EP0994971A1

EP0994971A1 - Schwenkvorrichtung mit ausleger

Info

Publication number: EP0994971A1
Application number: EP98939615A
Authority: EP
Inventors: Victor Kremer; Emile Lonardi; Philippe Malivoir
Original assignee: Paul Wurth SA
Current assignee: Paul Wurth SA
Priority date: 1997-07-16
Filing date: 1998-07-04
Publication date: 2000-04-26
Anticipated expiration: 2018-07-04
Also published as: WO1999004044A1; DE59801701D1; BR9810889A; ATE206767T1; KR20010021763A; LU90093B1; CN1263562A; US6248288B1; CN1075115C; HK1027599A1; EP0994971B1; AU8806198A

Description

Schwenkvorrichtung mit Ausleger

Die Erfindung betrifft eine Schwenkvorrichtung mit Ausleger zum Verschwenken eines Arbeitsorgans zwischen einer Ruhestellung und einer Arbeitsstellung. Eine solche Vorrichtung wird zum Beispiel zum Einschwenken einer am Ausleger befestigten Stichlochstopfkanone in eine Arbeitsstellung vor dem Stichloch eines Hochofens, sowie zum anschließenden Anpressen der Stopfkanone an das Stichloch eingesetzt.

Eine klassische Schwenkvorrichtung für eine Stichlochstopfkanone umfaßt in bekannter Weise einen Ausleger an dessen freien Ende die Stichlochstopfkanone befestigt ist. Das zweite Ende des Auslegers ist schwenkbar in einer feststehenden Tragstruktur gelagert. Der Schwenkbereich des Auslegers soll möglichst groß sein, um die Stopfkanone möglichst weit aus dem Bereich der Abstichrinne ausschwenken zu können. Weiterhin ist festzustellen, daß moderne Stopfkanonen mit immer höheren Stopfdrücken arbeiten. Folglich muß auch die Schwenkvorrichtung, welche die Stopfkanone gegen das Stichloch pressen soll, für immer größere Anpreßkräfte ausgelegt werden.

Zum Verschwenken des Auslegers werden heute in den Stichlochstopfmaschinen Hydrozylinder eingesetzt. Als noch mit niedrigeren Stopfdrücken am Hochofen gearbeitet wurde, kamen anstelle der Hydrozylinder auch Rotationsmotoren als Antrieb des Auslegers zum Einsatz. Eine Stichlochstopfmaschine mit Elektromotor ist zum Beispiel in der DE-A-895604 beschrieben. Dieser Elektromotor überträgt sein Kraftmoment über ein Zahn- und Schneckenradgetriebe auf den Ausleger. Eine Magnetbremse ermöglicht es den Ausleger in Arbeitsstellung zu blockieren. Es ist offensichtlich, daß bei modernen Stopfmaschinen mit sehr hohen Anpreßdrücken eine solche Lösung nicht mehr wirtschaftlich anwendbar ist.

Aus der US-A-3,765,663 ist eine Schwenkvorrichtung für eine

Stichlochstopfkanone bekannt, die einen Hydrozylinder und einen hydraulischen Rotationsmotor aufweist. Radial zur Schwenkachse des

Auslegers erstreckt sich ein fest mit den Ausleger verbundener Arm an dem die Kolbenstange eines doppeltwirkenden Hydrozyiinders mittels eines ersten Drehgelenks befestigt ist. Das Gehäuse dieses Hydrozyiinders ist mittels eines zweiten Drehgelenks an einem feststehenden Arm befestigt, der weit aus der Tragstruktur des Auslegers hervorragt. Der hydraulischen Rotationsmotor ist im Ausleger befestigt. Er steht über ein Ritzel mit einem auf der Tragstruktur des Auslegers fest angeordneten Zahnrad in Eingriff. Dieser Rotationsmotor verschwenkt den Ausleger zwischen einer Ruhe- und Arbeitsstellung. Der Hydrozylinder hat lediglich die Aufgabe, in Arbeitsstellung ein Kraftmoment auf den Ausleger zu übertragen, um die und die Stopfkanone an das Stichloch anzupressen und anschließend wieder loszureißen. Der Hydrozylinder wird nur in einem kurzen Schwenkbereich in Ofennähe eingeschaltet. Über den restlichen Schwenkbereich sind seine beiden Druckkammern zum Tank entlastet. Der Hub des Hydrozyiinders ist derart ausgelegt, daß beim Verschwenken des Auslegers, die Länge des Hydrozyiinders sich zwangsläufig an die veränderliche Distanz zwischen dem ersten und zweiten Drehgelenk anpaßt. In anderen Worten, die Schwenkvorrichtung ist ein geschlossenes dreigliedriges Getriebe, wobei die Tragstruktur das Gestell, der Tragarm das angetriebene Glied ausbildet, und der Hydrozylinder, als längenveränderliches Glied, das Getriebe zwischen Tragstruktur und Ausleger verschließt. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schwenkvorrichtung aus der US-A-3,765,663 kompakter zu gestalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schwenkvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.

Eine erfindungsgemäß Schwenkvorrichtung umfaßt, wie die Schwenkvorrichtung aus der US-A-3,765,663, einen Ausleger zum Tragen des Arbeitsorgans; eine Tragstruktur in welcher der Ausleger mit einem Ende um eine Schwenkachse schwenkbar gelagert ist; einen Rotationsantrieb, zum Verschwenken des Auslegers zwischen seiner Ruhestellung und seiner Arbeitsstellung, und einen Hubantrieb, zum Erzeugen einer Anpreßkraft. In dieser Konfiguration bildet, wie bereits erwähnt, die Tragstruktur das Gestell, der Tragarm das angetriebene Glied eines Getriebes aus, das durch Hubantrieb zwischen Tragstruktur und Ausleger verschlossen wird. Erfindungsgemäß umfaßt die Schwenkvorrichtung jedoch eine Kupplungsvorrichtung, welche derart mit dem Hubantrieb in Reihe geschaltet ist, daß der Hubantrieb aus dem Zwangslauf des Getriebes auskuppelbar ist. In anderen Worten, durch die Kupplungsvorrichtung läßt sich eine zwangsläufige Längenveränderung des Hubantriebs beim Verschwenken des Auslegers unterbinden. Der Gesamthub des Hubantriebs braucht folglich einzig und allein für seine eigentliche Funktion, d.h. das Erzeugen einer Anpreßkraft in Arbeitsstellung, ausgelegt zu werden. Weiterhin ist zu beachten, daß durch das Auskuppeln des Hubantriebs beim Verschwenken des Auslegers, zusätzliche Gestaltungsfreiheit betreffend die Anordnung des Hubantriebs in der Schwenkvorrichtung gewonnen wird. Hierdurch kann die Maschine kompakter, einfacher und billiger gestaltet werden. Weiterhin kann in vielen Fällen, durch das Auskuppeln des Hubzylinders, der Energiebedarf der Schwenkvorrichtung deutlich reduziert werden.

Eine äußerst kompakte Ausführung der Schwenkvorrichtung kann zum Beispiel dadurch erzielt werden, daß der Hubantrieb als kurzer Hydrozylinder ausgebildet ist, der vom Ausleger getragen wird. Dieser Hydrozylinder stützt sich dann über die eingekuppelte Kupplungsvorrichtung an der Tragstruktur zum Übertragen einer Anpreßkraft ab.

In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung umfaßt die Kupplungsvorrichtung einen Schwenkarm der schwenkbar in der Tragstruktur gelagert ist. Der Hubantrieb ist zwischen Schwenkarm und Ausleger montiert. Bei ausgekuppelter Kupplungsvorrichtung ist dieser Schwenkarm relativ zur Tragstruktur und zum Ausleger frei verschwenkbar, wobei seine Schwenkachse im wesentlichen koaxial zur Schwenkachse des Auslegers ist. Eine Verriegelungsvorrichtung ermöglicht es den Schwenkarm in Arbeitsstellung relativ zur Tragstruktur zu blockieren, wodurch der Hubantrieb in das Schwenkgetriebe, zwecks Übertragen einer Anpreßkraft, eingekuppelt wird. In einer ersten Ausführung weist eine Verriegelungsvorrichtung für den vorbeschriebenen Schwenkarm einen Bolzen auf, der zum Verriegeln des Schwenkarms relativ zur Tragstruktur in ein entsprechendes Langloch ein- und ausführbar ist. Dieses Ein- und Ausführen des Verriegelungsbolzens aus dem Langloch kann zum Beispiel mittels eines Kurzhubzylinders erfolgen.

In einer zweiten Ausführung weist eine Verriegelungsvorrichtung für den vorbeschriebenen Schwenkarm einen Schwenkriegel auf, der zum Verriegeln des Schwenkarms in eine Position einschwenkbar ist, in der er, in Arbeitsstellung des Schwenkarms, an einem Widerlager anliegt. Diese Verriegelungsvorrichtung weist den Vorteil auf, daß in das Widerlager relativ leicht ein Stoßdämpfer eingebaut werden kann, welcher das Einkuppeln des Hubantriebs in das Schwenkgetriebe abdämpft.

Erfindungsgemäße Schwenkvorrichtungen eignen sich zum Beispiel vorteilhaft zum Tragen einer Stichlochstopfkanone, wobei letztere schwenkbar am freien Ende des Auslegers gelagert wird. In einer ersten Ausführung dieser Stichlochstopfmaschine ist eine starre Steuerstange gelenkig mit der Stichlochstopfkanone und der Tragstruktur verbunden. Diese Steuerstange legt somit in bekannter Art und Weise die Ausrichtung der Stichlochstopfkanone in Abhängigkeit des Schwenkwinkels des Auslegers fest. Wird die Schwenkvorrichtung jedoch mit dem vorbeschriebenen Schwenkarm ausgestattet, so kann die Steuerstange, anstatt an der Tragstruktur, auch an diesem Schwenkarm angelenkt werden. In diesem Falle wird in die Steuerstange ein aktives Stellorgan montiert, das es erlaubt die Länge der Steuerstange gezielt zu verändern, so daß die Ausrichtung der Stichlochstopfkanone unabhängig von der Stellung des Auslegers festgelegt werden kann. In einer alternativen Ausgestaltung umfaßt die Kupplungsvorrichtung einen ersten Kupplungskopf am Ende der Kolbenstange des Hydrozyiinders und einen zweiten Kupplungskopf an der Tragstruktur. Die beiden Kupplungsköpfe sind komplementär zueinander gestaltet. In Arbeitsstellung des Auslegers sind der erste und zweite Kupplungskopf derart zueinander angeordnet, daß der erste Kupplungskopf durch Ausfahren der Kolbenstange des Hydrozyiinders am zweiten Kupplungskopf abstützbar ist. Wird der Ausleger aus seiner Arbeitsstellung in Richtung Ruhestellung verschwenkt, so löst sich der erste Kupplungskopf vom zweiten Kupplungskopf und der Hydrozylinder ist nun frei mit dem Ausleger verschwenkbar. Der Ausleger weist vorteilhaft eine federzentrierte Ausrichtungsvorrichtung für den gelenkig am Ausleger befestigten Hydrozylinder auf. Diese Ausrichtungsvorrichtung gewährleistet, daß der Hydrozylinder, beim Einschwenken des Auslegers in seine Arbeitsstellung, stets in einer günstigen Ankuppelstellung zu stehen kommt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen: Figur 1 : eine Draufsicht auf eine Stichlochstopfmaschine mit einer erfindungsgemäßen Schwenkvornchtung, in Ruhestellung vor dem Hochofen;

Figur 2: eine Draufsicht auf die Stichlochstopfmaschine der Figur 1 , in Arbeitsstellung vor dem Hochofen; Figur 3: einen Schnitt entlang der Schnittlinie 3-3 der Figur 1 ;

Figur 4: einen Schnitt entlang der Schnittlinie 4-4 der Figur 3;

Figur 5: eine Schnitt wie in Figur 3, mit einer alternativen Verriegelungsvorrichtung, wobei letztere in entriegelter Stellung gezeigt ist; Figur 6: der gleiche Schnitt wie in Figur 5, wobei die Schwenkvorrichtung in verriegelter Stellung gezeigt ist;.

Figur 7: eine Draufsicht wie in Figur 1 , mit einer alternativen Ausgestaltung der Schwenkvorrichtung;

Figur 8: eine Draufsicht wie in Figur 2, mit der Schwenkvorrichtung nach Figur 7;

Figur 9: einen Schnitt entlang der gebrochenen Schnittlinie 9-9 der Figur 8.

In Figur 1 sieht man eine erfindungsgemäße Stichlochstopfmaschine 10 in einer Ruhestellung vor einem Hochofen 12, der schematisch durch einen Kreisbogen angedeutet ist. Diese Stichlochstopfmaschine 10 besteht im wesentlichen aus einer erfindungsgemäßen Schwenkvorrichtung 14 und einer bekannten Stichlochstopfkanone 16. Letztere wird hier weiter nicht beschrieben.

Die Schwenkvorrichtung 14 umfaßt einen säulenförmigen Sockel 18, der eine Tragstruktur für einen Ausleger 20 ausbildet. Anstatt als Sockel auf dem Boden aufgestellt zu sein, kann diese Tragstruktur 18 selbstverständlich auch aufgehängt sein. Der Ausleger 20 ist mit einem Ende in dieser Tragstruktur 18 schwenkbar gelagert. In Figur 1 wird die Lage der Schwenkachse des Auslegers 20 in der Tragstruktur 18 durch das Bezugszeichen 22 gezeigt. Diese Achse 22 meistens relativ zur Vertikalen leicht zum Hochofen hin geneigt. An dem freien Ende des Auslegers 20 ist die Stichlochstopfkanone 16 schwenkbar aufgehängt. Die Lage der Schwenkachse der Stichlochstopfkanone 16 in dem Ausleger 20 wird durch das Bezugszeichen 24 gezeigt. Ein relativ kurzer, vorzugsweise doppeltwirkender Hydrozylinder 28 liegt unmittelbar längs dem Ausleger 20. Ein Ende dieses Hydrozyiinders 28, in der gezeigten Ausführung handelt es sich um den Zylinderfuß, ist mittels eines ersten Drehgelenks 32 mit dem vorderen Ende des Auslegers 20 verbunden. Hierzu weist der Ausleger 20 vorteilhaft eine seitliche Auskragung auf, an der das erste Drehgelenk 32 befestigt wird. Das zweite Ende des Hydrozylinder 28, in der gezeigten Ausführung handelt es sich um das Kolbenstangenende, ist über ein zweites Drehgelenk 36 mit einem Schwenkarm 38 verbunden. Letzterer ist schwenkbar in der Tragstruktur 18 gelagert, so daß seine Schwenkachse im wesentlichen koaxial zur Schwenkachse des Auslegers 20 ist.

In der Figur 3 sind die Lagerung des Auslegers 20 und des Schwenkarms 38 in der Tragstruktur detaillierter gezeigt. Der Ausleger 20 weist an seinem gelagerten Ende einen zylindrischen Stutzen 40 auf, welcher mittels eines Kugellagers 42 an einem Flansch 44 der Tragstruktur 18 befestigt ist. Der äußere Ring 46 dieses Kugellagers 42, d.h. der Ring an dem der Stutzen 40 befestigt ist, bildet einen Zahnkranz 48 aus. Mit dem Bezugszeichen 50 ist ein Rotationsmotor bezeichnet, der zum Beispiel als Hydromotor oder Elektromotor ausgebildet sein kann. Dieser Rotationsmotor 50 ist am Flansch 44 befestigt und in den Zahnkranz 48 mittels eines Ritzels 52 eingreifbar. Der Rotationsmotor 50 kann folglich den drehbar gelagerten Ausleger 20 um die Achse 22 veschwenken. Die genaue Winkelposition des Auslegers 20 wird beim Verschwenken durch einen Winkelgeber 51 erfaßt. Letzterer ist, wie der Rotationsmotor 50, am Flansch 44 befestigt und in den Zahnkranz 48 mittels eines Ritzels 53 eingreifbar.

Am oberen Ende der säulenförmigen Tragstruktur 18 ist der Schwenkarm 38 mittels eines Kugellagers 54 drehbar gelagert. Wie aus der Figur 3 ersichtlich, ist hierbei der innere Ring 56 des Kugellagers 54 mit einem zweiten Flansch 58 an der Tragstruktur 58 befestigt, und der äußere Ring 60 am Schwenkarm 38 befestigt. Das Kugellager 54 ist koaxial zum Kugellager 42, so daß die Schwenkachse 22 des Auslegers 20 identisch mit der Schwenkachse des Schwenkarms 38 ist.

Mit dem Bezugszeichen 62 ist in der Figur 3 global eine Verriegelungsvorrichtung bezeichnet. Diese Verriegelungsvorrichtung 62 ermöglicht es den Schwenkarm 38 an der Tragstruktur 18 drehfest zu verriegeln. Hierzu umfaßt sie einen Verriegelungsbolzen 64, der in ein Langloch 66 einer stirnseitigen Abschlußplatte 68 der Tragstruktur 18 ein- und ausführbar ist (siehe auch Figur 4). In einer bevorzugten Ausführung wird der Verriegelungsbolzen 64 durch den Kolben eines auf dem Schwenkarm 38 befestigten Kurzhubzylinders 70 ausgebildet.

Mit den Bezugszeichen 72, 74 sind in der Figur 3 schematisch dargestellte, flexible Hydraulikanschlußleitungen des Hydrozyiinders 28 bezeichnet. Diese Hydraulikanschlußleitungen 72, 74 sind vorteilhaft über eine Drehverbindung 76 in einen Hydraulikkreis 78 eingebunden. Der untere Teil der Drehverbindung ist an der Tragstruktur 18 drehfest befestigt, der obere Teil, an den die Leitungen 72, 74 angeschlossen sind, ist dagegen frei drehbar. Zusammenfassend ist festzustellen, daß die Schwenkvorrichtung 14 bei verriegeltem Schwenkarm 38, kinematisch betrachtet, eigentlich ein geschlossenes dreigliedriges Schwenkgetriebe ist, wobei die Tragstruktur 18 das Gestell, der Ausleger 20 das angetriebene Glied ausbildet, und der Hydrozylinder 28 als Schubglied das Getriebe zwischen Tragstruktur und Ausleger schließt. In diesem geschlossenen, dreigliedrigen Schwenkgetriebe müßte sich die Länge des Schubglieds, d.h. des Hydrozyiinders 28, zwangsläufig an die Stellung des Auslegers 20 anpassen. In anderen Worten, der Hub des Hydrozyiinders 28 müßte sich, beim Verschwenken des Auslegers 20 durch den Rotationsmotor 50, kontinuierlich veränderen. Bei entriegeltem Schwenkarm 38 ist der Hydrozylinder 28 jedoch aus dem Schwenkgetriebe ausgekuppelt, d.h. die Schwenkvorrichtung ist, kinematisch betrachtet, nun ein offenes Getriebe mit dem Rotationsmotor 50 als alleinigem Antrieb, oder anders formuliert, eine Veränderung der Stellung des Auslegers bedingt nicht mehr zwangsläufig eine Veränderung des Hubs des Hydrozyiinders 28. Schwenkarm 38 und Verriegelungsvorrichtung 62 bilden somit eine Kupplungsvorrichtung aus, die mit dem Hydrozylinder 28 in Reihe geschaltet ist, und mit Hilfe derer der Hydrozylinder 28, beim Verschwenken des Auslegers 20 durch den Rotationsmotor 50, aus dem Schwenkgetriebe auskuppelbar ist.

Die Funktionsweise der vorbeschriebenen Schwenkvorrichtung 14 wird jetzt anhand der Figuren 1 und 2 näher beschrieben. In Figur 1 befindet sich der

Ausleger 20 mit der Stichlochstopfkanone 16 in einer Ruhestellung. Die

Kolbenstange des Hydrozyiinders 28 ist völlig eingefahren. Die

Verriegelungsvorrichtung 62 ist entriegelt, d.h. der Hydrozylinder 28 ist aus dem

Schwenkgetriebe ausgekuppelt. Wird der Rotationsmotor 50 betätigt, so wird der Auslegers 20 aus der Ruhestellung der Figur 1 in die Arbeitsstellung der

Figur 2 eingeschwenkt. Der frei drehbare Schwenkarm 38, der über den

Hydrozylinder 28 mit dem Ausleger 20 verbunden ist, wird hierbei mit dem

Ausleger 20 in Richtung des Pfeils 80 verschwenkt. Beim Einschwenken des

Auslegers in seine Arbeitsstellung liegt bei einer bestimmten Winkelstellung des Auslegers 20 der Verriegelungsbolzen 64 oberhalb des Langloches 66 in der Tragstruktur 18. In dieser Stellung kann der Kurzhubzylinder 70 betätigt werden, wobei der Verriegelungsbolzen 64, der bis jetzt eingezogen war, in das Langloch 66 der Tragstruktur 18 eintritt und die in der Figur 3 gezeigte Stellung einnimmt. Das Ausfahren des Verriegelungsbolzens 64 wird hierbei vorteilhaft über den Winkelgeber 51 , in Abhängigkeit der Winkelstellung des Auslegers 20, ausgelöst. Ist der Verriegelungsbolzen 64 in das Langioch 66 eingefahren, so kann die Kolbenstange des Hydrozyiinders 28 ausgefahren werden. Hierdurch wird der Schwenkarm 38 in die entgegengesetzte Richtung des Pfeils 80 verschwenkt, bis der Verriegelungsbolzen 64 an einem ersten Abschluß 82 des Langlochs 66 in der Tragstruktur 18 anliegt. In dieser Stellung des Verriegelungsbolzens 64 ist der Hydrozylinder 28, zum Übertragen einer Anpreßkraft auf den Ausleger 20, in das Schwenkgetriebe eingebunden. In anderen Worten, der Hydrozylinder 28 stützt sich über den Schwenkarm 38 und den Verriegelungsbolzen 64 an der Tragstruktur 18 ab, um auf den Ausleger 20 ein Kraftmoment auszuüben, wodurch die Stichlochstopfkanone an das Stichloch angepreßt wird. Zum anschließenden Losreißen der Stopfkanone 16 vom Stichloch, wird die Kolbenstange des Hydrozyiinders 28 eingefahren. Hierbei bewegt sich zuerst der Verriegelungsbolzen 64 in dem Langloch 66, bis er an einem zweiten Abschluß 84 des Langlochs 66 in der Tragstruktur 18 anliegt. In dieser Stellung des Verriegelungsbolzens 64 ist der Hydrozylinder 28 in das Schwenkgetriebe zum Übertragen eines entgegengesetzt wirkenden Kraftmomentes auf den Ausleger 20 eingebunden. In anderen Worten, er stützt sich über den Schwenkarm 38 und den Verriegelungsbolzen 64 an der Tragstruktur 18 ab, um den Ausleger 20 vom Hochofen 12 wegzuschwenken. Währendem der Hydrozylinder 28 zum Anpressen, bzw. Losreißen der Stichlochstopfkanone 16 betätigt wird, ist der Rotationsmotor 50 vorteilhaft im Leerlauf. Beim anschließenden Ausschwenken des Auslegers aus seiner Arbeitsstellung, wird der Verriegelungsbolzen 64 in einer bestimmten Winkelstellung des Schwenkarms 38 aus dem Langloch 66 gezogen. Jetzt kann der Rotationsmotor 50 den Ausleger 20 in die in der Figur 1 gezeigte Ruhestellung zurückschwenken, ohne daß der Hydraulikzylinder 28 zwangsläufig seine Länge ändern muß.

Das Ausrichten der Stichlochstopfkanone 16 am Stichloch erfolgt vorteilhaft über eine Steuerstange. Es könnte hierbei eine klassische Steuerstange zur Ausführung gelangen, die mit einem Ende an einem Festpunkt der Tragstruktur 18 und mit dem anderen Ende an der Stichlochstopfkanone 16 angelenkt ist (siehe zum Beispiel die Figuren 7 und 8). In den Figuren 1 und 2 ist jedoch eine neuartige Steuerstangenanordnung gezeigt. Es handelt sich hierbei um eine längenveränderliche Steuerstange 90 die mit einem Ende an dem Schwenkarm 38 und mit dem anderen Ende an der Stichlochstopfkanone 16 angelenkt ist. Die Längenveränderung der Steuerstange 90 erfolgt über einen eingebauten Hubantrieb, zum Beispiel einen Hydrozylinder 92 oder einen Spindelantrieb. Beim Verschwenken des Auslegers 20 aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung, wird die Länge der Steuerstange 90 durch Druckbeaufschlagung des Hydrozylinder 92 synchron verändert. Die Steuerstange 90 stützt sich hierbei auf den durch den Hydrozylinder 28 blockierten Schwenkarm 38 ab, um die Stichlochstopfkanone 16 um die Schwenkachse 24 zu verschwenken. Diese Steuerstangenanordnung hat wesentliche Vorteile. Erstens ist festzustellen, daß die Steuerstange 90 immer auf der gleichen Seite des Auslegers 20 liegt. In anderen Worten, beim Verschwenken muß die Steuerstange 90 den Ausleger 20 nicht kreuzen. Hierdurch wird die Bauhöhe der Maschine reduziert. Zweitens ist anzumerken, daß die Ausrichtung der Stichlochstopfkanone beim Schwenkvorgang wesentlicher flexibler gestaltet werden kann, als mit einer klassischen Steuerstange. So ist zum Beispiel bei einem Vergleich der Figuren 1 und 7 ersichtlich, daß die Maschine aus Figur 1 eine wesentlich kompaktere Stellung als die Maschine der Figur 7 aufweist. Es ist weiterhin hervorzuheben, daß bei dieser Ausführung der Ausleger 20 eine komplette Drehung um seine Schwenkachse 22 ausführen kann.

Anhand der Figuren 5 und 6 wird eine alternative Ausgestaltung der Verriegelungsvorrichtung des Schwenkarms 38 kurz erläutert. Diese Verriegelungsvorrichtung umfaßt ein Schwenkriegel 96 an der Tragstruktur 18 und mindestens ein Widerlager 98 an dem Schwenkarm 38. In Figur 5 ist der Schwenkriegel 96 in entriegelter Stellung der Verriegelungsvorrichtung gezeigt. In Figur 5 ist der Schwenkriegel 96 in Anschlag am Widerlager 98 gezeigt. In das Widerlager 98 kann sehr leicht ein Stoßdämpfer integriert werden, der das Einkuppeln des Hydrozyiinders 28 in das Schwenkgetriebe abdämpft. Es bleibt anzumerken, daß die Schwenkvorrichtung vorteilhaft zwei winkelmäßig auseinanderliegende Widerlager aufweist, wobei der Schwenkriegel beim Anpressen der Stichlochstopfkanone 16 an dem ersten Widerlager und bei Losreißen der Stichlochstopfkanone 16 an dem zweiten Widerlager anliegt.

Anhand der Figuren 7 und 8 wird eine alternative Ausgestaltung der gesamten Kupplungsvorrichtung des Hydrozyiinders 28 beschrieben. Diese Kupplungsvorrichtung umfaßt einen ersten Kupplungskopf 110 am Ende der Kolbenstange 130 des Hydrozyiinders 128, sowie einen zweiten Kupplungskopf 112 an der Tragstruktur 18. Der zweite Kupplungskopf 112, der komplementär zum ersten Kupplungskopf 110 ausgebildet ist, ist als Festpunkt an der Tragstruktur 18 ausgebildet. In der Arbeitsstellung der Lafette (siehe Figur 8), sind der erste und zweite Kupplungskopf 110, 122 derart zueinander angeordnet sind, daß der erste Kupplungskopf 110 durch Ausfahren der Kolbenstange 130 des Hydrozyiinders 128 am zweiten Kupplungskopf 112 abstützbar ist. In dieser Stellung ist der Hydrozylinder 128 zum Übertragen einer Anpreßkraft auf den Ausleger 20 in das Schwenkgetriebe eingekuppelt.

Der Hydrozylinder 128 ist gelenkig an einer Auskragung 132 des Auslegers 20 befestigt. Ein Hebel 134 verbindet seine Schwenkachse mit einer federzentrierten Ausrichtungsvorrichtung 136 am Ausleger 20. Diese Ausrichtungsvorrichtung 136 richtet den ausgekuppelten Hydrozylinder 128 im wesentlichen parallel zum Ausleger 20 aus und erleichtert somit das Ankuppeln der beiden Kupplungsköpfe 110 und 112 in Arbeitsstellung des Auslegers 20.

In Figur 9 sind die beiden Kupplungsköpfe 110 und 112 in eingekuppelter Stellung gezeigt. Man erkennt, daß der erste Kupplungskopf 110 zwei Zapfen 140', 140" aufweist, die symmetrisch zur Achse 144 des Hydrozyiinders 128 angeordnet sind. In eingekuppelter Stellung sind diese Zapfen 140', 140" in entsprechenden Lagermulden 142', 142" (siehe Figur 7) des zweiten Kupplungskopfes 112 gelagert. Das Bezugszeichen 146 zeigt ein Loch in dem ersten Kupplungskopf 110, durch das ein Verriegelungsbolzen 148 durchsteckbar ist. Mit Hilfe dieses Verriegelungsbolzens 148 kann der erste Kupplungskopf 110 in der Tragstruktur mechanisch verriegelt werden, so daß der Hydrozylinder 128 auch zum Losreißen der Stichlochstopfkanone 16 vom Stichloch eingesetzt werden kann. Der Verriegelungsbolzens 148 kann zum Beispiel durch einen kleinen Hydrozylinder 150 betätigt werden, der an der Tragstruktur 18 befestigt ist. Alternativ kann jedoch auch der Rotationsmotor 50 zum Losreißen der Stichlochstopfkanone 16 vom Stichloch ausgelegt werden. Das Kraftmoment das hierfür benötigt wird ist in der Tat wesentlich kleiner als das Kraftmoment das zum Anpressen der Stichlochstopfkanone 16 benötigt wird. Abschließend ist festzustellen, daß die beschriebenen Schwenkvorrichtungen besonders dann von Vorteil sind, wenn ein großer Schwenkwinkel und eine große Anpreßkraft gefragt sind. Weitere Vorteile sind ihre Kompaktheit und ihre niedrige Ölaufnahme. Hierzu ist anzumerken, daß eine niedrige Ölaufnahme sich nicht nur positiv auf die Auslegung des Hydrauliksystems auswirkt, sondern in den meisten Fällen ebenfalls einen positiven Einfluß auf den Energieverbrauch der Schwenkvorrichtung hat.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Verschwenken eines Arbeitsorgans (16) zwischen einer Ruhestellung und eine Arbeitsstellung, umfassend: einen Ausleger (20) zum Tragen des Arbeitsorgans; eine Tragstruktur (18) in welcher der Ausleger (20) mit einem Ende um eine

Schwenkachse schwenkbar gelagert ist; einen Rotationsantrieb zwischen Ausleger (20) und Tragstruktur (18) zum Verschwenken des Auslegers (20) zwischen seiner Ruhestellung und seiner Arbeitsstellung; und einen Hubantrieb (28) zwischen Ausleger (20) und Tragstruktur (18) zum

Erzeugen einer Anpreßkraft; wobei die Tragstruktur (18) das Gestell und der Ausleger (20) das angetriebene Glied eines Getriebes darstellen, und der Hubantrieb (28) dieses Getriebe zwischen Tragstruktur (18) und Ausleger (20) zum Übertragen der Anpreßkraft auf den Ausleger (20) schließt; gekennzeichnet durch, eine Kupplungsvorrichtung welche derart mit dem Hubantrieb (28) in Reihe geschaltet ist, daß der Hubantrieb (28) aus dem Getriebe auskuppelbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Hubantrieb (28) ein kurzer Hydrozylinder ist, der vom Ausleger (20) getragen wird und über die eingekuppelte Kupplungsvorrichtung, zum Übertragen einer Anpreßkraft, an der Tragstruktur (18) abstützbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsvorrichtung folgende Teile umfaßt: einen Schwenkarm (38) der schwenkbar in der Tragstruktur (18) gelagert ist, derart das der Schwenkarm (38) relativ zur Tragstruktur (18) und zum Ausleger (20) um eine Schwenkachse schwenkbar ist, welche im wesentlichen koaxial zur Schwenkachse des Auslegers (20) ist, wobei der Hubantrieb (28) am Schwenkarm (38) befestigt ist; und eine Verriegelungsvorrichtung zum Verriegeln des Schwenkarms (38) relativ zur Tragstruktur (18).

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorrichtung einen Bolzen (64) aufweist, der zum Verriegeln des Schwenkarms (38) relativ zur Tragstruktur (18) in ein entsprechendes

Langloch (66) ein- und ausführbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorrichtung einen Kurzhubzylinder (70) zum Ein- und Ausführen des Bolzens (64) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorrichtung einen Schwenkriegel (96) aufweist, der zum Verriegeln des Schwenkarms (38) in eine Position einschwenkbar ist, in der er, in Arbeitsstellung des Schwenkarms (38), an einem Widerlager (98) anliegt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (98) einen Stoßdämpfer umfaßt.

8. Stichlochstopfmaschine umfassend eine Schwenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, eine Stichlochstopfkanone (16) die schwenkbar am freien Ende des Auslegers (20) gelagert ist und eine Steuerstange (90) die gelenkig mit der Stichlochstopfkanone (16) und dem Schwenkarm (38) verbunden ist, wobei die Steuerstange (90) einen Stellantrieb (92) zum Verstellen ihrer Länge aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsvorrichtung folgende Teile umfaßt: einen ersten Kupplungskopf (1 10) am Ende der Kolbenstange des

Hydrozyiinders (128), einen komplementär zum ersten ausgestalteten, zweiten Kupplungskopf (1 12) an der Tragstruktur (18), wobei in Arbeitsstellung des Auslegers (20), der erste und zweite Kupplungskopf (1 10, 1 12) derart zueinander angeordnet sind, daß der erste Kupplungskopf (110) durch Ausfahren der Kolbenstange des Hydrozyiinders (128) am zweiten Kupplungskopf (112) abstützbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine federzentrierte Ausrichtungsvorrichtung für den gelenkig am Ausleger (20) befestigten Hydrozylinder.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch eine Verriegelungsvorrichtung (146, 148, 150), die den beiden Kupplungsköpfen (110, 112) derart zugeordnet ist, daß der erste Kupplungskopf 110 im zweiten Kupplungskopf mechanisch verriegelbar ist.

12. Stichlochstopfmaschine umfassend eine Schwenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und eine Stichlochstopfkanone (16), die schwenkbar am freien Ende des Auslegers (20) gelagert ist.