DE4137399A1 - Greifvorrichtung fuer rohre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Greifvorrichtung für Rohre, die an ein Hebezeug anhängbar ist, mit einer zangenartigen Klemmbackenanordnung mit zwei an entgegengesetzte Seiten des Außenumfanges eines Rohres anlegbaren Klemmbacken, die gelenkig miteinander verbunden sind, und mit einem einerseits an der Klemmbackenanordnung angreifenden und andererseits an dem Hebezeug befestigbaren Gestänge, welches bei Belastung durch die Klemmbackenanordnung beim Anheben durch das Hebezeug ein selbsttätiges Schließen der Klemmbacken bewirkt.

Beim Bau von Pipelines und in begrenztem Maße auch Verlegen von Abwasserleitungen tritt das Problem auf, daß diese durch Gelände führen sollen, das unterschiedliches Gefälle und Erhebungen aufweist. Bestimmte Rohrleitungen sollen schräg in Verbauplatten eingeführt werden oder besonders lange Rohre sollen transportiert werden, ohne daß der Aufwand betrieben wird, den jeweiligen Schwerpunkt des Rohres zu ermitteln. Das bedeutet, daß Rohre bewußt durch Schrägzug mittels eines Hebezeuges aufgenommen, transportiert und wieder abgelegt werden müssen. In der Regel erfolgen solche Transport- und Verlegearbeiten mittels Kranen oder anderen geeigneten Hebezeugen, bei denen neben den einfachsten Anschlagmitteln wie Seilen, Bändern und Haken auch mechanische Greifer eingesetzt werden.

Diese Greifer, die durch ihre rein mechanische Arbeitsweise an jedem Hebezeug eingesetzt werden können, ermöglichen ein sicheres und schnelles Arbeiten und sind zum überwiegenden Teil mit einer Mechanik bzw. Automatik ausgerüstet, die selbsttätig durch eine bekannte Hub-Senkvorrichtung öffnet und schließt. Dadurch wird kein Anschläger benötigt, so daß ernsthafte Verletzungsgefahren für die sich sonst im Gefahrenbereich aufhaltenden Personen ausgeschlossen werden.

Bereits solche bekannten Greifer sind jedoch für Schrägzug nicht ausgelegt. Schrägzug im Sinne dieser Beschreibung soll als außermittiger Angriff einer Greifvorrichtung an einem Rohr verstanden werden. Da ein solcher Schrägzug jedoch nicht immer zu vermeiden ist, werden insbesondere die Zangen der Greifer verbogen oder statt dessen die vorerwähnten Seile, Bänder oder Haken eingesetzt, was wieder zu den eigentlich zu vermeidenden Unfallgefahren führt.

Insbesondere werden als solche Lastaufnahmemittel Scherengreifer eingesetzt, die nach dem Kraftschlußprinzip wirken. Die Spannkraft wird dabei linienförmig bzw. punktförmig auf das zu transportierende Rohr übertragen. Diese Scherengreifer können jedoch nur bis zu einer Rohrlänge von etwa 2,5 m eingesetzt werden, da bei längeren Rohren die Gefahr besteht, daß bei außermittiger Lastaufnahme das Rohr in der Zange abkippt oder herunter fällt. Beim Anstoßen des Rohres, beispielsweise an Verbau, öffnet die Zange sofort und gibt das Rohr frei. Obwohl eine solche nicht gewollte Rohrfreigabe beispielsweise durch das DE-GM 80 18 429 mittels einer doppelten Zahnstange zu lösen versucht wurde, ist damit nicht ausgeschlossen, daß dennoch das Rohr in der Zange abkippt und die Zange verbiegt. Dabei wird durch die linien- bzw. punktförmige Beführungsfläche die Rohrbeschichtung in erheblichem Maße beschädigt und eine Deformierung der Rohre herbeiführt. Bei der Verlegung der Rohre in unterschiedlichem Geländegefälle befindet sich zumeist das jeweils zuletzt verlegte Rohr nicht in der gewünschten Position, um das nächste Rohr fachgerecht an das vorangegangene Rohr anzuschließen, wobei dieses aus seiner vorgesehenen Schräglage wieder herausbewegt wird. Das hat darüber hinaus zur Folge, daß die Rohrdichtungen nicht optimal zusammenwirken und somit Leckagen entstehen können.

Es sind zwar auch Rundgreifer bekannt, die einen gewissen Schrägzug bei verhältnismäßig langen Rohren zulassen, jedoch haben solche Greifer eine äußerst aufwendige Konstruktion. Es wurde neben einer aufwendigen Greifermechanik zusätzlich ein das Rohr umhüllendes Breitband verwendet, das wiederum ebenfalls recht aufwendig um das zu verlegende Rohr gewunden wird. Dadurch wird zwar die Oberfläche des Rohres bei einem gewissen Schrägzug nicht beschädigt, jedoch sind diese Rundgreifer für einen Schrägzug nicht ausgelegt und konstruiert.

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Greifvorrichtung für Rohre zu schaffen, die einen sicheren Rohrtransport unter Schrägzug ermöglicht und sich durch eine einfache Bauweise auszeichnet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß

• - das Gestänge aus zwei allein in Heberichtung begrenzt relativ zueinander verschiebbaren Hubelementen besteht, wobei das obere Hubelement am Hebezeug anhängbar und das untere Hubelement an der Klemmbackenanordnung angelenkt ist, und
• - die Klemmbacken mit Führungen versehen sind, welche mit am oberen Hubelement vorgesehenen Führungsgegenelementen derart in Eingriff bringbar sind, daß bei einer Bewegung des oberen Hubelementes nach oben innerhalb der begrenzten relativen Verschiebbarkeit die Klemmbacken durch die Relativbewegung geschlossen werden,
• - wobei das untere Hubelement um eine quer zur Heberichtung verlaufende und in der Schließebene der Klemmbacken liegende oder parallel zu dieser Ebene verlaufende Achse schwenkbar an die Klemmbackenanordnung angelenkt ist und die Führungen an den Klemmbacken sowie die Führungsgegenelemente am oberen Hubelement des Gestänges bei Verschwenken des Gestänges um seine Anlenkachse gegenüber der Klemmbackenanordnung in einer die Schließstellung der Klemmbacken nicht verändernden Eingriffsposition verharren.

Vorteilhafterweise liegt die Anlenkachse des Gestänges an der Klemmbackenanordnung dicht an der oberen Begrenzung der durch die Klemmbacken gebildeten Greiföffnung.

Die relative Verschiebbarkeit der Hubelemente des Gestänges kann gegeneinander durch Eingreifen eines Fortsatzes am einen Hubelement in einen begrenzten Langlochschlitz im anderen Hubelement realisiert sein.

In vorteilhafter Ausbildung sind die Klemmbacken über ihre gegenseitige Gelenkverbindung hinaus nach oben verlängert und diese Verlängerungen enthalten die Führungen.

Dabei bilden die einander zugewandten Seiten der Verlängerungen der Klemmbacken die Führungen, wobei die Führungsgegenelemente am oberen Hubelement nach außen gerichtete Eingriffskanten aufweisen, die sich über einen im wesentlichen konzentrisch zur Anlenkachse des unteren Hubelementes verlaufenden Bogenbereich erstrecken.

Darüberhinaus kann die Klemmbackenanordnung im wesentlichen aus den Klemmbacken und einem starren Zwischenlenker bestehen, über den die Klemmbacken gelenkig miteinander verbunden sind, und das untere Hubelement ist an diesem starren Zwischenlenker angelenkt, wobei der Abstand der Klemmbacken durch Änderung ihrer Anlenkpunkte am Zwischenlenker veränderbar ist.

Der starre Zwischenlenker ist zusätzlich mit einem sich quer zur Verbindungslinie der Anlenkpunkte der Klemmbacken erstreckenden Anschlagbalken versehen, dessen Unterseite zur Anlage an einer oberen Mantellinie eines zu hebenden Rohres vorgesehen ist.

Dabei verläuft die Anlenkachse des unteren Hubelementes durch den Anschlagbalken.

Das Gestänge enthält vorteilhafterweise eine Rasteinrichtung, die bei jedem zweiten Anheben der Vorrichtung die relative Beweglichkeit zwischen den Hubelementen blockiert, so daß die Klemmbacken im geöffneten Zustand verbleiben.

Das Gestänge ist gegenüber den Klemmbacken im Winkel von etwa 90° in Bezug auf die Längsachse des Gestänges um den Drehgelenkpunkt schwenkbar, wobei sich der Drehgelenkpunkt möglichst nahe am zu transportierenden Rohrkörper befindet.

In weiterer Ausbildung können die Klemmbacken aus jeweils wenigstens zwei teleskopierbaren Profilteilen bestehen, wobei die oberen Profilteile der Klemmbacken mit dem Zwischenlenker verbunden sind und die unteren Profilteile zur Klemmung des zu hebenden Rohres vorgesehen sind.

Durch die erfindungsgemäße Greifvorrichtung ist ein sicherer Transport von langen Rohren unter Schrägzug möglich, wobei ein Kraft- und Formschluß zwischen den Klemmbacken, dem Anschlagbalken und dem zu transportierenden Rohrkörper gewährleistet wird. Das oberhalb der Klemmbackenöffnung befindliche schwenkbare Gestänge wird auch bei Schrägzug durch Längskräfte und nicht durch Biegemomente beansprucht. Da sich der Drehgelenkpunkt des Gestänges nahe am zu transportierenden Rohr befindet, wird die Belastung des Greifers durch Schrägkräfte gering gehalten. Das als Hub-Senkvorrichtung ausgebildete Gestänge bewirkt in seinem verriegelten, zusammengeschobenen Zustand, daß sich die Klemmbacken öffnen und den zu transportierenden zylindrischen Rohrkörper freigeben bzw. zur Aufnahme des Rohres bereit sind. Ist das Rohr von den Klemmbacken umfaßt, wird durch das Hebezeug die Greifvorrichtung angehoben, wobei sich die Hub-Senkautomatik selbsttätig öffnet und in ihre expandierte Stellung übergeht. Dabei kommt das Führungsgegenelement mit seinen Eingriffskanten mit dem zum Gestänge geneigten Innenflächenbereich der oberen Klemmbacken in Anlage und drückt diese voneinander weg. Durch die Drehgelenkpunkte zwischen den Klemmbacken und dem Zwischenlenker schließen sich in Folge der Hebelwirkung die unteren Bereiche der Klemmkörper um den zu transportierenden zylindrischen Rohrkörper und halten ihn fest. Liegt nun ein Schrägzug des Rohres vor, schwenken die Klemmbacken in Verbindung mit dem Anschlagbalken um den Drehgelenkpunkt in dem unteren Bereich des Gestänges. Der Anschlagbalken wirkt dabei als Gegenlager gegen ein Abgleiten oder Herausrutschen des zylindrischen Rohrkörpers aus den Zangenteilen.

Die Klemmbacken können erforderlichenfalls in ihrem Griffbereich Backen aufweisen, die entweder starr mit den Klemmbacken verbunden oder in ihrer Öffnungsweite verstellbar sind. Solche Backen können Prismen, breitflächige Anlageplatten oder jeweils Dreipunktauflager, vorzugsweise aus Metall oder Hartgummi, sein. Diese Backen können auch starr durch Abstandshalter mit den Klemmbacken verbunden sein. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Klemmbacken selbst sowohl horizontal als auch vertikal in bekannter Weise verstellbar auszubilden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß diese vom Bediener bzw. Maschinenführer allein betätigt werden kann, ohne das ein Anschläger benötigt wird.

An einem Ausführungsbeispiel soll die Erfindung näher erläutert werden. Dazu zeigen die zugehörigen Zeichnungen in

Fig. 1: eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung im Nichteingriffszustand;

Fig. 2: eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung im Eingriffszustand; und

Fig. 3: eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung.

Im folgenden wird anhand der Fig. 1 bis 3 eine bevorzugte Ausführungsform der Greifvorrichtung beschrieben, wobei die Strich-Punkt-Punkt-Strichlinie in Fig. 3 dazu dient, die Schwenkbewegung eines oberen Teiles der Vorrichtung aus ihrer Normalstellung zu verdeutlichen.

Mit 1 ist die Greifvorrichtung bezeichnet, die zum Aufnehmen, Transportieren und Ablegen eines Rohres 3, insbesondere unter Schrägzug vorgesehen ist. Besonders geeignet ist die Vorrichtung zur Anwendung an Beton-, Stahl- und Steinzeugrohren.

Die Greifvorrichtung 1 weist zwei sich gegenüberliegende Klemmbacken 5 auf, die in ihrem unteren Bereich eine Kontur aufweisen, die zur Aufnahme eines Rohres 3 geeignet ist. So wird diese Kontur in der Regel dem Außendurchmesser des Rohres 3 angepaßt sein. Die oberen Bereiche der Klemmbacken 5 weisen jeweils Führungen 7 auf, die gegeneinander nach innen gerichtet sind. Die Klemmbacken 5 sind durch einen Zwischenlenker 9 voneinander beabstandet und mit diesem derart drehbeweglich verbunden, daß die Klemmbacken 5 im Nichteingriffszustand, wie in Fig. 1 gezeigt, geöffnet sind. Dabei werden die Drehgelenkpunkte 11 zwischen Zwischenlenker 9 und Klemmbacken 5 so gewählt, daß die Klemmbacken 5 kopflastig sind. D. h., daß sich im Nichteingriffszustand die unteren Bereiche der Klemmbacken 5 voneinander weg bewegen und somit bereit sind, ein Rohr 3 aufzunehmen bzw. dieses freizugeben.

In einer anderen, nicht dargestellten Ausbildung der Klemmbacken 5, können diese aus jeweils wenigstens zwei teleskopierbaren Profilteilen bestehen, wobei die oberen Profilteile der Klemmbacken 5 mit dem Zwischenlenker 9 verbunden sind und die unteren Profilteile zur Klemmung des zu hebenden Rohres 3 vorgesehen sind. Dadurch wird eine variablere Verstellbarkeit und Anpaßbarkeit der Klemmbackenanordnung 2 an verschiedene Rohrdurchmesser ermöglicht. Die Verstellbarkeit der Klemmbackenprofile zueinander kann durch Steckbolzen, aber auch mittels mechanischem Getriebe oder auf hydraulischer oder pneumatischer Basis erfolgen. Die Klemmbackenprofile können beispielsweise runden oder quadratischen Querschnitt aufweisen.

Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich, ist am Zwischenlenker 9 ein Anschlagbalken 15 derart angeordnet, daß dieser quer zum Zwischenlenker 9, also in Längsrichtung des zu transportierenden Rohres 3 verläuft. Der Anschlagbalken 15 weist dabei eine solche Längsabmessung auf, die ausreicht, den unteren Bereichen der Klemmbacken 5 als Widerlager zu dienen. Der im Zangenbereich aufgenommene zylindrische Körper 3 liegt dabei mit seiner Außenfläche an der Unterseite des Anschlagbalkens 15 an und ist somit zusätzlich gegen ein Herausrutschen aus der Greifvorrichtung 1 gesichert.

Der Anschlagbalken 15 besitzt in seinem mittleren Bereich ein horizontales Anlenkachse 17, die durch eine Achswelle 19 beweglich gestaltet ist. Diese Anlenkachse 17 ist mit einer teleskopierbaren Gestänge 21 verbunden, die sich von der Anlenkachse 17 nach oben erstreckt. Dieses Gestänge 21 besteht im wesentlichen aus einem unteren Hubelement 23 und einem oberen Hubelement 25. Dabei bilden die Hubelemente 23 und 25 eine automatische Hub-Senkeinrichtung, wie sie dem Fachmann geläufig ist. Dieses Gestänge 21 arbeitet nach dem Rastprinzip. D. h., daß beim Zusammenschieben des Gestänges 21 dieses im zusammengeschobenen Zustand verrastet und erst bei nochmaligem Verrasten bzw. bei Belastung durch das Eigengewicht des oberen Hubelements 25 das Gestänge 21 in ihren expandierten Zustand übergeht usw.. Das wird durch Betätigung des Hebezeuges erreicht.

Am oberen Ende des Gestänges 21 ist eine Aufnahme 27 angeordnet, die zum Einhängen in ein nicht dargestelltes Hebezeug, beispielsweise einen Kran, dient.

Am unteren Abschnitt des oberen Hubelementes 25 ist ein damit verschweißtes Führungselement 29 vorgesehen. Dieses Führungselement 29 ist als gekrümmtes Plattenteil ausgebildet und weißt nach außen gerichtete Eingriffskanten 31 auf, die sich über einen im wesentlichen konzentrisch zur Anlenkachse 17 des unteren Hubelementes 23 verlaufenden Bogenbereich erstrecken. Die bogenförmigen Eingriffskanten 31 des Führungselementes 29 liegen dabei im Eingriffszustand der Greifvorrichtung 1 in Anlage zu den oberen Führungen 7 der Klemmbacken 5 (Fig. 2). Im Eingriffszustand gem. Fig. 1 befinden sich die Eingriffskanten 31 des Führungselementes 29 unterhalb der Führungen 7 der Klemmbacken 5. Im expandierten Zustand des Gestänges 21 drücken die Eingriffskanten 31 die oberen Führungen 7 der Klemmbacken 5 gegeneinander weg, so daß die unteren Bereiche der Klemmbacken 5 mit dem zu transportierenden Rohr 3 in Anlageeingriff kommen.

Das Führungselement 29 hat eine solche Längenabmessung und bildet einen solchen Krümmungsbogen, daß das Gestänge 21 im Winkel von etwa bis zu 90° um die Längsachse 33 der Greifvorrichtung 1 geschwenkt werden kann, nämlich bei Schrägzug eines zu transportierenden Rohres 3, ohne daß die Eingriffskanten 31 des Führungselements 29 außer Eingriff mit den Führungen 7 der Klemmbacken 5 gelangen können. Ein solches weggeschwenktes Gestänge 21 ist durch die Strich-Punkt-Punkt-Strichlinie in Fig. 3 dargestellt.

Durch die erfindungsgemäße Greifvorrichtung ist ein sicherer Rohrtransport insbesondere bei Schrägzug möglich, wobei ein Kraft- und Formschluß zwischen der Vorrichtung und dem zu transportierenden Rohrkörper gewährleistet ist. Die Vorrichtung zeichnet sich durch eine einfache Bauweise aus, wobei durch das Vorhandensein einer automatischen Hub-Senkeinrichtung eine Einmannbedienung ermöglicht wird.

Claims (12)

1. Greifvorrichtung für Rohre, die an ein Hebezeug anhängbar ist, mit einer zangenartigen Klemmbackenanordnung mit zwei an entgegengesetzte Seiten des Außenumfanges eines Rohres anlegbaren Klemmbacken, die gelenkig miteinander verbunden sind, und mit einem einerseits an der Klemmbackenanordnung angreifenden und andererseits an dem Hebezeug befestigbaren Gestänge, welches bei Belastung durch die Klemmbackenanordnung beim Anheben durch das Hebezeug ein selbsttätiges Schließen der Klemmbacken bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß

• - das Gestänge (21) aus zwei allein in Heberichtung begrenzt relativ zueinander verschiebbaren Hubelementen (23; 25) besteht, wobei das obere Hubelement (25) am Hebezeug anhängbar und das untere Hubelement (23) an der Klemmbackenanordnung (2) angelenkt ist, und
• - die Klemmbacken (5) mit Führungen (7) versehen sind, welche mit am oberen Hubelement (25) vorgesehenen Führungsgegenelementen (29) derart in Eingriff bringbar sind, daß bei einer Bewegung des oberen Hubelementes (25) nach oben innerhalb der begrenzten relativen Verschiebbarkeit die Klemmbacken (5) durch die Relativbewegung geschlossen werden,
• - wobei das untere Hubelement (23) um eine quer zur Heberichtung verlaufende und in der Schließebene der Klemmbacken (5) liegende oder parallel zu dieser Ebene verlaufende Achse (17) schwenkbar an die Klemmbackenanordnung (2) angelenkt ist und die Führungen (7) an den Klemmbacken (5) sowie die Führungsgegenelemente (29) am oberen Hubelement (25) des Gestänges (21) bei Verschwenken des Gestänges (21) um seine Anlenkachse (17) gegenüber der Klemmbackenanordnung (2) in einer die Schließstellung der Klemmbacken (5) nicht verändernden Eingriffsposition verharren.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkachse (17) des Gestänges (21) an der Klemmbackenanordnung (2) dicht an der oberen Begrenzung der durch die Klemmbacken (5) gebildeten Greiföffnung liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge (21) aus zwei teleskopisch ineinander verschiebbaren Profilen (23; 25) besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Verschiebbarkeit der Hubelemente (23; 25) des Gestänges (21) gegeneinander durch Eingreifen eines Fortsatzes am einen Hubelement (23) in einen begrenzten Langlochschlitz (24) im anderen Hubelement (25) realisiert ist.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken (5) über ihre gegenseitige Gelenkverbindung (11; 13) hinaus nach oben verlängert sind und diese Verlängerungen die Führungen (7) enthalten.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Seiten der Verlängerungen der Klemmbacken (5) die Führungen (17) bilden und daß die Führungsgegenelemente (29) am oberen Hubelement (25) nach außen gerichtete Eingriffskanten (31) aufweisen, die sich über einen im wesentlichen konzentrisch zur Anlenkachse (17) des unteren Hubelementes (23) verlaufenden Bogenbereich erstrecken.

7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbackenanordnung (2) im wesentlichen aus den Klemmbacken (5) und einem starren Zwischenlenker (9) besteht, über den die Klemmbacken (5) gelenkig miteinander verbunden sind, und daß das untere Hubelement (23) an diesem starren Zwischenlenker (9) angelenkt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der starre Zwischenlenker (9) zusätzlich mit einem sich quer zur Verbindungslinie der Anlenkpunkte (11; 13) der Klemmbacken (5) erstreckenden Anschlagbalken (15) versehen ist, dessen Unterseite zur Anlage an einer oberen Mantellinie eines zu hebenden Rohres (3) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkachse (17) des unteren Hubelementes (23) durch den Anschlagbalken (15) verläuft.

10. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 7-9, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Klemmbacken (5) durch Änderung ihrer Anlenkpunkte (11; 13) am Zwischenlenker (9) veränderbar ist.

11. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 7-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken (5) aus jeweils wenigstens zwei teleskopierbaren Profilteilen besteht, wobei die oberen Profilteile der Klemmbacken (5) mit dem Zwischenlenker (9) verbunden sind und die unteren Profilteile zur Klemmung des zu hebenden Rohres (3) vorgesehen sind.

12. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge (21) eine Rasteinrichtung enthält, die bei jedem zweiten Anheben der Vorrichtung (1) die relative Beweglichkeit zwischen den Hubelementen (23; 25) blockiert, so daß die Klemmbacken (5) im geöffneten Zustand verbleiben.