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Gegenstand
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Diese
Erfindung betrifft eine Klemmvorrichtung bzw. einen Greifer für einen
hydraulischen Arm bzw. Ausleger eines Arbeitsfahrzeugs, wie in den Merkmalen
des Oberbegriffs des Hauptpatentanspruchs.
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Das
Arbeitsfahrzeug mit der Klemmeinheit ist auch Teil der vorliegenden
Erfindung.
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Technisches
Gebiet
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Das
technische Gebiet betrifft die Manipulation bzw. Handhabung von
großen
Blöcken
oder schweren Gegenständen
bzw. Objekten.
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Stand der
Technik
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Im
Stand der Technik ist die Notwendigkeit, sehr schwere Gegenstände, wie
beispielsweise große
Steinblöcke,
oder irgendeinen anderen Gegenstand zu manipulieren bzw. handzuhaben,
bekannt.
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Gegenwärtig wird
dies mittels traditioneller Hebe-, Manipulations- bzw. Handhabungs-
und Positioniermaschinen ausgeführt,
die jedoch im allgemeinen nicht über
geeignete und vielseitige Mittel zur vollständigen Bewegung des Blocks
verfügen.
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Ein
Beispiel einer Klemmvorrichtung eines derartigen Typs ist in US-A-4426110 "Continuous rotation
hydraulic grapple" ("Hydraulikgreifer
kontinuierlicher Rotation")
geoffenbart, die hängende
fluidangetriebene Rotationsmotormittel aufweist, um hydraulische
Klemmittel mit zwei Backen zu drehen.
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Die
Verwendung von sich bewegenden Mitteln ist komplex und bringt hohe
Herstellungskosten mit sich.
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Außerdem sind
sich bewegende Mittel, die am Ende eines Arms bzw. Auslegers, beispielsweise einer
selbstangetriebenen Maschine, angefügt bzw. festgelegt werden können, gewöhnlich nicht
autonom oder mit der gesamten möglichen
Bewegung ausgestattet, um einen Gegenstand zu manipulieren bzw. handzuhaben.
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Ziel der vorliegenden
Erfindung
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die oben erwähnten Nachteile
zu vermeiden und die Herstellung einer universellen Hydraulikklemmeinheit
zu erlauben, die fähig
ist, leicht mit dem Ende eines Arms bzw. Auslegers einer selbstangetriebenen Maschine,
wie beispielsweise eines Baggers, beispielsweise durch ein einfaches
Entfernen seines Endeimers bzw. -löffels und Ersetzen durch die Klemmeinheit
mittels rascher Hydraulikverbindungen, die für ein automatisches Koppeln
vorher angeordnet bzw. vorbereitet sind, und einer elektrischen Stromverbindung
verbunden zu werden, die durch den Bagger geliefert wird.
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Offenbarung der Erfindung
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Das
Problem wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
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Die
abhängigen
Ansprüche
betreffen bevorzugte Lösungen.
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Vorteile
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Auf
diese Weise wird der Vorteil, eine universelle Klemmvorrichtung
zu besitzen, erhalten:
leicht anbringbar bzw. festlegbar und
abnehmbar bzw. abtrennbar vom Ende des Hydraulikarms des selbst
angetriebenen Arbeitsfahrzeugs;
kann wie eine Hand sowohl in
einer 360° Drehung
als auch flexibel wie eine Hand und auch rotierend ausgerichtet
bzw. orientiert werden, wenn bis zu 90° zusammengefaltet bzw. zusammengelegt,
wobei sie über
zwei Rotationssysteme verfügt,
eines für
die jeweilige Abstützung
und eines für
die jeweilige Klemmeinheit, unabhängig von ihrer Winkelposition.
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Die
Ausleger- bzw. Armbewegung ist möglich
dank des Zylinders, dem vorher bis 180° vor einer Rotationsbewegung
erlaubt wurde.
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Auf
diese Weise ist es deshalb möglich,
den Greifer zu ergreifen, emporzuheben, zu rotieren, zu neigen und
weiter zu rotieren, wobei eine beliebige Form einer Manipulation
bzw. Handhabung des schweren Blocks ermöglicht wird, der zwischen den Backen
des Greifers gepackt wurde.
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Beschreibung einer bevorzugten
Ausführungsform
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Die
Klemmvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung wird in ihrer Struktur mit Hilfe der beigeschlossenen
Figuren besser verstanden werden, die eine bevorzugte Ausführungsform
berichten, wobei:
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1 schematisch
in einem Axialschnitt die Klemmeinheit der vorliegenden Erfindung
darstellt bzw. repräsentiert;
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2 den
gleichen Schnitt wie in 1 darstellt, aber mit allen
Bezugszeichen, die Konstruktionsdetails genau angeben;
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3 die
schematische Ansicht des Trägers bzw.
Supports repräsentiert,
der die Klemmeinheit trägt,
die die Verbindung und das mechanische Verriegeln an den Arm der
nicht illustrierten selbstangetriebenen Maschine ermöglicht.
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4 einen
Bügel repräsentiert,
der mit einer Pa-Vorrichtung (2) zum Bewegen verbunden
ist, der 63 abgestützt
bzw. getragen ist, das eine Rotation von Teil 4 und Teil 61 nicht
erlaubt.
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5 den
Bügel repräsentiert,
der an den Hydraulikstator 36 angewandt wird und mit dem
verlängerten
Teil, das durch 40 abgestützt bzw. getragen ist, das
die Möglichkeit
besitzt, sich zu bewegen und eine Rotation des Hydraulikstators
nicht erlaubt bzw. ermöglicht.
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Detaillierte
Beschreibung der Klemmvorrichtung wie in den Figuren
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Wie
in 1 geoffenbart, beinhaltet die Klemmvorrichtung
bzw. der Greifer im wesentlichen mechanische Festlegungs- bzw. Anbringungsmittel ihrer
Lagerstruktur (nicht illustriert) am Ende eines gelenkigen bzw.
Gliederarms eines Arbeitsfahrzeugs (nicht illustriert) und Festlegungsmittel
der jeweiligen Hydraulikrohre, um Hydrauliköl zur Klemmeinheit zu schicken,
und elektrische Festlegungsmittel für die Regelung bzw. Steuerung
der jeweiligen Elektroventile, die die Hydraulikschaltungen der
Klemmeinheit betätigen.
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Hauptstruktur
der Klemmvorrichtung
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Die
Klemmeinheit beinhaltet eine Lagerstruktur, die eine Verbindung
mit einem ersten Fluidmotor (9) mit einem konischen Ritzel-
bzw. Zahntrieb (8) für
ein Zahnrad mit einer Schneckenschraube (7) umfaßt, die
auf einem Zahn- bzw.
Planrad (56) verzahnt, das eine Rotationsvorrichtung (DR1)
ausbildet, um den gesamten Hauptarm (46), der die Klemmeinheit
beinhaltet, (wenigstens um 360°)
zu drehen, wobei die Anordnung mit einem Support- bzw. Abstützflansch
(51) und einer äußeren Schutzabdeckung
mit einem Schutzkasten abgedeckt ist, der einen Innenkasten (47)
enthält,
in welchem ein innerer doppelt wirkender öldynamischer Zylinder (49) untergebracht
bzw. aufgenommen ist, dessen Wellen- bzw. Schaftende (491)
an einen Unterarm (AB) angelenkt ist, der sich mit ihm dreht.
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Der
Unterarm (AB) ist seitlich (12) am Ende des Arms (B) angelenkt,
und deshalb kann der Zylinder (49), der innen am Arm (490)
angelenkt ist, den Unterarm (AB) um einen Winkel von wenigstens
90° drehen
bzw. rotieren.
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Das
drehende Ende der Welle des Hydraulikzylinders (491) ist
an der Oberseite der internen Abstützung bzw. des Trägers (40)
des Unterarms (AB) angelenkt, wobei auf diese Weise veranlaßt wird, sich
um einen Winkel zu drehen.
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Unter
der schwenkenden bzw. Kipplatte und der Abstützung bzw. dem Support (40)
des Unterarms (AB) gibt es einen zweiten Fluidmotor (42),
der die Bewegung mittels eines axialen Übergangsstücks bzw. Untersetzungsgetriebes
(15) auf die Klemmeinheit (GP) überträgt, die drei gegenüberliegende
Backen (20a-20b-20c) beinhaltet.
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Auf
diese Weise kann sich die Klemmeinheit (GP) um wenigstens 360° und darüber hinaus
in bezug auf den Unterarm (AB) drehen, auch wenn der Unterarm (AB)
unter einer Winkelneigung in bezug auf den Arm (B) mittels des Hydraulikkolbens
(49) gedreht wird.
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Außerdem können die
Backen (20a-20b-20c) der Klemmeinheit
(GP) unabhängig von
dem Unterarm (AB) mittels der Betätigung von drei jeweiligen öldynamischen
Zylindern (14) betätigt werden.
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Das
obere elektrische rotierende Schaltersystem (1, 62,
....) erlaubt die Regelung bzw. Steuerung des jeweiligen Zwei-Wege-Elektroventils
durch einen elektrischen rotierenden Schalter (43), dessen elektrische
Verbindungen auch das untere Ventil (17) erreichen.
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Das
elektrisch rotierende Endschaltersystem (24-30)
erlaubt ähnlich
die Regelung bzw. Steuerung des entsprechenden zweiten Elektroventils
(43), das wiederum den Fluß des Öls zu den unterschiedlichen Vorrichtungen
des zweiten Fluidmotors (42) regelt bzw. steuert (wobei
der Fluidmotor auf 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 34, 38)
wirkt. Die Tätigkeit
des Hydraulikzylinders (14) wird durch das E1ektromagnetventil
(17) erlaubt bzw. zugelassen.
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Es
wird in dieser Weise verstanden, daß die Klemmeinheit dieser Erfindung
perfekt in allen Richtungen aus richtbar ist, um einen schweren Block
wie gewünscht
zu manipulieren bzw. handzuhaben.
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Die
Konstruktionsdetails sind nicht gezeigt, da sie durch jeden Fachmann
auf diesem Gebiet zu eigen machbar sind.
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Im
Folgenden werden die Bezugszeichen der wichtigsten Merkmale der
Struktur der Klemmeinheit im Detail berichtet.
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Vorteilhafterweise
ist der Arm (B) mit einem externen bzw. Außenkasten (47) und
einem internen bzw. Innenkasten (46) bedeckt, in welchem
der Außenkasten
nicht rotierend ist, während
dagegen der Innenkasten (46) rotierend ist und den Innenabwinkelungs-
bzw. Innenwinkel-Hydraulikzylinder (49) beinhaltet.
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Mit
der Hilfe des Zylinders (49), der durch (40) mit
der Zwischenschaltung eines Lagers (491) abgestützt ist,
wird die 90° Drehung
der AB-Struktur auf dem Lager (12) erlaubt. Das Übergangsstück (15) ist
in die Innenstruktur (40) fixiert, in welcher der zweite
Hydraulikmotor (42) und das Hydraulikventil (43)
montiert sind, die eine 360° Drehung
der GP-Struktur und der Hydraulikzylinderabstützung erlauben.
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- 1
- rotierende
elektrische Bürsten
- 2
- Abdeckung
- 3
- erstes
Elektrokabel
- 4
- Hydraulikstator
- 5
- Hydrauliköl-Kanal
- 6
- Hydraulikzylinder-Basis
- 7
- Schnecke
- 8
- konisches
bzw. Kegelgetriebe
- 9
- erster
Fluidmotor
- 10
- zweites
elektrisches Kabel für
Hydraulikventil-Betätigung
- 11
- Zwei-Wege-Elektroventil
für Hydraulikmotor 9 und
Hydraulikzylinder 49
- 12
- Schwenk-
bzw. Drehpunkt für
Backenbewegung
- 13
- Stütze bzw.
Support für
zwei Übergangsstücke
- 14
- Hydraulikzylinder
- 15
- zweites
fixiertes Übergangsstück
- 16
- rotierendes Übergangsstück
- 17
- drittes
Hydraulikventil
- 18
- Hydraulikkanal,
der zu den elektro-hydraulischen Ventile 17 führt
- 19
- Hydraulikleitungs-Abstützung
- 20a
- Backe
1
- 20b
- Backe
2
- 20c
- Backe
3
- 21
- Abstützung, die 23 mit 22 verbindet
- 22
- rotierende
Klemmeinheits-Abstützung
- 23
- rotierende
Achsenwelle
- 24
- Hydraulikrotor
- 25
- Schraube
M12 zum Fixieren des Hydrauliköl-Spenders
- 26
- Schmierungs-O-Ring-Verschluß-Abdichtung
- 27
- Schraube
M14 zum Fixieren des Hydrauliköl-Spenders
- 28
- Elektrokabel-Abstützung bzw.
-Support
- 29
- gekrümmte elektrische
Kontakte für
Bürsten
- 30
- Platte
für elektrische
Kontakte
- 31
- Schmierungs-Verschließ-Abdichtung
- 32
- Hydraulischer
Akkumulator (mit dem Verriegelungsventil,
-
- wirkt
auf Zylinder (14) und betätigt dementsprechend die
-
- Klemmvorrichtung
(20a))
- 33
- Schmierungs-Verschließ-Abstützung
- 34
- Bronze-Lager
- 34a
- Bronze-Lager
- 35
- Hydraulik-Öl-Verschließ-Abdichtung
- 36
- Spender-Stator
- 37
- Übergangsstück fixierende
Schraube
- 38
- Abstützung für Hydraulikzylinder
und Backen-Einheit
- 39
- Schmierungs-Verschließ-Abdichtung
- 40
- nicht
rotierende statische Buchse
- 41
- Schlauchleitung
- 42
- zweiter
Fluidmotor
- 43
- bi-direktionales
Hydraulikventil für 42
- 44
- Schmierungs-Verschließ-Abdichtung
- 45
- Bronze-Lager
- 46
- rotierender
Innenkasten
- 47
- fixierter
Außenkasten
- 48
- flexible
Hydraulikrohre zu den Spendern 24-26-21
- 49
- interner
Hydraulikzylinder
- 50
- Hydraulikabstützung für hydraulische
Ramme
- 51
- äußerer Flansch,
um die Innenraum-Einheit abzustützen
- 52
- Bronze-Lager
- 53
- Stahlabstützung eines
Bronze-Lagers
- 54
- Dichtung
für Dichtigkeit
gegen Wasser und Staub
- 55
- Schraube
M16, um die rotierende Gruppe zu fixieren
- 56
- Verzahnungs-Abdeckung
- 57
- Schmierdichtung
bzw. -verschluß
- 58
- Hydraulik-Rotor
- 59
- Dichtung
für 58
- 60
- Hydrauliköl-Kanal
- 61
- rotierendes
Teil des elektrischen rotierenden Schalters
- 62
- fixiertes
Teil des elektrischen rotierenden Schalters
- 63
- Abstützung für Außenkasten 47 (auf
der Abstützung
(51) und Lagerabstützung
(45) auf die Abstützstruktur
(63) geschraubt. Die Support- bzw. Abstützungsstruktur (63)
erlaubt ein Fixieren des Arms in einer bewegbaren Weise durch die
in Betrieb befindliche Maschine, in welcher vorher ein Eimer bzw.
Löffel
angewandt wurde; der Zylinder, der vorher den Eimer betätigt, erlaubt
nun, den Arm der vorliegenden Vorrichtung für die Bewegung der Stücke zu bewegen,
um bis 180° bewegt zu
werden)
- 64
- untere
Gabel
- 65
- obere
Gabel