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Antrieb für das Schwenkwerk von Baggern, Kranen od.dgl. Bei Antrieben
für das Schwenkwerk von Baggern, Kranen od. dgl. wird der größte Teil der Antriebsenergie
des Antriebsmotors für die Beschleunigung des Geräteoberbaues verbraucht, weil es
zur Erreichuno, eines möglichst schnellen Ablaufes der Arbeitsspiele erforderlich
ist, die verhältnismäßig große Masse des Geräteoberbaues jeweils innerhalb eines
kleinen Schwenkbereiches auf eine möglichst hohe Schwenkgeschwindigkeit zu bringen.
Bei hoher Schwenkcleschwindigkeit besitzt aber der Geräteoberbau infolge seiner
verhältnismäßig großen Masse eine der Masse entsprechend große Bewegungsenergie,
die jedoch beim Abbremsen des Geräteoberbaues stets wieder vollständig vernichtet
wird. Die Antriebe müssen daher mit einem verhältnismäßig starken Antriebsmotor
ausgerüstet werden.
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Die Erfindung bezweckt, diesen Nachteil zu vermeiden, und besteht
darin, daß mit den durch den Hauptmotor in beiden Drehrichtungen angetriebenen Getrieberädem
des Schwenkwerkes ein auch als Pumpe verwendbarer Hydraulikmotor gekoppelt und der
Hydraulikmotor beidseitig an einen Steuerschieber angeschlossen ist, der einerseits
mit einem drucklosen ölbehälter und andererseits mit einem an sich bekannten Gashydraulikspeicher
in Verbindung steht und so ausgebildet ist, daß er in seiner Mittelstellung den
Kreislauf des Hydraulikmotors mit dem drucklosen Ölbehälter, in seinen Endstellungen
dagegen jeweils eine der beiden von dem Hydraulikmotor zum Steuerschieber führenden
Leitunaen mit dem Gashydraulikspeicher verbindet. Hierdurch wird erreicht, daß beim
Abbremsen der Schwenkbewegunaen des Geräteoberbaues der beim Bremsen als
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Pumpe wirkende Hydraulikmotor den Gashydraulikspeicher unabhängig von der
SchwenIk-richtung des Oberbaues auflädt und hierbei die Bewegungsenergie des Geräteoberbaues
im Gashydraulikspeicher speichert und daß die gespeicherte Energie dann anschließend
wieder als Antriebsenergie zum Beschleuni-en des Geräteoberbaues sowohl in der einen
als auch in der anderen Schwenkrichtung eingesetzt und der Hauptantriebsmotor des
Schwenkwerkes somit im Verhältnis zur Masse des Geräteoberbaues schwach nusaebildet
werden kann.
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Als Hauptantrieb kann sowohl ein umsteuerbarer Elektromotor als auch
ein Verbrennungsmotor mit Umsteuergetriebe dienen.
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Es ist zwar bei Fahrzeu-en bereits bekannt, zum Abbremsen der Fahrbewegungen
einen Gashydraulikspeicher mittels eines vom Fahrzeug angetriebenen und hierbei
als Pumpe wirkenden Hydraulikmotors aufzuladen und die Bewegoungsenergie des Fahrzeuges
im Gashydraulikspeicher zu speichern, um die gespeicherte Energie dann anschließend
über den Hydraulikmotor wieder als Antriebsenergie zum Beschleunigen des Fahrzeuges
einzusetzen. Hierbei kann jedoch das Fahrzeug jeweils nur beim Fahren in einer Richtung
abgebremst werden. Die bekannte hy-
draulische Bremsvorrichtung ist daher
bei Ba.-aern, Kranen od. dgl. zum Abbremsen des in beiden Richtungen schwenkbaren
Geräteoberbaues nicht geeignet.
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel ein Antrieb nach der
Erfindung teilweise im Schnitt schematisch dargestellt.
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Auf dem auf Gleisketten verfahrbaren Fahrgestell 1
eines Gerätes
ist der Oberbau 5 um eine lotrechte Achse schwenkbar gelagert. An dem Fahrgestell
1 ist ein Zahnkranz 3 angeordnet, in den das Antriebsritzel 4 des
Schwenkwerksantriebes eingreift. Das Antriebsritzel 4 ist über eine im schwenkbaren
Oberbau 5 gelagerte Welle 6 mit einem Tellerrad 7 verbunden,
das über ein Kegelrad 16 sowie über Zahnräder 17, 18 eines Untersetzungsgetriebes
mit der Antriebswelle 31 eines in seiner Drehrichtung umsteuerbaren Elektromotors
32 in Antriebsverbindung steht. Das Zahnrad 18 des Untersetzungsgetriebes
ist außerdem mit einem auch als Pumpe verwendbaren Hydraulikmotor 19 gekoppelt.
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Der Hydraulikmotor 19 ist beidseitig über Leitungen 20, 21
an einem Steuerschieber 22 angeschlossen, der einerseits mit einem drucklosen ölbehälter
24 und andererseits mit einem Gashydraulikspeicher 25 in Verbindung steht
und so ausgebildet ist, daß sein Steuerkolben 23 in der Mittelstellung den
Kreislauf des Hydraulikmotors 19 mit dem drucklosen ölbehälter 24, in den
Endstellungen dagegen jeweils
eine der beiden Leitungen 20,21 mit
dem Gashydraulikspeicher 25 verbindet. Zur Betätigung des Steuerkolbens
23 ist ein doppeltwirkender Steuerinagnet 35
angeordnet, der gemeinsam
mit dem Elektromotor 32
betätigt werden kann.
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Der Gashydraulikspeicher 25 besitzt eine mit Druckgas gefüllte
Gasblase 26 und ein Bodenventil 36, das entgegen der Wirkung einer
Feder geschlossen im im
wird, wenn sich die Gasblase 26 beim Ausströmen
des im Gashydraulikspeicher 25 gespeicherten Drucköls ausdehnt. Die Gasblase
26 kann über ein Füllventil 37 mit einer bestimmten Menge an Druckgas
gefüllt werden.
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An Stelle eines Gashydraulikspeichers 25 mit Gasblase
26 kann auch einer der bekannten Gashydraulikspeicher mit Trennkolben treten.
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An Stelle des Elektromotors 32 kann auch ein Hydraulikinotor
oder ein Verbrennungsmotor als Hauptantriebsmotor für das Schwenkwerk verwendet
werden. Bei Verwendung eines Verbrennungsmotors muß jedoch ein Wendegetriebe für
den Antrieb der Welle 31 in beiden Drehrichtungen eingeschaltet werden, dessen
Schalthebel dann mit dem Steuermagnet 35 des Steuerschiebers 22 gekoppelt
werden kann. An Stelle der Umpolung des elektrischen Stromes tritt dann die Einschaltung
der Wendegetriebekupplungen in einer oder der anderen Drehrichtung. Selbstverständlich
kann der Steuerschieber 22 auch auf andere Weise gesteuert werden. In jedem Fall
ist es aber zweckmäßig, den Steuerschieber 22 in Abhängigkeit von den Umsteuerorganen
des Schwenkwerkes zu steuern.
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Die Wirkungsweise des Antriebes nach der Erfindung ist folgende: Solange
der Elektromotor 32 nicht eingeschaltet ist, ist der Steuerkolben
23 in Mittelstellung. Die Pumpe 19 ist mit dem drucklosen Ölbehälter
24 verbunden. Wenn der Elektromotor 32 zum Schwenken des Oberbaues
5 in der einen oder anderen Drehrichtung eingeschaltet wird, so wird der
Steuerkolben 23 des Steuerschiebers 22 mittels des Steuermagnets
35 in die zugehörige Endstellun- bewegt. In dieser Stellung des Steuerkolbens
23 ist der drucklose Kreislauf unterbrochen. Der beim Einschalten des Elektromotors
32 mitlaufende Hydraulikmotor 19 wird durch Drucköl aus dem Gashydraulikspeicher
25 in gleicher Drehrichtung angetrieben und läuft im Vakuum weiter, sobald
der Gashydraulikspeicher 25
leer ist, also der Gasdruck das gespeicherte Drucköl
ausgetrieben und das Bodenventil 36 geschlossen hat. Der Hydraulikmotor
19 treibt also das Schwenkwerk zusätzlich zum Elektromotor 32 an,
solange Drucköl gespeichert ist. Danach hört zwar der Antrieb auf, doch kann der
Hydraulikmotor 19 im Vakuum weiterlaufen, welches nur ein geringes Bremsmoment
erzeugt. Wird nun der Elektromotor 32 stromlos gemacht, so daß er im Leerlauf
weiterläuft, so wird vorzugsweise auch der Steuerkolben 22 in seine Mittelstellung
bewegt, wodurch das vom Hydraulikmotor 19 geförderte öl drucklos umläuft.
Der Oberbau 5 schwenkt ohne Antrieb.
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Soll nun der Oberbau 5 bis zum Stillstand abgebremst werden,
so wird dem Elektromotor 32 Strom für die entgegengesetzte Drehrichtung zugeführt
und der Steuerkolben 22 in die andere Endstellung be-
wegt, in der das von
dem Hydraulikmotor 19 aus dem drucklosen ölbehälter 24 geförderte Drucköl
in den Gashydraulikspeicher 25 gepumpt und der Gashydraulikspeicher
25 somit aufgeladen wird. Ein wesentlicher Teil der beim Abbremsen vernichteten
Bewegungsenergie des Oberbaues 5 wird in dem Gashydraulikspeicher
25 gespeichert.
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Ist der Stillstand erreicht, wird der Elektromotor 32 abgeschaltet
und der Steuerkolben 22 in Mittelstellunor gelegt.
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Zum erneuten Schwenken des Oberbaues 5 wird wieder wie geschildert
verfahren.
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Wenn beim Aufladen der Druck im Gashydraulikspeicher 25 ein
bestimmtes Maß übersteigt, so spricht ein Sicherheitsventil 27 an.
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Zusätzlich zu dem Gashydraulikspeicher 25 als Bremse für den
schwenkbaren Oberbau 5 ist noch eine mechanische Bremse 29 angeordnet,
die verwendet werden kann, wenn der Gashydraulikspeicher 25
bei Arbeitsschluß
nicht mehr ausgeladen werden soll oder wenn man den Oberbau 5 im Stillstand
festhalten will.