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Kippgeschirr zum Hantieren schwerer Rollen
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Die Erfindung richtet sich auf ein Kippgeschirr zur Aufnahme und zum
Hantieren schwerer Rollen mit einem von einer Laufkatze geführten Rollbügel und
einem an diesem angeordneten, zum Eingriff in die Kernbohrung der Rolle dienenden
Dorn mit einer Anzahl von aus dem Dorn radial ausfahrbaren Spannbacken.
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Solche Kippgeschirre sind in aller Regel an der Laufkatze aufgehängt
und dienen dazu, auf Rollen aufgewickeltes Gut, wie Drähte, Kabel, Blechcoils, Papierbahnen
od. dgl. aus einer bestimmten Lage in eine andere zu verbringen. Die Notwendigkeiten
hierzu ergeben sich im Laufe der Verarbeitung solcher Werkstoffe in vielfältiger
Weise. Zu diesem Zweck wird der Dorn des Kippgeschirrs in die Kernbohrung der Rolle
oder Spule eingefahren und dort verspreizt. Durch Anheben der Laufkatze wird dann
die Last angehoben, und sie kann durch Verschwenken des Rollbügels in der Laufkatze
in eine andere Lage, im allgemeinen um 900, verschwenkt werden.
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Durch die Wahl des Schwerpunktes der Last mit dem Rollbügel läßt sich
das Kippgeschirr vergleichsweise leicht handhaben.
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Die Einrichtungen zum Verspannen des Dorns gegenüber der Kernbohrung
der Rolle oder Spule sind vielfach recht kompliziert und aufwendig. Ihr Platzbedarf
ist mitunter beträchtlich. Im allgemeinen arbeiten diese Spannvorrichtungen rein
mechanisch, und sie greifen vornehmlich am Außenbund der Spule an. Zunehmend werden
aber solche Rollen nur mit Zylinderbohrung ohne Außenbund hergestellt, was den Gebrauch
der in dieser Weise ausgebildeten Kippgeschirre erschwert.
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Durch die Erfindung soll ein Kippgeschirr so ausgebildet werden, daß
es unter vergleichsweise geringem Aufwand in
jeder Arbeitslage leicht
mit der Spule oder Rolle verspannt werden kann, insbesondere ohne daß es hierzu
einer aufwendigen und ggf. auch störanfälligen Mechanik bedarf. Hierbei kommt es
besonders auf die Gewährleistung einer größtmöglichen Sicherheit an, ein Gesichtspunkt,
dem im Hinblick auf die beträchtlichen Lasten, die mit solchen Kippgeschirren zu
Hantieren sind, eine ausschlaggebende Bedeutung zukommt.
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Nach dem Grundgedanken der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst,
daß der Antrieb für die Spannbackenbetätigung ein Paket vorgespannter Tellerfedern
aufweist, das über ein Hydrauliksystem mit den Spannbacken gekoppelt und über ein
weiteres Hydrauliksystem steuerbar ist. Die vorgespannten Tellerfedern liefern eine
außerordentlich hohe Spannkraft, die einen zuverlässigen Angriff der Spannbacken
an der jeweiligen Lastrolle bewirkt. Die hydraulische Kopplung zwischen Tellerfedern
und Spannbacken ist ebenso einfach wie wirkungsvoll und platzsparend. Das gleiche
gilt auch für das weitere Hydrauliksystem, welches der Steuerung der Federspannung
der Tellerfedern dient. Es kann in diesem Zusammenhang dahingestellt bleiben, ob
die Spannbacken im Zustand der erhöhten Spannung der Tellerfedern radial ausgefahren,
d.h. in Spannstellung sich befinden oder aber in der eingefahrenen Stellung.
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Die erfindungsgemäße Ausbildung des Kippgeschirrs läßt beide Alternativen
zu. Es liegt bevorzugt im Rahmen der Erfindung, die Federspannung für die Ausfahrbewegung
der Spannbacken nutzbar zu machen. Bei einer solchen Vorrichtung beansprucht lediglich
das Federpaket einen entsprechenden Raum, der aber im allgemeinen innerhalb des
Dornes vorhanden ist. Die beiden Hydrauliksysteme beschränken ihren Raumbedarf auf
die entsprechenden Leitungen, die außerordentlich platzsparend untergebracht werden
können. Dadurch wird aber auch das Gewicht der Vorrichtung wirksam vermindert.
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Es liegt im Rahmen der Erfindung, die Anordnung so zu treffen, daß
jede Spannbacke mit einem Druckkolben verbunden ist, auf
dessen
radial innen liegende Fläche das von den Tellerfedern beaufschlagte Hydrauliksystem
und auf dessen entgegengesetzte Fläche das die Steuerfunktion ausübende Hydrauliksystem
einwirkt. Beide Systeme sind somit durch die den Spannbacken zugeordneten Druckkolben
getrennt.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung handelt es sich bei beiden
Hydrauliksystemen um geschlossene Systeme, und das eine System ist zwischen der
einen Druckfläche der Spannbacken-Druckkolben und einem von den Tellerfedern beaufschlagten
Kolben angeordnet, während das andere System zwischen der anderen Druckfläche der
Spannbacken-Druckkolben und einem Steuerkolben angeordnet ist. Die Betätigung des
Steuerkolbens in einem beliebigen Sinn überträgt sich durch das in dem Steuersystem
befindliche hydraulische Druckmittel auf die entsprechende Druckfläche der Druckkolben,
von denen je einer einer Spannbacke zugeordnet ist. Bei von dem Steuerkolben ausgehendem
entsprechenden Druck werden diese Druckkolben der Spannbacken verstellt, und diese
Bewegung überträgt sich durch das weitere Hydrauliksystem auf den von dem Tellerfederpaket
beaufschlagten Kolben und drängt diesen zurück, was mit einer erhöhten Spannung
der Tellerfedern einhergeht. Wird der Steuerkolben in der umgekehrten Richtung bewegt,
wird der Druck an der entsprechenden Seite der Druckkolben vermindert, und dadurch
können sich die Tellerfedern ausdehnen, wobei sie den ihnen zugeordneten Kolben
vor sich herschieben und das Druckmittel des entsprechenden Hydrauliksystems auf
die -entgegengesetzte Fläche der Druckkolben wirken kann. Es liegt auf der Hand,
daß eine solche Anordnung ebenso einfach im Aufbau wie funktionssicher und effektiv
im Sinne der Erfindung ist.
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Die Erfindung läßt es zu, daß der Steuerkolben einen mechanischen
oder hydraulischen Antrieb aufweist. Vorzugsweise ist nach einem anderen Merkmal
der Erfindung die Steuerkolbenstange mit einem Kurbeltrieb verbunden und durch diesen
axial verstellbar. Bei Betätigung des Kurbeltriebs im einen Drehsinn
wird
der Steuerkolben in einem die Spannbacken aus ihrer Spreizstellung einfahrenden
Sinn betätigt, was sich zugleich als erhöhter Druck auf die Tellerfedern auswirkt.
Im entgegengesetzten Drehsinn bewirkt der Steuerkolben gewissermaßen eine Entlüftung
dieses geschlossenen Systems, so daß die Druckkolben die zugehörigen Spannbacken
in die äußere Spreizstellung ausfahren können, wo sie insbesondere durch die von
dem Tellerfederpaket ausgehende Spannkraft gehalten werden.
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Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die Anordnung so zu
treffen, daß die Steuerkolbenstange mit einem Außengewinde versehen ist, welches
in ein ständerseitiges Innengewinde eingreift.
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Es liegt weiter im Rahmen der Erfindung, daß zwischen dem Kurbeltrieb
und der Steuerkolbenstange eine lösbare Kupplung mit axialem Bewegungsspiel angeordnet
ist. Diese Kupplung dient dem Ausgleich der Axialbewegung des Steuerkolbens. Es
hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, den Steuerkolben über ein Axiallager
an der Kolbenstange zu lagern. Damit wird eine einwandfreie Kraftübertragung von
der Kolbenstange auf den Steuerkolben bewirkt, andererseits aber der Steuerkolben
von der durch die Gewindeführung der Steuerkolbenstange ausgelösten Drehbewegung
entlastet. Ist, wie nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, der Kurbeltrieb
vom Rollbügel lösbar angeordnet, so kann er nach Verspannen des Dornes gegenüber
der jeweiligen Last abgenommen werden und ist dann der Bewegung des Kippgeschirrs
nicht mehr hinderlich. Es liegt im Rahmen dieses Grundgedankens, daß der Rollbügel
eine außerhalb seiner Bewegungsbahn durch die Laufkatze angeordnete Halterung zum
Befestigen des Kurbeltriebs als Handhabe für die Rollbügelbetätigung aufweist. Diese
Maßnahme dient insbesondere der Sicherheit der Vorrichtung, denn wenn der Kurbeltrieb
von der Steuerkolbenstange abgekuppelt und vom Rollbügel abgezogen worden ist, kann
keine Umsteuerung mehr erfolgen und halten die Tellerfedern die Spannkraft der Backen
und damit die Verbindung zu der Last aufrecht.
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Weiter liegt es im Rahmen der Erfindung, daß im Bereich der axial
beweglichen Steuerkolbenstange von an dieser angeordneten Anschlägen betätigte Endschalter
vorgesehen sind, die in einem Stromkreis einer Sperreinrichtung für die Rollbügelbewegung
innerhalb der Laufkatze liegen. Daraus folgt, daß die Rollbügelbewegung in der Laufkatze
erst dann freigegeben wird, wenn die Kolbenstange diejenige Axialstellung eingenommen
hat, bei welcher der Steuerkolben das Ausfahren der Spannbacken in die Spannstellung
ausgelöst hat. Es ist dann in jedem Fall gewährleistet, daß der Dorn mit der ggf.
vorhandenen Last verspannt ist und der Spannbügel keine Bewegung ohne feste Verbindung
zu der Last durchführen kann.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist schließlich vorgesehen,
daß die Tellerfedern und der Steuerkolben axial hintereinander in dem Dorn angeordnet
sind. Dadurch wird eine besonders gedrungene und den vorhandenen Raumverhältnissen
entsprechende Bauform erreicht.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
sowie anhand der Zeichnung.
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Hierbei zeigen: Fig. 1 die vereinfachte Darstellung eines Kippgeschirrs
mit schematisiert wiedergegebener Ausbildung des Dornes; Fig. 2 die Stellung des
Dornes mit ausgefahrenen Spannbacken und Fig. 3 mit eingefahrenen Spannbacken sowie
Fig. 4 eine Stirnansicht der Vorrichtung in Pfeilrichtung IV in Fig. 2.
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Das in der Zeichnung wiedergegebene Kippgeschirr besteht in an sich
bekannter Weise aus einer Laufkatze 1, die eine Tragöse82 zur Aufhängung an einem
Hebezeug od. dgl. aufweist.
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Die Laufkatze 1 trägt einen Rollbügel 2, dessen Flansch 3 in
den
Rollen 4 der Laufkatze 1 geführt ist, während der Steg 5 auf diesen Rollen 4 läuft.
Am einen Ende des Rollbügels 2 ist ein Dorn 6 befestigt, der nahe seiner Stirnseite
7 um seinen Umfang verteilt angeordnete Spannbacken 8 aufweist, die in den Fig.
1 u. 2 in ausgefahrener Stellung, in Fig. 3 in eingefahrener Stellung dargestellt
sind. Bei der in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsform sind drei solcher
Spannbacken 8 im Winkelabstand von jeweils 1200 innerhalb des Dorns 6 vorgesehen.
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Der Dorn 6 ist an seinem dem Rollbügel 2 zugekehrten Ende mit einem
Tragring 10 versehen. Dieser ist mit Hilfe der Schrauben 11 an einem Flansch 12
befestigt, der wiederum mittels Schrauben 13 an einem Sockel 14 des Rollbügels 2
befestigt ist.
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Der Flansch 12 weist eine Innenbohrung 15 auf. In diese ist ein Steuergehäuse
16 eingesetzt und mittels der Schrauben 17 befestigt. Dieses Steuergehäuse 16 weist
einen Zylinder 18 auf, der zur Aufnahme eines Steuerkolbens 19 dient. An der inneren
Stirnseite dieses Steuerkolbens 19 ist ein Laufkranz 20 eines mit 21 bezeichneten
Axiallagers befestigt, dessen anderer Laufkranz 22 an der Steuerkolbenstange 23
befestigt ist, die in undrehbarer Verbindung über die Tragbuchse 24 eine Gewindebuchse
25 trägt, die mit ihrem Außengewinde in ein entsprechendes Innengewinde des Steuergehäuses
16 eingreift. Die Tragbuchse 24 ist ihrerseits mit einem Zapfen 26 verbunden, der
an seinem Ende einen Sechskantkopf 27 trägt. Dieser greift in den entsprechend ausgebildeten
Innen-Sechskantkopf 28 einer Kupplungshülse 29 ein. Diese bildet das innere Ende
eines in der Lagerbuchse 30 des Rollbügels 2 gelagerten Kurbelzapfens 31.
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Eine in die Ringnut 32 des Kurbelzapfens 31 eingreifende federbeaufschlagte
Raste 33 bestimmt den Eingriff des Kurbelzapfens 31 in die Buchse 30. Die mit einem
Knopfgriff 33 versehene Kurbel 34 dient zur Handhabung bei der axialen Verstellung
der Gewindebuchse 25 innerhalb des Steuergehäuses 16 und damit des Kolbens 19 innerhalb
des zugehörigen Zylinders 18.
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An der Stirnseite des Steuergehäuses 16 ist über ein Flanschstück
36 mittels der Schrauben 37 ein topfförmiges Gehäuse 38 angebracht, welches fest
mit dem Mantel 39 des Dorns 6 verbunden ist und das eine Ende einer Hülse 40 aufnimmt,
die mit dem Boden des topfförmigen Gehäuses 38 und dem Flanschstück 36 verschraubt
ist. Das andere Ende dieser Hülse 40 trägt mittels der Schrauben 41 ein Bodenstück
42 mit einer einen Kolben 43 aufnehmenden Zylinderbohrung 44. Die Kolbenstange 45
durchsetzt den von der Hülse 40 umschlossenen Raum und trägt einen bei der in Fig.
2 wiedergegebenen Arbeitsstellung der Innenseite des Kopfstücks 42 anliegenden Teller
46. An diesem wie an dem Boden 47 des topfförmigen Gehäuses 38 stützen sich die
Tellerfedern eines Federpakets 48 ab. Eine in dem Flanschstück 36 vorgesehene Bohrung
49 dient zur Aufnahme des freien Endes der Kolbenstange 45 bei deren axialer Verschiebung.
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In dem die Hülse 40 verschließenden Kopfstück 42 ist außer der zentrisch
angeordneten Zylinderbohrung 44 eine der Anzahl der Spannbacken 8 entsprechende
Zahl von Zylindern 51 mit radial verlaufender Achse vorgesehen. In jedem Zylinder
ist ein Kolben 50 angeordnet, dessen Kolbenstange 52 in radialem Abstand nach außen
einen weiteren Kolben 53 mit größerer Kolbenfläche innerhalb der entsprechend größeren
Zylinderbohrung 54 trägt. Diese ist in einem das zylindrische Ende 55 des Gehäuseteils
42 umgebenden und mit diesem durch Schrauben 56 verbundenen Zylindergehäuse 57 angeordnet.
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Die Vorrichtung weist zwei geschlossene Hydrauliksysteme auf.
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Das mit 60 bezeichnete System ist zwischen dem den Kolben 43 aufweisenden
Zylinderraum 44 einerseits und den Zylinderräumen 51, die die Kolben 50 aufweisen,
ausgebildet. Dadurch wird die von den Tellerfedern 48 auf den Kolben 43 wirkende
Kraft auf die Kolben 50 übertragen. Diese wiederum stehen über die Kolbenstange
52 mit den Trägern 61 der Spannbacken 8 in kraftschlüssiger Verbindung.
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Das zweite gleichfalls geschlossene Steuersystem ist mit 62 bezeichnet
und verbindet über die Leitungen 63 innerhalb des Mantels 39 den Zylinderraum 18
des Steuerkolbens 19 mit der radial außen liegenden Druckfläche 64 der mit dem Kolben
50 eine bauliche Einheit bildenden Kolben 53.
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In dem einen Steg 3 des Rollbügels 2 ist eine Steckbuchse 66 angeordnet,
deren Achse parallel zu der Achse der Rollen 4 der Laufkatze 1 verläuft. In diese
Steckbuchse 66 kann der Kurbelzapfen 31 eingesetzt und darin arretiert werden, nachdem
er aus der anderen Buchse 30 gelöst worden ist. Auf diese Weise dient er in Verbindung
mit der Kurbel 34 als Handhabe zum Verschwenken des Rollbügels 2 innerhalb der Laufkatze
1.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist wie folgt: Die von den vorgespannten
Tellerfedern 48 erzeugte Spannkraft wird über das Hydrauliksystem 60, die Kolben
50 und deren Kolbenstange 52 auf die Spannbacken 8 übertragen. Die Federspannung
tendiert infolgedessen ständig dazu, die Spannbacken 8 in die aus Fig. 2 ersichtliche
ausgefahrene, d.h.
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die Spannstellung zu verbringen. Die Vorrichtung ist jedoch solange
wirkungslos, als sie nicht in die Kernbohrung der zu handhabenden Rolle eingefahren
ist. Um dies zu ermöglichen, müssen die Spannbacken 8 in die aus Fig. 3 ersichtliche
Stellung eingefahren werden. Hierzu wird die Kurbel 31, 34 beispielsweise rechtssinnig
gedreht und hierbei das Gewindestück 25 in das Innengewinde der Gehäusebuchse 16
eingeschraubt. Der Kolben 19 bewegt sich in den Zylinderraum 18 hinein und verdrängt
hierbei das Druckmittel des Hydrauliksystems 63. Dieses wirkt auf die Kolbenflächen
64 der Kolben 53 und bewegt diese bis zum Anschlag innerhalb ihres Zylinderraums
54 nach innen, wodurch die Spannbacken 8 gleichzeitig radial nach innen eingefahren
werden. Das vor den Kolben 50 befindliche Druckmittel des weiteren Hydrauliksystems
60 drückt den Kolben 43 innerhalb des Zylinderraums 44 zurück. Ober die auf der
Kolbenstange 45 sitzende Druck-
platte 46 überträgt sich die Kraft
auf die Tellerfedern 48 und erhöht deren Spannung. In dieser Stellung nach Fig.
3 kann der Dorn 6 des Kippgeschirrs in die Kernbohrung einer Spule eingefahren werden,
wobei es gleichgültig ist, ob die Spule auf ihrem Umfang auf einer Auflagerfläche
aufruht und der Dorn in horizontaler Stellung eingefahren wird oder aber in vertikaler
Stellung, wenn nämlich die aufzunehmende Spule mit einer ihrer Stirnflächen auf
der Auflagerfläche aufliegt.
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Nach dem Einfahren des Dornes wird die Kurbel 31, 34 in entgegengesetzter
Richtung, z.B. linkssinnig, gedreht und dadurch der Steuerkolben 19 aus der Stellung
nach Fig. 3 in diejenige nach Fig. 2 zurückgeführt. Dies hat eine Entlüftung des
Steuersystems 62 zur Folge, so daß auch die Kolben 50 u.53 unter der durch das Hydrauliksystem
60 übertragenen Kraft der Tellerfedern 48 sich radial nach außen bis in die in Fig.
2 wiedergegebene Ausfahrstellung bewegen und dabei die Spannbacken 8 radial ausfahren.
In dieser Stellung wird der Kurbelzapfen 31 aus der Buchse 30 gelöst und in die
Buchse 66 eingesetzt, so daß der Rollbügel 2 innerhalb der Laufkatze 1 verschwenkt
werden kann.
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Die Laufkatze 1 weist bei der wiedergegebenen Ausführungsform eine
Sperre 70 auf, innerhalb deren Stromkreis 71 ein Endschalter 72 angeordnet ist.
Auf einen mit den Teilen 24 o. 26 verbundenen Anschlag/wird dieser Endschalter 72
in der Ausfahrstellung des Steuerkolbens 19 (s. Fig. 2) betätigt und damit die Sperre
70 in Bereitschaftsstellung gebracht. Wird nun die Kurbel 31 in die Steckbuchse
66 verbracht, wird hierbei ein weiterer in dem Stromkreis 71 der Sperre 70 befindlicher
Endschalter 74 betätigt, wodurch die Sperre 70 gelöst wird und der Rollbügel 2 innerhalb
der Laufkatze 1 bewegt werden kann. Wird die Kurbel 31 aus der Steckbuchse 66 entfernt,
um wiederum in die Buchse 30 eingesetzt zu werden, wird sogleich
der
Stromkreis 71 beaufschlagt,und die Sperre 70 der Laufkatze 1 tritt in Tätigkeit,
so daß eine Schwenkung des Rollbügels 2 innerhalb der Laufkatze nicht mehr möglich
ist.
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