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Die Erfindung betrifft ein Drehteil (Rotator) für
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untereinander drehbare Geräteteile von vorzugsweise Ladekränen und
dergleichen, mit einem Ständer, einem darin angeordneten Läufer von anähernd gleicher
axialer Ausdehnung wie die des den Läufer aufnehmenden Raumes im Ständer, einer
Anzahl radial gerichteter Sitze für radial verschiebbare.Schejbenkolben und Mitteln
zur Verschiebung der Scheibenkolben gegen die peripherische Wand des Raumes, wobei
ein zwischen der nach aussen gewandten Seite des Läufers. und der nach innen gewandten
Wand des Raumes gebildeter Ringspalt an zumindest einer Stelle von einem Einsatz
überbrückt wird, der den Ringspalt aufteilt und als Widerlager dient, so dass die
Scheibenkolben beim Auflaufen auf den Einsatz in ihren Sitzen nach innen verschoben
werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Drehteil zu schaffen,
welches für Hebekräne und dergleichen Geräte besonders geeignet ist, bei denen das
Drehteil ein Hebegerät oder einen. Greifer drehbar trägt. Man war dabei bestrebt,
die.Gefahr zubeseitigen, dass auf das Drehteil einwirkende Beanspruchungen zu Deformationen
führen, welche die Bewegungsfreiheit des Läufers im Ständer beeinträchtigen bzw.die
erstrebten Spiele im Ständer ändern, wodurch Arbeitsmittel aus dem Drehteil herausdringen
kann.
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Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zu Grunde, eine möglichst einfache
und robuste Konstruktion zu schaffen unter möglichst günstiger Kraft- und Belastungsübertragung
zwischen den betroffenen Teilen.
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Diese Aufgabe hat nun erfindungsgemäss dadurch ihre Lösung gefunden,
dass der Ständer des Drehteils, welcher mit den einen der untereinander drehbarenGeräteteile
verbunden ist, auf beiden Seiten des den Läufer aufnehmenden Raumes Lager für eine
Welle aufweist, die an dem einen Ende des Drehteils
aus ihm herausragt
und dort mit dem anderen der beiden durch das Drehteil untereinander drehbaren Geräteteile
verbunden ist, dass sich die Welle durch eine mittlere Öffnung im Läufer hindurcherstreckt
und dass der Läufer axial verschiebbar, jedoch in bezug auf die Welle nichtdrehbar
fixiert ist.
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Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsmässigen Drehteils wird im folgenden
an Hand der Zeichnungen näher beschrieben.
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Es zeigen Fig 1 einen axialen Schnitt durch ein erfindungsmässiges
Drehteil, Fig 2 einen radialen Schnitt nach der Linie A-A in Fig 1.
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Fig 3 eine den Raum im Ständer in der einen Richtung begrenzende Scheibe,
von der dem Raum zugekehrten Seite gesehen, Fig 4 die Scheibe nach Fig 3 in der
Perspektive, von der entgegengesetzten Seite gesehen, Fig 5 den Läufer in der Perspektive,
Fig 6 und 7 einen der Scheibenkolben in der Perspektive und von hinten gesehen,
Fig 8 und 9 einen der Einsätze von der nach aussen bzw.
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nach innen gewandten Seitegesehen, Fig 10 und II von der Seite bzw.
schräg von dem einen Ende gesehen eine abgeänderte Ausführung des Läufers, der mit
montierten Scheibenkolben veranschaulicht ist, und Fig 12 die entsprechende, abgeänderte
Begrenzungsscheibe, schräg von der Seite gesehen.
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Der Ständer I ist zur Verbindung mit den einen der untereinander drehbaren
Geräteteile bestimmt, während die Welle 2, die mit den Läufer 3 nichtdrehbar verbunden
ist, mit dem anderen der untereinander drehbaren Geräteteile verbunden sein und
in der Regel diesen anderen Geräteteil tragen soll.
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Der Ständer besteht aus einem Unterteil 4 mit Sitzen 5 für Festspannglieder,
einer Scheibe 6, die sich an den Unterteil 4 anschliesst und die eine Stirnwand
des Ständerraumes 7 bildet, einem ringförmigen Teil 8 mit zylindrischer Innenwand
9, die den Ständerraum in radialem Sinne begrenzt, und einen Endteil 10, der die
andere Stirnwand des Ständerraumes bildet und Sitze für Lager II bzw..
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Wellendichtung 12 aufweist Sowohl der Unterteil 4 als auch. der Endteil
10 hat eine Durchtrittsöffnung 13 bzw. 14 für die Welle 2. Die Welle ist in einem
Lager 15, das die Axialbelastung in der einen Richtung am Sitz II des Endteils 10
aufnimmt, und in einem Lager 16 an einem Sitz 17 im Unterteil 4 gelagert. An den
äusseren Ende des Unterteils 4 ist eine mit der Wellendurchtrittsöffnung 13 koaxiale
Erweiterung 18 vorgesehen. An dem in diese Erweiterung herausragenden, mit Gewinde
versehenen Wellenende 19 ist eine mit dem Lager 16 zusammenwirkende Mutter 20 angeordnet,
die zusammen mit dem Lager 16 die Axialbelastung in der anderen Richtung aufnimmt.
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Von dem aus dem Endteil 10 herausragenden und mit Sitzen 21 zur Fixierung
des genannten anderen Geräteteils versehenen Wellenende 22 gerechnet nimmt der Wellendurchmesser
sukzessiv gegen das mit Gewinde versehene Wellenende 19 hin ab.
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An dem auf gleicher Höhe mit dem Ständerraum 7 liegenden Teil ist
die Welle 2 mit Nuten 23 versehen, in denen Keile 24 angeordnet sind. Auf dem genannten
Wellenteil ist der Läufer 3 vorgesehen und an seiner mittleren Öffnung 25 ist der
Läufer mit Nuten 26 versehen, die zu den Keilen 24 passen welche somit den Läufer
nichtdrehbar an der Welle fixieren. Indem die Nuten 26 länger sind als die Keile
24 kann eine gegenseitige axiale Verschiebung zwischen dem Läufer und der Welle
erfolgen.
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Der Läufer 3 besteht aus einem Körper 27 mit einer Anzahl radial angeordneter
Sitze 28, die sich über die ganze axiale Länge des Läufers erstrecken. In den Sitzen
28, die parallelle Seiten haben, sind Scheibenkolben 29 vorgesehen. Jeder Scheibenkolben
(Fig 6 und 7) hat eine nach aussen gewandte, abgerundete Kante 30, die gegen die
Wand 9 bzw. den Einsatz laufen soll, und eine ebene, nach innen gewandte Kante,
von der sich eine Anzahl Bohrungen -31 in den Scheibenkolben hineinerstrecken. An
der der Ständerscheibe 6 zugewandten axialen Kante der Scheibenkolben ist die innere
Ecke 32 abgeschrägt.
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In jedem Sitz 28 sind Stifte 33 vorgesehen. Auf die Stifte sind Federn
34 (Fig 2) von einer Drahtdicke gesteckt, die dem Unterschied zwischen dem Aussendurchmesser
der Stifte und dem Innendurchmesser der Bohrungen 31 angepasst ist. Bei einer Verschiebung
der Scheiben nach innen können die Federn 34 in die Bohrungen hineinlaufen.
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In der dargestellten Ausführung ist an diametral entgegengesetzten
Stellen der den Ständerraum begrenzenden Wand 9 Einsätze 35 vorgesehen, die den
zwischen dem Umfang 36 des Läufers und der genannten Wand 9 gelegenen Ringspalt
37 in zwei Teile unterteilen. Die Einsätze (Fig 8 und 9) haben eine nach aussen
gewandte Seite 38 von einer Form, die sich der Krümmung der Wand 9 genau anschliesst,
und eine entgegengesetzte Seite, die von zwei abgeschrägten Teilen 39 mit einer
dazwischenliegenden konkaven Partie 40 mit einer Krümmung gebildet wird, welche
der Krümmung des Läuferumfanges 36 entspricht.
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Die Einsätze 35, die in radialem Sinne von der Wand 9 bzw dem Läuferumfang
36 und in axialem Sinne von der Ständerscheibe 6 und dem Endteil 10 fixiert sind,
sind vor einer Bewegung in peripherischem Sinne durch Keile oder Verriege-
lungsstäbe
41 festgehalten, welche in Nuten 42 und 43 in der Wand .9 -bzw. in der Aussenseite
38 des Einsatzes eingreifen Die Zufuhr-von Arbeitsmittel, d.bhydraulischer Flüssigkeit,
geht in folgender Weise vor sich. An dem Unterteil 4 sind bei 44 bzw 45 Anschlüsse
für Leitungen von einem nicht dargestellten Steuerventil angedeutet, mit dem die
Richtung und der Fluss des -Arbeitsmittels gesteuert wird. Von.den Anschlüssen 44
und 45 verlaufen Kanäle 46 und 47, die gegenüber je einer zweier koaxialer und von
Dichtungsringen 48 getrennter und abgedichteter Ringnuten 49 bzw 50 an der Ständerscheibe
6 münden.
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Auf der entgegengesetzten Seite der Ständerscheibe 6, d.h.
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an der dem -Ständerraum. zugewandten Seite, sind vier Paare gekrümmter,
.schlitzförmiger Ausnehmungen vorgesehen. Die Ausnehmungen jedes Paares sind in
verschiedenen Abständen von Mittelpunkt des Läufers gelegen, wobei die äussere Ausnehmung
51a, 51b, 51c bzw. 51d in jedem Paar auf gleicher Höhe mit dem Ringspalt 37 liegt,
während die innere Ausnehmung 52a, 52b, 52c bzw. 52d in jedem Paar auf gleicher
Höhe mit den inneren Teilen der Sitze 28 für die Scheibenkolben 29 liegt.
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Die einander diagonal gegenüberliegenden Paare von Ausnehmungen stehen
durch Kanäle 54 bzw. 55 mit einer der Ringnuten 49 bzw 50 in Verbindung. Die mit
derselben Ringnut in Verbindung stehenden äusseren Ausnehmungen werden sich im zusammengebauten
Zustand des Drehteils in je einem Teil des durch die Einsätze 35 unterteilten Ringspaltes
37 befinden und dabei auf beiden Seiten eines gedachten Teil--ungsdurchmessers der
Einsätze liegen.
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Bei Anschluss der längs derselben Diagonale liegenden beiden Paare
von Ausnehmungen in erwähnter Weise über die eine Ring-
nut an
die Druckmittelzufuhrleitung, werden die längs der anderen Diagonale liegenden beiden
Paare von -Ausnehmungen über die andere Ringnut mit einer Rückleitung verbunden.
Wenn beispielsweise Druckmittel über die äussere Ringnut 49 zugeführt wird, tritt
Druckmittel durch die Ausnehmungen 51a und 51c in den Ringspalt auf der einen. Seite
jedes Einsatzes 35 ein, gleichzeitig wie zurückfliessendes Mittel durch die Ausnehmungen
51b und 51d und die innere Ringnut 50 weggeleitet werden kann..
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Gleichzeitig wie Druckmittel zur Betätigung der Scheibenkolben in
peripherischem Sinne durch die Ausnehmungen 51a und 51c (oder 51b und 51d) zugeführt
und zurückfliessendes Mittel durch die Ausnehmungen 51b und 51d (oder 51a und 51c)
weggeleitet wird, wird Druckmittel durch die Ausnehmungen 52a und 52c bzw. 52b und
52d oder umgekehrt zugeführt bzw. weggeleitet. Druckmittel, das durch die zuletzt
erwähnten Ausnehmungen eintritt, hat die Aufgabe eine Auswärtsverschiebung der Scheibenkolben
29 zubewirken, während sie von Druckmittel in peripherischem Sinne betätigt werden.
Wenn ein Scheibenkolben soweit gelangt ist, dass das von ihm abgegrenzte Volumen
herausgetragen wird, wird auch der Raum hinter dem Scheibenkolben an dem inneren
Teil des Sitzes entleert. Die abgeschrägten Ecken der Scheibenkolben erleichtern
das Eindringen des Druckmittels in den Raum hinter den Scheibenkolben.
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Durch Umkehrung der Zufuhr- und Rückleitungen kann man den Läufer
dazu bringen, sich in entgegengesetzen Richtungen zu drehen.
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Bei Drehteilen, die Hebegeräte und Greifer oder ähnliche Gerätschaften
tragen, muss die Möglichkeit vorliegen, an dem Drehteil vorbei Druckmittel den Betätigungsgliedern
des Hebegeräts oder des Greifers zuzuführen bzw rück-.
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fliessendes Druckmittels von diesen Betätigungsgliedern wegzuleiten.
Zu diesem Zweck weist die Welle 2 ein Paar axialer Bohrungen 56 bzw 57 auf, die
an der im Unterteil 4 aufgenommenen Partie der Welle in radiale Bohrungen übergehen,
die in je eine zweier im Abstand voneinander vorgesehener Nuten 58 bzw. 59 in der
Welle munden. An der Wellendurchtrittsöffnung 13 sind zwischen und auf beiden Seiten
der Nuten 58 und 59 Dichtungsringe 60 vorgesehen. Von zweckdienlichen, durch gestrichelte
Linien bei 61 und 62 angedeuteten auswendigen Anschlüssen verlaufen Kanäle durch
den Unterteil bis zu je einer der Nuten 58 und 59.
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An dem freien Ende der Welle gehen die axialen Bohrungen 56 und 57
in radiale Kanäle über, die in zweckmässige Anschlüsse 63 und 64 münden, an die
zu Hebegeräten und Greifer oder dergleichen führende Leitungen angeschlossen werden
können.
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In einer Abänderung ist der in Fig 10 und 11 dargestellte Läufer 3'
an seinen beiden Stirnflächen mit konzentrischen Ansätzen 65 bzw. 66 versehen und
demzufolge weist die Scheibe 6' eine entsprechende .Ausnehmung 67 auf.
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Auch der nicht dargestellte Endteil weist in dieser Ausführung eine
entsprechende Ausnehmung auf.
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Die Läuferausbildung nach Fig 10 und 11 ist dadurch vorteilhaft, dass
die die Sitze 28' trennenden Gutteile 68 in einer festigkeitsmässig günstigeren
Weise mit dem mittleren Teil des Läufers verbunden werden können. Da sich die Endteile
der Sitze 28' nicht bis zu den Stirnwandflächen des Läufers heranerstrecken, wird
die freie radiale Länge der die Sitze trennenen Gutteile reduziert und die in der
Ausführung nach Fig 5 vorkommenden engen Gutquerschnitte an der Wurzel der genannten
Teile, d.h
in unmittelbarer Nähe des Mittelpunkts des Läufers,
beseitigt.
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Infolge der abgeänderten Abbildung des Läufers ändert sich die Lage
der Ausnehmungen in der Scheibe 6'. Diese Ausnehmungen, die hier mit 52' bezeichnet
sind, sind an der axialen Fläche der Scheibenausnehmung 67 angebracht und wirken
mit den Endteilen 69 der Sitze 28' zusammen, welche sich über die axiale Zylinderfläche
des Ansatzes 65 hineinerstrecken. Die Ausnehmungen 51' sind ähnlich wie in der früher
beschriebenen Ausführung in der ebenen Fläche der Scheibe 6' gelegen.
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In betreff der Funktion stimmt diese Ausführung in allem wesentlichen
mit der früher beschriebenen überein. Es sei indessen erwähnt, dass das Drehteil
noch stabiler wird durch das Vorhandensein der beiden Läuferansätze 65 und 66 sowie
der entsprechenden Ausnehmungen in der Scheibe 6' bzw. an dem Endteil.
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Durch die angegebene Ausbildung erhält man ein DrehteiL, das infolge
der das Drehteil durchsetzenden Welle äusserst robust ist. Dank dem Umstand, dass
der Läufer auf der Welle axial verschiebbar ist, können Beanspruchungen der Welle
nicht auf das- Drehteil einwirken, so dass seine Bewegung im Ständerraum behindert
wird. Durch die angegebene Ausbildung der Einsätze erhalten diese eine festgelegte
Lage und eine erhöhte Lebensdauer, da sie keinen Festspannbeanspruchungen ausgesetzt
sind. Der Aufbau des Drehteils mit sukzessiv abnehmendem Wellendurchmesser gestattet
die Herausnahme der Welle zum Austausch von Dichtungen und zwecks anderen Unterhalts
ohne Abbau des Ständers.