DE2643372C2 - Anordnung und Lagerung des Antriebs des Schwenkarmes eines Säulen- Schwenkkranes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Anordnung und Lagerung des Antriebs des Schwenkarmes eines Säulen-Schwenkkranes, wobei die statischen Tragelemente des Kranes aus der vertikal angeordneten Säule und aus dem an deren oberem freien Ende horizontal um vorzugsweise Grad drehbar gelagerten Schwenkarm bestehen und wobei der Schwenkarm mittels eines motorischen Antriebs beweglich ist, der aus einem Motor mit nachgeschaltetem Antriebsritzel oder aus Motor und Antriebswelle besteht, wobei die Zwischenschaltung von Getriebeeinheiten und/oder Kupplungen möglich ist und wobei der Antrieb an einer Tragplatte des Schwenkarmes gelagert ist und über das Antriebsritzel einen Zahnkranz der Säule beaufschlagt.

Es ist bekannt, bei Säulen-Schwenkkranen dieser Art den Schwenkarm mittels eines motorischen Antriebs zu verschwenken. Hierbei ist üblicherweise der Antriebsmotor für den Schwenkantrieb an dem Ausleger des Kranes oder einer Tragplatte des Auslegers befestigt und wirkt über ein Antriebsritzel auf einen Zahnkranz der Säule des Schwenkkranes. Die Lagerung des Antriebsmotors direkt an dem Ausleger des Kranes hat sich inzwischen als unwirtschaftlich erwiesen und wird

ίο bei modernen Konstruktionen nicht mehr vorgesehen. Die Lagerung des Antriebsmotors an der Tragplatte erfolgt dabei über einen Lagerflansch, mittels dem der Antriebsmotor auf der Tragplatte zentriert und befestigt wird. Es ist auch bekannt, den Antrieb als kombinierten Getriebemotor auszubilden, wobei dann das Antriebsritzel auf einem Wellenstumpf am Ausgang des Getriebemotors gelagert ist Das Antriebsritzel wirkt bei allen bekannten Ausführungen dann direkt auf den Zahnkranz der Säule des Säulen-Schwenkkranes.

Beim Verdrehen des Auslegers über den Antriebsmotor und das Antriebsritzei wirken auf die Lagerung des Antriebsritzel bzw. auf das Ritzel selbst einmal das zum Verdrehen des Auslegers erforderliche, vom Antriebsmotor aufzubringende Drehmoment und zum anderen das durch die einseitige Lagerung des Antriebsritzels bzw. der Welle des Antriebsritzels entstehende Biegemoment, welches aus der Querkraft hervorgerufen wird. Bei Säulen-Schwenkkranen größerer Dimension sind dabei die auf die Welle des Antriebsritzels wirkenden Biegemomente und Querkräfte so groß, daß der zum Aufnehmen dieser Momente und Kräfte erforderliche Wellendurchmesser bei den bekannten Ausführungen in keinem Verhältnis mehr zu dem für die Übertragung des Drehmoments erforderlichen Wellendurchmesser mit der entsprechenden Lagerdimensionierung steht und hierdurch der Antriebsmotor oder die Einheit Getriebemotor überdimensioniert ist, da die Antriebswelle zugleich die Hauptmotor- oder Gt-triebemotorwelle bildet Diese Überdimensionierung way bisher in jedem Fall erforderlich, um die Verbiegung der Hauptmotoroder Getriebemotorwelle zwischen den Hauptlagern des Motors oder des Getriebes zu vermeiden. Dies ist ganz besonders der Fall, wenn hohe Seitenkräfte auf den Ausleger wirken, z. B. Winddruck, Schrägstehen der Kransäule auf Schiffen oder Baggern; ungünstig wirken sich auf die Belastung der Lager und Antriebswellen des Getriebes weiter der konstruktiv benötigte große Abstand zwischen Mitte Lastangriffspunkt des Ritzels und Lager der Getriebeeinheiten aus.

so Zur Behebung dieses Mangels ist bereits versucht worden, anstelle einer Antriebseinheit an dem Ausleger des Säulen-Schwenkkranes zwei oder drei Antriebseinheiten anzuordnen, die dann jeweils über ein eigenes Antriebsritzel auf den Zahnkranz der Säule des Säulen-Schwenkkranes wirken. Hierdurch konnten zwar die zur Aufnahme des auftretenden Biegemomentes erforderlichen Wellendurchmesser auf ein solches Maß reduziert werden, daß der für Übertragung des erforderlichen Drehmoments benötigte Wellendurchmesser in ei-

ao nem tragbaren Verhältnis zu dem zur Aufnahme des Biegemomentes erforderlichen Wellendurchmessers steht, und hierdurch die Antriebseinheit selbst relativ klein gehalten werden, jedoch beeinträchtigte die Anordnung von mehreren Antriebseinheiten die Wirtes schaftlichkeit des Säulen-Schwenkkranes selbst und verursachte einen zusätzlichen Montage- und Wartungsaufwand, sowie einen höheren Aufwand für die tragenden Bauteile, insbesondere der Tragplatten, in de-

3 4

nen die Motoren gelagert sind, weil diese Tragplatten chen Lasten geeignet sind Die Ausführung gestattet

durch die Bohrungen geschwächt werden. vorteilhaft die Anordnung einer für bestimmte Zwecke

Durch die DE-OS 25 50 585 ist die Lagerung eines erforderlichen Überlastungskupplung.
Antriebsritzels gegenüber dem Motor bekannt, bei dem Bei allen vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Lödas Ende der Antriebswelle eine Führungsrolle trägt 5 sungen wird der Antriebsmotor oder die Motor-Getriedie an einem Führungsflansch anliegt Die Ritzelwelle beeinheit selbst von durch einseitige Lagerung des Anstützt sich über die Führungsrolle auf dem Führungs- triebsritzels entstehenden Biegemomenten freigehalten, flansch ab. Durch die DE-AS 12 01 644 ist ebenfalls die so daß der Antriebsmotor oder die Antriebsmotoreinzweischnittige Lagerung eines Antriebsritzels zwischen heit vorteilhaft lediglich auf die Übertragung des erfor-Führungsrollen bekannt durch die DE-PS 7 42 840 die io derlichen Drehmoments ausgelegt werden braucht, was zweischnittige Lagerung einer Antriebswelle. . wiederum eine wirtschaftliche Dimensionierung des

Diese vorbekannten Konstruktionen benötigen un- Motors oder der Getriebemotoreinheit zuläßt

wirtschaftliche Bauelemente (Führungsrollen) mit zum Die technische Entwicklung ist soweit vorangeschrit-

Teil schwingender Lagerung und aufwendige Anpreß- ten, daß heute Großzahnräder und Großwälzlager mit

einrichtungen sowie die aufwendigen Führungsbahnen, 15 Zahnkränzen in einem Stück gefertigt werden können,

die die Ausführungen in Herstellung, Montage und Durch die Verwendung der Tragplatten kann auf Bohr-

Wartung teuer und im Betrieb störanfällig machen. werken das Stichmaß von Mitte Drehpunkt bis Mitte

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine Ritzellagerung sehr exakt gefahren werden. In Verbin-Anordnung und Lagerung des Antriebs des Schwenk- dung mit e'er insgesamt steifen Konstruktion kommt es armes eines Säulen-Schwenkkranes der eingangs ge- 20 zu optimalem Zahneingriff über die usamte Zahnbreite nannten Art zu finden, bei der die Dimensionierung des und damit zu einem funktionsgerechten Abwälzen. Antriebs lediglich von der Größe des zu übertragenden Durch die erfindungsgemäße Anordnung und Ausge-Drehmoments abhängig ist bei der die Antricbseinhei- staltung können erhebliche Verzahnungskräfte über das ten selbst von zusätzlichen Biegemomenten., die durch Ritzel und große Drehmomente über die Welle übertradie am Ritzel angreifende Querkraft hervorgerufen 25 gen wevden, so daß der Motor selbst bzw. der Motor mit werden, freigehalten werden und die unwirtschaftliche Getriebe von diesen Momenten entlastet wird.
Bauteile vermeidet Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch von Zeichnungen erläutert Es zeigt
gelöst daß das Antriebsritzel oder die Antriebswelle des F i g. 1 die Anordnung und Lagerung des Antriebs des Antriebsritzels oder die Antriebswelle mit dem An- 30 Schwenkarmes eines Säulen-Schwenkkranes gemäß eitriebsritzel, wie an sich bekannt mindestens 2fach gela- nern Ausführungsbeispiel der Erfindung im Vertikalgert ist, wobei von dem Antriebsmotor oder dem Ge- schnitt

triebemotor höchstens das Ausgangslager die eine La- F i g. 2 die Anordnung und Lagerung nach F i g. 1 ge-

gerstelle bildet und das Antriebsritzel an dem freien maß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung

Ende der Antriebswelle angeordnet ist 35 im Vertikalschnitt

Ernndungswcsentüch ist daß von dem Antriebsmotor F i g. 3 die Anordnung und Lagerung nach F i g. 1 ge-

oder dem Getriebemotor höchstens das Ausgangslager maß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung

die eine Lagerstelle bildet und das Antriebsritzel an dem im Vertikalschnitt

freien Ende der Antriebswelle angeordnet ist Durch F i g. 4 die Anordnung und Lagerung nach F i g. 1 ge-

diese erfindungsgemäße Lagerung wird eine erhebliche 40 maß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung

Kostenreduzierung gegenüber den bekannten Lagerun- im Vertikalschnitt

gen erreicht Bei allen in den Figuren dargestellten Ausführungs-

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das beispielen bestehen die wesentlichen statischen Trag-

Antriebsritzel oder eine Welle mit dem Antriebsritzel elemente des Säulen-Schwenkkranes aus der aus einem

an der Tragplatte zweifach gelagert und der Antriebs- 45 Rohr gebildeten Säule 1 und dem an deren oberem frei-

motor mit dem Antriebsritzel oder der Welle kuppelbar en Ende horizontal drehbar gelagerten Ausleger 2. Der

an der Tragplatte befestigt. Bei dieser Ausführung kann Ausleger 2 wird dabei üblicherweise aus einem Doppel-

das Antriebsritzel vorteilhaft an der Tragplatte vormon- T-Profil gebildet oder als Kastenträger ausgeführt Der

tiert werden, während die Antriebseinheit oder der An- Ausleger 2 kann wie in F i g. 1 dargestellt, mittels eines

triebsmotor nachträglich montierbar ist 50 Königszapfens 3 in einem Lager 4 der Kopfplatte 5 der

Bei einer weiteren Ausführung der Erfindung ist zwi- Säule 1 gelagert sein. Hierbei ist wie in F i g. 1 darge-

schen Antrieb und Tragplatte des Auslegers ein Lager- stellt, auf der Unterseite des Auslegers 2 eine Tragplatte

topf angeordnet der die in zwei Lagern gelagerte An- 6 festangeordnet

triebswelle trägt deren eines Ende mit dem Antrieb Auf der Kopfplatte 5 der Säule 1 ist ein Zahnkranz 7 kuppelbar ist und deren anderes Ende das Antriebsritzel 55 drehfest angeordnet An der Tragplatte 6 isi. eine Zenträgt Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Lage- trierung 8 für den Befestigungsflansch 9 des Antriebs 11» rung des Antriebsritzels und dessen Welle in einer sepa- vorgesehen. Der Antrieb 10 ist dabei entweder über den raten Teilbaueinheit, die selbständig für sich vorfertig- Zentrierflansch 9 in der Zentrierung 8 der Tragplatte 6 bar und an dem Ausleger montierbar ist und keine Ge- fest verschraubt oder er kann mittels einer nicht dargetriebefunktionen ausübt. Bei dieser Ausführung kann 60 stellten Drehmomentstütze auf der Tragplatte 6 oder der Lagertopf auf der Tragplatte selbst zentriert und dem Ausleger 2 abgestützt sein. An der Unterseite der befestigt sein oder nach einem weiteren Ausführungs- Tragplatte 6 ist unterhalb deren Zentrierung 8 ein Labeispiel mittels einer Drehmomentstütze auf der Trag- gerbock 11 mit einem achsengleich zu der Zentrierung 8 platte oder dem Ausleger abgestützt sein. Die Ausfüh- angeordneten Lager 12 vorgesehen, in dem das Anrung ist für die Auinahme größter Biegemomente ge- 65 triebsritzel 13 des Antriebs 10 oder die Antriebswelle 14 eignet. Diese Ausführung ist preisgünstig, da keine ge- des Antriebs 10 gelagert ist, so daß bei montiertem Aneigneten Seriengetriebe bzw. Antriebseinheiten zur trieb 10 das Antriebsritzel 13 bzw. die Antriebswelle 14 Verfügung stehen, die zur Übertragung der erforderli- einerseits am Ausgangslager des Antriebs 10 und ande-

rerseits am Lager 12 des Lagerbocks 11 zweiseitig und zweifach gelagert ist Das sich in montiertem Zustand mit dem Z»hnkranz 7 in Eingriff befindliche Ritzel 13 überträgt somit beim Verschwenken des Auslegers 2 reine Drehmomente in den Antrieb.

Bei dem in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel bestehen die statischen Tragelemente des Säulen-Schwenkkranes wieder aus der Säule 1 und dem Ausleger 2. Die Lagerung des Auslegers 2 auf der Säule 1 erfolgt hierbei jedoch nicht über einen Königszapfen, sondern über eine mittenfreie Großwälzlagerung 15, die einerseits auf einem Lagerring 16 am oberen freien Ende der Säule 1 angeordnet ist und andererseits auf der Unterseite der Tragplatte 6 des Auslegers Z Der Zahnkranz 7 der Säule 1 ist dabei im Ausführungsbeispiel auf der Innenseite der Großwälzlagerung 15 angeordnet. Zur Aufnahme des Zentrierflansches 9 des Antriebs 10 ist auf der Oberseite der Tragplatte 6 wieder eine Zentrierung 8 vorgesehen. Die Tragplatte 6 trägt, ebenfalls auf ihrer Unterseite, im Innenbereich der Säule 1 den Lagerbock 11 mit dem Lager 12 zur Aufnahme des Antriebsritzels 13 oder der Antriebswelle 14 des Antriebs 10. Die zweite Lagerstelle des Antriebsritzels 13 oder der Antriebswelle 14 bildet wie beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 wiederum das Ausgangslager des Antriebs 10.

Bei dem in F i g. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Ausleger 2 wie beim in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel über die Großwälzlagerung 15 und den Lagerring 16 an der Säule 1 des Säulen-Schwenkkranes gelagert Die Tragplatte 6 trägt wiederum über die Zentrierung 8 und den Zentrierflansch 9 den Antrieb 10. Auf der Unterseite der Tragplatte 6 ist im Innenbereich der Säule 1 wieder ein Lagerbock U mit Lager 12 angeordnet Die Lagerung des Ritzels 13 bzw. der Antriebswelle 14 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß H g. 3 jedoch so ausgebildet, daß oberhalb des Lagers 12 in der Lagerplatte 6 ein weiteres Lager 17 angeordnet ist, wobei zwischen dem Lager 12 und dem Lager 17 das Antriebsritzel 13 direkt oder die Antriebswelle 14 mit dem Antriebsritzel 13 drehbar gelagert ist Die Antriebswelle 14 ist über ihre Lagerung in dem Lager 17 hinaus verlängert und weist hier einen Lagerzapfen 18 auf, an dem Antrieb 10 entweder direkt oder durch Zwischenschaltung einer Kupplung kuppelbar ist Die Mög- üchkeit einer Drehmomentabstützung an der Tragplatte 6 oder dem Ausleger 2 ist hier ebenfalls wieder vorgesehen.

Bei dem in F i g. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Ausleger 2 wieder über die Großwälzlagerung 15 und dem Lagerring 16 auf der Säule 1 des Säulen-Schwenkkranes drehbar gelagert Im Ausführungsbeispiel ist am Innenring der Großwälzlagerung 15 dabei wieder der Zahnkranz 7 angeordnet Die Tragplatte 6 weist auf ihrer Oberseite die Zentrierung 8 auf. In dieser Zentrierung 8 ist hier der Lagerflansch 19 einer Topflagerung 20 zentriert und entweder fest angeordnet oder mittels einer Drehmomentstütze an der Tragplatte 6 oder dem Ausleger 2 abgestützt Die Topflagerung 20 ist dabei innen mit zwei Lagern 21 und 22 versehen, in denen eine Antriebswelle 23 vertikal und drehbar gelagert ist Die Antriebswelle 23 weist dabei aus der Topflagerung ragende Zapfen 24 und 25 an ihren beiden Längsenden auf. An dem nach unten aus der Topflagerung ragenden Zapfen 24 ist das sich in montiertem Zustand im Eingriff mit dem Zahnkranz 7 befindliche Antriebsritzel 13 fest angeordnet An dem nach oben aus der Topflagerung ragenden Zapfen 25 ist der Antriebsmotor 10 oder die Einheit Getriebemotor entweder direkt oder unter Zwischenschaltung einer Kupplung kuppelbar.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Anordnung und Lagerung des Antriebs des Schwenkannes eines Säulen-Schwenkkranes, wobei die statischen Tragelemente des Kranes aus der vertikal angeordneten Säule und aus dem an deren oberem freien Ende horizontal um vorzugsweise 360 Grad drehbar gelagerten Schwenkarm bestehen und wobei der Schwenkarm mittels eines motorischen Antriebs beweglich ist, der aus einem Motor mit nachgeschaltetem Artriebsritzel oder aus Motor und Antriebswelle besteht, wobei die Zwischenschaltung von Getriebeeinheiten und/oder Kupplungen möglich ist und wobei der Antrieb an einer Tragplatte des Schwenkannes gelagert ist und Ober das Antriebsritzel einen Zahnkranz der Säule beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsritzel (13) oder die Antriebswelle (23) des Antriebsritxels (13) oder die Antriebswelle (23) mit dem Antriebsritzel (13) — wie au sich bekannt — mindestens 2fach gelagert ist, wobei von dem Antriebsmotor (10) oder dem Getriebemotor höchstens das Ausgangslager die eine Lagerstelle bildet und das Antriebsritzel (13) an dem freien Ende der Antriebswelle (23) angeordnet ist

2. Anordnung und Lagerung des Antriebs nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsritzel (1'3) oder eine Welle (14) mit dem Antriebsritzel (13) an der Tragplatte (6) zweifach gelagert ist und Jer Antriebsmotor (10) mit dem Antriebsritzel (13) oder dfir WeIi- (14) kuppelbar und an der Tragplatte (6) befestigbar ist

3. Anordnung und Lagerung -;tes Antriebs nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Antrieb (IC) und Tragplatte (8) des Auslegers (2) ein Lagertopf (20) angeordnet ist, der die in zwei Lagern (21 und 22) gelagerte Antriebswelle (23) trägt, deren eines Ende mit dem Antrieb (10) kuppelbar ist und deren anderes Ende das Antriebsritzel (13) trägt

4. Anordnung und Lagerung des Antriebs nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagertopf (20) auf der Tragplatte (6) zentriert und befestigt ist

5. Anordnung und Lagerung des Antriebs nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagertopf (20) mittels einer Drehmomentstütze auf der Tragplatte (6) oder an dem Ausleger (2) abgestützt ist.