DE102023001069A1

DE102023001069A1 - Schließbare Lastengreifeinrichtung mit schwenkbaren Greifklinken

Info

Publication number: DE102023001069A1
Application number: DE102023001069.3A
Authority: DE
Inventors: Roland Brugger; Olaf Plett
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2023-03-14
Filing date: 2023-03-14
Publication date: 2024-10-02
Also published as: WO2024189134A1

Abstract

Es wird eine Lastengreifeinrichtung (1) beschrieben, die zum Anhängen an eine Lastenbeförderungsvorrichtung, beispielsweise in Form eines Lastenkrans, welche zum Tragen einer schweren Last, insbesondere zum Tragen einer Last mit einem Gewicht von mehreren Tonnen, ausgebildet ist. Die Lastengreifeinrichtung (1) weist einen Schließmechanismus (9) auf, mittels dessen eine Greifklinke (5, 6) der Lastengreifeinrichtung (1) allein durch Einführen eines Anschlagmittels (3) in die Anschlagmittel-Aufnahme (2) der Lastengreifeinrichtung (1) von der Offenstellung in die Schließstellung bewegbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lastengreifeinrichtung zum Anhängen an eine Lastenbeförderungsvorrichtung, beispielsweise in Form eines Lastenkrans, welche zum Tragen einer schweren Last, insbesondere zum Tragen einer Last mit einem Gewicht von mehreren Tonnen, ausgebildet ist. Die gattungsgemäße Lastengreifeinrichtung umfasst eine Anschlagmittel-Aufnahme zur Aufnahme eines Anschlagmittels der zu tragenden Last, wobei die Anschlagmittel-Aufnahme eine Einführöffnung aufweist, die im hängenden und betriebsbereiten Zustand der Lastengreifeinrichtung unten angeordnet ist. Die Lastengreifeinrichtung weist weiterhin zumindest eine Greifklinke auf, die zwischen einer Schließstellung, in welcher ein Trageabschnitt der Greifklinke die Einführöffnung verschließt, und einer Offenstellung bewegbar ist, in welcher der Trageabschnitt der Greifklinke die Einführöffnung zum Ein- und/oder Ausführen des Anschlagmittels freigibt.
Aus der Offenlegungsschrift EP 2 215 000 B1 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung mit einem Einhängekörper zum Anhängen eines Gegenstandes bekannt. Die dort beschriebene Vorrichtung weist einen Gelenkkopf mit zwei Wangen auf, zwischen denen eine Schwenkachse verläuft. Um die Schwenkachse ist eine Greifklinke in Form eines Hakens schwenkbar angelenkt. Der Haken ist zwischen einer zum Gelenkkopf hin geschwenkten Schließposition (Schließstellung) und einer Freigabeposition (Offenstellung) schwenkbar, in der eine an dem Haken gehängte Last abgehängt wird.
Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, die vorbekannte Lastengreifeinrichtung, derart weiterzubilden, dass sich eine Lastengreifeinrichtung ergibt, welche sich durch eine verbesserte Handhabung auszeichnet.
Die Aufgabe wird durch eine Lastengreifeinrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Demnach zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass die Lastengreifeinrichtung einen Schließmechanismus aufweist, mittels dessen die Greifklinke allein durch Einführen des Anschlagmittels in die Anschlagmittel-Aufnahme von der Offenstellung in die Schließstellung bewegbar ist.
Dank des Schließmechanismusses in Verbindung mit der nach unten gerichteten Einführöffnung der Anschlagmittel-Aufnahme können die Anschlagmittel bei hängender Lastengreifeinrichtung auf einfache Weise von unten in die Anschlagmittel-Aufnahme eingeführt werden, während die Greifklinke gleichsam automatisch schließt.
Bei der aus der EP 2 215 000 B1 vorbekannten Vorrichtung wird die als Haken ausgeführte Greifklinke zunächst in ihre Schließstellung verbracht. Erst dann kann das Anschlagmittel aufwändig seitlich in die Anschlagmittel-Aufnahme eingefädelt werden. Alternativ könnte der Bediener das Anschlagmittel bei geöffnetem Haken mit einer Hand in der Anschlagmittel-Aufnahme positionieren und gleichzeitig mit der anderen Hand den Haken schließen. Dahingegen erlaubt die erfindungsgemäße Vorrichtung ein einfaches und schnelles Rüsten mit einer Hand.
Vorteile beim Rüsten ergeben sich auch insofern, dass die erfindungsgemäße Lastgreifeinrichtung dank des automatischen Schließmechanismus im geöffneten Zustand gegebenenfalls einfach von oben auf ein stehendes Anschlagmittel aufgesetzt werden kann und sich dabei wiederum ohne weiteres Zutun schließt.
Durch eine zumindest weitgehend mechanische und damit robuste Ausführung des Schließmechanismusses zeichnet sich eine Variante der Erfindung aus, bei welcher der Schließmechanismus ein bewegbares Auslöseelement aufweist, das zumindest in der Offenstellung der Greifklinke in der Anschlagmittel-Aufnahme angeordnet ist. Beim Einführen eines Anschlagmittels in die Anschlagmittel-Aufnahme ist das Auslöseelement durch das Anschlagmittel derart bewegbar, dass durch die durch das Anschlagmittel bewirkte Bewegung des Auslöseelements die Schließbewegung der Greifklinke ausgelöst wird.
Insbesondere ragt das Auslöseelement bei geöffneter Greifklinke erheblich, beispielweise über die Hälfte des Aufnahmedurchmessers, in die Anschlagmittel-Aufnahme hinein. Zu Beginn des Einführvorgangs kommt das Anschlagmittel nahezu zwangsläufig mit dem Auslöseelement in Kontakt und drückt das Anschlagmittel beim weiteren Einführvorgang bzw. bei einer weiteren Bewegung innerhalb der Anschlagmittel-Aufnahme aus seiner Ausgangstellung hinweg, wodurch die Schließbewegung der Greifklinke ausgelöst wird. Die Schließbewegung kann beispielsweise dadurch ausgelöst werden, dass sich durch die Bewegung des Auslöseelements ein Sperr- oder Rastmechanismus öffnet, wodurch wiederum die Greifklinke für eine federbetriebene Schließbewegung freigegeben wird.
Im Falle einer besonders robusten und kostengünstigen Erfindungsvariante sind das Auslöseelement und die Greifklinke fest miteinander verbunden, insbesondere als ein einteiliges Bauteil ausgeführt, so dass eventuell störungsanfällige zwischen dem Auslöseelement und der Greifklinke zwischengeschaltete Bauelemente, wie beispielsweise Sperr- oder Rastmechanismen, entfallen können.
Die Greifklinke kann auf verschiedene Arten zwischen der Offen- und Schließstellung bewegbar sein. Beispielsweise kann sie mittels einer Linearbewegung zwischen der Offen- und Schließstellung verschiebbar gelagert sein.
Besonders günstige Kräfte- und Lagerverhältnisse ergeben sich bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Greifklinke zwischen der Offen- und Schließstellung schwenkbar gelagert ist.
Dabei ergibt sich eine besonders kompakte Bauweise, indem die Greifklinke vorzugsweise einschließlich des damit fest verbundenen oder damit einteilig ausgeführten Auslöseelementes schwenkbar gelagert ist. Eine separate Lagerung des Auslöseelements kann auf diese Weise entfallen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Lastengreifeinrichtung mindestens eine zweite Greifklinke auf, die zwischen einer Schließstellung, in welcher ein Trageabschnitt der Greifklinke die Einführöffnung verschließt, und einer Offenstellung bewegbar, insbesondere schwenkbar ist, in welcher der Trageabschnitt der Greifklinke die Einführöffnung zum Ein- und/oder Ausführen des Anschlagmittels freigibt.
Eine zweite Greifklinke erhöht die Sicherheit der Lastgreifeinrichtung, da bei einer Funktionseinschränkung einer Greifklinke die zweite Greifklinke dies ausgleichen kann. Zudem ergeben sich durch zwei Greifklinken und eine symmetrische Anordnung der beiden Greifklinken symmetrische Kraft- bzw. Lagerverhältnisse, wodurch wiederum die maximale Traglast der Lastgreifeinrichtung erhöht bzw. mit leichteren Bauteilen die gleiche maximale Traglast erzielt werden kann.
Vorzugsweise sind die beiden Greifklinken zum Überführen zwischen ihren Schließstellungen und ihren Offenstellungen sogar um dieselbe Schwenkachse schwenkbar, insbesondere auf demselben Schwenklager schwenkbar gelagert. Eine separate Schwenklagerung der Greifklinken kann auf diese Weise entfallen.
Eine bevorzugte symmetrische Anordnung und eine sich damit ergebende symmetrische Krafteinleitung ergibt sich unter anderem dadurch, dass das gemeinsame Schwenklager mittig in der Lastgreifeinrichtung angeordnet ist, vorzugsweise die Längsachse der Lastgreifeinrichtung schneidet.
Vorzugsweise sind die Greifklinken auf dem gemeinsamen Schwenklager derart angelenkt, dass sie beim Überführen von ihrer jeweiligen Offenstellung und in ihre jeweilige Schließstellung in entgegengesetzte Schwenkrichtungen (im bzw. gegen den Uhrzeigersinn) schwenken.
Im Falle einer besonders robusten Bauweise ist die gemeinsame Schwenklagerachse der Greifklinken in Form eines Lagerbolzens ausgeführt.
Bei einer vorteilhaften Erfindungsvariante weist die Lastengreifeinrichtung mindestens ein Federelement, insbesondere in Form eines Spreizfederelementes, auf. Das Federelement bewirkt eine Rückstellfederkraft in Richtung der Offenstellung auf die aus der Offenstellung verstellten Greifklinke oder Greifklinken und/oder bewirkt eine Rückstellfederkraft in Richtung der Schließstellung auf die aus der Schließstellung verstellten Greifklinke oder Greifklinken. Besonders bevorzugt ist eine Ausführung, bei welcher das Federelement abhängig von der Stellung der Greifklinke oder Greifklinken zwischen der Offenstellung und der Schließstellung eine Rückstellfederkraft entweder in Richtung der Offenstellung oder der Schließstellung bewirkt. Zu diesem Zweck ist das Federelement vorzugsweise einenends an der einen Greifklinke und anderenends an der anderen Greifklinke befestigt.
Weiterhin vorzugsweise federaufschlagt das Federelement die zumindest eine Greifklinke in der Offenstellung gegen ein Offenstellungs-Anschlagelement und/oder in der Schließstellung gegen ein Schließstellungs-Anschlagelement.
Bei einer bevorzugten Erfindungsvariante mit zwei Greifklinken federbeaufschlagt das eine Federelement vorzugsweise beide Greifklinken jeweils in der Offenstellung gegen ein Offenstellungs-Anschlagelement und/oder in der Schließstellung gegen ein Schließstellungs-Anschlagelement.
Um die maximale Traglast der Lastengreifeinrichtung zu erhöhen und gleichzeitig die auf die Lagerung der Greifklinken, insbesondere auf das oder die Schwenklager der Greifklinken, wirkende Kraft zu reduzieren, wenn auf die Greifklinken eine hohe Last einwirkt, ist die Lastengreifeinrichtung bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit einem oder mehreren Abstützelementen ausgestattet, auf denen die Greifklinke oder die Greifklinken in ihrer Schließstellung unter Einwirkung einer auf den oder die Trageabschnitte der Greifklinke oder Greifklinken wirkenden Last in Schwerkraftrichtung aufliegen können.
Im Falle einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird das Abstützelement oder die Abstützelemente zusätzlich genutzt, um die Gefahr eines Öffnens der unter Last stehenden Lastgreifeinrichtung zu reduzieren. Dies erfolgt, indem die Greifklinke oder die Greifklinken jeweils eine Öffnungssperrrampe aufweisen. Die Rampe oder die Rampen wirken in Schließstellung der Greifklinke oder Greifklinken und unter Einwirkung einer auf den oder die Trageabschnitte der Greifklinke oder Greifklinken wirkenden Last in Schwerkraftrichtung mit dem Abstützelement oder den Abstützelementen derart zusammen, dass ein Öffnen der Greifklinke oder den Greifklinken verhindert oder zumindest erschwert ist.
Bei einer weiteren Erfindungsvariante dienen das oder die Abstützelemente alternativ oder zusätzlich zur Öffnungssperrfunktion als Schließstellungs-Anschlagelement oder Schließstellungs-Anschlagelemente. Dank der Mehrfachfunktion des Abstützelements oder der Abstützelemente sind keine separaten Bauteile für die weitere Funktion erforderlich. Es ergibt sich eine kostengünstigere, leichtere und kompaktere Bauform.
Durch dieselben Vorteile und zudem durch eine hohe Stabilität zeichnet sich eine Ausführungsform der Erfindung aus, bei der die Lastengreifeinrichtung zwei, insbesondere baugleiche, Schalenbauteile aufweist, zwischen denen die Greifklinke oder die Greifklinken angeordnet sind.
Vorzugsweise weisen die Schalenbauteile jeweils ein längliches plattenförmiges Basisteil und ein, insbesondere u-förmiges, plattenförmiges Kopfteil auf. Das jeweilige Kopfteil umfasst zwei Schenkel, die zwischen sich die Anschlagmittel-Aufnahme definieren und am Basisteil zusammenlaufen.
Besonders bevorzugt ist eine Erfindungsbauform mit zwei schwenkbaren Greifklinken, bei welcher ein gemeinsames Schwenklager der Greifklinken mittig in dem Bereich der Schalenbauteile angeordnet ist, in welchem die Schenkel der Kopfteile zusammenlaufen.
Vorteilhafte Doppel- oder Mehrfachfunktionen von Bauteilen ergeben sich bei einer Ausführungsform der Erfindung, bei welcher eines, mehrerer oder alle der folgenden Bauteile zusätzlich als Verbindungselement der Schalenbauteile der Lastengreifeinrichtung dienen: das oder die Offenstellungs-Anschlagelemente, das oder die Schließstellungs-Anschlagelemente, der Schwenklagerbolzen sowie das oder die Greifklinken-Abstützelemente.
Vorzugsweise ist die Lastengreifeinrichtung gegenüberliegend zur Einführöffnung der Anschlagmittel-Aufnahme mit einer Verbindungseinrichtung, beispielsweise mit einer Kranöse, versehen, mittels derer die Lastengreifeinrichtung an einer Lastenbeförderungsvorrichtung anhängbar ist.
Aus Gründen einer weiter verbesserten Handhabung weist eine Ausführungsform der Erfindung einen Öffnungsmechanismus auf, mittels dessen die Greifklinke oder die Greifklinken von der Schließstellung in die Offenstellung bewegbar sind. Dank des Öffnungsmechanismusses muss ein Bediener die geschlossene Greifklinke oder die geschlossenen Greifklinken nicht unmittelbar händisch und einzeln aus der Schließstellung in die Öffnungsstellung drücken.
Bei einer bevorzugten Variante ist der Öffnungsmechanismus als Ganzes manuell betätigbar, insbesondere mittels einer manuell drehbaren Drehwelle, deren Drehbewegung, insbesondere mit Hilfe einer Zugseilkonstruktion die Öffnungsbewegung der Greifklinke oder der Greifklinken bewirken kann.
Vorzugsweise ergibt sich einer Bedienbarkeit des Öffnungsmechanismusses aus einem gewissen Abstand des Bedieners von der Lastengreifeinrichtung, indem der Öffnungsmechanismus ein Drehangriffselement oder zwei gegenüberliegende Drehangriffselemente aufweist, wobei an dem Drehangriffselement oder den Drehangriffselementen ein Bediener zum Drehen der Drehwelle und manuellen Öffnen der Lastengreifeinrichtung mit Hilfe eines Werkzeugs an beispielsweise einem Teleskopstab angreifen kann.
Alternativ oder ergänzend zur manuellen Bestätigbarkeit ist bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lastengreifeinrichtung der Öffnungsmechanismus motorisch betätigbar. Vorzugsweise ist die Lastengreifeinrichtung zu diesem Zweck mit einem Antriebsmotor, insbesondere einem ferngesteuerten Antriebsmotor, ausgestattet.
Im Falle der Lastengreifeinrichtung mit motorisch betriebenem Öffnungsmechanismus ist der Antriebsmotor vorzugsweise über eine drehmomentbegrenzende Rutschkupplung mit der oder den Greifklinken verbunden. Durch die Rutschkupplung werden Beschädigungen des Antriebsstranges aufgrund unerwünscht hoher Kräfte vermieden und wird die Steuerung des Öffnungsvorgangs vereinfacht. Schließlich kann die Rutschkupplung derart ausgelegt werden, dass das Drehmoment, welches erforderlich ist, um die geschlossenen und unter Last stehenden Greifklinken zu öffnen, größer ist als das Schaltdrehmoment der Rutschkupplung, d. h. das maximal mittels der Rutschkupplung übertragbare Drehmoment, überschritten wird. Solange die Greifklinken unter Last stehen, ist somit ein - gegebenenfalls versehentliches - Öffnen der Greifklinken sicher ausgeschlossen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines beispielhaften Ausführungsbeispiels erläutert. Die Figuren zeigen:

1 eine perspektive Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Lastengreifeinrichtung im geschlossenen Zustand,
2 eine schematische Ansicht auf eine Längsseite der Lastengreifeinrichtung gemäß 1 im geschlossenen Zustand,
3 eine schematische Schnittdarstellung der Lastengreifeinrichtung gemäß 1 entlang deren Mittellängsachse,
4 eine schematische Ansicht auf eine Längsseite der Lastengreifeinrichtung gemäß 1 im Zwischen-Zustand,
5 und 6 Draufsichten auf die Greifklinken der Lastengreifeinrichtung gemäß 1 und
7 eine perspektive Ansicht der Drehwelle des Öffnungsmechanismusses der Lastengreifeinrichtung gemäß 1.

In den 1 bis 4 ist eine Lastengreifeinrichtung 1 zum Anhängen an eine nicht gezeigte Lastenbeförderungsvorrichtung, beispielsweise in Form eines Lastenkrans, dargestellt, welche zum Tragen einer Last mit einem Gewicht von mehreren Tonnen ausgebildet ist. Bei der gezeigten Lastengreifeinrichtung 1 handelt es sich um ein formschlüssig wirkendes, loses Lastaufnahmemittel. Das „Working Load Limit“ (WLL) der Lastengreifeinrichtung 1 nach DIN-Norm EN 13155:2022-03 in Verbindung mit der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG beträgt beispielsweise 1, 2,5, 5 oder 10 Tonnen.
Die Lastengreifeinrichtung 1 weist eine Anschlagöse 31 auf, mittels derer die Lastengreifeinrichtung 1 an einer Lastenbeförderungsvorrichtung anhängbar ist.
Am gegenüberliegenden Ende besitzt die Lastengreifeinrichtung 1 eine ovalförmige Anschlagmittel-Aufnahme 2 zur Aufnahme eines Anschlagmittels 3, das beispielhaft in 2 skizziert ist. Als mögliche Anschlagmittel zu deren Aufnahme die Lastengreifeinrichtung 1 ausgebildet ist, sind Ösen, Trageringe, Ketten, Seile, Lastschlingen, wie Rund- oder Bandschlingen oder Drahtseile, zu nennen.
Die Lastengreifeinrichtung 1 ist in den 1, 2 und 4 im betriebsbereiten hängenden Zustand gezeigt, in welchem eine Einführöffnung 4 der Anschlagmittel-Aufnahme 2 in Schwerkraftrichtung 20 unten angeordnet ist.
Die Lastengreifeinrichtung 1 weist eine erste 5 und eine zweite Greifklinke 6 auf, die jeweils ein Basisteil 42, 43, einen Trageabschnitt 7, 8 und einen Anbindungsfortsatz 44, 45 umfassen. Die Details der im Wesentlichen c-förmigen Greifklinken 5, 6 sind den 5 und 6 zu entnehmen. Die Trageabschnitte 7, 8 sind jeweils mit einer Mulde versehen. Eine seitliche Flanke der Mulden bilden jeweils eine Öffnungssperrrampe 39, 40. Am Übergang zwischen Trageabschnitt 7, 8 und Basisteil 42, 43, ist jeweils eine Anschlagnase 46, 47 vorgesehen. Die Anbindungsfortsätze 44, 45 sind mit kleinen Durchgangsöffnungen 48, 49 versehen, die zur Anbindung einer Zugseilkonstruktion 34 eines Öffnungsmechanismusses 32 dienen.
Etwa mittig in den Basisteilen 42, 43 sind Durchgangslöcher 50, 51 zur Ausnahme der Enden eines Spreizfederelements 13 vorgesehen. Außerdem sind die Basisteile 42, 43 an den Enden, die den Trageabschnitten 7, 8 gegenüberliegen, jeweils mit einer kreisförmigen Durchgangsöffnung 52, 53 zur Aufnahme eines Schwenklagerbolzens 12 versehen. Das Auslöseelement 10 ist als fingerförmiger, einstückiger Fortsatz der Greifklinke 5 ausgeführt.
Wie aus 2 ersichtlich, sind die Greifklinken 5, 6 um eine durch den Schwenklagerbolzen 12 definierte Schwenkachse 11 jeweils zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung schwenkbar gelagert. In den 1 bis 3 sind die Greifklinken 5, 6 in ihrer Schließstellung angeordnet. In 4 ist die Lastengreifeinrichtung 1 einer Zwischenstellung zwischen der Schließ- und Offenstellung der Greifklinken 5, 6 gezeigt. In der gezeigten Zwischenstellung befinden sich die Greifklinke 5, 6 nahe dem weiter unten geschriebenen Federkraft-Umkehrpunkt im Laufe der Schließbewegung.
Die Schwenkachse 11 des Schwenklagers 12 steht senkrecht auf der Zeichenebene der 2 und ist mittig angeordnet bzw. schneidet die in der Zeichenebene liegende Mittellängsachse 41 der Lastengreifeinrichtung 1.
Das Spreizfederelement 13 ist Teil eines Schließmechanismusses 9, der zusätzlich das einstückig mit der Greifklinke 5 ausgebildete Auslöseelement 10 umfasst. Das Spreizfederelement 13 ist einenends an dem Durchgangsloch 50 der Greifklinke 5 und anderenends an dem Durchgangsloch 51 der Greifklinke 6 befestigt.
Die Lastengreifeinrichtung 1 umfasst zwei bolzenförmige Offenstellungs-Anschlagelemente 14, 15, zwei bolzenförmige Schließstellungs-Anschlagelemente 16, 17, die zugleich Abstützelemente 18, 19 für die Greifklinken 5, 6 bilden, wenn sich diese unter Last befinden.
Das Grundgehäuse der Lastengreifeinrichtung 1 setzt sich aus zwei äußeren, baugleichen Schalenbauteilen 21 und 22 zusammen, zwischen denen unter anderen die Greifklinken 5 und 6 angeordnet sind. Die Schalenbauteile 21, 22 weisen jeweils ein längliches plattenförmiges Basisteil 23, 24 und ein u-förmiges, plattenförmiges Kopfteil 25, 26 auf. Die Kopfteile 25, 26 besitzen jeweils zwei Schenkel 27, 28, 29, 30, die zwischen sich die Anschlagmittel-Aufnahme 2 definieren und am jeweiligen Basisteil 23, 24 zusammenlaufen.
Die Offenstellungs-Anschlagelemente 14, 15, die Schließstellungs-Anschlagelemente 16, 17 bzw. die Greifklinken-Abstützelemente 18, 19 sowie der Schwenklagerbolzen 12 dienen auch als Verbindungselemente der Schalenbauteile 21, 22. Außerdem sind die Schalenbauteile 21, 22 längsseitig mit zwei Abdeckprofilen 37, 38 verbunden.
Zwischen den Basisteilen 23, 24 der Schalenbauteile 21, 22 ist die Zugseilkonstruktion 34 und eine manuell drehbare Drehwelle 33 des Öffnungsmechanismusses 32 angeordnet. Die Drehwelle 33 ist als Einzelbauteil nochmals in 7 dargestellt. Sie weist eine scheibenförmigen Drehteller 35 mit gegenüberliegenden Aufnahmen für ein Ende der Y-förmigen Zugseilkonstruktion 34 (nur eine genutzt) sowie ein Drehachsbolzen 36, dessen Ende seitlich über die Schalenbauteile 21, 23 vorstehen und außen an der Lastengreifeinrichtung 1 mit in den Figuren nicht gezeigten Drehangriffselementen versehen sein kann.
Funktionsweise der Lastengreifeinrichtung
Im Folgenden wird die Funktionsweise der Lastengreifeinrichtung unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert.
Im (nicht gezeigten) geöffneten Zustand ist die Anschlagmittel-Aufnahme 2 nicht durch die Greifklinken 5, 6 verschlossen. Das Spreizfederelement 13 drückt die Greifklinken 5 an das Offenstellungs-Anschlagelement 15 und die Greifklinke 6 an das Offenstellungs-Anschlagelement 14.
Bei einer alternativen Ausführungsform liegen die Greifklinken 5, 6 in ihrer Offenstellung nicht an den Offenstellung-Anschlagelementen 15, 16 an, die bei dieser Variante lediglich als Verbindungselemente für die Schalenbauteile 25, 26 dienen. Das Spreizfederelement 13 ist derart ausgeführt, dass es in der Offenstellung der Greifklinken 5, 6 entspannt ist.
IN jeden Fall ragt das fingerförmige Auslöseelement 10 weit in die Anschlagmittel-Aufnahme 2 hinein. Wird nun ein Anschlagmittel 3 in die Anschlagmittel-Aufnahme 2 eingeführt und in der Anschlagmittel-Aufnahme 2 weiter nach oben bewegt, kommt das Anschlagmittel 3 mit dem Auslöseelement 10 in Kontakt. Wird das Anschlagmittel 3 nun weiter in der Anschlagmittel-Aufnahme 2 gegen das Auslöseelement 10 gedrückt, schwenkt das Auslöseelement 10 um die Schwenkachse 11 und in 2 entgegen dem Uhrzeigersinn und gegen die Federkraft des Spreizfederelementes 13.
Da das Auslöseelement 10 fest - sogar einstückig - mit der Greifklinke 5 verbunden ist, schwenkt auch die Greifklinke 5 mitsamt dem Auslöseelement 10 um die Schwenkachse 11 mit. Die Greifklinke 6 bleibt zunächst in ihrer Offenstellung stehen.
Während der durch das Anschlagmittel 3 bewirkten Schwenkbewegung der Greifklinke 5 wird das Spreizfederelement 13 zunächst weiter gespreizt, da sich die Verbindungstelle 50 für das an der Greifklinke 5 befestigte Ende des Spreizfederelementes 13 während der Schwenkbewegung auf einer Kreisbahn nach unten bewegt und sich dadurch der Abstand zur Verbindungsstelle 51 für das andere, an der Greifklinke 6 befestigte Ende des Spreizfederelementes 13 bei der Schwenkbewegung zunächst vergrößert. Die Greifklinke 5 samt den Auslöseelement 10 muss folglich entgegen der Federkraft des Spreizfederelements 13 durch das Anschlagmittel 3 in Schwenkrichtung weiter gedrückt werden.
Dies ändert sich erst, wenn eine Stellung erreicht ist, bei welcher die beiden Verbindungsstellen 50, 51 mit der Schwenkachse 11 auf eine Linie liegen. Bei dieser Stellung ist ein Umkehrpunkt erreicht, ab welchem die Fortführung der Schwenkbewegung zu einer Verringerung des Abstandes der Verbindungsstellen 50, 51 und zu einer Entspannung des Spreizfederelements 13 führt. Folglich unterstützt die Federkraft ab dem Umkehrpunkt die weitere Schließbewegung der Greifklinke 5. Zudem löst die Kraftumkehr an Umkehrpunkt die Schließbewegung der Greifklinke 6 aus. Die Federkraft des Spreizelementes 13 ist ausreichend, um ab dem Umkehrpunkt sowohl die Greifklinke 5 als auch die Greifklinke 6 ohne weitere Unterstützung in ihre Schließstellungen zu bewegen. Insofern werden die Greifklinken 5, 6 allein durch das Einführen des Anschlagmittels 3 in die Anschlagmittel-Aufnahme 2 von der Offenstellung in die Schließstellung bewegt.
In der in 2 gezeigten Schließstellung drückt das Spreizfederelement 15 die Anschlagnase 46 der Greifklinke 5 gegen ein Schließstellungs-Anschlagelement 17 und die Anschlagnase 47 der Greifklinke 6 gegen ein Schließstellungs-Anschlagelement 16. Die Tageabschnitte 7, 8 der Greifklinken 5, 6 verschließen die Einführöffnung 4, so dass das Anschlagmittel 3 die Anschlagmittel-Aufnahme 2 nicht verlassen kann.
Im Weiteren kann nun durch Anheben der Lastengreifeinrichtung 1 mittels einer nicht gezeigten Lastenbeförderungsvorrichtung ein an dem Anschlagmittel 3 hängender Gegenstand angehoben werden. Es baut sich eine auf die Trageabschnitte 7, 8 der Greifklinken 5, 6, in Schwerkraftrichtung 20 wirkende Tragekraft auf. Aufgrund diese Kraftwirkung werden die Trageabschnitte 7, 8 im Bereich der Mulden auf die Abstützelemente 18, 19 gedrückt. Die Öffnungssperrrampen 39, 40 verhindern oder erschweren zumindest in Zusammenwirken mit den Abstützelementen 18, 19 eine Öffnungsbewegung der Greifklinken 5, 6, solange diese unter Einwirkung der Tragekraft stehen.
Nach Abschluss des Transportvorgangs und zum Lösen der Lastengreifeinrichtung 1 von den Anschlagmittel 3 wird die Lastengreifeinrichtung 1 so positioniert, dass die Anschlagmittel 3 lose in der Anschlagmittel-Aufnahme 2 angeordnet sind. Es wirkt also keine maßgebliche Kraft mehr in Schwerkraftrichtung 20 auf die Trageabschnitte 7, 8, der Greifklinken 5, 6 ein. Die Öffnungssperrrampen 39, 40 an den Greifklinken 5, 6 werden nicht mehr in Richtung der Abstützelemente 18, 19 gedrückt. Die Greifklinken 5, 6 können ohne besonderen Kraftaufwand, lediglich zu Beginn entgegen der Federkraft des Spreizfederelementes 13, geöffnet werden.
Zu diesem Zweck kann der Bediener die Drehwelle 33 an einem der nicht gezeigten Drehangriffselemente mittels eines Werkzeuges in Drehung versetzen. Vorteilhafterweise ist es unerheblich, in welche Drehrichtung die Drehwelle 32 gedreht wird. In beiden Fällen öffnen sich die Greifklinken 5, 6 mit Hilfe der Y-förmigen Zugseilkonstruktion 34, welche die Anbindungsfortsätze 43, 44 der Greifklinken 5, 6 nach oben zieht. Die Greifklinke 5 führt dadurch eine Schwenkbewegung um die Schwenkachse 11 aus (in 2 in Uhrzeigersinn). Gleichzeitig führt die Greifklinke 6 ebenfalls eine Schwenkbewegung um die Schwenkachse 11 aus (in 2 entgegen des Uhrzeigersinns).
Analog zu den beim Schließvorgang beschriebenen Verhältnissen erfolgt der Öffnungsvorgang ebenfalls bis zu einer Stellung, bei welcher die beiden Verbindungsstellen 50, 51 mit der Schwenkachse 11 auf einer Linie liegen, entgegen der Federkraft des Spreizfederelements 13 und ab dieser Stellung mit Unterstützung der Federkraft des Spreizfederelementes 13 und daher nahezu selbstständig. 4 zeigt die Verhältnisse nahe dieses Federkraft-Umkehrpunktes.
Verschiedene nicht gezeigte Varianten der erfindungsgemäßen Lastengreifeinrichtung sind denkbar. So kann beispielsweise nur eine Greifklinke anstelle von zwei Greifklinken vorgesehen sein.
Bei einer weiteren nicht gezeigten Variante der Erfindung können beide Greifklinken jeweils mit einem Auslösearm ausgestattet sein. Insbesondere sind beide Greifklinken bei dieser Ausführungsform baugleich und analog zu der in den Figuren gezeigten Greifklinke 5 ausgeführt, jedoch seitenverkehrt verbaut.
Im Falle einer weiteren nicht gezeigten Variante weist eine Lastengreifeinrichtung einen Öffnungsmechanismus auf, der motorisch beispielsweise mit Hilfe eines ferngesteuerten Antriebsmotors betätigbar ist. Im Übrigen kann die Lastengreifeinrichtung weitgehend baulich mit der in den Figuren gezeigten manuell betätigten Ausführungsform der Lastengreifeinrichtung 1 übereinstimmen. Im Wesentlichen unterscheidet sich die motorbetriebene Variante dadurch, dass beispielsweise oberhalb der Drehwelle 32 ein weiterer Bauraum vorgesehen sein muss, in welchem der ferngesteuerte Antriebsmotor (samt Energiequelle und Steuerungsmodul) und die Kupplung mit der Drehwelle 32, die vorzugsweise als Rutschkupplung aufgeführt ist, untergebracht sind.
Durch die Rutschkupplung werden Beschädigungen des Antriebsstranges aufgrund unerwünscht hoher Kräfte vermieden. Außerdem wird die Steuerung des Öffnungsvorgangs vereinfacht, da die Motorstellung, bei welcher die Greifklinken 5, 6, geöffnet sind, nicht genau angefahren werden muss, sondern nach Abschluss des Öffnungsvorgangs die Rutschkupplung bei Überschreiten des maximalen Drehmomentes schaltet und der Motor ohne Beeinträchtigung noch etwas nachlaufen kann.
Alternativ oder ergänzend zur Rutschkupplung kann die Motorsteuerung mit einem Last-Potentiometer ausgestattet sein, welches die Stromaufnahme durch den Motor im Betrieb misst. Wenn die Greifklinken ihre Offenstellung erreicht haben, übersteigt die Stromaufnahme einen vorgegebenen Schwellenwert. Der Motor schaltet automatisch ab.
Durch die Rutschkupplung und/oder das Last-Potentiometer im Zusammenspiel mit der Sperrwirkung der Öffnungssperrrampen 39 ergibt sich ein wirksamer Schutz gegen ein unerwünschtes Öffnen der Greifklinken 5, 6 unter Last durch z. B. eine Fehlfunktion des Antriebsmotors.
Der Schließvorgang kann bei der motorisch betriebenen Variante analog zum Schließvorgang der manuell betätigbaren Ausführungsform erfolgen, d. h. ausgelöst durch das Einführen des Anschlagsmittels und im Weiteren angetrieben durch die Federkraft des Federelements. Zu beachten ist aber, dass der mit der Drehwelle verbundene Motor, die Schließbewegung nicht verhindert oder durch die Schließbewegung beschädigt wird.
Denkbare Lösungen dies zu vermeiden sind, dass der Motor bei der entgegensetzten Schließbewegung der Greifklinken von der Drehwelle manuell oder mittels eines weiteren ferngesteuerten Aktuators oder Antriebs während der Schließbewegung entkoppelbar ist. Alternativ oder ergänzend kann die entgegengesetzte Schließbewegung der Greifklinken durch ein (Klemmkörper-)Freilauflager gewährleistet sein, wobei sich das Freilauflager bei einer anliegenden Kraft bzw. Drehmoment öffnet, die höher ist als die maximale Kraft bzw. das maximale Drehmoment, die bzw. das beim Öffnungsvorgang der Greifklinken aufgebracht werden muss.
Bezugszeichenliste

1: Lastengreifeinrichtung
2: Anschlagmittel-Aufnahme
3: Anschlagmittels
4: Einführöffnung
5: erste Greifklinke (1 hinten)
6: zweite Greifklinke (1 vorne)
7: Trageabschnitt an erster Greifklinke
8: Trageabschnitt an zweiter Greifklinke
9: Schließmechanismus
10: Auslöseelement an erster Greifklinke
11: Schwenkachse
12: Schwenklagerbolzen
13: Spreizfederelementes
14: Offenstellungs-Anschlagelement für erste Greifklinke
15: Offenstellungs-Anschlagelement für zweite Greifklinke
16: Schließstellungs-Anschlagelement für erste Greifklinke
17: Schließstellungs-Anschlagelement für zweite Greifklinke
18: Abstützelement für erste Greifklinke
19: Abstützelement für zweite Greifklinke
20: Schwerkraftrichtung
21: erstes Schalenbauteil (vorne in 1)
22: zweites Schalenbauteil (hinten in 1)
23: Basisteil des ersten Schalenbauteils
24: Basisteil des zweiten Schalenbauteil
25: Kopfteil des ersten Schalenbauteils
26: Kopfteil des zweiten Schalenbauteil
27: erster Schwenkel an erstem Schalenbauteil
28: zweiter Schwenkel an erstem Schalenbauteil
29: erster Schwenkel an zweitem Schalenbauteil
30: zweiter Schwenkel an zweitem Schalenbauteil
31: Verbindungseinrichtung
32: Öffnungsmechanismus
33: Drehwelle
34: Zugseilkonstruktion
35: Drehteller
36: Drehachsbolzen
37: Abdeckprofil rechts in 1
38: Abdeckprofil links in 1
39: Öffnungssperrrampe an erster Greifklinke
40: Öffnungssperrrampe an zweiter Greifklinke
41: Mittellängsachse der Lastengreifeinrichtung
42: Basisteil der ersten Greifklinke
43: Basisteil der zweiten Greifklinke
44: Anbindungsfortsatz der ersten Greifklinke
45: Anbindungsfortsatz der zweiten Greifklinke
46: Anschlagnase der ersten Greifklinke
47: Anschlagnase der zweiten Anschlagnase
48: Durchgangsöffnung an Anbindungsfortsatz der ersten Greifklinke
49: Durchgangsöffnung an Anbindungsfortsatz der zweiten Greifklinke
50: Durchgangsloch in der ersten Greifklinke zur Ausnahme des Spreizfederelements
51: Durchgangsloch in der zweiten Greifklinke zur Ausnahme des Spreizfederelements
52: Durchgangsloch in der ersten Greifklinke zur Ausnahme des Schwenklagerbolzen
53: Durchgangsloch in der zweiten Greifklinke zur Ausnahme des Schwenklagerbolzen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2215000 B1 [0002, 0006]

Claims

Lastengreifeinrichtung (1) zum Anhängen an eine Lastenbeförderungsvorrichtung, beispielsweise in Form eines Lastenkrans, welche zum Tragen einer schweren Last, insbesondere zum Tragen einer Last mit einem Gewicht von mehreren Tonnen, ausgebildet ist, wobei die Lastengreifeinrichtung (1) eine Anschlagmittel-Aufnahme (2) zur Aufnahme eines Anschlagmittels (3) der zu tragenden Last umfasst, wobei die Anschlagmittel-Aufnahme (2) eine Einführöffnung (4) aufweist, die im hängenden und betriebsbereiten Zustand der Lastengreifeinrichtung (1) unten angeordnet ist und über welche das Anschlagmittel (3) in die Anschlagmittel-Aufnahme (2) einführbar ist, wobei die Lastengreifeinrichtung (1) zumindest eine Greifklinke (5, 6) aufweist, die zwischen einer Schließstellung, in welcher ein Trageabschnitt (7, 8) der Greifklinke (5, 6) die Einführöffnung (4) verschließt, und einer Offenstellung bewegbar ist, in welcher der Trageabschnitt (7, 8) der Greifklinke (5, 6) die Einführöffnung (4) zum Ein- und/oder Ausführen des Anschlagmittels (3) freigibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Lastengreifeinrichtung (1) einen Schließmechanismus (9) aufweist, mittels dessen die Greifklinke (5, 6) allein durch Einführen des Anschlagmittels (3) in die Anschlagmittel-Aufnahme (2) von der Offenstellung in die Schließstellung bewegbar ist.
Lastengreifeinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließmechanismus (9) ein bewegbares Auslöseelement (10) aufweist, das zumindest in der Offenstellung der Greifklinke (5, 6) in der Anschlagmittel-Aufnahme (2) angeordnet ist und beim Einführen eines Anschlagmittels (3) in die Anschlagmittel-Aufnahme (2) durch das Anschlagmittel (3) derart bewegbar ist, dass durch diese Bewegung des Auslöseelements (10) die Schließbewegung der Greifklinke (5, 6) ausgelöst wird.
Lastengreifeinrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslöseelement (10) und die Greifklinke (5) fest miteinander verbunden sind, insbesondere als ein einteiliges Bauteil ausgeführt sind.
Lastengreifeinrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifklinke (5, 6), insbesondere einschließlich des damit fest verbundenen oder damit einteilig ausgeführten Auslöseelementes (10), zwischen der Offen- und Schließstellung schwenkbar ist.
Lastengreifeinrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lastengreifeinrichtung (1) mindestens eine zweite Greifklinke (5, 6) aufweist, die zwischen einer Schließstellung, in welcher ein Trageabschnitt (7, 8) der Greifklinke (5, 6) die Einführöffnung (4) verschließt, und einer Offenstellung bewegbar, insbesondere schwenkbar ist, in welcher der Trageabschnitt (7, 8) der Greifklinke (5, 6) die Einführöffnung (4) zum Ein- und/oder Ausführen des Anschlagmittels (3) freigibt.
Lastengreifeinrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Greifklinken (5, 6) zum Überführen zwischen ihren Schließstellungen und ihren Offenstellungen um dieselbe Schwenkachse (11) schwenkbar sind, insbesondere auf demselben Schwenklager (12), insbesondere in Form eines Lagerbolzens (12), schwenkbar gelagert sind.
Lastengreifeinrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lastengreifeinrichtung (1) mindestens ein Federelement (13), insbesondere in Form eines Spreizfederelementes (13), aufweist, welches insbesondere die zumindest eine Greifklinke (5, 6) in der Offenstellung gegen ein Offenstellungs-Anschlagelement (14, 15) und/oder in der Schließstellung gegen ein Schließstellungs-Anschlagelement (16, 17) federbeaufschlagt.
Lastengreifeinrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Federelement (13) beide Greifklinken (5, 6) jeweils in der Offenstellung gegen ein Offenstellungs-Anschlagelement (14, 15) und/oder in der Schließstellung gegen ein Schließstellungs-Anschlagelement (16, 17) federbeaufschlagt.
Lastengreifeinrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (13) einenends an der einen Greifklinke (5 6) und anderenends an der anderen Greifklinke (5, 6) befestigt ist.
Lastengreifeinrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lastengreifeinrichtung (1) ein oder mehrere Abstützelemente (18, 19) aufweist, auf denen die Greifklinke (5, 6) oder die Greifklinken (5, 6) in ihrer Schließstellung unter Einwirkung einer auf den oder die Trageabschnitte (7, 8) der Greifklinke (5, 6) oder Greifklinken (5, 6) wirkenden Last in Schwerkraftrichtung (20) aufliegen können.
Lastengreifeinrichtung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifklinke (5, 6) oder die Greifklinken (5, 6) jeweils eine Öffnungssperrrampe (39) aufweisen, die in Schließstellung der Greifklinke (5, 6) oder Greifklinken (5, 6) und unter Einwirkung einer auf den oder die Trageabschnitte (7, 8) der Greifklinke (5, 6) oder Greifklinken (5, 6) wirkenden Last in Schwerkraftrichtung (20) mit dem Abstützelement (18, 19) oder den Abstützelementen (18, 19) derart zusammenwirken, dass ein Öffnen der Greifklinke (5, 6) verhindert oder zumindest erschwert ist.
Lastengreifeinrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Abstützelemente (18, 19) zusätzlich als Schließstellungs-Anschlagelemente (16, 17) dienen.
Lastengreifeinrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lastengreifeinrichtung (1) zwei, insbesondere baugleiche, Schalenbauteile (21, 22) aufweist, zwischen denen die Greifklinke (5, 6) oder die Greifklinken (5, 6) angeordnet sind.
Lastengreifeinrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalenbauteile (21, 22) jeweils ein längliches plattenförmiges Basisteil (23, 24) und ein, insbesondere u-förmiges, plattenförmiges Kopfteil (25, 26) aufweisen, wobei das jeweilige Kopfteil (25, 26) zwei Schenkel (27, 28, 29, 30) umfasst, die zwischen sich die Anschlagmittel-Aufnahme (2) definieren und am Basisteil (23, 24) zusammenlaufen.
Lastengreifeinrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines, mehrerer oder alle der folgenden Bauteile zusätzlich als Verbindungselement der Schalenbauteile (21, 22) der Lastengreifeinrichtung (1) dienen: das oder die Offenstellungs-Anschlagelemente (14, 15), das oder die Schließstellungs-Anschlagelemente (16, 17), der Lagerbolzen (12) sowie das oder die Greifklinken-Abstützelemente (18, 19).
Lastengreifeinrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lastengreifeinrichtung (1) gegenüberliegend zur Einführöffnung (4) der Anschlagmittel-Aufnahme (2) eine Verbindungseinrichtung (31) aufweist, mittels derer die Lastengreifeinrichtung (1) an einer Lastenbeförderungsvorrichtung anhängbar ist.
Lastengreifeinrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lastengreifeinrichtung (1) einen Öffnungsmechanismus (32) aufweist, mittels dessen die Greifklinke (5, 6) oder die Greifklinken (5, 6) von der Schließstellung in die Offenstellung bewegbar sind.
Lastengreifeinrichtung (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungsmechanismus (32) manuell betätigbar ist, insbesondere mittels einer manuell drehbaren Drehwelle (33), deren Drehbewegung, insbesondere mit Hilfe einer Zugseilkonstruktion (34) die Öffnungsbewegung der Greifklinke (5, 6) oder der Greifklinken (5, 6) bewirken kann.
Lastengreifeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungsmechanismus (32) ein Drehangriffselement oder zwei gegenüberliegende Drehangriffselemente aufweist, wobei an dem Drehangriffselement oder den Drehangriffselementen ein Bediener zum Drehen der Drehwelle (33) und manuellen Öffnen der Lastengreifeinrichtung (1) mit Hilfe eines Werkzeugs, beispielsweise an einem Teleskopstab, angreifen kann.
Lastengreifeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungsmechanismus motorisch betätigbar ist, insbesondere mittels eines, vorzugsweise ferngesteuerten, Antriebsmotors, der in oder an der Lastengreifeinrichtung (1) angeordnet ist.
Lastengreifeinrichtung (1) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor des Öffnungsmechanismusses über eine drehmomentbegrenzende Rutschkupplung mit der oder den Greifklinken (5, 6) verbunden ist.