DE1039935B

DE1039935B - Parallel gripper for stacking devices

Info

Publication number: DE1039935B
Application number: DEN13398A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Max Nickisch-Rosenegk
Original assignee: MAX VON NICKISCH ROSENEGK DIPL
Current assignee: MAX VON NICKISCH ROSENEGK DIPL
Priority date: 1957-03-09
Filing date: 1957-03-09
Publication date: 1958-09-25

Description

Es ist bekannt, an Stapelgeräten (Hubstapler) zur Aufnahme von Lasten, wie Kisten, Fässern u. dgl., Greifer zu verwenden, bei denen die Greiferarme an ihrer Basis rechtwinklig auf zwei parallelen Führungsstangen befestigt sind, die hydraulisch in waagerechten Führungsrohren bewegt werden, die ihrerseits in einem Rahmen starr gelagert sind, der auf dem Hubschlitten des Stapelgerätes aufgehängt ist. Zur Erzielung einer möglichst großen Greifweite werden die Führungsrohre meist paarweise überlappt ausgeführt. It is known to use stacking devices (forklifts) to accommodate loads such as boxes, barrels and the like. To use grippers, in which the gripper arms at their base at right angles on two parallel guide rods are attached, which are moved hydraulically in horizontal guide tubes, which in turn are rigidly mounted in a frame which is suspended on the lifting carriage of the stacking device. To the To achieve the greatest possible reach, the guide tubes are usually designed to be overlapped in pairs.

Da es von besonderer Wichtigkeit ist, daß beide Greiferarme zugleich und mit gleicher Geschwindigkeit schließen bzw. öffnen, hat man die Bewegung beider zwangläufig gekoppelt, indem man die Führungsrohre so anordnete, daß zwischen den Rohren je eines Rohrpaares ein Ritzel Platz findet, das mit den in ihnen gleitenden Greiferführungsstangen, die an dem ihrem Ende zugewandten Teil Verzahnung tragen, im Eingriff steht. In diesem Falle ist nur ein Zylinder erforderlich, dessen Kolben mit einem der Greiferarme verbunden ist, während der zweite Greiferarm über die Ritzel und Zahnstangen ebenfalls von diesem Zylinder betätigt wird.Since it is of particular importance that both gripper arms at the same time and at the same speed close or open, the movement of both is inevitably coupled by moving the guide tubes arranged in such a way that a pinion can be found between the tubes of each pair of tubes, which is connected to the in them sliding gripper guide rods, which carry teeth on the part facing their end, in Engagement is. In this case, only one cylinder is required, the piston of which is connected to one of the gripper arms, while the second gripper arm is also operated by this cylinder via the pinions and racks.

Dieser Zahnstangenantrieb hat jedoch den Nachteil, daß die Zahnstangen und Ritzel wegen der hohen Beanspruchung leicht zu Störungen Veranlassung bieten, weshalb man versucht hat, den Zahnstangenantrieb durch rein hydraulischen Antrieb zu ersetzen. In diesem Falle treibt man jeden Greiferarm durch einen besonderen Zylinder an, dessen Kolben an diesem befestigt ist.However, this rack and pinion drive has the disadvantage that the racks and pinions because of the high stress easily give rise to malfunctions, which is why attempts have been made to use the rack and pinion drive to be replaced by a purely hydraulic drive. In this case, you drive each gripper arm through one special cylinder, the piston of which is attached to this.

Hierbei sind beide Zylinder hydraulisch parallel geschaltet, was zur Folge hat, daß bei ungleichen Bewegungswiderständen der Greiferarme, sei es im Schließ- oder Öffnungsvorgang, sich diese ganz verschieden bewegen, ja ein Greiferarm vielleicht stillsteht, bis der andere ebenfalls an dem zu greifenden Gut anstößt. Dann erst kann das hydraulische System auf Druck kommen und die nötige Zuspannkraft entwickeln, wobei es leicht vorkommen kann, daß die Last, statt möglichst in Längsachse des Fahrzeuges, in unzulässiger Weise einseitig geladen wird.Both cylinders are hydraulically connected in parallel, which means that if the resistance to movement is unequal of the gripper arms, be it in the closing or opening process, these are very different move, yes, one gripper arm may stand still until the other one is also at the one to be gripped Good clink. Only then can the hydraulic system come under pressure and develop the necessary clamping force, it can easily happen that the load, instead of in the longitudinal axis of the vehicle, is unilaterally charged in an inadmissible manner.

Diesem Nachteil sucht man dadurch zu begegnen, daß man in die Zu- und Abgangsstutzen der Zylinder Drosselorgane einbaut, die dem strömenden Druckmittel einen so großen Widerstand entgegensetzen, daß etwaige Ungleichheiten im Bewegungswiderstand der Kolben bzw. Greiferführungen diesem gegenüber belanglos werden und infolgedessen ungefähr gleiche Mengen an Druckflüssigkeit den beiden Zylindern zufließen und damit auch etwa gleiche Geschwindigkeit beider Kolben erreicht wird. Man will auf diese Weise sogar das Ladegut, wie z. B. Fässer, die nicht genau Parallel-Greifer für StapelgeräteThis disadvantage is sought to be countered by inserting into the inlet and outlet nozzles of the cylinder Incorporates throttling devices that oppose such a great resistance to the flowing pressure medium, that any inequalities in the resistance to movement of the piston or gripper guides in relation to this become insignificant and as a result approximately equal amounts of hydraulic fluid flow to the two cylinders and thus approximately the same speed of both pistons is achieved. You want that way even the cargo, such as B. Barrels that are not exactly parallel grippers for stacking devices

Anmelder:Applicant:

Dipl.-Ing. Max von Nickisdi-Rosenegk,
Berlin W 30, Keithstr. 45Dipl.-Ing. Max von Nickisdi-Rosenegk,
Berlin W 30, Keithstrasse. 45

DipL-Ing. Max von Nickisch-Rosenegk, Berlin,
ist als Erfinder genannt wordenDipL-Ing. Max von Nickisch-Rosenegk, Berlin,
has been named as the inventor

in Fahrzeugmitte stehen, von dem zuerst an diesen anlegenden Greiferarm auf ihre Unterlage, z. B. dem Fußboden, in Fahrzeugmitte schieben und so mittig laden.stand in the middle of the vehicle, from the first to this applying gripper arm on their pad, z. B. the Slide the floor into the middle of the vehicle and load it in the middle.

Es stellte sich allerdings bald heraus, daß man mit fest eingestellten Drosseln nicht auskommt, weshalb man dazu überging, von Hand einstellbare Drosselventile zu verwenden, mittels derer die Drosselwirkung nach Bedarf erhöht oder erniedrigt werden kann, letzteres auch, da die Drosselung mitunter die Bewegungsgeschwindigkeit der Greiferarme erheblich verlangsamt und einen unerwünschten Kraftaufwand erfordert, der bei Elektrostaplern besonders ins Gewicht fällt, indem er zur vorzeitigen Erschöpfung der Batterie beiträgt.It soon turned out, however, that one cannot get by with fixed throttles, which is why there was a change to the use of manually adjustable throttle valves, by means of which the throttling effect can be increased or decreased as required, the latter also, since the throttling sometimes the Movement speed of the gripper arms is slowed down considerably and an undesirable expenditure of force which is particularly important with electric forklifts, as it leads to premature exhaustion of the Battery contributes.

Soll schließlich auch die Last mittels Drehsatzes geschwenkt werden, so muß man die Zylinder blokkieren, d. h. mit besonderen Absperrventilen versehen, die dann geschlossen werden müssen, da sonst etwa bei Drehung um 90°, wobei das Gewicht der Last ganz auf dem jetzt unteren Greiferarm und Zylinder liegt, das Druckmittel aus dem unteren Zylinder in den oberen verdrängt und dadurch die Last zum Absinken veranlaßt würde, was beim Weiterdrehen der Last infolge Vergrößerung des Lastarmes das erforderliche Drehmoment unzulässig steigern könnte.Finally, if the load is to be swiveled by means of a rotary set, the cylinders must be blocked, d. H. provided with special shut-off valves, which then have to be closed, otherwise about when turned by 90 °, with the weight of the load entirely on the now lower gripper arm and cylinder lies, the pressure medium is displaced from the lower cylinder into the upper one and thereby the load to sink would cause what is required when rotating the load as a result of enlarging the load arm Torque could increase impermissibly.

Alle diese Nachteile sucht die Erfindung zu vermeiden, bei der die Greiferbewegung, obwohl ganz hydraulisch, also unter Fortfall von Zahnstangen, zwangläufig erfolgt.The invention seeks to avoid all these disadvantages in which the gripper movement, although entirely hydraulically, that is, with the omission of racks, inevitably takes place.

Zum Unterschied von der zuletzt geschilderten Antriebsart werden hierbei zwar ebenfalls zwei, jedoch im Durchmesser etwas verschiedene Zylinder verwendet, diese aber hydraulisch nicht parallel, sondern in Reihe geschaltet, in der Weise, daß das Druckmittel, das von dem zuerst beschickten Zylinder abfließt, dem zweiten zugeleitet wird, so, daß einer Bewegung des Kolbens des ersten Zylinders eine genau gleiche, aberIn contrast to the drive type described last, there are also two, however Cylinders with slightly different diameters are used, but hydraulically not parallel, but in Connected in series, in such a way that the pressure medium that flows from the cylinder loaded first, the second is fed so that a movement of the piston of the first cylinder is exactly the same, but

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gegenläufige Bewegung des Kolbens des zweiten entspricht. opposite movement of the piston corresponds to the second.

Damit dieses eintritt, müssen die Querschnitte beider Zylinder so bemessen sein, daß der lichte Querschnitt des kleineren Zylinders um den Kolben-Stangenquerschnitt des größeren geringer ist als der des größeren Zylinders.In order for this to occur, the cross-sections of both cylinders must be dimensioned so that the clear cross-section of the smaller cylinder is smaller than the piston rod cross-section of the larger one of the larger cylinder.

In Fig. 1 ist der wesentliche Teil eines Parallel-Greifers gemäß obiger Erfindung dargestellt, während der Hubschlitten, wie auch Teile des Stapelgerätes als bekannt fortgelassen sind.In Fig. 1, the essential part of a parallel gripper according to the above invention is shown while the lifting carriage as well as parts of the stacking device are omitted as known.

In den Rahmen 1 sind die Führungsrohre 2 bis 5 fest eingebaut, in denen die Führungsstangen 6 bis 9 gleiten, welche die Greiferarme 10 und 11 tragen, während die Greiferbacken, als hier unwesentlich, fortgelassen sind. Zum Antrieb der Greiferarme 10 und 11 dienen die beiden Zylinder 12 und 13, die an ihrem Bodenteil mittels Gelenkösen 14 und 15 an dem Rahmen 1 befestigt sind, während ihre Kolbenstangen 16 und 17 an den Greiferarmen 10 und 11 angreifen. Die auf den Kolbenstangen 16 und 17 sitzenden Kolben 18 und 19 tragen außer den Dichtringen 20 und 21 je ein Ventil 22 und 23 mit Ventilfeder 24 und 25, dessen Führungsschaft 26 und 27 aus dem Kolben 18 und 19 um etwa Ventilhublänge herausragt und Kanal 28 bzw. 29 abschließt, der beide Kolbenseiten miteinander verbindet.The guide tubes 2 to 5, in which the guide rods 6 to 9 slide, which carry the gripper arms 10 and 11, while the gripper jaws, as insignificant here, are omitted. To drive the gripper arms 10 and 11, the two cylinders 12 and 13 are used their bottom part are attached to the frame 1 by means of hinge eyes 14 and 15, while their piston rods 16 and 17 engage the gripper arms 10 and 11. The pistons sitting on the piston rods 16 and 17 In addition to the sealing rings 20 and 21, 18 and 19 each have a valve 22 and 23 with valve springs 24 and 25, whose guide shaft 26 and 27 protrudes from the piston 18 and 19 by approximately the valve stroke length and Channel 28 or 29 closes, which connects both sides of the piston with each other.

Fig. 2 stellt eine vergrößerte Teilzeichnung des Kolbens 19 mit den Teilen 20 bis 29 dar, die sinngemäß auch für Kolben 18 gilt.Fig. 2 shows an enlarged partial drawing of the piston 19 with the parts 20 to 29, the analogous also applies to piston 18.

Das von einer Pumpe, wie sie bei Hubstaplern üblich sind, über ein Steuerorgan dem Greifer zugeführte Druckmittel, in der Regel Hydrauliköl, tritt beim Zuspannen durch Stutzen 30 in den oberen Zylinder 12 ein und überträgt seinen Druck über Kolben 18 auf den Zylinderraum hinter diesem und über das Verbindungsrohr 31 auf den Zylinder 13. Das bei Bewegung der beiden Kolben 18 und 19 in dem Raum hinter Kolben 19 verdrängte Druckmittel fließt durch den jetzt als Abgangsstutzen dienenden Stutzen 32 zurück zum Steuerorgan und von dort zur Pumpe. Bei Umkehr der Bewegungsrichtung, d. h. beim öffnen des Greifers, kehrt der Druckmittelstrom um, und jetzt dient Stutzen 32 als Eintrittsstutzen und Stutzen 30 als Ausgangsstutzen. Die Bewegung beider Kolben 18 und 19 ist durch das zwischen ihnen eingeschlossene Druckmittelvolumen zwangläufig gekoppelt, und beide Kolben legen gleiche Wegstrecken zurück, vorausgesetzt, daß dieses Volumen konstant bleibt.This is fed to the gripper by a pump, as is common with forklift trucks, via a control element Pressure medium, as a rule hydraulic oil, enters the upper cylinder 12 through connecting piece 30 when it is tightened and transmits its pressure via piston 18 to the cylinder space behind this and via the connecting pipe 31 on the cylinder 13. The movement of the two pistons 18 and 19 in the space behind Piston 19 displaced pressure medium flows back through the connection 32, which is now used as an outlet connection to the control unit and from there to the pump. When reversing the direction of movement, i. H. when opening the Gripper, the pressure medium flow reverses, and now the connector 32 serves as an inlet connector and connector 30 as an outlet port. The movement of both pistons 18 and 19 is trapped between them Pressure medium volume necessarily coupled, and both pistons cover the same distance, provided that that this volume remains constant.

Nun besteht aber die Möglichkeit, daß durch gewisse Undichtheiten an Kolben- und Stopfbuchsmanschetten Flüssigkeitsverluste eintreten, so daß das vorerwähnte Druckmittelvolumen nicht mehr konstant bleibt, sondern sich vermindert oder auch vermehrt. Dann würden die Bewegungen der Greiferarme nicht mehr symmetrisch zur Fahrzeugachse verlaufen.But now there is the possibility that due to certain leaks in the piston and stuffing box sleeves Liquid losses occur, so that the aforementioned pressure medium volume is no longer constant remains, but decreases or also increases. Then the movements of the gripper arms would not run more symmetrically to the vehicle axis.

Für diesen Fall ist'gemäß Erfindung eine Einrichtung vorgesehen, mittels derer man eingetretene Ungleichheiten in der Stellung der Greiferarme auf einfache Weise beseitigen kann:According to the invention, there is a device for this case provided, by means of which one occurred inequalities in the position of the gripper arms to simple Way can eliminate:

Als solche dienen die oben beschriebenen Ventile 22 und 23 in den Kolben 18 und 19, die durch Federn 24 und 25 geschlossen gehalten werden und mit ihrem Führungsschaft 26 bzw. 27 um etwa Ventilhublänge über die Kolbenaußenfläche vorstehen. Hat sich das vorerwähnte, zwischen den Kolben 18 und 19 eingeschlossene Flüssigkeitsvolumen durch Verluste verkleinert, so würde z. B. beim Zuspannen Kolben 18 bereits am Boden des Zylinders 12 ankommen, bevor Kolben 19 den Boden des Zylinders 13 erreicht hat.The valves 22 and 23 described above in the pistons 18 and 19, which are actuated by springs 24, serve as such and 25 are kept closed and with their guide shaft 26 and 27, respectively, by approximately valve stroke length protrude beyond the piston outer surface. Has the aforementioned enclosed between the pistons 18 and 19 Liquid volume reduced by losses, so would z. B. when tightening piston 18 arrive at the bottom of the cylinder 12 before the piston 19 has reached the bottom of the cylinder 13.

Stößt nun das in Kolben 18 eingebaute Ventil 22 mit seinem Führungsschaft 26 gegen den Boden des Zylinders 12, so wird es geöffnet, und Druckflüssigkeit kann in den Raum hinter dem Kolben 18 überfließen und durch Verbindungsstutzen 31 in Zylinder 13 gelangen und Kolben 19 weiterbewegen, bis auch dessen Ventil 23 mit seinem Führungsschaft 27 am Boden des Zylinders 13 anstößt und ebenfalls geöffnet wird, so daß Druckmittel durch Stutzen 32 abfließen kann. Dann ist das Ende der Schließbewegung erreicht und Symmetrielage beider Greiferarme wiederhergestellt. If the valve 22 built into the piston 18 pushes its guide shaft 26 against the bottom of the Cylinder 12, it is opened, and pressure fluid can overflow into the space behind the piston 18 and through connecting pieces 31 into the cylinder 13 get and move piston 19 until its valve 23 with its guide shaft 27 on The bottom of the cylinder 13 abuts and is also opened so that pressure medium flows off through the nozzle 32 can. Then the end of the closing movement is reached and the symmetry of both gripper arms is restored.

Ist das eingeschlossene Flüssigkeitsvolumen dagegen zu groß geworden, so kommt das Ventil 23 des Kolbens 19 zuerst zum Ansprechen. Das von Kolben 18 verdrängte Druckmittel kann nunmehr über das Ventil 23 im Kolben 19 so lange durch Stutzen 32 abfließen, bis Kolben 18 an dem Boden des Zylinders 12 ankommt und sich Ventil 22 ebenfalls öffnet, womit der gleiche Zustand wie oben, d. h. Hubausgleich, erreicht ist.If, on the other hand, the enclosed liquid volume has become too large, the valve 23 of the Piston 19 first to respond. The pressure medium displaced by piston 18 can now be via the Drain valve 23 in piston 19 through nozzle 32 until piston 18 is at the bottom of cylinder 12 arrives and valve 22 also opens, which is the same condition as above, i.e. H. Stroke compensation achieved is.

Aber auch in der entgegengesetzten Greiferstellung, das ist die weiteste öffnungsstellung der Greiferarme, kann Hubausgleich bewirkt werden. Ist das eingeschlossene Flüssigkeitsvolumen z. B. zu klein geworden, so erreicht beim Öffnungshub Kolben 19 zu früh seine Endstellung, das ist Anlage am Stopfbuchsboden des Zylinders 13. Da seine Bewegung damit gestoppt ist, steigt sofort der Flüssigkeitsdruck, bis er die Federspannung des Ventils 23 überwindet und damit dem Druckmittel den Durchgang freigibt, das dann über den Verbindungsstutzen 31 in den Zylinder 12 übertritt und dessen Kolben 18 weiterbewegt, bis auch er an dem Stopfbuchsboden des Zylinders 12 anfährt, womit beide Kolben ihre andere Endlage und damit Hubausgleich erreicht haben.But also in the opposite gripper position, that is the widest open position of the gripper arms, stroke compensation can be effected. Is the enclosed volume of liquid z. B. become too small, so on the opening stroke piston 19 reaches its end position too early, that is, it is in contact with the bottom of the stuffing box of the cylinder 13. Since its movement is thus stopped, the liquid pressure rises immediately until it reaches the Overcomes the spring tension of the valve 23 and thus the pressure medium releases the passage, which then passes over the connecting piece 31 into the cylinder 12 and moves its piston 18 further until it approaches the bottom of the stuffing box of the cylinder 12, so that both pistons are in their other end position and thus Have reached stroke compensation.

Ist dagegen das eingeschlossene Flüssigkeitsvolumen zu groß geworden, so kommt bei Öffnungsbewegung, der Kolben 18 zuerst zur Anlage an dem Stopfbuchsboden des Zylinders 12. Da die Bewegung des Kolbens 18 dadurch aufgehalten ist, steigt wiederum der Flüssigkeitsdruck und erzwingt Öffnung des Ventils 22, über das der Flüssigkeitsüberschuß durch Stutzen 30 abfließen kann, bis auch Kolben 19 an dem Stopfbuchsboden des Zylinders 13 anfährt und damit auch dessen Endstellung, d. h. Hubausgleich, erreicht ist.If, on the other hand, the enclosed volume of liquid has become too large, the piston 18 first comes into contact with the opening movement Stuffing box bottom of the cylinder 12. Since the movement of the piston 18 is stopped thereby, increases again the liquid pressure and forces opening of the valve 22, through which the excess liquid can flow off through connecting piece 30 until piston 19 is also at the stuffing box bottom of cylinder 13 starts and thus also its end position, d. H. Stroke compensation is achieved.

So ist dank der hydraulischen Kopplung der Bewegung beider Kolben Gewähr dafür gegeben, daß die von dem Greifer aufzunehmende Last stets genau in Fahrzeugachse, also symmetrisch zu dieser erfaßt wird. Zudem ist es dem Greifer auch möglich, etwa außermittig stehende Kisten, Fässer u. dgl. in genaue Mittellage zum Stapler zu schieben, falls dieser nicht mitten vor dem zu greifenden Gut steht, womit einem meistens vorliegenden Bedürfnis entsprochen wird.Thanks to the hydraulic coupling of the movement of both pistons, there is a guarantee that the The load to be picked up by the gripper is always detected exactly in the vehicle axis, ie symmetrically to this will. In addition, it is also possible for the gripper to precisely cut boxes, barrels and the like that are off-center To push the middle position towards the forklift if it is not in the middle of the goods to be gripped, with which one mostly the present need is met.

Claims

Patent claims:

1. Parallel gripper for stacking devices, in which the gripper arms have two guide rods at their base are provided, which are hydraulically moved in two pairs of horizontal, parallel pipe guides that are rigidly mounted in a frame , whereby a special, hydraulically operated cylinder is used to drive each gripper arm is provided, the piston rod is attached to one of the gripper arms, while the cylinder is articulated on the frame, characterized in that both cylinders are hydraulically connected in series are by that of the

first pressurized cylinder, outflowing pressure medium applied to the second cylinder.

2. parallel gripper according to claim 1, characterized
characterized in that the cross-sections of the two cylinders are unequal and are dimensioned such that that of the smaller is less than that of the larger by the piston rod cross-section of the larger.

3. parallel gripper according to claim 1 and 2, characterized in that in each of the two Piston (18,19) a spring-loaded valve (22, 23) is installed in such a way that its guide shaft (26, 27) protrudes from the piston face by approximately the length of the valve stroke and closes off a channel (28, 29), which connects both sides of the piston.

1 sheet of drawings