DE1481830C3 - Keilflachengesteuerter Zangengreifer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen keilflächengesteuerten Zangengreifer für schwere Gegenstände, z. B. Blöcke, mit in einem Hubrahmen schwenkbar gelagerten Zangenschenkeln, welche mit Hilfe eines mit Schrägflächen versehenen und mittels eines Steuerwerkes gegen den Hubrahmen verschiebbaren Steuerkörpers geöffnet bzw. unter der Wirkung des Zangenbaumgewichts geschlossen werden, wobei der Schließdruck durch das Gewicht des zu hebenden Gegenstandes bestimmt wird, und mit einem Hubwerk zum gemeinsamen Heben bzw. Senken von Hubrahmen und Steuerkörper. Derartige Zangengreifer werden beispielsweise für den Transport von Stahlblöcken aus Warmgruben oder Tiefofen verwendet.
Aus den deutschen Patentschriften 248 534 und

ίο 957 681 sowie aus der USA.-Patentschrift 2 219 479 sind Zangengreifer bekannt, welche von dem Schwerkraftprinzip Gebrauch machen, wobei der Zangendruck durch das Gewicht des Zangenbaums, der Zangen und des zu hebenden Gegenstandes bestimmt wird. Eine solche Anordnung hat den Nachteil, daß bei einer in unbeabsichtigter Weise nach oben auf den zu hebenden Gegenstand einwirkenden Kraft der Zangendruck verringert oder gänzlich aufgehoben wird, so daß der ergriffene Gegenstand abstürzt. Dies kann beispielsweise dann eintreten, wenn der Gegenstand, z;B. ein Block, während seines Transportes in unbeabsichtigter Weise irgendwo zur Auflage kommt oder wenn er hängenbleibt und der Kranführer deshalb ein kleines Stück zurückfahren muß. Hierbei können erhebliche ,Gefährdungen des Personals und auch Beschädigungen des Blockes oder von Maschinen auftreten.

Weiterhin sind aus der deutschen Patentschrift 1024 698 und der USA.-Patentschrift 2 994 554 Zangengreifer bekannt, bei welchen sich die durch das Gewicht des zu hebenden Gegenstandes bestimmte Greifkraft durch eine gegenseitige Verspannung zwischen dem den Hubrahmen tragenden Zangenbaum und dem die Bewegung der Zangen steuernden Mast um einen bestimmten Faktor vergrößern läßt, der von dem Ausmaß der gegenseitigen Verspannung dieser Teile abhängt. Auch hierbei tritt der vorerwähnte Nachteil auf, daß bei einer Aufhebung des Gewichts des von der Zange ergriffenen Gegenstandes durch Aufsetzen der Zangendruck verschwindet und der Gegenstand nicht mehr festgehalten wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Zangengreifer derart zu verbessern, daß der Zangendruck auch bei einem Unwirksamwerden des Gewichts des Gegenstandes nicht verschwindet, sondern der Gegenstand nach wie vor zwischen den Zangen festgehalten wird. Auch soll der Zangendruck sich in bestimmten Grenzen unabhängig vom Gewicht des Gegenstandes auf diesen einstellen lassen.

Diese Aufgabe wird bei einem Zangengreifer der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch ein zweites Steuerwerk gelöst, das unabhängig von dem Hubwerk betätigbar ist und eine vom Gewicht des Gegenstandes, des Zangenbaums mit Zange und des Mastes mit Steuerkörper unabhängige Erhöhung des Zangendrucks bewirkt.

Die Vorteile dieses zusätzlichen Steuerwerkes bestehen darin, daß der erfmdungsgemäße Zangengreifer bereits ein anfängliches Spannen der Zangen ermöglicht, wenn der Gegenstand noch gar nicht angehoben ist, während bei den bekannten Zangengreifern die Zangenkraft erst während des Anhebens entwickelt wird. Es wird somit ein weiches Zupacken und Lösen der Zangen ohne ruckartige Kräfte ermöglicht. Derartige Kräfte, die bei den bekannten Zangengreifern leicht auftreten können, führen hau-

fig zu Beschädigungen des Gegenstandes, die sich insbesondere im Fall von in Walzwerken transportierten Barren bei dem späteren gewalzten Erzeugnis als Fehlerstellen zeigen.

Weiterhin läßt sich die durch das zweite Steuerwerk bestimmte zusätzliche Zangenkraft praktisch unabhängig vom Gewicht der Last frei wählen, so daß Lasten mit unterschiedlichen Materialeigenschaften (etwa unterschiedlicher Druckfestigkeit) verschieden starken Zangendrücken ausgesetzt werden können, während bei den bekannten Zangengreifern die Zusatzkraft stets zwangsläufig und in maximaler Größe auftritt und außerdem beim Verschwinden der Schwerkraftwirkung gleichfalls zu Null wird. Bei dem erfindungsgemäßen Zangengreifer bleibt dagegen der durch das zweite Steuerwerk eingestellte Zangendruck erhalten, so daß auch eine größere Transportsicherheit erreicht wird und damit die Unfallgefahr verringert wird.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale hinsichtlich der Ausbildung des Steuerwerkes in Form eines Flaschenzugs und der Anwendung von Totgangkupplungen sind an sich bekannt.

Im Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt

F i g. 1 das Funktionsschema des Zangengreifers,

F i g. 2 die schematische Darstellung eines Portalkrans mit dem Zangengreifer und

F i g. 3 eine teilweise im Schnitt ausgeführte Darstellung einer konstruktiven Ausführung des Mastkopfes für den in F i g. 2 verwendeten Zangengreifer.

Gemäß F i g. 1 trägt ein vertikaler Mast 1 an seinem unteren Ende einen Steuerkörper 2, welcher zwei nach unten auseinanderlaufende Schrägflächen, in Form der Seitenflanken von Schlitzen aufweist. In diesen Schlitzen laufen Führungsstifte 5 a, die sich an den oberen Enden von zwei Zangenschenkeln 5 b befinden, welche ihrerseits bei 5 c an einem Hubrahmen 5 angelenkt sind. Der Hubrahmen 5 ist gegenüber dem Steuerkörper 2 vertikal verschiebbar und wird von einem Zangenarm 6 getragen, der an seinem oberen Ende mit einer Seilrolle? über eine durch einen Stift und einen Schlitz gebildete Totgangkupplung 17 verbunden ist.

Über eine Hubwerktrommel 4 läuft ein Seil 9, welches außerdem um eine Seilrolle 3 geführt ist, die ihrerseits mit dem oberen Ende des Mastes 1 verbunden ist. Das Seil 9 ist an einer Verankerungsstelle 20 festgelegt. Von der Hubwerkstrommel 4 verläuft ein zweites Seil 10 über eine Seilrolle 7 und wird von einer ersten Steuerwerktrommel 8 aufgewickelt. Ferner verläuft ein drittes Seil 15 von der Hubwerktrommel 4 zu einem zweiten Steuerwerk aus einem Flaschenzug mit den Seilrollen 11, 12 und 13 und einer Steuerwerktrommel 14. Die Seilrolle 11 ist mit dem Zangenbaum 6 verbunden, während die Seilrollen 12 und 13 über eine aus einem Stift und einem Schlitz bestehende Totgangkupplung 16 mit dem Mast 1 verbunden sind.

Bei einer Drehung der Hubwerktrommel 4 bewegen sich alle drei Seile 9,10 und 15 mit der gleichen Geschwindigkeit nach oben bzw. nach unten. Da jedes Seil über je eine Seilrolle läuft, werden der Mast 1 und der Zangenbaum 6 ohne gegenseitige Bewegung ihrer Bestandteile angehoben bzw. abgesenkt.

Wenn die Totgangkupplung 16 etwa in ihrer Mittellage ist, wird durch Betätigung der ersten Steuerwerktrommel 8 der Zangenbaum 6 und der Hubrahmen 5 angehoben oder abgesenkt, so daß die Zangenschenkel 5 b durch Bewegung der Stifte 5 α in den Schlitzen des Steuerkörpers 2 geöffnet oder geschlossen werden. Damit ein Block 19 erfaßt werden kann, bewegt sich das Seil nach unten, bis die Zangenschenkel an dem Block angreifen, worauf das Seil noch etwas weiter nach unten bewegt wird, so daß

ίο die Seilrolle 7 sich in dem Langloch der Totgangkupplung 17 nach unten bewegt. Auf diese Weise wird der Block mit einem Schwerkraftgriff erfaßt, da die Stifte 5 α unter dem Gewicht der mit ihnen verbundenen Teile gegen die Keilflächen des Steuerkörpers 2 nach unten bewegt werden.

Ein nur mittels Schwerkraftgriff gehaltener Block oder Barren kann beim Transport unbeabsichtigterweise infolge vorzeitigen oder zufälligen Aufsitzens freigegeben werden. Um dies zu vermeiden, dreht man die Steuerwerktrommel 14 in Hubrichtung, hierdurch werden die Seilrollen 11, 12 und 13 einander genähert und wegen der Totgangkupplung 16 gleichzeitig angehoben. Kommt die Totgangkupplung an ihren Anschlag, so werden beim weiteren Drehen der Steuerwerktrommel 14 die Keilflächen des Steuerköfpers2 gegen die nach unten wirkende Kraft des Hubrahmens 5 aufwärtsbewegt, so daß die Zangenkraft verstärkt wird.

Die Keilflächen des Steuerkörpers 2 bewirken, daß der Zangendruck von der am Steuerkörper angreifenden vertikalen Kraft abhängt. Die den Schwerkraftgriff bewirkende vertikale Kraft besteht aus dem Gewicht des Blockes 19, der Zangenschenkel 5 b, des Hubrahmens 5 und des Zangenbaums 6.

Im Falle der Zusatzkraft trägt das Seil 15 in seiner Endlage das gesamte Gewicht des Blocks 19, der Zangenschenkel 5 b, des Hubrahmens 5, des Zangenbaums 6 und ferner des Steuerkörpers 2 und des Mastes 1. Dieses Gesamtgewicht muß von zwei Längen des Seiles 15 und von den Seilstücken zwischen den Seilrollen 11, 12 und 13 aufgenommen werden, so daß ein Multiplikationsfaktor r gebildet wird und die vertikale Kraft ebenso groß ist wie das gesamte Gewicht multipliziert mit r/2. Durch Erhöhung der Zahl der Umschlingungen, welche zahlenmäßig gleich dem Multiplikationsfaktor r sind, kann jede gewünschte Zusatzkraft gewählt werden.

Der Zangengreifer arbeitet auf folgende Weise: Beim Drehen der ersten Steuerwerktrommel 8 in Hub-So richtung öffnen sich die Zungenschenkel Sb. Wird die Hubwerktrommel 4 in Absenkrichtung gedreht, können die Zangenschenkel 5 b den Block 19 umgreifen. Betätigt man nun die Steuerwerktrommel 14 des zweiten Steuerwerks, so wird der Mastl nach Überwindung des Totgangs der Totgangkupplung 16 angehoben, und der Steuerkörper 2 drückt die Zangenschenkel 5 b mit der Zusatzkraft gegen den Block 19. Anschließend wird die Hubwerktrommel 4 in Hubrichtung gedreht, so daß über das Seil 9 und die Seilrolle 3 die Hubkraft auf den Mast 1 und den Steuerkörper 2 ausgeübt wird. Infolge des Auseinanderdrückens der Enden ■ 5 α der Zangenschenkel 5 b durch die Keilflächen des Steuerkörpers 2 wird nunmehr auf den Block 19 bei dessen Anhebung der Schwerkraftgriff ausgeübt. Mittels der zweiten Steuerwcrktrommel 14 kann gegebenenfalls auch nun noch die Zusatzkraft in gewünschter Weise verändert werden.

Zum Absetzen der Last verlaufen die Vorgänge umgekehrt. Zunächst wird die Hubwerktrommel 4 so weit gedreht, bis der Block 19 aufsitzt und der Schwerkraftgriff der Zangenschenkel 5 b aufgehoben wird. Durch Drehen der zweiten Steuerwerktrommel 14 im Gegenuhrzeigersinn wird das Seil 15 gelockert und die Totgangkupplung 16 freigegeben, so daß die Zusatzkraft auf die Zangenschenkel 5 b verschwindet. Durch Aufwinden der Seile 9 und 10 auf der Hubwerktrommel 4 bzw. der ersten Steuerwerktrommel 8 wird die Zange vom Block 19 nach oben weggezogen, wobei sich mittels der Steuerwerktrommel 8 die Zangenschenkel 5 b genügend weit öffnen lassen.

Der Zangengreifer läßt sich mit Hilfe eines einzigen Steuerhebels bedienen, der drei Betriebsstellungen entsprechend den drei Betriebszuständen »Freigabe«, »Schwerkraftgriff« und »Zusatzkraft« aufweist. Mit Hilfe von Endschaltern kann die Bewegung der Steuerwerktrommeln 4 und 8 bis zur Mitte der Totgangkupplungen 16 bzw. 17 sichergestellt werden. Die Endschalter können auch durch die Seilschleifen betätigt werden. Die Seilrolle 7 kann am oberen Ende des Schlitzes der Totgangkupplung 17 stehen, wenn die Zusatzkraft ausgeübt wird, dazu ist beispielsweise eine Rutschkupplung (oder ein rutschendes Seil mit Gegengewicht) in die Steuerwerktrommel 8 eingebaut. Unter dem Gewicht der Zangenschenkel 5 c, des Hubrahmens 5 und des Zangenbaums 6 würde dann noch kein Rutschen eintreten, jedoch würde das Gewicht des Blocks 19 oder die nach unten wirksame Zusatzkraft nicht mehr aufgenommen werden können. Der Block kann dann in keiner höheren als der gewünschten Lage freigegeben werden, und die Zusatzkraft kann auch nicht durch die Spannung des Seiles 10 ausgeschaltet werden. An Stelle der Steuerwerktrommeln 8 und 14 können auch hydraulische Kolben treten, bei denen die ausgeübte Kraft sich durch Hilfsventile genau steuern läßt.

Aus Symmetriegründen wird man in der Praxis die

ίο Seile, Seilrollen und Keilflächen doppelt vorsehen, wie dies aus dem in F i g. 3 dargestellten Kopf des Mastes 1 ersichtlich ist.

Die F i g. 2 zeigt eine vertikal arbeitende Einsetzvorrichtung für die Blöcke oder Barren in Form eines elektrisch angetriebenen Kranes mit einer Brücke 21, die auf einem Schienenpaar 20 läuft. Auf der Brücke 21 verschiebt sich eine Katze 22, welche die Trommeln usw. trägt und an der ein nach unten hängender Rahmen 23 befestigt ist. Der Mast 1 gleitet in dem Rahmen 23 und wird durch Führungsmittel an einem Kippen verhindert. Normalerweise kann der Mast nicht nur angehoben und abgesenkt, sondern zusätzlich auch noch gedreht werden. Eine ausgeführte Konstruktion eines Mastoberteils, die eine Drehung des Mastes ermöglicht, ist in F i g. 3 dargestellt: Auf einer Deckplatte._:24 sind-üicht dargestellte Seilrollen 3 angebracht. Die Deckplatte und der obere Teil 6 α des Zangenbaums 6 sind an einer Drehung verhindert, während der Mast 1 und der untere Teil des Zangenbaums 6 sich frei drehen können. Zum letzteren Zweck dient ein nicht dargestellter Drehmotor.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Keilflächengesteuerter Zangengreifer für schwere Gegenstände, z. B. Blöcke, mit in einem Hiibrahmen schwenkbar gelagerten Zangenschenkeln, weiche mit Hilfe eines mit Schrägflächen versehenen und mittels eines Steuerwerkes gegen den Hubrahmen verschiebbaren Steuerkörpers geöffnet bzw. unter der Wirkung des Zangenbaumgewichts geschlossen werden, wobei der Schließdruck durch das Gewicht des zu hebenden Gegenstandes bestimmt wird, und mit einem Hubwerk zum gemeinsamen Heben bzw. Senken von Hubrahmen und Steuerkörper, gekennzeichnet durch ein zweites Steuerwerk (11,12,13,14,15), das unabhängig von dem Hubwerk (4) betätigbar ist und eine vom Gewicht des Gegenstandes (19), des Zangenbaums (6) mit Zange (5,5 a, 5 b, 5 c) und des Mastes (1) mit Steuerkörper (2) unabhängige Erhöhung des Zangendrucks bewirkt.

2. Zangengreifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Steuerwerk einen Flaschenzug aufweist, dessen Rollen (11,12,13) mit dem Zangenbaum (6) und dem Steuerkörper (2) verbunden sind und dessen um diese Rollen laufendes Seil (15) mit seinem einen Ende mit dem Hubwerk (4) und mit seinem anderen Ende mit einer Spannvorrichtung (14) verbunden ist, welche die Zange (5, 5 a, 5 b, 5 c) und den Steuerkörper (2) gegeneinander verspannt.

3. Zangengreifer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Totgangkupplung (17) zwischen dem ersten Steuerwerk (7,8) und dem Zangenbaum (6).

4. Zangengreifer nach Anspruch 1 oder 3, gekennzeichnet durch eine Totgangkupplung (16) zwischen dem zweiten Steuerwerk (11, 12, 13, 14, 15) und dem Steuerkörper (2).

5. Zangengreifer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubwerk eine Trommel (4) enthält, welche von einer Mehrzahl von Seilen (9,10,15) umschlungen ist, die ihrerseits mit dem Steuerkörper (2), dem Zangenbaum (6) und dem zweiten Steuerwerk (11,12,13, 14,15) verbunden sind. .

6. Zungengreifer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerwerk (7, 8) für den Zangenbaum (6) eine mit diesem verbundene Seilrolle (7) enthält und daß ein Seil (10) von der Trommel (4) über die Seilrolle (7) zu einer Spannvorrichtung (8) verläuft.

7. Zangengreifer nach Anspruch 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtungen (8,14) Seiltrommeln aufweisen.

8. Zungengreifer nach Anspruch 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtungen (8,14) hydraulische Kolben aufweisen.