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Selbstschließende Greifzange Die Erfindung betrifft eine selbstschließende
Greifzange mit Zangenarmen und einem ferngesteuerten hydraulischen Druckzylinder
zum Öffnen und Offenhalten der Zangenarme, deren Schließung und Klemmung selbsttätig
durch das Gewicht der Zangenarme und der transportierten Last erfolgt, sobald der
Druck in der Druckkammer des Druckzylinders vermindert worden ist.
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Bei einer derartigen bekannten Greifzange ist in, einem am Zangenhubgerüst
festen ersten Zylinder ein mit einem Trägerrohr verbundener erster Kolben beweglich,
der seinerseits mit einem zweiten Zylinder verbunden ist, in dem ein die Stange
für die Zangenverstelleinrichtung tragender zweiter Kolben angeordnet ist. Das Trägerrohr
ist mit einer Traverse verbunden, die Gelenkhebel trägt, an denen die Drehpunkte
der Zangenschenkel ausgebildet sind, deren obere Enden in am Hubgerüst festen Langlöchern
gelagert sind, wogegen die Stange über Laschen mit den genannten Drehpunkten in
Verbindung steht. Über einen Zweiwegehahn kann der Druckraum des zweiten Zylinders
wahlweise über ein Rückschlagventil mit einem Druckmittelbehälter verbunden oder
in einen Vorratsbehälter entleert werden. Ein weiterer Zweiwegehahn, der abhängig
vom Druck im zweiten Zylinder betätigt wird, stellt in der einen Stellung vom ersten
Zylinder eine Verbindung zum Druckmittelbehälter und in der anderen Stellung bei
hohem Druck im zweiten Zylinder eine Verbindung zum Vorratsbehälter her.
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Nachteilig ist bei dieser bekannten Vorrichtung, daß durch irrtümliche
Verstellung des erstgenannten Zweiwegehahns bei anhängender Last die Zange geöffnet
und die Last abgeworfen werden kann und daß eine ungewollte selbsttätige Öffnung
auch bei einem Leck im Drucksystem erfolgen kann. Daneben können durch ruckartige
Stöße im Öffnungssinn der Zange überdrücke im ersten Zylinder, dessen Zuleitungen
und den damit in Verbindung stehenden Hähnen auftreten, die eine Überdimensionierung
dieser Teile erfordern.
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Andere bekannte Greifzangen benutzen für die Erzeugung der Klemmwirkung
ausschließlich die Kraft eines hydraulischen Zylinders. Soll mit derartigen Greifzangen
eine schwere Last befördert werden, wie beispielsweise Brammen oder Blöcke, so müssen
zur Erzeugung der erforderlichen Klemmkraft sehr leistungsfähige und damit schwere
und teuere Druckzylinder vorgesehen werden. Zur Vermeidung eines solchen bekannten
Vorrichtungen innewohnenden Nachteils, daß durch unvermeidliche Leckverluste im
Hydrauliksystem die Klemmkraft nachläßt, ist es weiterhin bekannt, dem für die Erzeugung
dieser im Schließsinn der Zangen wirkenden Druckkraft vorgesehenen Zylinder einen
hydraulischmechanischen oder hydraulisch-pneumatischen Druckspeicher parallel zu
schalten. Dieser Druckspeicher muß jedoch, ebenso wie der Hydraulikzylinder selbst,
sehr kräftig ausgebildet sein. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Vorrichtungen
besteht darin, daß bei anhängender Last die Zangen geöffnet werden können, wogegen
aus Gründen der Sicherheit, beispielsweise für den Transport von Brammen oder Blöcken,
gewünscht wird, daß die Zange erst dann geöffnet werden kann, wenn die Last abgesetzt
worden ist.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, unter Vermeidung der
vorgenannten Nachteile eine wirtschaftlich herstellbare und im Betrieb sichere Greifzange
zu schaffen.
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Ausgehend von einer selbstschließenden Greifzange der eingangs genannten
Art wird dies dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß der einfach wirkende hydraulische
Druckzylinder durch ein Dreiwegeventil gesteuert wird, das in der Normallage die
Druckkammer des Druckzylinders vom übrigen hydraulischen System trennt, daß ein
hydropneumatischer Druckspeicher ständig mit der Druckkammer verbunden ist und daß
ein Sicherheitsventil den Druck in der Druckkammer auf einen Wert begrenzt, der
deutlich kleiner ist als der zum Öffnen der belasteten Greifzange erforderliche
Druck.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform einer Greifzange
nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäß
ausgebildeten Greifzange, F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 der F i g.
1 des oberen Teils der Greifzange, der Motor und Pumpe des hydraulischen Systems
zeigt, und F i g. 3 schematisch ein hydraulisches Steuersystem der Greifzange.
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In den F i g. 1 und 2 ist eine als Brammenzange ausgebildete selbstschließende
Greifzange dargestellt, die zwei Greifarme 10 und 12 besitzt, die um einen Zapfen
14 beweglich und durch Stangen 16 und 18 mit einem Rahmen 20 verbunden sind. Dieser
Rahmen 20 trägt das gesamte hydraulische Steuersystem für die Greifzange und insbesondere
einen Druckzylinder 22 für die Betätigung der Greifzange, eine Pumpe 24, die den
Druckzylinder 22 speist, und einen Elektromotor 26, der die Pumpe 24 antreibt.
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Der Körper des Druckzylinders 22 ist in seinem unteren Teil am Zapfen
14 der Greifzange gelagert, und die Kolbenstange des Druckzylinders 22 ist mittels
eines Kugelgelenkes 28 am Rahmen 20 gelagert. Das gesamte hydraulische
System, außer dem Druckzylinder 22, ist in dem Rahmen 20 angeordnet
und gegen Stöße geschützt. Ein Zapfen 30, der am oberen Ende zweier Arme
32 des Rahmens 20 befestigt ist, dient dazu, die Greifzange, beispielsweise an einem
Flaschenzug eines Brückenkranes, aufzuhängen.
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Aus F i g. 3 ist ersichtlich, daß der Druckzylinder 22 eine untere
Kammer 33 aufweist, die dauernd durch eine Leitung 35 mit einem Behälter 34 verbunden
ist. Dieser Behälter 34 besteht aus Blech und ist innen mit einer Gummiwandung
36 versehen. Er besitzt einen Entleerungsschieber 38 und einen Magnetabscheider
40.
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Der Druckzylinder 22 weist außerdem eine obere Druckkammer 42 auf,
die dauernd mit dem hydraulischen Abschnitt eines hydropneumatischen Druckspeichers
44 üblicher Bauart verbunden ist, dessen pneumatischer Abschnitt beispielsweise
mit unter Druck stehendem Stickstoff gefüllt ist. Die Druckkammer 42 des Druckzylinders
22 ist andererseits durch eine Leitung 46 über einen Absperrhahn 47 mit einem Dreiwegeventi148
verbunden, das durch zwei Elektromagneten 50 und 52 betätigt wird.
Das Dreiwegeventil 48 besitzt vier Öffnungen A, B, P
und T, die mit der Leitung
35 bzw. dem Ausgang der Pumpe 24, der Leitung 46 und dem Behälter
34
verbunden sind. Das Dreiwegeventil48 wird normalerweise von Federn in seiner
Mittelstellung gehalten, in der es die Öffnungen A und B mit der Öffnung
T in Verbindung setzt und die Öffnung P, wie schematisch in F i g. 3 dargestellt,
schließt. , Wenn der Elektromagnet 50 erregt wird, stellt das Dreiwegeventil
48 eine Verbindung zwischen den Öffnungen A und P einerseits und
B und T andererseits her, wie dies schematisch in dem linken Teil
des Dreiwegeventils 48 durch die parallelen Pfeile i gezeigt ist. Wenn der Elektromagnet
52 erregt wird, stellt das Dreiwegeventil48 eine Verbindung zwischen den Öffnungen
A und T einerseits und B
und P andererseits her, wie es in dem
rechten Teil des Dreiwegeventils 48 durch die gekreuzten Pfeile i dargestellt wird.
Der Ausgang der Pumpe 24 ist andererseits mit der Druckkammer 42 des Druckzylinders
22 durch eine Leitung 54 verbunden, in der ein Rückschlagventi156 angeordnet ist,
das einer Fluß nur in der Richtung Pumpe 24-Druckzylindei 22 erlaubt.
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Ein Sicherheitsventil 58 begrenzt den Druck ir dem Druckzylinder
22 auf einen vorher bestimmter Höchstwert. Die zwei Kammern des Druckzylinder; 22
sind mit dem hydraulischen System durch zwei biegsame Schläuche 60 verbunden,
die Schwingungen des Druckzylinders 22 bezüglich des Rahmens 2a der Greifzange erlauben.
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Der elektrische Strom, der zur Speisung des Elektromotors 26 und der
Elektromagneten 50 und 52 dient, wird der Greifzange durch ein Mehrleiterkabel zugeführt,
und der Kranführer verfügt über einen Dreistellungskolbengriff zur Steuerung des
Dreiwegeventils 48.
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Die Arbeitsweise des hydraulischen Systems ist die folgende: Zur Öffnung
der Greifzange wird der Elektromagnet 52 erregt, um zu veranlassen, daß das Dreiwegeventi148
eine Verbindung zwischen den Öffnungen A und T einerseits und
B und P andererseits herstellt. Die Pumpe 24 steht dann mit der Druckkammer
42 des Druckzylinders 22 in Verbindung, dessen Körper unter Öffnung der Greifzange
nach oben steigt, da die untere Kammer 33 des Druckzylinders 22 ununterbrochen mit
dem Behälter 34 in Verbindung steht. Wenn die Greifzange geöffnet ist, wird die
Stromzufuhr zum Elektromagneten 52 unterbrochen und das Dreiwegeventil 48 durch
die Federn in seine ursprüngliche Lage zurückgeführt. In diesem Augenblick sind
die Druckkammer 42 des Druckzylinders 22 und der Druckspeicher 44 vom Rest
des Systems getrennt, da die Öffnung P verschlossen ist und das Rückschlagventil
56 jeden Abfluß vom Druckzylinder 22 zu der Pumpe 24 verhindert. Die Greifzange
bleibt also offen. Wenn sie in dieser Stellung Stößen ausgesetzt wird, werden die
plötzlichen Druckschwankungen, die daraus entstehen können, von dem Druckspeicher
44 ausgeglichen.
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Wenn der Elektromagnet 50 erregt wird, wird die Druckkammer 42 des
Druckzylinders 22 durch das Dreiwegeventil 48 mit dem Behälter
34 verbunden, so daß die Greifzange sich unter dem Gewicht ihrer Greifarme
10 und 12 schließen kann. Der in der Leitung 46 angebrachte Absperrhahn 47 erlaubt,
die Schließgeschwindigkeit der Greifzange zu steuern.
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Das Sicherheitsventil 58 begrenzt den Druck in der Druckkammer
42 des Druckzylinders 22 auf einen Höchstwert, der ungenügend ist, um die Öffnung
der Greifzange zu veranlassen, wenn diese belastet ist. Wenn demgemäß infolge eines
falschen Manövers durch den Kranführer der Elektromagnet 52 erregt wird, während
die Greifzange belastet ist, öffnet sich das Sicherheitsventil 58, um den Ausgang
der Pumpe 24 mit dem Behälter 34 zu verbinden, so daß der Druck in der Druckkammer
42 des Druckzylinders 22 nicht einen für die Öffnung der belasteten Greifzange
genügend hohen Druck erreichen kann.
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Es ist offensichtlich, daß das hydraulische System auch auf der Laufkatze
des Brückenkranes angeordnet werden kann, in welchem Falle die Verbindung mit dem
an der Greifzange angeordneten Druckzylinder 22 durch biegsame Schläuche hergestellt
werden kann. Anstatt des elektromagnetischen Dreiwegeventils 48 kann ebenfalls ein
direkt von dem Kranführer betätigtes Ventil verwendet werden. Anstatt
die
Druckkammer 42 des Druckzylinders mit dem hydropneumatischen Druckspeicher 44 zu
verbinden, kann ebenfalls ein mit unter Druck stehendem Gas gefüllter Hohlraum in
der Druckkammer 42 selbst entweder am Kolben des Druckzylinders 22 oder im oberen
Teil des Körpers des Druckzylinders 22 angeordnet werden. Im letzteren Fall
kann dieser Hohlraum ringförmig sein und als Dichtung zwischen dem Körper des Druckzylinders
22 und der Kolbenstange dienen. Zahlreiche Abänderungen können andererseits sowohl
an der Bauart der Greifzange als auch am hydraulischen System vorgenommen werden,
ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.