DE898669C - Device for handling and moving loads - Google Patents
Device for handling and moving loadsInfo
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Description
Gerät zum Handhaben und Bewegen von Lasten Bei den bekannten Greiferkranen zum Handhaben und Bewegen von Lasten ist mit dem Führer- und Maschinenhaus zusammen ein Ausleger verfahrbar, an dem die jeweils benötigten Arbeitsgeräte, wie Lasthaken, Greiferkübel, Schrapper od. dgl., befestigt werden. Das Befördern und Bewegen der Lasten geschieht dabei über Seilzüge, die von dem Führerstand aus zu steuern sind. Mit dem Ausleger solcher Greiferkrane ist die Last im allgemeinen nur senkrecht abzuheben und dann mit dem Führer- und Maschinenhaus zusammen seitlich zu verschwenken. In jedem Fall sind dabei noch eine oder mehrere Arbeitskräfte erforderlich, die die Teile an das Seil des Auslegers anhängen müssen.Device for handling and moving loads In the known grab cranes for handling and moving loads is together with the driver's cab and machine cab a movable boom on which the required work equipment, such as load hooks, Gripper buckets, scrapers or the like. Be attached. Carrying and moving the Loads are done using cables that can be controlled from the driver's cab. With the boom of such grab cranes, the load is generally only vertical lift off and then swivel sideways together with the driver's cab and engine house. In any case, one or more workers are still required, the the parts must be attached to the jib rope.
Beim Gerät zum Handhaben und Bewegen von Lasten nach dieser Erfindung wird den bekannten Greiferkranen gegenüber nun insofern ein anderes und in besonderer Weise eigenartiges Prinzip zur Anwendung gebracht, als es mit zwei Lastarmen ausgestattet ist, die so mit Gelenken ausgerüstet sind, daß die Arme im Zusammenspiel ihrer durch die Gelenke miteinander verbundenen starren Glieder nicht nur gehoben, gesenkt und seitlich verschwenkt, sondern auch verdreht werden können. Dabei sind diese Bewegungen von etwaigen Bewegungen des Führer- und Maschinenhauses losgelöst, das sich im übrigen aber unter Verzicht auf ein besonderes Fahrwerk durch die Lastarme selbst fortbewegen und anheben läßt, so daß man es gegebenenfalls ohne Hilfsmittel auf Transportfahrzeuge od. dgl. verladen kann. Das Lastenheben und -bewegen durch zwei Lastarme, die dazu noch in beliebiger Weise zusammenwirken können, ergibt völlig neue Arbeitsmethoden, die sich auch deswegen bei sonst gleichem Kraftaufwand schneller durchführen lassen, weil die beim Gerät nach der Erfindung vorhandene Kraft ausschließlich für die Bewegung der Lastarme eingesetzt wird und nicht auch, wie das bei den bekannten Greiferkranen der Fall ist, die hemmenden Trägheitskräfte bei der Mitbewegung des Führer- und Maschinenhauses überwinden muß.In the device for handling and moving loads according to this invention is now different and special compared to the known grab cranes Wise peculiar principle applied when it was equipped with two load arms is equipped with joints so that the arms interact with each other the joints interconnected rigid limbs not only raised, lowered and laterally pivoted, but can also be rotated. There are these movements detached from any movements of the driver's cab and engine house, which is otherwise but without using a special chassis, the load arms move them by themselves and can be lifted so that it can be used on transport vehicles without tools od. The like. Can be loaded. The lifting and moving of loads by two load arms that are used to do this can still work together in any way, results in completely new working methods, which can also be carried out faster with the same amount of effort, because the force present in the device according to the invention is exclusively for movement the Load arms is used and not, as is the case with the known grab cranes is the case, the inhibiting inertial forces in the movement of the leader and Machine house must overcome.
Es gehört zum weiteren wesentlichen Erfindungsprinzip, daß die das Gerät kennzeichnenden Lastarme von zwei Steuerarmen aus gesteuert werden, die den Hauptarmen in verkleinertem Maßstab nachgebildet sind und mit denen beim Arbeiten die Arme des Steuermannes zweckmäßigerweise fest verbunden werden. Sobald dann der Geräteführer seine Arme zur Ausführung irgendwelcher Handhabungen bewegt, werden diese Bewegungen auf das Steuergerät und vom Steuergerät aus auf die Hauptlastarme nach Art und Geschwindigkeit entsprechend übertragen. Dabei ist die Geschwindigkeit, mit der die Arbeit ausgeführt wird, lediglich durch die Leistungsfähigkeit der Antriebsmaschine und eines gegebenenfalls vorhandenen Energiespeichers begrenzt. Ein in die Steuerleitung eingebautes Ventil macht in den Armen des Geräteführers erfindungsgemäß in entsprechend verkleinertem Maßstab alle Widerstände fühlbar, die die Hauptlastarme bei der Durchführung ihrer Bewegungen zu überwinden haben.Another essential principle of the invention is that the Device characteristic load arms are controlled by two control arms that the Main arms are reproduced on a reduced scale and with those when working the arms of the helmsman are expediently firmly connected. As soon as the Operator moves his arms to carry out any manipulation these movements to the control unit and from the control unit to the main load arms transmitted according to type and speed. The speed is with which the work is carried out, solely through the performance of the prime mover and a possibly existing energy store. One in the control line built-in valve makes according to the invention in the arms of the operator accordingly on a reduced scale, all the resistances that the main load arms in the implementation can be felt their movements have to overcome.
In der Zeichnung ist das Gerät zum Handhaben und Bewegen von Lasten nach dieser Erfindung in einer beispielsweisen Ausführungsform mit Preßluftantrieb schematisch dargestellt, und zwar zeigt Fig. i einen Längsschnitt durch das Gerät, Fig. 2 eine Aufsicht darauf und Fig. 3 einen Querschnitt dazu; in Fig.4 und 5 ist, wiederum schematisch, der Steuermechanismus veranschaulicht, während in Fig. 6 bis 8 das Schema eines Steuerventils dargestellt ist, das es ermöglicht, die bei der Arbeit zu überwindenden Widerstände dem Geräteführer in verkleinertem Maßstab unmittelbar fühlbar zu machen.In the drawing is the device for handling and moving loads according to this invention in an exemplary embodiment with compressed air drive shown schematically, namely Fig. i shows a longitudinal section through the device, FIG. 2 shows a plan view thereof and FIG. 3 shows a cross section thereof; in Fig. 4 and 5, again schematically, illustrating the control mechanism, while in Figs. 6 to 8 the diagram of a control valve is shown, which enables the in the Work to overcome resistance to the equipment operator on a reduced scale directly to make tangible.
Das Gerät zum Handhaben und Bewegen von Lasten nach der Erfindung ist in seinen Abmessungen so gehalten, daß es die üblichen für einen Straßentransport zugelassenen Lichtmaße nicht überschreitet. Auf einem kräftigen verwindungssteifen Bodenrahmen i stehen im Abstand voneinander zwei Säulen 2, deren oberer Teil zu einer Pfanne 3 ausgebildet ist, als Lager für die von oben abgekappten Schultergelenkkugeln 4 der Lastarme. Letztere bestehen aus dem Oberarmteil 5, dem Ellbogengelenk 6, dem Unterarm 7 und einer Greifeinrichtung B.The device for handling and moving loads according to the invention is kept in its dimensions so that it is the usual for road transport does not exceed the permitted clearance. On a strong, torsionally stiff Floor frame i are at a distance from each other two columns 2, the upper part of which too a socket 3 is designed as a bearing for the shoulder joint balls capped from above 4 of the lift arms. The latter consist of the upper arm part 5, the elbow joint 6, the Forearm 7 and a gripping device B.
Der Antrieb und die Bewegung der Lastarme erfolgt durch zum Teil doppelt wirkende Arbeitszylinder 9, von denen zweckmäßigerweise diejenigen für das Schultergelenk um die gleichzeitig als Preßluftbehälter ausgebildeten Säulen 2 herum liegen. Zwei weitere schräg liegende Zylinder io bewerkstelligen das seitliche Verschwenken des Armes. Die um die Tragsäulen 2 herum liegenden vier Arbeitszylinder für das Heben, Senken und Verdrehen des Oberarmes 5 sind entweder so an der Gelenkkugel und am Bödenrahmen i des Gerätes I befestigt, daß sie beim Verschwenken der Lastarme frei um die Schultergelenksäulen 2 pendeln können, oder sie sind im unteren Teil mit den Säulen selbst verbunden und werden dann beim Schwenken mit diesen zusammen gedreht. Im ersteren Fall sind die Säulen :2 fest in den Boden eingespannt, im zweiten Fall auf diesem drehbar befestigt. Die Antriebszylinder für das Ellbogengelenk können im Oberarm 5 des Gerätes untergebracht sein, gegebenenfalls zusammen mit dem Antrieb für die Greifeinrichtung 8, die der menschlichen Hand nachgebildet sein kann.The drive and the movement of the load arms is partly done twice acting working cylinder 9, of which suitably those for the shoulder joint around the columns 2, which are also designed as compressed air tanks. Two further inclined cylinders io accomplish the lateral pivoting of the Poor. The four working cylinders around the support columns 2 for lifting, Lowering and twisting of the upper arm 5 are either so on the joint ball and on Floor frame i of the device I attached so that it is free when pivoting the load arms around the shoulder joint columns 2, or they are in the lower part with connected to the columns themselves and are then rotated together with them when pivoting. In the first case the pillars are: 2 firmly clamped in the ground, in the second case rotatably mounted on this. The drive cylinder for the elbow joint can be housed in the upper arm 5 of the device, possibly together with the drive for the gripping device 8, which can be modeled on the human hand.
Von besonderer Bedeutung ist es, daß die Schultergelenkkugel 4, an der der Gerätearm biegungs- und verdrehungssteif befestigt ist, in der Pfanne 3 der Säule 2 durch Preßöl schwimmend gehalten wird, womit die Reibungsverluste sehr klein sind.It is of particular importance that the shoulder joint ball 4, on which the device arm is fixed in a flexurally and torsionally rigid manner, in the pan 3 the column 2 is kept floating by pressing oil, so that the friction losses are very high are small.
Nach der Erfindung geschieht nun die Steuerung der Lastarmbewegungen durch ein dem vorbeschriebenen System nachgebildetes verkleinertes Steuergerät i i, das wiederum seine Tragsäule 12, ein Schultergelenk 13, den Oberarm 14, das Ellbogengelenk 15, den Unterarm 16 und die Greifeinrichtung 17 besitzt. Diese Steuerung ist unter dem Hauptschultergelenk 4, also dem rückwärtigen Drehpunkt der Lastarme unter einer Glaskugel 18 untergebracht, so daß der Geräteführer durch nichts in der Sicht behindert wird.According to the invention, the load arm movements are controlled by a scaled-down control device i i, modeled on the system described above, which in turn has its support column 12, a shoulder joint 13, the upper arm 14, the elbow joint 15, the forearm 16 and the gripping device 17. This control is housed under the main shoulder joint 4, so the rear pivot point of the load arms under a glass ball 18, so that the operator is not obstructed by sight.
Mit den Elementen i2 bis 17 des Steuergerätes sind wiederum kleine Zylinder, nämlich die sogenannten Steuerzylinder verbunden, die in gleicher Weise am Steuergerät angebracht sind wie die Antriebszylinder am Lastarm. Werden diese Steuerorgane bei Betätigung des Steuerarmes durch den damit verbundenen Arm des Geräteführers bewegt, dann lösen sie in ihrem Zusammenwirken auf mechanischem, hydraulischem oder elektrischem Wege über die zugehörigen Antriebszylinder eine der Steuerbewegung gleichartige Bewegung des Lastarmes aus.With the elements i2 to 17 of the control unit are again small Cylinder, namely the so-called control cylinder connected in the same way are attached to the control unit in the same way as the drive cylinders are attached to the load arm. Will this Control organs upon actuation of the control arm by the associated arm of the Operator moves, then they solve in their interaction on mechanical, hydraulic or electrically via the associated drive cylinder one of the control movement similar movement of the load arm.
Für die Hub- und Senkbewegung des Oberarmes 5 ist der Steuerablauf in den Fig. 4 und 5 schematisch dargestellt: Wenn der Oberarm 14 des Steuergerätes von dem Bedienungsmann in Pfeilrichtung aufwärts bewegt wird, fördert der Kolben des Steuerzylinders i9 Steuerflüssigkeit durch die Leitung 2o zum Preßluftventi12 i, das dadurch Preßluft in den zugehörigen Antriebszylinder einströmen läßt. Hat der Antriebszylinder die gleiche Endstellung wie der zugehörige Steuerzylinder erreicht, dann sperrt das Ventil weiteren Preßluftzutritt automatisch ab.The control sequence is for the lifting and lowering movement of the upper arm 5 4 and 5 shown schematically: When the upper arm 14 of the control device is moved upwards by the operator in the direction of the arrow, the piston conveys of the control cylinder i9 control fluid through the line 2o to the compressed air valve 12 i, which allows compressed air to flow into the associated drive cylinder. Has the drive cylinder reaches the same end position as the associated control cylinder, then the valve automatically blocks further compressed air access.
Zu diesem Zweck besteht das in den Fig. 6 bis 8 im Schemadargestellte Ventil aus einer Membran 22, die in eine druckfeste Dose 23 eingebaut ist. Diese Dose ist mit dem jeweiligen Arbeitszylinder so verbunden, daß in ihrem Innern ständig der gleiche Druck herrscht wie im Innern des Arbeitszylinders. Durch Steuerflüssigkeit, die über den Stutzen 24 in die Membran eintritt; kann letztere aufgebläht oder beim Entzug der Steuerflüssigkeit wieder zusammengezogen werden. Dadurch ergeben sich dann im Zusammenwirken mit entsprechenden Ventilkörpern die gewünschten Preßluftwege. In Fig. 6 ist die Stellung des Ventils bzw. seiner Membran bei abblasendem Zylinder gezeichnet. Durch das Abziehen der Steuerflüssigkeit aus der Membran 22 ist das mit der einen Membranhälfte verbundene Auslaßventilz5 geöffnet, während das Einlaßventil a6 auf seinem Sitz gehalten wird. Tritt nun Steuerflüssigkeit durch den Stutzen 24 in die Membran ein, dann bläht sie sich zunächst so weit auf, daß sich das Auslaßventil 25 schließt und zunächst auch noch das Einlaßventi126 geschlossen bleibt. In dieser Stellung findet demnach kein Preßluftfluß statt. Das geschieht erst bei Zutritt weiterer Steuerflüssigkeit in die Membran, durch die letztere noch mehr aufgebläht wird und dann die Öffnung des Einlaßventils 26 bewirkt. Nunmehr kann die Preßluft dem bei Z angeschlossenen Arbeitszylinder zusteuern.To this end, there is what is shown in FIGS. 6 through 8 in the schematic Valve made of a membrane 22 which is installed in a pressure-tight can 23. These Box is connected to the respective working cylinder so that it is constantly inside the same pressure prevails as inside the working cylinder. By control fluid, which enters the membrane via the nozzle 24; can be bloated or at the latter Withdrawal of the control fluid are contracted again. Result from this themselves then, in cooperation with corresponding valve bodies, the desired compressed air paths. 6 shows the position of the valve or its membrane when the cylinder is blowing off drawn. This is done by withdrawing the control fluid from the membrane 22 outlet valvez5 connected to one diaphragm half open, while the inlet valve a6 is held in its seat. Control fluid now passes through the nozzle 24 into the membrane, then it initially inflates so far that the outlet valve is 25 closes and initially the inlet valve 126 also remains closed. In this Position there is therefore no flow of compressed air. This only happens upon entry further control fluid into the membrane, through which the latter is inflated even more and then causes the inlet valve 26 to open. Now the compressed air can steer towards the working cylinder connected at Z.
Da die Steuermembran 22 stets unter dem jeweiligen im Arbeitszylinder herrschenden Druck steht, muß in den Steuerzylindern auch die Steuerflüssigkeit gegen diesen Druck bewegt werden. Dadurch ist also die jeweilige Anstrengung des Arbeitszylinders am Steuerarm selbst unmittelbar zu fühlen.Since the control membrane 22 is always under the respective in the working cylinder prevailing pressure, the control fluid must also be in the control cylinders be moved against this pressure. So this is the respective effort of the The working cylinder on the control arm can be felt directly.
Um die in den Fig. 4 und 5 gekennzeichnete Bewegung des Arbeitszylinders in der gewünschten Stellung selbsttätig wieder zum Stillstand zu bringen, ist an dem Arbeitszylinder g ein kleiner Reglerzylinder 27 angebracht, der die Bewegungen des Arbeitszylinders mitmacht und an die Druckflüssigkeitsleitung 2o angeschlossen ist. Da letztere Leitung an den beiden Zylindern ig und 27 nun aber umgekehrt angeschlossen ist, wird die vom Steuerzylinder ig in das Ventil 21 über die Leitung 20 geförderte Steuerflüssigkeit nach geschehener Bewegung des Arbeitszylinders durch den Reglerzylinder 27 wieder entspannt oder umgekehrt die durch den Steuerzylinder ig aus der Membran 22 des Ventils 21 herausgezogene Steuerflüssigkeit durch den Reglerzylinder 27 wieder ersetzt.To the movement of the working cylinder marked in FIGS. 4 and 5 to bring it to a standstill automatically in the desired position is on attached to the working cylinder g, a small regulator cylinder 27, which controls the movements of the working cylinder and connected to the hydraulic fluid line 2o is. Since the latter line is now connected to the two cylinders ig and 27 in reverse is, the pumped from the control cylinder ig into the valve 21 via the line 20 Control fluid after the working cylinder has moved through the regulator cylinder 27 relaxed again or vice versa by the control cylinder ig from the membrane 22 of the valve 21 withdrawn control fluid through the regulator cylinder 27 again replaced.
Von dem Ventil 21 aus wird die Preßluft durch die Leitung 28 zum Arbeitszylinder g befördert und zweckmäßigerweise auch eine Preßluftverbindung 29 zum Steuerzylinder ig hergestellt, um dessen Arbeit zu entlasten. Die Stellung der einzelnen Kolben vom Steuerzylinder und Arbeitszylinder nach entsprechender Bewegung des Oberarmes 14 veranschaulicht Fig. 5.From the valve 21, the compressed air is passed through the line 28 to the working cylinder g conveys and expediently also a compressed air connection 29 to the control cylinder ig manufactured to relieve its work. The position of the individual pistons from the control cylinder and working cylinder after corresponding movement of the upper arm 14 illustrates FIG. 5.
Die zur Betätigung des Gerätes erforderliche Preßluft wird in der Erzeugeranlage 3o, die im rückwärtigen Teil des Gerätes untergebracht sein kann, gewinnen. Zur Ersparung von Arbeitsluft können die Ventile so ausgebildet sein, daß die von einem Arbeitszylinder ausgeblasene Luft zur teilweisen Füllung des die Gegenbewegung ausführenden Zylinders benutzt wird.The compressed air required to operate the device is in the Generation system 3o, which can be housed in the rear part of the device, to win. To save working air, the valves can be designed in such a way that that the air blown out of a working cylinder to partially fill the Counter-movement executing cylinder is used.
i Das Gerät ist in den Zeichnungen als zweiarmiges Gerät dargestellt. In dieser Ausführungsform gestattet es nahezu alle Bewegungen, die auch der Mensch mit zwei Armen ausführen kann. Natürlich wird an dem Prinzip und auch an der Erfindung nichts geändert, wenn 'das Gerät nur 'mit einem oder auch mehr als zwei Armen versehen ist. Schließlich werden die Bewegungen des Steuergerätes 15 im Ausführungsbeispiel durch Steuerflüssigkeit übertragen, doch ist es ohne weiteres möglich, diese Übertragung auch elektrisch oder mechanisch zu bewerkstelligen, wie der allgemeine Erfindungsgedanke auch nicht verlassen wird, wenn das Heben, Senken, Verschwenken und Verdrehen der Lastarme nicht durch Preßluft oder hydraulisch, sondern mechanisch geschieht.i The device is shown in the drawings as a two-armed device. In this embodiment it allows almost all movements, including those of humans can perform with two arms. Of course, the principle and also the invention nothing changed if 'the device only' has one or more than two arms is. Finally, the movements of the control device 15 in the exemplary embodiment transferred by control fluid, but it is easily possible to do this transfer can also be carried out electrically or mechanically, like the general idea of the invention also is not left when lifting, lowering, pivoting and twisting the Lift arms are not done by compressed air or hydraulically, but mechanically.
Das Gerät zum Handhaben und Bewegen von Lasten nach dieser Erfindung besitzt infolge der Ausrüstung mit zwei Armen eine ganz ungewöhnliche Beweglichkeit, wobei es schwere Lasten innerhalb eines größeren Bereiches genau so handhaben kann, wie der Mensch die ihm zuträglichen Lasten mit seinen Armen handhabt. Insbesondere können mit dem Gerät alle diejenigen Arbeiten durchgeführt werden, die nur mit zwei gleichzeitig wirkenden Armen bewältigt werden können, womit dem Gerät insgesamt völlig neue Möglichkeiten offenstehen.The apparatus for handling and moving loads of this invention has a very unusual mobility due to the equipment with two arms, where it can handle heavy loads within a larger area just like that, how man handles the burdens that are beneficial to him with his arms. In particular the device can be used to carry out all the work that only two simultaneously acting arms can be mastered, bringing the device overall completely new possibilities are open to you.
Da der Geräteführer keinerlei Heben bedienen muß, er mit seinen Armen vielmehr nur die ihm natürlichen Bewegungen auszuführen braucht, die vor seinen Augen von den Gerätearmen genau nachgemacht werden, so kann er den Gegenständen, mit denen er arbeiten muß, seine ungeteilte Aufmerksamkeit zuwenden. Die Arbeit wird ihm weiter dadurch erleichtert, daß er diese Gegenstände nicht nur sieht, sondern ihre Beschaffenheit und ihr Gewicht auch unmittelbar mit seinenArmen fühlt. Abgesehen davon, daß diese Steuerung ein wesentlich schnelleres Arbeiten ohne übermäßige Ermüdung ermöglicht, wird durch sie das gleichzeitige Arbeiten mit zwei Armen überhaupt erst möglich. Da eine Überlastung des Gerätes infolge der Eigenart des Antriebs unmöglich ist und unzulässige Steuerbewegungen undurchführbar sind, ist das Gerät weitgehend narrensicher.Since the operator does not have to use any lifting equipment, he does so with his arms rather, he only needs to carry out the movements that are natural to him, those in front of his Eyes can be exactly imitated by the device arms, so he can look at the objects, with whom he must work, turn his undivided attention. The work is further facilitated by the fact that he not only sees these objects, but feels their texture and weight directly with his arms. Apart from that from the fact that this control allows you to work much faster without undue fatigue it makes it possible to work with two arms at the same time in the first place possible. Since it is impossible to overload the device due to the nature of the drive and impermissible control movements are impracticable, the device is largely foolproof.
Das Gerät kann sich mit seinen Armen selbst anheben oder fortbewegen. Ein besonderes Fahrwerk ist daher nicht notwendig. Sind weite Strecken zurückzulegen, so verlädt sich das Gerät ohne Hilfsmittel selbst auf das jeweilige Transportfahrzeug, indem es sich mit seinen Armen auf dem Erdboden abstützt.The device can lift or move itself with its arms. A special chassis is therefore not necessary. Long distances have to be covered the device loads itself onto the respective transport vehicle without tools, by leaning on the ground with his arms.
Trotz seiner Vielseitigkeit ist das Gerät von einfachem und robustem Aufbau. Die wenigen dem Verschleiß ausgesetzten Teile sind leicht zu überwachen und bedürfen nur geringer Wartung.Despite its versatility, the device is simple and robust Construction. The few parts exposed to wear are easy to monitor and require little maintenance.
Claims (6)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DED94A DE898669C (en) | 1949-10-21 | 1949-10-21 | Device for handling and moving loads |
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DED94A DE898669C (en) | 1949-10-21 | 1949-10-21 | Device for handling and moving loads |
Publications (1)
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