DE2838346C2

DE2838346C2 - Drehvorrichtung für einen Baggergreifer o.dgl.

Info

Publication number: DE2838346C2
Application number: DE2838346A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: FA HEINZ THUMM 7012 FELLBACH DE
Current assignee: FA HEINZ THUMM 7012 FELLBACH DE
Priority date: 1978-09-02
Filing date: 1978-09-02
Publication date: 1985-02-14
Also published as: DE2838346A1; US4333676A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Drehung eines mit dem Ausleger eines Baggers verbundenen Greifers od. dgl. Werkzeugs um eine vertikale Achse der im Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2 angegebenen Gattung.

Mit einer solchen Drehvorrichtung können hängende Lasten um eine vertikale Achse gedreht werden. Die druckdichten Drehdurchführungen sollen ein Verschlingen der Leitungen beim Drehen des Greifers verhindern.

Es ist eine Drehvorrichtung dieser Art bekannt (DE-PS 23 38 736), bei der der Stator mit der Zylindertrommel eines hydraulischen Kugelmotors verbunden ist. Die Drehdurchführungen sind dort an einer ein radiales Gleitlager bildenden Trennfläche zwischen dem Statorschaft und dem Rotor angeordnet. Außerdem ist der Rotor über ein axiales Wälzlager auf einer Schulter der Zylindertrommel des Motors abgestützt. Im Bodenbereich des Kugelmotors befinden sich in dem Raum zwischen der Zylindertrommel und dem Kurvengehäuse ferner zwei Ringscheiben, die bei hängender Last als Gleitlager und beim Aufdrücken des Greifers auf eine Unterlage als Drucklager dienen. Diese Lagerung hat sich in der Praxis vor allem bei einem Betrieb mit sehr schwerer. Lasten als nicht ausreichend erwiesen. Insbesondere bei axialen und radialen Stoßen gegen den Greifer kam es immer wieder zu Bruchbeschädigungen des Stators im Bereich des radialen Gleitlagers. Das radiale Gleitlager hat sich auch als verschleißanfällig erwiesen, mit der Folge, daß die Drehdurchführungen frühzeitig undicht wurden. Ein weiterer Nachteil, der sich besonders bei großen Greifern ungünstig auswirkt, besteht in der verhältnismäßig großen Bauhöhe der Greiferanordnung einschließlich Drehvorrichtung. Hinzu kommt, daß die bekannte Vorrichtung nur als Hydraulikmotor einsetzbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehvorrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, die einen verschleißarmen Betrieb auch mit sehr schweren Lasten gewährleistet und die wahlweise ohne großen Aufwand für den Motor- oder Handbetrieb ausgerüstet werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die in den Patentansprüchen 1 oder 2 angegebenen Merkmalskombinationen vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

b5 Die beiden an einander gegenüberliegenden Enden des Statorschafts befindlichen kombinierten Axial-Radiallager übernehmen die gesamte axiale und radiale Lagerung des Rotors an dem Stator, so daß sich außer-

halb dieses Bereichs kein Lager mehr befindet Dies vereinfacht die Konstruktion erheblich und ermöglicht eine modulmäßige Ausrüstung der Drehvorrichtung mit einer geeigneten Antriebsvorrichtung, einer Bremse od. dgl. Weiter ist es möglich, die Drehvorrichtung auch ganz ohne diese Zusatzvorrichtungen für den einfachen Handbetrieb zu verwenden. Die eriindungsgemäße zweiteilige Ausbildung des Stators ermöglicht eine einfache Montage und die Herstellung einer Verspannung in den beiden 1 agem.

Bei einer ähnlichen Drehvorrichtung für Kran- und Baggergreifer ist es an sich bekannt (US-PS 34 13 029), zur Lagerung des Rotors auf dem Stator im Abstand voneinander angeordnete kombinierte Axial-Radial-Lager zu verwenden.

Ein besonders günstiger Kraftfluß zwischen Rotor und Stator bei radialen und axialen Schlagen gegen den Greifer wird gemäß der Erfindung dadurch erhalten, daß der Rotor in seinem oberen Bereich einen nach außen überstehenden Ringflansch zur Befestigung eines von unten her über den Rotor schiebbaren, der Drehvorrichtung zugleich als Gehäuse dienenden Tragrohrs für den Greifer aufweist Mit diesen Vorkehrungen erhält man außerdem eine erhebliche Reduzierung der Bauhöhe der Greiferanordnung einschließlich Drehvorrichtung. Das als Gehäuse ausgebildete Tragrohr schützt die Drehvorrichtung gegen äußere Einwirkungen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiele näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine Drehvorrichtung für einen Baggergreifer mit Hydraulikmotor entlang der Schnittlinie 1-1 der Fig. 2;

F i g. 2 einen Schnitt durch den Hydraulikmotor entlang der Schnittlinie 2-2 der F i g. 1;

Fig.3 einen senkrechten Schnitt durch eine von Hand betätigbare Drehvorrichtung für einen Baggergreifer mit Hydraulikbremse.

Die Drehvorrichtung besteht im wesentlichen aus einem mit einem nicht dargestellten Ausleger eines Baggers verbindbaren Stator 1 und einem an dem Stator um eine vertikale Achse drehbar gelagerten, mit einem Tragrohr 5 für einen Baggergreifer verbindbaren Rotor 3.

Der Stator 1 enthält einen in einer Bohrung 31 des Rotors 3 angeordneten zylindrischen Schaft 11, der nach oben und unten durch je einen eine Ringschulter 12,13 bildenden Kragen 14, 15 begrenzt ist. Im Bereich der Kragen 14,15 ist die Bohrung des Rotors unter Bildung je einer Ringschulter 32, 33 erweitert, so daß zwischen Stator und Rotor je ein Ringraum zur Aufnahme eines sich axial und radial abstützenden Kegelrollenlagers 10, 20 gebildet wird. Das obere Lager 10 ist durch einen in einer Umfangsnut des Kragens 14 angeordneten Dichtungsring 16 nach außen hin abgedichtet. An den Kragen schließt sich ein mit dem Stator 1 einstückig verbundener, über den Rotorkörper überstehender Flansch 17 an, der an dem Baggerausleger befestigbar ist. Der Stator 1 besteht aus zwei getrennt herzustellenden Drehteilen 18,19, die mittels Schrauben 21 starr miteinander verbunden sind. Über die Schrauben wird auch eine axiale und radiale Verspannung der Kegelrollenlager 10, 20 erzielt, so daß jegliches Spiel innerhalb der Drehvorrichtung vermieden wird. Das zwischen den beiden Statorteilen 18,19 wirkende Drehmoment wird über die Hülsen 22 übertragen, durch die die Schrauben 21 hindurchereifen.

Von der Umfangsfläche des Flansches 17 aus sind insgesamt vier Hydraulikkanäle 23,24, 25,26 durch den Stator hindurchgeführt Davon sind die beiden Kanäle 23,24 über je eine Drehdurchführung 27,28 im Bereich der Trennfläche zwischen dem Stalorschaft und der Rotorbohrung mit entsprechenden Kanälen 34,34 im Rotor verbunden. Diese Kanäle sind an den Anschlüssen 29, 36 mit Hydraulikleitungen für die Betätigung des Eaggergreifers verbindbar. Die Drehdurchführungen 27, 28 sind gegeneinander und nach außen hin durch elastische Dichtungsringe 37 abgedichtet. Im Bereich der Trennfläche zwischen dem Schaft 11 und der Bohrungsinnenfläche 31 wird über die beiden Lager 10, 20 ein gewisser Abstand eingehalten, so daß eine Gleitreibung vermieden wird.

In der Nähe des oberen Lagers 10 -weist der Rotor 3 einen nach außen überstehenden Ringflansch 38 auf, an den das von unten her über die Drehdurchführung geschobene Tragrohr 5 für den Baggergreifer angeflanscht werden kann. Dadurch erhält man zum einen eine relativ kleine Bauhöhe der Greiferanordnung und zum anderen — im Falle von axialen und radialen Schlagen gegen den Greifer — einen günstigen Kraftfluß über das obere Drehlager 10 zum Statorflansch 17 unter Vermeidung größerer Momentenbelastungen innerhalb der Drehvorrichtung.

Im oberen Bereich des Tragrohres 5 ist eine öffnung 51 zum Durchführen der Hydraulikleitungen für die Greiferbetätigung vorgesehen. Die Greifer werden mit Hilfe der Hydraulikzylinder 52, die an den im oberen Bereich des Tragrohres 5 angeordneten Lageraugen 53 angelenkt sind, betätigt.

Im Falle des in F i g. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiels ist die Drehvorrichtung über einen als Kugel- motor ausgebildeten Hydraulikmotor 6 antreibbar. Dieser Motor besteht aus einer mittels Schrauben 61 und Stiften 62 starr mit dem unteren Statorteil 19 verbundenen Zylindertrommel 60 und einem die Zylindertrommel umgreifenden, mit dem Rotor mittels Schrauben 65 verbundenen Kurvengehäuse 70 sowie einem in einer Bohrung 63 der Zylindertrommel schwimmend angeordneten und mit dem Kurvengehäuse 70 drehfest verbundenen Verteiler 71. Die sogenannte schwimmende Anordnung des Verteilers bedeutet, daß der Verteiler ein radiales und axiales Spiel aufweist. Der Verteiler kann dadurch Querkräften und Axial kräften leicht ausweichen, so daß auf die Bohrungswandung nur verhältnismäßig kleine Lagerkräfte ausgeübt werden.

In der Zylindertrommel 60 befindet sich eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung gleiche Abstände voneinander aufweisenden radialen Druckzyiindern 64, in denen je ein Kolben 66 sowie eine gegen die Stirnfläche des Kolbens 66 anliegende, durch eine Zylinderöffnung mehr oder weniger weit hindurchgreifende Kugel 67 angeordnet sind. Auf ihrer Rückseite werden die Kolben mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt, die durch eine Bohrung 68 in die Druckzylinder eintritt. Die Kugeln 67 liegen mit ihrem aus der Zylinderöffnung herausstehenden Teil gegen die in Umfangsrichtung eine wellenförmige Kurvenbahn 72 mit radialen Auslenkungen beschreibende Innenfläche des Kurvengehäuses 70 an. Die Kurvenbahn bestimmt zu jedem Zeitpunkt den Hub der Kolben 66.
Wird eine Kugel 67 über den zugehörigen Kolben 66 mit Hilfe der Hydraulikflüssigkeit mit einer bestimmten radialen Kraft gegen die Innenfläche des Kurvengehäuses 70 gedruckt, so übt sie je nach Größe und Richtung der Steigung der Kurvenbahn 72 an der betreffenden

Anlagestelle ein mehr oder weniger großes Drehmoment in der einen oder anderen Drehrichtung auf den Rotor 3 aus. Um den Rotor in Drehbewegung versetzen zu können, müssen die Kugeln 67 ein gleichgerichtetes Drehmoment auf das Kurvengehäuse 70 und damit den Rotor 3 übertragen. Es dürfen daher nur jeweils solche Zylinder 64 mit Druck beaufschlagt werden, deren Kugeln 67 gegen eine entgegen der Drehrichtung nach außen weisende Flanke der Kurvenbahn 72 anliegen. Beim Drehen des Kurvengehäuses bewegen sich diese Kugeln 67 unter der Einwirkung des hohen Druckes in den mit der Zuflußleitung verbundenen Zylindern radial auf der Kurvenbahn 72 nach außen, bis der äußere Totpunkt erreicht ist. Gleichzeitig füllen sich die betreffenden Druckzylinder 64 mit Hydraulikflüssigkeit. Alle diejenigen Druckzylinder 64, deren Kugeln 67 gegen eine entgegen der Drehrichtung nach innen weisende Flanke der Kurvenbahn 72 anliegen, müssen dagegen mit der unter niedrigem Druck stehenden Rückflußleitung verbunden sein, so daß die betreffenden Kugeln beim Vorbeibewegen der Kurvenbahn ohne großen Kraftaufwand radial nach innen bewegt werden können und die Hydraulikflüssigkeit aus den betreffenden Druckzylindern 64 heraus in die Rückflußleitung verdrängt werden kann. Beim Erreichen eines Totpunktes der Hubbewegung wird die bestehende Verbindung des betreffenden Druckzylinders 64 mit der Zufluß- bzw. Rückflußleitung unterbrochen und beim weiteren Fortschreiten der Bewegung eine Verbindung mit der jeweils anderen Hydraulikleitung hergestellt. Die bezüglich der Kurvenbahn 72 phasengerechte Steuerung der Verbindung der einzelnen Druckzylinder 64 mit der Zu- und der Rückflußleitung übernimmt der Verteiler 71, der mit dem Kurvengehäuse 70 über eine Zapfenverbindung drehfest verbunden ist. Der Verteiler 71 weist zu diesem Zweck eine Anzahl Axialnuten auf, die in Umfangsrichtung einen konstanten Abstand voneinander aufweisen und die zusammen mit der Innenfläche der Bohrung 63 der Zylindertrommel 60 je einen Schlitzkanal 73, 74 bilden. Die Schlitzkanäle 73 stehen über einen Ringkanal 75 mit dem zentralen Hydraulikkanal 25 im Stator in Verbindung, während die jeweils zwischen zwei Schlitzkanälen 73 angeordneten Schlitzkanäle 74 über einen Ringkanal 76 mit dem exzentrisch angeordneten Hydraulikkanal 26 im Stator in Verbindung stehen. Die außerhalb der Drehvorrichtung befindlichen Zu- und Rückflußleitungen sind an die Anschlüsse 25' bzw. 26' im Statorflansch 17 angeschlossen.

Bei dem in F i g. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Drehvorrichtung eine Hydraulikbremse 8 auf, mitteis der eine von Hand vorzunehmende Drehbewegung des Rotors 3 abgebremst werden kann. Die als Kolbenbremse ausgebildete Hydraulikbremse weist eine mittels Schrauben 61 und Stiften 62 an dem unteren Statorteil 19 befestigte Zylindertrommel 81 auf, die eine Anzahl radial in Zylindern 82 verschiebbarer Kolben 83 enthält. Die über den Hydraulikkanal 26 mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbaren Kolben 83 sind über die Bremsbeläge 84 gegen die zylindrische Innenfläche 85 des mit dem Rotor 3 verbundenen Bremsgehäuses 86 andrückbar. Die Steuerung der Bremse erfolgt bevorzugt über das Hydrauliksystem für die Greiferbetätigung, so daß im Falle einer Betätigung des Greifers automatisch eine eventuelle Drehung des Rotors 3 abgebremst wird.

Die eigentliche Drehvorrichtung mit den Drehdurchführungen 27,28 für die Greiferbetätigung kann im einfachsten Falle auch ohne Hydraulikmotor 6 oder Hydraulikbremse 8 eingesetzt werden, wenn es auf einen Motorantrieb oder eine automatische Abbremsung der Drehbewegung nicht ankommt. In diesem Falle sind die Hydraulikkanäle 25, 26 ohne Funktion und können von außen verschlossen werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung für die Drehung eines mit dem Ausleger eines Baggers verbundenen Greifers od. dgl. Werkzeugs um eine vertikale Achse, mit einem mit dem Ausleger verbindbaren Stator und einem mit dem Greifer verbindbaren, am Stator (1) um eine etwa vertikale Achse drehbar gelagerten Rotor (3), wobei der Stator (1) einen durch eine zentrale Bohrung (31) des Rotors (3) hindurchgreifenden Schaft und der Rotor (3) ein im unteren Bereich angeordnetes, eine Lauffläche (72) für einen mit dem Statorscliaft (11) verbundenen hydraulischen Antriebsmechanismus (6) bildendes, abnehmbares Gehäuseteil (70) aufweist, und mit zwei mit den Leitungen für dfe Betätigung des Greifers verbindbaren, durch den Stator hindurch über gegeneinander und nach außen hin abgedichtete Drehdurchführungen zum Rotor und durch diesen hindurch geführten Hydraulikkanälen, dadurch gekennzeichnet, daß der Statorschaft (11) an seinem oberen und unteren Ende je eine nach außen überstehende, eine Ringschulter (32, 33) des Rotors (3) axial übergreifende Ringschuker (12,13) aufweist, daß sich in dem durch die benachbarten Ringschultern begrenzten Bereich je ein kombiniertes Axial-Radial-Lager (10, 20) befindet, daß die Ringschultern (12,13) des Statorschafts (11) in axial voneinander getrennten, miteinander drehfest verbundenen Teilen (18, 19) des Stators angeordnet sind, und daß ein den Antriebsmechanismus (6) enthaltender Statorteil (60) innerhalb des abnehmbaren Gehäuseteils (70) lagerfrei angeordnet und mit dem Statorschaft (11) lösbar verbunden und wahlweise von diesem abnehmbar ist.

2. Vorrichtung für die Drehung eines mit dem Ausleger eines Baggers verbundenen Greifers od. dgl. Werkzeugs um eine vertikale Achse, mit einem mit dem Ausleger verbindbaren Stator und einem mit dem Greifer verbindbaren, am Stator (1) um eine etwa vertikale Achse drehbar gelagerten Rotor (3), wobei der Stator (1) einen durch eine zentrale Bohrung (31) des Rotors (3) hindurchgreifenden Schaft (11) und der Rotor (3) ein im unteren Bereich angeordnetes abnehmbares Gehäuseteil (70) aufweist, und mit zwei mit den Leitungen für die Betätigung des Greifers verbindbaren, durch den Stator hindurch über gegeneinander und nach außen hin abgedichtete Drehdurchführungen zum Rotor und durch diesen hindurch geführten Hydraulikkanälen, dadurch gekennzeichnet, daß der Statorschaft (11) an seinem oberen und unteren Ende je eine nach außen überstehende, eine Ringschulter (32, 33) des Rotors (3) axial übergreifende Ringschulter (12, 13) aufweist, daß sich in dem durch die benachbarten Ringschultern begrenzten Bereich je ein kombiniertes Axial-Radial-Lag^r (10, 20) befindet, daß die Ringschultern (12,13) des Statorschafts (11) an axial voneinander getrennten, miteinander drehfest verbundenen Teilen (18, 19) des Stators angeordnet sind, daß innerhalb des abnehmbaren Gehäuseteils eine zwischen Stator und Rotor wirkende, hydraulisch betätigbare Bremse (8) lagerfrei angeordnet und mit dem Statorschaft (11) lösbar verbunden und wahlweise von diesem abnehmbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse (8) EiIs Kolbenbremse oder

als Scheibenbremse ausgebildet ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Antriebsmechanismus (6) bzw. zur Bremse (9) führenden Hydraulikkanäle (25, 26) bei abgenommenem Siatorteil bzw. Bremse verschließbar sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (3) in seinem oberen Bereich einen nach außen überstehenden Ringflansch (38) zur Befestigung eines von unten her über den Rotor (3) schiebbaren, der Drehvorrichtung zugleich als Gehäuse dienenden Tragrohrs (5) für den Greifer aufweist