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Die
Erfindung betrifft eine Drehvorrichtung für Lastaufnahmemittel,
wie Baggergreifer od. dgl., mit einer Dreheinheit aus Stator, Rotor
und Drehantrieb zwischen beiden und mit einer Drehdurchführung,
die einen mit dem Rotor mitrotierenden ersten Teil und einen feststehenden,
mit dem Stator verbundenen zweiten Teil sowie im zweiten Teil angeordnete Dichtungen
zur Abdichtung von Kanalverbindungen zwischen dem ersten Teil und
dem zweiten Teil aufweist und zur Hindurchführung von Fluid,
wie Drucköl, und/oder elektrischen Leitungen zur Versorgung
von Arbeitsmitteln als Lastaufnahmemittel, z. B. von Greifern, Sägen,
Scheren od. dgl., ausgebildet ist.
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Eine
Drehvorrichtung dieser Art ist z. B. aus der
EP 1 674 420 A1 bekannt,
wobei diese mit einer zwischen dem Stator und dem Rotor wirksamen Bremseinrichtung
versehen ist. Der Rotor ist mit einem Zylinder als erster Teil der
Drehdurchführung drehfest verbunden. Der Zylinder überragt
den Stator und den Rotor in beiden Axialrichtungen, wobei als zweiter
Teil der Drehdurchführung eine zweiteilige Hülse
beträchtlicher axialer Länge vorgesehen ist, die
mittels Schrauben nicht lösbar mit dem Stator fest verbunden
ist. Der von dem Zylinder axial durchsetzte Stator weist innere
Ringdichtungen zur Abdichtung von Kanalverbindungen auf, die zwischen
dem Stator und dem Zylinder zur Hindurchführung von Fluid
vorgesehen sind. Auch zwischen dem mit dem Stator fest verbundenen
zweiten Teil der Drehdurchführung und dem Zylinder ist
eine Vielzahl von Dichtungen angeordnet zur Abdichtung weiterer
Kanalverbindungen zur Hindurchführung von Fluid. Die Dichtungen sind
aufgrund der Drehbarkeit des mit dem Rotor gedrehten Zylinders entsprechend
großen Beanspruchungen ausgesetzt und müssen daher
in bestimmten Zeitabständen oder auch bei Schadhaftwerden vorher
erneuert werden. Hierzu bedarf es einer kompletten Zerlegung der
Drehvorrichtung, die dazu auch vom Lasthaltemittel einerseits und
von der oberseitigen Aufhängung andererseits getrennt werden
muss. Dieses komplette Zerlegen ist nicht nur zeitaufwendig sondern
verlangt fachliche Kompetenz und Sorgfalt, um auch eine Verschmutzung
sowie eine falsche Montage und etwaige Beschädigung von
bisher intakten Dichtungen zu vermeiden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehvorrichtung der eingangs
genannten Art zu schaffen, die z. B. einen sicheren, einfachen und schnellen
Austausch der Dichtungen zwischen den beiden Teilen der Drehdurchführung
ermöglicht.
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Diese
Aufgabe ist bei einer Drehvorrichtung der eingangs genannten Art
gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass
der feststehende zweite Teil, der die Dichtungen enthält,
als separater Ringteil ausgebildet ist, der axial an den Stator
angesetzt und mit diesem zur Demontage, z. B. zwecks Austauschs
der Dichtungen od. dgl., lösbar verbunden ist.
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Aufgrund
dieser Gestaltung mit separatem, axial an den Stator angesetztem
und mit diesem zur Demontage lösbar verbundenem Ringteil
ist es möglich, die Dichtungen auszutauschen, ohne dass
dazu die Drehvorrichtung vom Lasthaltemittel getrennt werden muss
und ohne dass dazu die Drehvorrichtung im Detail zerlegt werden
muss. Der am separatem Ringteil angesetzte Ölverteiler
kann beim Auswechseln der Dichtungen hydraulisch und mechanisch
mit dem Ringteil verbunden bleiben. Das Austauschen der Dichtungen
verlangt keine besonders grolle Fachkenntnis und kann leicht von
beiden Axialseiten des Ringteiles her geschehen. Eine Kalibrierung
ist leicht möglich. Die Gefahr einer etwaigen Verschmutzung,
Falschmontage sowie etwaiger Beschädigungen von bisher
intakten Dichtungen entfällt. Bei allem ist die Drehvorrichtung
leicht, kompakt, betriebssicher und kann unter kostengünstiger
differenzierter Werkstoffauswahl für einzelne Elemente hergestellt
werden.
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Weitere
Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen
und aus der nachfolgenden Beschreibung mit den Zeichnungen.
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Dabei
ist der vollständige Wortlaut der Ansprüche vorstehend
allein zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen nicht wiedergegeben,
sondern statt dessen lediglich durch Hinweis auf die Ansprüche darauf
Bezug genommen, wodurch jedoch alle diese Anspruchsmerkmale als
an dieser Stelle ausdrücklich und erfindungswesentlich
offenbart zu gelten haben. Dabei sind alle in der vorstehenden und
folgenden Beschreibung erwähnten Merkmale sowie auch die
allein aus den Zeichnungen entnehmbaren Merkmale weitere Bestandteile
der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere
nicht in den Ansprüchen erwähnt sind. Auf in der nachfolgenden
Beschreibung herausgestellte Einzelmerkmale und Vorteile wird hier
zur Vermeidung von Wiederholungen verwiesen.
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Die
Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen gezeigten
Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
schematische perspektivische Ansicht einer Drehvorrichtung für
Lastaufnahmemittel, stark vereinfacht,
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2 einen
schematischen senkrechten Schnitt eines Teils der Drehvorrichtung
in 1.
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In
den Zeichnungen ist eine auch als Rotator bezeichnete Drehvorrichtung 10 gezeigt,
die für Lastaufnahmemittel bzw. Arbeitsmittel, wie z. B.
Baggergreifer oder andere Greifer, Sägen, Scheren od. dgl. ausgebildet
ist. Auf der in 1 und 2 oberen Seite
der Drehvorrichtung 10 kann in herkömmlicher Weise
ein zur Aufhängung dienendes Anschlussstück von
oben her mittels Gewindebolzen, die als lange Dehnschrauben ausgebildet
sind, befestigt werden. Das nicht gezeigte Anschlussstück
ist an das jeweils kundenseitig vorliegende System zur Aufhängung
angepasst. An der in 1 und 2 unteren
Seite der Drehvorrichtung 10 kann ein angepasstes unteres
Anschlussstück z. B. in Form eines Ölverteilers
lösbar angebracht werden, was z. B. im Bereich des Zentrums
erfolgen kann. Außerdem kann an der Unterseite der Drehvorrichtung 10 das
dem jeweiligen Einsatzzweck entsprechende Anbaugerät lösbar
befestigt werden, z. B. mittels randseitig angeordneter Befestigungsschrauben 50.
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Die
dargestellte Drehvorrichtung
10 weist eine Dreheinheit
11 mit
einem Stator
12, einem Rotor
13 und einem zwischen
beiden wirksamen, hier nicht weiter dargestellten Drehantrieb auf.
Der Drehantrieb kann bevorzugt als hydraulisch betätigter
Radialkolbenantrieb ausgebildet sein, wie er z. B. in
EP 1 674 420 A2 gezeigt
und beschrieben ist und sich bewährt hat. Ein solcher bekannter
Drehantrieb weist eine Mehrzahl von radial zur zentralen Mittelachse
22,
die die Drehachse für den Rotor
13 bildet, im
Stator
12 angeordneten Kolben-Zylinder-Anordnungen auf. Die
den einzelnen Kolben der Kolben-Zylinder-Anordnungen zugeordneten
walzenförmigen Abrollkörper rollen auf einer nur
angedeuteten Kurvenbahn
34 ab, deren Abstand von der Mittelachse
22 sich
um diese herum zyklisch zwischen einem maximalen Abstand, in welchem
der Kolben ausgefahren ist, und einem minimalen Abstand, in welchem
der Kolben eingefahren ist, abwechselt. Die Betätigung
der nicht gezeigten Kolben-Zylinder-Anordnung und damit die Verdrehung
des Rotors
13 in Bezug auf den Stator
12 erfolgt
in an sich bekannter Weise über innere Hydraulikkanäle
und einen angedeuteten Planverteiler
23. Die Drehrichtung
ist durch Umsteuern des zugeführten Ölstromes
reversierbar. Abhängig vom Öldruck und der verfügbaren Ölmenge
des angebauten Geräteträgers kann dabei das Drehmoment
und die Drehgeschwindigkeit erzeugt werden. Der unterseitig der
Drehvorrichtung
10 anbringbare Ölverteiler und das
dort ebenfalls lösbar anbringbare Anbaugerät sowie
die auf der Oberseite anbringbaren Mittel zur Aufhängung
sind in den Zeichnungen nicht weiter gezeigt und an sich bekannt.
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Die
Drehvorrichtung 10 weist eine Drehdurchführung
auf, die einen ersten Teil 15, der mit dem Rotor 13 mitrotiert,
ferner einen zweiten Teil 16, der mit dem Stator 12 verbunden
ist und feststeht, sowie im zweiten Teil 16 angeordnete
Dichtungen 17 aufweist, die zur Abdichtung von Kanalverbindungen 18 zwischen
dem ersten Teil 15 und dem zweiten Teil 16 vorgesehen
sind und zur Hindurchführung von Fluid, wie Drucköl,
und/oder elektrischen Leitungen zur Versorgung von an der Unterseite
der Drehvorrichtung 10 angebrachten Arbeitsmitteln ausgebildet sind.
Ist z. B. an der Unterseite der Drehvorrichtung 10 ein
Greifer angebracht und über einen Ölverteiler an
innere Axialkanäle angeschlossen, so kann z. B. ein Axialkanal 19 für
die Funktion Greifer schließen und der andere Axialkanal 19 für
die Funktion Greifer öffnen zuständig sein aufgrund
von durch diese Axialkanäle 19 hindurchgeführtem
Drucköl.
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Der
mit dem Rotor 13 mitrotierende erste Teil 15 der
Drehdurchführung ist aus einem Zylinder 27 gebildet.
Der Zylinder 27 schließt mit einer axialen, unteren
Stirnseite 28 etwa bündig mit dem Rotor 13 ab.
Die Axialkanäle 19 sind im Inneren des Zylinders 27 enthalten
und münden zu der axialen Stirnseite 28 aus. Auf
der Axialseite des Rotors 13, die dem Stator 12 abgewandt
ist, weist der Rotor 13 eine gestufte zentrale Durchtrittsöffnung 29 auf,
innerhalb der der Zylinder 27 mit einem zugeordneten gestuften
Endabsatz 30 aufgenommen und am Rotor 13 befestigt ist.
Der Rotor 13 und der Zylinder 27 stellen somit
ein gemeinsam rotierendes Element dar. Zwischen dem Rotor 13 und
dem Stator 12 sind Ringdichtungen 24 angeordnet,
die in Nuten des Stators 12 aufgenommen sind. Der Rotor 13 befindet
sich im Bereich der Unterseite des Stators 12. Auf der
gegenüberliegenden Axialseite, somit auf der oberen Seite
des Stators 12, ist der feststehende zweite Teil 16 angeordnet,
der die Dichtungen 17 enthält. Dieser feststehende
zweite Teil 16 ist als separater Ringteil 20 ausgebildet
und axial an den Stator 12 angesetzt und mit dem Stator
zur Demontage zwecks Austauschs der Dichtungen 17 od. dgl.
lösbar verbunden. Die Verbindung des Ringteils 20 mit
dem Stator 12 erfolgt mittels Befestigungsmitteln, insbesondere
mittels Schrauben 21, die Durchgangsbohrungen 14 im Ringteil 20 durchgreifen
und in zugeordnete Gewindebohrungen 54 im Stator 12 mit
ihrem Gewindeabsatz eingreifen. Diese Schrauben 21 sind
randseitig in Umfangsrichtung des Ringteils 20 in regelmäßigen Abständen
vorgesehen, wobei z. B. acht solcher Schrauben 21 vorgesehen
sein können. Diese sind im Ringteil 20 eingesenkt.
Am Ringteil 20 ist am Außenumfang ein nur schematisch
angedeuteter Ölverteiler 51 befestigt, der sich über
einen Umfangswinkelabschnitt des Ringteiles 20 erstreckt
und Anschlüsse und Kanäle für die Einleitung
von Drucköl zum Steuern des Drehantriebes und als Arbeitsmittel enthält.
Dadurch, dass der Ringteil 20 mittels der Schrauben 21 lösbar
von oben her an der Axialseite des Stators 12 befestigt
ist, kann dieser Ringteil 20 leicht und einfach vom Stator 12 gelöst
und mitsamt den enthaltenen Dichtungen 17 demontiert werden, ohne
dass es dazu nötig ist, die Drehvorrichtung 10 vom
Anbaugerät, z. B. Greifer, trennen zu müssen. Dabei
kann die Drehvorrichtung 10 mit dem Ölverteiler 51 hydraulisch
und mechanisch verbunden bleiben. Die Drehvorrichtung 10 muss
nicht zum Auswechseln der Dichtungen 17 zerlegt werden.
Die Dichtungen 17 lassen sich schnell und einfach austauschen.
Dabei kann von beiden Axialseiten des Ringteils 20 gearbeitet
werden. Eine Kalibrierung ist leicht möglich. Die Gefahr
einer etwaigen Verschmutzung, einer etwaigen Falschmontage sowie
einer etwaigen Beschädigung von bisher intakten Dichtungen
entfällt. Besondere Fachkenntnisse sind für die Demontage
des Ringteils 20, den Austausch der Dichtungen 17 und
den Wiederanbau des Ringteils 20 nicht erforderlich. Montagefehler
und die Gefahr des etwaigen Einklemmens von O-Ringen oder anderer
Dichtung, die im Stator 12 z. B. stirnseitig vorgesehen
sind, sind ausgeschlossen.
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Bei
bekannten Drehvorrichtungen ist das oberseitig der Drehvorrichtung 10 zu
montierende Anschlussstück zur Aufhängung mittels
achsparalleler Schrauben am feststehenden oberen Teil 16 festgeschraubt.
Dies hat vielfältige Nachteile. Die verhältnismäßig
kurzen Schrauben lösen sich oftmals und führen
zum Schraubenbruch, so dass es verstärkter Kontrolle der
Schrauben und eines eventuellen Nachziehens dieser bedurfte, um
derartiges zu vermeiden. Die relativ kurzen Schrauben sind auf kurzer
Länge großen Kräften ausgesetzt.
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Dadurch,
dass der feststehende zweite Teil 16 als separater Ringteil 20 ausgebildet
ist, der axial an den Stator 12 angesetzt ist und mit diesem
lösbar verbunden ist, ist es zugleich vorteilhaft ermöglicht, derartige
Befestigungsschrauben für die Befestigung oberseitiger
Anschlussstücke als lange Gewindebolzen auszubilden, die
im Ringteil 20 enthaltene, nicht sichtbare Durchgangsbohrungen
durchsetzen und mit nicht gezeigten zugeordneten Gewindebohrungen
fluchten, die im Stator 12 enthalten sind, und in diese
Gewindebohrungen eingreifen. Dies hat zum einen den Vorteil, dass
der separate Ringteil 20 nicht lasttragend ist, sondern
lediglich ein Zwischenglied darstellt, durch dessen Durchgangsbohrungen
die Gewindebolzen bis hin zu den Gewindebohrungen im Stator hindurchgreifen.
Die Last, die vom Rotor 13 auf den Stator 12 wirkt,
wird vom Stator 12 über die Gewindebolzen zum
oberseitigen Anschlussstück geleitet, ohne dass der oberseitige
Ringteil 20 dabei mit diesen Kräften belastet
wird. Dadurch, dass diese Gewindebolzen erst in den tieferliegenden
Stator 12 eingeschraubt sind, ergeben sich solche Gewindebolzen
mit erheblich größerer Schraubenlänge,
die z. B. um etwa 100 mm verlängert wird. Dadurch werden diese
Gewindebolzen zu Dehnschrauben. Ein unkontrolliertes Lösen
dieser Gewindebolzen wird dadurch nahezu ausgeschlossen. Da der
obere Ringteil 20 nicht lasttragend ist, kann dieser ohne
Wärmebehandlung, z. B. ohne Einsatzhärten, gefertigt
werden. Der Ringteil 20 kann aus Gußmaterial im
Formguss hergestellt werden, z. B. aus Sphärolitguss. Zugleich ergibt
sich der Vorteil, dass in diesen oberseitigen Ringteil 20 Symbole,
Produktinformation od. dgl. beim Formguss mit dargestellt werden
können.
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Vorteilhaft
ist ferner, dass der eigentliche Stator 12 klein, kompakt,
leicht und leicht austauschbar gestaltet ist. Er kann mit den rotierenden,
mit dem Rotor 13 verbundenen Teilen und auch mit dem oberen
Ringteil 20 vormontiert als Einheit auf Lager gehalten
werden.
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Aus 2 wird
deutlich, dass der Stator 12 auf der Axialseite, die dem
Rotor 13 abgewandt ist und somit nach oben weist, eine
Stufenausnehmung 25 enthält, in die der Ringteil 20 mit
einem Absatz 26 passend eingreift, unter Abdichtung der
Anlageflächen mit O-Ringen. Der zentral angeordnete Zylinder 27 schließt
mit dem Ende, das dem Stator 12 abgewandt und somit nach
oben gerichtet ist, zumindest annähernd bündig
mit dem Ringteil 20 ab, wobei eine am Ende des Zylinders 27 befestigte
Endplatte 32 vorgesehen ist, die ein Lager 31 radial übergreift,
das endseitig zwischen dem Ringteil 20 und dem Zylinder 27 angeordnet
ist und als Radiallager ausgebildet ist. Die Endplatte 32 dient
damit zugleich als Schutz für das Lager 31. Sie
kann am Zylinder 27 lösbar befestigt sein und
wird zum Abziehen des Ringteils 20 mit dem Lager 31 vorher
entfernt.
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Der
Außendurchmesser des separaten Ringteils 20 ist
kleiner bemessen als die axial darunter befindlichen Elemente der
Drehvorrichtung 10, auch kleiner als ein axial nach unten
hin daran anschließender, den Stator 12 umfassender
Ring 35. Dieser Ring 35 enthält z. B.
ein nicht weiter gezeigtes Lager, z. B. Gleitlager, für
die Lagerung des Rotors 13 gegenüber dem Stator 12 und/oder
mindestens einen am Stator 12 anliegenden Dichtungsring 37 und/oder Abstreifring 36.
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Axial
schließt sich an den Ring 35 zumindest ein den
Stator 12 umgebender Lagerring 33 an, wobei dieser
die innere Umfangs-Kurvenbahn 34 des Drehantriebes enthält.
An diesem Lagerring 33 ist der darüber befindliche
Ring 35, der beim Beispiel einen Dichtungsring 37 und
Abstreifring 36 enthält, lösbar befestigt.
Die Befestigung erfolgt mittels Schrauben 38, die in den
Lagerring 33 eingreifen. Auf diese Weise ist der Ring 35 ähnlich
wie der obere Ringteil 20 demontierbar, z. B. zum Zwecke
des Austauschs des mindestens einen Dichtungsringes 37 und/oder
Abstreifringes 36. Axial zwischen diesem Lagerring 33 und
dem Rotor 13 ist ein weiterer mittlerer Lagerring 41 angeordnet.
Der Rotor 13, der Lagerring 41 und der Lagerring 33 sind
mittels Schrauben 49 zusammengehalten, die den Rotor 13 und
den mittleren Lagerring 41 in 2 von unten
her, also von dem Bereich der Stirnseite 28, durchsetzen
und in den Lagerring 33 eingreifen. Auf diese Weise sind
der Rotor 13 und die Lagerringe 41 und 33 zusammengespannt,
wobei Dichtungsringe, z. B. O-Ringe, im Bereich der aneinanderliegenden
Axialseiten angeordnet sind. Aufgrund dieser Gestaltung ist es möglich, den
oberhalb des Lagerringes 33 befindlichen Ring 35 demgegenüber
lösbar und demontierbar auszubilden und mittels lösbarer
Schrauben 38 von oben her zu befestigen. Da der obere Ringteil 20 einen
geringeren Außendurchmesser als der Ring 35 hat,
sind dessen Schrauben 38 in 2 von oben
her zum Lösen frei zugänglich. Der Rotor 13 und
die beiden Lagerringe 33 und 41 haben einen demgegenüber
größeren Außendurchmesser. Sie sind von
den Befestigungsschrauben 50, die der Anbringung des Anbaugerätes
an der Unterseite dienen, durchsetzt.
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Der
Rotor 13 und die beiden Lagerringe 33 und 44 sind
auf dem in 2 unteren Bereich des Stators 12 ist
mittels Lagerkörpern 48, insbesondere Kugeln,
gelagert. Hierzu enthalten der Rotor 13 und die Lagerringe 33 und 41 jeweils
innere umlaufende Lagerflächen 42, 43, 44,
die in Anpassung an die Lagerkörper 48, insbesondere
Kugeln, als Kugellaufbahnen gestaltet sein können. Der
untere Teil des Stators 12 ist mit entsprechenden zugeordneten
umlaufenden Lagerflächen 45, 46, 47,
insbesondere Kugellaufbahnen, versehen, von denen z. B. die in 2 oberen
Lagerflächen 46 und 47 als im Querschnitt
etwa halbkreisförmige Ringnuten mit Anpassung an die Lagerkörper 48 ausgebildet
sind, während die untere Lagerfläche 45 etwa
als viertelkreisförmige Ringbahn gestaltet ist. Bei den
Lagerringen 33 und 41 können, wie gezeigt,
die Lagerflächen 43 und 44 als im Querschnitt
etwa viertelkreisförmige Ringbahnen ausgebildet sein, während
die Lagerfläche 42 des Rotors 13 als
im Querschnitt z. B. mindestens etwa halbkreisförmige Ringbahn
ausgebildet sein kann. Aus 2 ist ersichtlich,
dass diese untere Lagerfläche 42 sich im Bogen über
einen Halbkreis hinausgehend z. B. bis etwa 270° Umfangswinkel
erstrecken kann. Da die einzelnen Lagerflächen und in diesen
abrollenden Lagerkörper 48 einen relativ großen
Abstand in Axialrichtung voneinander haben und etwa parallel zur
Mittelachse 22 gerichtet sind, können aufgrund
dieser Lagerung große Kräfte, auch Querkräfte
und Biegekräfte, zwischen dem Rotor 13 mit den
Lagerringen 41 und 33 einerseits und dem unteren
Teil des Stators 12 andererseits aufgenommen werden. Aufgrund
dessen kann, wie beispielsweise in 2 gezeigt
ist, beim oberen Ring 35 auf ein weiteres Lager, z. B.
Gleitlager, für die dortige Lagerung des oberen Teils des
Stators 12 verzichtet werden.
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Der
Rotor 13 und/oder der Stator 12 sind zweckmäßiger
Weise als gehärtetes, z. B. einsatzgehärtetes,
Bauteil ausgebildet.
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Die
derart gemäß der Erfindung gestaltete Drehvorrichtung 10 ist
im Hinblick auf die Dichtungen 17, den Dichtungsring 37 und
den Abstreifring 36 montagefreundlich und für
einen leichten Austausch dieser ausgebildet, der ohne besondere
Fachkenntnisse schnell und einfach vollzogen werden kann, ohne dass
es erforderlich ist, die Drehvorrichtung 10 weiter zu demontieren
und vom daran angebrachten Lasthaltemittel zu trennen. Zum Zwecke
des Austauschs kann von beiden Axialseiten gearbeitet werden, was
diesen besonders einfach und problemlos macht. Bei allem ist die
Drehvorrichtung 10 kompakt, geringen Gewichts und unter
anderem auch hinsichtlich der Materialauswahl für die einzelnen
Elemente kostengünstig gestaltet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1674420
A1 [0002]
- - EP 1674420 A2 [0012]