Spreizstellung der Zange sehr geringe Kräfte ausreichen, dafür aber größere Wege benötigt sind. In diesem Sinne ist eine stark nichtlineare Hebelübertragung von Vorteil, die dadurch erzielt werden kann, daß man Schwenkhebel bis in die Nähe ihrer Totpunktlage bewegt

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.

Dabei sind verständlicherweise die Totpunktiagen 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.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. In der nachfolgenden Beschreibung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert In der Zeichnung zeigen in jeweils schematisierter Form:

F i g. 1 ein Greifzangenelement in Greifstellung,

F i g. 2 Greifzangenelement nach F i g. 1 in Aufspreizstellung,

Fig.3 ein zweites Greifzangenelemeni in Greifstellung und

F i g. 4 Greifzangenelement nach F i g. 3 in Aufspreizstellung.

Das in den F i g. 1 und 2 dargestellte, insgesamt mit 1 bezeichnete Greifzangenelement besteht typischerweise aus einer Stahlkonstruktion, deren gegeneinanderbe· wegliche 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, nebeneiannder 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

Hierzu besitzt das Greifzangenelement 1 einen im wesentlichen die gesamte Greifzangenweite überspannenden Grundrahemn 2 mit einem feststehenden Greifbacken 3 einerseits, der mit einer Anstellung nach innen oder einem dgl. nach innen vorspringenden unterseitigen Greifbereich möglichst tief an den nächstgelegenen Stein angreift Auf der gegenüberliegenden 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

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 dtsn Traghebel 5 in Verbindung steht Der Traghebel 5, mit d;-r Säule 4 über ein Gelenk 11 verbunden, besitzt in der Nähe dieses Gelenks einen nach oben gerichteten Ausleger J2, 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

Die erste Zugstange 14 endet in einem ersten Gelenk 18 am Winkelhebelelement 15. Ein zweites Gelenk 19 schließt eine gleichfalls vorwiegend 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 Winkelhebeleiement bezeichnet wird, ist das bereits erwähnte Gelenk 17 zum Grundrahmen 2 bzw. zur Säule 4 hin.

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 F i g. 1 etwa horizontal, d. h. etwa senkrecht zur Wirkungsrichtung der Zugstange 20 verläuft.

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.

Ganz ähnlich ist die erste Zugstange 14 unterseitig mit dem so angeordneten Gelenk 18 verbunden, daß es ir: du Greifstellung einen großen Abstand quer zur Wirkrichtung der Zugstange 14 von dem Gelenk 17 hat. An dem anderen Ende dagegen führt das Geienk 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.

Daraus folgt eine Hebelübersetzung 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 ervünscht

In F i g. 2 ist die Aufspreizstellung des Greifzangenelements 1 dargestellt, bei der der Grundrahmen 3 etwa die in F i g. 1 gezeichnete Lage hat, der Traghebel 5

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allerdings niedergelassen ist und der Greifbacken 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 s 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 •vicdciüiTi ganz aus der Nahe der To:punk!iagc heraus geschwenkt, führt diesem vergrößerten Hebelarm entsprechende Bewegungen in Ankopplung an das Winkel hebelelemem 15 aus und schwenkt dementsprechend auch den Greifbacken 9 weit aus. 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 Kraftaufwand zusammengeschoben werden können.

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 Greifbackens 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 hier beschriebenen 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.

In dieser Hinsicht schafft das Winkelhebelelement 15 eine Übersetzung^stufe, 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 Enstellung die Totpunktlage angenähert wird und damit die gwünschten gegenläufigen Übersetzungsveränderungen erzielt werden.

Die praktischen Ausführungen des Getriebes 10 weisen wegen der einander 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 Mi*telebene gebildet sind. Auch das plattenförmige Winkelhebelelement 15 besteht aus einem Paar paralleler Platten, um durch innenseitige und außenseitige Gelenke 18,19 die Bewegungsebenen der Zugstangen 14 und 20 zu trennen.

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.

Dieses Getriebe 40 veranschaulicht, daß ein entsprechendes Hebelgetriebe nicht notwendigerweise 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 Greifstellung auf Druck belastet sind (in geöffneter Stellung aber durchaus geringfügig 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, wel-

C„,„„i, Λα Ac

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. 49 des Winkelhebelelements 45 alternativ in der Greifstellung bzw. Aufspreizsi tUung in die Nähe einer Totpunktlage der zugehörigen Stangen 44 bzw. 50 laufen. Änderungen der Übersetzungsverhältnisse im Sinne großer Kraft und geringer Zustellbewegung in der Greifstellung und geringer Kraft aber großer Aufspreizbewegung in der Aufspreizstellung. Darüber hinaus ist im gezeichneten Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 4 auch zwischen dem Hebelarm 52 des Greifbackens 39 und der zweiten Stange 50 eine fast gestreckte (Totpunkt)-Lage erkennbar, so daß dort eine zusätzliche erhöhte Winkelübersetzung erzielt wird.

Die Totpunktlagen, die dabei nur angenähert aber nicht erreicht werden sollen, können erforderlichenfalls durch geeignete, dem Fachmann geläufige Anschläge blockiert werden. Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 und 2 ist für das Winkelhebelelement 15 ein Anschlag 27 veranschaulicht, ein entsprechender Anschlag 57 für das Winkelelement 45 ist in F i g. 3 und 4 zu sehen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

34 Ol 049 1 2 seiner Anlenkung am Grundrahmen (2) einen nach Patentansprüche: oben abgewinkelten Arm zur Anlenkung der vorwiegend nach unten gerichteten ersten Stange (14)

1. Greifzange für lagenweise angeordnete, insbe- aufweist

sondere von einem Paket aufzunehmende Steine, die 5 10. Greifzange nach Anspruch 8 und 9, dadurch von mehreren nebeneinander angeordneten und un- gekennzeichnet, daß das Winkelhebelelement (15) abhängig voneinander unter dem Eigengewicht der aus zwei parallelen Platten mit innen- und außensei-Greifzange durch deren Aufhängung betätigbaren tigen ynd damit in verschiedenen Bewegungsebenen Greifzangenelementen erfaßt werden, wobei jedes liegenden Gelenken (18,19) ausgebildet ist.
Greifzangenelement einen verschwenkbaren Greif- io 11. Greifzange nach einem der Ansprüche 8 bis 10, backen aufweist, der über ein Hebelgetriebe von dadurch gekennzeichnet, daß die als Zugstangen einem zugehörigen, mit der Aufhängung verbun- ausgebildeten Stangen (14, 20) zumindest zum Teil denen Traghebel betätigt wird, welcher an einem durch zwei parallele, bezüglich einer mittleren Beden gegenüberliegenden Greifbacken tragenden wegungsebene symmetrisch angeordneten Zugla-Grundrahmen angelenkt ist, dadurch ge kenn- is sehen bestehen.

zeichnet, daß das Hebelgetriebe (10,40) bei sei- 12. Greifzange nach einem der Ansprüche 2 bis 7, ner Bewegung von der Aufspreizstellung für den dadurch gekennzeichnet, daß die Stangen (44 50) als verschwenkbaren Greifbacken (9, 39) zu dessen Druckstangen zur Übertragung der Greifbacken-Greifstellung Schwenkbewegungen aus dem Nahbe- Last ausgebildet sind,
reich einer Totpunktlage des Hebelgetriebes (10,40) 20

mit maximaler Bewegungsübersetzung in den Nah-

bereich einer Totpunktlage mit maximaler Kraftübersetzung übergeht

2. Greifzange nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Die Erfindung betrifft eine Greifzange nach dem zeichnet, daß das Hebelgetriebe (10,40) zwei Stan- 25 Oberbegriff des Anspruchs 1.

gen (14, 20; 44, 50) aufweist, von denen die erste Eine solche Greifzange ist aus der DE-OS 28 53 656

Stange (14,44) am Traghebel (5,35), die zweite Stan- bekannt, der gems« es möglich wurde, lagenweise ne-

ge (20,50) am verschwenkbaren Greifbacken (9,39) beneinanderliegende Steine gemeinsam zu erfassen, ins-

angelenkt ist, wobei die beiden anderen, einander besondere sie von einem angelieferten Paket abzuneh-

zugekehrten Enden der Stangen (14, 20; 44, 50) an 30 men und als Lage großflächig direkt maschinell zu ver-

jeweils einem ersten bzw. zweiten von drei Gelenk- legen. Eine Besonderheit jener Greifzange war, daß die

punkten (17,18,19; 47,48,49) eines Winkelhebelele- nebeneinanderliegenden Greifzangenelemente bzw. die

ments (15,45) angeleckt sind, dessen dritter Gelenk- auf einer Seite nebeneinanderliegenden beweglichen

punkt (17,47) ortsfest gegenüber dem Grundrahmen Greifbacken einzeln betätigt wurden. Den beweglichen

(2,32) gelagert ist 35 Greifbacken stehen dabei unbewegliche, d. h. an einem

3. Greifzange nach Anspruch 2, dadurch gekenn- Grundrahmen befestigte Greifbacken gegenüber, wozeichnet, daß das Winkelhebelelement (15,45) in sei- bei die nebeneinanderliegenden festen Greifbacken nen Endstellungen jeweils einer von zwei Totpunkt- auch untereinander (über die Grundrahmen) starr ver-Iagen nahe ist, in denen sich das benachbarte Ende bunden sind.

einer der Stangen (14, 20; 44, 50) näherungsweise 40 Damit wurde es möglich, Steine lagenweise zuverläs-

quer zu ihrer Längsrichtung bewegt. sig zu fassen und aufzunehmen — auch dann, wenn sich

4. Greifzange nach Anspruch 3, dadurch gekenn- auf der Linie der beweglichen Greifbacken infolge von zeichnet, daß das Winkelhebelelement (15, 45) mit Steintoleranzen oder zwischen den Steinen eingelagerzumindest einem fest am Grundrahmen (2,32) ange- ten Verschmutzungen Sollabweichungen ergeben. Die ordneten Anschlag (27,57) zusammenwirkt. 45 einzeln beweglichen Greifbacken führen dazu eine ent-

5. Greifzange nach einem der Ansprüche 1 bis 4, sprechend weitere oder kürzere Zustellbewegung aus. dadurch gekennzeichnet^ daß die erste Stange (14, Um diese Zustellbewegung aber von der gemeinsamen 44) an ihrem traghebelseitigen Gelenk (13, 43) bei Aufhängung der Greifzange her betätigen zu können, einer Schwenkbewegung zur Lastaufnahme hin in weisen die beweglichen Greifbacken nicht eine gesonden Nahbereich eines Totpunkts gelangt. jo derte Hebelübertragung, sondern auch (zum Ausgleich

6. Greifzange nach einem der Ansprüche 1 bis 5, der Bewegungen untereinander) eine ausgleichende Hedadurch gekennzeichnet, daß die zweite Stange (50) beiÜbertragung zu einer Aufhängekupplung hin auf, die an ihrem Gelenk (51) zum Greifbacken (39) hin bei nach Art eines Waagebalkensystems Bewegungen ausder Aufspreizbewegung des Greifbackens (39) bis in gleicht, aber die Lastverteilung aufrechterhält.

die Nähe eines Totpunkts gelangt. 55 Die bekannte Greifzange gewährleistet auch eine

7. Greifzange nach einem der Ansprüche 1 bis 6, vorwiegend waagerechte Zustellbewegung der bewegmit einem als Winkelhebel verschwenkbaren Greif- liehen Greifbacken in der Greifstellung, was für einen backen (9, 39), dadurch gekennzeichnet, daß die möglichst niedrigen Angriffspunkt der Greifbacken, für zweite Stange (20,50) in der Greifstellung etwa quer eine gleichmäßige Angriffskraft und für eine Aufnahme zum Hebelarm (22,52) des Greifbackens (9,39) ver- 60 einer Steinlage ohne Vertikalverschiebungen· innerhalb läuft. ~ dieser Lage vorteilhaft ist.

8. Greifzange nach einem der Ansprüche 2 bis 6, Schwierigkeiten bei der Arbeit mit dieser Greifzange dadurch gekennzeichnet, daß die Stangen (14,20) als können sich allerdings dann ergeben, wenn eine Steinla-Zugstangen zur Zugübertragung der Greifbacken- ge auf einem Paket, auf einer Palette oder einer sonsti-Last ausgebildet sind. 65 gen Unterlage horizontal auseinanderrückt. So können

9. Greifzange nach Anspruch 8 mit einem in der Durchschnittsabstände zwischen den einzelnen Steinen belasteten Stellung etwa waagerechten Traghebel, einer Lage von wenigen Millimetern zu einer Verteilung dadurch gekennzeichnet, daß der Traghebel (5) nahe ausreichen, die über die Maulweite der geöffneten Zan-