DE4327463C2 - Greifer für ein Hebezeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Greifer für ein Hebezeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher Greifer weist zwei miteinander gelenkig verbundene Greiferschalen auf, mit denen Schüttgut aufgenommen, transportiert und abgeladen werden kann. Das Auf- und Absenken des Greifers sowie das Öffnen und Schließen der Greiferschalen wird über Seile gesteuert. Ent­ sprechend der Anzahl der verwendeten Seile werden die verschiedenen Bauformen als Zweiseil- oder Vierseil-Greifer bezeichnet.

Beim Verladen von Schüttgut ist es erstrebenswert, die mit dem Schüttgut gefüllten Greiferschalen langsam zu öffnen, damit es nicht schlagartig auf den Übergabeort - beispielsweise die La­ defläche eines Lkws - herunterfällt. Durch eine mehr rieselnde Übergabe werden Beschädigungen weitgehend vermieden.

Bei den bekannten Mehrseilgreifern hängt die Durchführung des Öffnungsvorganges der Greiferschalen sehr stark von der Erfah­ rung der Bedienperson des Hebezeugs ab.

Ein zu weites Öffnen zu Beginn der Entleerung, kann zu Beschä­ digungen am Übergabeort führen, ein zu geringes Öffnen läßt entweder grobkörniges Schüttgut gar nicht oder zu langsam her­ ausfallen, so daß die Verladezeit entsprechend erhöht wird.

Die DE-C-26 26 077 offenbart einen Einseilgreifer mit einer Einrichtung zum Ver- und Entriegeln der Greiferschalen. Diese Einrichtung wird durch eine aufwendige Mechanik im Zusammenwirken mit einer Kolben-/Zylindereinheit gebildet. Zum Öffnen der Greiferschaufeln wird der Verriegelungsmechanismus über die Kolben-/Zylindereinheit gelöst. Die Greiferschaufeln öffnen sich dann aufgrund ihres Eigengewichts. Über vertikal angeordnete Kolben-/Zylindereinheiten wird die Öffnungsbewegung der Greiferschaufeln gedämpft. Ist der Verriegelungsmechanismus einmal entsperrt, läßt sich die Öffnungsbewegung der Greiferschaufeln nicht mehr stoppen.

Hier besteht also die Gefahr, daß eine unzureichende Dämpfung zu einer zu schnellen Öffnung der Greiferschaufeln und damit zu einem zu weiten Öffnen zu Beginn der Entleerung führt und auch hier Beschädigungen am Übergabeort eintreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Greifer für ein Hebezeug so fortzubilden, daß eine definierte Öffnung der Greiferschalen möglich ist, daß er an bereits bestehenden He­ bezeugen eingesetzt werden kann und einfach aufgebaut ist.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merk­ male des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfin­ dung geben die Unteransprüche wieder.

Das Schließen der Greiferschalen kann durch ein einziges Seil erfolgen, das Öffnen bewirkt eine Kolben-/Zylindereinheit. Da­ durch, daß die Schalen sich aufgrund der Schwerkraft selbsttä­ tig öffnen, sind nur Verschließkräfte notwendig. Durch stufen­ weises Ausfahren der Kolben-/Zylindereinheit, die einerseits mit dem Seil und andererseits mit den Schalen verbunden ist, kann ein Öffnen der Schalen stufenweise erfolgen. Die Abstu­ fung ist abhängig von der Zeitspanne, die das Steuerventil geöffnet ist.

Weil die Kolben-/Zylindereinheit an einer mit dem Seil zusam­ menwirkenden beweglichen Traverse befestigt ist, die bei durchhängendem Seil durch die Schwerkraft nach unten fällt wird die - vorzugsweise hydraulische - Kolben-/Zylindereinheit durch das Gewicht der Traverse in ihre eingeschobene Stellung gebracht. Hierdurch ist es möglich, die Kolben-/Zylinderein­ heit mit ihrer Versorgungseinheit zu einem geschlossenen Sy­ stem zu verbinden, das keine Pumpe benötigt, und dem auch kei­ ne sonstige Fremdkraft oder -energie zugeführt werden braucht.

Wenn das die Ausfahrbewegung einleitende Steuerventil mit ei­ nem entsprechenden Empfänger versehen ist, kann es über eine Fernbedienung angesteuert werden. Wenn die ausgesandten Sende­ signale, unabhängig von ihrer Zeitdauer, nur zu einer definierten Ausfahrbewegung der Kolben-/Zylindereinheit führt, kann der Greifer in einer Vielzahl von Einzelschritten geöff­ net werden.

Anhand einer Zeichnung soll die Erfindung nachfolgend näher beschrieben werden. Es zeigt:

Fig. 1 den Greifer in Seitenansicht,

Fig. 2 den Greifer in der voll geöffneten, zu Beginn der Schließstellung und der geschlossenen Stellung,

Fig. 3 die schematische Darstellung zweier Kolben-/ Zylindereinheiten mit der Versorgungseinheit in voll ausgefahrener Stellung,

Fig. 4 die Kolben-/Zylindereinheiten mit einfahrenden Kol­ benstangen,

Fig. 5 die Kolben-/Zylindereinheiten mit voll eingefahrenen Kolbenstangen,

Fig. 6 die Kolben-/Zylindereinheiten mit ausfahrenden Kol­ benstangen und

Fig. 7 die Darstellung nach Fig. 6 mit einem handbetätig­ ten Steuerventil.

Der in Fig. 1 in Seitenansicht dargestellte Greifer ist mit der an der Aufhängung 7 befestigten Öse mit dem Hubseil 37 des Hebezeugs verbunden. Die Aufhängung 7 stellt die Verbin­ dung zwischen den beiden Greiferschließseilen 3 und dem Hub­ seil 37 her.

Am Greiferkopf 8 sind vier Druckstangen 9 gelenkig angeordnet, von denen je zwei über Gelenke 34 mit den Schalen 1, 2 verbun­ den sind. Dadurch bilden sie das Widerlager für den Schließ­ mechanismus des Greifers. Im Greiferkopf ist der obere Rollen­ block 33a eines dreifach eingescherten Flaschenzugsystemes 33 gelagert. Der untere Rollenblock 33b ist an einer in vertika­ ler Richtung beweglichen Traverse 5 befestigt. Auf dem Grei­ ferkopf 8 aufgeschraubte Seildüsen 36 aus gehärtetem Stahl dienen als Schließseilführung.

Wie bereits erwähnt lagert die bewegliche Traverse 5 den unte­ ren Rollenblock 33b des Flaschenzugs 33. Die Schließseilkräfte werden auf die mit der beweglichen Traverse 5 fest verschraubten Kolbenstangen 21 der Verriegelungszylinder 4′, die nachfolgend gemeinsam auch als Kolben-/Zylindereinheit 4 bezeichnet werden, übertragen.

Die Endpunkte der Schließseile 3 sind an der Seilausgleichs­ wippe 10 angelenkt. Dadurch, daß die Seilausgleichswippe 10 pendelnd mit der bewegliche Traverse 5 verbunden ist, werden Längendifferenzen der Schließseile 3 bei Schräglage des Grei­ fers ausgeglichen und die Seilkräfte zentral in die bewegliche Traverse 5 eingeleitet.

An der Traverse 6 sind die Schalen 1 und 2 angelenkt und hier­ über miteinander verbunden. Die die schwenkbare Verbindung zu den Schalen 1, 2 herstellende Traverse 6 dient außerdem zur Aufnahme der hydraulischen Versorgungseinheit 17 und der nicht näher dargestellten Elektrik. Über die Kolben-/Zylindereinheit 4 sind die bewegliche Traverse 5 und die Traverse 6 miteinan­ der verbunden. Die vom Schließseil 3 kommenden Kräfte werden folglich über die Traverse 6 auf die Schalen 1, 2 des Greifers übertragen.

Jede Kolben-/Zylindereinheit 4 besteht aus dem Zylinder 4′ mit dem darin angeordneten Kolben 20 und der am Kolben 20 be­ festigten Kolbenstange 21.

Der Kolben 20 weist auf einem Teilkreis gleichmäßig verteilte Bohrungen 25 auf, die über Rückschlagventile 24 verschließbar sind. Die Kolbenstange 21 ist mit dem Kolben 20 vorzugsweise verschraubt. Denkbar ist aber auch, daß Kolben 20 und Kolben­ stange 21 einteilig ausgebildet sind. Zentrisch weist der Kol­ ben 20 eine Bohrung 31 auf, die sich über seine Stirnseite 20a hinaus in die Kolbenstange 21 hinein erstreckt. Oberhalb der Stirnseite 20a sind radiale Bohrungen 30 über dem Umfang ver­ teilt in der Kolbenstange 21 vorgesehen. Die radialen Bohrun­ gen 30 enden in der Bohrung 31 des Kolbens 20. Über die Boh­ rungen 25, 30, 31 besteht eine Verbindung zwischen dem oberen Zylinderraum 22 und dem unteren Zylinderraum 23. Der Boden 29 des Zylinders 4′ weist zentrisch einen in den unteren Zylin­ derraum 23 hineinragenden Dorn 26 auf. Der Dorn 26 ist mit einer Durchgangsbohrung 27 versehen. Im Boden 29 des Zylinders 4′ sind auf einem Teilkreis um den Dorn 26 herum eine Anzahl von Bohrungen 28 vorgesehen.

Der Innendurchmesser der Bohrung 31 entspricht dem Außendurch­ messer des Dornes 26. In bekannter Weise, ist der Kolben 20 gegen die Zylinderwand abgedichtet. Gleiches gilt für die Kol­ benstange 21. Ebenfalls nicht dargestellt ist eine Abdichtung zwischen der Bohrung 31 und dem Dorn 26.

Die hydraulische Versorgungseinheit 17 besteht im wesentlichen aus dem Steuerventil 13, dem Überdruckventil 16, dem manuell betätigbaren Ventil 14 und dem Ventil 15 sowie dem Fluidbehäl­ ter 12. Über eine Leitung L₂ sind die Hydraulikzylinder 4′ über die Ventile 13, 14, 15, 16 mit dem Fluidbehälter 12 ver­ bunden. Die Leitung L₂ ist in bekannter, hier nicht näher dar­ gestellter Weise, so mit den Zylindern 4′ verbunden, daß sie in der Bohrung 27 des Dornes 26 enden. Über eine Leitung L₁ sind die Bohrungen 28 mit dem Fluidbehälter 12 direkt verbun­ den. Die beiden Zylinder 4′ sind parallel geschaltet und völ­ lig baugleich, so daß sich die Beschreibung nur auf einen be­ schränkt.

Wie Fig. 2 zeigt sind in der geöffneten Stellung des Greifers die Schalen 1, 2 abgespreizt und die Kolbenstange 21 aus dem Zylinder 4′ vollständig ausgefahren. Die bewegliche Traverse 5 befindet sich dabei in ihrer obersten Position. Wenn das Halteseil 37 weiter abgesenkt wird, nachdem die Greiferschalen 1, 2 auf das Schüttgut 32 aufgesetzt haben, bewegt sich die über das Schließseil 3 mit der Aufhängung 7 verbundene Traverse 5 abwärts und schiebt aufgrund ihres Eigengewichts die Kolben­ stange 21 vollständig in den Zylinder 4′ ein.

Bei dieser Einschubbewegung strömt die im unteren Zylinderraum 23 enthaltene Hydraulikflüssigkeit über die Bohrungen 25 in den oberen Zylinderraum 22, wobei die Rückschlagventile 24 aufgestoßen werden. Gleichzeitig strömt die Hydraulikflüssig­ keit auch durch die Bohrungen 30, 31. Da der obere Zylinder­ raum 22 aufgrund der in ihm befindlichen Kolbenstange 21 ein geringeres Volumen hat als der untere Zylinderraum 23 strömt überschüssige Hydraulikflüssigkeit durch die Bohrungen 28 und die Leitung L₁ direkt in den Fluidbehälter 12. Die Strömungs­ richtung ist in Fig. 4 mit Pfeilen angedeutet.

Bei vollständig in den Zylinder 4′ eingetauchter Kolbenstange 21 ist der am Zylinderboden 29 vorgesehene Dorn 26 in die im Kolben 20 vorgesehene Bohrung 31 eingetaucht. Die Länge des Dornes 26 ist so ausgebildet, daß die radialen Bohrungen 30 nicht verschlossen werden. Der obere Zylinderraum 22 ist nun vollständig mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt. Das Steuerventil 13 ist geschlossen wodurch ein Rückfluß der im Zylinderraum 22 befindlichen Hydraulikflüssigkeit in den Tank 12 ausge­ schlossen ist. Diese Stellung zeigt Fig. 5.

Durch Anheben des Halteseils 37 wird die Aufhängung 7 und die über das Schließseil 3 hiermit befestigte bewegliche Traverse 5 in ihre obere Position gezogen. Die wie zuvor beschrieben blockierten Kolben-/Zylindereinheiten 4 ziehen die Schalen 1, 2 zusammen, so daß der Greifer sich zu schließen beginnt.

Zum Ende des Schließvorganges wird der Greifer mit der glei­ chen Hubbewegung aus dem Schüttgut 32 ausgehoben und nach oben bewegt.

Das Steuerventil 13 steht über einen nicht näher dargestellten Empfänger mit dem Sender 18 in Verbindung, durch den es fern­ gesteuert betätigbar ist. Zum Öffnen des Greifers wird die Taste 38 am Sender 18 gedrückt, wodurch das Ventil 13 öffnet. Da die Kolbenstange 21 über die bewegliche Traverse 5, bzw. den unteren Rollenblock 33b des Flaschenzuges 33 mit dem Halteseil 37 starr verbunden ist, ziehen die sich durch die Schwerkraft öffnenden Schalen 1, 2 den Zylinder 4′ nach unten. Hierbei strömt über die Leitung L₁ Hydraulikflüssigkeit aus dem Fluidbehälter 12 in den unteren Zylinderraum 23 ein. Gleich­ zeitig strömt die im oberen Zylinderraum 22 vorhandene Hydrau­ likflüssigkeit über die Bohrungen 30, 31, 27 und die Leitung L₂ durch das Steuerventil 13 in den Fluidtank 12 zurück. Die Dif­ ferenzmenge des Hydrauliköles wird über L₂ aus dem Fluidbehäl­ ter 12 in den unteren Kolbenraum 23 der Zylinder 4′ gesaugt. Hierdurch verlängert sich die Kolben-/Zylindereinheit 4 und die Greiferschalen 1, 2 öffnen sich entsprechend dem zurückge­ legten Weg des Zylinders 4′, bzw. des hierzu relativ bewegten Kolbens 20. Die Strömungsrichtung der Hydraulikflüssigkeit hierbei ist in Fig. 6 durch Pfeile dargestellt. Die Bewegungsrichtung der Zylinder 4′ ist durch den schraffierten breiten Pfeil angedeutet.

Durch Schließen des Steuerventils 13 wird ein Rückströmen der Hydraulikflüssigkeit aus dem oberen Zylinderraum 22 in den Fluidbehälter 12 gestoppt, wodurch eine weitere Relativbewe­ gung des Kolbens 20 verhindert wird, so daß die Kolben-/Zylin­ dereinheiten 4 wieder blockiert sind.

Durch erneutes Öffnen des Steuerventiles 13 wird der Zylinder 4′ weiter nach unten gezogen, so daß sich der Greifer weiter öffnet. Die Zeit, in der das Steuerventil 13 geöffnet ist, bestimmt den zurückgelegten Weg des Zylinders 4′ und damit den Öffnungswinkel der Greiferschalen 1, 2. Durch entsprechend kurze Zeitintervalle können theoretisch beliebig viele verschiedene Öffnungspositionen angefahren werden. Wenn der Kolben 20 sich soweit vom Dorn 26 entfernt hat, daß zwischen der Bohrung 31 und dem Dorn 26 keine Abdichtung mehr besteht, fließt die im oberen Zylinderraum 22 vorhandene Hydraulikflüs­ sigkeit über die Bohrungen 30, 31 in den unteren Kolbenraum 23 zurück. Gleichzeitig wird die Differenzmenge des Hydrauliköls über Leitung L₁ aus dem Fluidbehälter 12 in den unteren Kolben­ raum 23 gesaugt bis der Greifer vollständig geöffnet ist.

Nach Abfall des Sendesignals wird das als 2/2-Wegeventil aus­ gebildete Steuerventil 13 selbsttätig in die gesperrte Posi­ tion geschaltet. Wenn das Signal des Senders zeitlich begrenzt ist, unabhängig von der Dauer der Betätigung der Taste 38, ist die Abstufung der Öffnungsbewegung für den Greifer einfach zu realisieren.

Wie Fig. 7 zeigt kann für den Notfall, falls das Steuerventil 13 nicht betätigbar ist, ein Entriegeln der Kolben-/Zylinder­ einheit 4 auch über das manuell betätigbare Ventil 14, das ansonsten geschlossen ist, erfolgen. Dies ist in Fig. 7 dar­ gestellt, die ansonsten mit Fig. 6 übereinstimmt.

Die hydraulische Versorgungseinheit 17 ist in der Traverse 6 untergebracht. Der Sender der Funkfernsteuerung 18 befindet sich zusammen mit der übrigen Elektro-Installation geschützt in einem Gehäuse am Greifer, vorzugsweise ebenfalls an der Traverse 6. Der Sender kann entweder mittels Tragegurt am Mann getragen werden oder stationär in der Krankabine untergebracht sein. Bei Aufnahme schwerer Schüttgüter kann durch Öffnen von nicht dargestellten Überlaufklappen in den Schalen 1, 2 der Greifer und das Hebezeug vor Überlastung geschützt werden.

Ebenso ist ein Öffnen der Greiferschalen 1, 2 durch Ansprechen des Überdruckventils 16 möglich.

Claims (23)

1. Greifer für ein Hebezeug, mit mindestens zwei sich gegenüberliegenden, in eine geöffnete und eine ge­ schlossene Stellung bringbaren Schalen (1, 2), mit wenigstens einem Seil (3) zum Schließen und wenigstens einer Kolben-/Zylindereinheit (4) zum Öffnen der Schalen (1, 2), dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Kolben-/Zylindereinheit (4) mit ihrem einen Ende mit dem wenigstens einen Seil (3) und mit ihrem anderen Ende mit den Schalen (1, 2) in Verbindung steht und daß zur stufenweisen Steuerung der Ausfahrbewegung der Kolben-/Zylindereinheit (4) ein Steuerventil (13) vorgesehen ist.

2. Greifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-/Zylindereinheit (4) mit dem anderen Ende an einer mit dem Seil (3) zusammenwirkenden bewegli­ chen Traverse (5) befestigt ist.

3. Greifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-/Zylindereinheit (4) mit einer hydrauli­ schen Versorgungseinheit (17) in Verbindung steht.

4. Greifer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-/Zylindereinheit (4) mit der hydraulischen Versorgungseinheit (17) ein fremdener­ giefreies System bildet.

5. Greifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-/Zylindereinheit (4) einen mit wenigstens einer über ein Rückschlagventil (24) verschließbaren Bohrung (25) und einer bodenseitigen Ausnehmung (31) versehenen Kolben (20) mit einer Kolbenstange (21) aufweist.

6. Greifer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (31) des Kolbens (20) mit einem am Boden (29) des Zylinders (4′) ausgebildeten Dorn (26) zusammenwirkt.

7. Greifer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (31) über die Stirnseite (20a) des Kolbens (20) hinausreicht und wenigstens eine radia­ le Bohrung (30) aufweist, so daß die durch den Kol­ ben (20) im Zylinder (4′) ausgebildeten Zylinderräu­ me (22, 23) verbindbar sind.

8. Greifer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (31) in der Kolbenstange (21) endet.

9. Greifer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (29) wenigstens zwei Bohrungen (27, 28) aufweist, wobei die eine Bohrung (27) durch den Dorn (26) hindurchgeführt ist und hierüber eine Ver­ bindung des Zylinderraumes (23) über ein Steuerven­ til (13) mit einem Fluidbehälter (12) und über die wenigstens eine andere Bohrung (28) eine direkte Verbindung zum Fluidbehälter (12) hergestellt ist.

10. Greifer nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bezogen auf die Längsrichtung in Nähe der äußeren Enden der Schalen (1, 2) je eine Kolben-/Zylindereinheit (4) angeordnet ist, die mit je einem Schließseil (3) zusammenwirkt.

11. Greifer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Umfang des Dornes (26) dem inneren Umfang der Ausnehmung (31) entspricht.

12. Greifer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (26) rund ist.

13. Greifer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-/Zylindereinheit (4) mit der Kolbenstange (21) an der beweglichen Traverse (5) und mit dem Zylinder (4′) an den Schalen (1, 2) befestigt ist.

14. Greifer nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben­ stange (21) mit dem Kolben (20) verschraubt ist.

15. Greifer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Ausnehmung (31) und dem Dorn (26) eine Abdichtung vorgesehen ist.

16. Greifer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (20) mehrere über einen Teilkreis gleich­ mäßig verteilte Bohrungen (25) aufweist.

17. Greifer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (29) des Zylinders (4′) mehrere über einen Teilkreis gleichmäßig verteilte Bohrungen (28) auf­ weist.

18. Greifer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-/Zylindereinheiten (4) parallel ge­ schaltet sind.

19. Greifer nach Ansprüchen 8 und 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ausnehmung (31) gebildet wird durch eine zentrisch im Kolben (20) vorgesehene Durchgangsbohrung und einem in der mit dem Kolben (20) verschraubten Kolbenstange (21) vorgesehenen Sackloch.

20. Greifer nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (21) eine Mehrzahl gleichmäßig über den Umfang verteilter radialer Bohrungen (30) aufweist.

21. Greifer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-/Zylindereinheit (4) mit der Kolben­ stange (21) an der beweglichen Traverse (5) und mit dem Zylinder (4′) an einer die Schalen (1, 2) verbin­ denden Traverse (6) befestigt ist.

22. Greifer nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuer­ ventil (13) über eine Fernsteuerung (18) betätigbar ist.

23. Greifer nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Steuerventil (13) ein manuell betätigbares Ventil (14) angeordnet ist.