DE2512927B2 - Greifvorrichtung zum klemmenden Aufnehmen von Lasten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Greifvorrichtung an einem Hub- oder Transportgerät, insbesondere an einem Portalhubwagen, zum klemmenden Aufnehmen von Lasten, umfassend einen Zangenarmführungsträger, zwei an diesem relativ zueinander verschiebbar geführten Zangenarme mit Klemmbacken und einen Verschiebeantrieb für die Zangenarme relativ zueinander.

Derartige Greifvorrichtungen benötigt man beispielsweise zum Erfassen und Anheben von Lasten, bei denen es schwierig oder unmöglich ist, Angriffspunkte für Kranhaken oder andere Hebezeuge zu finden. Dieses Problem tritt beispielsweise auf beim Transport von noch glühend heißen Stahlbrammen, an denen keinerlei Ansatzpunkte für Hebezeuge zu finden sind und deren Handhabung durch die große Hitze sehr erschwert ist Solche Lasten können beispielsweise mit zangenartigen Greifvorrichtungen erfaßt und transportiert werden, wobei diese für Lasten mit vielen Megapond Gewicht ausgelegt sein müssen.

Eine Greifvorrichtung der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus dem DE-GM 18 98 595 bekannt Bei dieser bekannten Vorrichtung werden die Zangenarme mittels einer hydraulischen Kolbenzylinderanordnung

to verstellt, welche über ein Hebelsystem an den Zangenarmen angreift und den Klemmdruck zum Einspannen einer Last zwischen den Zangenarmen liefert Für den Fall, daß einerseits ein hoher Klemmdruck erreicht werden soll und andererseits die

is Zangenarme über einen möglichst weiten Bereich verstellbar sein sollen, erfordert diese Lösung einen erheblichen Aufwand für den Verschiebeantrieb. Denn dieser Verschiebeantrbb muß sowohl für einen hohen Druck als auch für große Verschiebewege ausgelegt sein.

Aus der DD-PS 42 119 ist ferner eine Greifvorrichtung bekannt, bei welcher die Zangenarme mittels eines Hydraulikzylinders an die zu hebende Last angelegt werden können und sodann beim Anheben der Greifvorrichtung durch das Eigengewicht der Last an diese angepreßt werden. Zum einen eignet sich eine solche Greifvorrichtung nicht zum Anheben großer Gewichte, da der hierzu notwendige Klemmdruck entsprechend große Abmessungen der Zangenarme voraussetzen würde, und zum anderen muß bei der in der DD-PS 42 119 vorgeschlagenen Lösung die hydraulische Kolben-Zylinder-Anordnung dem maximal erreichbaren Klemmdruck angepaßt sein, da die Schwenkpunkte der Zangenarme durch die Kolben-Zylinderanordnung festgelegt werden und die Kolben-Zylinderanordnung somit das für die Erzeugung des Klemmdrucks notwendige Widerlager bildet

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit geringem Bauaufwand und insbesondere Antriebsaufwand eine Greifvorrichtung zu schaffen, die eine in weiten Grenzen veränderliche Zangenöffnung aufweist und einen hohen Klemmdruck liefert.

Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Zangenarme am Zangenarmführungsträger arretierbar sind, indem sie sich beim Erfassen der Last infolge des durch den Klemmdruck auf sie ausgeübten Drehmomentes mit ihren Führungen an dem Zangenarmführungsträger verkanten, und daß mindestens ein Klemmantrieb für die Klemmbacke mindestens eines Zangenarmes vorgesehen ist, der von dem Verschiebeantrieb unabhängig ist

In der Unabhängigkeit des Verschiebeantriebs für die Zangenarme und des Klemmantriebs zur Erzeugung des Klemmdruckes liegt ein ganz wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung. Da die Antriebsmittel zur Verschiebung der Zangenarme längs des Zangenarmführungsträgers keinen Klemmdruck erzeugen müssen, genügt es, sie gerade so stark auszuführen, daß sie die unbelasteten Zangenarme längs des Zangenarmführungsträgers verschieben können, d. h. es genügen Antriebsmittel, die einen größeren Verschiebeweg bei geringem Kraftaufwand ermöglichen. Wenn die Zangenöffnung auf die Last eingestellt ist, d.h. die Zangenarme an die Last herangeschoben worden sind, genügt eine minimale Verschiebung der Klemmbacken durch den für einen hohen Klemmdruck ausgelegten Klemmantrieb, um die Last fest einzuspannen. Durch diese Trennung von Verschiebeantrieb und Klemman-

trieb kann der bauliche Aufwand und der Aufwand an Betriebsenergie bei hoher Effizienz der Einrichtung gering gehalten werden, da die Antriebe jeweils nur für einen bestimmten Zweck ausgelegt sein müssen.

Ein hoher Klemmdruck mit relativ geringem Kraftaufwand läßt sich in Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreichen, daß die durch den Klemmantrieb beaufschlagte Klemmbacke an einem Pendelträger befestigt ist, welcher sich im wesentlichen parallel zum zugehörigen Zangenarm erstreckt, an seinem einen Ende an dem Zangenarm schwenkbar gelagert ist und an seinem anderen Ende die Klemmbacke trägt und daß der Klemmantrieb eine durch ein Kraftgerät verstellbare Keilanordnung zwischen gegeneinander geneigten Spreizflächen des Zangenarmes und des Pendelträgers aufweist.

Um Reibungskräfte zwischen der Keilanordnung und den Spreizflächen des Zangenarmes und des Pendelträgers möglichst auszuschalten, ist es von besonderem Vorteil, wenn die Keilanordnung koaxial nebeneinander angeordnete, relativ zueinander verdrehbare Walzen umfaßt, von denen die beiden äußeren an Spreizflächen des einen Elementes anliegen und die mittlere Walze an einer Spreizfläche des anderen der beiden Elemente anliegt

Eine Ausführungsform des Klemmantriebs sieht vor, daß das Kraftgerät einen Druckkolben umfaßt, der mit seiner auf Druck belasteten Kolbenstange an einem Zuggestänge angreift und daß dieses Zuggestänge, gegebenenfalls über ein Umlenkhebelsystem und ein weiteres Zuggestänge, an der Keilanordnung angreift. Ein solches Umlenkhebelsystem kann aus räumlichen Gründen zweckmäßig sein, um das Kraftgerät als Druckkolben anordnen zu können; mit dem Umlenkhebelsystem kann jedoch auch noch durch eine Übersetzung die auf die Keilanordnung wirkende Kraft des Kraftgerätes verstärkt werden.

Die erfindungsgeinäße Greifvorrichtung kann besonders vorteilhaft an einem Hub- oder Transportgerät angeordnet sein, das als Portalhubwagen ausgebildet ist, der in Fahrtrichtung hintereinander zwei quer zu dieser liegende Zangenarmführungsträger aufweist, die am Portalhubwagen höhenverstellbar aufgehängt und gegebenenfalls geführt sind. Dadurch, daß die Greiferöffnung in weiten Grenzen verstellbar ist, wobei die Zangenarme unabhängig voneinander relativ zum Zangenführungsträger verschoben werden können, ist es einmal möglich, Lasten mit unterschiedlicher Breite aufzunehmen und zum anderen wird das Rangieren des Portalhubwagens erleichtert, da der Hubwagen nicht genau mit seiner Längsmittelachse über der Längsmittelachse der Last einfahren muß.

Die Figuren erläutern die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels. Es stellen dar

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Portalhubwagens in Endansicht mit der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung,

Fig.2 eine Seitenansicht des den Klernmantrieb enthaltenden Zangenarmes in vergrößertem Maßstab,

F i g. 3 eine Ansicht gemäß Linie III-III in F i g. 2,

Fig.4 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles IV in F ig. 2, und

Fig.5 eine Schnittansicht längs der Linie V-V in Fig. 3.

In der F i g. 1 erkennt man in schematischer Darstellung einen Portalhubwagen 10. Der Portalhubwagen 10 ist zu einer parallel zur Zeichenebene der Fig. 1 und in der Längsmitte des Hubwagens 10 angeordneten Ebene im wesentlich symmetrisch ausgebildet, so daß eine Draufsicht auf das entgegengesetzte Ende des Hubwagens 10 eine der F i g. 1 im wesentliche gleiche Darstellung ergibt

Der Portalhubwagen 10 umfaßt ein Rahmenportal 12, welches mit sich über die Länge des Hubwagens 10 erstreckenden Längsträgern 14 auf Fahrgestellen 16 ruht Die Fahrgestelle 16 umfassen jeweils drei in Blickrichtung auf die F i g. 1 hintereinander angeordnete

ίο lenkbare Ränder 18, von denen in der F i g. 1 nur die dem Betrachter nächstliegenden dargestellt sind.

Der obere Teil des PortaJrahmens 12 ist von auf den Längsträgern 14 aufgesetzten Vertikalträgern 20 und die beiden Hubv^agenhälften brückenartig miteinander

is verbindenden Querträgern 22 gebildet Desweiteren hat man sich vorzustellen, daß sich von den oberen Enden der Vertikalträger 20 in die Zeichenebene hinein Längsträger bis zum anderen Ende des Hubwagens erstrecken. An den Querträgern 22 ist eine Fahrerkabine 24 aufgehängt

In einer Ebene senkrecht zur Längsachse des Portalhubwagens 10 ist eine allgemein mit 26 bezeichnete Greifvorrichtung mit einem Zangenarmführungsträger 28 und auf dem Zangenarmführungsträger 28 verschiebbar angeordneten Zangenarmen 30 bzw. 32 angeordnet Der Zangenarmführungsträger 28 ist an nicht dargestellten Kettenzügen aufgehängt und mit Führungselementen an seinen Enden an den Längsträgern 14 für eine Vertikalbewegung zwischen einer Aufnahmestellung der Greifvorrichtung 26 und einer Transportstellung der Greifvorrichtung 26 geführt, wobei die Führungselemente 33 jeweils eine nicht dargestellte Vertikalschiene an den Längsträgern 14 zwischen sich einschließen.

Der Zangenarmführungsträger 28 durchsetzt die Zangenarme 30,32 in seinem rechteckigen Querschnitt im wesentlichen entsprechenden Führungen am oberen Ende der Zangenarme 30,32. jeder der Zangenarme 30, 32 ist individuell durch eine hydraulische Kolben-Zyfederanordnung 34 im Sinne einer Vergrößerung oder Verkleinerung der Greiferöffnung verstellbar, wobei jeweils der Hydraulikzylinder 35 nahe der Längsmitte des Zangenarmführungsträgers 28 befestigt und die Kolbenstange 37 am oberen Ende des jeweiligen Zangenarmes 30 bzw. 32 angelenkt ist Bei der Verschiebung des Zangenarmes 30 bzw. 32 durch die ein- und ausfahrende Kolbenstange 37 der Kolbenzylinderanordnung 34 sind die Zangenarme 30 und 32 mit auf der Oberseite des Zangenarmführungsträger 28 laufenden Rollen 36 (Fig.2) an dem Zangenarmführungsträger 28 geführt

Der in F i g. 1 linke Zangenarm 30 ist im wesentlichen von einem starren Träger gebildet, an desscm unteren Ende eine zur Anlage an einer zu erfassenden Last 38 bestimmte Klemmbacke 40 angeordnet ist

Der in der F i g. 1 rechte Zangenarm 32 weist einen Pendelträger 42 auf, der mit seinem oberen Ende an dem Zangenarm 32 schwenkbar angelenkt ist und .zwar mit einer parallel zur Längsrichtung des Hubwagens 10 verlaufenden Schwenkachse und an seinem unteren Ende eine Klemmbacke 44 trägt

Die erfindungsgemäße Greifvorrichtung 26 arbeitet im Prinzip in der folgenden Weise: Nachdem der Hubwagen 10 die Greifvorrichtung 26 in Greifstellung über die zu ergreifende Last 38 gefahren hat wird die öffnung der Greifvorrichtung 26 durch Verschieben der Zangenarme 30, 32 längs des Zangenarmführungsträgers 28 mittels der hydraulischen Kolbenzylinderanord-

nung 34 so verengt, daß die Klemmbacken 40 und 44 an der Last 38 anliegen. Danach wird mittels einer in den F i g. 2 bis 5 noch näher zu erläuternden Keilanordnung der Pendelträger 42 von dem Zangenarm 32 abgespreizt, wodurch die Zangenarme 30, 32 an ihren unteren Ende im Sinne einer Vergrößerung der Greiferöffnung auseinandergedrückt werden und sich relativ zum Zangenführungsträger 28 verkanten, wobei sich jeweils die obere und untere Begrenzung der Zangenarmführung für den Zangenarmführungsträger 28 an diesen anlegen und damit eine Bewegung der Zangenarme 30 und 32 am Zangenarmführungsträger 28 verhindern. Durch ein fortschreitendes Abspreizen des Pendelträgers 42 wird auf diese Weise ein zum Anheben der Last 38 ausreichender Klemmdruck zwischen den Klemmbacken 40 und 44 erzeugt.

In den Fig.3 bis 5 soll nur der Aufbau des Zangenarmes 32 und der Keilanordnung 46 näher beschrieben werden. Wie man aus den Fig.3 und 4 erkennt, ist der Zangenarm 32 im wesentlichen aus zwei flachen Seitenteilen 48, 50 gebildet, die durch einen oberen und unteren Querriegel 52 bzw. 54 miteinander verschweißt sind und zwar so, daß die lichte Öffnung zwischen den beiden Seitenteilen 48, 50 einerseits und den Querriegeln 52, 54 andererseits in etwa dem Rechtecksquerschnitt des Zangenarmführungsträger 28 entspricht und gerade um so viel größer als dieser Querschnitt ist, daß eine reibungslose Verschiebung des Zangenarmes 32 längs des Zangenarmführungsträger 28 gewährleistet ist Die Querriegel 52 und 54 sind in Längsrichtung des Zangenarmführungsträgers 28 gegeneinander versetzt und zwar der Riegel 52 in Richtung auf die Längsmitte des Zangenarmführungsträger 28 und der Querriegel 54 in Richtung auf das dem Zangenarm 32 zugeordnete Ende des Zangenarmführungsträgers 28. Wenn daher der Zangenarm 32 bei Betätigung der Keilanordnung 46 um eine zur Längsachse des Hubwagens 10 parallele Schwenkachse relativ zum Zangenarmführungsträger 28 verschwenkt wird, kommen die beiden Querriegel 52, 54 nach Durchlaufen eines minimalen Schwenkweges an der Ober- bzw. Unterseite des Zangenarmführungsträgers 28 zur Anlage und legen den Zangenarm 32 so an dem Zangenarmführungsträger 28 fest, daß der Zangenarm 32 ein solides Widerlager zur Erzeugung eines hohen Klemmdrucks zwischen den Klemmbacken 40 und 44 bildet.

Der Pendelträger 42 besteht im wesentlichen aus zwei zueinander parallelen Platten 56,58, die durch Stege 60 miteinander verbunden sind. Am oberen Ende der Platte 58 sind kurze Arme 62 ausgebildet, mit denen der Pendelträger 42 in Lagergabeln 64, 66 eingehängt ist, die etwas unterhalb des Zangenarmführungsträger 28 an den einander zugekehrten Flächen der Seitenteile 48, 50 angeordnet sind. In diesen Lagergabeln ist der Pendelträger 42 zwischen einer im wesentlichen vertikalen, durch ausgezogene Linien in der Fig.2 gekennzeichneten Stellung und einer durch strichpunktierte Linien in der F i g. 2 gekennzeichneten Stellung verschwenkbar.

Die zum Verschwenken des Pendelträgers 42 relativ zu den Seitenteilen 48,50 des Zangenarms 32 dienende Keilanordnung 46 umfaßt zwei auf einer Achse 68 angeordnete Walzen 70, 72 (F i g. 5), die zwischen sich eine ebenfalls auf der Achse 68 angeordnete Walze 74 mit gegenüber den Walzen 70 und 72 verringertem Durchmesser einschließen. Die Walzen 70, 72 und 74 sind auf der Drehachse 68 frei gegeneinander drehbar.

Die äußeren Walzen 70 und 72 liegen an Spreizflächer 76, 78 an, welche in einem unteren Bereich dei Seitenteile 48 und 50 an deren Kantflächen ausgebildet sind. In diesem Bereich sind die Seitenteile 48 und 50 durch an ihren Außenseiten anliegende Verstärkungswangen 80,82 verstärkt, welche zu den Spreizflächen 76 und 78 parallele Spreizflächen 84 und 86 aufweisen. Die mittlere Walze 74 liegt an der den Spreizflächen 76,7t zugekehrten Platte 58 des Pendelträgers 42 an. Die

to Spreizflächen 76, 78, 84 und 86 sind so gegenüber dei Vertikalen geneigt, daß sich der Zwischenraum zwischen ihnen und der Platte 58 in deren vertikaler Stellung von unten nach oben verengt Wenn nun die Keilanordnung 46 von unten nach oben verschober wird, wobei die Walzen 70 und 72 an den Spreizflächer 76 und 84 bzw. 78 und 86 und die Walze 74 an der Platte 58 abrollen, wird der Pendelträger 42 in Richtung de; Pfeiles A (F i g. 2) verschwenkt

Der zum Verschieben der Keilanordnung 46 dienende Klemmantrieb weist eine zwischen den Seitenteilen 4i und 50 des Zangenarmes 32 liegende Kolbenzylinderan Ordnung 88 auf, die sich mit dem geschlossenen Ende ihres Zylinders 90 an der Unterseite des Querriegels 54 abstützt und mit einer nach unten aus dem Zylinder 9( herausgeführten, auf Druck belasteten Kolbenstange 92 an einem Zuggestänge 94 angreift Das Zuggestänge 9Ί weist eine zwischen den Seitenteilen 48 und 5( liegenden U-förmigen Abschnitt auf, nahe desser Querschenkel 96 die Kolbenstange 92 angelenkt ist unc dessen U-Schenkel mit außerhalb der Seitenteile 48,5( und parallel zu diesen liegenden Gestängearmen 98, IW durch die Seitenteile 48, 50 in Schlitzen 102, 104 durchsetzende Zwischenstücke 106,108 verbunden sind Die Gestängearme 98 und 100 sind jeweils an dem zun Ende des Zangenarmführungsträgers 28 hinweisender Arm HO bzw. 112 von zweiarmigen Hebeln 114, IK angelenkt, die in Lagerbügeln 118, 120 um zui Schwenkachse des Pendelträgers 42 parallele Drehzap fen 122, 124 schwenkbar gelagert sind. An den jeweili anderen Armen 126,128 der Umlenkhebel 114,116 sine Zugstangen 130 bzw. 132 angelenkt, zwischen derer unteren Enden die Achse 68 der Keilanordnung 4f gelagert ist.

Wie man aus der F i g. 2 erkennt, wird durch die au!

dem Zylinder 90 ausgeschobene Kolbenstange 92 das Zuggestänge 94 nach unten gezogen, worauf die Umlenkhebel 114, 116 in Richtung der Pfeile 1 verschwenkt und die Keilanordnung 46 über die Zugstangen 130, 132 nach oben in die strichpunktierte

so Stellung gezogen wird, wobei die Bewegung dei

Keilanordnung 46 durch den Übergang der Spreizflä chen 76, 78 in einen im wesentlichen horizontaler oberen Abschnitt begrenzt ist.

Das Umlenkhebelsystem mit den Umlenkhebeln 114 116, dem Zuggestänge 94 und den Zugstangen 130,13: erlaubt es, die Kolbenzylinderanordnung 88 an einei Stelle im Zangenarm 32 einzubauen, an der sir di< Bewegung des Pendelträgers 42 nicht behindert unc ermöglicht es, die Kolbenstange 92 auf Druck zi belasten, was bei gleichen Abmessungen der Kolbenzy linderanordnung 88 die Erzielung einer größeren Kraf ermöglicht.

In der in der F i g. 1 dargestellten Arbeitsstellung de: Portalhubwagens 10 ist die Last 38 zwischen der Klemmbacken 40, 44 der Zange 26 eingespannt unc durch Anheben des Zangenarmführungsträgers mittel! der nicht dargestellten Kettenzüge angehoben. Um di< Last 38 beim Transport durch den fahrenden Portalhub

wagen zu sichern und gegebenenfalls ein Durchbiegen beispielsweise glühend heißer Stahlbrammen zu verhindern, weist der Portalhubwagen 10 eine Reihe von Schwenkträgern 134 auf, von denen in der F i g. 1 der Übersichtlichkeit halber nur einer dargestellt ist. Die Schwenkträger 134 sind auf der Innenseite der Fahrgestelle 16 bzw. der Längsträger 14 um eine vertikale Schwenkachse schwenkbar gelagert und können über eine Antriebswelle 136 und einen nicht

dargestellten Antriebsmotor auf einer zu den Fahrgestellen im wesentlichen parallelen Stellung unter die angehobene Last 38 geschwenkt werden.

Desweiteren ist es unter Umständen vorteilhaft, die gesamte öffnung der Greifvorrichtung 26 sowie die hydraulischen Versorgungsleitungen zu den Kolbenzylinderanordnungen 34 bzw. 88 durch Abschirmbleche gegen die von den transportierten heißen Stahlbremsen ausgestrahlte Hitze abzuschirmen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprache:

1. Greifvorrichtung an einem Hub- oder Transportgerät zum klemmenden Aufnehmen von Lasten, umfassend einen Zangenarmführungsträger, zwei an diesem relativ zueinander verschiebbar geführte Zangenanne mit Klemmbacken und einen Verschiebeantrieb für die Zangenarme relativ zueinander, dadurch gekennzeichnet, daß die Zangenarme (30„ 32) am Zangenarmführungsträger (28) arretierbar sind, indem sie sich beim Erfassen der Last infolge des durch den Klemmdruck auf sie ausgeübten Drehmomentes mit ihren Führungen an dem Zangenarmführungsträger (28) verkanten, und daß mindestens ein Klemmantrieb (46,130,132,114, 116, 94, «8) für die Klemmbacke (44) mindestens eines Zangenarmes (32) vorgesehen ist, der von dem Verschiebeantrieb (34) unabhängig ist

2. Greifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Klemmantrieb (46, 130, 132, 114, 116, 94, 88) beaufschlagte Klemmbacke (44) an einem Pendelträger (42) befestigt ist, welcher sich im wesentlichen parallel zum zugehörigen Zangenarm (32) erstreckt, an seinem einen Ende an dem Zangenarm (32) schwenkbar gelagert ist und an seinem anderen Ende die Klemmbacke (44) trägt und daß der Klemmantrieb (46, 130, 132, 114, 116, 94, 88) eine durch ein Kraftgerät (88) verstellbare Keilanordnung (46) zwischen gegeneinander geneigten Spreizflächen (76,84,78,86; 58) des Zangenarmes (32) und des Pendelträgers (42) aufweist

3. Greifvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilanordnung (46) koaxial nebeneinander angeordnete, relativ zueinander verdrehbare Walzen (70, 72, 74) umfaßt, von denen die beiden äußeren (70,72) an Spreizflächen (76,84, 78, 86) des einen der beiden Elemente (Zangenarm 32, Pendelträger 42) anliegen und die mittlere Walze (74) an einer Spreizfläche (58) des anderen der beiden Elemente anliegt

4. Greifvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftgerät (88) einen Druckkolben umfaßt, der mit seiner auf Druck belasteten Kolbenstange (92) an einem Zuggestänge (94) angreift und daß dieses Zuggestänge, gegebenenfalls über ein Umlenkhebelsystem (114,116) und ein weiteres Zuggestänge (130, 132), an der Keilanordnung (46) angreift