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Die
Erfindung betrifft Verbesserungen an Klemmvorrichtungen zur Aufnahme,
zum Transport und zur Stapelung von Lasten, insbesondere großen Papierrollen,
beispielsweise Zeitungs- und Verpackungspapierrollen sowie anderer
Arten von Lasten. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Verbesserungen
bei Klemmvorrichtungen, die in der Lage sind, eine Last festzuklemmen
und sie zu drehen.
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Eine
typische Funktion einer Papierrollenhandhabungsklemme besteht darin,
die Papierrollen aus der waagerechten Lage in die senkrechte Lage und
umgekehrt zu drehen. Bei diesem Vorgang ergibt sich ein Problem,
weil dann, wenn die Papierrolle genau senkrecht oder genau waagerecht
liegt, die Wahrscheinlichkeit besteht, daß eine Kante der Papierrolle
beim Absetzen beschädigt
wird, wodurch ein erheblicher wirtschaftlicher Verlust entsteht.
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Eine
Anzahl Neuerungen befaßt
sich mit diesem Problem. Eine bekannte als Hubeinrichtung auf Lastwagen
installierte Klemmvorrichtung (eine "90°-Drehanordnung") weist einen harten
Anschlag in einer einzigen präzisen
waagerechten Lage und in einer einzigen präzisen aufrechten Lage auf,
der eine einzelne 90°-Drehung
zwischen zwei Positionen ermöglicht.
Ein Problem bei einer solchen begrenzten 90°-Drehung ergibt sich daraus,
daß derartige Klemmvorrichtungen
oftmals ein Paar Klemmarme besitzen, die vergleichsweise kurz sind,
und ein weiteres Paar Klemmarme, die vergleichsweise lang sind.
Wenn eine aufrechte Papierrolle in Bezug auf eine Wand oder andere
Papierrollen oder andere körperliche
Hindernisse auf der einen Seite der Rolle gelagert werden sollen,
so wird sie mit derjenigen die in eine erste aufrechte Position
gedrehten Klemmarmanordnung erfaßt oder abgesetzt, die die
kürzeren Klemmarme
neben der Wand oder dem anderen Hindernis aufweist. Alternativ dazu,
wenn sich das Hindernis auf der entgegengesetzten Seite der Rolle
befindet, so läßt sich
diese einfacher ergreifen oder absetzen, wenn die Klemmarmanordnung
in eine zweite aufrechte Position, die um 180° von der ersten Position versetzt
ist, gedreht wird. Infolgedessen ist die 90°-Drehanordnung, die nur die erste aufrechte
Lage ermöglicht,
für aufrecht
angeordnete Papierrollen anscheinend geeigneter, so daß es sehr
ungünstig
ist, mit ihnen in der ersten aufrechten Lage in Eingriff zu kommen
oder sie zu deponieren. Ein weiteres Problem, das bei einem mit
einer Hubvorrichtung versehenen Lastfahrzeug, das mit einer 90°-Drehanordnung
ausgestattet ist, auftritt, besteht im schrägen Fahren auf einer geneigten
Oberfläche,
beispielsweise einer Laderampe. In dieser Situation wird verlangt, die
Klemmarmanordnung in Bezug auf eine aufrechte Drehposition so schräg zu stellen,
daß die
Papierrolle sich in der Waage befindet, wenn sie abgesetzt oder
ergriffen wird. Mit einer 90°-Drehanordnung
ist dies nur dann möglich,
wenn die gewünschte
Schrägstellung
sich innerhalb des 90°-Bereiches
der Drehung befindet.
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Bei
einer anderen bekannten Klemmvorrichtung für Hubfahrzeuge werden an den
beiden aufrechten Positionen, die um 180° getrennt liegen, harte Anschläge verwendet.
Diese Konstruktion ermöglicht
jedoch nicht automatisch die Drehung der Papierrollen aus einer
genau senkrechten Position in eine genau waagerechte Position und
umgekehrt, noch ermöglicht
sie das waagerechten Umdrehen der Papierrollen.
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Ein
weiterer Nachteil der Hartanschlag-Konstruktion besteht darin, daß diese
Vorrichtungen gewöhnlich
die Drehbewegung mit einem nur minimalen Abpuffern stoppen, wodurch
die drehbare Klemmvorrichtung Stoßbelastungen ausgesetzt wird, die
ihren Aufbau eventuell beschädigen.
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Des
weiteren sind auch Robotereinrichtungen für drehbare Klemmanordnungen
vorgeschlagen worden, bei denen jede Drehposition in einer Vorrichtungssteuerung
programmiert ist. Diese Einrichtungen sind jedoch üblicherweise
computergesteuert und gewöhnlich
zu teuer und anfällig,
um bei vielen Lasthandhabungsoperationen wirtschaftlich genutzt zu
werden.
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Eine
Anordnung entsprechend der Präambel des
unabhängigen
Anspruchs ist aus der US-A-4 177 000 bekannt. Die Klemme kann um
360° um
die Drehachse gedreht werden und wird in einer beliebigen gewünschten
Drehstellung gestoppt.
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Die
Erfindung schafft eine wirtschaftliche und zuverlässige Lastenhandhabungsklemmvorrichtung, die
entweder auf einer stationären
Hubeinrichtung oder auf einem Hubfahrzeug befestigt werden kann und
in der Lage ist, eine Last zu erfassen und automatisch in genaue
Stoppositionen zu drehen. Die Vorrichtung weist einen Grundkörper auf,
der auf der Hubeinrichtung anbringbar ist, einen Rahmen, der auf
dem Grundkörper
drehbar ist und durch einen hydraulischen Linear- oder Drehmotor
so angetrieben wird, daß er
sich um eine Drehachse dreht, die sich nach vorne oder in andere
Richtungen erstrecken kann, und zwar abhängig von der Art der zu handhabenden
Last. Von dem drehbaren Rahmen erstrecken sich wahlweise zu öffnende
und zu schließende gegenüberliegende
Klemmarme, um die Last zu ergreifen. Ein Drehsteuersystem wird durch
eine Auslöseanordnung
automatisch in Abhängigkeit
von der Drehung des Rahmens in eine oder mehrere gewünschte Anschlagpositionen
betätigt.
Eine hydraulische Ventilanordnung reagiert automatisch auf eine solche
Betätigung,
um den Hydraulikmotor präzise
in der gewünschten
Anschlagposition oder den gewünschten
Anschlagpositionen anzuhalten.
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Die
Auslöseanordnung
weist einen Schalter und einen Satz Auslösevorrichtungen auf, die der Vielzahl
der automatischen Stoppositionen entsprechen, welche auf dem Grundkörper bzw.
dem drehbaren Rahmen wechselweise gegenüberliegen. Eine Reihe Schalter
können
einer einzigen Auslösevorrichtung
gegenüberliegen.
Der hier verwendete Begriff "Auslöseanordnung" soll alle möglichen
Anordnungen umfassen, die in der Lage sind, einen Schalter in Abhängigkeit
von der Relativbewegung zwischen einer Auslösevorrichtung und dem Schalter
zu betätigen,
der zwischen den beiden eine vorherbestimmte Nähe oder Berührung bewirkt.
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Vorzugsweise
gibt es drei derartige Anschlagpositionen, d. h. wenn sich die Klemmarme
in einer ersten aufrechten Position befinden, ferner in einer zweiten
aufrechten Position, die von der ersten aufrechten Position um 180° gedreht
ist, und in wenigstens einer waagerechten Position. Eine solche Anordnung
ermöglicht
die genaue automatische Dreheinstellung der Klemmarme, und zwar
unabhängig
davon, ob diese aufrecht oder waagerecht sind oder ob sie sich in
der ersten oder zweiten aufrechten Position befinden. Dadurch werden
Beschädigungen des
Randes der Papierrollen verhindert, wenn die Rolle abgesetzt wird,
und die Klemmarme werden wunschgemäß ausgerichtet, um die Rollen
mit der geringsten Klemmkraft aufzunehmen und dadurch eine Beschädigung durch Überklemmung
zu verhindern, und zwar unabhängig
von der Ausrichtung der Rolle.
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Die
Erfindung weist eine Operator-gesteuerte Überbrückung einer oder mehrerer automatischer Anschlagpositionen
auf. Bevorzugte Ausführungsformen
betreffen eine zeitverzögerte Überbrückung einer
oder mehrerer automatischer Anschlag positionen und/oder eine automatische
Verzögerung
beim Annähern
an eine oder mehrere automatische Anschlagpositionen.
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Die
obigen Ausführungen
und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden
im folgenden im einzelnen unter Bezug auf die Zeichnungsfiguren
beispielhaft näher
erläutert,
in der zeigen:
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1 eine
vereinfachte Teilseitenansicht eines Hubfahrzeugs mit einer drehbaren
Lastklemmvorrichtung an seiner Vorderseite, die in eine aufrechte
Lage gedreht ist,
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2 eine
Teilseitenansicht des Hubfahrzeugs sowie der Lastklemmvorrichtung
von 1, wobei die Lastklemmvorrichtung in eine waagerechte Lage
gedreht ist,
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3 eine
Rückansicht
der Lastklemmvorrichtung, längs
der Linie 3-3 in 1,
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4 eine
Rückansicht
der Lastklemmvorrichtung, längs
der Linie 4-4 in 2,
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5a eine
vergrößerte Querschnittsansicht eines
Teils der Auslöseanordnung
der Lastklemme mit einer Anschlagbetätigungsposition, und zwar längs der
Linie 5a-5a von 3,
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5b eine
Draufsicht längs
der Linie 5b-5b von 5a,
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6a eine
Ansicht ähnlich
der von 5a, jedoch vor der Anschlagbetätigungsposition,
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6b eine
Draufsicht längs
der Linie 6b-6b in 6a und
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7 eine
schematische Darstellung einer exemplarischen Fluidantriebsschaltung
zur Steuerung einer Lastklemme der in 1 gezeigten
Art.
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Aus
den 1 und 2 ist eine Klemmanordnung 10 ersichtlich,
die an der Vorderseite eines Gabelstaplers 12 angebracht
ist. Ein Grundkörper 14 trägt einen
dreh baren Rahmen 16, an dem ein Paar langer Klemmarme 18 sowie
ein Paar kurzer Klemmarme 20 angebracht sind. Ein in zwei
Richtungen laufender drehbarer Hydraulikmotor 22 dreht
den Rahmen 16 durch Antreiben eines Ritzelrades 24 mit einer
herkömmlichen
Schneckengetriebeanordnung (nicht gezeigt), wobei das Ritzelrad 24 mit
dem Inneren eines Zahnkranzes 16a (3) auf dem
Rahmen 16 in Eingriff steht. Alternativ dazu könnte ein
in zwei Richtungen arbeitender, linearer Hydraulikzylinder als Motor
zum Antrieb des Ritzelrades 24 über eine Zahnstange oder Kette
dienen. Entsprechende Sätze Hydraulikzylinder 26, 27 öffnen und
schließen
die Klemmarme 18 und 20. Ein Hubmast 28 hebt
wahlweise die Anordnung 10 und ist wahlweise durch Kippen
der Zylinder, wie bei 29 gezeigt, nach vorne und nach hinten
neigbar.
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Die
Klemmanordnung 10 ist besonders zur Handhabung von Papierrollen
geeignet. Wichtig ist in diesem Zusammenhang, daß die Klemmarme 18 und 20 in
die aufrechte Lage, wie in 1 gezeigt,
gedreht werden, so daß Papierrollen
in einer genauen aufrechten Position aufgenommen oder abgesetzt werden
können,
ohne daß die
Randkante beschädigt wird.
Außerdem
ist wichtig, daß der
Rahmen 16 in eine genau waagerechte Lage, wie in 2 gezeigt, gedreht
wird, um Papierrollen in der waagerechten Lage aufzunehmen und abzusetzen,
ohne daß die Randkante
beschädigt
wird. Dazu kommt, daß man in
der Lage ist, den Rahmen 16 um 180° aus der in 1 gezeigten
aufrechten Lage zu drehen, so daß die aufrechten Papierrollen,
die nahe an den Wänden oder
anderen Hindernissen gelagert sind, von den kurzen Klemmarmen 20 neben
einer solchen Wand oder einem solchen Hindernis ergriffen werden
können,
und zwar unabhängig
davon, ob sie sich auf der rechten oder linken Seite der Papierrolle
befinden, um dadurch das Erfassen der Rolle zu erleichtern.
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Wie
aus den 3, 4, 5a, 5b, 6a und 6b ersichtlich,
werden diese Klemmlagen automatisch durch eine Auslöse- oder
Schaltanordnung erreicht, die Teil eines automatischen Drehsteuersystems
ist. Eine solche Schaltanordnung hat vorzugsweise einen Drehstopp-Schalter 40a und einen
Drehverlangsamungs-Schalter 42a, die durch einen Schalterarm 44 auf
dem Grundkörper 14 angebracht
sind. Der Drehstopp-Schalter 40a wird von drei Schalteinrichtungen
in Form der Mitnehmer 40b, 40c und 40d betätigt, die
in einem 90°-Abstand
auf dem drehbaren Rahmen 16 nebeneinander angeordnet sind,
und zwar für
die Klemmarme 18 und 20 in einer waagerechten
Lage und einer der beiden möglichen
aufrechten Lagen. In ähnlicher
Weise wird der Drehverlangsamungsschalter 42a durch drei
Schalt vorrichtungen in Form der Mitnehmer 42b, 42c und 42d betätigt, die
um 90° voneinander
beabstandet sind. Der Schalter 42a verlangsamt die Bewegung des
Rahmens 16 in einem Bereich zu beiden Seiten jeder Stopp-
oder Anschlaglage, um dadurch die Stoßbelastung des Systems, sobald
der Schalter 40a die Bewegung des Rahmens 16 stoppt,
zu vermeiden. Anstelle von Mitnehmern werden auch andere Arten von
Schaltvorrichtungen Verwendung finden, so beispielsweise magnetische
oder optische Näherungsschalteinrichtungen.
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Wie
aus 7 ersichtlich, weist der Hydraulikkreis 46 der
Anordnung 10 ein in zwei Richtungen wirkendes, manuell
gesteuertes Hydraulikventil 50 auf, das den Hydraulikmotor 22 in
eine erste oder zweite Richtung drehen kann, und zwar abhängig von
der Lage des manuell gesteuerten Hydraulikventils 50, so
daß der
Rahmen 16 in eine beliebige Position innerhalb eines 360°-Bereiches
gedreht werden kann. Ein Hydraulikfluidbehälter 54 und eine Hydraulikpumpe 56 mit
einem hydraulischen hydraulischen Druckenspannungsventil 58 führen dem
Ventil 50 Fluid zu.
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Sobald
das manuell gesteuerte Hydraulikventil 50 die Drehung des
Rahmens 16 in eine erste oder zweite Richtung befiehlt,
dreht der Motor 22 zum Rahmen 16 so lange, bis
der Drehverlangsamungsschaltung 42a des automatischen Drehsteuerungssystems
von den Mitnehmern 42b, 42c oder 42d niedergedrückt wird,
wie dies mit Bezug auf den Mitnehmer 42d in den 6a und 6b gezeigt
ist. Dies schließt
einen normalerweise offenen Drehverlangsamungskontakt 60,
so daß es
dem Strom ermöglicht wird,
von einer Gleichstromquelle 61 über einen normalerweise geschlossenen
Relaisschalter 88a und eine Spule 62 des elektrisch
betätigten
hydraulischen Drehverlangsamungsventils 64 zu fließen. Dadurch wird
der Hydraulikfluidfluß durch
das Ventil 64 abgeschaltet, so daß das Hydraulikfluid, das durch
den Motor 22 strömt,
und zwar unabhängig
von dessen Drehrichtung, durch eine hydraulische Strömungsdrossel 66 strömen muß, wodurch
der Hydraulikmotor 22 verlangsamt wird.
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Sobald
der Drehstoppschalter 40a danach durch den Mitnehmer 40d,
wie in den 5a und 5b gezeigt,
eingedrückt
wird, wird der normalerweise offene Drehstoppkontakt 78 geschlossen,
wodurch der Strom durch einen normalerweise geschlossenen Relaisschalter 88b und
die Spule 80 eines elektrisch betätigten hydraulischen Drehstoppventils 82 fließen kann.
Die dadurch bewirkte Betätigung
des Ventils 82 schaltet den hydraulischen Pilotdruck, der
auf das abstromseitige Ausgleichsventil 84a oder 84b einwirkt
(in Abhängigkeit
von der Drehrichtung), von einem hohen Druck, der normalerweise
das abstromseitige Ventil 84a oder 84b während der
Betätigung
des Ventils 50 offen hält,
auf einen niedrigen Druck, der das abstromseitige Ventil 84a oder 84b schließt. Dadurch
wird der Motor 22 gestoppt, da der Fluidstrom durch den
Motor durch das Schließen
des Ventils 84a oder 84b blockiert wird.
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Das
zeitabhängige
Dualrelais 88 ermöglicht, daß die Drehbewegung
des Rahmens 16 automatisch wieder aufgenommen wird, nachdem
der Rahmen 16 für
etwa fünf
Sekunden abgebremst oder gestoppt worden ist. Dadurch wird einer
Betriebsperson ermöglicht,
an einem Stoppunkt automatisch zu stoppen, eine Papierrolle aufzunehmen
oder abzusetzen und dann die Drehbewegung fortzusetzen, ohne daß das automatische
Drehsteuersystem manuell überbrückt werden
muß. Nachdem
der Drehverlangsamungsschaltkontakt 60 für etwa fünf Sekunden
geschlossen worden ist, hat das magnetische Feld der Wicklung 88c des
Relais 88 ausreichende Feldstärke entwickelt, um die Relaisschalter 88a und 88b zu
veranlassen, sich zu öffnen
und dadurch den Stromfluß durch
die Spulenventile 64 und 82 zu unterbrechen und
sie wieder in ihren nicht aktivierten Zustand zu setzen, so daß der Motor 22 allein
in Abhängigkeit von
dem manuell gesteuerten Ventil 50 gesteuert wird. Danach
wird durch Betätigen
des Ventils 50 der Motor 22 aus der Stopposition
gedreht, wodurch die Kontakte 60 und 78 geöffnet werden
und die Wicklung 88c nicht länger erregt wird, was wiederum
ermöglicht,
daß die
Relaisschalter 88a und 88b in ihre normalerweise
geschlossene Stellung zurückkehren, bevor
sich der nächsten
Stopposition genähert
wird.
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Auf
dem manuell gesteuerten Handgriff 92a des manuell gesteuerten
Ventils 50 ist ein Überbrückungsknopf 92b angeordnet,
der alternativ die manuelle Überbrückung des
automatischen Drehsteuersystems ermöglicht. Sobald der Überbrückungsdruckknopf 92b gedrückt wird,
wird die Kraftwelle 61 abgetrennt, wodurch das automatische
Drehsteuersystem außer
Betrieb gesetzt wird und die uneingeschränkte Drehung des Rahmens 16 durch
irgendeine Stopposition hindurch in irgendeine Richtung ermöglicht wird,
bevor ein Stopp eintritt.
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Die
oben beschriebene Anordnung hat eine Reihe erheblicher Vorteile
in Bezug auf den Stand der Technik. Prinzipiell läßt sie sich
ohne Steuerer und empfindliche Computersteuerungen zwischen einer
ersten genau aufrechten Stopposition und einer umgekehrten zweiten
genau aufrechten Stopposition um 180° drehen, und sie kann auch in
einer genau waagerechten Position anhalten. Infolge dessen kann
sie eine waagerechte Papierrolle oder eine aufrechte Papierrolle
genau erfassen oder absetzen, und zwar unabhängig davon, ob diese sich leichter
in der ersten oder zweiten aufrechten Lage handhaben läßt. Sie
kann auch selektiv die Rolle in die waagerechte Lage drehen oder
in eine umgekehrte waagerechte Lage, damit diese von dem Hubwagen
bewegt und auf einer Papierausgabevorrichtung in der richtigen Abwicklungsrichtung
plaziert wird. Auch kann sie in Bezug auf eine beliebige Stopposition
in jeder Drehrichtung verkantet werden, so daß die Papierrolle in einer
geeigneten Höhe
selbst dann erfaßt
oder abgesetzt werden kann, wenn der Hubwagen auf einer Laderampe
schräg
fährt.
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Darüber hinaus
ermöglicht
der Überbrückungsdruckknopf 92b,
daß der
Rahmen 16 ohne Unterbrechung an einer beliebigen der Stoppositionen
vorbeigedreht werden kann, so daß die Betriebsperson beim Stoppen
des Rahmens nicht zu spät kommt.
Dazu kommt, daß das
Dualrelais 88 einer Betriebsperson ermöglicht, den Rahmen 16 in
eine gewünschte
Mitnehmerstopposition zu drehen, eine Papierrolle zu ergreifen oder
außer
Eingriff zu bringen und dann die Drehbewegung des Rahmens 16 fortzusetzen,
ohne das automatische Drehsteuersystem manuell überbrücken zu müssen. Jedes dieser letztgenannten
Merkmale sowie die Möglichkeit
des automatischen Stopps und der automatischen Drehbewegungsumkehrung
vergrößert die
Geschwindigkeit der Papierrollenhandhabungsarbeit.
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Die
in der obigen Beschreibung verwendeten Begriffe und Ausdrücke dienen
nur zu Erläuterungszwecken
und nicht der Beschränkung
der Erfindung, und es besteht keinerlei Absicht, durch Verwendung dieser
Begriffe und Ausdrücke Äquivalente
der gezeigten und beschriebenen Merkmale oder deren Teile auszuschließen, wobei
der Schutzumfang der Erfindung nur durch die folgenden Ansprüche definiert
werden soll.