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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Teleskopzange zum Transportieren
schwerer Lasten wie Coils, Blechpakete, Brammern, Walzen, Papierrollen oder
dergleichen, wie diese beispielsweise aus der
US 4,261,609 A oder der
EP 0 802 146 A1 bekannt sind.
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Für den sicheren
Transport und das sichere Handling kundenspezifischer Lasten unterschiedlichster
Abmessungen und Gewichte eignen sich vorzugsweise sogenannte Teleskopzangen.
Diese weisen gemeinhin ein Zangengehäuse sowie zwei Zangenschenkel
auf, wobei die Schenkel einen Führungsträger und
einen daran angeordneten Tragarm (auch als Pratze oder dergleichen
bezeichnet) umfassen, welche die Last in der Regel seitlich aufnehmen.
Wenigstens ein Zangenschenkel ist mittels seines Führungsträgers dergestalt
im Zangengehäuse gehaltert,
dass dieser über
Antriebsmittel verfahrbar ist. In diesem Zusammenhang spricht man
auch von der Teleskopierbarkeit des Zangenschenkels, wovon sich
der Name der Zange ableitet. Häufig
sind beide Zangenschenkel im Zangengehäuse teleskopierbar gehaltert,
womit vorteilhaft ein modularer Zangenaufbau ermöglicht ist. Die Modulbauweise
bewirkt, dass die Anzahl von Varianten reduziert wird, was im Sinne
des stets angestrebten Gleichteilkonzeptes ist.
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Für die Verfahrbarkeit
der Zangenschenkel im Zangengehäuse
sind unterschiedlichste Antriebsmittel bekannt. Im einfachsten Fall
ist die Verfahrbarkeit beispielsweise durch einen handbetriebenen
Kugelrollspindeltrieb realisiert. Demgegenüber sehen automatisierte Teleskopzangen
hierfür
insbesondere einen elektromechanischen Ketten- oder Zahnstangentrieb
vor. Vorbezeichnete Realisierungen weisen den Nachteil auf, dass
sie nicht selbsthemmend sind und bei unsachgemäßer Handhabung, beispielsweise – wie in 1 dargestellt – bei Anfahren
von Lasten 100 mit horizontaler Achslage 101 an
feststehende Gegenstände
wie einem Mauerwerk 102 etc. oder – wie in 2 dargestellt – beim Schrägstellen
der Zange 1 durch einseitiges Aufsetzen der Last 100 ein Öffnen der
Zangenschenkel 3 bzw. 4 unter Last nicht verhindern.
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Diesbezüglich ist
bekannt, als Antriebsmittel beispielsweise selbsthemmende Trapezgewindespindeln
für die
Verfahrbarkeit der Zangenschenkel vorzusehen. Diese sind jedoch
insbesondere aufgrund ihrer aufwendigen Lagerung verhältnismäßig kostspielig.
Zudem ist die Verstellgeschwindigkeit begrenzt. Auch die Lebensdauer
dieses Antriebes, insbesondere der Spindelmutter, ist geringer.
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Aus
der
DE 102 25 596
A1 ist eine Greifeinrichtung bekannt, die Greifzangenarme
aufweist, deren Abstand mittels eines Stell- bzw. Teleskopierantriebes
einstellbar ist, wobei im Stell- bzw. Teleskopierantrieb eine Blockiereinrichtung
angeordnet ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist, eine verbesserte, insbesondere sicherere, Teleskopzange
bereitzustellen, welche die vorstehend genannten Nachteile vermeidet,
d. h. mittels welcher insbesondere ein Öffnen der Zange unter Last
nicht möglich
ist, so dass diese auch bei einer Fehlbedienung nicht freigegeben
wird.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen
der Erfindung, welche einzeln oder in Kombination miteinander einsetzbar
sind, sind in den abhängigen
Ansprüchen
angegeben.
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Die
Erfindung baut auf der gattungsgemäßen Teleskopzange dadurch auf,
dass zwischen jedem verfahrbaren Zangenschenkel und dem Zangengehäuse ein
den Zangenschenkel im Wesentlichen stufenlos arretierbares Sicherungsmittel
angeordnet ist, welches unabhängig
von den Antriebsmitteln arbeitet. Die Anordnung eines den Zangenschenkel
im Wesentlichen stufenlos arretierendes Sicherungsmittels eliminiert
vorteilhaft die Gefahr eines ungewollten Öffnens bzw. Aufschiebens der
Zangenschenkel unter Last auch bei einer Fehlbedienung, so dass
die Last keine Möglichkeit
hat, von der Teleskopzange zu fallen, womit die Sicherheit für Mensch und
Material gewährleistet
ist. Sie erlaubt zudem in vorteilhafter Weise Teleskopzangen mit
nichtselbsthemmenden und damit, insb. gegenüber Trapezgewindespindeltrieben,
preiswerteren Antriebsmitteln auszustatten, da insb. die bei einer
Fehlbedienung auftretenden Kraftspitzen erfindungsgemäß über entsprechende
Sicherungsmittel und nicht – wie
im Stand der Technik üblich – über die
Antriebsmittel für die
Zangenschenkel aufzunehmen sind. Auf diese, d. h. auf die Antriebsmittel,
wirken – außer die
Kräfte
für die
Verschiebung der Zangenschenkel – insoweit keinerlei Kräfte mehr
ein.
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In
einer ersten Weiterbildung der Erfindung wird vorschlagen, als Sicherungsmittel
einen Hydraulikkolbenzylinder vorzusehen, welcher mit einem Sperrventil
zusammenwirkt. Dem Vorteil großer Kraftaufnahmen
kann je nach Anwendungsfall der notwendige Aufwand für ein Hydrauliksystem
als Nachteil gegenüberstehen,
welcher jedoch durch Einsatz sog. antriebsloser Hydraulikzylinder
mit einer ersten und einer zweiten Zylinderkammer minimierbar ist.
Damit die Hydraulik keine Luft zieht, hat sich beispielsweise die
zusätzliche
Anordnung eines kleinen Druckspeichers bewährt. Mittels einer Druckanzeige,
insbesondere eines Manometers, lässt
sich zudem jederzeit leicht prüfen,
ob im System ein ausreichend hoher Druck herrscht.
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Gemäß einer
zweiten Weiterbildung der Erfindung umfasst das Sicherungsmittel
eine Gewindestange und einen mit der Gewindestange zusammenwirkenden
Mitnehmer. Die Gewindestange ist zum Schutz gegen Abnutzungen und
Steigerung ihrer Einsatzdauer vorzugsweise gehärtet. In Längserstreckung des Mitnehmers
ist bevorzugt eine zum Gewinde der Gewindestange korrespondierende
Gewindebohrung ausgebildet. Der Mitnehmer weist weiterhin eine Schrägbohrung
auf, welche zur Längsachse
der Gewindebohrung bevorzugt unter einem Winkel α ausgebildet ist.
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Alternativ
oder kumulativ hierzu ist vorgesehen, dass auch nach Einbringung
der Schrägbohrung
in den Mitnehmer sich noch Gewindegänge der Gewindebohrung vorzugsweise über ein
Viertel, insbesondere über
ein Drittel, vorzugsweise bis zur Hälfte der Längserstreckung des Mitnehmers
zumindest teilweise erstrecken.
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Gemäß einer
dritten Weiterbildung der Erfindung umfasst das Sicherungsmittel
eine Vierkantstange und eine mit der Vierkantstange zusammenwirkende
Klemmeinrichtung. Vorzugsweise weist die Vierkantstange wenigstens
abschnittsweise einen erhöhten
Oberflächenreibwert
auf. Entsprechendes kann beispielsweise schon eine einfache Profilierung mit
Kreuzrillen oder dergleichen bewirken. Die Klemmeinrichtung umfasst
bevorzugt ein Gehäuse mit
einer Ausnehmung, welche wenigstens abschnittsweise keilförmig ausgebildet
ist und in welcher korrespondierend ausgebildete Haltebacken angeordnet
sind, welche, vorzugsweise über
Federelemente wie Druck- oder Tellerfedern oder dergleichen, entlang
der keilförmigen
Bereiche der Ausnehmung zur seitlichen Anlage an der Vierkantstange
bringbar sind.
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Zwecks
Erhöhung
der Klemmkraft weist die Haltebacke an ihrer der Vierkantstange
zugewandten Seite vorzugsweise einen Bremsbelag auf. Zwecks Erleichterung
der Wiederlösbarkeit
kann die Haltebacke auf ihrer dem keilförmigen Bereich der Ausnehmung
zugewandten Seite alternativ oder kumulativ einen Gleitbelag aufweisen.
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Vorzugsweise
sind der Mitnehmer bzw. die Klemmeinrichtung durch ein Steuermittel,
beispielsweise durch einen, vorzugsweise elektrisch betriebenen,
Hubmagneten, insb. durch eine Schwenkbewegung, mit der Gewindestange
bzw. der Vierkantstange anwählbar
in und außer
Eingriff setzbar.
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Erfindungsgemäß bevorzugt
sind zum Verschwenken des Mitnehmers an diesem Zapfen ausgebildet,
wobei die Zapfen vorzugsweise einen Mittenversatz a zur Gewindestange
dergestalt aufweisen, dass in vorteilhafter Weise aufgrund des Abstandes
a die Zangenschenkel unter Last sich zwar schließen, nicht aber öffnen lassen.
Ein nach der Erfindung ausgebildeter Mitnehmer wirkt demnach vorteilhaft
wie ein nur einseitig verzahntes oder nur in eine Richtung öffnendes
Bauteil. Ähnliches
gilt das Verschieben der Klemmeinrichtung entlang der Vierkantstange,
wofür beispielsweise
ein Schaltnocken vorgesehen ist, dessen Drehpunkt einen Mittenversatz
a zur Vierkantstange aufweist.
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Indem
das erfindungsgemäße Sicherungsmittel,
beispielsweise also die Vierkantstange einseitig am verfahrbaren
Zangenschenkel und die Klemmeinrichtung am Gehäuse oder umgekehrt angeordnet sind,
erlaubt die vorliegende Erfindung neben ihrer Realisierung bei neu
zu bauenden Zangen gleichermaßen
auch ein Nachrüsten
bereits bestehender Teleskopzangen.
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Die
Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand
bevorzugter Ausführungsformen
für Teleskop-Coilzangen,
auf welche die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, beispielhaft erläutert.
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Es
zeigen schematisch:
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1 die
Unfallgefahr einer nicht selbsthemmenden Teleskop-Coilzange beim
Anfahren der Last an feststehenden Gegenständen;
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2 die
Unfallgefahr einer nicht selbsthemmenden Teleskop-Coilzange beim
Schrägstellen
der Zange durch einseitiges Aufsetzen der Last;
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3 eine
Teleskop-Coilzange mit einem ersten Sicherungsmittel nach der Erfindung
in einer Vorderansicht;
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4 die
Teleskop-Coilzange nach 3 in einer Draufsicht;
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5 ein
alternatives Sicherungsmittel nach der Erfindung außer Eingriff
in einer Vorderansicht;
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6 das
Sicherungsmittel nach 5 im Eingriff in einer Vorderansicht;
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7 das
Sicherungsmittel nach 5 bzw. 6 in einer
Seitenansicht;
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8 ein
weiteres alternatives Sicherungsmittel nach der Erfindung in einer
Seitenansicht;
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9 das
Sicherungsmittel nach 8 in einer entlang der Linie
A-A geschnittenen Vorderansicht;
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10 das
Sicherungsmittel nach 8 in einer Draufsicht;
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Bei
der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder
vergleichbare Komponenten.
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1 zeigt
die Unfallgefahr einer nicht selbsthemmenden Teleskop-Coilzange 1 beim
Anfahren eines Coils 100 an ein feststehendes Mauerwerk 102; 2 die
Unfallgefahr einer nicht selbsthemmenden Teleskop-Coilzange 1 beim
Schrägstellen
der Zange 1 durch einseitiges Aufsetzen des Coils 100.
Beide Figuren wurden bereits in der Beschreibungseinleitung erläutert.
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3 zeigt
in einer Vorderansicht, 4 in der dazugehörigen Draufsicht,
eine Teleskop-Coilzange 1 mit einem Zangengehäuse 2 sowie
einem ersten 3 und einem zweiten 4 Zangenschenkel.
Jeder Zangenschenkel 3; 4 umfasst einen Führungsträger 3a; 4a und
einen daran angeordneten Tragarm 3b; 4b. Bevorzugt
sind beide Zangenschenkel mittels ihrer Führungsträger 3a; 4a im
Zangengehäuse 2 dergestalt
gehaltert, dass diese über
Antriebsmittel 5, 6, 7, 8 verfahrbar
sind. Als Antrieb für
jeden Zangenschenkel 3; 4 dient ein Kettentrieb
mit einer Kette 5, welche über einen Kettenspanner 6 spannbar
ist und die von einem Getriebemotor 7 angetrieben wird.
Die Kette wirkt des weiteren mit je einem Zangenschenkel zugeordneten
Ritzel 8 dergestalt zusammen, dass eine Verfahrbarkeit
der Zangenschenkel 3; 4 bewirkt ist. Derartige
insoweit bekannte sog. Ketten-Teleskop-Coilzangen haben bei unsachgemäßer Handhabung
die bereits beschriebene Unfallgefahren zum Nachteil.
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Erfindungsgemäß ist daher
zwischen jedem verfahrbaren Zangenschenkel 3; 4 und
dem Zangengehäuse 2 ein
den Zangenschenkel 3; 4 im Wesentlichen stufenlos
arretierbares – und
insoweit das Antriebsmittel 5, 6, 7, 8 kraftlos
setzendes – Sicherungsmittel
angeordnet. Im Ausführungsbeispiel
nach 3 und 4 ist beispielsweise ein Hydraulikkolbenzylinder
oder auch antriebsloser Hydraulikzylinder 10 vorgesehen,
welcher mit einem Sperrventil 11 zusammenwirkt. Zwecks
Vermeidung einer aufwendigen und kostentreibenden Hydraulikschaltung
ist der Hydraulikzylinder 10 vorzugsweise ein antriebsloser
Zylinder mit einer ersten 10a und einer zweiten 10b Zylinderkammer,
wobei ein Ölfluss
zwischen ersten 10a und zweiten 10b Kammer über das
Sperrventil 11 gegeneinander wählbar schließbar ist.
Damit das System keine Luft zieht, hat sich die zusätzliche
Anordnung eines kleinen Druckspeichers (nicht dargestellt) bewährt. Mittels
einer Anzeige, beispielsweise eines Manometers (ebenfalls nicht
dargestellt), ist zusätzlich
leicht überprüfbar, ob
im System ein ausreichend hoher Druck herrscht. In einer besonders
vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Ventil 11 immer
dann öffnet,
wenn der Getriebemotor 7 anläuft bzw. immer dann schließ, wenn der
Motor 7 ausgeht.
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5 und 6 zeigt
ein alternatives Sicherungsmittel nach der Erfindung in einer Vorderansicht und 7 dasselbige
in einer Seitenansicht. Zusätzlich
zu den in 3 bzw. 4 beschriebenen
Antriebsmitteln ist beim nun vorliegenden Ausführungsbeispiel zwischen jedem
verfahrbaren Zangenschenkel 3; 4 und dem Zangengehäuse 2 eine,
vorzugsweise gehärtete,
Gewindestange 20 mit einem vorzugsweise metrischen Gewinde
(beispielsweise M36) angeordnet, welche mit einem speziell ausgebildeten Mitnehmer 21 zusammenwirkt.
Die spezielle Ausbildung des Mitnehmers 21 erfolgt dergestalt,
dass zunächst
in Längserstreckung
des Mitnehmers 21 eine zum Gewinde der Gewindestange 20 korrespondierende
Gewindebohrung 22 auszubilden ist. Anschließend wird
in den Mitnehmer 21 eine Schrägbohrung 24 eingebracht,
die zur Längsachse 23 der
Gewindebohrung 22 eine schräge Ausrichtung aufweist, welche
einen Winkel α einschließt. 5 und 6 zeigen
deutlich, wie nach Einbringung der Schrägbohrung 24 in den
Mitnehmer 21 sich noch verbleibende Gewindegänge der
Gewindebohrung 22 über
mehr als ein Viertel, insb. über
ein Drittel, vorzugsweise bis zur Hälfte der Längserstreckung des Mitnehmers 21 zumindest
(Radial betrachtet) teilweise erstrecken. Über am Mitnehmer 21 ausgebildete
Befestigungslaschen 41 bringt ein vorzugsweise elektrisch
betreibbarer Hubmagnet 40 schließlich den Mitnehmer 21 mit
der Gewindestange 20 wählbar
in Eingriff (dargestellt in 5) bzw.
außer
Eingriff (dargestellt in 6).
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Die
Gewindestange 20 kann einseitig am führbaren Zangenschenkel 3; 4 bzw.
dessen Führungsträger 3a; 4a und
der Mitnehmer 21 am Gehäuse 2 oder
umgekehrt angeordnet sein. Diesbezüglich sind am Mitnehmer 21 beispielsweise
Zapfen 42 ausgebildet, welche in einem mit dem Zangengehäuse 2 verschraubten
oder verschweißten
Lagerbock (nicht dargestellt) lagern. Erfindungsgemäß bevorzugt weisen
die Zapfen 42 einen Mittenversatz a zur Mittelachse der
Gewindestange 20 auf, so dass aufgrund des Abstandes a
die Zangenschenkel 3; 4 der Zange 1 unter
Last sich zwar schließen,
nicht aber öffnen lassen.
Der – wie
zuvor beschrieben – speziell
ausgebildete Mitnehmer 21 wirkt demnach vorteilhaft wie ein
nur einseitig verzahntes oder nur in eine Richtung öffnendes
Bauteil.
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Das
dem Mitnehmer 21 abgewandte Ende der Gewindestange 20 schließlich ist
insbesondere über
selbstsichernde Muttern (nicht dargestellt) oder eine Lasche 50 (vgl.
dazu 8 und 9) am Zangenschenkel 3 bzw. 4 befestigbar.
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8 zeigt
ein weiteres alternatives Sicherungsmittel nach der Erfindung in
einer Seitenansicht; 9 das Sicherungsmittel nach 8 in
einer entlang der Linie A-A geschnittenen Vorderansicht; 10 das
Sicherungsmittel nach 8 in einer Draufsicht. Zusätzlich zu
den in 3 bzw. 4 beschriebenen Antriebsmitteln
ist beim nun vorliegenden Ausführungsbeispiel
zwischen jedem verfahrbaren Zangenschenkel 3; 4 und
dem Zangengehäuse 2 eine,
vorzugsweise profilierte, Vierkantstange 30 angeordnet,
welche mit einer speziell ausgebildeten Klemmeinrichtung 31 zusammenwirkt.
Diese umfasst bevorzugt ein Gehäuse 32 mit
einer Gehäuseausnehmung 33,
welche wenigstens abschnittsweise 34 keilförmig ausgebildet
ist und in welcher korrespondierend ausgebildete Haltebacken 35 angeordnet sind,
welche über
Federelemente 38 wie Druck- oder Tellerfedern oder dergleichen
entlang der keilförmigen
Bereiche 34 der Ausnehmung 33 zur seitlichen Anlage
an der Vierkantstange 30 bringbar sind.
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Deutlich
erkennbar ist, wie die Haltebacken 35 an ihrer der Vierkantstange 30 zugewandten
Seite einen Bremsbelag 36 und/oder auf ihrer der keilförmigen Ausnehmung 34 zugewandten
Seite einen Gleitbelag 37 aufweisen. Der Bremsbelag 36 besteht
beispielsweise aus einem widerstandsfähigem Gewebe oder aus strukturfesten,
mit Kunstharzen gebundene Reibmaterialien ggf. mit Metallbeimen gungen
oder dergleichen. Der Gleitbelag 37 ist vorzugsweise ein Gleitstoffe
enthaltendes Sintermetall oder ein z. B. mit Teflon® oder
dergleichen beschichtetes Stahldünnblech.
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Die
Klemmeinrichtung 31 ist vorzugsweise mittels eines Schaltnockens 43 entlang
der Vierkantstange 30 in und außer Eingriff bzw. Anlage setzbar. An
der der Klemmeinrichtung 31 abgewandten Seite des Schaltnockens 43 setzt
wiederum bevorzugt ein elektrischer Hubmagnet 40 oder ein
anderes geeignetes Bauteil an. Die Verschiebung der Klemmeinrichtung 31 mittels
des Schaltnockens 43 erfolgt über dessen Lagerung in einem
Drehpunkt (siehe 8), welcher zweckdienlich (vgl.
Beschreibung zum zweiten Ausführungsbeispiel)
einen geeigneten Mittenversatz a zur Längsachse der Vierkantstange 30 aufweist.
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Die
Vierkantstange 30 kann – wie die Gewindestange 20 – einseitig
am führbaren
Zangenschenkel 3; 4 bzw. dessen Führungsträger 3a; 4a und
die Klemmvorrichtung 31 nebst Hubmagneten 40 am Gehäuse 2 oder
umgekehrt angeordnet, beispielsweise angeschraubt, sein.
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Das
der Klemmeinrichtung 31 abgewandte Ende der Vierkantstange 30 schließlich ist
beispielsweise mittels einer Lasche 50 am Zangenschenkel 3 bzw. 4 befestigbar.
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Die
vorliegende Erfindung entfaltet gleichermaßen ihre Vorteile bei neu zu
bauenden Teleskopzangen wie bei bereits bestehenden Teleskopzangen,
welche erfindungsgemäß nachgerüstet werden. Sie
lässt sich
besonders nützlich
auch bei Teleskopzangen für
den Transport von Blechpaketen, Brammern, Walzen, Papierrollen oder
dergleichen mehr verwenden.
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- 1
- Teleskop-Coilzange
- 2
- Zangengehäuse
- 3
- erster
Zangenschenkel
- 3a
- Führungsträger des
ersten Zangenschenkels 3
- 3b
- Tragarm
des ersten Zangenschenkels 3
- 4
- zweiter
Zangenschenkel
- 4a
- Führungsträger des
zweiten Zangenschenkels 4
- 4b
- Tragarm
des zweiten Zangenschenkels 4
- 5
- Kette
- 6
- Kettenspanner
- 7
- Getriebemotor
- 8
- Ritzel
- 10
- Hydraulikzylinder
- 10a
- erste
Zylinderkammer des Hydraulikzylinders 10
- 10b
- zweite
Zylinderkammer des Hydraulikzylinders 10
- 11
- Sperrventil
- 20
- Gewindestange
- 21
- Mitnehmer
- 22
- Gewindebohrung
- 23
- Längsachse
der Gewindebohrung
- 24
- Schrägbohrung
- 30
- Vierkantstange
- 31
- Klemmeinrichtung
- 32
- Gehäuse der
Klemmeinrichtung 31
- 33
- Gehäuseausnehmung
- 34
- Keilförmiger Bereich
der Ausnehmung 33
- 35
- Haltebacke
- 36
- Bremsbelag
- 37
- Gleitbelag
- 38
- Federelemente
- 40
- Hubmagnet
- 41
- am
Mitnehmer 21 ausgeb. Laschen zur Befestigung des Hubmagneten 40
- 42
- am
Mitnehmer 21 ausgebildete Lagerzapfen
- 43
- Schaltnocken
- 50
- Lasche
- 100
- Last;
Coil
- 101
- Lastachse;
Coilachse
- 102
- feststehende
Gegenstände;
Mauerwerk
- a
- Mittenversatz
zwischen Lagerzapfen 42 und Gewindestange 20 bzw.
zwischen Drehpunkt des Schaltnockens 43 und Vierkantstange 30