DE2525142C3

DE2525142C3 - Vorrichtung zur Betätigung eines Zweiseilgreifers

Info

Publication number: DE2525142C3
Application number: DE19752525142
Authority: DE
Inventors: Helmut 6800 Mannheim Hilbert
Original assignee: Bilfinger und Berger Bau AG
Current assignee: Bilfinger SE
Priority date: 1975-06-06
Filing date: 1975-06-06
Publication date: 1980-01-03
Also published as: DE2525142B2; DE2525142A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Betätigung eines hydraulisch betriebenen Zweiseilgreifers durch mindestens einen durch den Seilzug betätigten Pumpzylinder.

Bekannte hydraulisch betriebene Greifermechanis* men werden von hydraulischen Arbeitszylindern betätigt, die mit Drucköl, das von besonderen Pumpen geliefert wird, betrieben werden. Diese Pumpen können entweder im Greifer selbst eingebaut oder außerhalb des Greifers von diesem entfernt aufgestellt sein. Im ersten Falle müssen dem Pumpenmotor über Kabel elektrische Antriebsenergie und Steuerimpulse zugeführt werden, während im zweiten Falle über Druckschläuche Drucköl von der Pumpe zu den Arbeitszylindern des Greifers geleitet werden muß. Beides erfordert aufwendige Vorrichtungen zum Mitführen der erforderlichen Kabel bzw. Druckschläuche. Die Kabel bzw. Druckschläuche müssen dazu auf elektrisch oder IQ hydraulisch aligetriebenen Kabeltrommeln bzw. Schlauchhaspeln entsprechend der Bewegung des Greifers auf- und abgerollt werden. Die schweren, am Ausleger des Trägergerätes anmontierten Kabeltrommeln bzw. Schlauchhaspeln belasten das Trägergerät < 5 zusätzlich und vermindern daher dessen Tragkraft

Eine hydraulische Betätigungseinrichtung der eingangs angegebenen Art ist aus der DE-OS 19 43 631 bekannt Das Drucköl dieser Einrichtung wird von einer am Trägergerät (Bagger oder Kran) angebauten

Einzylinderpumpe erzeugt Beim Einholen des mit der Kolbenstange dieser Pumpe verbundenen Schließseiles bewirkt die Zugkraft der Schließseilwinde die zur Erzeugung von Drucköl erforderliche Bewegung des Pumpenkolbens. Das Drucköl wird über einen langen,

von einer am Ausleger des Trägergeräts befestigten Schlauchhaspel ablaufenden Druckschlauch dem Schließzylinder d#* Greifers zugeführt Auch bei dieser Betätigungseinrichtung sind aufwendige Einrichtungen zur Zuleitung des vom Greifer entfernt erzeugten Drucköls erforderlich, denen die bereits erwähnten Nachteile anhaften.

Bei dem Einseil-Brunnenbohrgreifer nach der GB-PS 6 65 909 wird von einem mit Seilzug betätigten primären Kolben öl auf einen größeren sekundären Kolben wirkend verdrängt Der größere Kolben betätigt dann das Schließen der Greiferschaufeln und gleichzeitig das Vorspannen und Blockieren einer Feder, deren vorgespannte Energie für das öffnen der Greiferschaufeln gespeichert w.i-d Dabei ist es von Nachteil, daß der Greifer zum AusIbsen der Blockierung der das öffnen bewirkenden Federkraft jeweils in eine Fangglocke mit einer komplizierten Hebelei eingefahren werden muß und deshalb immer nur an derselben Stelle geöffnet bzw. entleert werden kann.

Ein weiterer Nachteil eines Greifers dieser Bauart besteht darin, daß man mit ihm nicht durch mehrfaches kurzes Anheben und Fallenlassen bei geöffneten Greiferschaufeln den Bohrlochgrund meiselnd bearbeiten kann, um so das Aushubmaterial vor dem Greifvorgang zu lösen, da mit dem Anheben dieses Greifers zwangsläufig sofort die Schließfunktion eingeleitet wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Betätigung hydraulisch betriebener Zweiseilgreifer zu erbingen, mit der die Greiferschaufeln in jeder Phase des Aushubvorgangs nach Belieben geöffnet bzw. geschlossen werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß zwei abwechselnd von dem Seilzug des Schließ- und des Senkseiles betätigte, in den Zweiseilgreifer fest eingebaute oder an ihn angebaute Pumpzylinder derart mit einem oder mehreren doppelt wirkenden Greiferbetätigungszylindern Verbunden sind, daß der Druckraum des vom Schließsei) betätigten Pümpzylinders mit dem

Druckraum der Schließseite des oder der Greiferbetätigungszylinder und der Druckraum des Vom Senkseil betätigten Pumpzylinders mit dem Druckraum der . Öffnungsseite dieser Greiferbetätigungszylinder ver-

bunden ist

Eine andere Anordnung von Schließ- und Senkseil sieht vor, daß die Vorrichtung aus einem vom Seilzug des Schließseiles betätigten Pumpzylinder besteht, dessen Druckraum über eine geschlossene Leitung mit dem Druckraum für den Schließvorgang des oder der Greiferbetätigungszylinder verbunden ist und daß das Senkseil direkt an der Vorrichtung derart angeschlagen ist, daß der öffnungsvorgang durch Anriehen des Senkseils in an sich bekannter Weise von der dabei frei werdenden Kraft einer zuvor während des Schließvorgangs vorgespannten Feder bewirkt wird.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, daß die Pumpzylinder in beliebiger Lage zueinander und zu den Greiferbetätigungszylindern angeordnet sein können.

Eine kurze kompakte Eaufonn erreicht man, wenn die Pumpzylinder in Weiterbildung der Erfindung konzentrisch zueinander angeordnet sind oder wenn die Pumpzylinder und auch die Greiferbetätigungszylinder konzentrisch zueinander angeordnet werden. Dabei kann ein Pumpzylinder zugleich die Kolbenstange zu dem an ihm angebrachten Greiferbetätijungskolben sein oder ein Pumpenkolben kann mit dem Außenmantel eines seinen Druckraum nach innen abschließenden Zylinders fest verbunden seia Die Pumpzylinder können in das Greiferführungsgestänge, z. B. eine teleskopierbare Kellystange, eingebaut sein. Die Strömungsverluste werden niedrig gehalten, wenn die Leitungsverbindung zwischen Pumpzylinder und Greiferbetätigungszylinder von einem die beiden Zylinder zu einer Einheit umfassenden Gehäuse gebildet wird.

Die Vorrichtung nach der Erfindung erbringt den Vorteil, daß keine zusätzlichen Hilfsmittel und Vorrichtungen zum Antrieb und zur Steuerung der Greiferfunktionen außerhalb des Greifers selbst benötigt werden, mit denen der Greifer ständig verbunden sein muß oder die zur Auslösung einer Greiferfunktion angefahren werden müssen. Die Bedienung des Windwerks zur Betätigur j des mit der Vorrichtung nach der Erfindung betriebenen Greifers ist dieselbe wie für einen klassischen Zweiseilgreifer. Durch entsprechende Dimensionierung der Pump- und Arbeitszylinder können die Verhältnisse von Geschwindigkeit und Kraft der Vorgänge »öffnen« und »Schließen« beliebig und zueinander unterschiedlich vorth. stimmt werden. Das jeweils aus den Arbeitszylindern verdrängte öl stellt zwangsläufig den Kolben des bei diesem Vorgang gerade nicht betätigten Pumpzylinders zurück. Der Greifer kann in geöffnetem Zustand zum Zwecke des Lösens von Aushubmaterial beliebig oft auf die Aushubs'.elle aufgeschlagen werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in nachstehenden Zeichnungen dargestellt und werden wie folgt beschrieben. Es /.eigt -,-,

F i g. 1 einen Längsschnitt durch den grundsätzlichen Aufbau des Stellantriebs nach der Erfindung,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch einen Bohrgreifer mit zwei nebeneinander angeordneten Pumpzylindern,

F i g. 3 einen Längsschnitt durch einen Greifer mit zwei konzentrisch zueinander angeordneten Pumpzylindern,

F i g, 4 einen Längsschnitt durch einen Greifer mit nur einem Pumpzylinder,

Fig.5 einen Längsschnitt durch einen Bohrgreifer mit konzentrisch zueinander angeordneten Pump- und Arbeitszylindern,

F i g. 6 einen Längsschnitt durch eine kürzer bauende Variante zu F i g. 4.

In F i g. 1 ist der grundsätzliche Aufbau der Vorrichtung gemäß der Erfindung an einem Zweischalengreifer 1, der am Ende einer Teleskopstange 2 angebaut ist, dargestellt. In die Teleskopstange 2 sind der Pumpzylinder 3 für den Schließvorgang und der Pumpzylinder 4 für den öffnungsvorgang fest eingebaut Das Schließseil 5 ist an der Kolbenstange 6 des Pumpzylinders 3 für den Schließvorgang befestigt und das Senkseil 7 ist an der Kolbenstange 8 des Pumpzylinders 4 für den öffnungsvorgang befestigt Der Zylinderraum 9 des Pumpzylinders 3 ist über Leitungen 10 mit den Zylindenäumen 11 der Greiferbetätigungszylinder 12 verbunden. Der Zylinderraum 13 des Pumpzylinders 4 ist über Leitungen 14 mit den Zylinderräumen 15 der Greiferbetätigungszylinder 12 verbunden.

Zum Schließen des Greifers 1 zieht das Schließseil 5 die Kolbenstange 6 des Pumpzylinders 3 nach oben, so daß der Kolben 16 Drucköl aus dem Zylinderraum 9 des Pumpzylinders 3 in die Zylinderöle 11 der Greiferbetätigungszylinder 12 verdrängt Oie Kolben 17 der Greiferbetätigungszylinder 12 werden in Schließrichtung bewegt Dabei wird gleichzeitig entspanntes Hydrauliköl aus den Zylinderräumen IJ der Greiferbetätigungszylinder 12 in den Zylinderraum 13 des Pumpzylinders 4 zurückverdrängt wodurch die Kolbenstange 8 mit dem Kolben 18 in den Pumpzylinder 4 hineingeschoben wird. Das lose Senkseil 7 läuft dabei um diesen Hubweg von der Senkseiltrommel 19 ab.

Sobald der Greifer 1 geschlossen ist, kann kein öl mehr aus dem Zylinderraum 9 in den Zylinderraum 11 verdrängt werden. Das Hydrauliksystem ist damit in eine Endstellung gefahren. Weiterer Zug am Schließseil 5 leitet den Hubvorgang ein, wodurch alle am Pumpzylinder 3 angehängten Teile, wie die Teleskopstange 2, der geschlossene Greifer 1 mit den Greiferbetätigungszylindern 12 und der Pumpzylinder 4, von dem Schließseil 5 hochgezogen werden.

Zum öffnen des Greifers 1 zieht das Senkseil 7 die Kolbenstange 8 des Pumpzylinders 4 nach oben, so daß der Kolben 18 Drucköl aus dem Zylinderraum 13 des Pumpzylinders 4 in die Zylinderräume 15 der Greiferbetätigungszylinder 12 verdrängt. Die Kolben 17 der Greiferbetätigungszylinder 12 werden in Öffnungsrichtung bewegt Dabei wird gleichzeitig entspanntes Hydrauliköl aus den Zylinderräumen 11 der Greiferbetätigungszylinder 12 in den Zylinderraum 9 des Pumpzylinders 3 zurückverdrängt, wodurch die Kolbenstange 6 mit dem Kolben 16 in den Pumpzylinder 3 hineingeschoben wird. Das lose Schließseil 5 wird dabei um die Länge des Hubes des Kolbens 16 von der Senkfeiltrommel 20 abgezogen. Der Seilzug im Schließbzw Senkseil ergibt die in die daran angehängten Pumpzylinder der Vorrichtung eingeleitete Kraft und ist so groß wie die an dem betreffenden Seil hängende Last. Das Verhältnis der wirksamen Kolbenrläche eines Pumpzylinders zu der Summe der mit diesem Pumpzylinder verbundenen wirksamen Kolbenflächen der Greiferbetätigu"gszylinder ergibt das Kraftübersetzungsverhältnis. Das Verhältnis der hierfür erforderlichen Hubwege der Kolben ist dem Kraftübersetzungsverhältnis umgekehrt proportional.

In Fig.2 ist die grundsätzliche Zusammenfassung zweier Pumpzylinder nebeneinander und oberhalb eines Greiferbetätigunfc6?,ylindfirs zu einem Bohrgreifer dargestellt. Die Funktion dieses Greifers entspricht der zu F i g. 1 gegebenen Beschreibung.

In Fig.3 sind die beiden Pumpzylinder 3 und 4

koaxial oberhalb eines Greiferbetätigungszylinders angeordnet Der Pumpzylinder 4 ist am Senkseil 7 angehängt Und wird mit Seilzug gegenüber dem feststehenden Kotben 18 bewegt, wodurch Drucköl aus dem Zylinderraum 13 über die Leitung 14 in den Zylinderraum 15 des Greiferbetätigungszylinders ge* längt und so die Greiferschaufein öffnet, während (,'leichzeitig Drucköl aus dem Zylinderraum 11 über die Leitung 10 in den Zylinderraum 9 zurückverdrängt wird. Die Funktion der Greiferbetätigung entspricht im übrigen der zu Fi g. 1 gegebenen Beschreibung.

Die in Fig.4 dargestellte Greiferbetätigung hat nur einen Pumpzylinder 3, aus dem von dem Kolben 16 infolge Zug am Schließseil 5 Drucköl auf die Schließseite 11 des Greiferbetätigungszylinders 12 verdrängt wird, so daß sich die Greiferschaufeln 1 schließen. Neben der Schließarbeit muß hier der Greiferbetätigungszylinder 12 gleichzeitig eine Rückstellfeder 21 vorspannen, welche beim Nachlassen des Seilzuges des Schließseiles 5 den Öffnungsvorgang bewirkt Dabei wird das Drucköl von der Schließseite 11 des Greiferbetätigungszylinders 12 in den Drückraum 9 des Pumpzylinders 3 zurückverdrängt Hier ist auch dargestellt, wie man, um möglichst ein schnelles öffnen der Greiferschaufeln zu erreichen, das den gesamten Stellantrieb umfassende Gehäuse 24 zu einer Verbr dungsleitung 10 mit sehr großem Leitungsquerschniti ausbildet, um möglichst wenig den Öffnungsvorgang behindernden Leitungswiderstand für das rücklaufende O¹I zu haben.

F i g. 5 zeigt zwei Pumpzylinder und einen Greiferbetätigungszylinder, die ineinandergesteckt um eine gemeinsame Achse herum sich gegenseitig überlagernd angeordnet sind, um so eine möglichst kurze Bauform zu erreichen. Der innerste dieser Zylinder ist der vom Schließseil 5 betätigte Pumpzylinder 3 für den Schließvofgäng, aus dessen Zylinderraum 9 Drucköl in einen Zylinderraum 11 verdrängt wird, wodurch der Kolben 17, der ein Teil des Pumpzylinders 3 ist, in

ίο Schließrichtung beaufschlagt wird. Der am Senkseil 7 angehängte Pumpzylinder 4 wird mit Seilzug gegenüber dem feststehenden Kolben 18 bewegt, wodurch Drucköl aus dem Zylinderraum 13 in den Zylinderraum 15 verdrängt und damit der Kolben 17 in Öffnungsrichtung

beaufschlagt wird, während gleichzeitig öl aus dem Druckraum 11 in den Druckraum 9 zurückverdrängt wird.

Der Stellantrieb nach Fig.6 schließt die Greiferschaufeln hydraulisch, indem der vom Schließseil 5 betätigte Pumpkolben 16 Drucköl äUi dem Zylinderraum 9 über die Leitung 10 in den Zylinderraum 11 verdrängt, wodurch der Kolben 17 in Schließrichtung beaufschlagt wird. Während des Schließvorgangs wird gleichzeitig die Rückstellfeder 21 vorgespannt. Beim Nachlassen des Seilzuges des Schließseiles 5 bewirkt die dabiii frei werdende Vorspannung der Rückstellfeder 21 den Öffnungsvorgang, indem sie den Kolben 17 in Öffnungsrichtung verschiebt Dabei hingt die ganze Vorrichtung an dem Senksei! 7.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Betätigung eines hydraulisch betriebenen Zweiseilgreifers durch mindestens einen durch den Seilzug betätigten Pumpzylinder, dadurch gekennzeichnet, daß zwei abwechselnd von dem Seilzug des Schließ- und des Senkseiles (5,7) betätigte, in den Zweiseilgreifer fest eingebaute oder an ihn angebaute Pumpzylinder (3, 4) derart mit einem oder mehreren doppelt wirkenden Greiferbetätigungszylindern (12) verbunden sind, daß der Druckraum (9) des vom Schließseil (5) betätigten Pumpzylinders (3) mit dem Druckraum (11) der Schließseite des oder der Greiferbetätigungszylinder (12) und der Druckraum (13) des vom Senkseil (7) betätigten Pumpzylinders (4) mit dem Druckraum (15) der Öffnungsseite dieser Greiferbetätigungszylinder (12) verbunden ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet laß die Vorrichtung aus einem vom Seilzug des Schiiißseiles (5) betätigten Pumpzylinder (3) besteht, dessen Druckraum (9) über eine geschlossene Leitung (10) mit dem Druckraum für den Schließvorgang (11) des oder der Greiferbetätigungszylinder (12) verbunden ist und daß das Senkseil (7) direkt an der Vorrichtung derart angeschlagen ist, daß der <5ffnungsvorgang durch Anziehen des Senkseils (7) in an sich bekannter Weise von der dabei frei werdenden Kraft einer zuvor während des Schließvorgangs vorgespannten Feder (21) bewirkt wird (F i g. 4,6).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Punpzyl> -der (3, 4) konzentrisch zueinander angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Ansp· ich 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpzylinder (3,4) und die Greiferbetätigungszylinder (12) konzentrisch zueinander angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpzylinder (3) zugleich die Kolbenstange zu dem an ihm angebrachten Greiferbetätigungskolben (17) ist (F i g. 5).

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpkolben (18) mit dem Außenmantel eines den Druckraum (13) nach innen abschließenden Zylinders fest verbunden ist (F i g. 5).

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpzylinder (3, 4) in das Greiferführungsgestänge (2), z. B. eine teleskopierbare Kellystange, eingebaut sind (F i g. 1).

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsverbindung (10) zwischen Pumpzylinder (3) und Greiferbetätigungszylinder (12) von einem die beiden Zylinder zu einer Einheit umfassenden Gehäuse gebildet ist (F i g. 4).