DE2838428C2 - Drehvorrichtung für hängende Lasten - Google Patents
Drehvorrichtung für hängende LastenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Drehung hängender Lasten um eine vertikale Afhse mit
ίο einem Stator, einem am Stator drehbar gelagerten Rotor,
mindestens einem vom Stator über eine Drehdurchführung zum Rotor geführten Hydraulikkanal sowie einem
zwischen Stator und Rotor wirkendem Hydraulikmotor, bestehend aus einer mit dem Rotor verbundeis
nen, eine Anzahl über den Umfang verteilt angeordneter, mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagter Zylinder sowie
über die radialen Zylinderöffnungen überstehender Kugeln aufweisenden Zylindertrommel, einem mit dem
Stator verbundenen, eine Kurvenbahn für die Kugeln enthakenden Kurvengehäuse und einem in einer Bohrung
der Zylindertrommel angeordneten, die Zylinder abwechselnd mit einer Zu- und einer Rückflußleitung
verbindenden, mit dem Kurvengehäuse drehfest verbundenen Verteiler.
Es ist eine Drehvorrichtung dieser Art bekannt (DE-OS
23 38 736), bei der die Drehdurchführungen an einer ein radiales Gleitlager bildenden Trennfläche zwischen
einem Statorschaft und dem Rotor angeordnet sind. Der Rotor ist außerdem über ein axiales Wälzlager auf einer
Schulter der Zylindertrommel des Motors abgestützt. Im Bodenbereich des Hydraulikmotors befinden sich in
dem Raum zwischen der Zylindertrommel und dem Kurvengehäuse ferner zwei Ringscheiben, die bei hängender
Last als Gleitlager und beim Aufdrücken des Greifers auf eine Unterlage als Drucklager dienen. Diese
Lagerung hat sich in der Praxis vor allem bei einem Betrieb mit sehr schweren Lasten als nicht ausreichend
erwiesen. Insbesondere bei axialen und radialen Stoßen gegen den Greifer kam es immer wieder zu Bruchbe-Schädigungen
des Stators im Bereich des radialen Gleitlagers. Ein weiterer Nachteil besteht in der verhältnismäßiggroßen
Bauhöhe der Drehvorrichtung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehvorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen,
die sich durch eine besonders robuste und kompakte Bauweise mit geringer Bauhöhe auszeichnet.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgescnlagen, daß die Zylindertrommel im Bereich
ihrer beiden siirnseitigen Enden über je ein Dreh-
:o lager in dem Kurvengehäuse gelagert ist, wovon zumindest das untere Drehlager als kombiniertes Axial-Radial-Lager
ausgebildet ist, daß der Verteiler im oberen Bereich starr mit dem Stator bzw. Kurvengehäuse verbunden
ist und nach unten durch die Zylindertrommel hindurch in eine Bohrung eines mit der Zylindertrommel
starr verbundenen, nach unten über das Kurvengehäuse überstehenden Flanschteils eingreift, und daß die
Drehdurchführung für den auch durch den Verteiler hindurchgeführten Hydraulikkanal im Bereich der
bo Trennfläche zwischen dem Verteiler und dem Flanschteil
angeordnet ist.
Die beiden im Bereich der einander gegenüberliegenden stirnseitigen Enden der Zylindertrommel befindlichen
Lager übernehmen die gesamte axiale und radiale
b5 Lagerung des Rotors an dem Stator, so daß ein besonderer,
über die Zylindertrommel überstehender Lagerschaft nicht erforderlich ist. Dadurch erhält man eine
kompakte und robuste Bauweise.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die beiden Drehlager als gegeneinander vorgespannte
Wälzlager, insbesondere Kegelrollenlager ausgebildet Dadurch hat die unerläßliche Gleittreibung
zwischen Verteiler und Rotor nur eine abdichtende und keine abstützende Funktion. Diese Art der Lagerung ist
für den besonders schweren Einsatz bestimmt, bei dem auch große Radialkräfte übertragen werden müssen.
Bei geringeren Belastungen können die beiden Drehlager auch als Gleitlager ausgebildet sein.
Eine besonders einfache und zugleich noch kompaktere Bauweise wird dadurch erhalten, daß das untere
Drehlager als sowohl ziehende als auch drückende Axialkräfte sowie Radialkräfte aufnehmende Wälzlager
und das obere Drehlager als zwischen der Bohrungsfläche der Zylindertrommel und der Verteileroberfläche
wirksames radiales Gleitlager ausgebildet ist. Zweckmäßig wird als unteres Drehlager ein Rillenkugellager
verwendet. Auch diese Ausführungsform ist für den weniger schweren Einsatz bestimmt, da die über das obere
radiale Gleitlager übertragbaren Radialkräfte beschränkt sind.
Um einen einfachen Einbau der sich allseitig abstützenden Drehlager zu ermöglichen, ist es vorteilhaft,
wenn das untere Drehlager im Bereich der Trennfläche zwischen Zylindertrommel und Flanschteil angeordnet
ist
Um die kompakte Bauweise zur Herstellung einer Greiferanordnung geringer Bauhöhe voll ausnutzen zu
können, weist das Kurvengehäuse einen als Flansch für die unmittelbare Befestigung an einem Baggerausleger
od. dgl. ausgebildeten Deckel auf. Der Deckel kann auch ein Lagerauge oder eine Gabel für die unmittelbare
Befestigung an einem Baggerausleger enthalten. Gemäß einer besonders einfachen Ausgestaltung der Erfindung
ist der Deckel einstückig mit dem Kurvengehäuse verbunden.
In der Zeichnung sind zwei bevorzugte Ausführungsbeispieie
der Erfindung in schematischer Weise dargestellt. Es zeigt
F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Drehvorrichtung geringer Bauhöhe für schwere Lasten in senkrecht
geschnittener Darstellung;
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Schnittlinie 2-2 der
Fig.l;
F i g. 3 ein weiteres Ausführungsbeitpiel einer einfach
und kompakt aufgebauten Drehvorrichtung in einer Darstellung entsprechend Fig. 1.
Die in der Zeichnung dargestellten, einen Hydraulikmotor bildenden DrehvoHchtungen bestehen im wesentlichen
aus einem Stator 1 und einem innerhalb des Stators um e<ne vertikale Achse drehbar gelagerten Rotor
4. Der topfförmige Stator 1 bildet ein Kurvengehäuse 11 des Hydraulikmotors, während der Rotor eine
innerhalb des Kurvengehäuses 11 angeordnete Zylindetrommel
41 des Hydraulikmotors enthält. In einer zentralen Bohrung 12, 42 des Stators 1 und des Rotors 4
befindet sich ein im oberen Bereich am Stator drehfest befestigter Verteiler 7.
Ein Deckel 13 des Kurvengehäuses 11 ist im Falle des in Flg. 1 gezeigten Ausführüngsbeispiels als von einem
zylindrischen Mantelteil 14 getrenntes Drehteil hergestellt und mittels einer Anzahl Schrauben 15 an diesem
starr befestigt. Der Deckel 13 bildet nach außen hin einen Flansch, über den der Motor an einem nicht dargestellten
Ausleger eines Baggers oder Krans unmittelbar befestigt werden kann.
Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist
der Deckel 13 einstückig mit dem Mantelteil 14 des Kurvengehäuses 11 verbunden und trägt ein nach oben
überstehendes Lagerauge 16 bzw. eine Gabel 17 zur Befestigung des Motors an einem Baggerausleger.
An der Unterseite des Motors befindet sich ein mit der Zylindertrommel 41 mittels Schrauben 43 verbundenes,
über den Rand 18 des Kurvengehäuses nach unten überstehender Flanschteil 44, an den ein nicht dargestellter
Tragarm eines Baggergreifers unmittelbar angeflanscht werden kann.
Der Rotor 4 ist über zwei sich im Bereich der stirnseitigen Enden der Zylindertrommel 41 angeordnete Drehlager
2,3 in dem Kurvengehäuse 11 gelagert
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind beide Drehlager 2,3 als kombinierte Axial-Radial-Lager
ausgebildet. Bevorzugt werden Kegelrollenlager verwendet, die mittels der Schrauben 43 verspannt werden
können. Diese Bauweise führt zu einem besonders robusten Drehmotor, der sich auch für den schweren
Einsatz mit gi oßen Radialbelastungen eignet.
Die in F i g. 3 gezeigte Konstruktion enthält eine einfachere
Lagerung und ist in ihrer Bauhöhe noch etwas gedrungener als das in F i g. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel.
Sie ist für den leichteren Einsatz mit gering?rer Radialbelastung bestimmt. Das untere Lager 3 ist dort
als Rillenkugellager ausgebildet, das ziehende und drükkende
Axialkräfte sowie Radialkräfte aufnehmen kann. Da der Stator 1 einstückig ausgebildet ist, muß im unteren
Bereich ein Sprengring 20 oder ein entsprechender Gewindering für die Halterung des äußeren Laufrings
31 des Lagers 3 vorgesehen werden. Das obere Lager 2 wird durch eine in der Trennfläche zwischen dem oberen
Ende der Zylindertrommel 41 und dem Verteiler 7 wirksame Gleitlagerung gebildet.
Im Statordeckel 13 befinden sich insgesamt vier in Umfangsrichtung einen Abstand voneinander aufweisende
Anschlüsse 19 für Hydraulikleitungen, von denen aus sich sternförmig je ein Hydraulikkanal 21 zum Verteiler
7 erstreckt. Innerhalb des Verteilers werden vier Hydraulikkanäle 71, 72, 73, 74 nach unten geführt. Zwei
diese' Kanäle 71, 72 führen zu je einer Drehdurchführung
75, 76 im Bereich der Trennfläche zwischen dem Verteiler 7 und dem unteren Flanschteil 44 des Rotors 4
und münden dort in je einen zu einem von außen zugänglichen Anschluß 45 führenden Kanal 46. An diese
Anschlüsse 45 sind Hydraulikleitungen für die Greiferbetätigung anschließbar.
Die beiden anderen Kanäle 73, 74 stehen mit einer Anzahl Schlitzkanäle 77, 78 in Verbindung, die durch in
so Umfangsrichtung einen konstanten Abstand voneinander aufweisende Axiainuten im Verteiler 7 und die Bohrungsinnenfläche
12 der Zylindertrommel 41 gebildet sind. Die außerhalb der Drehvorrichtung befindlichen
Zu- und Rückflußleitungen für die Hydraulikflüssigkeit sind an die zugehörigen Anschlüsse 19 im Stitordecke!
13 anschließbar.
In der Zylindertrommel 41 befindet sich eine Mehrzahl
von in Umfangsrichtung gleiche Abstände voneinander aufweisenden radialen Druckzylindern 50, in denen
je ein Kolben 51 sowie eine gegen die Stirnfläche des Kolbens 51 anliegende, durch eine Zylinderöffnung
mehr oder weniger weit hindurchgrcifend'.· Kugel 52
angeordnet sind. Auf ihrer Rückseite werden die Kolben 51 mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt, die durch
eine Bohrung 53 in die Druckzylinder eintritt. Die Kugeln 52 liegen mit ihrem aus der Zylinderöffnung herausstehenden
Teil gegen die in Umfangsrichtung eine wellenförmige Kurvenbahn 22 mil radialen Auslenkun-
gen beschreibende Innenfläche des Kurvengehäuses II
an. Die Kurvenbahn bestimmt zu jedem Zeitpunkt den Hub der Kolben 51.
Wird eine Kugel 52 über den zugehörigen Kolben 51 mit Hilfe der Hydraulikflüssigkeit mit einer bestimmten
radialen Kraft gegen die Innenfläche des Kurvengehäuses
11 gedruckt, so übt sie je nach Große und Richtung
der Steigung der Kurvenbahn 22 an der betreffenden Anlagestelle ein mehr oder weniger großes Drehmoment
in der einen oder anderen Drehrichtung auf den Rotor 4 aus. Um den Rotor in Drehbewegung versetzen
zu können, müssen die Kugeln 52 über die Kurvenbahn ein gleichgerichtetes Drehmoment auf den Rotor 4
übertragen. Es dürfen daher nur jeweils solche Zylinder 50 mit Druck beaufschlagt werden, deren Kugeln 52
gegen eine in der Drehrichtung nach außen weisende Flanke der Kurvenbahn 22 anliegen. Beim Drehen der
Zylindertrommel 41 bewegen sich diese Kugeln 52 unter der Einwirkung des hohen Druckes in den niii der
Zuflußleitung verbundenen Zylindern radial auf der Kurvenbahn 22 nach außen, bis der äußere Totpunkt
erreicht ist. Gleichzeitig füllen sich die betreffenden Druckzylinder 50 mit Hydraulikflüssigkeit. Alle diejenigen
Druckzylinder 50, deren Kugeln 52 gegen ein in der Drehrichtung nach innen weisende Flanke der Kurvenbahn
22 anliegen, müssen dagegen mit der unter niedrigem Druck stehenden Rückflußleitung verbunden sein,
so daß die betreffenden Kugeln beim Vorbeibewegen auf der Kurvenbahn ohne großen Kraftaufwand radial
nach innen bewegt werden können und die Hydraulikflüssigkeit aus den betreffenden Druckzylindern 50 heraus
in die Rückflußleitung verdrängt werden kann. Beim Erreichen des jeweiligen Totpunktes der Hubbewegung
wird die bestehende Verbindung des betreffenden Druckzylinders 50 mit der Zu- bzw. Rückflußleitung unterbrochen
und beim weiteren Fortschreiten der Bewegung eine Verbindung mit der jeweils anderen Hydraulikleitung
hergestellt. Die bezüglich der Kurvenbahn 22 phasengerechte Steuerung der Verbindung der einzelnen
Druckzylinder 50 mit der Zu- und der Rückflußleitung übernimmt der Verteiler 7, der mit dem Kurvengehäuse
im oberen Bereich fliegend verbunden ist. Die Steuerung erfolgt über die Schlitzkanäle 77, 78. die bei
der Drehung der Zylindertrommel abwechselnd mit den Bohrungen 53 zur Deckung gebracht werden.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
50
60
65
Claims (9)
1. Vorrichtung für die Drehung hängender Lasten um eine vertikale Achse mit einem Stator, einem am
Stator drehbar gelagerten Rotor, mindestens einem vom Stator über eine Drehdurchführung zum Rotor
geführten Hydraulikkanal sowie einem zwischen Stator und Rotor wirkenden Hydraulikmotor, bestehend
aus einer mit dem Rotor verbundenen, eine Anzahl über den Umfang verteilt angeordneter, mit
Hydraulikflüssigkeit beaufschlagter Zylinder sowie über die radialen Zylinderöffnungen überstehender
Kugeln aufweisenden Zylindertrommel, einem mit dem Stator verbundenen, eine Kurvenbahn für die
Kugeln enthaltenden Kurvengehäuse und einem in einer Bohrung der Zylindertrommel angeordneten,
die Zylinder abwechselnd mit einer Zu- und einer Rückflußleitung verbindenden, mit dem Kurvengehäuse
drehfest verbundenen Verteiler, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zylindertrommel
(41) im Bereich ihrer beiden stirnseitigen Enden über je ein Drehlager (2, 3) in dem Kurvengehäuse (11)
gelagert ist, wovon zumindest das untere Drehlager (3) als kombiniertes Axial-Radial-Lager ausgebildet
ist, daß der Verteiler (7) im oberen Bereich starr mit dem Stator (1) bzw. dem Kü.-vengehäuse (11) verbunden
ist und nach unten durch die Zylindertrommel (41) hindurch in eine Bohrung eines mit der Zylindertrommel
(41) starr verbundenen, nach unten über das Kurvengehäuse (11) überstehenden
FlanschteiLs (44) eingreift, und daß die Drehdurchführung (75) für den auch d,. cn den Verteiler hindurchgeführten
Hydrarlikkanal (21, 71, 72, 46) im Bereich der Trennfläche zwisc' ^n dem Verteiler (7)
und dem Flanschteil (44) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Drehlager (2, 3) als gegeneinander
verspannte Wälzlager, insbesondere Kegelrollenlager ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Drehlager (2, 3) als Gleitlager ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet,
daß das untere Drehlager (3) als sowohl ziehende als auch drückende Axialkräfte sowie Radialkräfte
aufnehmendes Wälzlager und das obere Drehlager als zwischen der Bohrungsfläche (42) der
Zylindertrommel (41) und der Verteileroberfläche (7) wirksames radiales Gleitlager ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß di.s untere Drehlager (3) als Rillenkugellager
ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Drehlager
(3) im Bereich der Verbindungsfläche zwischen Zylindertrommel (41) und Flanschteil (44) angeordnet
ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kurvengehäuse
(11) einen als Flansch für die unmittelbare Befestigung an einem Biiggerauslcgcr od. dgl. ausgebildeten
Deckel (13) aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kurvengehäuse
(11) an seinem Deckel (13) ein Lagerauge (16) oder
eine Gabel für die unmittelbare Befestigung am Baggerauslcgcr
od. dgl. aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (13) einstückig mit
dem Kurvengehäuse (11) verbunden ist
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