DE2838428A1 - Drehvorrichtung fuer haengende lasten - Google Patents

Description

• Drehvorrichtung für hängende Lasten
• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Drehung hängender Lasten um eine vertikale Achse mit einem Stator, einem am Stator drehbar gelagerten Rotor, mindestens einem vom Stator über eine Drehdurchführung zum Rotor geführten Hydraulikkanal sowie einem zwischen Stator und Rotor wirkendem Hydraulikmotor, bestehend aus einer mit dem Rotor verbundenen, eine Anzahl über den Umfang verteilt angeordneter, mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagter Zylinder sowie über die radialen Zylinderöffnungen überstehender Kugeln aufweisenden Zylindertrommel, einem mit dem Stator verbundenen, eine Kurvenbahn für die Kugeln enthaltenden Kurvengehäuse und einem in einer Bohrung der Zylindertromma1 angeordneten, die Zylinder abwechselnd mit einer Zu- und einer Rückflußleitung verbindenden, mit dem Kurvengehäuse drehfest verbundenen Verteiler. Die druckdichten Drehdurchführungen sollen ein Verschlingen der Leitungen beim Drehen der Last verhindern.
• Es ist eine Drehvorrichtung dieser Art bekannt (DE-PS 23 38 736), bei der die Drehdurchführungen an einer ein radiales Gleitlager bildenden Trennfläche zwischen einem Statorschaft und dem Rotor angeordnet sind. Der Rotor ist außerdem über ein axiales Wälzlager auf einer Schulter der Zylindertrommel des Motors abgestützt. Im Bodenbereich des Hydraulikotors 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 schweren Lasten als nicht ausreichend erwiesen. Insbesondere bei axialen und radialen Stößen gegen den Greifer kam es immer wieder zu Bruchbeschädigungen des Stators im Bereich des radialen Gleitlagers. Ein weiterer Nachteil besteht in der verhältnismä3ig großen Bauhöhe der Drehvorrichtung.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehvorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die sich durch eine besonders robuste und kompakte Bauweise mit geringer Bauhöhe auszeichnet.
• Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Zylindertrommel im Bereich ihrer beiden stirnseitigen Enden über je ein Drehlager in dem Kurvengehäuse gelagert ist, wovon zumindest das untere Drehlager als kombiniertes Axial-Radial-Lager ausgebildet ist, daß der Verteiler im oberen Bereich starr mit dem Stator bzw.
• Kurvengehäuse verbunden ist und nach unten durch die Zylindertrommel hindurch in eine Bohrung eines mit der Zylindertrommel starr verbundenen, nach unten über das Kurvengehäuse überstehenden Flanschteils eingreift, und daß die Drehdurchführung für den auch durch den Verteiler hindurchgeführten Hydraulikkanal im Bereich der Trennfläche zwischen dem Verteiler und dem Flanschteil angeordnet ist.
• Die beiden an den einander gegenüberliegenden stirnseitigen Enden der Zylindertrommel befindlichen Lager übernehmen die gesamte axiale und radiale Lagerung des Rotors an dem Stator, so daß ein besonderer, über die Zylindertrommel überstehender Lagerschaft nicht erforderlich ist. Dadurch erhält man eine sehr kompakte und robuste Bauweise.
• Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die beiden Drehlager als gegeneinander verspannte W6lzlagar, insbesondere Kegelrollenlager ausgebildet. Dadurch hat die unerläßliche Gleitreibung zwischen Verteiler und Rotor nur eine abdichtende und keine abstützende Funktion. Diese Art der Lagerung ist für den besonders schweren Einsatz bestimmt, bei dem auch große Radialkräfte übertragen werden müssen.
• Bei geringeren Belastungen können die beiden Drehlager auch als Gleitlager ausgebildet sein.
• Eine besonders einfache und zugleich noch kompaktere Bauweise wird dadurch erhalten, daß das untere Drehlager als sowohl ziehende als auch drückende Axialkräfte sowie Radialkräfte aufnehmendes Wälzlager und das obere Drehlager als zwischen der Bohrungsfläche der Zylindertrommel und der Verteileroberfläche wirksames radiales Gleitlager ausgebildet ist. Zweckmäßig wird als unteres Drehlager ein Rillenkugellager verwendet. Auh diese Ausführungsform ist für den weniger schweren Einsatz bestimmt, da die über das obere radiale Gleitlager übertragbaren Radialkräfte beschränkt sind.
• Um einen einfachen Einbau der sich allseitig abstützenden Drehlager zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn das untere Drehlager im Bereich der Trennfläche zwischen Zylindertrommel und Flanschteil angeordnet ist.
• Um die kompakte Bauweise zur Herstellung einer Greiferanordnung geringer Bauhöhe voll ausnutzen zu können, weist der aus dem Kurvengehäuse bestehende Statoreinen als Flansch für die unmittelbare Befestigung an einem Baggerausleger od.dgl. ausgebildeten Deckel auf. Der Deckel kann auch ein Lagerauge oder eine Gabel für die unmittelbare Befestigung an einem Baggerausleger enthalten. Gemäß einer besonders einfachen Ausgestaltung der Erfindung ist der Deckel einstückig mit dem Kurvengehäuse verbunden.
• In der Zeichnung sind zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung in schematischer Weise dargestellt. Es zeigen Fig, 1 ein Ausführungsbeispiel einer Drehvorrichtung geringer Bauhöhe für besonders schwere Lasten in senkrecht geschnittener Darstellung; Fig. 2 -einen Schnitt entlang der Schnittlinie 2 - 2 der Fig.. 1; Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer besonders einfach und kompakt aufgebauten Drehvorrichtung in einer Darstellung entsprechend Fig. 1.
• Die in der Zeichnung dargestellten, einen Hydraulikmotor bildenden Drehvorrichtungen bestehen im wesentlichen aus einem Stator 1 und einem innerhalb des Stators um eine vertikale Achse drehbar gelagerten Rotor 4. Der topfförmige Stator 1 bildet das Kurvengehäuse 11 des Hydraulikmotors£ während der Rotor die innerhalb des Kurvengehäuses 11 angeordnete Zylindertrommel 41 des Hydraulikmotors enthält.
• In einer zentralen Bohrung 12,42 des Stators 1 und des Rotors 4 befindet sich ein im oberen Bereich am Stator drehfest befestigter Verteiler 7.
• Der Deckel 13 des Kurvengehäuses 11 ist im Falle des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels als von dem zylindrischen Mantelteil 14 getrenntes Drehteil hergestellt und mittels einer Anzahl Schrauben 15 an diesem starr befestigt. Der Deckel 13 bildet nach außen hin einen Flansch, über den der Motor an einem nicht dargestellten Ausleger eines Baggers oder Krans unmittelbar befestigt werden kann.
• Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Deckel 13 einstückig mit dem Mantelteil 14 des Kurvengehäuses 11 verbunden und trägt ein nach oben überstehendes Lagerauge 16 bzw. eine Gabel 17 zur Befestigung des Motors an einem Baggeraus leger.
• An der Unterseite des Motors befindet sich ein mit der Zylindertrommel 41 mittels Schrauben 43 verbundener, über den Rand 18 des Kurvengehäuses nach unten überstehender Flanschteil 44, an den ein nicht dargestellter Tragarm eines Baggergreifers unmittelbar angeflanscht werden kann.
• Der Rotor 4 ist über zwei sich im Bereich der stir seitigen Enden der Zylindertrommel 41 angeordnete Drehlager 2,3 in dem Kurvengehäuse 11 gelagert.
• Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind beide Drehlager 2,3 als kombinierte Axial-Radial-Lager ausgebildet. Bevorzugt werden Kegelrollenlager verwendet, die mittels der Schrauben 43 verspannt werden können. Diese Bauweise führt zu einem besonders robusten Drehmotor, der sich auch für den schweren Einsatz mit großen Radialbelastungen eignet.
• Die in Fig. 3 gezeigte Konstruktion enthält eine einfachere Lagerung und ist in ihrer Bauhöhe noch etwas gedrungener als das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel. Sie ist für den leichteren Einsatz mit geringeren Radialbelastüngen bestimmt.
• Das untere Lager 3 ist dort als Rillenkugellager ausgebildet, das ziehende und drückende Axialkräfte sowie Radialkräfte aufnehmen kann. Da der Stator 1 einstückig ausgebildet ist, muß im unteren Bereich ein Sprengring 20 oder ein entsprechender Gewindering für die Halterung des äußeren Laufrings 31 des Lagers 3 vorgesehen werden. Das obere Lager 2 wird durch eine in der TrennflXche zwischen dem oberes Snde der Zylin<3ertrommel 41 und dem Verteiler 7 wirksame Gleitlagerung gebildet.
• Im Statordeckel 13 befinden sich insgesamt vier in Umfangsrichtung einen Abstand voneinander aufweisende Anschlüsse 19 für Hydraulikleitungen, von denen aus sich sternförmig je ein Hydraulikkanal 21 zum Verteiler 7 erstreckt. Innerhalb des Verteilers werden die vier Hydraulikkanäle 71,72,73,74 nach unten geführt. Zwei dieser Kanäle 71,72 führen zu je einer Drehdurchführung 75,76 im Bereich der Trennfläche zwischen dem Verteiler 7 und dem unteren Flanschteil 44 des Rotors 4 und münden dort in je einen zu einem von außen zugänglichen Anschluß 45 führenden Kanal 46. An diese Anschlüsse 45 sind Hydraulikleitungen für die Greiferbetätigung anschließbar.
• Die beiden anderen Kanäle 73,74 stehen mit einer Anzahl Schlitzkanäle 77,78 in Verbindung, die durch in Umfangsrichtung einen konstanten Abstand voneinander aufweisende Axialnuten im Verteiler 7 und die Bohrungsinnenfläche 12 der Zylindertrommel 41 gebildet sind. Die außerhalb der Drehvorrichtung befindlicnen Zu- und Rückflußleitungen für die Hydraulikflüssigkeit sind an die zugehörigen Anschlüsse 19 im Statordeckel 13 anschließbar.
• In der Zylindertrommel 41 befindet sich eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung gleiche Abstände voneinander aufweisenden radialen Druckzylindern 50, in denen je ein Kolben 51 sowie eine yegen die Stirnfläche des Kolbens 51 anliegere, durch eine Zylinderöffnung mehr oder weniger weit hindurchgreifende Kugel 52 angeordnet sind. Auf ihrer Rückseite werden die Kolben 51 mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt, die durch eine Bohrung 53 in die Druckzylinder eintritt. Die Kugeln 52 liegen mit ihrem aus der Zylinderöffnung herausstehenden Teil gegen die in Umfangsrichtung eine wellenförmige Kurvenbahn 22 mit radialen Auslenkungen beschreibende Innenfläche des Kurvengehäuses 11 an. Die Kurvenbahn bestimmt zu jedem ZeitpunAct den Hub der Kolben 51.
• Wird eine Kugel 52 über den zugehörigen Kolben 51 mit Hilfe der Hydraulikflüssigkeit mit eine Westimmten radialen Kraft gegen die Innenfläche des Kurvengehäuses 11 gedrückt, so übt sie je nach Größe und Richtung der Steigung der Kurvenbahn 22 an der betreffenden Anlagestelle ein mehr oder weniger großes Drehmoment in der einen oder anderen Drehrichtung auf den Rotor 4 aus. Um den Rotor in Drehbewegung versetzen zu können, müssen die Kugeln 52 über die Kurvenbahn ein gleichgerichtetes Drehmoment auf den Rotor 4 übertragen. Es dürfen daher nur jeweils solche Zylinder 50 mit Druck beaufschlagt werden, deren Kugeln 52 gegen eine in der Drehrichtung nach außen weisende Flanke der Kurvenbahn 22 anliegen. Beim Drehen A der Zylindertrommel 41 bewegen sich diese Kugeln 52 unter der Einwirkung des hohen Druckes in den mit der Zuflußleitung verbundenen Zylindern radial auf der Kurvenbahn 22 nach außen, bis der äußere Totpunkt erreicht ist. Gleichzeitig füllen sich die betreffenden Druckzylinder 50-mit Hydraulikflüssigkeit. Alle diejenigen Druckzylinder 50, deren Kugeln 52 gegen eine in der Drehrichtung nach innen weisende Flanke der Kurvenbain 22 anliegen, müssen dagegen mit der unter niedrigem Druck stehenden Rückflußleitung verbunden sein, so daß die betreffenden Kugeln beim Vorbeibewegen auf der Kurvenbahn ohne großen Kraftaufwand radial nach innen bewegt werden können und die Hydraulikflüssigkeit aus den betreffenden Druckzylindern 50 heraus in die Rückflußleitung verdrängt werden kann. Beim Erreichen des jeweiligen Totpunktes der Hubbewegung wird die bestehende Verbindung des betreffenden Druckzylinders 50 mit der Zu-bzw. der Rückflußleitung unterbrochen und beim weiteren Fortschreiten der Bewegung eine Verbindung mit der jeweils anderen Hydraulikleitung hergestellt. Die bezüglich der Kurvenbahn 22 phasengerechte Steuerung der Verbindung der einzelnen Druckzylinder 50 mit der Zu- und der Rückflußleitung übernimmt der Verteiler 7, der mit dem Kurvengehäuse im oberen Bereicli fliegend verbunden ist. Die Steuerung erfolgt über die Schlitzkanäle 77,78, die bei der Drehung der Zylindertrommel abwechselnd mit den Bohrungen 53 zur Deckung gebracht werden.

Claims (9)

1. Ansprüche Vorrichtung für die Drehung hängender Lasten um eine vertikale Achse mit einem Stator, einem am Stator drehbar gelagerten Rotor, mindestens einem vom Stator über eine Drehdurchführung zum Rotor geführten Hydraulikkanal sowie einem zwischen Stator und Rotor wirkenden Hydraulikmotor, bestehend aus einer mit dem Rotor verbundenen, eine Anzahl über den Umfang verteilt angeordneter, mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagter Zylinder sowie über die radialen Zylinderoffnungen überstehender Kugeln aufweisenden Zylindertrommel, einem mit dem Stator verbundenen, eine Kurvenbahn für die Kugeln enthaltenden Kurvengehäuse und einem in einer Bohrung der Zylindertrommel angeordneten, die Zylinder abwechselnd mit einer Zu- und einer Rückflußleitung verbindenden, mit dem Kurvengehäuse drehfest verbundenen Verteiler, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zylindertrommel (41) im Bereich ihrer beiden stirnseitigen Enden über je ein Drehlager (2,3) in dem Kurvengehäuse (11) gelagert ist, wovon zumindest das untere Drehlager (3) als kombiniertes kxial-Radial-Lager ausgebildet ist, daß der Verteiler (7) im oberen Bereich starr mit dem Stator (1) bzw. dem Kurvengehäuse (11) verbunden ist und nach unten durch die Zylindertrommel (41) hindurch in eine Bohrung eines mit der Zylindertrommel (41) starr verbundenen, nach unten über das Kurvengehäuse (11) überstehenden Flanschteils (44) eingreift, und daß die Drehdurchführung (75) für den auch durch den Verteiler hindurchgeführten Hydraulikkanal (21,71,72,46) im Bereich der Trennfläche zwischen dem Verteiler (7) und dem Flanschteil (44) angeordnet ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die beiden Drehlager (2,3) als gegeneinander verspannte Wälzlager, insbesondere Kegelrollenlager ausgebildet sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die beiden Drehlager (2,3) als Gleitlager ausgebildet sind.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das untere Drehlager (3) als sowohl ziehende als auch drückende Axialkräfte sowie Radialkräfte aufnehmendes Wälzlager und das obere Drehlager als zwischen der Bohrungsfläche (42) der Zylindertrommel (41) und der Verteileroberfläche t7) wirksames radiales Gleitlager ausgebildet ist.
5. 5; Vorrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das untere Drehlager (3) als Rillenkugellager ausgebildet ist.
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das untere Drehlager (3) im Bereich der Verbindungsfläche zwischen Zylindertrommel (41) und Flanschteil (44) angeordnet ist.
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,. d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der aus dem Kurvengehäuse (11) bestehende Stator(l) einen als Flansch für die unmittelbare Befestigung an einem Baggerausleger odJdgli ausWebildeten Deckel (13) aufweist.
8. 8. V6Srichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a -d u t c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der aus dem Kurvengehäuse (11) bestehendeStator(l) an seinem Deckel (13) ein Lagerauge (16) oder eine Gabel für die unmittelbare Befestigung an einem Baggerausleger od.dgl. aufweist.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Deckel (13) einstückig mit dem Kurvengehäuse (11) verbunden ist.