DE3720306A1 - Drehvorrichtung fuer haengende lasten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehvorrichtung für hängende Lasten, insbesondere für Baggergreifer, Krangreifer oder Lastmagnete, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.

Es ist ein Drehvorrichtung dieser Art bekannt (EP-A-80 670 - Fig. 13, 14), die einen am Stator mittels einer Wälz­ lageranordnung drehbar gelagerten und mit einem externen Hydromotor antreibbaren Rotor aufweist. Der Rotor ist dort mit einem nach außen weisenden Zahnkranz versehen, der mit einem Zahnritzel auf der Motorwelle des an einem Statorausleger angeordneten Hydromotors zusammenwirkt. Als Drehverbindung ist ein Vierpunktlager vorgesehen, dessen außenliegende Lauffläche in dem den Zahnkranz tragenden Teil des Rotors eingeformt ist, während die innenliegende Lauffläche sich an einem in den Rotor ein­ greifenden zylindrischen Schaft des Stators befindet. Die unsymmetrische Anordnung des externen Hydromotors auf einem Statorausleger führt zu einer ausladenden Bau­ weise, die im rauhen Baustellenbetrieb einer erheblichen Verschmutzungs- und Beschädigungsgefahr ausgesetzt ist. Hinzu kommt, daß das einseitig belastete Antriebsritzel des Hydromotors relativ groß dimensioniert und gut ge­ lagert werden muß.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die be­ kannte Drehvorrichtung dahingehend zu verbessern, daß eine kompaktere und leichtere Bauweise erzielt wird, die trotzdem gegen Stoßeinwirkung weniger empfindlich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Der Erfindung liegt vor allem der Gedanke zugrunde, daß eine axialsymmetrische Anordnung des externen Hydromotors an der Drehvorrichtung unter zusätzlicher Verwendung eines im Vorrichtungsgehäuse integrierten Planetenge­ triebes eine kompakte und dennoch robuste Bauweise er­ möglicht, wobei an die Lagerung und Dimensionierung der internen Antriebs- und Getriebemittel keine allzu hohen Anforderungen gestellt werden müssen. Um dies zu er­ reichen, wird gemäß der Erfindung einmal vorgeschlagen, daß an dem über den topfförmigen Rotor überstehenden stirnseitigen Ende des als Hohlwelle ausgebildeten Stators ein den Hydromotor enthaltendes Gehäuse von außen her so angeschraubt ist, daß eine aus dem Gehäuseboden heraus­ ragende Motorwelle axial zum zentralen Hohlraum der Stator-Hohlwelle ausgerichtet und mit einer den Hohlraum durchdringenden, am gegenüberliegenden Ende ein Ritzel tragenden Welle lösbar gekuppelt ist. Weiter wird vorge­ schlagen, daß die Hohlwelle an ihrer dem Hydromotor gegen­ überliegenden Stirnseite mindestens zwei, vorzugsweise drei im Abstand voneinander angeordnete, achsparallel ausgerichtete Lagerzapfen zur Lagerung von mit dem Ritzel kämmenden Zahnrädern trägt und daß der Rotor an seinem topfförmig geschlossenen Ende einen mit den Zahnrädern kämmenden Innenzahnkranz aufweist. Die Ritzelwelle kann dabei gegenüber dem Stator ein radiales und axiales Spiel aufweisen und stützt sich zweckmäßig axial an einer am Boden des topfförmigen Rotors befindlichen Lagerfläche ab.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung mit einem Vierpunktlager als Lageranordnung ist der Stator aus einem die Lagerzapfen für die Zahnräder und den Hohl­ wellenschaft aufweisenden Getriebeteil und einem auf der Seite des Hydromotors angeordneten, mit dem Getriebe­ teil lösbar verbundenen Lagerteil zusammengesetzt, während der Rotor aus einem den Innenzahnkranz tragenden Getriebe­ topf, einem den Hohlwellenschaft des Stators umfassenden Zwischenring und einem über das Vierpunktlager mit dem Lagerteil des Stators verbundenen Lagerring lösbar zu­ sammengesetzt ist. Die einander ergänzenden Laufflächen des Vierpunktlagers sind vorteilhafterweise unmittelbar in die zylindrische Mantelfläche des statorsseitigen Lagerteils und die zylindrische Innenfläche des rotor­ seitigen Lagerrings eingeformt.

Eine Vereinfachung der Bauweise gegenüber der Ausgestal­ tung mit Vierpunktlager läßt sich erreichen, wenn der Rotor aus einem den Innenzahnkranz tragenden Getriebetopf und einen den Hohlwellenschaft des Stators umfassenden Lagerring lösbar zusammengesetzt ist und wenn der Lager­ ring an seinem dem Getriebetopf gegenüberliegenden Ende über ein radial und axial wirkendes, vorzugsweise als Gleitlager ausgebildetes oberes Lager am Lagerteil des Stators und an seinem anderen Ende mittels eines axial und radial wirkenden unteren Lagers am Getriebeteil des Stators abgestützt ist. Um die Reibungsverluste auch bei hohen Lasten klein zu halten ist dabei zweckmäßig das untere Axiallager als Wälzlager ausgebildet.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Er­ findung sind an einander radial gegenüberliegenden Seiten des Lagerteils auf der Höhe des Hydromotors Lageraugen für die schwenkbare Befestigung einer den Hydromotor bügelartig übergreifenden Aufhängegabel angeordnet. Um dies zu ermöglichen, ist an den an der Mantelfläche des Hydromotorgehäuses befindlichen Hydraulikanschlüssen ein Adapterstück angeschlossen, das mindestens ein Über­ druckventil enthält und dessen Hydraulikanschlüsse außer­ halb des Schwenkbereichs der Aufhängegabel angeordnet sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand des in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Aus­ führungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Greifer-Drehvorrichtung;

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt entlang der Schnitt­ linie 2-2 der Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Schnittlinie 3-3 der Fig. 2;

Fig. 4 einen senkrechten Schnitt durch eine Greifer- Drehvorrichtung mit gegenüber Fig. 2 abge­ wandelter Bauweise.

Die in der Zeichnung dargestellte Drehvorrichtung ist für Baggergreifer bestimmt, an denen hohe Zug-, Druck- und Momentenbelastungen auftreten. Sie besteht im wesent­ lichen aus einem über eine Aufhängegabel 34 an einem nicht gezeigten Baggerausleger aufhängbaren Stator 1, einem mit dem Stator über eine Drehverbindung 4 ver­ bundenen Rotor 6, an dem ein Baggergreifer 9 befestigbar ist, sowie einem zwischen Stator 1 und Rotor 6 wirkenden externen Hydromotor 8.

Der als Hohlwelle ausgebildete Stator 1 ist im wesent­ lichen aus zwei Teilen zusammengesetzt, dem Getriebeteil 10 und dem Lagerteil 12, die durch mehrere, im Winkelab­ stand voneinander angeordnete, axial ausgerichtete Schrauben 14 lösbar miteinander verbunden sind. Der topf­ förmige Rotor 6 besteht im wesentlichen aus drei Teilen, einem den unteren Abschluß bildenden Getriebetopf 60, einem den Schaft 16 des Stators umfassenden Zwischenring 62 sowie einem Lagerring 64, die durch im Winkelabstand voneinander angeordnete, axial ausgerichtete Schrauben 66 miteinander verbunden sind. Im Zwischenring 62 und im ringförmigen Rand 68 des Getriebetopfes 60 sind weitere im Abstand voneinander angeordnete Axialbohrungen 70 zur Aufnahme von Befestigungsschrauben 72 für den Greifer 9 angeordnet.

An dem oberen, über den Lagerring 64 des Rotors 6 über­ stehenden Flansch 18 des statorseitigen Lagerteils 12 ist ein in einem Gehäuse 80 angeordneter externer Hydro­ motor 8 mittels zweier Schrauben 81 so befestigt, daß seine axial nach unten weisende, ein Vielkeilprofil 82 aufweisende Motorwelle 83 in den zentrischen Hohlraum 20 des Stators 1 eingreift. Die Motorwelle 83 ist über eine Kupplungshülse 84 mit einer von unten her in den Stator-Hohlraum eingeschobenen Welle 85 gekuppelt, die an ihrem Ende ein Ritzel 86 trägt und stirnseitig auf einer Lagerbüchse 73 im Getriebetopf 60 abgestützt ist. Das Ritzel 86 bildet das Sonnenrad eines Planetenge­ triebes, dessen Planetenräder 22 auf drei im Abstand voneinander angeordneten, am Lagerteil 10 des Stators angeformten, achsparallel ausgerichteten und ein Wälzlager 24 tragenden Lagerzapfen 26 gelagert sind. Die Planeten­ räder kämmen außerdem mit einem im Getriebetopf 60 des Rotors 6 eingeformten Innenzahnkranz 74 und übertragen so die Drehbewegung der Motorwelle 83, 85 mit entsprechen­ der Untersetzung auf den Rotor 6. Die Ritzelwelle 85 bedarf aufgrund der Führung des Ritzels 86 an den drei Planetenrädern 22 keiner besonderen radialen und axialen Lagerung und kann verhältnismäßig klein dimensioniert werden.

Die Drehverbindung 4 zwischen Stator 1 und Rotor 6, die zur Aufnahme von Axial-, Radial- und Momentenbelastungen geeignet sein muß, ist als Vierpunktlager ausgebildet, dessen einander ergänzende Laufflächen 40, 41 unmittelbar in die zylindrische Mantelfläche des Lagerteils 12 und in die zylindrische Innenfläche des Lagerrings 64 einge­ formt sind. Das Lagerteil 12 des Stators 1 und der Lager­ ring 64 des Rotors 6 werden durch Einfüllen der kugel­ förmigen Wälzlagerkörper 42 über eine nicht dargestellte verschließbare Öffnung im Lagerring 64 miteinander ver­ bunden und bilden somit eine vormontierte, bei der Mon­ tage und Demontage in ihrer Gesamtheit handhabbare Bau­ einheit.

Zwischen dem Schaft 16 des Stators 1 und dem Zwischen­ ring 62 des Rotors 6 befinden sich die durch Dichtungen 75 voneinander getrennten Drehdurchführungen 28 für die Greiferhydraulik mit Schlauchanschlüssen 30, 76 im Sta­ tor 1 und im Rotor 6. Im unteren Bereich ist zwischen Schaft 16 und Zwischenring 62 außerdem ein als Gleit­ lager ausgebildetes radiales Loslager 77 angeordnet.

Der Hydromotor 8 ist an seiner Mantelfläche mit Schlauch­ anschlüssen 87 für die Hydraulikzufuhr versehen, an die bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein Adapterstück 88 angeflanscht ist, dessen Schlauchanschlüsse 89 im montierten Zustand sich auf der Höhe der Schlauchan­ schlüsse 30 für die Greiferhydraulik befinden. In dem Adapterstück 88 befinden sich ferner Überdruckventile 90, die dafür sorgen, daß es beim Auftreten von Über­ drücken aufgrund von Stoßeinwirkungen am Greifer 9 nicht zu einer Überbelastung und zu Kavitationserscheinungen im Hydromotor 8 kommen kann.

Der Stator 1 trägt an seinem über den Rotor 6 überstehen­ den Flansch 18 zwei auf einander gegenüberliegenden Seiten des Hydromotors 8 angeordnete Lagerböcke 32 mit Lageraugen 33 zur schwenkbaren Befestigung der Aufhängegabel 34. Die Lageraugen 33 befinden sich dabei auf der Höhe des Hydromotors 8, während die Aufhängegabel 34 das Motorge­ häuse 80 bügelartig übergreift. Die am Hydromotor 8 be­ findlichen Schlauchanschlüsse 87 würden in den Schwenkbe­ reich der Aufhängegabel 34 fallen. Das Adapterstück 88 hat daher die zusätzliche Aufgabe, die Schlauchanschlüsse 89 für die Motorbetätigung aus dem Schwenkbereich der Aufhängegabel 34 herauszuverlegen.

Das in Fig. 4 gezeigte Ausführungsbeispiel einer Dreh­ vorrichtung unterscheidet sich vom Gegenstand der Fig. 2 vor allem im Aufbau des Rotors 6 und in dessen Lagerung am Stator 1. Der Lagerring 100 bildet hier zusammen mit dem oben genannten Zwischenring ein einstückiges Teil, an welchem von unten her der Getriebetopf 60 mittels Schrauben 110 anflanschbar ist. Am oberen Ende ist der Lagerring 100 über ein Axiallager 102 und ein Radiallager 104 am Lagerteil 12 des Stators 1 gelagert, während er an seinem unteren Ende über ein radiales Gleitlager 106 und ein die Hauptlast aufnehmendes axiales Wälzlager 108 am Getriebeteil 10 des Stators gelagert ist.

Claims (11)

1. Drehvorrichtung für hängende Lasten, insbesondere für Baggergreifer, Krangreifer oder Lastmagnete, mit einem Stator und einem am Stator mittels einer Axial- und Radialkräfte aufnehmenden Lageranordnung drehbar ge­ lagerten und mit einem externen Hydromotor antreibbaren Rotor, dadurch gekennzeichnet, daß an dem über den topf­ förmigen Rotor (6) überstehenden stirnseitigen Ende (Flansch 18) des als Hohlwelle ausgebildeten Stators (1) ein den Hydromotor (8) enthaltendes Gehäuse (20) von außen her so angeschraubt ist, daß eine aus dem Gehäuseboden herausragende Motorwelle (83) axial zum zentrischen Hohlraum (20) der Stator-Hohlwelle (16) ausgerichtet und mit einer den Hohlraum (20) durch­ dringenden, am gegenüberliegenden Ende ein Ritzel (86) tragenden Welle (85) lösbar gekuppelt ist, daß die Hohl­ welle (16) an ihrer dem Hydromotor (8) gegenüberliegenden Stirnseite mindestens zwei im Abstand voneinander ange­ ordnete, achsparallel ausgerichtete Lagerzapfen (26) zur Lagerung von mit dem Ritzel (86) kämmenden Zahnrädern (22) trägt, und daß der Rotor (6) an seinem dem Hydro­ motor (8) gegenüberliegenden, topfförmig geschlossenen Ende (Getriebetopf 60) einen mit den Zahnrädern kämmenden Innenzahnkranz (74) aufweist.

2. Drehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Hohlwelle (16) drei in gleichen Winkelab­ ständen voneinander angeordnete, achsparallel ausge­ richtete Lagerzapfen (26) angeformt sind.

3. Drehvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ritzelwelle (85) gegenüber dem Sta­ tor (1) ein radiales und axiales Spiel aufweist und axial gegen eine am Boden des topfförmigen Rotors (6) befindliche Lagerfläche (Lagerbüchse 73) abstützbar ist.

4. Drehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 bei welcher die Lageranordnung als Vierpunktlager ausge­ bildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (1) aus einem die Lagerzapfen (26) für die Zahnräder (22) und den Hohlwellenschaft (16) aufweisenden Ge­ triebeteil (10) und einem auf der Seite des Hydromo­ tors (8) angeordneten, mit dem Getriebeteil (10) lös­ bar verbundenen Lagerteil (12) besteht und daß der Rotor (6) aus einem den Innenzahnkranz (74) tragenden Getriebetopf (60), einem den Hohlwellenschaft (16) des Stators (1) umfassenden Zwischenring (62) und einem über das Vierpunktlager (4) mit dem Lagerteil (12) des Stators (1) verbundenen Lagerring (64) lösbar zu­ sammengesetzt ist, wobei die einander ergänzenden Lauf­ flächen (41, 42) des Vierpunktlagers (4) unmittelbar in die zylindrische Mantelfläche des statorseitigen Lagerteils (12) und die zylindrische Innenfläche des rotorseitigen Lagerrings (64) eingeformt sind.

5. Drehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Stator (1) aus einem die Lagerzapfen (26) für die Zahnräder (22) und den Hohlwellenschaft (16) aufweisenden Getriebeteil (10) und einem auf der Seite des Hydromotors (8) angeordne­ ten, mit dem Getriebeteil (10) lösbar verbundenen Lager­ teil (12) besteht und daß der Rotor (6) aus einem den Innenzahnkranz (74) tragenden Getriebetopf (60) und einem den Hohlwellenschaft (16) des Stators umfassenden Lagerring (100) lösbar zusammengesetzt ist, wobei der Lagerring (100) an seinem dem Getriebetopf (60) gegen­ überliegenden Ende über ein radial und axial wirkendes, vorzugsweise als Gleitlager ausgebildetes oberes Lager (102, 104) am Lagerteil (12) des Stators (1) und an seinem anderen Ende mittels eines axial und radial wirkenden unteren Lagers (106, 108) am Getriebeteil (10) abgestützt ist.

6. Drehvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß zumindest das untere Axiallager (108) als Wälzlager ausgebildet ist.

7. Drehvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Teile (10,12) des Stators (1) und die Teile (60, 62, 64) des Rotors (6) jeweils durch achsparallele Schrauben (14, 66) miteinander ver­ bunden sind.

8. Drehvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß zwischen dem Hohlwellenschaft (16) des statorseitigen Getriebeteils (10) und dem Zwischenring (62) bzw. dem Lagerring (100) des Rotors (6) mindestens zwei gegeneinander und nach außen hin abgedichtete Drehdurchführungen (28) für die Greifer­ hydraulik angeordnet sind.

9. Drehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß an einander radial gegenüber­ liegenden Seiten des Lagerteils (12) auf der Höhe des Hydromotors (8) Lageraugen (33) für die schwenkbare Befestigung einer den Hydromotor (8) bügelartig über­ greifenden Aufhängegabel (34) angeordnet sind und daß an den an der Mantelfläche des Hydromotorgehäuses (80) befindlichen Hydraulikanschlüssen (87) ein Adapter­ stück angeschlossen ist, das mindestens ein Überdruck­ ventil (90) enthält und dessen Hydraulikanschlüsse (89) außerhalb des Schwenkbereichs der Aufhängegabel (34) angeordnet sind.

10. Drehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Enden der Motorwelle (83) und der Ritzelwelle (85) ein Vielkeil- oder Vielkantprofil (82) aufweisen und durch eine ein entsprechendes Innenprofil enthaltende, auf die beiden Wellenenden axial aufsteckbare Kupp­ lungshülse (84) in Drehrichtung miteinander gekuppelt sind.

11. Drehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Getriebetopf (60) des Rotors (6) im Abstand voneinander angeordnete, axiale Bohrungen (70) zur Aufnahme von Schrauben (72) für die Befestigung eines Greifers, einer Greifertraverse (9) oder dergleichen aufweist.