DE2550856C3 - Druckluftbetriebenes Hebezeug zum Handhaben und Stapeln von Lasten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein druckluftbetriebenes Hebezeug zum Handhaben und Stapeln von Lasten nach dem Oberbegriff von Patentanspruch L

Gegenüber den Weitverbreiteten hydraulisch betriebenen Hebezeugen haben drückluflbeiriebene Hebezeuge den Vorzug einer breiteren Einsatzmöglichkeit, da Verunreinigungen von z, B. Lebensmitteln durch ausfließendes Lecköl nicht eintreten können. Vom technischen Standpunkt aus ist Druckluft jedoch insofern nachteilig, weil ihre Kompressibilität die Genauigkeit der einzelnen Bewegungsabläufe, insbesondere das genaue Arretieren der einzelnen Bauteile, beeinträchtigt

Zum Stapein oder Abnehmen von plattenförmigen Gegenständen ist bereits ein Hebezeug bekannt (DE-OS 20 25 203), das aus zwei Greifern, einem Scherengestänge, einem elektrischen bzw. pneumatischen Antrieb und einem den Greifern zugeordneten Taster besteht, der mit einem Schaltorgan zum Umschalten des Antriebes gekoppelt ist. Dieser Taster ist ferner mit dem Zugseil zum Anheben und Absenken der Saugnäpfe aufweisenden Greifer derart gekoppelt, daß die Umschaltung des Antriebes erfolgt, sobald das Zugseil nach Aufsetzen der Greifer auf den zu erfassenden Gegenständen schlaff wird. Dieses Ansprechverhalten der Schalter hat zur Folge, daß die Gegenstände erst nach Aufwickeln der durchhängenden Seillänge ruckartig angehoben werden. Diese bekannte Einrichtung ist zum Handhaben von verschiedenartigen Lasten z. B. zum Be- oder Entladen von Verkaufsbehältern mit druckempfindlichen, in Kartons, Steigen oder Tüten abgepackten Lebensmitteln, nicht geeignet, weil bei durchhängenden Zugseilen die Lasten mit dem gesamten Gewicht der Greifer und ihrer Zubehörteile belastet werden. Darüber hinaus lassen sich auch Stöße beim Auftreffen d-τ Greifer auf den Lasten nicht vermeiden.

Gegenüber Hebezeugen mit an Zugseilen aufgehängten Greifern bieten Geräte, deren Greiforgane mit den Kolbenstangen von Arbeitszylindern gekoppelt sind, eine Reihe von Vorteilen, zu denen insbesondere die wesentlich größere Handhabungssicherheit und verringerte Stoß- oder Druckbelastungen bei der Aufnahme der Stückgüter gehören. Nachteilig bei der Verwendung von insbesondere pneumatischen Arbeitszylindern ist neben der vergleichsweise ungenauen Steuerbarkeit der einzelnen Bewegungsvorgänge der auf die Länge des jeweiligen Arbeitszylinders begrenzte Hubweg. Einer Verwendung von überlangen Arbeitszylindern steht deren hoher Kostenaufwand und ihre Anfälligkeit gegenüber Querbeanspruchungen durch Schläge oder Stöße entgegen.

Aufgabe der Erfindung ist es. ein Hebezeug der eingangs genann'cn Art zu schaffen, das bei Verwendung von Druckluft als Arbeitsmedium eine Stoß- oder Druckbeanspruchung der zu handhabenden Lasten vermeidet und das bei geringer eigener Bauhöhe einen ausreichend großen Hubweg besitzt.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des gültigen Hauptanspruches gelöst. Durch das Gestänge mit dem Toten-Gang in Verbindung mit den pneumatischen Antrieben wird erreicht, daß während des gesamten Absenkvorganges das Gewicht des Greifers, des Übertragungsgestänges sowie der Schaltrnittel von den pneumatischen Antrieben selbst aufgenommen wird, wobei allein das Gewicht des Greifers nach dem Aufsetzen unter Ansprechen des zweiten, als Stoßdämpfer wirkenden Arbeitszylinders und des Toten-Ganges im Übertragungsgestänge auf die zu handhabenden Lasten einwirkt, Das Vorsehen eines zweiten, zusammen mit dem Gestänge heb^ und senkbaren pneumatischen Arbeitszylinders, der gleichzeitig als Stoßdämpfer wirkt, eröffnet ferner die Möglichkeit, daß der erste Arbeitszylinder relativ kurz gebaut sein kann, da ein Teil des Gesamthubweges auf den dann als Zusatzantrieb wirkenden zweiten pneumatischen Arbeitszylinder entfällt. Von besonderer Bedeu-

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lung ist ferner, daß der Greifer an jeder Stelle seines Hubweges mit hoher Positioniergenauigkeit angehalten werden kann, wodurch z. B. Lasten von unterschiedlicher Form und Höhe erfaßt und gehandhabt werden können, ohne daß gesonderte Steuereinrichtungen s erforderlich sind.

Zweckmäßige Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Hebezeuges sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Eine in der Figur der Zeichnung schematisch dargestellte Ausführung der Erfindung wird im folgenden näher erläutert

Ein Drucklufterzeuger 1 ist durch eine Leitung 2 mit einem Verteiler 3 und durch eine Leitung 4 mit einem Verteiler 5 verbunden. Jeder Verteiler 3 bzw. 5 weist einen Kolbenschieber 6 bzw. 7 in je einem Zylinder auf, welche die Verbindung zwischen den verschiedenen Drucklufteinlässen und Auslässen zur Atmosphäre beherrschen. Die Verschiebung der Kolbenschieber 6 und 7 in ihren Zylindern erfolgt durch wahlweises Beaufschlagen ihrer Stirnflächen mit Druckluft über Leitungen 8 und 9 bzw. 10 und 11. In jeJer dieser Leitungen 8—11 ist je ein umschaltbares Sperrventil 12 vorgesehen.

Der Verteiler 3 ist durch eine Leitung 13 mit einem Arbeitszylinder 14 verbunden, der auf einem Laufwagen 15 montiert ist, dessen Laufrollen 16 sich auf Horizontalschienen 17 abstützen. Der Arbeitszylinder 14 enthält einen Kolben 18, dessen Kolbenstange 19 den Laufwagen 15 frei durchragt und an einem Träger 20 befestigt ist.

Am Verteiler 3 ist über eine Leitung 21 ein Ventil 22 mit einem beweglichen Kolbenschieber 23 angeschlossen, von dem eine Leitung 24 zum Drucklufterzeuger 1 und eine in den Arbeitszylinder 14 mündende Leitung 25 3S abgehen, wobei diese Mündung an dem der Mündung der Leitung 13 entgegengesetzten Ende des Arbeitszylinders 14 angeordnet ist. Je nach der Stellung des Kolbenschiebers 23 ist die Leitung 24 mit der Leitung 25 verbunden oder gesperrt. Von dem dem Einlaß der 4n Leitung 21 entgegengesetzten Ende des Ventils 22 führt eine Zweigleitung 26 über ein Venli! 27 zum Drucklufterzeuger 1. Der Verteiler 3 weist ferner zwei Abströmöffnungen 28 und 29 zur Atmosphäre auf.

Vom Verteiler 5 führen eine Leitung 30 zu einem -n Ende und eine weitere Leitung 32 zum anderen Ende eines weiteren Arbeitszylinders 31. Auch dieser Verteiler 5 enthält zwei Abströmöffnungen 33 und 34 zur Atmosphäre. Die mit dem Kolben 35 des Arbeitszylinders 31 verbundene Kolbenstange 36 ist an w einem Träger 37 befestigt. Dieser Träger 37 weist wenigstens zwei Führungen 38 für zwei Stangen 39 auf, an denen ein Greifer 40 befestigt ist. Die Stangen 39 sind in den Führungen 38 frei verschiebbar, so daß eine Relativbewegung in einem Bereich d zwischen dem >"■ Träger 37 und dem Greifer 40 erfolgen kann.

Auf dem Greifer 40 ist ein Taster 41 angeordnet, dessen Schaltorgan 42 durch eine Feder oder einen anderen gleichwertigen Mechanismus in einer ersten Lage gehalten und durch den Träger 37 selbst gegen die wi Federwirkung in eine zweite Lage verstellt wird.

Wenn sich der Träger 37 Und der Greifer 40 einander nähern, wird der Taster 41 betätigt, der z. B. durch einen elektrischen Leiter 43 mit dem Ventil 27 verbunden ist und dessen Öffnung oder Sperrung steuert,

In den Leitungen 13, 24, 30 und 32 sind Regelventile 44 vorgesehen.

Die Wirkungsweise dieses beschriebenen HebezeU' ges ist folgende:

Der Laufwagen 15 wird über die Ladestelle gefahren, an der sich die umzuladenden Gegenstände befinden. Dabei befindet sich der Kolbenschieber 6 des Verteilers 3 in der dargestellten Stellung. Die durch die Leitung 2 über den Verteiler 3 und die Leitung 21 zum Ventil 22 strömende Druckluft hält dessen Schieber 23 in der dargestellten Stellung. Durch die Leitung 24, cas Ventil 22 und die Leitung 25 steht der Arbeitszylinder 14 unter Druck und hält dessen Kolben 18 in seiner oberen Stellung, so daß auch der Träger 20 für den Arbeitszylinder 31 angehoben ist Da die Kolbenstange 36 den Träger 20 frei durchragt und am Träger 37 angreift, befindet sich der Greifer 40 in einer Stellung, in der sich die Stangen 39 über Endanschläge an den Führungen 38 abstützen.

Der Zylinderraum oberhalb des Kolbens 18 ist über die Leitung 13, den Verteiler 3 und die Öffnung 29 entlüftet.

Durch Betätigen der Ventile 12 r Jen Leitungen 10 und 11 wird der Steuerschieber 7 :ί die dargestellte Endstellung gebracht. Die Druckluft im Arbeitszylinder 31 entweicht durch die Leitung 30, den Verteiler 5 und seine Abströmöffnung 33. Gleichzeitig wird auv.h der Zylindprraum über dem Kolben 35 über die Leitung 32, den Verteiler 5 und dessen Abströmöffnung 34 entlüftet, wodurch der Kolben 35 und die Kolbenstange 36 unter Wirkung des Gewichts des Greifers 40 absinken.

Durch gleichzeitige Betätigung der Ventile 12 in den Leitungen 8 und 9 wird der Kolbenschieber 6 in seine andere Endstellung verschoben und die Leitung 2 mit der Leitung 13 verbunden. Die vom Luftdruck auf die obere Fläche des Kolbens 18 ausgeübte Kraft ist größer als die Gegenkraft des in der unteren Kammer herrschenden Luftdruckes, da an dieser Seite durch die Kolbenstange 19 der freie Kolbenquerschnitt verringert wird. Die Kolbenstange 19 fährt allmählich aus und senkt dabei den Querträger 20 und den Arbeitszvlmder 31 ab.

Wenn der Greifer 40 die umzuladenden Lasten be jhrt und sich auf diesen auflegt, sinkt der Träger 37 durch seine indirekte Verbindung mit dem Querträger 20 und der Kolbenstange 19 weiter Dabei verringert sich der Abstand d zwischen dem Greifer 40 und dem Träger 37. wobei die Stangen 39 in den Führungen 38 gleiten. Das bewegliche Schaltorgan 42 des Tasters 41 wird verstellt und schaltet das Ventil 27 in seine Öffnungsstellung, so daß durch die Leitung 26 im Ventil 22 ein Druck aufgebaut wird, der den Kolbenschieber 23 verschiebt. Diese Schieberbewegung ist möglich, weil die Leitung 21 durch den Verteiler 3 mit der AbströiTiöffnung 28 in Verbindung steht. Der Steuerschieber 23 sperrt gleichzeitig die Leitungen 24 und 25. so daß der Luftdruck im Arbeitszylinder 14 erhalten bleibt.

Durch die Kompressibilität der Luft sinkt der Kolben 18 unter der Wirkung seines Eigengewichts und des Gewichts der am Träger 20 befestigten Teile. Obwohl der Greifer 40 angehalten ist, sinkt der Träger 20 weiter, wobei die Kolbenstange 36 mit dem Kolben 35 in den Arbeitszylinder 31 einfährt Die Luft entweicht dabei durch die Leitung 3? mit einem durch das Ventil 44 regulierbaren Durch.¹ atz, um einen Dämpfungseffekt zu erzielen. Auf diese Weise kann der Greifer 40 in jedem beliebigen Niveau Zwischen den zwei vom Hub des Kolbens 18 bestimmten Extremlagen automatisch angehalten werden, sobald es auf einen geringen Widerstand stößt Danach wird der Greifer 40 zum

Aufnehmen der Lasten betätigt.

Das Anheben des Greifers 40 mit den aufgenommenen Lasten erfolgt durch Betätigen der Ventile 12 zum Verschieben des Kölbenschiebers 6 des Verteilers 3 in seine in der Zeichnung dargestellte Lage und des Kolbenschieber 7 des Verteilers 5 in die der dargestellten entgegengesetzte Lage. Die Verschiebung des Steuerschiebers 6 bewirkt eine Verbindung der Leitung 13 mit der Abströmöffnung 29 und die Verbindung der Leitungen 24 und 25, so daß der Kolben 18 Unter Mitnahme des Trägers 20 im Arbeitszylinder 14 wieder ansteigt. Die Verschiebung des Steuerschiebers 7 des Verteilers 5 bewirkt eine Verbindung der Leitung 4 mit der Leitung 30 Und Einleiten von Druckluft unter den Kolben 35, um diesen in seine äußerste Hochlage zu drücken; Der Hub des Kolbens 35 addiert sich dabei zu dem des Kolbens 18, was einen maximalen Hubweg bei relativ kurzen 21^v!indern 14 und 3! errnö^CT!ich*

Der Laufwagen 15 wird dann auf den Schienen 17 verfahren, um den Greifer 40 über einen zu füllenden Behälter oder einen Betriebspunkt zu führen. Daraufhin wird der Greifer 40 wie beschrieben erneut abgesenkt, bis die Lasten auf der Ladeebene auftreffen. Diese Ebene kann der Boden eines Containers oder eine Aufnahmefläche oder auch eine Lage von bereits abgelegtem Ladegut sein. Im einen wie im anderen Fall tritt die erfindungsgemäß angestrebte Wirkung der Dämpfung und des Anhaltens der Abwärtsbewegung ein.

Das Unterbrechen der Absenkbewegung kann zum Betätigen des Greifers 40 und zum Freigeben der

ίο Lasten automatisch oder von Hand herangezogen werden. Danach wird der Greifer 40, wie oben erläutert, wieder angehoben Und der Zyklus wiederholt, bis die gewünschte Anzahl von Lagen erreicht ist.

Diese Vorrichtung ermöglicht eine Handhabung von

Lasten unterschiedlichster Abmessungen, z. B. aufrechte Flaschen, liegende Nahfurigsrniltelpakete, bärkehaftige Gegenstände oder andere Dinge aller Arten, ohne daß sie abgeändert und sn das 'cwsili^c Ladegut sn^s^aßt werden muß. Mit dieser Vorrichtung können auch unterschiedliche Erzeugnisse in eitlen und denselben Behälter oder gleiche Erzeugnisse in verschiedene Behälter geladen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

IJ Patentansprüche: 50

1. Druckluftbetriebenes Hebezeug zum Handhaben und Stapeln von Lasten, bei dem ein auf einem Laufwagen montierter pneumatischer Antrieb mit mindestens einem Greifer über ein Gestänge gekoppelt ist und bei dem ein am Greifer angeordneter Taster mit einem Schaltorgan verbunden ist, das die Druckluftzufuhr zum pneumatischen Antrieb bei einer Berührung der Lasten durch den Greifer ein- oder umschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß in das Gestänge (20, 37—39) zwischen einem ersten pneumatischen Arbeitszylinder (14) und dem Greifer (40) eine Gleitführung (38, 39) mit einem Toten-Gang zum is Betätigen des Tasters (42) und ein mit dem Gestänge (20, 37—39) heb- und senkbarer zweiter pneumatischer Arbeitszylinder (31) eingeschaltet sind.

2. Hebezeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, Ciß der Greifer (40) an Endanschlägen aufweisenden Stangen (39) befestigt ist, die zusammen mit Führungen (38) eines mit dem zweiten Arbeitszylinder (31) fest verbundenen Trägers (37) die Gleitführung mit Toten-Gang bilden.

3. Hebezeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der über Drosselquerschnitte (44) entlüftbare zweite Arbeitszylinder (31) mit der Kolbenstange (19/? des ersten pneumatischen Arbeitszylinders (14) fest verbunden ist und daß seine Kolbenstange (36) an dem Träger (37) der Gleitführung(38,39) befestigt ist.

4. Hebezeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselqufcrschnitte (44) Einstellventile sind.

5. Hebezeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Arbeitszylinder (31) über einen Querträger (20) mit der Kolbenstange (19) des ersten pneumatischen Arbeitszylinders (14) fest verbunden ist und daß seine Kolbenstange (36) den Querträger (20) frei durchragt. "to

6. Hebezeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einen Drucklufterzeuger (1) und den ersten pneumatischen Arbeitszylinder (14) ein Verteiler (3) und das vom Taster (41, 42) elektrisch betätigte Schaltorgan (22, 27) eingeschaltet sind und daß zwischen dem Drucklufterzeuger (1) und dem zweiten pneumatischen Arbeitszylinder (31) ein weiterer Verteiler (5) zum wahlweisen Zuführen von Druckluft in das Zylindergehäuse vorgesehen ist. w

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste pneumatische Arbeitszylinder (14) einen beidseitig wirksamen Differentialkolben mit nach aufwärts weisender größerer Kolbenfläche aufweist. «