Greifer für das Heben von Lasten mit umgreifbaren Tragprofilen

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen Greifer für das Heben von Lasten mit umgreifbaren Tragprofilen bestehend aus einem Träger (1) und aus mindestens einer daran geführten und gehaltenen Greiferzange (2), wobei der Träger (1) mit Mitteln (11) zur Kopplung an dem Hubgerät und mit einem Hublager (Haltezapfen 12) für das Schließen und Heben der Greiferzange (2) und die Greiferzange (2) mit um ein Schwenklager (20) gegeneinander schwenkbaren, den Schienenkopf umgreifenden Zangenschenkeln (21, 22) ausgestattet sind und wobei dem Greifer Mittel zum Sichern der Schließstellung der Greiferzange (2) im Belastungszustand zugeordnet sind. Mit dem Ziel das Öffnen der Greiferzangen bei anhängender Last zuverlässig zu verhindern, werden zwischen dem Träger (1) und dem Schwenklager (20) der Greiferzange (2, 2') kraftgesteuerte Stellmittel (Zylinder-Kolben-System 5) zum Öffnen und Schließen der Greiferzange (2, 2') angeordnet und dem Stellmittel (5) am Greifer befindliche Begrenzer (z. B. Druckbegrenzungsventil 64) für die Antriebskraft zugeordnet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Greifer für das Heben von Lasten mit umgreifbaren Tragprofilen, bestehend aus einem Träger und aus mindestens einer daran geführten und gehaltenen Greiferzange, wobei der Träger mit Mitteln zur Kopplung an dem Hubgerät und mit Haltezapfen für das Schließen und Heben der Greiferzangen und die Greiferzange mit um ein Schwenklager gegeneinander schwenkbaren Zangenschenkeln ausgstattet sind und wobei dem Greifer Mittel zum Sichern der Schließstellung der Greiferzange im Belastungszustand zugeordnet sind.

[0002] Durch die DE 93 18 652.5 U1 ist ein Greifer für Hubgeräte bekannt geworden, der mit einem Träger und mit zwei Greiferzangen ausgestattet ist. Der Träger hat einerseits ein zentrales Kupplungselement für den Angriff eines Kranhakens und andererseits ein als Haltezapfen bezeichnetes Hublager zum Tragen und Schließen der Greiferzange.

[0003] Das Hublager besteht aus einem Haltebolzen, der in zur Hubrichtung gegeneinander geneigte Kulissen der Zangenschenkel der Greiferzange eingreift. Die Zangenschenkel sind mittels zentralem Schwenklager aneinander gehalten und werden in diesem Bereich am Träger in vertikaler Richtung geführt.

[0004] Beim Anheben des Haltebolzens des Trägers wird die Greiferzange zunächst geschlossen. Mit dem Erreichen der Schließstellung der Greiferzange wird diese als Einheit gemeinsam mit der Last gehoben. Zum Verhindern des Öffnens der Zange unter Last wird vor dem Anheben der Last zwischen den Haltebolzen des Trägers und dem Schwenklager der Zangenschenkel manuell ein Distanzstück eingeschwenkt und in dieser eingeschwenkten Position gesichert. Anschließend beginnt der Hebevorgang.

[0005] Diese Greiferzange hat sich bei ihrem Einsatz bewährt und gewährleistet eine ausreichende Sicherheit auch beim Heben schwerer Gegenstände, z. B. langer Schienenabschnitte für Eisenbahngleise. Das Distanzstück - so es eingelegt ist - ist bei gehobener bewegter Last nicht erreichbar und damit nicht manipulierbar.

[0006] Das Öffnen und Schließen der Greiferzange erfolgt ausschließlich bei abgesetzter Last und regelmäßig manuell. Der Einsatz des Greifers und seiner Greiferzange im Bereich längerer Transportwege macht für das Öffnen und Schließen der Greiferzange am jeweiligen Ort den Einsatz von bis zu zwei Personen erforderlich.

[0007] Es ist daher wünschenswert, das Öffnen und Schließen der Greiferzange von einem zentralen Steuerpult aus mit einem gesteuerten Antrieb - vorzugsweise hydraulisch - zu bewerkstelligen.

[0008] Für derartige Arbeitsverrichtungen sind Zylinder-Kolben-Systeme üblich, deren Druckräume von einem zentralen Steuerpult aus über entsprechende Druckleitungen wahlweise mit Druckmittel beaufschlagt werden.

[0009] Es ist jedoch mit einer solchen Anordnung nicht möglich, die Schließstellung der Greiferzange bei angehängter Last zu sichern. Irrtümer oder Missverständnisse bei der Steuerung oder andere Umstände können zu einem ungewollten oder manipulierbaren Öffnen der Greiferzange führen. Meist schwere Unfälle sind dabei nicht auszuschließen.

[0010] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Greifer zu schaffen, bei dem das Öffnen und Schließen der Greiferzange mit einem kraftbetätigten Antrieb ausführbar ist und das Öffnen der Greiferzange unabhängig von einem fehlerhaften Verhalten des Bedienpersonals bei noch anhängender Last ausgeschlossen ist.

[0011] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 auf überraschend einfache Weise gelöst. Der hinsichtlich seiner Antriebskraft begrenzte Antrieb für das Öffnen der Greiferzange ist nicht in der Lage, bei anhängender Last die Öffnungsbewegung auszuführen.

[0012] Die Art und Weise des Kraftangriffes der Öffnungsvorrichtung führt automatisch dazu, dass der Öffnungsvorgang mit dem Anheben der Last verbunden ist. Ist die Last zu groß, kann der Öffnungsvorgang nicht ausgeführt werden. Der zugeordnete Kraftbegrenzer verhindert das. Die das Tragprofil umgreifenden Zangenschenkel lassen sich mit der verfügbaren Kraft nicht so weit bewegen, dass sie das Profil freigeben.

[0013] Ist die Last abgesetzt, lässt sich die Greiferzange mit der verfügbaren Kraft ungehindert öffnen.

[0014] Die technisch einfachste Lösung bildet die Ausführung nach Anspruch 2, die als Stellmittel ein Zylinder-Kolben-System vorsieht, in deren Druckleitung ein Druckbegrenzungsventil eingefügt ist.

[0015] Die höchste Sicherheit wird mit einer solchen Einheit durch die Verwendung einer Hydraulikflüssigkeit als Druckmedium - nach Anspruch 3 - erreicht.

[0016] Die Ansprüche 4 und 5 zeigen zweckmäßige Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung.

[0017] Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den dazu gehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1

eine Ansicht des Greifers mit schematisch dargestellter Zylinder-Kolben-Einheit für das Öffnen und Schließen der Greiferzangen,

Fig. 2

eine schematische Darstellung einer Greiferzange und der Zuordnung des Öffnungs- und/oder Schließmechanismus und

Fig. 3

eine schematische Schnittdarstellung durch die Ventileinheit mit Steuerkolben und Druckbegrenzungsventilen für das Öffnen und Schließen von Greiferzangen.

[0018] Als Last mit umgreifbarem Tragprofil wird im Ausführungsbeispiel eine Eisenbahnschiene 3 beschrieben. Möglich ist der Einsatz der Greifer jedoch auch für andere Lasten, die im Griffbereich mit umgreifbaren Tragprofilen ausgestattet sind. Auch Schlaufen von Seilen können solche Tragprofile sein.

[0019] Der Greifer besteht aus einem Träger 1, der mit einem zentralen Kupplungselement, der Kupplung 11, versehen ist. An dieser Kupplung 11 können Halteringe, Schlaufen oder der Kranhaken des Hebezeuges befestigt werden.

[0020] Der parallel zu den zu tragenden Schienen 3 ausgerichtete Träger 1 ist an seinen beiden Enden mit Lagerabschnitten 13, 13' versehen, die jeweils einen Haltezapfen 12, 12' führen. Die Haltezapfen 12, 12' durchgreifen die Kulissen 211, 221 der Zangenschenkel 21, 21' und 22, 22' der Greiferzangen 2, 2'.

[0021] Diese Kulissen 211, 221 sind zur Hubrichtung und Lastrichtung derart geneigt, dass sich beim Anheben des Haltezapfens 12, 12' die Greiferzange 2, 2' unter der Wirkung ihres Eigengewichtes schließt. Erreichen die Zangenschenkel 21, 21'; 22, 22' ihre durch die Schiene 3 begrenzte Schließstellung, überträgt der Haltezapfen 12, 12' die Hubbewegung auf die Greiferzangen 2, 2' und die zu tragende Last. Die Zangenschenkel sind dabei auf einem als Welle ausgebildeten Schwenklager 20 in Schwenkrichtung frei beweglich gelagert.

[0022] Die äußeren Enden der Welle des Schwenklagers 20 werden in einer Führungsnut 14, 14', die vorzugsweise senkrecht ausgerichtet ist, seitlich geführt, so dass ein Schwingen um die Haltezapfen 12, 12' vermieden wird.

[0023] Im mittleren Bereich des Greifers ist ein Zylinder-Kolben-System 5 angeordnet, wobei der Zylinder 51 mittels Befestigung 15 am Träger gehalten ist während der Kolben 52 mit seiner Kolbenstange 520 die Welle des Schwenklagers 20 umgreift.

[0024] Innerhalb des Zylinder-Kolben-Systems 5 bilden sich Druckräume 53, 54 aus. Der Druckraum 53 ist für das Schließen der Greiferzangen 2, 2' und der Druckraum 54 für das Öffnen der Greiferzangen 2, 2' zuständig. Beide Druckräume 53, 54 sind über Anschlüsse 66 bzw. 67 mit der Ventileinheit 6 verbunden.

[0025] Diese Ventileinheit 6 ist über die Anschlüsse 61 und 62 sowie entsprechende Druckschläuche mit einer Druckquelle in Verbindung, die von einem zentralen Steuerpult, z. B. der Kabine des Kranes mit Druck beaufschlagt werden können.

[0026] Zur Begrenzung des verfügbaren Druckes mindestens im Druckraum 54 ist die in Fig. 3 schematisch dargestellte Ventileinheit 6 mit einem Steuerkolben 63 und entsprechenden Druckbegrenzungsventilen 64, 65 ausgestattet.

[0027] Zwischen den Anschlüssen 61 und 62 erstreckt sich eine Bohrung 633, in der sich ein Steuerkolben axial formschlüssig geführt bewegen kann. Der Steuerkolben 63 wird mittels Federn 634, 635 in einer Mittelstellung (ausgezogene Linien) gehalten. In der Mittelstellung verschließt er die Kanäle 643, 653. Das Zylinder-Kolben-System 5 befindet sich in einer gesicherten Ruhestellung.

[0028] Der Steuerkolben 63 ist mit zwei Ringnuten 631, 632 versehen, die über ein Bohrungssystem jeweils mit einer der Stirnseiten des Steuerkolbens 63 verbunden sind.

[0029] Seitlich der zentralen Bohrung 633 sind in der Ventileinheit 6 weitere parallele Bohrungen 644, 654 angeordnet, in denen die Kolben 641, 651 der Druckbegrenzungsventile 64, 65 geführt sind. Diese Kolben 641, 651 werden mittels Federn 642, 652 in Schließstellung gehalten. Die Bohrungen 644, 654 sind über die Anschlüsse 66 und 67 mit den Druckkammern 54 bzw. 53 verbunden.

[0030] Wird über den Anschluss 61 der Ventileinheit Hydraulikflüssigkeit unter Druck zugeführt, bewegt sich der Steuerkolben 63 aus der Mittelposition in die Position 63a (punktiert gezeichnet). Dabei wird die Ringnut 631 in die Position 631a gebracht. Hydraulikflüssigkeit kann dadurch aus dem Kanal 643 über die Ringnut 631a in Richtung des Anschlusses 62 abfließen.

[0031] Erfolgt über den Anschluss 61 eine Zuführung von Hydraulikflüssigkeit unter Druck, strömt die Hydraulikflüssigkeit unterhalb des Steuerkolbens 63a in den linken Abschnitt des Kanales 653 und in die Bohrung 644. Über den Anschluss 66 wird der Druckraum 54 der Zylinder-Kolben-Einheit 5 mit diesem Druck beaufschlagt.

[0032] Damit der Druck im Druckraum 54 nicht dazu führt, dass die Zangenschenkel 21, 22 bei anhängender Last gespeizt werden, wird das Druckbegrenzungsventil 64 aktiv. Überschreitet der Druck in der Bohrung 644 eine bestimmte Größe, gibt der Kolben 641 unter Überwindung der Federkraft der Feder 642 den Kanal 643 frei. Der Druck kann sich über die Ringnut 631a des Steuerkolbens 63a und das entsprechende Bohrungssystem über den Anschluss 62 entspannen.

[0033] Schließlich stellt sich der Druck im Druckraum 54 so ein, dass das Schwenklager 20 bei anhängender Last nicht nach oben bewegt werden kann. Erst dann, wenn die Schiene oder irgend eine andere entsprechende, umgreifbare Last auf einem festen Untergrund abgelegt ist, können mit dem verfügbaren Druck im Druckraum 54 die Welle des Schwenklagers angehoben und die Greiferzangen 2 und 2' geöffnet werden. Für diesen Öffnungsvorgang sind keine zusätzlichen Hilfskräfte erforderlich.

[0034] Anstelle der beschriebenen hydraulischen Ausführungen kann man nach dem gleichen Prinzip auch mit pneumatischen Mitteln den Öffnungs- oder Schließvorgang in dieser Weise steuern.

[0035] Es ist auch denkbar, dass man für das Öffnen oder Schließen der Greiferzangen 2, 2' elektrische Antriebe (z. B. Magnete, Linearmotoren oder Servomotoren mit Spindeln) verwendet. In diesem Fall müsste dem jeweiligen Antriebsmittel ein üblicher Lastbegrenzer zugeordnet werden, der auf die Größe der zu hebenden Last anspricht.

[0036] Von besonderer Bedeutung ist, dass sich die Elemente zur Lastbegrenzung am Träger befinden. Sie sind damit außer Reichweite von Menschen, die aus irgendwelchen Gründen eine Manipulation vornehmen könnten.

[0037] Es ist auch zweckmäßig, die Einstellvorrichtungen für die Überlastsicherungen am Träger zu verbergen und/oder zu versiegeln, so dass eine hohe Betriebssicherheit ständig gewährleistet werden kann.

Bezugszeichenliste

[0038] 

1

Träger

11

Kupplung

12, 12'

Haltezapfen

13, 13'

Lagerabschnitt

14, 14'

Führungsnut

15

Befestigung (Zylinder)

2, 2'

Greiferzange

20

Schwenklager/Welle

21, 21'

Zangenschenkel

211

Kulisse

22, 22'

Zangenschenkel

221

Kulisse

3

Schiene

4

Schlaufe/Hubmttel (auch Kranhaken)

5

Zylinder-Kolben-System/Stellmittel

51

Zylinder

52

Kolben

520

Kolbenstange

53

Druckraum (Schließen)

54

Druckraum (Öffnen)

6

Ventileinheit

61

Druckanschluss (Öffnen)

62

Druckanschluss (Schließen)

63

Steuerkolben (Mittelstellung)

63a

Steuerkolben (Position Öffnen)

631

Ringnut

631a

Ringnut (Öffnen)

632

Ringnut

633

Bohrung

634

Feder

635

Feder

64

Druckbegrenzungsventil

641

Kolben

641a

Kolben (Überlastposition)

642

Feder

643

Kanal

644

Zylinderbohrung

65

Druckbegrenzungsventil

651

Kolben

652

Feder

653

Kanal

66

Anschluss (Ausgang zum Druckraum 54)

67

Anschluss (Ausgang zum Druckraum 53)

Ansprüche

1. Greifer für das Heben von Lasten mit umgreifbaren Tragprofilen, bestehend aus einem Träger (1) und aus mindestens einer daran geführten und gehaltenen Greiferzange (2),
wobei der Träger (1) mit Mitteln (11) zur Kopplung an dem Hubgerät und mit einem Hublager (Haltezapfen 12) für das Schließen und Heben der Greiferzange (2) ausgestattet ist,
wobei die Greiferzange (2) mit um ein Schwenklager (20) gegeneinander schwenkbaren, den Schienenkopf umgreifenden Zangenschenkeln (21, 22) ausgestattet ist und
wobei dem Greifer Mittel zum Sichern der Schließstellung der Greiferzange (2) im Belastungszustand zugeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen dem Träger (1) und dem Schwenklager (20) der Greiferzange (2, 2') kraftgesteuerte Stellmittel (Zylinder-Kolben-System 5) zum Öffnen und Schließen der Greiferzange (2, 2') angeordnet sind und
dass dem Stellmittel (5) am Greifer befindliche Begrenzer (z. B. Druckbegrenzungsventil 64) für die Antriebskraft zugeordnet sind.

2. Greifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass das Stellmittel ein Zylinder-Kolben-System (5) ist, dessen Druckräume (53, 54) über getrennte Anschlüsse (61, 62) und Druckleitungen von einem zentralen Bedienraum steuerbar sind, und
dass mindestens dem Druckraum (54) für das Öffnen der Greiferzange (2, 2') ein Druckbegrenzungsventil (64, 65) zugeordnet ist.

3. Greifer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
dass das Druckmedium des Zylinder-Kolben-Systems (5) eine Hydraulikflüssigkeit ist.

4. Greifer nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass am Greifer eine Ventileinheit (6) befestigt ist,
dass die Ventileinheit (6) je einen Anschluss (61, 62) für je eine Druckleitung zum Öffnen und Schließen aufweist, die von einer zentralen Steuereinheit bedienbar sind,
dass die Ventileinheit (6) Anschlüsse (66, 67) für beide Druckräume (53, 54) des Zylinder-Kolben-Systems (5) aufweist und
dass die Ventileinheit (6) mit einem Steuerkolben (63) und mit zwei Druckbegrenzungsventilen (64, 65) ausgestattet ist.

5. Greifer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
dass der Steuerkolben (63) koaxial und axial beweglich in einer Bohrung (633) zwischen dem Anschluss (61) der Druckleitung für das Öffnen und dem Anschluss (62) der Druckleitung für das Schließen mittels Federn (634, 635) elastisch in einer Mittelstellung gehalten ist,
dass der Steuerkolben (63) der Mittelstellung beide Druckräume (53, 54) des Zylinder-Kolben-Systems (5) geschlossen hält,
dass dem Steuerkolben (63) beiderseits der Mittelstellung je ein aktivierbarer Kanal (643, 653; Bohrung 644, 654; Anschluss 66, 67) mit Verbindung zu einem der Druckräume (53, 54) des Zylinder-Kolben-Systems (5) zugeordnet ist und
dass jeweils in diesem Kanal (643, 653; Bohrung 644, 654; Anschluss 66, 67) und in dem jeweiligen Druckraum (53, 54) je ein Druckbegrenzungsventil

Zeichnung