Greifwerkzeug mit hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Greifwerkzeug (10) mit mindestens einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit (14) mit wenigstens einem Kolben (16), der in einem als Doppelplungerzylinder ausgeführten Zylinder verschiebbar aufgenommen ist und zumindest ein aus dem Zylinder herausragendes Ansatzstück (28) aufweist, mittels dessen der Kolben mit mindestens einer Koppelstange (24,26) derart verbindbar ist, dass eine als Arbeitswerkzeug dienende Greiferschale (12) durch eine Bewegung des Kolbens verschwenkbar ist, wobei das Ansatzstück (28) als Bolzen durch den Kolben hindurch geführt ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Greifwerkzeug mit mindestens einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Hydraulische Kolben-Zylinder-Einheiten finden beim Antrieb von Arbeitswerkzeugen, insbesondere beim Verschwenken von Hoch-, Tief- und Grabenräumlöffein breite Anwendungen. Aus der DE 94 07 859 U ist ein hydraulisch betriebener Grabenräumlöffel bekannt, der an einem am vorderen Ende des Bagger-Löffelstiels angeordneten Tragstück schwenkbar gelagert ist. Die Verschwenkbewegung des Löffels wird durch eine Kolben-Zylinder-Einheit bewirkt, die in einem im oberen Randbereich des Löffels befindlichen Träger angeordnet ist. Das Tragstück ist mit einer Koppelstange verbunden, an der die Kolben-Zylinder-Einheit angreift. Der Träger ist vorzugsweise rohrförmig ausgebildet und nimmt den Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit auf.

[0003] Aus der DE 296 21 253 U ist ferner ein Schwenkadapter zum Verschwenken eines Werkzeugs, wie z. B. eines Grabenräumlöffels, bekannt, bei dem die Kolben-Zylinder-Einheit in einer Kupplungsvorrichtung vorgesehen ist, die gegenüber dem Tragstück der Baumaschine verschwenkbar ist. Auch in diesem Fall befindet sich die Kolben-Zylinder-Einheit vorzugsweise in einem rohrförmigen Träger.

[0004] Die Koppelstange ist in ihren Endbereichen schwenkbar mit dem Tragteil der Baumaschine sowie mit der Kolben-Zylinder-Einheit verbunden. Die Verbindung mit der Kolben-Zylinder-Einheit erfolgt üblicherweise mittels eines auf dem Kolben angeordneten Ansatzstückes, das aus dem die Kolben-Zylinder-Einheit aufnehmenden Träger herausragt.

[0005] Eine derartige Anordnung hat den Nachteil, daß die Montage des Ansatzstückes grundsätzlich erst nach dem Einschieben der Kolben-Zylinder-Einheit in den Träger erfolgen kann. Hieraus ergibt sich ein verhältnismäßig geringer Vorfertigungsgrad des Schwenktriebes, da der Anbau des Ansatzstückes an die Kolbenstange vor dem Einbau des Zylinders in einen Träger nicht möglich ist.

[0006] Aus der EP 0 957 209 B1 ist ein Greifwerkzeug bekannt, bei dem die vorgenannten Probleme dadurch gelöst würden, daß der Kolben in einem als Doppelplunger-Zylinder ausgeführten Zylinder verschiebbar aufgenommen ist und zumindest ein aus dem Zylinder herausragendes Ansatzstück aufweist, mittels dessen der Kolben mit einer Koppelstange so verbindbar ist, daß eine als Arbeitswerkzeug dienende Greiferschale durch eine Bewegung des Kolbens verschwenkbar ist. Hier ergibt sich gegenüber dem vorgenannten Stand der Technik der Vorteil, daß der Anbau des Ansatzstückes beispielsweise durch Verschrauben oder Verschweißen bereits vor der Montage der Kolben-Zylinder-Einheit möglich ist. Dies ist konstruktiv dadurch möglich, daß der Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit erfindungsgemäß nicht in einen Träger eingeschoben wird, sondern selbst als Träger der Kolben-Zylinder-Einheit fungiert. Dies wird dadurch erreicht, daß der Zylinder Befestigungsmittel aufweist, mittels derer dieser am Arbeitswerkzeug oder auch am Tragteil des Schwenktriebes befestigt werden kann. Damit wird ein Einschieben des Zylinders in einen Träger überflüssig und die Vorfertigung des Kolbens mit Ansatzstücken entsprechend ermöglicht.

[0007] Bei dieser vorbekannten Lösung wird außen an dem Kolben mindestens ein Ansatzstück angeschweißt, das durch einen entsprechenden Schlitz im Zylinder herausgeführt wird. Durch diese Konstruktion baut die Kolben-Zylinder-Anordnung vergleichsweise hoch und benötigt viel Platz. Darüber hinaus muß der Spalt im Zylinder durch ein mit dem Ansatzstück verbundenes Abdeckelement, das üblicherweise als Blechstreifen ausgebildet ist, abgedeckt werden.

[0008] Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Greifwerkzeug derart weiterzubilden, daß es niedriger baut und auch bei rauhem Betrieb auf der Baustelle noch weniger störanfällig ist.

[0009] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Kombination der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Demnach wird ausgehend von einem gattungsgemäßen Greifwerkzeug gemäß der EP 0 957 209 B1 das Ansatzstück als Bolzen unmittelbar durch den Kolben hindurch geführt.

[0010] Hierdurch läßt sich zum einen eine niedrige Bauweise realisieren, da das Ansatzstück nicht mehr weit nach oben oder unten aus dem Zylindergehäuse herausgeführt wird. Darüber hinaus lassen sich die Fertigungskosten wesentlich verringern, da hier keine Schweißarbeiten mehr auszuführen sind. Vielmehr läßt sich das als Bolzen ausgeführte Ansatzstück unmittelbar durch eine im Kolben vorgesehene Bohrung hindurch stecken. Der beim Doppelplunger-Zylinder bereits vorhandene wesentliche Vorteil der schnellen Montage und Demontage bzw. des problemlosen Auswechselns der Kolben-Zylinder-Einheit wird durch die besonders einfache Montagemöglichkeit des als Bolzen ausgeführten Ansatzstückes noch wesentlich verbessert.

[0011] Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus dem sich an den Hauptanspruch anschließenden Unteransprüchen.

[0012] So ist das als Bolzen ausgeführte Ansatzstück besonders vorteilhaft mittig durch den Kolben geführt. Aufgrund dieser mittigen Anlenkung ist ein absoluter Gleichlauf der an das Ansatzstück angeschlossenen Greifschalen möglich.

[0013] Alternativ kann das Ansatzstück auch versetzt und außermittig durch den Kolben geführt sein.

[0014] Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist der Zylinder zweigeteilt, wobei jeder Teil des zweitgeteilten Zylinders einen Endbereich des Kolbens aufnimmt. Hierdurch bedingt ist in den Zylinder kein Schlitz zur Durchführung des Ansatzstückes mehr notwendig.

[0015] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung hat der Kolben in dem Bereich, durch den das bolzenförmige Ansatzstück gesteckt ist, einen größeren Durchmesser als die in die Zylinderbereiche eintauchenden Endbereiche des Kolbens. Hierdurch kann die Festigkeit der Kolbenstange in dem Bereich, in der die Bohrung zur Aufnahme des Bolzens geschwächt ist, gesteigert werden.

[0016] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das bolzenartige Ansatzstück beidseitig aus dem Kolben herausgeführt und beidseitig über Koppelstangen mit Greifschalen verbunden.

[0017] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist im Kolben ein Überdruckventil derart angeordnet, daß bei Entstehen eines Überdrucks in den Raum zwischen Zylinder und Kolben ein Druckausgleich stattfinden kann. Schließlich kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung das Überdruckventil als Rückschlagventil ausgebildet sein, das zum Druckausgleich der in den Zylinderteilen bestehenden Druckräumen mittels eines Aufstoßmittels aufstoßbar ist, so daß hier ein Druckausgleich stattfindet. Aufgrund dieses gezielten Herstellens eines Druckausgleichs kann auf mechanische Anschläge für Greifschalen verzichtet werden. Schließlich ist die Erfindung nicht nur auf eine Kolben-Zylinder-Anordnung beschränkt. Vielmehr können erfindungsgemäß auch mehrere Zylinder parallel angeordnet sein.

[0018] Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel. Es zeigen:

Figur 1a, 1b:

zwei unterschiedliche Ansichten, teilweise geschnitten, eines erfindungsgemäßen Greifwerkzeugs und

Figur 2:

eine Detailansicht, teilweise geschnitten, der Kolben-Zylinder-Anordnung gemäß Figur 1.

[0019] Die Figur 1 a zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Greifwerkzeugs 10, bei dem die dargestellten Greiferschalen 12 in geschlossener und geöffneter Position dargestellt sind. In Figur 1b ist eine Draufsicht auf die Kolben-Zylinder-Anordnung 14 dargestellt. Die Kolben-Zylinder-Anordnung 14 besteht aus einem Kolben 16, der mit seinen Enden in die jeweiligen Teile 18 und 20 eines geteilten Zylinders eintauchen. Die Zylinderhälften 18 und 20 bilden somit einen sogenannten Doppelplunger-Zylinder, in dem der Kolben 16 verschiebbar aufgenommen ist.

[0020] An den jeweiligen Enden der Zylinderteile 18 und 20 sind Lagerteile 22 angeschweißt, an denen die jeweiligen Greiferschalen 12 verschwenkbar gelagert sind. Die Greiferschalen 12 werden, wie in Figur 1a gezeigt, über Koppelstangen 24 und 26, die jeweils mit den Greiferschalen 12 verbunden sind, bewegt. Die Schwenkbewegung wird den Greiferschalen 12 über die Koppelstangen 24 durch die Bewegung des Kolbens 16 in den Doppelplunger-Zylinder 18, 20 aufgeprägt. Hierzu sind die Koppelstangen 24 und 26 an einem Anlenkstück 28 angelenkt.

[0021] Das Ansatzstück 28 ist, wie den Figuren 1 a und 1 b zu entnehmen ist, als Bolzen ausgeführt, der durch eine im Kolben 16 ausgenommene Bohrung hindurch gesteckt ist. Wie den Figuren 1 a und 1b zu entnehmen ist, ist die Bohrung zur Aufnahme des Bolzens 28 symmetrisch in der Mitte des Kolbens 16 angeordnet.

[0022] Hierdurch läßt sich ein Gleichlauf bei der Öffnungs- bzw. Schließbewegung der Greifschalen realisieren.

[0023] Die Figur 2 zeigt ein Detail gemäß Figur 1 in vereinfachter Ausführungsform, bei der einige Teile weggelassen wurden. Hier ist dargestellt, daß die Zylinderteile 18 und 20 in üblicherweise mit Hydraulikleitungen 30 und 32 verbunden sind.

[0024] Des Weiteren sind die Zylinderteile 18 und 20 über Dichtungen 34 und 36 gegenüber den Kolben 16 abgedichtet.

[0025] Innerhalb des Kolben 16 ist eine längs verlaufende Druckausgleichsleitung 38 angeordnet, die die beiden Druckräume 40 und 42 innerhalb der Zylinderteile 18 und 20 verbindet. Auf einer Seite der Druckausgleichsleitung 38 ist ein federvorbelastetes Rückschlagventil 44 angeordnet. Dieses Ventil kann mittels eines in der Figur 2 dargestellten Aufstoßmittels 46, das hier als Dorn dargestellt ist, aufgestoßen und damit geöffnet werden, wenn sich der Kolben an die Zylinderwand 48 des Zylinderteils 20 annähert. In diesem Fall stößt das dornartige Auftstoßmittel 46 die federvorbelastete Ventilkugel des Druckausgleichsventils 44 nach hinten, so daß ein Druckausgleich zwischen der Druckkammer 42 und der Druckkammer 40 innerhalb der Zylinderteile 18 und 20 erfolgt. Aufgrund dieses Druckausgleichsmechanismus ist das Vorsehen von mechanischen Anschlägen beim Aufsteuern der Greifschalen 12, wie sie nach dem Stand der Technik teilweise vorgesehen wurde, nicht mehr nötig, da bei Erreichen der entsprechenden Endposition das Druckausgleichsventil geöffnet wird und somit eine weitere Öffnungsbewegung der Greifschalen 12 verhindert wird. Auch wenn ein entsprechender Druckausgleichmechanismus beim Schließen der Greifschalen 12 nicht notwendig ist, könnte grundsätzlich ein entsprechender Druckausgleichmechanismus auch in umgekehrter Bewegungsrichtung noch vorgesehen sein.

[0026] Im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde als Greifwerkzeug ein Schalengreifer mit zwei Greifschalen 12 beschrieben. Anstelle dieser Ausführungen sind auch beliebig andere Greifwerkzeugausführungen, die mit einem entsprechenden Doppelplunger-Zylinder realisierbar sind, von der Erfindung umfaßt. Hierzu können bei Mehrschalengreifern beispielsweise auch mehrere Doppelplunger-Zylinder parallel zueinander angeordnet werden, wie dies beispielsweise auch in der EP 0 957 209 B1 beschrieben ist.

Ansprüche

1. Greifwerkzeug mit mindestens einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit mit wenigstens einem Kolben, der in einem als Doppelplungerzylinder ausgeführten Zylinder verschiebbar aufgenommen ist und zumindest ein aus dem Zylinder herausragendes Ansatzstück aufweist, mittels dessen der Kolben mit mindestens einer Koppelstange derart verbindbar ist, daß eine als Arbeitswerkzeug dienende Greiferschale durch eine Bewegung des Kolbens verschwenkbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ansatzstück als Bolzen durch den Kolben hindurch geführt ist.

2. Greifwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansatzstück mittig durch den Kolben geführt ist.

3. Greifwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansatzstück versetzt und außermittig durch den Kolben geführt ist.

4. Greifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder zweigeteilt ist, wobei jeder Teil des zweigeteilten Zylinders einen Endbereich eines Kolbens aufnimmt.

5. Greifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben in dem Bereich, durch den das bolzenförmige Ansatzstück gesteckt ist, einen größeren Durchmesser aufweist als die in die Zylinderbereiche eintauchenden Endbereiche des Kolbens.

6. Greifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das bolzenartige Ansatzstück beidseitig aus dem Kolben herausgeführt ist und beidseitig über Kolbenstangen mit Greifschalen verbunden sind.

7. Greifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Kolben ein Überdruckventil integriert ist.

8. Greifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckventil als Rückschlagventil ausgebildet ist, das zum Druckausgleich der in den Zylinderteilen bestehenden Druckräumen mittels einem Aufstoßmittel aufstoßbar ist.

9. Greifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Zylinder parallel angeordnet sind.

Zeichnung