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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Teleskopzange zum Transportieren
schwerer Lasten wie Coils, Blechpakete, Brammern, Walzen, Papierrollen oder
dergleichen, wie diese beispielsweise aus der
US 4,261,609 A oder der
EP 0 802 146 A1 bekannt sind.
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Für
den sicheren Transport und das sichere Handling kundenspezifischer
Lasten unterschiedlichster Abmessungen und Gewichte eignen sich
vorzugsweise sogenannte Teleskopzangen. Diese weisen gemeinhin ein
Zangengehäuse sowie zwei Zangenschenkel auf, wobei die
Schenkel einen Führungsträger und einen daran
angeordneten Tragarm (auch als Pratze oder dergleichen bezeichnet)
umfassen, welche die Last in der Regel seitlich aufnehmen. Wenigstens
ein Zangenschenkel ist mittels seines Führungsträgers
dergestalt im Zangengehäuse gehaltert, dass dieser über
Antriebsmittel verfahrbar ist. In diesem Zusammenhang spricht man
auch von der Teleskopierbarkeit des Zangenschenkels, wovon sich
der Name der Zange ableitet. Häufig sind beide Zangenschenkel
im Zangengehäuse teleskopierbar gehaltert, womit vorteilhaft
ein modularer Zangenaufbau ermöglicht ist. Die Modulbauweise
bewirkt, dass die Anzahl von Varianten reduziert wird, was im Sinne
des stets angestrebten Gleichteilkonzeptes ist.
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Für
die Verfahrbarkeit der Zangenschenkel im Zangengehäuse
sind unterschiedlichste Antriebsmittel bekannt. Im einfachsten Fall
ist die Verfahrbarkeit beispielsweise durch einen handbetriebenen
Kugelrollspindeltrieb realisiert. Demgegenüber sehen automatisierte
Teleskopzangen hierfür insbesondere einen elektromechanischen
Ketten- oder Zahnstangentrieb vor. Vorbezeichnete Realisierungen
weisen den Nachteil auf, dass sie nicht selbsthemmend sind und bei
unsachgemäßer Handhabung, beispielsweise – wie
in 1 dargestellt – bei Anfahren von Lasten 100 mit
horizontaler Achslage 101 an feststehende Gegenstände
wie einem Mauerwerk 102 etc. oder – wie in 2 dargestellt – beim
Schrägstellen der Zange 1 durch einseitiges Aufsetzen
der Last 100 ein Öffnen der Zangenschenkel 3 bzw. 4 unter
Last nicht verhindern.
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Diesbezüglich
ist bekannt, als Antriebsmittel beispielsweise selbsthemmende Trapezgewindespindeln
für die Verfahrbarkeit der Zangenschenkel vorzusehen. Diese
sind jedoch insbesondere aufgrund ihrer aufwendigen Lagerung verhältnismäßig kostspielig.
Zudem ist die Verstellgeschwindigkeit begrenzt. Auch die Lebensdauer
dieses Antriebes, insbesondere der Spindelmutter, ist geringer.
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Aus
der
DE 102 25 596
A1 ist eine Greifeinrichtung bekannt, die Greifzangenarme
aufweist, deren Abstand mittels eines Stell- bzw. Teleskopierantriebes
einstellbar ist, wobei im Stell- bzw. Teleskopierantrieb eine Blockiereinrichtung
angeordnet ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist, eine verbesserte, insbesondere sicherere, Teleskopzange
bereitzustellen, welche die vorstehend genannten Nachteile vermeidet,
d. h. mittels welcher insbesondere ein Öffnen der Zange
unter Last nicht möglich ist, so dass diese auch bei einer
Fehlbedienung nicht freigegeben wird.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche einzeln
oder in Kombination miteinander einsetzbar sind, sind in den abhängigen
Ansprüchen angegeben.
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Die
Erfindung baut auf der gattungsgemäßen Teleskopzange
dadurch auf, dass zwischen jedem verfahrbaren Zangenschenkel und
dem Zangengehäuse ein den Zangenschenkel im Wesentlichen
stufenlos arretierbares Sicherungsmittel angeordnet ist. Die Anordnung
eines den Zangenschenkel im Wesentlichen stufenlos arretierendes
Sicherungsmittels eliminiert vorteilhaft die Gefahr eines ungewollten Öffnens
bzw. Aufschiebens der Zangenschenkel unter Last auch bei einer Fehlbedienung,
so dass die Last keine Möglichkeit hat, von der Teleskopzange
zu fallen, womit die Sicherheit für Mensch und Material
gewährleistet ist. Sie erlaubt zudem in vorteilhafter Weise
Teleskopzangen mit nichtselbsthemmenden und damit, insb. gegenüber
Trapezgewindespindeltrieben, preiswerteren Antriebsmitteln auszustatten,
da insb. die bei einer Fehlbedienung auftretenden Kraftspitzen erfindungsgemäß über
entsprechende Sicherungsmittel und nicht – wie im Stand
der Technik üblich – über die Antriebsmittel
für die Zangenschenkel aufzunehmen sind. Auf diese, d. h.
auf die Antriebsmittel, wirken – außer die Kräfte
für die Verschiebung der Zangenschenkel – insoweit
keinerlei Kräfte mehr ein.
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In
einer ersten Weiterbildung der Erfindung wird vorschlagen, als Sicherungsmittel
einen Hydraulikkolbenzylinder vorzusehen, welcher mit einem Sperrventil
zusammenwirkt. Dem Vorteil großer Kraftaufnahmen kann je
nach Anwendungsfall der notwendige Aufwand für ein Hydrauliksystem
als Nachteil gegenüberstehen, welcher jedoch durch Einsatz
sog. antriebsloser Hydraulikzylinder mit einer ersten und einer
zweiten Zylinderkammer minimierbar ist. Damit die Hydraulik keine
Luft zieht, hat sich beispielsweise die zusätzliche Anordnung
eines kleinen Druckspeichers bewährt. Mittels einer Druckanzeige,
insbesondere eines Manometers, lässt sich zudem jederzeit
leicht prüfen, ob im System ein ausreichend hoher Druck
herrscht.
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Gemäß einer
zweiten Weiterbildung der Erfindung umfasst das Sicherungsmittel
eine Gewindestange und einen mit der Gewindestange zusammenwirkenden
Mitnehmer. Die Gewindestange ist zum Schutz gegen Abnutzungen und
Steigerung ihrer Einsatzdauer vorzugsweise gehärtet. In
Längserstreckung des Mitnehmers ist bevorzugt eine zum Gewinde
der Gewindestange korrespondierende Gewindebohrung ausgebildet.
Der Mitnehmer weist weiterhin eine Schrägbohrung auf, welche
zur Längsachse der Gewindebohrung bevorzugt unter einem Winkel α ausgebildet
ist.
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Alternativ
oder kumulativ hierzu ist vorgesehen, dass auch nach Einbringung
der Schrägbohrung in den Mitnehmer sich noch Gewindegänge
der Gewindebohrung vorzugsweise über ein Viertel, insbesondere über
ein Drittel, vorzugsweise bis zur Hälfte der Längserstreckung
des Mitnehmers zumindest teilweise erstrecken.
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Gemäß einer
dritten Weiterbildung der Erfindung umfasst das Sicherungsmittel
eine Vierkantstange und eine mit der Vierkantstange zusammenwirkende
Klemmeinrichtung. Vorzugsweise weist die Vierkantstange wenigstens
abschnittsweise einen erhöhten Oberflächenreibwert
auf. Entsprechendes kann beispielsweise schon eine einfache Profilierung mit
Kreuzrillen oder dergleichen bewirken. Die Klemmeinrichtung umfasst
bevorzugt ein Gehäuse mit einer Ausnehmung, welche wenigstens
abschnittsweise keilförmig ausgebildet ist und in welcher
korrespondierend ausgebildete Haltebacken angeordnet sind, welche,
vorzugsweise über Federelemente wie Druck- oder Tellerfedern
oder dergleichen, entlang der keilförmigen Bereiche der
Ausnehmung zur seitlichen Anlage an der Vierkantstange bringbar sind.
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Zwecks
Erhöhung der Klemmkraft weist die Haltebacke an ihrer der
Vierkantstange zugewandten Seite vorzugsweise einen Bremsbelag auf.
Zwecks Erleichterung der Wiederlösbarkeit kann die Haltebacke
auf ihrer dem keilförmigen Bereich der Ausnehmung zugewandten
Seite alternativ oder kumulativ einen Gleitbelag aufweisen.
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Vorzugsweise
sind der Mitnehmer bzw. die Klemmeinrichtung durch ein Steuermittel,
beispielsweise durch einen, vorzugsweise elektrisch betriebenen,
Hubmagneten, insb. durch eine Schwenkbewegung, mit der Gewindestange
bzw. der Vierkantstange anwählbar in und außer
Eingriff setzbar.
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Erfindungsgemäß bevorzugt
sind zum Verschwenken des Mitnehmers an diesem Zapfen ausgebildet,
wobei die Zapfen vorzugsweise einen Mittenversatz a zur Gewindestange
dergestalt aufweisen, dass in vorteilhafter Weise aufgrund des Abstandes
a die Zangenschenkel unter Last sich zwar schließen, nicht
aber öffnen lassen. Ein nach der Erfindung ausgebildeter
Mitnehmer wirkt demnach vorteilhaft wie ein nur einseitig verzahntes
oder nur in eine Richtung öffnendes Bauteil. Ähnliches
gilt das Verschieben der Klemmeinrichtung entlang der Vierkantstange,
wofür beispielsweise ein Schaltnocken vorgesehen ist, dessen
Drehpunkt einen Mittenversatz a zur Vierkantstange aufweist.
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Indem
das erfindungsgemäße Sicherungsmittel, beispielsweise
also die Vierkantstange einseitig am verfahrbaren Zangenschenkel
und die Klemmeinrichtung am Gehäuse oder umgekehrt angeordnet sind,
erlaubt die vorliegende Erfindung neben ihrer Realisierung bei neu
zu bauenden Zangen gleichermaßen auch ein Nachrüsten
bereits bestehender Teleskopzangen.
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Die
Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand
bevorzugter Ausführungsformen für Teleskop-Coilzangen,
auf welche die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, beispielhaft erläutert.
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Es
zeigen schematisch:
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1 die
Unfallgefahr einer nicht selbsthemmenden Teleskop-Coilzange beim
Anfahren der Last an feststehenden Gegenständen;
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2 die
Unfallgefahr einer nicht selbsthemmenden Teleskop-Coilzange beim
Schrägstellen der Zange durch einseitiges Aufsetzen der
Last;
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3 eine
Teleskop-Coilzange mit einem ersten Sicherungsmittel nach der Erfindung
in einer Vorderansicht;
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4 die
Teleskop-Coilzange nach 3 in einer Draufsicht;
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5 ein
alternatives Sicherungsmittel nach der Erfindung außer
Eingriff in einer Vorderansicht;
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6 das
Sicherungsmittel nach 5 im Eingriff in einer Vorderansicht;
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7 das
Sicherungsmittel nach 5 bzw. 6 in einer
Seitenansicht;
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8 ein
weiteres alternatives Sicherungsmittel nach der Erfindung in einer
Seitenansicht;
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9 das
Sicherungsmittel nach 8 in einer entlang der Linie
A-A geschnittenen Vorderansicht;
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10 das
Sicherungsmittel nach 8 in einer Draufsicht; Bei der
nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche
oder vergleichbare Komponenten.
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1 zeigt
die Unfallgefahr einer nicht selbsthemmenden Teleskop-Coilzange 1 beim
Anfahren eines Coils 100 an ein feststehendes Mauerwerk 102; 2 die
Unfallgefahr einer nicht selbsthemmenden Teleskop-Coilzange 1 beim
Schrägstellen der Zange 1 durch einseitiges Aufsetzen
des Coils 100. Beide Figuren wurden bereits in der Beschreibungseinleitung
erläutert.
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3 zeigt
in einer Vorderansicht, 4 in der dazugehörigen
Draufsicht, eine Teleskop-Coilzange 1 mit einem Zangengehäuse 2 sowie
einem ersten 3 und einem zweiten 4 Zangenschenkel.
Jeder Zangenschenkel 3; 4 umfasst einen Führungsträger 3a; 4a und
einen daran angeordneten Tragarm 3b; 4b. Bevorzugt
sind beide Zangenschenkel mittels ihrer Führungsträger 3a; 4a im
Zangengehäuse 2 dergestalt gehaltert, dass diese über
Antriebsmittel 5, 6, 7, 8 verfahrbar
sind. Als Antrieb für jeden Zangenschenkel 3; 4 dient
ein Kettentrieb mit einer Kette 5, welche über
einen Kettenspanner 6 spannbar ist und die von einem Getriebemotor 7 angetrieben
wird. Die Kette wirkt des weiteren mit je einem Zangenschenkel zugeordneten
Ritzel 8 dergestalt zusammen, dass eine Verfahrbarkeit
der Zangenschenkel 3; 4 bewirkt ist. Derartige
insoweit bekannte sog. Ketten-Teleskop-Coilzangen haben bei unsachgemäßer Handhabung
die bereits beschriebene Unfallgefahren zum Nachteil.
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Erfindungsgemäß ist
daher zwischen jedem verfahrbaren Zangenschenkel 3; 4 und
dem Zangengehäuse 2 ein den Zangenschenkel 3; 4 im
Wesentlichen stufenlos arretierbares – und insoweit das
Antriebsmittel 5, 6, 7, 8 kraftlos
setzendes – Sicherungsmittel angeordnet. Im Ausführungsbeispiel
nach 3 und 4 ist beispielsweise ein Hydraulikkolbenzylinder
oder auch antriebsloser Hydraulikzylinder 10 vorgesehen,
welcher mit einem Sperrventil 11 zusammenwirkt. Zwecks
Vermeidung einer aufwendigen und kostentreibenden Hydraulikschaltung
ist der Hydraulikzylinder 10 vorzugsweise ein antriebsloser
Zylinder mit einer ersten 10a und einer zweiten 10b Zylinderkammer,
wobei ein Ölfluss zwischen ersten 10a und zweiten 10b Kammer über
das Sperrventil 11 gegeneinander wählbar schließbar
ist. Damit das System keine Luft zieht, hat sich die zusätzliche
Anordnung eines kleinen Druckspeichers (nicht dargestellt) bewährt.
Mittels einer Anzeige, beispielsweise eines Manometers (ebenfalls
nicht dargestellt), ist zusätzlich leicht überprüfbar,
ob im System ein ausreichend hoher Druck herrscht. In einer besonders
vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Ventil 11 immer
dann öffnet, wenn der Getriebemotor 7 anläuft
bzw. immer dann schließ, wenn der Motor 7 ausgeht.
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5 und 6 zeigt
ein alternatives Sicherungsmittel nach der Erfindung in einer Vorderansicht und 7 dasselbige
in einer Seitenansicht. Zusätzlich zu den in 3 bzw. 4 beschriebenen
Antriebsmitteln ist beim nun vorliegenden Ausführungsbeispiel
zwischen jedem verfahrbaren Zangenschenkel 3; 4 und
dem Zangengehäuse 2 eine, vorzugsweise gehärtete,
Gewindestange 20 mit einem vorzugsweise metrischen Gewinde
(beispielsweise M36) angeordnet, welche mit einem speziell ausgebildeten Mitnehmer 21 zusammenwirkt.
Die spezielle Ausbildung des Mitnehmers 21 erfolgt dergestalt,
dass zunächst in Längserstreckung des Mitnehmers 21 eine zum
Gewinde der Gewindestange 20 korrespondierende Gewindebohrung 22 auszubilden
ist. Anschließend wird in den Mitnehmer 21 eine
Schrägbohrung 24 eingebracht, die zur Längsachse 23 der
Gewindebohrung 22 eine schräge Ausrichtung aufweist,
welche einen Winkel α einschließt. 5 und 6 zeigen
deutlich, wie nach Einbringung der Schrägbohrung 24 in
den Mitnehmer 21 sich noch verbleibende Gewindegänge
der Gewindebohrung 22 über mehr als ein Viertel,
insb. über ein Drittel, vorzugsweise bis zur Hälfte
der Längserstreckung des Mitnehmers 21 zumindest
(Radial betrachtet) teilweise erstrecken. Über am Mitnehmer 21 ausgebildete
Befestigungslaschen 41 bringt ein vorzugsweise elektrisch
betreibbarer Hubmagnet 40 schließlich den Mitnehmer 21 mit
der Gewindestange 20 wählbar in Eingriff (dargestellt
in 5) bzw. außer Eingriff (dargestellt in 6).
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Die
Gewindestange 20 kann einseitig am führbaren Zangenschenkel 3; 4 bzw.
dessen Führungsträger 3a; 4a und
der Mitnehmer 21 am Gehäuse 2 oder umgekehrt
angeordnet sein. Diesbezüglich sind am Mitnehmer 21 beispielsweise
Zapfen 42 ausgebildet, welche in einem mit dem Zangengehäuse 2 verschraubten
oder verschweißten Lagerbock (nicht dargestellt) lagern.
Erfindungsgemäß bevorzugt weisen die Zapfen 42 einen
Mittenversatz a zur Mittelachse der Gewindestange 20 auf,
so dass aufgrund des Abstandes a die Zangenschenkel 3; 4 der
Zange 1 unter Last sich zwar schließen, nicht
aber öffnen lassen. Der – wie zuvor beschrieben – speziell
ausgebildete Mitnehmer 21 wirkt demnach vorteilhaft wie ein
nur einseitig verzahntes oder nur in eine Richtung öffnendes
Bauteil.
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Das
dem Mitnehmer 21 abgewandte Ende der Gewindestange 20 schließlich
ist insbesondere über selbstsichernde Muttern (nicht dargestellt)
oder eine Lasche 50 (vgl. dazu 8 und 9)
am Zangenschenkel 3 bzw. 4 befestigbar.
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8 zeigt
ein weiteres alternatives Sicherungsmittel nach der Erfindung in
einer Seitenansicht; 9 das Sicherungsmittel nach 8 in
einer entlang der Linie A-A geschnittenen Vorderansicht; 10 das
Sicherungsmittel nach 8 in einer Draufsicht. Zusätzlich
zu den in 3 bzw. 4 beschriebenen
Antriebsmitteln ist beim nun vorliegenden Ausführungsbeispiel
zwischen jedem verfahrbaren Zangenschenkel 3; 4 und
dem Zangengehäuse 2 eine, vorzugsweise profilierte,
Vierkantstange 30 angeordnet, welche mit einer speziell
ausgebildeten Klemmeinrichtung 31 zusammenwirkt. Diese
umfasst bevorzugt ein Gehäuse 32 mit einer Gehäuseausnehmung 33,
welche wenigstens abschnittsweise 34 keilförmig
ausgebildet ist und in welcher korrespondierend ausgebildete Haltebacken 35 angeordnet sind,
welche über Federelemente 38 wie Druck- oder Tellerfedern
oder dergleichen entlang der keilförmigen Bereiche 34 der
Ausnehmung 33 zur seitlichen Anlage an der Vierkantstange 30 bringbar
sind.
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Deutlich
erkennbar ist, wie die Haltebacken 35 an ihrer der Vierkantstange 30 zugewandten
Seite einen Bremsbelag 36 und/oder auf ihrer der keilförmigen
Ausnehmung 34 zugewandten Seite einen Gleitbelag 37 aufweisen.
Der Bremsbelag 36 besteht beispielsweise aus einem widerstandsfähigem
Gewebe oder aus strukturfesten, mit Kunstharzen gebundene Reibmaterialien
ggf. mit Metallbeimen gungen oder dergleichen. Der Gleitbelag 37 ist
vorzugsweise ein Gleitstoffe enthaltendes Sintermetall oder ein
z. B. mit Teflon® oder dergleichen
beschichtetes Stahldünnblech.
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Die
Klemmeinrichtung 31 ist vorzugsweise mittels eines Schaltnockens 43 entlang
der Vierkantstange 30 in und außer Eingriff bzw.
Anlage setzbar. An der der Klemmeinrichtung 31 abgewandten
Seite des Schaltnockens 43 setzt wiederum bevorzugt ein elektrischer
Hubmagnet 40 oder ein anderes geeignetes Bauteil an. Die
Verschiebung der Klemmeinrichtung 31 mittels des Schaltnockens 43 erfolgt über dessen
Lagerung in einem Drehpunkt (siehe 8), welcher
zweckdienlich (vgl. Beschreibung zum zweiten Ausführungsbeispiel)
einen geeigneten Mittenversatz a zur Längsachse der Vierkantstange 30 aufweist.
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Die
Vierkantstange 30 kann – wie die Gewindestange 20 – einseitig
am führbaren Zangenschenkel 3; 4 bzw.
dessen Führungsträger 3a; 4a und
die Klemmvorrichtung 31 nebst Hubmagneten 40 am Gehäuse 2 oder
umgekehrt angeordnet, beispielsweise angeschraubt, sein.
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Das
der Klemmeinrichtung 31 abgewandte Ende der Vierkantstange 30 schließlich
ist beispielsweise mittels einer Lasche 50 am Zangenschenkel 3 bzw. 4 befestigbar.
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Die
vorliegende Erfindung entfaltet gleichermaßen ihre Vorteile
bei neu zu bauenden Teleskopzangen wie bei bereits bestehenden Teleskopzangen,
welche erfindungsgemäß nachgerüstet werden. Sie
lässt sich besonders nützlich auch bei Teleskopzangen
für den Transport von Blechpaketen, Brammern, Walzen, Papierrollen
oder dergleichen mehr verwenden.
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- 1
- Teleskop-Coilzange
- 2
- Zangengehäuse
- 3
- erster
Zangenschenkel
- 3a
- Führungsträger
des ersten Zangenschenkels 3
- 3b
- Tragarm
des ersten Zangenschenkels 3
- 4
- zweiter
Zangenschenkel
- 4a
- Führungsträger
des zweiten Zangenschenkels 4
- 4b
- Tragarm
des zweiten Zangenschenkels 4
- 5
- Kette
- 6
- Kettenspanner
- 7
- Getriebemotor
- 8
- Ritzel
- 10
- Hydraulikzylinder
- 10a
- erste
Zylinderkammer des Hydraulikzylinders 10
- 10b
- zweite
Zylinderkammer des Hydraulikzylinders 10
- 11
- Sperrventil
- 20
- Gewindestange
- 21
- Mitnehmer
- 22
- Gewindebohrung
- 23
- Längsachse
der Gewindebohrung
- 24
- Schrägbohrung
- 30
- Vierkantstange
- 31
- Klemmeinrichtung
- 32
- Gehäuse
der Klemmeinrichtung 31
- 33
- Gehäuseausnehmung
- 34
- Keilförmiger
Bereich der Ausnehmung 33
- 35
- Haltebacke
- 36
- Bremsbelag
- 37
- Gleitbelag
- 38
- Federelemente
- 40
- Hubmagnet
- 41
- am
Mitnehmer 21 ausgeb. Laschen zur Befestigung des Hubmagneten 40
- 42
- am
Mitnehmer 21 ausgebildete Lagerzapfen
- 43
- Schaltnocken
- 50
- Lasche
- 100
- Last;
Coil
- 101
- Lastachse;
Coilachse
- 102
- feststehende
Gegenstände; Mauerwerk
- a
- Mittenversatz
zwischen Lagerzapfen 42 und Gewindestange 20 bzw.
zwischen Drehpunkt des Schaltnockens 43 und Vierkantstange 30
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 4261609
A [0001]
- - EP 0802146 A1 [0001]
- - DE 10225596 A1 [0005]