EP4675050A1

EP4675050A1 - Seilgreifer und verfahren zum betreiben eines seilgreifers

Info

Publication number: EP4675050A1
Application number: EP24185785.3A
Authority: EP
Inventors: B. Eng. Andreas HUGL; Andreas SCHUELL
Original assignee: Bauer Maschinen GmbH
Current assignee: Bauer Maschinen GmbH
Priority date: 2024-07-01
Filing date: 2024-07-01
Publication date: 2026-01-07

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Seilgreifer mit einem Greiferrahmen, mindestens zwei Greiferschaufeln, welche an einem unteren Ende des Greiferrahmens verstellbar zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition gelagert sind, einem Halteseil zum Halten des Seilgreifers und einer Betätigungseinrichtung mit einem Betätigungsseil zum Betätigen der Greiferschaufeln. Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass an dem Seilgreifer eine Energiewandlereinrichtung angeordnet ist, mit welcher eine Bewegungsenergie, welche insbesondere von dem Halteseil und/oder dem Betätigungsseil übertragbar ist, in eine Druckenergie und/oder eine elektrische Energie wandelbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Seilgreifer mit einem Greiferrahmen, mindestens zwei Greiferschaufeln, welche an einem unteren Ende des Greiferrahmens verstellbar zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition gelagert sind, einem Halteseil zum Halten des Seilgreifers und einer Betätigungseinrichtung mit einem Betätigungsseil zum Betätigen der Greiferschaufeln, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben eines Seilgreifers oder einer Greifervorrichtung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12.
Greifervorrichtungen werden im Spezialtiefbau zum Erstellen von Schlitzen im Boden verwendet. In den Schlitzen können Schlitzwände zur Abstützung und/oder Abdichtung von Baugruben erstellt werden.
Greifervorrichtungen umfassen maßgeblich einen Greifer mit Greiferschaufeln, wobei der Greifer über ein Halteseil an einem Trägergerät, typischerweise einem Auslegerkran, aufgehängt ist. Mit dem Halteseil kann ein Greifer in den Boden abgesenkt werden. Durch Schließen der Greiferschaufeln kann Bodenmaterial abgetragen und in den Greifer aufgenommen werden. Anschließend wird der Greifer über das Halteseil wieder aus dem Boden rückgezogen und mit dem Trägergerät zu einer Entleerposition verschwenkt, an welcher die Greiferschaufeln zur Abgabe des Bodenmaterials geöffnet werden. Anschließend wird der Greifer wieder zurück in die Arbeitsposition verschwenkt und für einen erneuten Greifervorgang in den Schlitz im Boden eingeführt.
Es bestehen zwei unterschiedliche Arten von Greifern, die an derartigen Greifervorrichtungen eingesetzt werden, nämlich Hydraulikgreifer und Seilgreifer. Ein sogenannter Hydraulikgreifer ist beispielsweise aus der EP 3 798 367 A1 bekannt. Bei einem Hydraulikgreifer wird die Bewegung zum Öffnen und Schließen der Greiferschaufeln durch einen Hydraulikzylinder erzeugt, welcher an dem Greiferrahmen angeordnet ist.
Derartige Hydraulikgreifer lassen sich durch das Hydrauliksystem relativ einfach bedienen und auch steuern. Aufgrund der bestehenden Hydraulikversorgung können am Greiferrahmen ausfahrbare Steuerklappen vorgesehen werden, welche hydraulisch betätigbar sind.
Allerdings werden zur Zu- und Abführung von Hydraulikfluid entsprechende Hydraulikleitungen benötigt, welche parallel zum Halteseil verlaufen. An dem Trägergerät sind entsprechende Leitungstrommeln für die Hydraulikleitungen mit entsprechenden Windenantrieben sowie eine entsprechend ausgelegte Hydraulikanlage vorzusehen. Hierdurch wird die Greifervorrichtung entsprechend vergrößert und auch kostenaufwendiger.
Demgegenüber bieten sogenannte Seilgreifer einen deutlich vereinfachten Aufbau. Ein derartiger gattungsbildender Seilgreifer ist beispielsweise aus der EP 4 134 489 A1 oder EP 4 134 490 A1 bekannt. Bei einem Seilgreifer wird die Öffnungs- und Schließbewegung der Greiferschaufeln durch ein Betätigungsseil bewirkt. Das Betätigungsseil verläuft dabei im Wesentlichen parallel zu dem Halteseil von der Betätigungseinrichtung der Greiferschaufeln zu dem Trägergerät. Mittels einer eigenen Winde für das Betätigungsseil kann durch Abwickeln bzw. Aufwickeln des Betätigungsseils auf die Winde eine Öffnung oder eine Schließung der Greiferschaufeln erreicht werden.
Bei einem Seilgreifer können die aufwendigen Zuführungen von Hydraulikleitungen zum Greifer entfallen. Es ist lediglich ein zusätzliches Betätigungsseil mit einer entsprechenden Winde vorzusehen. Ein derartiges Betätigungsseil ist auch erheblich weniger wartungsintensiv als Hydraulikleitungen mit einem entsprechenden Hydrauliksystem.
Allerdings ist die Bedienung und eine Steuerung der Lage eines Seilgreifers nicht so einfach wie bei einem Hydraulikgreifer und es bedarf hierfür eines erfahrenen Maschinenbedieners. Insbesondere mit dem Fehlen einer Hydraulikversorgung zum Greifer können auch keine hydraulisch ansteuerbaren Steuerklappen am Greifer eingesetzt werden. Eine gewisse Änderung und damit Steuerung der Lage eines Seilgreifers kann dadurch erzielt werden, dass ein Maschinenbediener etwa den Aufhängepunkt des Tragseiles durch Verstellen des Auslegerkranes verändert. Hierdurch können gewisse Kippmomente auf einen Seilgreifer ausgeübt werden, wodurch sich dessen Lage und/oder Ausrichtung im Schlitz ändern kann. Eine derartige Lagesteuerung erfordert aber sehr viel Geschick und Erfahrung des Maschinenbedieners, ohne dass jedoch eine definierte Ansteuerung wie bei Steuerklappen erzielt werden könnte.
Wegen des gewünscht einfachen Aufbaus eines Seilgreifers, welcher grundsätzlich nur über Trag- und Betätigungsseile mit einem Trägergerät verbunden ist, können praktisch auch an dem Seilgreifer, insbesondere beim Einsatz im Boden, keine Sensoren mit Datenerfassung oder auch sonstige elektrische Komponenten eingesetzt werden, weil keine Energieversorgung gegeben ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Seilgreifer und ein Verfahren zum Bedienen des Seilgreifers anzugeben, bei welchen weiter ein einfacher Aufbau und insbesondere eine einfache Aufhängung des Seilgreifers gegeben sind und gleichzeitig eine verbesserte Bedien- und Einsatzmöglichkeit erzielt wird.
Die Aufgabe wird zum einen durch einen Seilgreifer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und zum anderen durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.
Der erfindungsgemäße Seilgreifer ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem Seilgreifer eine Energiewandlereinrichtung angeordnet ist, welche zum Wandeln einer Bewegungsenergie, welche insbesondere von dem Halteseil und/oder dem Betätigungsseil übertragbar ist, in eine Druckenergie und/oder eine elektrische Energie wandelbar ist.
Eine Grundidee der Erfindung liegt darin, an dem Seilgreifer selbst eine eigenständige Energieversorgung vorzusehen. Allerdings ist die Anordnung eines bloßen Energiespeichers, etwa eines elektrischen Akkumulators, an dem Seilgreifer zwar möglich, aber dies wäre für einen praktikablen Greiferbetrieb kaum hinreichend. Denn wird ein Energiespeicher kompakt gehalten, steht nicht ausreichend Energie für einen effizienten Greiferbetrieb zur Verfügung. Es wäre ein häufiges und zeitaufwändiges Aufladen des Energiespeichers notwendig. Würde hingegen ein Energiespeicher mit einem für einen wirtschaftlichen Betrieb ausreichenden Energieinhalt vorgesehen, würde dies die Ausmaße eines Seilgreifers in ganz erheblichem Maße derart erhöhen, dass dieser kaum noch handhabbar und einsetzbar wäre.
Die Erfindung geht zur Energieversorgung des Greifers den Weg, am Seilgreifer eine Energiewandlereinrichtung anzuordnen, welche die am Seilgreifer zur Verfügung stehende Bewegungsenergie in eine Druckenergie und/oder eine elektrische Energie umwandeln kann. Diese Energiewandlereinrichtung kann dabei in jeder beliebigen Art und Weise ausgebildet sein, die es erlaubt, eine am Seilgreifer zur Verfügung stehende Bewegungsenergie in der gewünschten Weise umzusetzen. Insbesondere kann die Energiewandlereinrichtung ausgebildet sein, eine Bewegung des Halteseils und/oder des Betätigungsseiles und/oder eine damit verbundene Bewegung des Stellschlittens, eine Drehbewegung an Rollen oder eine Vertikalbewegung des Seilgreifers insgesamt in eine benötigte oder gewünschte Druckenergie, insbesondere eine hydraulische Energie oder eine pneumatische Energie, oder in elektrische Energie umzuwandeln.
Auf diese Weise steht nach der Erfindung an einem Seilgreifer eine gut nutzbare Energieform, insbesondere Druckenergie und/oder elektrische Energie, in ausreichendem Maße zur Verfügung, ohne dass hierfür aufwändige Zuleitungen von außen von einem Trägergerät notwendig wären. Eine ausreichende Energiebereitstellung unmittelbar am Seilgreifer ermöglicht es, verschiedenste zusätzliche Stellorgane, Antriebe, Sensoren oder elektronische Steuerelemente und Komponenten in nahezu beliebiger Weise anzuordnen und einzusetzen, mit welchen etwa eine Bedienung, Ansteuerung und/oder Datenerfassung vereinfacht bzw. erst verwirklicht werden kann.
Grundsätzlich kann die von der Energiewandlereinrichtung erzeugte Energie direkt entsprechenden Verbrauchern am Seilgreifer zur Verfügung gestellt werden. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorteilhaft, dass an dem Seilgreifer eine Energiespeichereinrichtung angeordnet ist, welche vorzugsweise einen Druckbehälter, einen Federspeicher und/oder einen Akkumulator für elektrischen Strom aufweist und mit welchem die gewandelte Energie an dem Seilgreifer speicherbar ist. Somit kann die von der Energiewandlereinrichtung erzeugte Energie in der Energiespeichereinrichtung zwischengespeichert werden. So kann eine kontinuierliche Energieversorgung am Seilgreifer sichergestellt werden, selbst wenn eine Energiewandlung am Seilgreifer nicht gleichmäßig, sondern nur in bestimmten Betriebssituationen, etwa beim Schließen und Öffnen der Greiferschaufeln und/oder beim Heben oder Senken, erzeugt wird.
Bei der Erzeugung von elektrischer Energie können ein oder mehrere Akkumulatoren angeordnet sein. Es können entsprechende elektrische Schaltungseinrichtungen zur Speicherung angeordnet sein, etwa mit Gleich- und Wechselrichtern und/oder Transformatoren. Erzeugte Druckenergie kann, etwa über eine entsprechende Leitungsanordnung mit Stellventilen, einem Druckspeicher, insbesondere einem Druckbehälter, zugeleitet werden. Weiterhin kann Energie alternativ oder ergänzend auch in einem Federspeicher, etwa mit einer Drehfeder, zwischengespeichert werden, welche bei Bedarf etwa einen Generator zur Erzeugung von elektrischem Strom oder eine Hydraulikpumpe antreiben kann.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es bevorzugt, dass die Energiewandlereinrichtung mindestens einen Pumpzylinder aufweist, mit welchem ein Druckfluid unter Druck setzbar ist. Insbesondere über eines der Seile an dem Seilgreifer könnte der Kolben eines Pumpzylinders axial bewegt und so eine Pumpwirkung erzeugt werden. Ein am Seilgreifer in einem oder mehreren entsprechenden Behältern vorgesehenes Druckfluid kann so unter Druck gesetzt werden. Das Druckfluid kann unmittelbar zu einem Verbraucher, etwa einem Stellzylinder, zugeführt oder in einem Druckspeicher zwischengespeichert werden.
Besonders bevorzugt ist es dabei nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass das Druckfluid eine Flüssigkeit, insbesondere Hydrauliköl, oder ein Gas ist, insbesondere Druckluft. Ein Hvdrauliköl eionet sich besonders out zur Druckübertraouno. Es können jedoch auch andere Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, vorgesehen sein. Der Einsatz von Wasser als Druckfluid kann insbesondere bei Einsatz des Greifers in sensiblen Umgebungen, etwa in einem Grundwasserschutzgebiet, sinnvoll sein. Gleiches gilt für die Verwendung von Umgebungsluft als Druckluft.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Seilgreifers ergibt sich nach einer Ausführungsform der Erfindung dadurch, dass an dem Seilgreifer ein Stellschlitten angeordnet ist, welcher relativ zu dem Greiferrahmen durch das Betätigungsseil verstellbar ist, dass eine Übertragungseinrichtung angeordnet ist, mit welcher eine relative Stellbewegung zwischen dem Greiferrahmen und dem Stellschlitten in eine Bewegung zum Öffnen oder Schließen der Greiferschaufeln übertragbar ist, und dass der Stellschlitten und/oder der Greiferrahmen mit der Energiewandlereinrichtung zum Zuführen von Bewegungsenergie in Verbindung steht. Ein derartiger Stellschlitten kann zur Betätigung der Greiferschaufeln an einem Seilgreifer häufig vorhanden sein. Somit kann die Energiewandlereinrichtung in relativ einfacher Weise bei bestehenden Seilgreifern eingesetzt oder basierend auf bestehenden Konstruktionen verwirklicht werden. Grundsätzlich kann auch an dem Seilgreifer ein Stellschlitten angeordnet sein, welcher ausschließlich zur Betätigung der Energiewandlereinrichtung, insbesondere zur Betätigung eines oder mehrerer Pumpzylinder, ausgebildet ist, .
Alternativ oder ergänzend kann eine Energiewandlung auch mittels mindestens einer Seilrolle an dem Seilgreifer erfolgen, welche etwa beim Öffnen und Schließen der Greiferschaufeln in Drehung versetzt werden. Durch die bewirkte Drehbewegung der Seilrolle kann etwa ein elektrischer Generator oder auch ein Pumpenrad z.B. einer Zahnradpumpe zur Wandlung der Bewegungsenergie in elektrische Energie bzw. in Druckenergie betrieben werden.
Generell können der Stellschlitten und der Greiferrahmen in jeder geeigneten Art miteinander gekoppelt sein. Besonders vorteilhaft ist es nach einer Ausführungsvariante der Erfindung, dass der Greiferrahmen und der Stellschlitten in einer Längsrichtung relativ zueinander verschiebbar gelagert sind. Insbesondere kann dabei der Stellschlitten mittig am Seilgreifer angeordnet sein, so dass keine oder allenfalls nur geringe Querkräfte durch diese Anordnung auf den Seilgreifer im Betrieb einwirken. Dies wirkt sich günstig auf die Richtungsstabilität des Seilgreifers aus. Das Halteseil kann am Greiferrahmen oder vorzugsweise am Stellschlitten angebracht sein, wobei eine Relativverschiebung zwischen Greiferrahmen und Stellschlitten durch das Betätigungsseil bewirkt wird.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, dass an dem Seilgreifer mindestens ein energiebetriebener Verbraucher, insbesondere ein Stellantrieb, eine Steuereinheit und/oder eine Datenerfassungseinrichtung, angeordnet sind, welche durch gewandelte Energie von der Energiewandlereinrichtung betreibbar sind. Der mindestens eine Stellantrieb kann elektrisch oder mit einem Druckfluid angetrieben sein. Dies gilt sowohl für Linearantriebe, insbesondere Stellzylinder, als auch für Drehantriebe. Die Steuer- und/oder Datenerfassungseinrichtungen können vorzugsweise elektrisch betrieben sein. Die Datenerfassungseinrichtungen können unterschiedlichste Sensoren umfassen, wobei erfasste Daten entweder über eine geeignete Sendeeinrichtung zu einem Trägergerät gesendet oder in einem am Seilgreifer angeordneten Datenspeicher zwischengespeichert werden.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung liegt zudem darin, dass der Pumpzylinder zusätzlich aktiv als ein Stellzylinder betreibbar ist, wobei Druckfluid aus einem Druckbehälter dem Pumpzylinder zuführbar ist. Bei Bedarf kann dies über eine entsprechende Schaltungseinrichtung erfolgen, so dass der Pumpzylinder aktiv als ein Stellzylinder betrieben wird, beispielsweise zum Unterstützen einer Öffnungs- oder Schließbewegung der Greiferschaufeln.
Zur Datenübertragung kann vorzugsweise eine drahtlose Sendeeinrichtung oder eine drahtgebundene Sendeeinrichtung angeordnet sein, wobei diese bei geeigneter Ausbildung mindestens ein Seil des Greifers zum Trägergerät nutzen kann. Üblicherweise sind das Halteseil und das Betätigungsseil Stahlseile mit metallischen Litzen, welche grundsätzlich zur Übertragung elektrischer, elektromagnetischer oder akustischer Signale nutzbar sind. Als Sendeeinrichtung kann etwa ein Funksender eingesetzt werden, welcher je nach Sendeleistung zumindest bis zu einer bestimmten Tiefe Signale aus einem Schlitz im Boden bis zur Bodenoberfläche oder wenn sich der Greifer außerhalb des Schlitzes befindet, beispielsweise zum Entleeren der gefüllten Greiferschaufeln, zum Trägergerät senden kann.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es insbesondere vorteilhaft, dass der mindestens eine Stellantrieb als Elektroantrieb, insbesondere als elektrischer Linearantrieb oder als Elektromotor oder als ein mit einem Druckfluid betriebener Antrieb, insbesondere ein Hydraulikmotor oder ein Hydraulikzylinder, ausgebildet ist. Die einzelnen Antriebe können an dem Seilgreifer eigenständige Funktionen ausführen und/oder etwa zur Unterstützung der durch das Betätigungsseil bewirkten Schließ- und/oder Öffnungsbewegung der Greiferschaufeln dienen.
Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass der mindestens eine Stellantrieb zum Verstellen eines Stellorganes, insbesondere einer Steuerklappe oder eines Steuerrahmens, zur Lagesteuerung des Seilgreifers in einem Schlitz im Boden ausgebildet ist. Derartige Steuerklappen sind bei herkömmlichen Hydraulikgreifern bekannt und häufig im Einsatz. Durch ein Ein- oder Ausfahren von Steuerklappen am Greiferrahmen kann eine Lage und Ausrichtung des Greiferrahmens zur Vertikalen in dem Schlitz im Boden beeinflusst und vorzugsweise genau eingestellt werden. Mit der erfindungsgemäßen Energiewandlereinrichtung kann diese Funktion nunmehr auch bei Seilgreifern verwirklicht werden, wodurch sich die Funktionsfähigkeit eines Seilgreifers und insbesondere seine Lagesteuerung im Boden erheblich vereinfacht und verbessert. Die Ansteuerung des mindestens einen Stellorganes kann etwa von dem Trägergerät oder durch eine Steuereinheit an dem Seilgreifer selbst erfolgen. Die Steuereinheit an dem Seilgreifer kann vorzugsweise mit einem oder mehreren Sensoren zur Erfassung der Lage des Seilgreifers, etwa mindestens einem Neigungssensor, in Verbindung stehen.
Vorteilhaft ist weiterhin eine Erfassung der Tiefe des Seilgreifers über einen Sensor. Dies kann beispielsweise über einen am Seilgreifer angeordneten Drucksensor erfolgen. Abhängig von erfassten Lagedaten kann die Steuereinheit am Seilgreifer entsprechend einer hinterlegten Steuerlogik (Steuerprogramm) autark eine Ansteuerung des mindestens einen Stellorganes bewirken, um so eine gewünschte Lage und/oder Ausrichtung zu erzielen.
Die Erfindung umfasst weiterhin eine Greifervorrichtung mit einem Trägergerät mit je einer Windeneinrichtung für ein Halteseil und ein Betätigungsseil, wobei die Greifvorrichtung erfindungsgemäß dadurch weitergebildet ist, dass an dem Trägergerät ein erfindungsgemäßer Seilgreifer angeordnet und über das Halteseil gehalten ist. Mit dem Einsatz des erfindungsgemäßen Seilgreifers, wie er zuvor beschrieben worden ist, können die zuvor dargelegten Vorteile beim Einsatz einer derartigen Greifervorrichtung erzielt werden.
Die Greifervorrichtung ist in bevorzugter Weise dadurch weitergebildet, dass das Trägergerät verfahrbar ist, insbesondere ein Raupenfahrwerk aufweist. Auf dem Raupenfahrwerk kann ein Oberwagen vorzugsweise drehbar gelagert sein. Über einen Mast oder einen Auslegerarm kann der Seilgreifer abgesenkt und angehoben werden, wobei an dem Trägergerät, insbesondere dem Oberwagen, in grundsätzlich bekannter Weise je eine Windeneinrichtung für das Halteseil und das Betätigungsseil angeordnet sind.
Schließlich umfasst die Erfindung noch ein Verfahren zum Betreiben eines erfindungsgemäßen Seilgreifers bzw. einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung, wobei nach dem Verfahren vorgesehen ist, dass an dem Seilgreifer eine Energiewandlereinrichtung angeordnet ist, welche eine Bewegungsenergie, welche insbesondere von dem Halteseil und/oder dem Betätigungsseil auf den Seilgreifer übertragen wird, in eine Druckenergie und/oder eine elektrische Energie umwandelt. Auf diese Weise kann Bewegungsenergie in eine gut nutzbare andere Energieform übertragen werden, welche unmittelbar zum Antreiben oder Betreiben von Komponenten an dem Seilgreifer genutzt werden kann.
Nach einer bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass an dem Seilgreifer eine Energiespeichereinrichtung angeordnet ist, welche vorzugsweise einen Druckbehälter, einen Federspeicher und/oder einen Ackumulator für elektrischen Strom aufweist und welche die gewandelte Energie an dem Seilgreifer speichert. Somit kann auch bei einer ungleichmäßigen Wandlung von Energie, etwa nur zu bestimmten Betriebssituationen, eine gleichmäßige Energieversorgung an den Seilgreifer für entsprechend energiebetriebene Komponenten sichergestellt werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, dass an dem Seilgreifer mindestens ein Stellantrieb durch die gewandelte Energie betrieben wird, wobei insbesondere das mindestens eine Stellorgan über eine Steuereinheit, welche insbesondere an dem Seilgreifer oder einem Trägergerät angeordnet ist, betätigt und eine Lage des Seilgreifers in dem Schlitz im Boden gesteuert wird. Damit kann ein Seilgreifer in ähnlicher Weise wie ein Hydraulikgreifer durch ansteuerbare Stellorgane zur Lageausrichtung definiert angesteuert werden, ohne dass jedoch aufwendige Hydraulikleitungen zu dem Seilgreifer geführt und große Leitungstrommeln an dem Trägergerät gelagert werden müssten. Die Steuereinheit zur Ansteuerung des mindestens eines Stellorganes kann dabei an dem Seilgreifer selbst oder vom Seilgreifer entfernt an der Bodenoberfläche angeordnet sein, insbesondere an einem Trägergerät.
Bei einer Anordnung der Steuereinheit unmittelbar am Seilgreifer kann die Steuereinheit etwa mit Lagesensoren in Verbindung stehen und abhängig von einem hinterlegten Steuerprogramm selbsttätig eine Ansteuerung des mindestens einen Stellorganes durchführen, um eine gewünschte Solllage des Greifers zu erreichen. Bei einer Anordnung der Steuereinheit entfernt von dem Seilgreifer kann eine entsprechende Sende- und Empfangseinrichtung zur Kommunikation zwischen dem Seilgreifer und der entfernten Steuereinheit vorgesehen sein. Über die externe Steuereinheit kann auch eine Bedienung unmittelbar von einem Maschinenbediener und/oder von einem automatischen Steuerprogramm erfolgen.
Schließlich liegt eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens noch darin, dass mit dem Seilgreifer ein Schlitz im Boden erstellt und insbesondere darin ein Gründungselement im Boden gebildet wird. Das Gründungselement kann insbesondere ein Dichtwandsegment für eine Dichtwand oder ein Stützwandsegment für eine Stützwand sein.
Es kann nach der Erfindung sozusagen ein Hybrid-Greifer geschaffen werden, welcher die Vorteile des einfachen Aufbaus und Aufhängung eines Seilgreifers mit den Vorteilen eines Hydraulikgreifers verbindet, etwa hinsichtlich der Möglichkeit einer gezielten Lagesteuerung durch stellbare Steuerklappen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles weiter beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine perspektivische Ansicht des grundsätzlichen Aufbaus zu einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung;
Fig. 2: eine Vorderansicht des Seilgreifers der Greifervorrichtung von Fig. 1 mit geschlossenen Greiferschaufeln;
Fig.3: eine Vorderansicht des Seilgreifers entsprechend Fig. 2 mit geöffneten Greiferschaufeln;
Fig. 4: eine schematische Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Seilgreifers; und
Fig. 5: eine schematische Darstellung zu einer Energiewandlereinrichtung.

Eine erfindungsgemäße Greifervorrichtung 10 gemäß Fig. 1 weist ein mobiles Trägergerät 12 mit einem Raupenfahrwerk als Unterwagen 14 auf. Auf dem Unterwagen 14 ist drehbar um eine vertikale Drehachse ein Oberwagen 16 mit einer Bedienkabine 17 gelagert. Innerhalb der Bedienkabine 17 kann sich eine Steuereinrichtung einschließlich einer Eingabeeinrichtung für einen Maschinenbediener befinden.
An dem Oberwagen 16 ist schwenkbar um eine horizontale Achse ein Auslegerarm 18 angelenkt. An einem Kopf 20 des Auslegerarms 18 mit Umlenkrollen ist ein Halteseil 24 geführt, an dessen Ende ein Seilgreifer 30 mit einem Greiferrahmen 32 und unteren Greiferschaufeln 34 angehängt ist. Über eine erste Seilwinde 21 am Trägergerät 12 kann das Halteseil 24 zum Heben und Senken des Seilgreifers 30 betätigt werden. Weiterhin befindet sich an dem Trägergerät 12 eine zweite Seilwinde 22 für ein Betätigungsseil 44, welches über den Kopf 20 ebenfalls zu dem Seilgreifer 30 zum Betätigen der Greiferschaufeln 34 am unteren Ende des Greiferrahmens 32 geführt ist.
Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Greifervorrichtung 10 wird nachfolgend in Zusammenhang mit den Figuren 2 und 3 näher erläutert.
In einem Mittenbereich des Greiferrahmens 32 ist ein Stellschlitten 42 einer Betätigungseinrichtung 40 zum Betätigen der Greiferschaufeln 34 in einer vertikalen Längsrichtung verschiebbar gelagert. Am oberen Ende des Stellschlittens 42 ist das Ende des Halteseils 24 angebracht, so dass der Seilgreifer 30 über den Stellschlitten 42 gehalten ist.
An einem unteren Ende des Stellschlittens 42 ist eine Übertragungseinrichtung 45 mit einem Anlenkmechanismus 46 mit Anlenkstangen 47 angeordnet. Die Anlenkstangen 47 sind einerseits an dem Stellschlitten 42 und andererseits an einer der Greiferschaufeln 34 gelenkig angebunden. Die Greiferschaufeln 34 sind selbst über Schwenklager 35 schwenkbar am unteren Ende des Greiferrahmens 32 gelagert. Durch eine Relativverschiebung des Stellschlittens 42 in Bezug auf den Greiferrahmen 32 können die Greiferschaufeln 34 geöffnet und geschlossen werden. Durch eine Relativverschiebung des Stellschlittens 42 nach oben werden die Anlenkstangen 47 nach oben gezogen, wobei die Greiferschaufel 34 um ihre Schwenkachsen 35 in ihre Öffnungsposition geschwenkt werden, welche anschaulich in Fig. 3 dargestellt ist.
Unterhalb des Stellschlittens 42 ist eine Flaschenzuganordnung 50 für das Betätigungsseil 44 vorgesehen. Die Flaschenzuganordnung 50 weist mindestens eine obere Rolle 52, welche drehbar an dem Stellschlitten 42 gelagert ist, und mindestens eine untere Rolle 54 auf, welche drehbar an einem unteren Bereich des Greiferrahmens 32 gelagert ist. Die Rollen 52, 54 werden von dem von oben zugeführten Betätigungsseil 44 unter Ausbildung von Umschlingungen 56 oder Zügen umschlungen, wobei das untere Ende des Betätigungsseils 44 fest mit dem Greiferrahmen 32 verbunden sein kann. Das untere Ende des Betätigungsseils 44 kann stattdessen auch fest mit dem Stellschlitten 42 verbunden sein. Der Stellschlitten 42 kann somit über das Betätigungsseil 44 relativ verstellbar mit oder zu dem Greiferrahmen 32 verbunden oder gekoppelt sein.
Ausgehend von der Öffnungsposition gemäß Fig. 3 wird durch Ziehen des Betätigungsseiles 44 nach oben durch die zweite Seilwinde 22 der Stellschlitten 42 durch die Flaschenzuganordnung 50 relativ zum Greiferrahmen 32 nach unten gezogen. Dabei drücken die Anlenkstangen 47 die Greiferschaufeln 34 mit einer erhöhten Schließkraft nach unten, wobei die Greiferschaufeln 34 um ihre Schwenklager 35 in die Schließposition gemäß Fig. 2 verschwenkt werden.
Bei einem Einsatz in einem Schlitz im Boden kann dabei mit einer gegenüber der Zugkraft am Betätigungsseil 44 erhöhten Schließkraft Bodenmaterial gegriffen und zwischen den Greiferschaufeln 34 eingeschlossen werden.
Nach einem Ziehen des Seilgreifers 30 aus einem Schlitz im Boden und nach einem Bewegen zu einer Entleerposition kann die Zugkraft an dem Betätigungsseil 44 reduziert werden. Auf diese Weise verschiebt sich der Greiferrahmen 32 aufgrund seiner Gewichtskraft relativ zum Stellschlitten 42 nach unten, so dass über die Anlenkstangen 47 die Greiferschaufeln 34 in ihre Öffnungsposition zurückgeschwenkt werden, wie in Fig. 3 dargestellt ist.
Diese beschriebene Anordnung ist nur beispielhaft. Grundsätzlich können auch andere Flaschenzuganordnungen mit unterschiedlichen Seilanlenkungen und einem unterschiedlichen Anlenkmechanismus gewählt werden, welche eine vergleichbare Greiferschaufelbetätigung ermöglichen.
Gemäß Fig. 4 ist ein erfindungsgemäßer Seilgreifer 30 mit einer Energiewandlereinrichtung 60 detailliert dargestellt. Die Energiewandlereinrichtung 60 umfasst einen Pumpzylinder 62 mit einem Zylindergehäuse 64, welches vorzugsweise fest an dem Greiferrahmen 32 angebracht ist. Innerhalb des Zylindergehäuses 64 ist ein hieraus herausragender Pumpenkolben 66 verschiebbar gelagert, welcher an seinem freien Ende mit einem Stellschlitten 42 verbunden sein kann.
Der Stellschlitten 42 und der Greiferrahmen können, wie zuvor beschrieben, vorzugsweise längs des Greiferrahmens 32, mittels des Betätigungsseiles 44 relativ zueinander verschoben werden, um so über eine Übertragungseinrichtung mit Anlenkmechanismus 46 die Greiferschaufeln 34 zu öffnen und zu schließen. Durch das Verschieben des Stellschlittens 42 relativ zum Greiferrrahmen 32 mittels des Betätigungsseiles 44 wird auch der angebrachte Pumpenkolben 66 axial verstellt, wobei so mit dem Pumpzylinder 62 eine Bewegungsenergie des Stellschlittens 42 in eine Druckenergie umgewandelt werden kann.
An dem Seilgreifer 30 können ein oder mehrere Stellorgane 80 mit jeweils mindestens einem in Fig. 4 nicht gezeigten Stellantrieb betrieben werden. Hierdurch können insbesondere ein oder mehrere Steuerklappen 84 zur Lageausrichtung des Seilgreifers 30 im Boden angesteuert werden.
Ein möglicher und bevorzugter Aufbau einer Energiewandlereinrichtung 60 ist schematisch in Fig. 5 dargestellt. Entsprechend Fig. 4 kann die Energiewandlereinrichtung 60 einen Pumpzylinder 62 mit einem Zylindergehäuse 64 und einem darin verschiebbar gelagerten Pumpenkolben 66 aufweisen. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Pumpzylinder 62 als ein doppelwirkender Pumpzylinder 62 ausgebildet, welcher sowohl bei einer Ausfahrbewegung als auch bei einer Einfahrbewegung des Pumpenkolbens 66 aus bzw. in das Zylindergehäuse 64 unter Druck gesetztes Fluid, insbesondere Hydrauliköl, an eine Druckleitung 65 abgeben kann.
Das so unter Druck gesetzte Druckfluid kann entsprechend einer Ansteuerung über eine nicht näher dargestellte Steuereinheit mittels ansteuerbarer Ventileinheiten 69 in verschiedener Weise genutzt werden. So kann das Druckfluid einer Energiespeichereinrichtung 70 mit einem Druckbehälter 72 zugeführt werden, in welchem Druckfluid unter Druck speicherbar ist. Dieses kann bei Bedarf über eine entsprechende Schaltungseinrichtung wieder ausgeleitet werden, etwa um den Pumpzylinder 62 aktiv als einen Stellzylinder zu betreiben, beispielsweise zum Unterstützen einer Öffnungs- oder Schließbewegung der Greiferschaufeln 34.
Ergänzend oder alternativ kann über das erzeugte Druckfluid auch ein Antriebsmotor 67, insbesondere ein hydraulischer Antriebsmotor 67, drehend angetrieben werden. Über den Antriebsmotor 67 kann ein Generator 68 zur Erzeugung von elektrischem Strom betrieben werden. Der so erzeugte elektrische Strom kann unmittelbar einem Verbraucher oder einem Akkumulator 74 als Teil einer Energiespeichereinrichtung 70 zugeführt werden. Bei Bedarf kann aus dem Akkumulator 74 entsprechend elektrischer Strom abgeführt werden.
Weiterhin können über das so unter Druck gesetzte Druckfluid alternativ oder ergänzend ein oder mehrere Stellorgane betrieben werden, insbesondere mittels als Hydraulikzylinder ausgebildete Stellantriebe 82. Mit den Stellantrieben 82 können vorzugsweise die Steuerklappen 84 zum Steuern einer Grundausrichtung des Seilgreifers 30 in einem Schlitz im Boden angesteuert werden.

Claims

Seilgreifer mit
- einem Greiferrahmen (32),

- mindestens zwei Greiferschaufeln (34), welche an einem unteren Ende des Greiferrahmens (32) verstellbar zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition gelagert sind,

- einem Halteseil (24) zum Halten des Seilgreifers (30) und

- einer Betätigungseinrichtung (40) mit einem Betätigungsseil (44) zum Betätigen der Greiferschaufeln (34),
dadurch gekennzeichnet,
- dass an dem Seilgreifer (30) eine Energiewandlereinrichtung (60) angeordnet ist, mit welcher eine Bewegungsenergie, welche insbesondere von dem Halteseil (24) und/oder dem Betätigungsseil (44) übertragbar ist, in eine Druckenergie und/oder eine elektrische Energie wandelbar ist.
Seilgreifer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass an dem Seilgreifer (30) eine Energiespeichereinrichtung (70) angeordnet ist, welche vorzugsweise einen Druckbehälter (72), einen Federspeicher und/oder einen Akkumulator für elektrischen Strom aufweist und mit welchem die gewandelte Energie an dem Seilgreifer (30) speicherbar ist.
Seilgreifer nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Energiewandlereinrichtung (60) mindestens einen Pumpzylinder (62) aufweist, mit welchem ein Druckfluid unter Druck setzbar ist.
Seilgreifer nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Druckfluid eine Flüssigkeit, insbesondere Hydrauliköl, oder ein Gas ist, insbesondere Druckluft.
Seilgreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Stellschlitten (42) angeordnet ist, welcher relativ zu dem Greiferrahmen (32) durch das Betätigungsseil (44) verstellbar ist,

dass eine Übertragungseinrichtung (45) angeordnet ist, mit welcher eine relative Stellbewegung zwischen dem Greiferrahmen (32) und dem Stellschlitten (42) in eine Bewegung zum Öffnen oder Schließen der Greiferschaufeln (34) übertragbar ist, und

dass der Stellschlitten (42) und/oder der Greiferrahmen (32) mit der Energiewandlereinrichtung (60) zum Zuführen von Bewegungsenergie in Verbindung steht.
Seilgreifer nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Greiferrahmen (32) und der Stellschlitten (42) in einer Längsrichtung relativ zueinander verschiebbar gelagert sind.
Seilgreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass an dem Seilgreifer (30) mindestens ein energiebetriebener Verbraucher, insbesondere ein Stellantrieb (82, 61), eine Steuereinheit und/oder eine Datenerfassungseinrichtung, angeordnet sind, welche durch gewandelte Energie von der Energiewandlereinrichtung (60) betreibbar sind.
Seilgreifer nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der mindestens eine Stellantrieb (82, 61) als Elektroantrieb, insbesondere ein elektrischer Linearantrieb oder ein Elektromotor, oder als ein mit einem Druckfluid betriebener Antrieb, insbesondere ein Hydraulikmotor oder ein Hydraulikzylinder, ausgebildet ist.
Seilgreifer nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass der mindestens eine Stellantrieb (82) zum Verstellen eines Stellorganes (80), insbesondere einer Steuerklappe (84) oder eines Steuerrahmens, zur Lagesteuerung des Seilgreifers (30) in einem Schlitz im Boden ausgebildet ist.
Greifervorrichtung
mit einem Trägergerät (12) mit je einer Windeneinrichtung für ein Halteseil (24) und ein Betätigungsseil (44),

dadurch gekennzeichnet,

dass an dem Trägergerät (12) ein Seilgreifer (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 angeordnet und über das Halteseil (24) gehalten ist.
Greifervorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Trägergerät (12) verfahrbar ist, insbesondere ein Raupenfahrwerk aufweist.
Verfahren zum Betreiben eines Seilgreifers (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder einer Greifervorrichtung (10) nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass an dem Seilgreifer (30) eine Energiewandlereinrichtung (60) angeordnet ist, welche eine Bewegungsenergie, welche insbesondere von dem Halteseil (24) und/oder dem Betätigungsseil (44) übertragen wird, in eine Druckenergie und/oder eine elektrische Energie umwandelt.
Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass an dem Seilgreifer (30) eine Energiespeichereinrichtung (70) angeordnet ist, welche vorzugsweise einen Druckbehälter (72), einen Federspeicher und/oder einen Akkumulator (74) für elektrischen Strom aufweist und welche die gewandelte Energie an dem Seilgreifer (30) speichert.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass an dem Seilgreifer (30) mindestens ein Stellantrieb (82, 61) durch die gewandelte Energie betrieben wird, wobei insbesondere das mindestens eine Stellorgan (80, 62) über eine Steuereinheit, welche insbesondere an dem Seilgreifer (30) oder einem Trägergerät (12) angeordnet ist, betätigt und eine Lage des Seilgreifers (30) in einem Schlitz im Boden gesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass mit dem Seilgreifer (30) ein Schlitz im Boden erstellt und insbesondere darin ein Gründungselement im Boden gebildet wird.