EP0120291B1

EP0120291B1 - Selbstfahrende Vorrichtung zum Versetzen von transportablen Schwerbetonteilen und Hebegut

Info

Publication number: EP0120291B1
Application number: EP84101823A
Authority: EP
Inventors: Reinhard Dipl.-Ing. Göpfert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-02-24
Filing date: 1984-02-22
Publication date: 1988-11-23
Also published as: NO840655L; FI79508B; EP0120291A3; NO161311C; NO161311B; US4787812A; DK89684D0; EP0120291A2; DK153030C; FI79508C; FI840737A0; DK153030B; FI840737A; DK89684A

Description

Die Erfindung betrifft eine selbstfahrende Vorrichtung mit einem Fahrgestell und einem an wenigstens einem verstellbaren Ausleger befestigten rechteckigen Sauggreifer mit mehreren voneinander unabhängig axial- und winkelbeweglichen Saugstempeln und mit an allen Seiten gegen das Hebegut schwenkbaren Richtbacken zum Anheben und Versetzen von Hebegut, insbesondere zum Verlegen von handelsüblichen Beton-, Klinker- und Naturpflastersteinen (die nicht vorveröffentlichte DE-A-3 243 045).
Zum Versetzen von Pflasterstein-Verlegeeinheiten ist es bereits bekannt, Vorrichtungen mit einem Fahrgestell und einem daran angelenkten vertikal heb- und senkbaren Ausleger zu verwenden, dessen freies Ende einen, die Verlegeeinheiten fassenden Greifer trägt. Hierbei ist der Ausleger im hinteren Bereich des Fahrgestells angelenkt und über einen im vorderen Bereich angeordneten Fahrersitz nach vorn hinweg ausgelegt. Mit dem Greifer können Pflastersteine lagenweise erfaßt und durch Verfahren der Vorrichtung transportiert und wieder abgesetzt werden. Der Greifer, der drehbeweglich an dem Ausleger angelenkt ist, kann lediglich angehoben und wieder abgesenkt werden. Zum Verschwenken, d. h. zur Richtungsänderung muß die gesamte Vorrichtung mit dem Fahrgestell durch Lenkeinschlag der Räder und durch neues Ansteuern der Verlegestelle versetzt werden. Dies bringt den, wie erwähnt, punktförmig aufgehängten Greifer derart in Schwingung, daß ein Auspendeln jeweils vor dem Absetzen abgewartet werden muß. Diese Arbeit fällt auch jeweils vor der Aufnahme der Steinlage von dem angelieferten Palettenstapel an, so daß bei jedem Verlegevorgang viel Zeit vergeudet wird.
Außerdem können von dieser Verlegeeinrichtung die Bauelemente nur in Fahrrichtung gesehen nach vor arbeitend transportiert und versetzt werden. Bei Verbundpflastersteinen ist nur das Versetzen einer Lagenbreite möglich, so daß das Fahrzeug nach dem Setzen einer Lage eine neue einzeln zur Verlegestelle heranfahren muß. Die dadurch zu leistende Fahrarbeit ist erheblich. Der Einsatzbereich ist auf Flächen beschränkt, deren Größen zumindest dem Bewegungsradius des Fahrgestells entsprechen. Der Ein-Satz der Vorrichtung ist somit beim Verlegen von Steinen auf schmaleren Flächen, wie Fuß- und Fahrradweg u. dgl., nicht möglich. Auch kann hier nicht von unten, d. h. wenn das Fahrzeug auf der Straßendecke stehen würde, gearbeitet werden, weil die kurze Auslage des Kragarms es nicht zuläßt, mehrere Steinlagen voreinander gegen den Bordstein zu versetzen. Mit dem Fortschreiten der Verlegearbeit bei größeren Flächen wird der von der Vorrichtung zurückzulegende Fahrweg durch die Zunahme der Entfernung zwischen der Lagerstelle der Bauelemente außerhalb der Fläche und dem Verlegeort immer größer.
Die bekannte Vorrichtung ist mit einem Greifer bestückt, mit welchem die Bauelemente, beispielsweise Pflastersteine, erfaßt und beim Anheben durch Klemmwirkung gehalten werden. Die Bauelemente werden also gegeneinander gepreßt und so am Herausrutschen nach unten gehindert. Eine ununterbrochene Angriffsfläche für die Klemmbacken muß vorhanden sein, weil sonst die Klemmwirkung nicht auf die innen liegenden Steine übertragen würde und diese dann herausrutschen würden. Die Steinlage würde aus der Klemmbacke herausfallen. Um aber einen vom Besteller einer Pflasterung geforderten Verband, wie zum Beispiel "Fischgrätmuster" verlegen zu können, müssen bei den einzelnen Steinlagen halbe Steine fehlen, die nach dem Gegenlegen einer zweiten Steinlage mit genau gegenüberliegenden Leerstellen halber Steingrößen durch Einlegen ganzer Einzelsteine von Hand geschlossen werden. Dadurch ist die Fortsetzung des Originalverbandes gewährleistet. Bei der bekannten Verlegeeinrichtung ist dies wegen der genannten unentbehrlichen durchgehenden Angriffsflächen für die Klemmbacken nicht möglich. Man hat hier die Leerstellen für später nachzusetzende Steine bereits bei den Steinlagen durch Einlagen von halben Steinen geschlossen. Wird nun hierbei Steinlage gegen Steinlage stumpf versetzt, kommt es zu einer durchgehenden Längsfuge. Die vorteilhafte Verbundwirkung des Pflasterbelages zur Aufnahme und Verteilung von Brems- und Anfahrkräften von Kraftfahrzeugen ist nicht erreicht. Der Auftrag des Bestellers und die DIN-Vorschrift wird nicht erfüllt.
Außerdem kann mit diesem Greifer nicht bei plattenartigen Verlegeelementen gearbeitet werden, weil sie bei Eintritt der Klemmwirkung nach oben oder unten, bedingt durch ihre fläche Form und geringe Kantenfläche, ausweichen würden. Auch Klinkersteine, also gebranntes Material, kann wegen seiner Sprödigkeit nicht ohne Beschädigung verlegt werden. Die Kanten der Steine platzen beim Einsatz der Klemmbacke ab. Zum Erzeugen der Klemmkraft dienen klauenartige Elemente, welche beim Absetzen einer Verlegeeinheit hinderlich sind. Sie behindern beispielsweise das flächige Aneinandersetzen der zu verlegenden Teile. Daher können diese nicht bis auf das Sandplanum abgesenkt werden, um dann die Klauen zu lösen, sondern, um zu verhindern, daß die klauenartigen Greifelemente zwischen die bereits verlegten und die zu verlegenden Teile greifen, müssen letztere kurz über dem Boden aus dem Greifer herausrutschen, so daß sie den letzten Teil des Weges im freien Fall zurücklegen. Nachteilig hierbei ist, daß die zu verlegenden Bauteile nicht genau bündig aneinander zu liegen kommen, was sich insbesondere bei kleineren Einheiten, wie Pflastersteinen, sehr nachteilig bemerkbar macht. Das dadurch verschobene Fugenbild muß, um überhaupt beim Weiterverlegen nicht aus dem rechtwinkligen Raster herauszuarbeiten, bei jeder Steinlage sofort durch eine zweite Hilfsperson korrigiert werden. Außerdem treten zwischen den Greifelementen und den Bauteilen erhebliche Reibungskräfte auf, die z. T. an den einzelnen Seiten unterschiedlich hoch sind und dadurch zu Unregelmäßigkeiten beim Absetzen der Einheit führen.
Um die vorgenannten Schwierigkeiten beim Verlegen ganzer Steinlagen zu vermeiden, ist es daher notwendig, die Steine lediglich von ihrer Oberseite her zu erfassen, was mit Hilfe eines Saughebers möglich ist. So ist z. B. aus der französischen Patentschrift 1 461 504 bekannt, Verbundsteine mit Hilfe eines Saughebers zu versetzen, der an schwenkbaren Auslegerarmen einer selbstfahrenden Vorrichtung befestigt ist. Da jedoch bei den üblichen, bislang bekannten Saughebern aus Einzelsteinen zusammengefügte Lagen nicht ohne Schwierigkeiten in ihrer genauen Ausrichtung gehalten werden können, ist nach der genannten französischen Patentschrift vorgesehen, Einzelsteine mit Hilfe von trennbaren Verbindungsstoffen zusammenzufügen, so daß transportable Platten entstehen, die unverändert als solche verlegt werden können. Schon bei Herstellungsbeginn wird daher eine beträchtliche Anzahl Steine zu einem Block zusammengefügt, was das Verlegen vereinfachen und beschleunigen soll. Nach dem Verlegen der Steine soll das Verbindungsmittel allmählich verschwinden, beispielsweise sich auflösen. Die Verwendung von Verbindungsmitteln bedeutet einen erheblichen zusätzlichen Arbeits- und Materialaufwand. Außerdem besteht die Gafahr, daß bei einem nicht gewünschten Haften eines einzelnen Steines eine Lockerung des gesamten Verbundes nach sich zieht, so daß gegebenenfalls das Anheben mit dem bekannten Saugheber unmöglich wird. Bereits aus diesem Grunde hat sich die Verwendung des bekannten Saughebers in der Praxis nicht durchsetzen können.
Das Anheben und Versetzen von Pflastersteinen, insbesondere mehrere in einem gewünschten Verbund angeordnete Steine, bringt viele, bisher nicht in der gewünschten Weise gelöste Probleme mit sich. Betonpflastersteine haben ein hohes spezifisches Gewicht, was die Bereitstellung eines hohen Vakuums und einer großen Saugtragfläche erforderlich macht. Das Versetzen einer ganzen Lage von Steinen in einem Arbeitsgang erfordert eine genaue Ausrichtung und das satte Aneinanderliegen aller Steine. Die einzelnen Saugstempel eines Saughebers müssen in alle Richtungen drehbar sein, d.h. nicht nur um eine vertikale Achse, sondern auch um eine horizontale, da vielfach einzelne Steine, bedingt durch die rauhe Verpackung und Anlieferung, in dem Palettenstapel verkantet liegen. Außerdem liegen die einzelnen Steine in einer Steinlage nicht immer bündig in einer Ebene, so daß ein Höhenausgleich der einzelnen Saugstempel zusätzlich möglich sein muß.
Der Saugheber muß entweder doppelt so viele Saugstempel wie zu hebende Steine aufweisen, damit mit ihm auch Verbände (wie z. B. Fischgrät) verlegt werden können, oder die Form der Saugstempel richtet sich nach der Herstellungsform der zu verlegenden Steine. Hierbei kann der Saugstempel das Format der Steine (ca. 10/20 cm) (mit entsprechendem Sicherheitsabstand zur nächsten Fuge zwischen den Einzelsteinen) annehmen, was einen Vorteil hat: Die Saugtragfläche wird größer als bei der Anordnung von zwei Einzelsaugstempeln pro Stein, und somit ist nicht mehr ein so hohes Vakuum wie bei Anordnung von zwei Einzelsaugern pro Stein notwendig. Diese Saugtragfläche soll wegen des hohen spezifischen Gewichts der Steine möglichst groß sein, weil sonst die Angriffsfläche für die Hebkraft oder aber das Vakuum nicht mehr ausreicht.
Bei besonders rauhen und porösen Steinoberflächen entscheidet man sich vorteilhafterweise für die größere Saugtragfläche, weil auch bei gleich großer Vakuumlage mehr Atmosphärenluft unterhalb der Dichtungen zufließt.
Es sind Vorrichtungen bekannt, bei denen viele Saugstempel an einer Tragplatte oder einer Schiene aufgehängt sind, die mit einem ausreichenden Vakuum und der dazu nötigen Tragsaugfläche ein Hebegut transportieren, wenn die Tragplatte mit Hilfe eines Kranes, eines Baggerauslegers oder eines Rahmengestelles angehoben und geschwenkt wird. Bei allen bekannten Vorrichtungen wird so verfahren.
Die Saugstempel, die axial und winkelbeweglich sind und von der Tragplatte zusätzlich getragen werden müssen, sind an den bekannten Systemen die teuren, schweren und technisch am kompliziertesten ausgeführten Teile.
Die Vielzahl der Schlauchanschlüsse der einzelnen Saugstempel werden an eine Vakuumsammelleitung angeschlossen, welche zur Vakuumpumpe führt. Die aufwendige Konstruktion und Aufhängung der einzelnen Saugstempel ist nötig, weil eine Querschnittsverenung von der Saugtragfläche direkt über dem Hebegut zu dem senkrechten Absaugrohr vorgenommen wurde. Diese Verkleinerung der Saugtragfläche (Querschnittseinengung) führt dazu, daß der Saugstempel, wie beschrieben, nochmals an der Tragplatte mit Tragnocken aufgehängt werden müßte. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Saugheber der eingangs genannten Art so auszubilden, daß zahlreiche komplizierte Einzelteile entfallen und die Gesamtkonstruktion bei geringerem Gewicht einfacher wird. Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich dadurch aus, daß der Saugheber 13 rechteckig ist, als Faltenbalg 24 ausgebildete, voneinander unabhängig winkel- und axialbewegliche Saugstempel aufweist, und an allen Seiten gegen das Hebegut schwenkbare Richtbacken 26 aufweist, wobei zum Unterbrechen des Saugstromes für alle Saugstempel beim Absetzen des Hebegutes ein Unterbrechungsventil zwischen der Vakuumpumpe und einem Vakuumtragsammler vorgesehen ist.
Läßt man den Saugtragquerschnitt, der aus Berechnung je nach Artgewicht des Hebegutes und zur Verfügung stehender Vakuumstärke ermittelt worden ist, bis über die Tragplatte hinaus ohne Querschnittsverkleinerung durchlaufen und bildet den Raum oberhalb der Tragplatte als Vakuumsammler für alle Saugstempel aus, so entfallen sämtliche Einzelsaugstempel herkömmlichen Art, die gesamten Schläuche zu den Sammlern, und zusätzlich wird ganz erheblich an Gewicht gespart.
Die Gewichtsersparnis ist von großer Bedeutung wenn, wie beim Verlegen von Bauelementen, auf den noch nicht bis zur Endstandfestigkeit abgerüttelten Belag gefahren werden muß.
Von entscheidendem Vorteil ist außerdem die Gewichtseinsparung, weil bei Trägergeräten mit Kragarm der gesamte Saugheber immer am äußersten Auslegerpunkt, also dem ungünstigten Belastungszustand für den Kragarm, angebracht ist.
Die Gewichtsersparnis an dem Saugheber kommt somit direkt der Nutzlast des Gerätes zugute und macht es somit wesentlich wirtschaftlicher.
Die Funktion der Saugstempel wird nach dieser vorliegenden Anmeldung von einem Faltenbalg übernommen. Die Vakuumsammelleitung und die Tragplatte herkömmlicher Art wird hier durch eine neue Einheit ersetzt. Es ist ein flacher (um das Pendelvakuum jedes Arbeitsspieles klein zu halten) ausgebildeter Behälter, an dem an der Unterseite Stutzen zur Aufnahme der Balge angebracht sind. An der Oberseite des Behälters ist die Aufhängung für den Drehservo und die Richtbacken vorgesehen.
Mit dem erfindungsgemäß gestaltetem Saugheber ist es möglich, Teile mit hohen spezifischen Gewichten, beispielsweise Betonsteine und dergleichen, zu heben und zu versetzen. Dabei ist es möglich, eine Anzahl von Teilen, die bereits in einem Verlegemuster angeordnet sind, zu erfassen und ohne Verschiebung gegeneinander unter Beibehaltung des Musters zu verlegen. Das erfordert eine genügend hohe Tragkraft, die jedoch nur dann sichergestellt ist, wenn das Vakuum unter den einzelnen Saugstempeln genügend hoch ist. Es hat sich jedoch gezeigt, daß das Material von Betonteilen nicht immer die genügende Dichte aufweist, so daß das Steingefüge porös ist und Luft in erheblichem Maße durchläßt. Besonders schlecht abbindendes Betonmaterial führt zu porösem Steingefüge, das dann die Ausbildung eines genügenden Vakuums verhindert Betonhersteller sind jedoch nicht immer in der Lage, derartige Mängel zu behaben, da das Abbinden der Betonteile von der Feuchtigkeit der Umgebungsluft in erheblichen Maße beeinflußt wird.
Es werden jedoch nicht nur Steine aus Beton zu einem Verbund verlegt, der anschließend zum Begehen oder zum Befahren mit Fahrzeugen geeignet sein muß, sondern vielfach wird eine Bodenbefestigung durch Verlegen von Klinkersteinen im Verbund gefordert. Das Erfassen von Klinkersteinen ist jedoch bislang nicht möglich gewesen, da gebrannter Klinker eine poröse Struktur zeigt und es sich um sprödes, gebranntes Material handelt. Aus diesem Grund konnten bisher Klinkersteine lediglich von Hand verlegt werden. Der Einsatz von Nebegeräten mit Greifzangen führte zu erheblichen Beschädigungen der Steinkanten. Es hat sich Überraschenderweise gezeigt, daß die Dichte des gebrannten Klinkermaterials ausreicht, um das zum Heben der Steine notwendige Vakuum aufrecht zu erhalten. Durch das Steinmaterial wird also während des Hebevorgangs nicht soviel Luft hindurch gesaugt, daß der Unterdruck auf der Saugseite wesentlich herabgesetzt wird. Andere Nebenluft ist durch die spezielle Konstruktion des Verwendeten Saughebers mit unabhängig Voneinander axial-und winkelbeweglich ausrichtbaren Saugstempeln nicht möglich. Dadurch können Klinkersteine ebenso angehoben und versetzt werden, wie es bislang nur bei größeren Betonteilen mit vorbekannten Saughebern möglich war.
Deshalb ist es von besonderem Vorteil, wenn die Saug-Öffnungen benachbarter Saugstempel in einen auf die Oberfläche des zu hebenden Gutes setzbaren Saugraum mit gemeinsam wirkender Saugfläche münden. Hierdurch wird erreicht, daß der Raum zwischen den einzelnen Saugstempeln erfaßt und in die jeweils wirksamen Saugräume der Saugstempel mit einbezogen werden können und dadurch die Saugkraft ohne Erhöhung der Saugleistung der Vakuumpumpen vergrößern wird. Die Verbindung wenigstens zweier benachbarter Saugstempel durch einen Saugschuh mit gemeinsamen Saugraum reicht aus, um beispielsweise die bisher von zwei Saugstempeln erfaßten jedoch nicht anhebbaren Betonteile poröser Struktur heben zu können
Besonders günstig hat sich die Anordnung von Verbindungsöffnungen zwischen dem Saugraum und den Saugstempeln durch Luftdurchtrittsöffnungen erwiesen, deren Durchmesser wesentlich kleiner als die Durchmesser der Anschlußstutzen für die Saugstempel gehalten ist. Sofern die Luftdurchtrittsöffnungen so nahe an die Oberfläche des zu hebenden Gutes herangeführt werden, daß diese in den unmittelbaren Bereich erhöhter Strömungsgeschwindigkeit beim Durchtritt der Luft gelangen, wird die Tragfähigkeit bei porösem Steinmaterial weiter erhöht. In der Zeichnung sind Ausfürungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt und nachstehend erläutert.
Es zeigen:

Fig. 1 die Seitenansicht einer Verlegeeinrichtung, bezogen auf die Fahrtrichtung,
Fig. 2 die Verlegeeinrichtung von vorne, während der Arbeit in seitlicher Richtung,
Fig. 3 die Draufsicht auf die
Verlegeeinrichtung gemäß Fig. 1, Fig. 4 die Frontseite des Saughebers in geöffneten Stellung,
Fig. 5 die Frontseite des Saughebers nach Einsatz der Richtbacken,
Fig. 6 die Frontseite des Saughebers nach Richtung und des Aufsetzens der Saugstempel,
Fig. 7 die Frontseite des Saughebers mit ausgefahrenen Richtbacken und sich durch den Atmosphärendruck gerichteten, horizontal liegenden Steinen nach Schwenkung des Auslegers zur Verlegestelle,
Fig. 8 die Frontseite des Saughebers nach Verlegung,
Fig. 9 die Frontseite des Saughebers während der Belüftung des Vakuumraumes (Ventil zwischen Pumpe und Saugheber elektromagnetisch ausgelöst durch die Bedienungsperson),
Fig. 10 die Frontseite des Saughebers nach getaner Verlegearbeit,
Fig. 11 einen Saugstempel als Faltenbalg, in vergrößertem Maßstab,
Fig. 12 einen Seugstempel mit einem axial verschiebbaren Zylinder und einem diesen umfassenden Faltenbalg, sowie mit einer Drosselstelle im Zylinder,
Fig. 13 den Saugstempel gemäß Fig. 12 in Arbeitsposition,
Fig. 14 einen als Faltenbalg ausgebildeten Saugstempel mit einer mehrlippigen Dichtung und einer Drosselstelle innerhalb des Faltenbalges,
Fig. 15 einen Saugstempel gemäß Fig. 14, jedoch mit einer Drosselstelle im Anschlußrohrstutzen,
Fig. 16 die Seitenansicht eines Saugschuhes zum Teil im Schnitt und
Fig. 17 die Draufsicht auf den Saugschuh gemäß Fig. 16.

Im einzelnen bedeuten:

1 Fahrgestell
2 Traggestell
3 Drehkranz
4 Verschiebbares Gegengewicht
5 Rahmengestell
6 Ausleger
7 Auslegerdrehpunkt
8 Hebelplatte des Auslegers
9 Hydraulikzylinder zum Verstellen des Rahmengestells
10 Kolbenstände des Hydraulikzylinders
11 Hydraulikzylinder des Auslegers
12 Kolbenstange
13 Als Saugheber ausgebildeter Greifer
14 Schwerpunkt des Saughebers
15 Antriebsmotor
16 Vakuumpumpe
17 Unterdruckleitung
18 Bedienungshebel
19 Als Drehachse ausgebildete Querstrebe
20 Drehkopf des Saughebers mit einer senkrecht zur Querstrebe 19 verlaufenden Drehachse
21 Um eine Vertikalachse drehbarer Schwenkzapfen 21 des Greifers 13
22 Unterdrucksammler
23 Vakuumschläuche
24 Saugstempel als Faltenbalg
25 Dichtung aus elastomerem Material
26 Richtbacken
27 Drehachsen der Richtbacken
28 Stellzylinder für die Richtbacken 26
29 Stutzen für Faltenbalge
30 Pflastersteine
31 Rohrschelle
32 Saugmindestinnenquerschnitt
33 Vorprogrammierte Stelle für die zuerst eintretende Winkelbeweglichkeit
34 Stabilisierungsringe
35 Axiale Beweglichkeit des Faltenbalges
36 Axiale Beweglichkeit der Richtbacken
37 Palettenbrett
38 Bereits verlegter Pflasterbelag
40 Metallscheibe und Federaufnahme
41 Zylinderrückstellfeder
42 Axial verschiebbarer Zylinder
43 Faltenbalg mit Drosselöffnung
44 Drosselplatte
45 Drosselöffnung
46 Drosselplatte im Faltenbalg
47 Dichtungsring
47a Befestigungsnut für Faltenbalg
47b Befestigungsflansch des Dichtringes
48 Äußere Dichtlippe
49 Mittlere Dichtlippe
50 Innere Dichtlippe
51 Saugschuh
52 Saugplatte
53 Vertiefung in der Saugplatte
54 Absatz
55 Durchtrittsöffnung für Luft
56 Saugstempel
57 Anschlußstutzen
58 Umlaufnut
59 Nut zur Aufnahme der Dichtlippe
60 Dichtlippe
61 Schräge der Durchtrittsöffnung

Zum Verlegen von Bauelementen, wie beispielsweise Verbundpflastersteinen, zur Herstellung einer tragfähigen Fahrbahndecke, wird der Saugheber 13 mit seinen Saugstempeln 24 mit ausgeschwenkten Richtbacken 26 auf die Steine gesetzt. Durch Betätigen der Stellzylinder 28 werden die Richtbacken 26 eingeschwenkt, wodurch die einzelnen Steine der gesamten Lage rechtwinklig bzw. parallel ausgerichtet werden. Dieses Ausrichten hat zwei entscheidende Vorteile. Die nach einem unvermeidbaren leichten Verschieben während des Transportes vom Betonwerk zur Baustelle aus ihrem Fugenbild gerückten Verlegeelemente werden wieder in ihre alte Lage gebracht, so daß sie, wie vorgeplant, im Raster an den Saugstempeln liegen. Sie sind, bevor sie durch Vakuumeinwirkung angehoben werden, genau im rechten Winkel oder parallel zueinander ausgerichtet, welches ein gleichbleibend rechtwinkliges Fugenbild bis zum Abschluß des Verlegevorganges auf das Sandplanum garantiert. Ein Weiterarbeiten mit Korrektur des Fugenbildes entfällt völlig. Beim Aufsetzen des Saughebers und Belastung der Saugstempel durch den Tragsaugsammler bei geschlossenen Richtbacken werden die Faltenbalge (Saugstempel) auf die Steine gedrückt. Die Dichtung aus elastomerem Material 25 wird durch den Druck an den Stein gepreßt. Die vorprogrammierte Winkelbeweglichkeit 33 im untersten Bereich der Saugstempel garantiert einen dichten Abschluß auch bei Steinen die leicht verkantet im Paket liegen. Danach spricht der axiale Höhenausgleich 35 des Faltenbalges 24 an, wenn die Steine 30 in unterschiedlicher Höhe liegen, dies ist im rauhen Betrieb nicht zu vermeiden.
Sofort nach Abdichtung baut sich der Unterdruck auf, weil die Vakuumpumpe ständig arbeitet. Die Saugtragplatte wird angehoben und mittels des Kragarms eines Trägergerätes zur Verlegestelle geschwenkt. Die Saugstempel bleiben im zusammengepreßten Zustand, weil der Saugtraginnenquerschnitt 32 bis in die Saugtragplatte 22 durchgeht. Die Steine richten sich sogar durch den Ausgleich des Atmosphärendrucks horizontal aus (Fig.7). Vor dem Absetzen werden die Richtbacken 26 aus der in Fig. 6 dargestellten Lage in die Ausgangsstellung (Fig. 4) ausgeschwenkt.
Dieses Ausschwenken der Richtbacken 26 bringt einen weiteren entscheidenden Vorteil. Der Blick der Bedienungsperson zu der an den Saugstempeln 24 hängenden Steinlage wird völlig freigegeben. Die Steinlage kann sodann sorgfältig ausgerichtet und mit Hilfe des um die Vertikalachse drehbaren Schwenkzapfens 21 des Greifers in die richtige Zuordnung gebracht, auf die gewünschte Fläche gesetzt werden, und zwar unmittelbar auf das Sandbett.
Die Figuren 1 und 2 zeigen anschaulich das Anheben des Rahmengestells und der Auslegarme 6 und das Verschwenken, ohne das, Fahrgestell von der Stelle zu bewegen. Es ist in Bild 3 zu erkennen, wie die einzelnen Steinlagen nebeneinander durch das Verschwenken in Verbindung mit dem Heben und Senken des Rahmengestells, der Auslegarme und durch Betätigen des Drehzapfens gesetzt werden können. Dies wird durch die Aufhängung des Saughebers in kardangelenkähnlicher Form in Verbindung mit der Drehbeweglichkeit des gesamten Saughebers um eine Vertikalachse in Verbindung mit dem Heben und Senken des Rahmengestells und der Auslegerarme ermöglicht. Die Auslegerarme in Verbindung mit dem Saugheber 13 sind um den Drehpunkt 7 an dem Rahmengestell 5 schwenkbar befestigt, wobei zum Anheben und Absenken eine Hebelplatte 8 in Verbindung mit einem Hydraulikzylinder dient. Durch das verschiebbare Gegengewicht 4 können unterschiedliche Tragmomente der Gewichte von verschieden schweren Materialien in Abhängigkeit von der Entfernung des Saughebers vom Schwerpunkt des Fahrzeuges ausgeglichen werden. Zum Transport der zu verlegenden Bauteile von einem Vorratposten ist nur noch eine einzige Bedienungsperson notwendig, obwohl die Arbeitsleistung neben der Einsatzmöglichkeit gegenüber den bisher bekannten Verlegeeinrichtungen wesentlich verbessert, und durch Vereinfachung wirtschaftlicher gestaltet werden konnte.
Die Arbeitsweise der automatischen Öffnung ist ähnlich wie bei der eingangs erwähnten Konzeption des Faltenbalges als Saugstempel. Nur wird hierbei der Tragsammler ständig unter Vakuum gehalten, so daß die Pendelvakuummenge der einzelnen Arbeitsspiele nur aus der Summe der Kammern der einzelnen Saugstempel besteht. Im unteren ersten Faltenbereich hat der Faltenbalg die gleiche Funktion, nämlich die Verkantung der Steine auszugleichen, wie bei der ersten Beschreibung. Oberhalb der unteren Schlauchschelle und der Verzahnung mit dem Kunststoffrohr hat der Faltenbalg jedoch reine Schutzfunktion gegen Verschmutzung.
Die oberhalb des Zylinders flach auf der Zylinderabdeckung angebrachte Dichtung 25 aus elastomerem Material (Moosgummi) wird von einem gedrehten Teil 40, welches die Rückstellfeder 41 führt, gehalten.
Arbeitsweise:
Der Tragsammler 22 wird mit seinen Einzelstempeln vom Kragarm des Trägergerätes auf die Steinlage (und das Hebegut) gedrückt
Die Winkelbeweglichkeit 33 der untersten Falte spricht an, danach wird der axiale Höhenausgleich vorgenommen, weil das Kunststoffrohr mit seiner oberen Abdeckung nach oben gegen die Rückstellfeder gedrückt wird. Dadurch wird, abhängig von dem Anpreßdruck und damit abhängig von der Wirksamkeit der Dichtung 25 auf dem Hebegut, der Unterdruck zu dem Hohlraum im Innern des Zylinders 42 freigegeben. Der Zylinder hat durchgehend die errechnete Saugtragquerschnittsfläche 32 für das entsprechende Hebegut. Soll das Hebegut nach erfolgtem Transport abgelegt werden, wird der Tragsammler belüftet und somit der erforderliche Druckausgleich geschaffen. Die Rückstellfeder 41 schließt mit Hilfe der Dichtung 25 die Tragsammlerkammer 22 wieder gegen den Zylinderinnenraum ab.
Das Arbeitsspiel beginnt von neuem.
Um zu gewährleisten, daß der Unterdruck des Saughebers nicht zusammenbricht, sobald sich beim Anheben einer Steinlage ein einzelner Stein - beispielsweise infolge einer Beschädigung - von einem Saugstempel löst, ist eine Drosselstelle vorgesehen, die beispielsweise innerhalb des im Faltenbalg 24 angeordneten Zylinders 42 oder Unmittelbar im Faltenbalg 43 angeordnet sein kann.
Bei einer Anordnung der Drosselstelle innerhalb eines axial verschiebbaren Zylinders 42 (Figuren 12 und 13) ist darauf zu achten, daß sich die Drosselöffnung 45 der Drosselstelle mit Abstand oberhalb des unteren Endes des Zylinders 42 befindet. Die Drosselöffnung 45 ist beispielsweise innerhalb eines Zylinderbodens 44 angeordnet. Sei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 14 ist die Drosselöffnung 45 innerhalb einer Trennwand 46 vorgesehen, die aus dem gleichen Material besteht wie der Faltenbalg selbst
Sobald ein betriebsbereiter Saugstempel gemäß Figuren 12 oder 14 auf einem zu hebenden Gegenstand mit genügender Saugfläche aufsetzt, baut sich unterhalb der Drosselstelle 45 ein Saugdruck auf, der mit P, bezeichnet ist und hinreichend kleiner ist als der Umgebungsdruck P_o. Sollte der zu hebende Gegenstand, in Figur 13 mit 30 bezeichnet, nicht gehoben werden können, sorgt die Drosselöffnung 45 dafür, daß der Unterdruck P, innerhalb des Zylinders, bzw. innerhalb des Faltenbalges 43 oberhalb der Drosselstelle nicht schlagartig zusammenbricht und damit der Druckanstieg nahezu ungehindert bis zur Vakuumpumpe vordringen kann und die Wirkung der übrigen Saugheber ebenfalls entscheidend herabsetzt.
Durch die Anordnung des Zylinderbodens 44 oberhalb des unteren Zylinderendes bleibt der notwendige Saugtragquerschnitt, der durch die Abmessungen des Zylinders gegeben ist, vollständig erhalten. Das bedeutet, daß der Faltenbalg durch die Gewichtskraft des zu hebenden Gutes nicht beansprucht wird. Ähnlich verhält es sich bei der Anordnung der Drosselstelle im Bereich des unteren Endes des Faltenbalges, also in unmittelbarer Nähe des zu hebenden Gutes (Figur 14). Es bleibt dem Konstrukteur überlassen, in Abhängigkeit von den zu übertragenden Kräften und dem zur Verfügung stehenden Material für den Faltenbalg und von dem Material des den unteren Abschluß des Faltenbalges bildenden Dichtringes, in welchem Bereich des Saugstempels die Drosselstelle vorzusehen ist.
Einen entscheidenden Einfluß auf die ordnungsgemäße Funktionserfüllung der Saugstempel hat die Ausbildung des Dichtringes. Bei dem Beispiel gemäß Figur 14 ist der Dichtring mit drei konzentrisch ineinander angeordneten Lippen 48 - 50 versehen. Die Dichtlippen haben unterschiedliche Höhen und eine konische Ausbildung. Dadurch wird eine besonders sichere Abdichtung erreicht. Beim Anheben wirkt sich zunächst die Anlage der äußersten Dichtlippe 48 aus. Diese wird aufgrund der entstehenden Kräfte lediglich so lange gestaucht, bis die zweite Dichtlippe 49 und anschließend gegebenenfalls die Dichtlippe 50 zur Anlage am Hebegut kommen. Ein seitliches Abkippen wird durch die Dichtlippenform verhindert. Durch die Ausbildung des unteren Endes des Faltenbalges in Verbindung mit einem Tragflansch 47b und einer Umlaufnut 47a ist es möglich, den Dichtungsring 47 ohne Schwierigkeiten vom Faltenbalg zu trennen und auszuwechseln, sobald bei rauhen Beanspruchungen die Wirkung der Dichtlippen nachläßt. Das Material des Dichtringes kann somit wesentlich weicher ausgeführt sein als das Material des Faltenbalges. Durch die besonders weiche Ausführung des Dichtungsringmaterials können Unebenheiten ohne Nachteile für die Dichtwirkung überbrückt werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 15 ist die Drosselstelle am Eintritt des Anschlußstutzens 29 für den Faltenbalg angeordnet. Der Einfachheit halber genügt dafür eine Öffnung mit Drosselquerschnitt in der Wand des Unterdrucksammlers 22. Wichtig bei der Konstruktion des Faltenbalges ist vor allem, daß dessen unterer Bereich mit einem größeren Durchmesser ausgestattet ist, wie beispielsweise durch die Falte 52 erkennbar. Dadurch wird mit der notwendigen Sicherheit erreicht, daß der Balg auf Druck von der Dichtungsseite (meist unten) immer zuerst winkelbeweglich und danach axial beweglich reagiert. Die Winkelbeweglichkeit wird somit an der dafür vorprogrammierten Stelle 33 eingeleitet, wie dies auch bei den Ausführungen gemäß Figuren 11, 12 und 13 erkennbar ist. Die volle Wirkung der Winkelbeweglichkeit wird jedoch erst durch eine Ausführung nach den Figuren 14 und 15 erreicht. Dadurch wird gleichzeitig sichergestellt, daß der volle Tragquerschnitt des Dichtungsringes 47 zur Wirkung kommt und eine seitliches Verrutschen mit einer Verbiegung der Dichtlippen vermieden wird. Der Ausbildung des Faltenbalges zur Erzielung einer besonders wirkungsvollen Winkelbeweglichkeit kommt daher eine ganz besondere Bedeutung zu.
Der Saugschuh 51 (Fig. 16 und 17) besteht aus einer Platte 52, deren Unterseite eine flächige Vertiefung 53 zur Bildung eines Saugraumes aufweist. Die Vertiefung 53 wird durch den durchgehenden Absatz 54 der Platte 52 gebildet. Über Durchtrittsöffnungen 55 ist die Vertiefung mit den Saugstempeln 56 verbunden. Zur Befestigung der Saugstempel an Saugschuh dienen Anschlußstutzen 57, die mit Umlaufnuten 58 versehen sind, um die formschlüssige Verbindung mit dem faltenbalgförmigen Saugstempel zu ermöglichen. An der Unterseite des Saugschuhes ist ferner eine Nut 59 zur Aufnahme einer Dichtlippe 60 aus elastomerem weichen Material vorgesehen. Der Hohlraum 53 in Verbindung mit der Dichtlippe 60 bildet den gesamten Saugraum des Saugschuhes.
Durch Anschrägungen 61 wird eine düsenähnliche Gestaltung der Durchtrittsöffnungen 55 erreicht, in deren Wirkungsbereich eine zusätzliche Druckabsenkung mit einer Erhöhung der Tragkraft erreicht wird.
Aus der Gesamtdarstellung ist leicht erkennbar, daß der Zwischenraum zwischen zwei Saugstempeln fast vollständig in die Saugwirkung mit einbezogen und die wirksame Saugfläche erheblich vergrößert wird, ohne die Vakuumleistung der Saugpumpe erhöhen zu müssen.

Claims

1. Selbst fahrende Vorrichtung mit einem Fahrgestell (1) und einem an wenigstens einem verstellbaren Ausleger (6) befestigten rechteckigen Sauggreifer (13) mit mehreren voneinander unabhängig axial- und winkelbeweglichen Saugstempeln (24) und mit an allen Seiten gegen das Hebegut schwenkbaren Richtbacken (26) zum Anheben und Versetzen von Hebegut, insbesondere zum Verlegen von handelsüblichen Beton-, Klinker-und Naturpflastersteinen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Saugstempel (24) als Mantel einen Faltenbalg aufweist und alle Saugstempel an der Unterseite eines gemeinsamen, als Vakuumbehälter dienenden Tragrahmens (22) angeordnet sind, wobei zwischen der Vakuumpumpe und dem Tragrahmen ein für alle Saugstempel gemeinsames Unterbrechungsventil angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Knickpunkt (33) fur die Winkelbeweglichkeit eines jeden Faltenbalges (24) in unmittelbarer Nähe seines äußeren Endes vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (24) axial auf wenigstens 50 % seiner ursprünglichen Länge zusammendrückbar ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (24) mit Stabilisierungsringen (34) versehen ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am äußeren Ende des Faltenbalges (24) ein auswechselbarer Dichtungsring (25) aus elastomerem, weichem Material angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (24) aus steiferem Material gefertigt ist als der Dichtungsring (25).

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Saugquerschnitt dem in jeder Lage des Faltenbalges (24) gewährleisteten Mindestinnenquerschnitt (32) des Faltenbalges entspricht und sich ohne Einengung vom oberen, am Vakuumtragrahmen (22) ansetzenden Ende bis in den Dichtungsring (25) hineinerstreckt.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Faltenbalges (24) ein axial verschiebbarer Zylinder (42) mit einem dem Saugquerschnitt entsprechenden Querschnitt angebracht ist, dessen oberes Ende mit absperrbarer Luftdurchtritts Öffnung versehen ist (Fig. 12, 13).

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des Zylinders (42) von einem Boden verschlossen ist und daß über dem Boden eine Dichtungsscheibe aus elastomerem Material angeordnet ist, welche durch eine Metallscheibe (40) in Verbindung mit einer Schraube am Zylinderboden befestigt ist, wobei die Metallscheibe (40) mit einer Vertiefung als Auflage für eine Schraubenfeder (41) versehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schraubenfeder (41) gegen die abnehmbare Abdeckung des Vakuumtragrahmens abstützt.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Wirkungsbereich des tragenden Saugquerschnitts (32) eine Querschnittsverengung als Drosselstelle (45) vorgesehen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (45) innerhalb des Rohranschlußstutzens (29) bzw. des Zylinders (42), jedoch mit Abstand von deren unteren Enden, angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 und/oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (45) innerhalb des Faltenbalges (24) angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (47) mit einem Verbindungsflansch (47b) aus steiferem Material als die Dichtungslippen (48, 49, 50) und der Faltenbalg (43) mit einer entsprechend ausgebildeten Aufnahmenut (51) zum Einknüpfen des Dichtungsringes versehen sind (Fig. 14).

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (47) mit mehreren konzentrischen, unterschiedliche Höhen aufweisenden Dichtungslippen (48, 49, 50) ausgeführt ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhen der Dichtungslippen von außen nach innen abnehmend abgestuft sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 und/oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungslippen einen konischen Querschnitt haben.

18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die unterste Falte (52) des Balges zur Schaffung einer besonders leichten Winkelbeweglichkeit einen größeren Durchmesser aufweist als der übrige Faltenbereich.

19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandquerschnitt des Faltenbalges zur Schaffung einer besonders leichten Winkelbeweglichkeit mit einer Querschnittsverengung ausgeführt ist.

20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugöffnungen benachbarter Saugstempel (56) in einen auf die Oberfläche des zu hebenden Gutes setzbaren Saugraum mit gemeinsam wirkender Saugfläche münden.

21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugraum durch einen kappenförmigen Saugschuh (51) mit Anschlußstutzen (57) für die Saugstempel (56) gebildet wird.

22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugraum eine geringe Höhe aufweist und mit den Saugstempeln (56) über düsenförmige Luftdurchtrittsöffnungen (55) in Verbindung steht.

23. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Saugfläche durch eine Dichtlippe (60) aus elastomerem weichem Material begrenzt wird.