DE3132489A1

DE3132489A1 - Hydraulikmotor fuer den drehantrieb eines bagger- und krangreifers

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Publication number: DE3132489A1
Application number: DE19813132489
Authority: DE
Inventors: Erfinder Wird Nachtraeglich Benannt Der
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-08-17
Filing date: 1981-08-17
Publication date: 1983-03-03

Description

Hydraulikmotor für den Drehantrieb eines Bagger- oder Krangreifers
Die Erfindung bezieht sich auf einen Hydraulikmotor für den Drehantrieb eines mit dem Ausleger eines Baggers oder Krans verbundenen Greifers oder dergleichen Werkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiger Hydraulikmotor ist bereits bekannt (DE-AS 23 38 736). Die Druckzylinder können dabei statt im Rotor auch im Stator angeordnet sein. Bei Anordnung d Druckzylinder im Stator ist die Einrichtung zur Steuerung des Zu- und Rückflusses der Hydraulikflüssigkeit durch einen in einer Axialbohrung des Stators angeordneten, mit dem Rotor drehfest verbundenen Verteiler gebildet, der eine Mehrzahl von Axialnuten aufweist, die zusammen mit der Innenwand der Axialbohrung des Stators je einen Schlitzkanal bilden. Durch die Schlitzkanäle werden nacheinander entsprechende Verbindungen zwischen den Druck zylindern und der Zu- oder Rückflußleitung hergestellt. Die Lagerung des Rotors an dem Stator erfolgt über ein radiales Gleitlager, in dessen Bereich die Drehdurchführungen angeordnet sind. Die Druckzylinder sind radial angeordnet, wobei die Abrollflächen für die Kugeln an der Innenwand des Rotors vorgesehen sind. Aufgrund dieses Aufbaus besteht der Rotor aus drei Hauptelementen, so daß Rotor, Stator und Verteiler insgesamt fünf Hauptelemente bilden. Wenn der Greifer nicht ausbalancierte Lasten, z.B. Holzstämme oder Rohre, erfaßt, tritt ein Kippmoment auf, das an dem radialen Gleitlager angreift, wodurch es zu einer Leckage von Hydraulikflüssigkeit an dem die Drehdurchführungen aufweisenden Gleitlager kommen kann, von einem starken Verschleiß des Gleitlagers ganz zu schweinen Auch weist der Stator und der Rotor durch die radiale Lage der Druckzylinder und deren Verteiler einen entsprechend großen Durchmesser und damit ein entsprechend großes Gewicht auf. Die Hydraulikflüssigkeitsleitungen zur Versorgung des Hydraulikzylinders erstrecken sich ferner von den Drehdurchführungen vom Rotor weg als Schläuche ins Freie, so daß ein Verhängen oder ein Bruch dieser Schläuche nicht ausgeschlossen werden kann.
Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hydraulikmotor für den Drehantrieb eines mit dem Ausleger eines Baggers oder Krans verbundenen Greifers oder dergleichen Werkzeug zu schaffen, der sich durch ein geringes Gewicht, eine einfache und kompakte Bauweise ; durch Funktionstüchtigkeit auch bei nicht ausbalancierten Lasten sowie durch Reparaturfreundlichkeit auszeichnet.
Nachstehend ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hydrauliknotors anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben.
Darin zeigen: Figur 1 einen Längsschnitt durch den Hydraulikmotor mit angeflanschtem, teilweise wiedergegebenen Hydraulikzylinder; und Figur 2 einen Schnitt senkrecht zur Längsachse des Hydraulikmotors nach Figur 1.
Der Hydraulikmotor besteht im wesentlichen aus einem Stator 1,-der an seinem oberen Ende eine Durchbrechung 2 zur Aufnahme eines nicht dargestellten mit dem Ausleger verbindbaren Auf- hängebolzens aufweist, sowie einem Rotor 3, der mit dem nicht dargestellten Greifer des Baggers oder Krans verbunden ist.
Der als ringförmiges Gehäuse ausgebildete Rotor 3 weist ein erstes , oberes Gehäuseteil 4 und ein zweites, unteres Gehäuseteil 5 auf, die durch beispielsweise acht Schraubbolzen 6 miteinander verbunden sind.
In dem unteren Gehäuseteil 5 des Rotors 3 sind mehrere, vorzugsweise acht sich axial erstreckende Druck zylinder 7 vorgesehen, in denen jeweils ein Kolben 8 mit einer stirnseitig gelagerten Kugel 9 vorgesehen ist. Der Hydraulirlüssigkeitszu- und -rückfluß zu bzw. von jedem der Druckzylinder 7 erfolgt über -eine Radialbohrung 10, die zu einer Öffnung 11 an der Innenwandfläche 12 des Rotors 3 führt.
Im oberen Gehäuseteil 4 ist an dem Stator 1 eine Ringschulter 13 drehfest angeordnet, deren den Kugeln 9 zugewandte Unterseite als wellenförmige Abrollfläche 14 für die Kugeln 9 ausgebildet ist.
Der Rotor 3 ist an dem Stator 1 über zwei verhältnismäßig groß dimensionierte Radialrollenlager 15 und 16 im. oberen Gehäuseteil 4 bzw. unteren Gehäuseteil 5 gelagert. An der oberen, der wellenförmigen Abrollfläche 14 gegenüberliegenden Seite der Ringschulter 13 ist ein Axialrollenlager 17 vorgesehen, das sich über den rotorseitigen Laufring des Radia'-rollenlagers 15 am Rotor 3 abstützt. Die Ringschulter 13 bildet also eine Zentrierung, die gleichzeitig als Lagerung dient. Auch ist der Stator 1 an seinem unteren Ende zentriert, um das Lager 16 aufzunehmen. Der obere Gehäuseteil 4 über- näfltt also die radiale und axiale Führung.
Zur Steuerung des Zu- und Rückflusses der Hydraulikflüssigkeit zu bzw. von den Hydraulikzylindern 7 weist der Stator 3 je eine Axialbohrung 18 bzw. 19 auf. Weiterhin sind eine Mehrzahl, vorzugsweise zwölf am Umfang des Stators 1 in gleichen Abständen voneinander angeordnete Öffnungen 20 und 21 vorgesehen. Die Öffnungen 20 und 21 sind abwechselnd angeordnet.
Die Öffnungen 20 kommunizieren mit der Axialbohrung 18 im Stator 1 und zwar dadurch, daß eine Radialbohrung 22 von der Axialbohrung 18 zu einer der Öffnungen 20 führt und sämtliche Öffnungen 20 durch sternförmig verlaufende Bohrungen 23 miteinander verbunden sind, die in ein und derselben Axialebene im Stator 1 verlaufen.
Die Öffnungen 21 kommunizieren mit der Axialbohrung 19 im Stator und zwar dadurch daß-eine Radialbohrung 24 von der Axialbohrung 19 zu einer der Öffnungen 21 führt und sämtliche Öffnungen 21 durch sternförmig verlaufende Bohrungen 25 miteinander verbunden sind, die in ein und derselben Axialebene im Stator 1 verlaufen. Die Radialbohrung 24 und die Bohrungen 25 sind in Figur 2 mit unterbrochenen Linien angedeutet.
Die Axialebene, in der die den Öffnungen 20 zugeordneten sternförmigen Bohrungen 23 sowie die Radialbohrung 22 angeordnet sind, und die Axialebene, in der die den Öffnungen 21 zugeordneten sternförmigen Bohrungen 25 sowie die Radialbohrung 24 angeordnet sind, sind gegenüber einander axial versetzt.
Die Öffnungen 20 und 21 am Umfang des Stators 1 sind in gleicher Höhe angeordnet wie die Öffnungen 11 an der Innenwandfläche 12 des Rotors. Auf diese Weise werden bei der Rotation des Rotors 3 die Öffnungen 20 und die Öffnungen 21 am Statorumfang abwechselnd mit den Öffnungen 11 an der Innenwandfläche 12 des Rotors 3 in Deckung gebracht.
Sind die Öffnungen 20 am Statorumfang über die Axialbohrungen 18 an den Hydraulikflüssigkeitszufluß und die Öffnungen 21 am Statorumfang über die Axialbohrung 19 an den Hydraulikflüssigkeitsrückfluß angeschlossen, dann wird der in Figur 1 dargestellte Kolben 8 im Druckzylinder 7 über die Radialbohrung 10 mit Druck beaufschlagt und die Kugel 9 mit einer bestimmten Kraft gegen die wellenförmige Abrollfläche 14 gedrückt, wodurch sie ein Drehmoment auf den Roto. 3 ausübt.
Um den Rotor 3 in Rotation zu versetzen, dürfen daher nur solche Kolben 8 mit Druck beaufschlagt werden, deren Kugeln gegen eine solche Flanke der wellenförmigen Oberfläche 14 anliegen, die in Drehrichtung des Rotors von der Kugel 9 in axialer Richtung weg verläuft. Erreichen die betreffenden Kugeln 9 dann ihren oberen Totpunkt,so wird die Öffnung 11 des betreffenden Druckzylinders 7 mit einer Öffnung 21, die zu der Axialbohrung 19 für den Hydraulikflüssigkeitsrückfluß führt, in Deckung gebracht. Das heißt, bei Erreichen der oberen Totpunkte der Kugeln 9 erfolgt stets eine Umsteuerung des Anschlusses zu den Druck zylindern 7 von der unter hohem Druck stehenden Axialbohrung 18 für den Hydraulikflüssigkeitszufluß zu der unter niedrigem Druck stehenden Axialbohrung 19 für den Hydraulikflüssigkeitsrückfluß. Der Drehsinn des Rotors 3 wird dabei durch ein Ventil bestimmt, das die Axialbohrungen 18 und 19 im Stator 1 wahlweise mit dem Hydraulikflüssigkeitszu- bzw. rückfluß verbindet.
Die beiden druckdichten Drehdurchführungen zu dem Hydraulikzylinder 26 bestehen aus zwei weiteren Axialbohrungen 27 und 28 im Stator 1 , wobei eine Axialbohrung 27 bzw. 28 an den Hydraulikflüssigkeitszufluß bzw. -rückfluß angeschlossen ist.
Von jeder Axialbohrung 27 und 28 führt eine Radialbohrung 29 bzw. 30 zu einer Ringnut 31 bzw. 32 in der Statorumfangsfläche, wodurch zwei Ringkanäle 33 und 3t gebildet werden. Beide Ringkanäle 33 und 34 sind beiderseits der öffnungen 20 und Z1 am Umfang des Stators 1 angeordnet.
Je ein Dichtring 35 bzw. 36 ist zwischen den Öffnungen 20 und 21 am Statorumfang und dem einen bzw. dem anderen Ringkanal 33 bzw. 34 vorgesehen, ferner je ein Dichtring 37 und 38 an den den Öffnungen 20 und 21 abgewandten Seiten der Ringkanäle 33 und 34. Ein weiterer Dichtring 39 sowie ein Abstreifer 40 sind an der Bohrung im oberen Gehäuseteil 4 des Rotors 3 vorgesehen, die von dem Stator 1 durchsetzt wird. Der Dichtring 39 und der Abstreifer 40 verhindern ein Eindringen von Schmutz.
Die Schmierung des Axialrollenlagers 17 sowie des Radialrollenlagers 15 erfolgt im übrigen durch die den Druckzylindern 7 zugeführte Hydraulikflüssigkeit, während die Schmierung des Radialrollenlagers 16 über den Ringkanal 34 erfolgen kann.
Von dem einen Ringkanal 33 führt eine Bohrung 41 im Rotor 3 zu dem Hydraulikzylinder 26. Eine entsprechende in Figur 1 gestrichelt dargestellte Bohrung 42 führt von dem anderen Ringkanal 34 zum Hydraulikzylinder 26.
Der Hydraulikzylinder 26 ist an der dem Ausleger abgewandten Stirnseite des Rotors 3 angeflanscht. Er weist einen Kolben 43 auf, der beidseitig mit Druck beaufschlagbar ist. Zu diesem Zweck kommuniziert die Bohrung 42 über eine Bohrung 44 in dem Zylinderboden 45 des Hydraulikzylinders 26 mit der einen Stirnseite des Kolbens 43 und die Bohrung 41 über eine Bohrung 46 und ein am Zylinderboden 45 angeordnetes sich durch den Kolben 43 hindurch erstreckendes Rohr 47 mit der gegenüberliegenden Stirnseite des Kolbens 43 des Hydraulikzylinders 26.
Statt der gezeigten Anordnung, bei der der Hydraulikzylinder an dem Hydraulikmotor angeflanscht ist, kann der Hydraulikzylinder auch im Abstand von dem Hydraulikmotor angeordnet sein. Dann entfallen die Bohrungen 41 und 42 im Rotor 3 und es sind am Außenumfang des Rotors 3 zwei Anschl .se vorgesehen, die mit dem Ringkanal 33 bzw. 34 kommunizieren und für die eine bzw. andere Stirnseite des Hydraulikzylinders bestimmt sind. In Figur 1 ist dabei lediglich der Anschluß 48 dargestellt, der mit dem Ringkanal 33 in Verbindung steht.
Auch können andere Flansche als der Kolbenboden 45 mittels den Schraubbolzen 49 am unteren Ende des Hydraulikmotors befestigt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Hydraulikmotor tritt nur ein minimaler Verschleiß auf, so daß die Bremswirkung bei der Rotation des Rotors 3 bei Umsteuerung der Hydraulikflüssigkeit auch nach längerem Betrieb nicht abnimmt, d.h. der Rotor 3 keine Tendenz zum Nachlaufen zeigt.
Auch ist ersichtlich, daß der erfindungsgemäße Hydraulikmotor aus lediglich drei Hauptelementen besteht, nämlich im oberen und dem unteren Gehäuseteil 4 und 5, die den Rotor 3 bilden, sowie dem Stator 1. Weiterhin gewährleisten die verhältnismäßig großen Radialrollenlager 15 und 16, daß auch bei hohen Belastungen, insbesondere ungleichen Radialkräften, der Hydraulikmotor zuverlässig funktioniert und daß kein Lecköl austritt. Das Axialrollenlager 17 nimmt axiale Kräfte sicher auf und sorgt für eine reibungslose Rotation des Rotors 3.
Zur Demontage des Hydraulikmotors brauchen lediglich die Schraubenbolzen 6 gelöst zu werden, wodurch sämtliche Teile des Hydraulikmotors leicht zugänglich sind.
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Claims

Patentansprüche 0Hydraulikmotor für den Drehantrieb eines mit dem Ausleger eines Baggers oder Krans verbundenen Greifers oder dergleichen Werkzeug, mit einem mit dem Ausleger verbindbaren Stator, einem mit dem Greifer verbindbaren Rotor, einer Mehrzahl von in dem Rotor angeordneten, je einen Kolben mit stirnseitig gelagerten Kugeln aufnehmenden, kugelseitig offenen Druckzylindern, einer in dem Stator vorgesehenen,wellenförmigen Abrollfläche für die Kugeln, einer Einrichtung zur Steuerung des Zu- und Rückflusses der Hydraulikflüssigkeit zu bzw. von den Druckzylindern, und mindestens zwei druckdichten Drehdurchführungen zwischen Stator und Rotor, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Einrichtung zur Steuerung des Zu- und Rückflusses der SydrauliXflüssigkeit zu bzw. von den Druckzylindern (7) je eine in dem Stator (1) vorgesehene Axialbohrung (18 bzw. 19) für den Hydraulikflüssigkeitszufluß bzw. -Rückfluß auSweist, wobei am Umfang des Stators (1) eine Mehrzahl von Öffnungen (20 und 21) vorgesehen ist, die abwechselnd mit der Axialbohrung (18) für den Hydraulikflüssigkeitszufluß bzw. mit der Axialbohrung (19) für den Hydraulikflüssigkeitsrückfluß kommunizieren und bei Rotation des Rotors (3) mit mit den Druckzylindern (7) kommunizierenden Öffnungen (11) an der Innenwandfläche (12) des Rotors (3) in Deckung gebracht werden, wobei die Bohrungen (22, 23) , die von den öffnungen (20) am Statorumfang zu der Axialbohrung (13) für den Hydraulikflüssigkeitszufluß verlaufen und die Bohrungen (24, 25) , die von den öffnungen (21) am Statorumfang zu der Axialbohrung (19) für den Bydraulikflüssigkeitsrückfluß verlaufen, axial versetzt zueinander angeordnet sind
2. Hydraulikmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Öffnung (20) für den Hydraulikfldssigkeitszufluß und wenigstens eine Öffnung (21) für den Hydraulikflüssigkeitsrückfluß am Statorumfang eine Bohrung (22 bzw. 24) zur zugehörigen Axialbohrung (18 bzw. 19) aufweist und die Öffnungen (20) für den Hydraulikflüssigkeitszufluß und die Öffnungen (21) für den Hydraulikflüssigkeitsrückfluß am Statorumfang jeweils durch sternförmig verlaufende Bohrungen (23 bzw. 25) untereinander verbunden sind.
3. Hydraulikmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckzylinder (7) axial angeordnet sind und die wellenförmige Abrollfläche (14) für die Kugeln (9) an einer am Stator (1) angeordneten Ringschulter (13) vorgesehen ist.
4. Hydraulikmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der wellenförmigen Abrollfläche (14) gegenüberliegenden Seite der Ringschulter (13) ein Axialrollenlager (17) angeordnet ist.
5. Hydraulikmotor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (3) aus einem ersten Gehäuseteil (4) , das die Ringschulter (13) übergreift,und einem zweiten Gehäuseteil (5), das die Druckzylinder (7) aufnimmt, besteht.
6. Hydraulikmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten, die Ringschulter (13) aufnehmenden Gehäuseteil (4) und in dem zweiten , die Druckzylinder (7) aufnehmenden Gehäuseteil (5) jeweils ein Radialrollenlager (15 bzw . 16) vorgesehen ist.
7. Hydraulikmotor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierung des Axialrollenlagers (17) und des Radialrollenlagers (15) in dem ersten, die Ringschulter (13) aufnehmenden Gehäuseteil (4) durch die den Druckzylindern (7) zugeführte Hydraulikflüssi<;-keit erfolgt.
8. Hydraulikmotor nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die beiden druckdichten Drehdurchführungen zwischen Stator und Rotor jeweils einen Ringkanal aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ringkanäle (33 und 34) beiderseits der Öffnungen (20 und 21) am Umfang des Stators (1) angeordnet sind.
9. Hydrauliknoçor mch Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (20 und 21) am Statorumfang gegenüber den beiden Ringkanälen (33 und 34) jeweils durch eine Dichtung (35 und 36) abgedichtet sind.
10. Hydraulikmotor nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daS der Hydraulikzylinder (26), an den die beiden Drehdurchführungen angeschlossen sind, auf der dem Ausleger abgewandten Seite des Rotors (3) angeflanscht ist.
11. Hydraulikmotor nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Rotor (3) Bohrungen (41 und 42) von dem einen bzw. dem anderen Ringkanal (33 bzw. 34) für den Zufluß bzw. Rückfluß der Hydraulikflüssigkeit zu bzw. von dem Hydraulikzylinder (26) vorgesehen sind.
12. Hydraulikmotor nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine (42) der beiden Bohrungen (41 und 42) in dem Rotor (3) zu der einen Seite des Kolbens (43) und die andere Bohrung (41) über einstich durch den Kolben (43) erstreckendes Rohr zuranderen Seite des Kolbens (43) des Hydraulikzylinders (26) führt.