DE1253426B - Steuervorrichtung fuer ein seilgetriebenes Greifgeraet od. dgl. - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCl

Int. Cl.:

B 66 c

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

)ε (J) 1X53 Ulfe

Deutsche Kl.

Nummer:

Aktenzeichen:

Anmeldetag:

Auslegetag:

Ausgabetag:

35 b - 7/01

I 253 426

C 30471 XI/35b

18. Juli 1963

2. November 1967

9. Mai 1968

Patentschrift stimmt mit der Auslegeschrift überein

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für ein seilgetriebenes Greifgerät od. dgl., das mit auf die Änderung der Seilspannung beim Auftreffen des Greifgeräts auf ein Hindernis ansprechenden Greiforganen und mit einer das Öffnen oder Schließen der Greiforgane erst nach dem Auftreffen auf eine Reihe aufeinanderfolgender Hindernisse zulassenden Sicherheitsvorrichtung ausgerüstet ist, mit einer Seilwinde, einer seilspannungsabhängigen Windenstillsetzung, einem System zur Auslösung einer sicherheitsprogrammierten, auf die Windenstillsetzung folgenden Serie zyklischer Greiferbetätigungen und einer die zyklischen Greiferbetätigungen bis zu einer festgelegten Abwicklung des Seiles verhindernden Verriegelung.

Das Bedürfnis nach fernsteuerbaren Greifgeräten u. dgl. nimmt im Zuge der fortschreitenden Automatisierung aller möglichen Fertigungs- und Trans^ portvorgänge mehr und mehr zu. Die Arbeit des Greifgeräts und seiner Steuerung vollzieht sich dabei ao mehr oder weniger unbeobachtet, so daß ein ebenfalls steigendes Bedürfnis nach Sicherheitsvorkehrungen besteht,, die ein ,unfallsicheres Arbeiten der sich selbst' überlassenden Geräte gewährleisten können.

Diese Forderung gilt in ganz besonderem Maß für ein wichtiges Einsatzgebiet solcher selbstgesteuerter Greifgeräte, nämlich für die Kerntechnik, da Unfälle mit radioaktiv verseuchten Transportgüterri^natur=

Steuervorrichtung für ein seilgetriebenes Greifgerät od. dgl.

Patentiert für:

Commissariat ä l'finergie Atomique, Paris Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Beetz und Dipl.-Ing. Κ. Lamprecht, Patentanwälte, München 22, Steinsdorfstr. 10

Als Erfinder benannt:
Maurice Moulin,

Palaiseau-Lozere, Seine-et-Oise (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 18. Juli 1962 (904 412)

zyklen selbsttätig einzustellen. Außerdem ist es nicht ohne weiteres möglich, die Verriegelung in eine bestimmte Ausgangslage zurückzustellen, um über die gesamte Sicherheitsreserve des Programms verfügen zu können, wie es aus praktischen Gründen häufig „erforderlich_ist

gemäß ganz besonders schwerwiegende Folgen haben können und demzufolge mit möglichst großer Sicherheit verhindert werden müssen.

Dementsprechend ist es üblich geworden, die Greifgeräte mit einer Verriegelung zu versehen, die ein vorzeitiges öffnen ihrer Klauen verhindert, wenn sich bei einem während des Transportvorganges stattfindenden Zwischenfall das Steuerseil entspannt. Diese Verriegelung besteht im allgemeinen aus einer am Greifgerät angebrachten Anordnung, die für eine vorgegebene Anzahl von Entspannungen des Seües die Greifklauen des Greifgeräts in offener, und anschließend in geschlossener Stellung blockiert und damit den Zusammenstoß mit einer bestimmten Anzahl von Hindernissen gefahrlos macht. Volle Sicherheit gewähren aber auch diese Verriegelungen nicht, da sich die Anzahl der auf dem Transportweg stattfindenden Zwischenfälle nicht im voraus festlegen läßt. Infolgedessen ist es zur sicheren Handhabung derartiger Greifgeräte erforderlich, bei jedem Aufnehmen oder Absetzen einer Last die Anzahl der zu einem vollständigen Programm zum öffnen oder Schließen der Greifklauen gehörigen Betätigungs-Allen an eine solche Fernsteuerung für ein Greifergerät zu stellenden Forderungen wird also keine der bisher bekannten Steuervorrichtungen gerecht. So ist eine Steuervorrichtung für ein Greifgerät bekannt, bei der die beiden Greifbacken von je einem eigenen Antriebsmotor nach Art einer Seilwinde betätigt werden. Findet die Schließbewegung entweder durch gegenseitiges Aufeinandertreffen der Greifbacken oder durch ein die Greifbackenbewegung hemmendes Hindernis ein Ende, so werden Kontakte betätigt, die einen Übergang von der Schließbewegung der Greifbacken zu einer Aufwärtsbewegung des gesamten Greifgerätes zur Folge haben. Die zweite Möglichkeit zur Auslösung der Aufwärtsbewegung des Greifgeräts ist jedoch mit der Gefahr verbunden, daß der von den Greifbacken erfaßte Gegenstand zwischen ihnen nur losen Halt hat und sich während der Aufwärtsbewegung löst. Eine solche Gefahr kann man allenfalls noch beim Transport von Steinen, für den das bekannte Greifgerät bestimmt ist, hinnehmen, beim Umgang mit radioaktiven oder sonst gefahrbringenden Substanzen, wie etwa Reaktorbrennstoffen, verbietet sich das Eingehen eines solchen

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Risikos von selbst. Außerdem ist bei dem bekannten Greifgerät ungünstig, daß der Übergang von einer Bewegungsart zu einer anderen nur teilweise automatisiert ist; es ist nämlich nur eine Auslösung der Lastanhebung durch die Beendigung der Schließbewegung der Greifbacken vorgesehen, nicht aber auch deren automatische öffnung am Ende des Transportvorganges. Auch dadurch wird das bekannte Greifgerät für viele Zwecke, wie beispiels-Last auf immer neue Hindernisse schrittweise unwirksam gemacht wird, vollkommen beseitigt. Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung verleiht also dem Greifgerät eine Betriebssicherheit, die allen bisher bekannten Steuervorrichtungen fehlt.

Mit besonderem Vorteil läßt sich die erfindungsgemäße Steuervorrichtung zur Betätigung eines sicherheitsprogrammierten, selbsttätigen Greifgeräts verwenden, das etwa nach der Art des in der fran-

weise den ferngesteuerten Transport radioaktiver io zösischen Patentschrift 1 230 027 beschriebenen

Substanzen bzw. solche enthaltender Behälter, unbrauchbar oder doch mindestens nur beschränkt einsetzbar.

Ähnlichen Beschränkungen ist auch eine andere Greifers gebaut ist. Ein solches Greif gerät besteht aus einem axial beweglichen Teil, das im Innern eines Gehäuses untergebracht ist, an dem Greifklauen angelenkt sind, die bei Verschiebung des beweglichen

bekannte Transporteinrichtung unterworfen, die einen 15 Teils geschwenkt werden, aus einer Steuerscheibe mit

radialen Zähnen, die auf dem beweglichen Teil drehbar gelagert ist, aus in gleichem Abstand im Inneren des Gehäuses befestigten Vorsprüngen, die beim Anheben des beweglichen Teils durch den zwischen den stellung bewirken. Ein den Ablauf der einzelnen Be- 20 Zähnen der Steuerscheibe vorhandenen Zwischen-

Förderkorb besitzt, dessen Entleerung nach Erreichen der Endstellung über Steuerkontakte ausgelöst wird, und bei der weitere Kontakte eine Abschaltung der Antriebswinde des Förderkorbes in dessen Füll-

wegungen unter dem Gesichtspunkt erhöhter Sicherheit automatisch regelndes Programm ist bei diesem Gerät nicht vorhanden, es wäre auch überflüssig, da eine fälschliche Berührung der Steuerkontakte mit anderen Elementen als den Förderkorb nicht zu befürchten steht, Zwischenfälle, die den Betriebsablauf stören könnten, insofern also nicht zu erwarten sind.

Einen mehr oder weniger automatischen Ablauf der einzelnen Transportvorgänge bei Handhabungsoder Greifgeräten ermöglichende Programmsteuerungen, bei denen als Kontrollmittel die Spannung des Zugseils benutzt wird, sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Soweit bei diesen Steuerungen eine Hemmung des Bewegungsablaufs zur Vorbeu-

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30 raum hindurchtreten, wenn das Lösen der Last erwünscht ist, hingegen auf die Zähne auftreffen, wenn das Festhalten der Last erwünscht ist, wobei die Steuerscheibe mehrere gleichartige Zahngruppen trägt, die jeweils derart aus verschieden breiten und verschieden weit voneinander entfernten Zähnen zusammengesetzt sind, daß die Vorsprünge bei einer bestimmten Anzahl aufeinanderfolgender Stellungen des beweglichen Teils durch die Zwischenräume dieser Zähne hindurchtreten können, wogegen sie bei einer Anzahl darauffolgender Stellungen auf diese Zähne auf treffen, aus einer Vorrichtung, die der Steuerscheibe eine Drehung um den beweglichen Teil aufprägt, wenn dieser in Längsrichtung verschoben

giing einer Unfallgefahr vorgesehen ist, dient diese 35 wird, und aus einer Vorrichtung, welche die Stellung

Tediglich Kontrollzwecken, und eine unmittelbare der Greifklauen in Abhängigkeit von der Verschie-

Eihflußnahme auf den Beginn einer neuerlichen Be- bung des beweglichen Teils in Längsrichtung steuert,

wegung anderer Teile der Geräte ist in keiner Weise Zum Betrieb eines derartigen Greifgeräts besitzt

vorgesehen. Diese Jjeräte gestatten also einen mehr die erfindungsgemäß ausgebildete. Steuervorrichtung

oder weniger gefahrlosen Ablauf der einzelnen Be- 40 einen Kurbeltrieb, der mittels Längenänderung des

wegungen, sind jedoch immer noch auf eine Fremdsteuerung und Fremdkontrolle für den Übergang von einer Bewegungsart zu einer anderen angewiesen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Steuer-"vofrichtung anzugeben, bei der die Sicherheitsvorrichtung durch Hemmung des Programmablaufs der zyklischen Greiferbetätigung in einer bestimmten Lage gehalten wird, wobei diese Hemmung Hand in Hand mit der Steuerung der Greiforgane durch das AuftrefTen auf eine Reihe von Hindernissen und mit der Verriegelungvorrichtung erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch Mittel, die den Programmablauf der zyklischen Zugseils das bewegliche Teil des Greifgeräts so viele aus je einer Abwärts- und einer Aufwärtsbewegung bestehende Zyklen durchlaufen läßt, als in dem Steuerteil des Greifgeräts Stellungen vorhanden sind, bei denen die Vorsprünge zwischen den Zähnen hindurchtreten bzw. an ihnen anschlagen, und dessen Programmablauf von einer die Seilwinde anhaltenden Steuerung auslösbar ist und ein Wiederanlaufen der Seilwinde entweder nach seinem vollständigen Ablauf oder nach seinem Anhalten in einer vorgebbaren Nullstellung durch eine Steuerung zur Folge hat.

Zur Erläuterung der Erfindung ist ein Ausführungsbeispiel einer Steuervorrichtung gemäß der Erfindung in der Zeichnung veranschaulicht. In der

Greiferbetätigung hemmen, sobald sich die Sicher- 55 Zeichnung zeigt

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heitsvorrichtung in der Ausgangslage für einen Zyklus aufeinanderfolgender Greiferbetätigungen zum öffnen oder Schließen der Greiforgane des Greifgeräts befindet, und die nach Hemmung des Programmablauf die Seilwinde wieder anlaufen lassen.

Iociem durch die erfindungsgemäße Steuerung das Sicherheitsprogramm jeweils in der gewünschten Lag;; in seinem weiteren Ablauf gehemmt werden kann, wodurch die Sicherheitsvorrichtung vor dem Ablaufen der Seilwinde in die Nullage zurückgeführt w.. J, ist bei der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung jegliche Gefahr, daß die Sicherheitsvorrichtung bei öfter wiederholtem Auftreffeh der transportierten Fig. 1 eine erfindungsgemäß ausgebildete Steuervorrichtung,

Fig. 2 eine Darstellung in größerem Maßstab eines mit einer Spannrolle verbundenen Kipphebels mit zwei Empfindlichkeiten,

F i g. 3 einen Längsschnitt durch ein selbsttätiges Greifgerät, das durch die erfindungsgemäß ausgebildete Steuervorrichtung gesteuert wird, F i g. 4 eine Abwicklung der Steuerscheibe und der Steuernuten des in F i g. 3 dargestellten Greifgeräts,

F i g 5 einen Querschnitt durch die Steuerscheibe, welche sich mit den Vorsprüngen des Greifgeräts im Eingriff befindet.

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Wie aus F i g. 1 hervorgeht, ist ein Greifer 1 mit Greifklauen an einem Seil 3 aufgehängt, das auf einer Seilwinde 5 aufgewickelt ist, die durch einen Getriebemotor 7 angetrieben wird. Dieser ist an einem um eine vertikale Achse 11 schwenkbaren Ausleger 9 angebracht. Der Ausleger 9 trägt außerdem eine Spannrolle 13 zur Überwachung der Zugkraft im Seil 3; er ist mit einem abgewinkelten Kipphebel 15 verbunden, den zwei Federn 17, 18 zwischen zwei mit einer Steuerung 20 zum Abstellen der Seilwinde 5 verbundenen Kontakten L und M in stabilem Gleichgewicht halten, wobei der Kipphebel 15 den Kontakt L berührt, wenn der Seilzug nachläßt, und den Kontakt M berührt, wenn er einen bestimmten Wert überschreitet.

Oberhalb dieser Spannrolle 13 ist eine bewegliche Seilrolle 22 mit Achse 23 am Ausleger 9 angeordnet, dergestalt, daß sie einen bestimmten Hub in vertikaler Richtung durchlaufen kann. Dies geschieht beispielsweise mittels eines auf der Achse 23 gelagerten Kreuzkopfes 23 a, der in einer am Ausleger 9 angebrachten vertikalen Gleitführung 27 läuft. Die Achse 23 ist an einem Pleuel 24 eines von einem Motor 26 angetriebenen Kurbeltriebs 25 aufgehängt, so daß die Seilrolle 22 in zyklische Auf- und Abwärtsbewegungen versetzt werden kann, welche durch das Seil 3, das zwischen der Spannrolle 13 und dem Greifer 1 um die als Flaschenzug wirkende Seilrolle 22 geschlungen ist, mit doppeltem Hub auf den Greifer 1 übertragen wird. In Ruhestellung befindet sich dieser Kurbeltrieb 25 gewöhnlich in der Nähe des oberen Totpunktes. Über ein Servosystem ist der Motor 26 mit einer weiteren Steuerung 28 verbunden, welche derart mit der Steuerung 20 der Seilwinde 5 zusammengeschaltet ist, daß das Stillsetzen der Seilwinde 5 zum Anlassen des Motors 26 führt. Zwischen den Steuerungen 28 und 20 ist ein Kontrollgerät 21 zur Überwachung der Lage des Greifers 1, d. h. beispielsweise der Länge. des_ abge\vickelten_Seils_3_J_.eingefügt, welches die Auslösung weiterer Programmschritte nur unter gewissen Voraussetzungen freigibt, die übrigens von einem Arbeitsgang zum nächsten entsprechend einem im voraus gespeicherten Programm variiert werden können.

Die Steuerungen 20 und 28 für die Seilwinde 5

und den Kurbeltrieb 25 sind außerdem mit einem Kontakt N verbunden, der an einem Lagerbehälter 30 angebracht ist, welcher eine zu transportierende Last 32 enthält und der, sobald die Last 32 vom Greifer 1 angehoben wird (der sich dabei in der ersten Haltestellung befindet), das Anhalten des Kurbeltriebs 25 sowie das Ingangsetzen der Seilwinde 5 bis zum Erreichen einer (nicht eingezeichneten) oberen Grenzstellung bewirkt.

Auch ein Aufnahmebehälter 34, in welchem die Last 32 abgelegt werden soll, ist mit Kontakten versehen, welche auf die Steuerungen 20 und 28 einwirken. Hier sind es zwei Kontakte; ein erster Kontakt O, der am Grund des Aufnahmebehälters 34 angebracht ist und durch das Gewicht der vom Greifer abgelegten Last 32 betätigt wird, bringt die Seilwinde 5 zum Anhalten und löst das Arbeitsprogramm des Kurbeltriebes 25 aus, wogegen ein zweiter Kontakt P, der vom ersten Kontakt O etwas weiter entfernt ist als der gesamten Länge von Greifer 1 und Last 32 entspricht, mit dem Kontakt O zusammenspielt, um die Bewegung des Kurbeltriebs 25 etwa im oberen Totpunkt abzustoppen und die Seilwinde S \u die Lage zu versetzen, den beladenen Greifer 1 weiter heraufzuziehen, bis er die obere Grenze des Hubs erreicht.

Um mit dieser Vorrichtung eine im Lagerbehälter 30 befindliche Last 32 an ihren Bestimmungsort zu bringen, wird durch irgendein geeignetes (nicht dargestelltes) Mittel der Getriebemotor 7 der Seilwinde 5 in Gang gesetzt (wobei sich der Kurbeltrieb 25 etwa im oberen Totpunkt befindet) und dadurch das Seil 3 ίο zusammen mit dem Greifer 1 zum Lagerbehälter 30 herabgelassen. Ereignet sich bei dieser Abwärtsbewegung ein Zwischenfall, so kann das Nachlassen des Seilzugs den augenblicklichen Halt der Seilwinde 5 bewirken und den Übergang der Greifklauen von einer ersten Öffnungsstellung zu einer zweiten Öffnungsstellung herbeiführen, jedoch wird der Kurbeltrieb 25 nicht in Gang gesetzt, da das Kontrollgerät 21, welches die Lage des Greifers 1 überwacht, dies verhindert, solange die Länge des abgerollten Seils 3 nicht den gewünschten Wert erreicht hat.

Tritt der Greifer 1 in den Lagerbehälter 30 ein, so führt seine Berührung mit der Last 32 zum Lockerwerden des Seils 3, was ein Absinken der Spannrolle 13 und ein Schwenken des Kipphebels 15 zur Folge hat. Dabei berührt dieser den Kontakt L und legt die Winde 5 still, zugleich setzt er die Programmsteuerung des Kurbeltriebs 25 in Gang. Im Verlauf dieses Programms werden die Greifklauen aus der Öffnungsstellung, in welcher sie sich befanden, in die erste Haltestellung versetzt. Dabei gelangen sie im Eingriff mit der Last 32, und bei der Aufwärtsbewegung des Pleuels 24 und der Seilrolle 22 wird der Lagerbehälter 30 von seiner Last 32 befreit. Infogedessen spricht der Kontakt N an und wirkt auf die Steuerung 28 ein, welche den Kurbeltrieb 25 im oberen Totpunkt stoppt, und die Steuerung 20 setzt die Seilwinde 5 wieder in Gang, welche den Greifer 1 in die Höhe zieht. Erfolgt im Verlauf dieses Heraufziehens eine Kollision mit einem Hindernis^ so-wird-das--SeiL3-angespannt-lindder Kipphebel 15 gegen den Kontakt M geschwenkt, welcher die Seilwinde 5 anhält, bis der Greifer 1 wieder frei ist und die Seilwinde 5 durch die Rückkehr des Kipphebels 15 in seine Ruhestellung wieder in Gang gesetzt wird.

Eine Schwenkung_des_Auslegers_9_um_seine_Achse__

11 befördert das Seil 3 mit dem beladenen Greifer 1 über die Stelle, auf der die Last. 32 abgelegt werden soll, beispielsweise über einen Ladearm 36. Nun läßt die Seilwinde 5 das Seil 3 in Richtung des Ladearms 36 abrollen. Ein oder mehrere Zwischenfälle bei diesem Vorgang hätten dieselbe Folge wie im Fall des Niederlassens in den Lagerbehälter 30, d. h. das Weiterschalten der Greifklauen von einer Haltestellung in eine andere, ohne zum Ansprechen der Programmsteuerung zu führen. Tritt dagegen die Last 32 nach Durchgang durch den Ladearm 36 in den Kanal ein, so führt das Auftreffen der Last 32 auf die vorher abgelegten Lasten oder den Kanalgruhd zum Absinken der Spannrolle 13 und Kippen des Kipphebels 15 und dadurch zur Betätigung des Kontakts L . Die Seilwinde 5 wird angehalten und die Programmsteuerung ausgelöst. Nun durchläuft der Kurbeltrieb 25 eine abgeschlossene Serie von aufeinanderfolgenden Zyklen, beispielsweise vier, falls das Sicherheitsprogramm drei gesicherte Stellungen vorsieht, so daß die Greifklauen mit völliger Sicherheit in Öffnungsstellung gebracht werden. Darauf wird die Seilwinde.5 erneut angefahren und der leere Greifer 1 hochgezogen; er ist nun

wieder bereit, zur Vornahme eines neuen Transportes in den Lagerbehälter 30 herabgelassen zu werden.

Um die Lasten aus dem Kanal herauszuziehen und in einem Aufnahmebehälter 34 abzusetzen, wird ganz ähnlich verfahren. Sobald der Greifer 1 in den Ladearm 36 herabgelassen ist, legt der Kontakt L die Seilwinde 5 still, läßt die Programmsteuerung ablaufen, welche das Ergreifen der Last 32 gewährleistet, worauf die Seilwinde 5 den beladenen Greifer 1 wieder in die Höhe zieht. Jetzt wird der Ausleger 9 über den Aufnahmebehälter 34 geschwenkt und der Greifer 1 in diesen herabgelassen. Das auf den Boden des Aufnahmebehälters 34 einwirkende Gewicht der Last 32 läßt den Kontakt O ansprechen, welcher über die Steuerung 28 den Kurbeltrieb 25 anlaufen läßt. Befinden sich die Greifklauen in der ersten Öffnungsstellung, wird die Last 32 auf den Kontakt O abgesetzt; darauf erreicht der entladene Greifer 1 den Kontakt P, welcher den Kurbeltrieb 25 im oberen Totpunkt stillegt und den Getriebemotor 7 der Seilwinde 5 von neuem in Gang setzt. Dann ist die Anordnung zu einem neuen Einsatz bereit.

Ein gutes Funktionieren der Spannrolle 13 und des Kipphebels 15 zwischen den Kontakten L und M unter dem Einfluß ganz unterschiedlicher Kräfte verlangt von den Federn 17 und 18 völlig verschiedene Rückstellkräfte, denn die Feder 18 hat das Gewicht des beladenen Greifers 1 beim Heraufziehen auszugleichen, wogegen die Feder 17 nur der geringeren Kraft entsprechen muß, die während des Herablas- 3< sens des Greifers 1 auftritt, welches mit einer Geschwindigkeit erfolgt, die geringer ist als die ihm durch sein Eigengewicht mitgeteilte. Daher wird der Kipphebel 15 vorteilhafterweise nach der in Fig. 2 dargestellten Art aus zwei Teilen zusammengesetzt, 3: nämlich je einem abgewinkelten Hebel 40 und 42, die am Ausleger 9 in zwei parallelen Achsen 44 bzw. 46 angelenkt sind, welche auch parallel zur Achse der Spannrolle 13-verlaufen; Beide Hebel 40, 42 besitzen einen horizontalen und einen vertikalen Arm. Der horizontale Arm des Hebels 42 ist mit dem KontaktL versehen; er stützt sich auf einen Anschlag 47, der am horizontalen Arm des Hebels 40 angebracht ist. Das Ende des vertikalen Arms des Hebels 42 befindet

sich—zwischen—einem—festen—AnschIag-49-und dem-4 Kontakt M, neben welchem überdies ein mechanischer Anschlag 50 angeordnet ist. Eine Feder 18 a zieht den Hebel 42 gegen den Anschlag 49. Am vertikalen Arm des Hebels 40 ist eine Nase 52 für den Kontakt L angebracht und daneben ein Anschlag 53 zur Begrenzung seiner Verschiebung in bezug auf den Hebel 42. Der Hebel 40 ist durch einen Ausleger 54, welcher eine Verlängerung seines horizontalen Arms darstellt, mit der Achse der Spannrolle 13 verbunden. Eine Rückholfeder 17 a bringt die beiden Hebel 40, j 42 gegeneinander zum Anschlag.

Beim Nachlassen der Spannung im Seil 3 kippt die Spannrolle 13 und der Hebel 40 infolge seiner Gewichtswirkung unter Uberwindung der Rückstellkraft der Rückholfeder 17 a nach unten, wobei der Hebel ( 42 durch den Anschlag 49 festgelegt ist. Die Nase stößt gegen den Kontakt L, und der Anschlag 53 liegt am Hebel 42 auf. Sobald das Seil 3 wieder angespannt wird, zieht dieses gemeinsam mit der Rückholfeder 17a den Hebel 40 zurück, bis der Anschlag 47 wieder am Hebel 42 anliegt. Bei einer übermäßigen Beanspruchung des Seils 3 wird die Spannrolle 13 und damit auch der Hebel 40 angehoben; dieser nimmt

über den Anschlag 47 den Hebel 42 mit und schwenkt ihn gegen die rückstellende Kraft der Feder 18 a üm die Achse 46. Nun berührt der Hebel 42 den Anschlag 50 und den Kontakt M. Beim Nachlassen des Seilzugs kippt die Anordnng zurück und die Feder 18 a zieht den Hebel 42 gegen den Anschlag 49. Da das Gewicht des Hebels 42 wesentlich höher ist, als dasjenige des Hebels 40, und da die Trägheiten der zu bewegenden Massen, welche sich den verschiedenen Rückstellkräften der Federn 17 α, 18 a überlagern, unterschiedlich sind, ist die Empfindlichkeit dieser Anordnung in beiden Richtungen sehr groß, was der Sicherheit des Transports zugute kommt.

Das von der Steuervorrichtung betätigte Greifgerät kann beispielsweise so ausgebildet sein, wie es in den F i g. 3 bis 5 dargestellt ist. Dieser automatische Greifer (F i g. 3) besteht aus einem Gehäuse 100, in welchem eine mit dem Seil 3 verbundene Stange 102 beweglich angeordnet ist, die auf einen Steuerkörper 104 einwirkt, welcher das Schwenken von Greifklauen 106 um Achsen 108 hervorruft, die im Gehäuse 100 gelagert sind.

Ein die Stange 102 umgebendes Treibgewicht 110 füllt den Innenraum des Gehäuses 100 teilweise aus, es ist auf der Stange 102 mit zwei Kugellagern 112, 114 gelagert, von denen das eine zwischen dem Treibgewicht 110 und einer Klemmvorrichtung für das Seil 3 und das andere zwischen dem Treibgewicht und einem Bund 116 der Stange 102 angeordnet ist. Der Umfang dieses zylindrischen Treibgewichts 110 trägt eine gekrümmte Steuernut 118, welche mit einer an der Wand des Gehäuses 100 befestigten Rolle 120 zusammenspielt. Über dieser Steuernut 118 ist das Treibgewicht 110 als Steuerscheibe 122 ausgebildet; das Gehäuse 100 ist innen mit im gleichen Abstand befindlichen Vorsprüngen 124 versehen, deren Anzahl beispielsweise drei beträgt (F i g. 5).

Wie aus der F i g. 4 hervorgeht, besteht die Steuernut 118 aus zwer Gruppen axialer- Nuten 1257 126, ¹ wovon die eine Nut 125 nach oben, die andere Nut 126 nach unten gerichtet und gegeneinander um ein Geringes versetzt sind. Untereinander sind sie durch schief verlaufende Nuten 127, 128 verbunden, deren Umriß etwa sägezahnförmig verläuft, so daß die Rolle ί 1-20—wenn-die-Stange-102-in-axialer— Richtung—ver— schoben wird, von einer Nut 125 in die Nut 126 und anschließend in die darauffolgende Nut 125 gelangen kann usw., wobei sie das Treibgewicht 110 um die Stange 102 in Drehung versetzt. > Um der Steuernut 118 und von ihr durch eine umlaufende Einsenkung 129 getrennt, befindet sich die Steuerscheibe 122 (F i g. 5), die mehrere gleichartige Abschnitte aufweist; bei der dargestellten Ausführung, d. h. wenn das Gehäuse 100 mit drei Vorsprünj gen 124 versehen ist, sind es drei Abschnitte. Jeder dieser Abschnitte besteht aus zwei einfachen Zähnen 130 und einem doppelten Zahn 131, der von den vorangehenden einfachen Zähnen 130 durch einen Zwischenraum 133 getrennt ist, welcher in seiner Länge ο einem einfachen Zahn 130 entspncht oder genauer der Größe eines Vorsprungs 124. Zwischen zwei einfachen Zähnen 130 befindet sich je ein doppelter Zwischenraum 134. Bei dieser Ausführung der Steuerscheibe 122 und bei einer Steuernut 118 mit acht 5 Nuten 125 und acht Nuten 126 kann die Steuerscheibe 122 gegenüber den Vorsprüngen 124 acht Stellungen einnehmen, wobei ihre Zähne 130, 131 bei vier Stellungen an den Vorsprüngen 124 vorbeigelangen kön-

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nen, wogegen sie bei vier Stellungen auf diese auftreffen.

Das Gehäuse 100 ist vorzugsweise durch abgerundete Endstücke 135 und 136 abgeschlossen, welche ihm einen ovalen Umriß verleihen; innen besitzt es eine annähernd zylindrische Höhlung, in welcher sich das Treibgewicht 110 und die Stange 102 verschieben lassen. Das untere Endstück 135 enthält längsverlaufende Aussparungen 107; in diesen sind die Greifklauen 106 zum Ergreifen der Last 32 angeordnet. Auf beiden Seiten ihrer Drehachse ist jede der Greifklauen 106 mit Leitrollen 137 und 138 versehen, welche auf dem Steuerkörper 104 abrollen. Dieser besteht aus einem zylindrischen Hohlkörper, an dessen Oberfläche Laufbahnen für die Leitrollen 137 und 138 der Greif klauen 106 angebracht sind. Die Zahl dieser Greifklauen 106 ist vorzugsweise drei.

Der Steuerkörper 104 ist auf der Stange 102 frei be_: weglich. An dieser ist eine Scheibe 142 befestigt, deren

»5 die Rolle 120 befindet, sowie der mit ihr fluchtende Zahn 130 der Steuerscheibe 122 gegenüber dem Vorsprung 124. Die Aufwärtsbewegung des Treibgewichts 110 und damit auch der Stange 102 und der Scheibe 142 wird hierbei also durch das Auftreffen des Zahnes 130 auf den Vorsprung 124 gestoppt und die Scheibe 142 kann den Anschlag 143 des Steuerkörpers 104 nicht erreichen, d. h. sie führt in seiner Höhlung eine Bewegung aus, ohne auf ihn einzuwirken; daher bleiben die Greifklauen 106 gespreizt.

Ein erneutes, durch eine Änderung des Seilzugs hervorgerufenes Absenken und nachfolgendes Anheben der Stange 102 hätte dieselbe Wirkung, wobei das Treibgewicht 110 und die Steuerscheibe 122 in die Lagefi versetzt werden, in welcher der Vorsprung 124 auf den doppelten Zahn 131 auftrifft. Da sich nämlich der Vorsprung 124 und die Rolle 120 auf demselben Meridian des Gehäuses 100 befinden, fluchten die Vorsprünge 124 und die Nut 126, mit der

Stirnflächen gewölbt sind, so daß sie in obere und 20 die besagte Rolle 120 im Eingriff steht, in jedem Fall

untere sphärische Anschläge 143 und 144 des Steuerkörpers 104 passen. Dieser sitzt mit Spiel im Innern des Endstücks 135, auf dessen Endfläche er in einem ebenfalls sphärischen Auflager 146 aufliegen kann.

An dem der Scheibe 142 gegenüberliegenden Ende ist die Stange 102 mit einem Gewinde versehen; an ihm ist eine Klemmvorrichtung 150 für das Seil 3 befestigt. Diese Klemmvorrichtung 150 ist im oberen Endstück 136 des Greifers 1 beweglich auf Rollen 152 geführt, welche in Aussparungen 153 des Endstücks 136 angeordnet sind.

In axialer Richtung ist die Stange 102 durch Rollen 156 geführt, welche in einem am Gehäuse 100 befestigten Ring 158 gelagert sind. Zwischen diesen Ring 158 und das Endstück 135 ist eine Dichtungsmembran 160 aus Blech oder irgendeinem anderen Material eingesetzt, welche das Innere des Greifers 1 verschließt und den Durchtritt von Gas verhindert, insbesondere des zur-Kühlung dienenden Gases, falls Erreicht dagegen die Steuerscheibe 122 die Stellung C, wo die Nut 126 c einem Zwischenraum 134 gegenübersteht, so gelangt die Steuerscheibe 122 bei einer Aufwärtsbewegung der Stange 102 bis ans Ende der Höhlung des Gehäuses 100, wohbei die Vorsprünge 124 durch die Zwischenräume 134 zwischen den Zähnen 130 hindurchtreten und die Rolle 120 das untere Ende der Nut 126 c erreicht. Nun trifft die Scheibe 142 auf den Anschlag 143 des Steuerkörpers 104 und hebt diesen an, wobei die Rollen 137 und 138 auf den gekrümmten Laufbahnen an seiner Oberfläche abrollen, so daß die Greif klauen 106 geschwenkt werden und sich einander nähern, was zum Loslassen der Last 32 führt. Dasselbe ist der Fall bei den Ver-Schiebungen, welche die Steuerscheibe 122 in die Stel lungen D, E und F gelangen läßt. Bei den Stellungen G und H sind die Greifklauen 106 ebenso wie bei den Stellungen A und B gespreizt.

Somit verfügt der'Greirerlrüber vier öffnungsstel-

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der Greifer 1 in einem gasgekühlten Reaktor einge- 4° lungen, welche von vier Haltestellungen gefolgt sind.

setzt wird.

Ein durch Rippen 163 mit dem Gehäuse 100 verbundener Ring 162 umgibt das Endstück 135 und die Greifklauen 106 in einer solchen Entfernung, daß er - auf— die-Last32-aufgesetzt—werden- kann₇-beispielsweise auf eine Hülse 70 eines Brennstoffelements für Kernreaktoren, und dabei einen Kanal bildet, um das Kühlmittel zwischen dem Greifer 1 und der Wand des Ladearms 36 oder des Lagerbehälters 30 oder des Aufnahmebehälters 34 vorbeizuleiten.

Befindet sich der Greifer 1 im dargestellten Zustand, wobei die Greifklauen 106 gespreizt und mit der Hülse 70 im Eingriff sind, so berührt die Scheibe 142 den Anschlag 144 des Steuerkörpers 104, und die Rolle 120 befindet sich oben in einer Nut 125, beispielsweise in der Nut 125 a. Wird auf das Seil 3 ein Zug ausgeübt, um die Anordnung in die Höhe zu ziehen, so verschiebt sich die Stange 102 im Innern des Gehäuses 100, wobei sie die Scheibe 142 und das Treibgewicht 100 mitnimmt. Im Verlauf dieser Verschiebung durchläuft die Rolle 120 nacheinander die Nut 125 a, dann die schiefe Nut 128 a und darauf die Nut 126 a. Da die Rolle 120 fest steht, wird bei ihrer Verschiebung in der Nut 128 a das Treibgewicht Das Arbeitsprogramm des Kurbeltriebs 25 wird daher so eingestellt, daß vier Zyklen durchlaufen werden, welche den Greifer 1 automatisch aus einer Haltestellung in eine Öffnungsstellung versetzen, oder umgekehrt—wobei-jedoeh-die-Kontakte-N—6>-und-F— den Kurbeltrieb 25 stoppen, sobald die Greifklaue in einer ersten Haltestellung oder Öffnungsstellung angelangt ist.

Sobald nämlich der Greifer 1, oder genauer der Ring 162, im Lagerbehälter 30 auf die Last 32 trifft, wird der Kurbeltrieb 25 ausgelöst. Je nach der Anzahl der zuvor stattgefundenen Zwischenfälle kann sich die Steuerscheibe 122 in irgendeiner Öffnungsstellung befinden, beispielsweise in der Stellung E. Also gelangt die Steuerscheibe 122 nach dem zweiten Zyklus in die erste Haltestellung G. Beim weiteren Anheben des Seils 3 stößt sie gegen die Vorsprünge 124 und versucht, den Greifer 1 zusammen mit der Last 32 anzuheben, aber der Kontakt N hält den Kurbeitrieb 25 im oberen Totpunkt an und setzt die Seil winde 5 in Gang.

Auf diese Weise kann der Greifer 1 in Haltestellung gefahrlos transportiert werden, da er beim Zu

sammenstoß mit Hindernissen in eine der folgenden um die Stange 102 gedreht; bis es sich beispielsweise 65 Haltestellungen, beispielsweise E gelangt, ohne daß in der Lage A der F i g. 4 befindet; die mit ihm ver- er sich öffnen könnte.

bundene Steuerscheibe 122 dreht sich ebenfalls. Bei Beim Herablassen in den Aufnahmebehälter 34 dieser Stellung stehen die Nut 126 a, in welcher sich wird der KontaktO durch das Gewicht der Last 32

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Claims (6)

betätigt, welcher den Kurbeltrieb 25 in Gang setzt und die Seilwinde 5 anhält. Nach drei Zyklen des Kurbeltriebs 25 ist die Steuerscheibe 122 in die Stellung C gelangt, welche die erste Öffnungsstellung ist, bei welcher jedem Vorsprung 124 ein Zwischenraum 134 gegenübersteht und wo die Scheibe 142 den Steuerkörper 104 mitnimmt, welcher die Greifklauen 106 einzieht, was zum Loslassen der Last 32 führt. Der Kontakt 0 stoppt den Kurbeltrieb 25 sofort ab und läßt die Seilwinde 5 wieder anlaufen, so daß sich die Steuerscheibe 122 beim folgenden Transport des Greifers 1 in der ersten Öffnungsstellung C befindet. Ein vierfacher Zyklus des Kurbeltriebs 25 führt daher zum sicheren Ergreifen der Last 32, selbst dann, wenn die Lage der Steuerscheibe 122 durch das Zusammehstoßen mit mehreren, beispielsweise zwei bis drei Hindernissen verändert wurde. Auf diese Weise wird eine Steuervorrichtung für ein Greifgerät erhalten, welche selbsttätig wirkt und auch bei gewissen Zusammenstößen im Verlauf der Transportbewegung betriebssicher ist. Die selbsttätige Auslösung des Sicherheitsprogramms und die Leichtigkeit, mit welcher nach gewissen Arbeitsgängen die Rückstellung in eine bestimmte Lage erfolgt, ermöglicht eine fortlaufende und daher auch einfache und rasche Handhabung. Außerdem kann die Seilgeschwindigkeit leicht geregelt werden, um diese beim Annähern an einen Lagerbehälter 30 oder den Ladearm 36 zu vermindern, und die Verwendung des Kurbeltriebs 25 zur 3» Steuerung der aufeinanderfolgenden Zyklen des Programms macht es möglich, das Absetzen der Last 32 mit einem sinusförmigen Geschwindigkeitsverlauf vorzunehmen, um eine Beschädigung der Last 32 zu vermeiden, die auf Stöße gegen den Boden des Auf- nahmebehälters 34, des Kanals oder irgendeines anderen Lagerplatzes zurückzuführen ist und um bei umhüllten Brennstoffelementen die Ermüdung der Bügel,- welche die-besagten Elemente trageny z* vermindern. Patentansprüche:

1. Steuervorrichtung für ein seilgetriebenes

Greifgerät-od^dgl-^das-miUauf-die-Änderung-der—45

Seilspannung beim Auftreffen des Greifgeräts auf ein Hindernis ansprechenden Greiforganen und mit einer das öffnen oder Schließen der Greiforgane erst nach dem Auftreffen auf eine Reihe aufeinanderfolgender Hindernisse zulassenden Sicherheitsvorrichtung ausgerüstet ist, mit einer Seilwinde, einer seilspannungsabhängigen Windenstillsetzung, einem System zur Auslösung einer sicherheitsprogrammierten, auf die Windenstillsetzung folgenden Serie zyklischer Greiferbetäti- gungen und einer die zyklischen Greiferbetätigungen bis zu einer festgelegten Abwicklung des Seils verhindernden Verriegelung, gekennzeichnet durch Mittel (Kontrollgerät21, Steuerung 28; Kontakte N, O, P), die den Programmablauf der zyklischen Greiferbetätigung hemmen, sobald sich die Sicherheitsvorrichtung^! bis 27) in der Ausgangslage für einen Zyklus aufeinanderfolgender Greiferbetätigungen zum öffnen oder Schließen der Greiforgane (Greifklauen 106) des Greifgeräts (1) befindet, und die nach Hemmung des Programmablaufs die Seilwinde (5) wieder anlaufen lassen.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Spannrolle (13) zur Kontrolle des Seilzugs (Seil 3), die auf zwei Steuerkontakte (L und M) einwirkt, von denen der eine (M) die Seilwinde (5) stillsetzt und der andere (L) die Seilwinde (5) stillsetzt und den Ablauf des Programms auslöst, wenn die durch Verriegelungen (Steuerung 20, Kontrollgerät 21, Steuerung 28) überwachten sonstigen Voraussetzungen gegeben sind.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannrolle (13) mit zwei abgewinkelten Hebeln (40 und 42) verbunden ist, die durch zwei Rückholfedern (17a und 18a) unterschiedlicher Federkraft in ihrer Ruhelage gehalten werden und von denen der eine (40) zwischen dem auf die Lockerung des Seils (3) ansprechenden Kontakt (L) und einem Anschlag (47) schwenkbar ist und beide gemeinsam zwischen einem auf die Zunahme des Seilzugs ansprechenden Kontakt (M) und einem zweiten Anschlag (50) schwenkbar sind.

4. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Mitteln für die Hemmung des Programmablaufs ein Kontakt (N) gehört, der an einem Lagerbehälter (30), der die zu transportierende Last (32) enthält, angeordnet ist und ein Anhalten des Programms und ein Anlaufen der Seilwinde (5) auslöst, sobald das Greifgerät (1) seine erste Stellung zum Ergreifen der Last (32) erreicht hat.

5. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Mitteln für die Hemmung des Programmablaufs zwei an einem Aufnahmebehälter (34) für die Last (32) angeordnete Kontakte (O und P) gehören, von denen der erste (O) den Programmablauf auslöst und der zweite (P) bei gleichzeitiger Betätigung mit dem ersten (O) das Programm

—anhälty-sr-Greifef^t)-seine-efs^e-Steüung zum Loslassen der Last (32) erreicht hat.

6. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Betätigung eines sicherheitsprogrammierten, selbsttätigen Greifgeräts, das aus einem axial beweglichen Teil, das im Innern eines

—Gehäuses^untergebracht-ist,—an-dem-Greifklauen^ angelenkt sind, die bei Verschiebung des beweglichen Teils geschwenkt werden, aus einer Steuerscheibe mit radialen Zähnen, die auf dem beweglichen Teil drehbar gelagert ist, aus in gleichem Abstand im Innern des Gehäuses befestigten Vorsprüngen, die beim Anheben des beweglichen Teils durch den zwischen den Zähnen der Steuerscheibe vorhandenen Zwischenraum hindurchtreten, wenn das Lösen der Last erwünscht ist, hingegen auf die Zähne auftreffen, wenn das Festhalten der Last erwünscht ist, wobei die Steuerscheibe mehrere gleichartige Zahngruppen trägt, die jeweils derart aus verschieden breiten und verschieden weit voneinander entfernten Zähnen zusammengesetzt sind, daß die Vorsprünge bei einer bestimmten Anzahl aufeinanderfolgender Stellungen des beweglichen Teils durch die Zwischenräume dieser Zähne hindurchtreten können, wogegen sie bei einer Anzahl darauffolgender Stellungen auf diese Zähne auftreffen, aus einer Vorrichtung, die der Steuerscheibe eine Drehung um den beweglichen Teil aufprägt, wenn dieser in Längsrichtung verschoben wird, und aus einer