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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Drehvorrichtung für Lastaufnahmemittel,
insbesondere Fällgreifer
für die
Holzernte, mit einer Dreheinheit aus Stator, Rotor und Drehantrieb,
einer Drehdurchführung
mit einem mit dem Rotor mitrotierenden ersten Teil und einem feststehenden
zweiten Teil sowie abgedichteten Kanalverbindungen zwischen beiden Teilen
zur Hindurchführung
von Fluid wie Drucköl und/oder
elektrischen Leitungen zur Versorgung von Arbeitsmitteln wie Greifer,
Sägen und
Scheren, und optional einer Brems- oder Blockiereinrichtung zum zeitweisen
Arretieren des Rotors gegenüber
dem Stator.
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Eine
derartige Drehvorrichtung ist beispielsweise aus der
EP 0 809 735 B1 bekannt.
Bei dieser Drehvorrichtung ist der mit dem Rotor mitdrehende Teil
der Drehdurchführung
in einem separaten Bauteil ausgebildet, während der feststehende Teil
der Drehdurchführung
im Stator vorgesehen ist. Insbesondere weist der Stator bei dieser
bekannten Drehvorrichtung Fluidkanäle auf, die in einer zentralen Ausnehmung
im Stator münden,
in welche der mitrotierende Teil der Drehdurchführung hineingreift. Über geeignete
Ringnuten in der Ausnehmung des Stators stehen die im Stator ausgebildeten
Fluidkanäle
mit den Kanälen
des sich mit dem Rotor drehenden Teils der Drehdurchführung unabhängig von
dessen Drehstellung in Strömungsverbindung.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehvorrichtung der eingangs
genannten Art anzugeben, die flexibler einsetzbar ist. Insbesondere soll
die Drehvorrichtung einfach an unterschiedliche Bedürfnisse
hinsichtlich Art und Anzahl der Drehdurchführungen anpassbar sein.
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Diese
Aufgabe wird dadurch gelöst,
dass die Drehdurchführung
einschließlich
des feststehenden Teils in einem vom Stator und Rotor getrennten
Bauteil ausgebildet ist, welches in eine zentrale Ausnehmung in
der Dreheinheit eingesetzt ist.
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Durch
die Ausbildung der Drehdurchführung einschließlich des
feststehenden Teils in einem vom Stator und Rotor getrennten Bauteil
kann die Drehdurchführung
grundsätzlich
beliebig variiert werden, ohne dass die Dreheinheit oder sonstige
Bauteile der Drehvorrichtung verändert
werden müssen.
So können
Drehvorrichtungen mit lediglich zwei hindurch geführten Hydraulikkanälen mit
derselben Dreheinheit kombiniert werden wie Drehvorrichtungen mit vier,
sechs oder mehr hindurch geführten
Kanälen. Ebenso
ist es möglich,
bei Bedarf alternativ oder zusätzlich
zu hindurch geführten
Hydraulikkanälen
eine Hindurchführung
von elektrischen Leitungen, insbesondere Stromversorgungsleitungen
für Arbeitsgeräte, als
Alternative vorzusehen. Dies hat auch den Vorteil, dass die Herstellung
und Lagerung von Drehvorrichtungen kostengünstiger und schneller erfolgen kann.
Grundelemente, nämlich
insbesondere Dreheinheiten, können
vorgefertigt werden und dann bei Bedarf mit entsprechenden Drehdurchführungen nach
Kundenwunsch kombiniert werden.
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Bevorzugt
ist ein Teil der Drehdurchführung als
Zylinder und der andere Teil als auf den Zylinder aufgesetzte Hülse ausgebildet.
Dies ist konstruktiv vorteilhaft und ermöglicht in verhältnismäßig einfacher
Weise das Vorsehen einer verschiedenen Anzahl von hindurch geführten Kanälen. Hierzu
ist es nur erforderlich, die Länge
des Zylinders und der Hülse
entsprechend zu vergrößern oder
zu verkleinern.
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Bevorzugt
ist der rotierende zweite Teil der Drehdurchführung als Zylinder und der
feststehende erste Teil als Hülse
ausgebildet. Dies hat sich als konstruktiv vorteilhaft herausgestellt.
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Nach
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der
rotierende erste Teil der Drehdurchführung axiale Kanäle und der
feststehende zweite Teil radiale Kanäle auf, wobei die radialen Kanäle des zweiten
Teils über
radiale Stichkanäle
im ersten Teil mit den dort vorhandenen Axialkanälen in Verbindung stehen. Auf
diese Weise können
die Anschlüsse
für die
Zuführung
und Abführung
der Hydraulik zu bzw. von der Drehdurchführung über den gesamten Umfang des
feststehenden zweiten Teils verteilt angeordnet werden. Die Verteilung
kann dabei an die jeweiligen Bedürfnisse
der zugehörigen
Arbeitsmaschine angepasst werden.
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Als
besonders vorteilhaft hat es sich des Weiteren herausgestellt, wenn
der mitrotierende erste Teil der Drehdurchführung von der Rotorseite her und
der feststehende zweite Teil von der Statorseite her in die Dreheinheit
eingesetzt sind. Die Konstruktion und die Montage sind dadurch vereinfacht.
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Der
mitdrehende erste Teil der Drehdurchführung ist insbesondere mit
dem Rotor drehfest verbunden, während
der feststehende zweite Teil am Stator lediglich gegen ein Verdrehen
festgelegt sein muss. Insbesondere kann der feststehende zweite Teil
der Drehdurchführung
gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung gegenüber dem ersten Teil nur axial
fixiert und im Übrigen
schwimmend gelagert sein. Im Betrieb auftretende Spannungen können dadurch
verringert werden.
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Nach
einer bevorzugten weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist auch
die Bremseinrichtung in einem weiteren separaten Bauteil ausgebildet.
Auf diese Weise kann auch die Bremseinrichtung wahlweise vorgesehen
oder nicht vorgesehen sein. Auch hier ergeben sich Vorteile bei
der Herstellung und der Lagerhaltung.
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Die
Bremseinrichtung umfasst insbesondere ein erstes Teil, welches mit
dem Stator drehfest verbunden ist, und ein zweites Teil, welches
mit dem Rotor drehfest verbunden ist. Auch hierdurch ergibt sich ein
verhältnismäßig einfacher
Aufbau.
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Nach
einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung weisen das erste Teil
und das zweite Teil der Bremseinrichtung jeweils Lamellen auf, die
zur Verhinderung einer Verdrehung der beiden Teile gegeneinander
miteinander in Eingriff bringbar sind. Derartige Lamellenbremsen
haben sich im Betrieb als sicher und wirkungsvoll erwiesen.
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Nach
einer anderen speziellen Ausgestaltung der Erfindung weisen das
erste Teil und das zweite Teil der Bremseinrichtung jeweils einen
Zahnkranz oder Teilzahnkranz auf, die zur Verhinderung einer Verdrehung
der beiden Teile gegeneinander miteinander in Eingriff bringbar
sind. Auch eine solche formschlüssige
Festlegung der beiden Teile gegeneinander hat sich im Betrieb als
vorteilhaft herausgestellt. Hier können besonders große Kräfte aufgenommen
werden.
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Konstruktiv
und von der Bremswirkung her vorteilhaft ist es außerdem,
wenn die Bremseinrichtung radial außen an der Dreheinheit angebracht
ist. Bevorzugt umfasst dabei der erste Teil der Dreheinrichtung
einen Ring, welcher auf den Stator aufgeschrumpft ist.
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Der
Drehantrieb der erfindungsgemäßen Drehvorrichtung
ist bevorzugt als hydraulisch betätigter Radialkolbenantrieb
ausgebildet. Dies ergibt in Verbindung mit den Merkmalen der Erfindung
Bauraumvorteile.
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Die
Zu- und Abfuhr des Hydrauliköls
für den Antrieb
kann auch über
die Drehdurchführung,
insbesondere über
ihren rotierenden Teil erfolgen. Dies ist insbesondere in Verbindung
mit einem Flachverteiler von Vorteil.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend
beschrieben. Es zeigt als einzige Figur in schematischer Darstellung
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1 einen
Schnitt durch eine erfindungsgemäße Drehvorrichtung.
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Die
in 1 dargestellte Drehvorrichtung umfasst eine Dreheinheit 1 mit
einem Stator 2, einem Rotor 3 und einem Drehantrieb 4.
Der Drehantrieb 4 ist als an sich bekannter, hydraulischer
Radialkolbenantrieb ausgebildet mit einer Mehrzahl von radial zur Drehachse
I im Stator 2 angeordneten Kolben-Zylinder-Anordnungen 5.
Die Zylinder 6 der Kolben-Zylinder-Anordnungen 5 werden jeweils
durch eine im Querschnitt kreiszylindrische Ausnehmung 6 im
Stator 2 gebildet, in welcher ein Kolben 7 in
Radialrichtung verschiebbar geführt
ist. Zwischen dem radial innen liegenden Grund 8 der Ausnehmung 6 und
dem Kolben 7 ist jeweils ein Kolbendruckraum 9 ausgebildet.
In diesem Kolbendruckraum 9 ist jeweils eine Druckfeder 10 angeordnet,
die sich einerseits am Grund 8 der Ausnehmung 6 und
andererseits am Kolben 7 abstützt.
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Auf
der dem Kolbendruckraum 9 abgewandten Seite des Kolbens 7 ist
jeweils ein walzenförmiger Abrollkörper 11 vorgesehen,
welcher am Kolben 7 um eine zur Achse I parallele Achse
II verdrehbar gelagert ist. Durch die auf den Kolben 7 wirkende Druckfeder 10 wird
ein Abheben des Abrollkörpers 11 von
einer Kurvenbahn 12 verhindert, die am Rotor 3 dem
Kolben 7 gegenüberliegend
vorgesehen ist. Der Abstand der Kurvenbahn 12 von der Drehachse
I ändert
sich um die Drehachse I herum zyklisch zwischen einem maximalen
Abstand, in welchem der Kolben 7 ausgefahren ist, und einem
minimalen Abstand, in welchem der Kolben 7 eingefahren
ist.
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Die
Betätigung
der Kolben-Zylinder-Anordnung und damit die Verdrehung des Rotors 3 gegenüber dem
Stator 2 erfolgt in an sich bekannter Weise über Hydraulikkanäle 13 und
einen Planverteiler 14.
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Stator 2 und
Rotor 3 weisen jeweils eine gestufte, zentrale Durchtrittsöffnung 15, 16 auf.
In diese Durchtrittsöffnungen 15, 16 ist
von der Rotorseite her ein Zylinder 17 und von der Statorseite
her eine Hülse 18 eingesetzt,
die den Zylinder 17 außen
umschließt.
Der Zylinder 17 bildet den ersten Teil einer Drehdurchführung, und
die Hülse 18 einen
zweiten Teil.
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Der
erste Teil 17 der Drehdurchführung weist einen auf der Rotorseite über diesen überstehenden Abschnitt 19 auf,
der im Umfang gegenüber
dem innerhalb der Durchtrittsöffnungen 15, 16 gelegenen Abschnitt 20 im
Umfang erweitert ist. Über
in diesem Abschnitt vorgesehene Schrauben 21 und Stifte 22 ist
der erste Teil 17 der Drehdurchführung kraft- und formschlüssig am
Rotor 3 fixiert. Der erste Teil 17 der Drehdurchführung weist
des Weiteren Axialkanäle 23 auf,
die zum Teil einerseits in der dem Stator 2 abgewandten
Stirnseite 24 des erweiterten Abschnitts 19 und
zum anderen Teil über
Radialkanäle 25 in
dessen Außenumfang 26 münden. Am
anderen Ende stehen die Axialkanäle 23 mit
Radialkanälen 27 in Verbindung,
die im Außenumfang 28 eines
Abschnitts 29 des ersten Teils 17 der Drehdurchführung münden, der
auf der dem Abschnitt 19 abgewandten Seite über den
Stator 2 übersteht,
ohne im Umfang erweitert zu sein.
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Die
Hülse 18 ist
mit ihrem Innenumfang passgenau zum Außenumfang des Zylinderabschnitts 29 ausgebildet.
Gegenüberliegend
zu den Radialkanälen 27 ist
die Hülse 18 auf
ihrer Innenseite 30 mit Ringnuten 31 versehen.
Diese stehen über Radialkanäle 32 mit
Hydraulikanschlüssen 33 in
Verbindung.
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Des
Weiteren weist die Hülse 18 zwei
Hydraulikanschlüsse 34 auf,
die jeweils über
einen Radialkanal 35 mit je einem Axialkanal 36 verbunden sind.
Die Axialkanäle 36 münden in
der dem Stator 2 zugewandten Stirnseite 37 der
Hülse 18.
Diesen Mündungen 38 gegenüberliegend
sind im Stator 2 Axialkanäle 39 angeordnet,
die mit Radialkanälen 40 verbunden
sind, die auf der Innenumfangsseite 41 des Stators 2 in
Ringnuten 42 münden.
Den Ringnuten 42 gegenüberliegend
sind im Abschnitt 20 des Zylinders 17 Radialkanäle 43 angeordnet,
die über Axialkanäle 44 mit
weiteren Radialkanälen 45 verbunden
sind, die wiederum Ringnuten 46 in der Innenumfangsseite 14a des
Planverteilers 14 gegenüberliegen.
Diese Ringnuten 46 stehen mit Kanälen 47 des Planverteilers 14 in
Verbindung und ermöglichen die
Zu- und Abfuhr von Hydrauliköl
durch den Planverteiler 14 in die Kolbenräume 10 der
Kolben-Zylinder-Einheiten 5.
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Die
Hülse 18 ist
im Übrigen
in einen Absatz 48 im Stator 2 eingesetzt. Über eine
Platte 49 und Schrauben 50, die auf der statorseitigen
Stirnseite 24' des
Zylinders 17 angeordnet sind, ist die Hülse 18 axial fixiert.
Zusätzlich
ist die Hülse 18,
wie strichliert dargestellt, über
eine Schraube 50 am Stator 2 befestigt. Auf diese
Befestigung kann aber auch verzichtet werden, so dass die Hülse 18 gegenüber dem
Stator 2 schwimmend gelagert ist. Der Hydraulikkanal 36 kann
dann auch im Zylinder 17 vorgese hen sein, so dass das Hydrauliköl nicht
erst über
den Stator (2) geführt
wird.
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Der
Rotor 3 ist gegenüber
dem Stator 2 über Kreuzrollen 51 drehbar
gelagert. Außerdem
sind Gleitlager 52 zwischen Stator 2 und Rotor 3 sowie zwischen
Zylinder 17 und Hülse 18 der
Drehdurchführung
vorgesehen. Alle Hydraulikkanäle
sind gegeneinander mittels Dichtungen 53 abgedichtet.
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Am
Außenumfang 54 des
Stators 2 ist ein Bremsring 55 aufgeschrumpft.
Mit diesem verbunden ist ein Haltering 56, welcher den
Rotor 3 umgibt. An dem Haltering 56 sind Lamellen 57 drehfest
angeordnet, die im Wechsel mit Lamellen 58 angeordnet sind. Die
Lamellen 58 sind ihrerseits über einen Ring 59 und
Schrauben 60 mit dem Rotor 3 drehfest verbunden. Über sich
im Ring 55 abstützende
Tellerfedern 61 wird ein Ringkolben 62 belastet,
welcher die Lamellen 57 und 58 zusammendrückt und
dadurch ein Verdrehen der Lamellen 57, 58 gegeneinander
verhindert. Der Kolben 62 ist andererseits über einen hier
nicht dargestellten Kanal entgegen der Druckrichtung der Tellerfedern 61 mit
Antriebsdrucköl
beaufschlagbar. Bei anstehendem Antriebsdruck werden die Tellerfedern 61 komprimiert
und die Lamellen 57, 58 voneinander gelöst. Das
heißt,
bei anstehendem Antriebsdruck ist die Lamellenbremse freigegeben
und das Antriebsdrucköl
kann den Rotor 3 gegenüber
dem Stator 2 verdrehen.
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Die
dargestellte Drehvorrichtung umfasst somit eine Drehdurchführung 17, 18,
die in einem von Stator 2 und Rotor 3 getrennten
Bauteil ausgebildet ist, welches in eine zentrale Ausnehmung 15, 16 in der
Dreheinheit 1 eingesetzt ist. Die Drehdurchführung 17, 18 kann
gegen eine andere Drehdurchführung
unproblematisch ausgetauscht werden, die beispielsweise weniger
hindurch geführte
Kanäle
aufweist oder bei der die An schlüsse 34 anders
angeordnet sind. Auch kann zusätzlich
oder alternativ eine elektrische Hindurchführung in der Drehdurchführung vorgesehen
sein. Die übrigen
Bauteile der erfindungsgemäßen Drehvorrichtung
bleiben dabei unverändert.
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Des
Weiteren kann die Bremseinrichtung 55 bis 62 auch
weggelassen werden. Die Drehvorrichtung kann also mit oder ohne
Bremseinrichtung verwendet werden, ohne dass die übrigen Bauteile
hierfür
verändert
werden müssen.
Auch kann die Dreheinheit 1 vollständig alleine verwendet werden, also
ohne Drehdurchführung 17, 18 und
ohne Bremseinrichtung 55 bis 62.
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- 1
- Dreheinheit
- 2
- Stator
- 3
- Rotor
- 4
- Drehantrieb
- 5
- Kolben-Zylinder-Einheit
- 6
- Ausnehmung
- 7
- Kolben
- 8
- Grund
von 6
- 9
- Kolbendruckraum
- 10
- Druckfeder
- 11
- Abrollkörper
- 12
- Kurvenbahn
- 13
- Hydraulikkanal
- 14
- Planverteiler
- 14a
- Innenumfang
von 14
- 15
- Durchtrittsöffnung
- 16
- Durchtrittsöffnung
- 17
- Zylinder
- 18
- Hülse
- 19
- Abschnitt
von 17
- 20
- Abschnitt
von 17
- 21
- Schraube
- 22
- Stift
- 23
- Axialkanal
- 24,
24'
- Stirnseite
von 17
- 25
- Radialkanal
- 26
- Außenumfang
von 17
- 27
- Radialkanal
- 28
- Außenumfang
von 29
- 29
- Abschnitt
von 17
- 30
- Innenumfang
von 18
- 31
- Ringnut
- 32
- Radialkanal
- 33
- Anschluss
- 34
- Anschluss
- 35
- Radialkanal
- 36
- Axialkanal
- 37
- Stirnseite
von 18
- 38
- Mündung
- 39
- Axialkanal
- 40
- Radialkanal
- 41
- Innenumfang
von 2
- 42
- Ringnut
- 43
- Radialkanal
- 44
- Axialkanal
- 45
- Radialkanal
- 46
- Ringnut
- 47
- Axialkanal
- 48
- Stufe
- 49
- Platte
- 50
- Schraube
- 51
- Kreuzrollen
- 52
- Gleitlager
- 53
- Dichtung
- 54
- Außenumfang
von 2
- 55
- Bremsring
- 56
- Haltering
- 57
- Lamelle
- 58
- Lamelle
- 59
- Ring
- 60
- Schraube
- 61
- Tellerfeder
- 62
- Ringkolben
- I
- Drehachse
von 3
- II
- Drehachse
von 11