DE3425036A1 - Zweischalengreifer - Google Patents

Description

06.07.1984 75 780 G-die

Alfred Kinshofer, 8160 Miesbach

Zweischalengreifer

Die Erfindung betrifft einen Zweischalengreifer mit einem bügeiförmigen Schalenträger, an dessen Schenkeln die Schalen um zwei zueinander parallele und im Abstand voneinander angeordnete Achsen über ihre mit den Schalenseitenwänden im inneren Bereich von deren oberen Rändern verschweißte Querträger gelagert sind, wobei die Querträger mit angeschweißten Betätigungshebeln versehen sind, an deren Enden eine diese verbindende querliegende Druckmittel-Kolben-Zylindereinheit angelenkt ist.

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Bei Zweischalengreifern besteht das Problem, daß die einzelnen Schalen auf Verwindung beansprucht werden, beispielsweise wenn auf die Schneidkanten der Schalen unterschiedliche dem Schließdruck entgegenwirkende Kräfte einwirken oder wenn zwischen den Schneidkanten diese unsymmetrisch belastende Steine oder andere Gegenstände eingeklemmt werden.

Ein aus der DE-OS 30 37 866 bekannter Zweischalengreifer der eingangs angegebenen Art ist ohne nennenswerte Gewichtserhöhung dadurch torsionssteifer ausgebildet, daß die Schalenseitenwände im inneren Bereich ihrer oberen Ränder mit einem Rohr verschweißt sind, das die an den Schalenseitenwänden angreifenden und ein Verwinden bewirkenden Torsionskräfte gut aufzunehmen vermag. Die Aussteifung der Schalen mit mit deren Seitenwänden verschweißten Rohren bedingt auf der anderen Seite Schwierigkeiten bei der Lagerung der Schalen, weil die Rohre gleichzeitig der schwenkbaren Lagerung der Schalen dienen sollten, um zusätzliche Lagerachsen oder aussteifende Träger zu vermeiden, und weil die Lager nicht über die Seitenwände der Schalen, die die Breite des Greifers bestimmen, überstehen sollten, da derart überstehende Teile beschädigt werden können und beim Arbeiten mit dem Greifer hinderlich sind. Bei dem aus der DE-OS 30 37 bekannten Zweischalengreifer sind die die Schalenseitenwände tor· sionssteif verbindenden Rohre im Bereich ihrer Enden mit über einen Teil ihres Umfangs verlaufenden radialen schlitzförmigen Öffnungen versehen, durch die die mit Lagerbohrungen versehenen Enden der Schenkel des Schalenträgers greifen, so daß die Schenkel durch in die Rohre eingesetzte Lagerbolzen in diesen und innerhalb der Seitenwände der Schalen gelagert werden können. Bei dem bekannten Zweischalengreifer vermögen zwar die mit den Seitenwänden der Schalen verschweißten Rohre trotz ihrer geschlitzten Umfangsbereiche die Schalen gut auszusteifen, die Lagerung der Schenkel des Schalenträgers in den geschlitzten Bereichen der Torsionsrohre ist aber kompliziert und aufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Zweischalengreifer der eingangs angegebenen Art zu schaffen, der bei erhöhter Torsionssteifigkeit seiner Schalen mit einer einfacheren Lagerung der Schalen versehen ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die als Wellen ausgebildeten Querträger beidseits der Längsmittellinie des Zweischalengreifers mit ringförmigen Lagerflächen versehen sind, die in geteilten Lagern gelagert sind, und daß die Schenkel des Schalenträgers beidseits mit den inneren Lagerschalen der geteilten Lager versehen sind, auf die die äußeren Lagerschalen aufgeschraubt sind. Bei dem erfindungsgemäßen Zweischalengreifer sind die Seitenwände der Schalen mit den Stirnseiten der durchgehenden Wellen verschweißt, die aus einer massiven Welle oder einer Hohlwelle in Form eines Rohres bestehen können. Da die Lager als geteilte Lager ausgebildet sind, können die die Schalen aussteifenden Wellen im Bereich ihrer Lagerflächen durch einen einfachen Montagevorgang an den Schenkeln des Schalenträgers gelagert werden, wobei auf teure Konstruktionen und den Querschnitt der Wellen schwächende Eingriffe verzichtet werden kann. Bei dem erfindungsgemäßen Zweischalengreifer lassen sich die Stirnseiten der Wellen in einfacher und die Lager nicht beeinträchtigender Weise mit den Seitenwänden der Schalen verschweißen, wobei zu berücksichtigen ist, daß wegen des geringen zur Verfügung stehenden Platzes, zur Vermeidung von über die Schalenseitenwände überstehenden Teilen und zur Erreichung einer ausreichenden Festigkeit nur Schweißverbindungen und keine lösbaren Verbindungen in Betracht kommen.

Eine einfache und sichere Verschraubung der Lagerschalen läßt sich dadurch erreichen, daß die inneren Lagerschalen an den Stirnseiten von mit den Schenkeln T-förmig verbundenen Querstücken vorgesehen und beide äußeren Lagerschalen durch zwei

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Dehnschrauben mit dem Querstück verbunden sind, die jeweils fluchtende Bohrungen beider äußerer Lagerschalen und des Querstücks durchsetzen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Querstücke mit den inneren Lagerschalen mit den Schenkeln des Schalenträgers verschraubt sind. Wenn die Querstücke, die die Mittelstücke der Lagerung bilden^ lösbar mit den Schenkeln verbunden sind, lassen sich diese auf kleinen Werkzeugmaschinen wirtschaftlich und mit hoher Präzision herstellen. Auch die die Schalen der Zweischalengreifer aussteifenden und lagernden Wellen lassen sich mit hoher Genauigkeit vor ihrem Verschweißen als einfache Drehteile herstellen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Lagerflächen der Wellen und die Lagerschalen mit ring- bzw. halbringförmigen Nuten versehen sind, die sich im montierten Zustand zu Ringkanälen ergänzen und in die geteilte Halteringe zur axialen Festlegung der Wellen eingelegt sind. Treten bei einem Verkanten des Greifers Kräfte auf, die in axialer Richtung der Wellen wirken, werden diese von den Halteringen aufgenommen. Zweckmäßigerweise sind im Endbereich jeder Lagerfläche Halteringe vorgesehen, also pro Lager zwei Halteringe.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Wellen und Lagerschalen beidseits der Lagerflächen mit weiteren Nuten versehen sind, in die O-ringförmige Dichtungen eingelegt sind. Durch diese Dichtungsringe lassen sich die Lagerungen gegen Eindringen von Schmutz abdichten, so daß selbstschmierende Lager verwendet werden können, was zu einer Verringerung des Wartungsaufwandes führt.

In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß auf die Lagerflächen Edelstahlbänder aufgelegt sind, deren abgewinkelten Enden

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in Längsnuten der Wellen gehalten sind. Zweckmäßigerweise sind die Edelstahlbänder zwischen den Halteringen angeordnet, die gleichzeitig auch deren axiales Verschieben verhindern.

Über die Lagerflächen aus Streifen aus dünnem, verschleißfestem rostfreien Stahl können z^ίeiteilige Kunststofflager oder einteilige Kunststoffstreifen gelegt werden, die durch ihre abgestimmten Längen in den Lagerschalen gehalten, werden.

Durch das Moment aus Pressenkraft und Reaktionskraft, die an dem durch den Abstand zwischen der Schneidkante und dem Lager gebildeten Hebelarm wirken, werden die die Schalen aussteifenden und lagernden mit hohen Biegemomenten belastet, die sehr viel größer sind als die Biegemomente, die sich aus den Druck- und Reißkräften ergeben, wenn der Greifer auf dem Boden abgestützt oder ausgerissen wird. Zur Verringerung der auf die Wellen wirkenden Biegemomente ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung daher vorgesehen, daß die Wellen mit weiteren Lagerflächen versehen sind, die in geteilten Lagern von Koppelgliedern gelagert sind, deren inneren Teil stirnseitig mit Lagerschalen versehen sind, auf die die äußeren Lagerschalen aufgeschraubt sind. Die Anordnung weiterer die Wellen lagernder Koppelglieder ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn zur Vergrößerung der Schließkräfte mehrere hydraulische Kolben-Zylinder-Einheiten vorgesehen werden.

Die Wirtschaftlichkeit des Baggerbetriebes läßt sich erhöhen, wenn sich die einzelnen Greifer auf unterschiedliche Breiten umrüsten lassen, ohne daß für jede gewünschte Breite ein eigener Greifer bereitgestellt werden muß. Nach einer erfinderischen Weiterbildung ist daher vorgesehen, daß die die Querträger bildenden Wellen zwischen ihren Lagerungen an den Schenkeln der Schalenträger und ihren Schweißverbindungen mit den Schalenseitenwänden geteilt sind und daß das mittlere Wellenstück mit den

mit den Schalenseitenwänden verschweißten Wellenstummeln durch Kupplungen verbunden ist. Bei einem Austausch der Schalen, um Greifer unterschiedlicher Breiten zu erhalten, ist es lediglich erforderlich, die Kupplungen zu lösen und nach Anschluß von Greiferschalen der gewünschten Breite wieder zu schließen.

Zweckmäßigerweise sind die Wellenstummel zwischen den Kupplungen und den Schalenseitenwänden durch mit geteilten Lagern versehene Koppelglieder miteinander verbunden. Diese verringern nicht nur die auf die Wellen wirkenden Biegemomente, sondern sie halten die demontierten Greiferschalen zusammen, so daß deren Austausch wesentlich erleichtert "ist.

Die Kupplungen können aus mit den Wellenenden verbundenen, keilförmig zueinander stehenden Platten bestehen, die mit längsverlaufenden Nuten mit im Querschnitt zahnförmigem Profil versehen sind, wobei die Wellenstummel, das mittlere Wellenteil und die Platten mit fluchtenden Bohrungen versehen sind, durch die eine Spannschraube hindurchgeführt ist. Das Drehmoment wird durch die Verzahnung der Kupplungsplatten miteinander übertragen, wobei die Dehnschraube die erforderliche Festigkeit der Verbindung gewährleistet.

Zweckmäßigerweise sind die Bohrungen mit eingelegten Ringen aus gehärtetem Stahl und die Spannschraube mit einem in den Ringen zentrierten Dorn versehen.

Um ein einfaches Durchschieben der Dehnschraube zu ermöglichen, weisen die Ringe jeder Kupplungsstelle zweckmäßigerweise unterschiedliche Durchmesser auf, wobei der Dorn entsprechend diesen Durchmessern abgestuft ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Zweischalengreifers,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Zweischalengreifer nach Fig. 1 längs den Linien Ha - Ha und Hb - Hb in Fig. 3,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Schalenlagerung längs der Linie III - III in Fig. 2,

Fig. 4 eine Seitenansicht einer austauschbaren

Schale mit Greifermittelstück vor der Montage in schematischer Darstellung,

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Kupplungsplatte des mittleren Wellenteils,

Fig. 6 eine Draufsicht auf die miteinander gekuppelten Kupplungsteile und

Fig. 7 einen Längsschnitt durch eine Welle

während des Festziehens der kuppelnden Verbindung.

Der in Fig. 1 dargestellte Zweischalengreifer besteht aus einem bügeiförmigen Schalenträger 1, dessen Stegteil 2 in bekannter Weise über einen nicht dargestellten hydraulischen Drehmotor mit einem Löffelstiel oder Ausleger verbunden ist. An die Innenseiten der Schenkel 3, 4 sind Querstücke 5 angeschraubt, die die Mittelteile der Lager für die die Greiferschalen 6, 7 aussteifenden Wellen 8, 9 bilden. Auf die Querstücke 5 sind durch Dehnschrauben 10 die Lagerschalen 11, 12 aufgeschraubt.

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Auf die Wellen 8, 9 sind jeweils zwei leicht gekrümmte Betätigungshebel 13 aufgeschweißt, deren freien Enden über Bolzen 16 in den doppelt gegabelten Kopfstücken 14, 15 der Zylinder 17, gelagert sind. Die Kolben der Zylinder 17, 18 sind durch eine gemeinsame querliegende Kolbenstange 19 miteinander verbunden, die in Bohrungen der Kopfstücke 14, 15 geführt ist.

Die Seitenwände der Schalen 6, 7 sind in ihren oberen inneren Eckbereichen mit Bohrungen 20 versehen, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Wellen 8, 9. Die inneren Ränder der Bohrungen 20 dienen als Schweißränder zum Verschweißen der Seitenwandungen mit den Stirnseiten der von innen her die Bohrungen verschließenden Wellen 8, 9.

Die die Mittelteile der Lagerungen bildenden Querstücke 5 sind durch Schrauben 21 mit den Schenkeln 3, 4 des Schalenträgers verschraubt. Das Querstück 5 und die Lagerschalen 11, 12 sind in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise mit fluchtenden Bohrungen versehen, die von den Dehnschrauben 10 durchsetzt werden. Zur Zentrierung der Lagerschalen 11, 12 auf dem das mittlere Lagerteil bildenden Querstück 5 sind die Bohrungen im Bereich der Stoßstellen mit Erweiterungen versehen, in die zentrierende Buchsen 22 eingesetzt sind.

Die Wellen 8, 9 sind im Bereich der Lager mit Lagerflächen versehen, die durch einen dünnen rostfreien verschleißfesten Streifen 23 abgedeckt sind, dessen Enden in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise abgewinkelt und in einer Längsnut 24 der Wellen 8, 9 gehaltert sind. Die Wellen 8, 9 sind beidseits der Lagerflächen mit einer umlaufenden Nut versehen, in die geteilte Halteringe 25 eingelegt sind. Der Edelstahlstreifen 23 ist zwischen diesen Halteringen 25 festgelegt. Die beiden Lagerschalen des Querstücks 5 und die Lagerschalen 11, 12 sind mit

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entsprechenden Ringnuten versehen, in die die geteilten Halteringe 25 nach der Montage in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise eingreifen.

Die Wellen 8, 9 sind in ihrem mittleren Bereich verjüngt, so daß die Kolbenstange 19 bei geschlossenem Greifer bis in den Bereich der Verjüngung wandern kann und eine gedrungene Bauweise des Greifers mit geringer Höhe möglich

Eine Ausführungsform des Greifers, die sich auf unterschiedlich breite Schalen umrüsten läßt, wird nachstehend anhand der Fig. 4 bis 7 beschrieben: -

Der obere Teil der Fig. 4 entspricht der Darstellung nach Fig. mit dem Unterschied, daß der mittlere Wellenteil 28 endseitig mit den V-förmig zueinander stehenden Kupplungsplatten 29, anstelle der Seitenwandungen der Schalungen verschweißt ist. Die die mittleren Lagerteile bildenden Querstücke 5 sind in gleicher, aber nicht dargestellter Weise wie nach den Fig. 1 bis 3 mit den Schenkeln 3, 4 des Schalenträgers verschraubt. Bei der Darstellung nach Fig. 4 sind die Lagerschalen von den Querstücken 5 entfernt.

Mit dem mittleren Wellenstück 28 sind über die Kupplungsplatten 29, 30 und die ebenfalls V-förmig zueinander stehenden Kupplungsplatten 31, 32 die Wellenstummel 33, 34 verbindbar, die mit den Innenseiten der Seitenwandungen der Lagerschalen verschweißt sind. Die Kupplungsplatten 31, 32 sind auf die nach innen ragenden freien Enden der Wellenstummel 33, 34 aufgeschweißt. Die Kupplungsplatten 29, 30 und 31, 32 weisen gleiche Schrägstellungen und einen derartigen Abstand voneinander auf, daß die Kupp- lungsplatten 29, 30 des mittleren Wellenstücks derart zwischen die Kupplungsplatten 31, 32 eingeführt werden können, daß das mittlere Wellenstück 28 mit den Wellenstummeln

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33, 34 fluchtet. Die Kupplungsplatten 29 bis 32 sind in der aus Fig. 5 ersichtlichen Weise mit längsverlaufenden Nuten versehen, die in der aus Fig. 6 ersichtlichen Weise komplementäre Verzahnungen bilden.

Der mittlere Wellenteil 28 sowie die Wellenstummel 33, 34 sind in der aus Fig. 7 ersichtlichen Weise als Hohlwellen ausgebildet. Im Bereich der Kupplungsplatten 31 bis 32 sind in die Bohrungen zentrierende Ringe 35, 36 und 37, 38 eingesetzt. Die Kupplungsplatten 31 bis 32 werden durch die Dehnschraube 39 miteinander verspannt. Diese wird durch eine Bohrung der rechten Seitenwandung in Fig. 7 eingeführt und in eine Mutter 40 eingeschraubt, die mit der linken Schalenwandung verschweißt ist. Auf die Dehnschraube 39 ist eine Buchse 41 befestigt, die abgesetzte Durchmesser aufweist. Der in Einschubrichtung vordere Teil der Buchse weist einen geringeren Durchmesser auf, der auf den Durchmesser der Zentrierringe 35, 36 abgestimmt ist. Die Zentrierringe 37, 38 weisen einen größeren Durchmesser auf, auf den der verdickte Teil 42 der Buchse 41 abgestimmt ist.

Die Wellenstummel 32, 33, 34 sind in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise durch mit geteilten Lagern versehene Koppelglieder miteinander verbunden, von denen in Fig. 4 nur die Mittelteile 43, 44 dargestellt sind.

Entsprechend den unterschiedlichen Breiten der Schalen, auf die sich die Zweischalengreifer umrüsten lassen, weisen die Wellenstummel 33, 34 unterschiedliche Längen auf.

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Claims (12)

06.07.1984 75 780 G-die Alfred Kinshofer, 8160 Miesbach Zweischalengreifer Patentansprüche:

1. weischalengreifer mit einem bügeiförmigen Schalenträger, an dessen Schenkeln die Schalen um zwei zueinander parallele und im Abstand voneinander angeordnete Achsen über ihre mit den Schalenseitenwänden im inneren Bereich von deren oberen Rändern verschweißte Querträger gelagert sind, wobei die Querträger mit angeschweißten Betätigungshebeln versehen sind, an deren Enden eine diese verbindende querliegende hydraulische Kolben-Zylindereinheit angelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die als Wellen (8, 9)

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ausgebildeten Querträger beidseits der Längsmittellinie des Zweischalengreifers mit ringförmigen Lagerflächen (23) versehen sind, die in geteilten Lagern gelagert sind, und daß die Schenkel (3, 4) des Schalenträgers (1) beidseits mit den inneren Lagerschalen der geteilten Lager versehen sind, auf die die äußeren Lagerschalen (11, 12) aufgeschraubt sind.

2. Zweischalengreifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Lagerschalen an den Stirnseiten von mit den Schenkeln (3, 4) T-förmig verbundenen Querstücken vorgesehen und beide äußeren Lagerschalen (11, 12) durch zwei Dehnschrauben (10) mit dem Querstück (5) verbunden sind, die jeweils fluchtende Bohrungen beider äußerer Lagerschalen (11, 12) und des Querstücks (5) durchsetzen.

3. Zweischalengreifer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die mittleren Lagerteile bildenden Querstücke (5) mit den inneren Lagerschalen mit den Schenkeln (3, 4) des Schalenträgers (1) verschraubt sind.

4. Zweischalengreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerflächen der Wellen (8, 9) und die Lagerschalen mit ring- bzw. halbringförmigen Nuten versehen sind, die sich im montierten Zustand zu Ringkanälen ergänzen und in die geteilte Halteringe (25) zur axialen Festlegung der Wellen (8, 9) eingelegt sind.

5. Zweischalengreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (8, 9) und die Lagerschalen beidseits der Lagerflächen mit weiteren Nuten versehen sind,- in die O-ringförmige Dichtungen eingelegt sind.

6. Zweischalengreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Lagerflächen Edelstahlbänder (23) aufgelegt sind, deren abgewinkelten Enden in Längsnuten (24) der Wellen (8, 9) gehalten sind.

7. Zweischalengreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen mit weiteren Lagerflächen versehen sind, die in geteilten Lagern von Koppelgliedern gelagert sind, deren inneren Teile (43, 44) stirnseitig mit Lagerschalen versehen sind, auf die die äußeren Lagerschalen aufgeschraubt sind.

8. Zweckschalengreifer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Querträger bildenden Wellen zwischen ihren Lagerungen an den Schenkeln der Schalenträger und ihren Schweißverbindungen mit den Schalenseitenwänden geteilt sind und daß das mittlere Wellenstück (28) mit den mit den Schalenseitenwänden verschweißten Wellenstummeln (33, 34) durch Kupplungen (29 32) verbunden ist.

9. Zweischalengreifer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenstummel (33, 341 zwischen den Kupplungen und den Schalenseitenwänden durch mit geteilten Lagern versehene Koppelglieder-verbunden sind.

10. Zweischalengreifer nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungen aus mit den Wellenenden verbundenen keilförmig zueinander stehenden Platten (29 - 32) bestehen, die mit längsverlaufenden Nuten mit im Querschnitt zahnförmigem Profil versehen sind, und daß die Wellenstummel (33, 34), das mittlere Wellenteil (28) und die Platten mit fluchtenden Bohrungen versehen sind, durch die eine Dehnschraube (39) hindurchgeführt ist.

11. Zweischalengreifer nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen, vorzugsweise die Bohrungen der Platten (29 - 32), mit eingelegten Ringen (35 - 38) aus gehärtetem Stahl und die Spannschraube (39) mit einer in den Ringen zentrierten Buchse versehen sind.

12. Zweischalengreifer nach Anspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, daß die Ringe (35 - 38) jeder Kupplungsstelle unterschiedliche Durchmesser aufweisen und die Buchse (21) entsprechend diesen Durchmessern abgestuft ist.

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