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Vorrichtung zur Verbindung von Druckmittelleitungen in einem Drehgelenk
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Verbindung von Druckmittelleitungen
in einem Drehgelenk. Dabei soll der Lagerzapfen des Gelenks in üblicher Weise mit
dem einen Gelenkteil drehfest verbunden und im anderen Gelenkteil drehbar gelagert
sein. Die Einrichtung kann als Umlaufverteiler bezeichnet werden.
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Im Fahrzeugbau und in anderen Teilgebieten der Technik müssen häufig
Gelenkstellen oder Lagerungen durch Hydraulik- oder Pneumatikleitungen überbrückt
werden. Bei Schwenklagerungen mit begrenztem Ausschlag können Schlauchleitungen
benutzt werden, diese sind jedoch empfindlich. Bei Lagerungen mit 360° Drehbereich
wurden bisher Ringnuten im Lagerzapfen und angeschlossene Verbindungsbohrungen benutzt,
um das Druckmittel durch das Gelenk zu leiten. Die Lagerstelle wird durch diese
Maßnahmen geschwächt, so daß eine entsprechende überdimensionierung nach Länge oder
Durchmesser erfolgen muß. Außerdem ergeben sich Schwierigkeiten beim Zusammenbau
und beim Ausbau derartig ausgebildeter Gelenkstellen.
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Auch bei einem bekannten, mit einem Kugellager ausgestatteten Drehgelenk
sind Längsbohrungen, Radialbohrungen und Ringnuten im Lagerzapfen angeordnet, um
Flüssigkeitsleitungen miteinander zu verbinden. Auch hier müßte zur Kontrolle der
Verbindungen der ganze Lagerzapfen ausgebaut werden.
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Bei einer bekannten Einrichtung zur Einführung mehrerer unabhängiger
Rohrleitungen in eine umlaufende Welle von einem freien Wellenende aus ist ein feststehender,
mit Bohrungen und Ringnuten versehener Zapfen in ein Sackloch der Welle eingeführt,
die unabhängig von dem Zapfen gelagert ist. Dabei handelt es sich nicht um ein Drehgelenk.
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Ebenfalls bekannt ist die gelenkige Verbindung zweier Druckmittelleitungen
ohne eine mechanische Lagerungsaufgabe.
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Die Aufgabe, Druckmittelleitungen in einem Drehgelenk unter Vermeidung
der erwähnten Nachteile miteinander zu verbinden, wird gemäß der Erfindung dadurch
gelöst, daß der Lagerzapfen des Gelenks als Hohlwelle ausgebildet ist, die einen
in ihr drehbaren Mittelbolzen umschließt, der drehfest mit dem auf der Hohlwelle
gelagerten Gelenkteil verbunden ist und in an sich bekannter Weise Umfangsringnuten
und daran angeschlossene Verbindungsbohrungen aufweist, die in Anschlußleitungen
für Druckmittel münden.
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Zur drehfesten Verbindung des Mittelbolzens mit dem auf der Hohlwelle
drehbaren Gelenkteil werden einfache Bleche als Anschlagteile benutzt, die den Mittelbolzen
gleichzeitig seitlich festlegen. Zur drehfesten Verbindung des anderen Gelenkteils
mit der Hohlwelle selbst dienen in. einfacher Weise die Schraubstutzen, die für
die .Speisung der Ringnuten mit Druckmittel nötig sind. Zur Erleichterung von Ein-
und Ausbau wird der Mittelbolzen vorzugsweise in zwei Teile aufgelöst. Bei einer
besonders zweckmäßigen Bauform der neuen Anordnung soll der auf der Hohlwelle drehbare
Gelenkteil als Gabel ausgebildet werden, deren Wangen den mit der Hohlwelle drehfest
verbundenen Gelenkteil umgreifen. Jedoch soll auch die kinematische Umkehrung dieser
Anordnung im Rahmen der Erfindung liegen.
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Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß der sogenannte Umlaufverteiler
nicht durch Lagerkräfte beansprucht wird und die Lagerung selbst ohne Ringnuten
u. dgl. für die Druckmitteldurchführung hergestellt werden kann. Die Ausbildung
nach der Erfindung hat außerdem den wesentlichen Vorteil, daß die zur Verbindung
der Druckmittelleitungen dienenden Teile aus der Gelenkstelle ausgebaut werden können,
ohne daß die eigentliche Lagerung der beiden Gelenkteile gegeneinander dadurch beeinflußt
wird. Es sind daher beispielsweise im Kranbetrieb jederzeit Kontrollen, Änderungen
und dergleichen Maßnahmen möglich.
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Für die Gegenstände der Unteransprüche wird nur in Verbindung mit
dem Gegenstand des Hauptanspruchs Schutz begehrt.
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Die Erfindung wird an Hand von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert,
die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigt dabei A b b. 1 einen Längsschnitt
durch ein Gelenk entsprechend Linie I-1 von A b b. 2,
A b b. 2 eine
Seitenansicht des Gelenks in Pfeilrichtung I1 von A b b. 1, A b b. 3 einen Längsschnitt
durch eine andere Ausführung des Gelenks.
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Alle Abbildungen beziehen sich auf die Ausbildung eines Gelenks des
Auslegers eines Kranfahrzeuges, wobei ein Gelenkteil gabelförmig gestaltet ist.
In diesem Falle ist nur ein begrenzter Schwenkbereich der beiden Gelenkteile gegeneinander
erforderlich. Es ist jedoch unter Verzicht auf die gabelförmige Ausbildung ohne
weiteres möglich, das der Erfindung entsprechende Gelenk für einen Drehwinkel von
360° auszubilden. Bei der dargestellten Bauart handelt es sich um die Durchführung
von Druckölleitungen. Der Vorschlag läßt sich jedoch in ganz ähnlicher Weise für
die Durchleitung von Druckluftleitungen u. dgl. verwenden.
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Mit dem Gelenkteil 1 ist die Hohlwelle 3 drehfest verbunden, die als
Lagerzapfen des Gelenks dient. Dabei ist bei der Anordnung nach A b b. 1 zwischen
das Gelenkteil 1 und die Hohlwelle 3 aus konstruktiven Gründen die Buchse 2 eingeschaltet,
auf die bei der Bauart nach A b b. 3 verzichtet worden ist. Die Hohlwelle 3 ist
mittels der gegebenenfalls doppelt vorhandenen Lagerbuchse 4 drehbar im anderen
Gelenkteil s gelagert. Bei der Ausbildung als Gabelgelenk nach A b b. 1 umgreifen
die beiden Wangen 6 den mit der Hohlwelle 3 drehfest verbundenen Gelenkteil 1. Die
Wangen 6 nach A b b. 1 sind mit den Ringstücken 7 des Lagers drehfest verbunden,
beispielsweise verschweißt.
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Innerhalb der Hohlwelle 3 ist ein Mittelbolzen 8 drehbar angeordnet,
der seinerseits drehfest mit dem Gelenkteil 5 verbunden ist, das auf der Hohlwelle
3 drehbar gelagert ist. Entsprechend A b b. 3 ist dieser Mittelbolzen einteilg ausgeführt,
entsprechend A b b. 1 ist er in die beiden Teile 8, 8' aufgeteilt, die gegebenenfalls
vollkommen gleich ausgebildet sein können. Der Deutlichkeit halber ist in A b b.
1 der rechts gezeichnete Mittelbolzenteil8' um 90° verdreht gezeichnet. Man erkennt
dadurch verschiedene Längs- und Querbohrungen 9, die zur Verbindung von Anschlußleitungen
10 über Rohrverschraubungen 11 mit Ringnuten 12 dienen. Infolge der Unterteilung
des Mittelbolzens nach A b b. 1 können die Teile 8, 8' nach verschiedenen Seiten
des Gelenks in Richtung von dessen Mittelachse 13 ausgebaut werden. Auch hierdurch
tritt eine Erleichterung von Instandsetzungsarbeiten ein. Auch bei ungeteilter Ausführung
wie nach A b b. 3 besteht der Vorteil, daß Lagerung und Druckmitteldurchführung
durch das Gelenk praktisch voneinander unabhängig sind.
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Zur drehfesten Verbindung der Hohlwelle 3 mit dem Gelenkteil 1 und
der eingeschweißten Buchse 2 können radiale Schraubstutzen 14 dienen, die bei der
Anordnung nach A b b. 1 außerdem Bohrungen 15 zur Verbindung der Druckmittelleitungen
16 mit den Ringnuten 12 haben. Die Aufgabe, den Mittelbolzen 8 bzw. seine Teile
8, 8' drehfest mit dem auf der Hohlwelle 3 gelagerten Gelenkteil 5 zu verbinden,
wird nach A b b. 1 und 2 in besonders einfacher Weise gelöst: An den Ringstücken
7 der Wangen 6 sind beiderseits die Anschlagteile 17 angeschraubt, die als glatte
Blechstücke in eine Ausnehmung der Mittelbolzen 8, 8' eingreifen. Sie verhindern
damit nicht nur deren Drehung gegenüber dem Gelenkteil 5, sondern legen den Mittelbolzen
gleichzeitig auch in Längsrichtung fest. A b b. 3 stellt die kinematische Umkehrung
der Anordnung nach A b b. 1 und 2 dar. Hier ist der mit der Hohlwelle 3 drehfest
verbundene Gelenkteil 1
gabelförmig gestaltet, so daß nur eine Lagerbuchse
4 zur Anlenkung des drehbar gelagerten Gelenkteils 5 nötig ist. Zur Fixierung der
Hohlwelle 3 in dem Gelenkteil 1 sind hier einfache Schrauben 18 vorgesehen, während
das Druckmittel von den Leitungen 16 unabhängig von den Schrauben den Ringnuten
12 zugeführt wird. Zur drehfesten Verbindung zwischen dem Mittelbolzen 8 und dem
Gelenkteil 5 ist hier ein Mitnehmerbüge119 vorgesehen.
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Auch in diesem Falle sind daher die Druckmittelleitungen
10 frei von übertragenen Kräften, für die Leitungen 16 gilt dasselbe.
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Beim Zusammenbau der Vorrichtung wird der eine Gelenkteil in den gabelförmigen
anderen Teil eingefügt. Dann wird die Verbindung beider Teile durch Einschieben
der Hohlwelle 3 hergestellt. Erst nachträglich braucht der Mittelbolzen
8 für die Durchführung der Druckmittelleitungen in die Hohlwelle eingeschoben
und durch die Anschlagteile 17 oder den Mitnehmerbüge119 festgelegt zu werden. Beim
Einbau des Gelenks im Ausleger eines Kranfahrzeugs können diese Hydraulikteile jederzeit
ohne Demontage des Auslegers ausgebaut und gegebenenfalls ausgewechselt werden,
da der Mittelbolzen weder Tragnoch Lagerungsaufgaben hat. Bei der konstruktiven
Durchbildung des Gelenks wird man beiderseits der Ringnuten 12 Dichtungsmittel anordnen,
die in der Zeichnung der Einfachheit halber nicht angegeben sind.
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Durch des Vermeiden einer überdimensionierung wird bei der Erfindung
der Bauaufwand verringert. Instandhaltung und Austauschbarkeit von Einzelteilen
werden verbessert, und die Betriebssicherheit wird erhöht, insbesondere im Vergleich
zur Anwendung von Schlauchverbindungen für das Druckmittel.