DE3146696A1 - Drehvorrichtung fuer einen baggergreifer - Google Patents

Description

• Beschreibung
• Die Erfindung betrifft eine Drehvorrichtung für einen Zwei- oder Mohrschalengreifer eines Baggers der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung, Es ist eine Drehvorrichtung für einen Zweischalengreifer eines Baggers bekannt (DE-OS 28 52 463), bei der der Rotor als einstückig mit der Kolbenstange verbundener Schaft ausgebildet ist, der unmittelbar an axial und radial wirkenden Lagern innerhalb des Stators gelagert ist. Der Schaft ist an seinem freien Ende mit einer innenverzahnten axialen Öffnung versehen, in die gegebenenfalls ein am Rotor eines auf den Stator der Drehvorrichtung axial aufsetzbaren hydraulischen Antriebsmechanismus verbundenes Zahnrad eingreift. Die Greiferschalen sind unmittelbar ohne zusätzlichen Träger an einem unterhalb des Hydrozylinders überstehenden Teil der Kolbenstange angelenkt.
• Der an der Kolbenstange angeformte Rotorschaft ist beim Baggerbetrieb oft sehr hohen Schlag- und Biegebeanspruchungen ausgesetzt, die zu einem raschen Verschleiß oder gar zuZers härung2rimBereich des Drehlagers führen können. Aus diesem Grund ist bereits vorgeschlagen worden, den Baggergreifer nicht unmittelbar an der Kolbenstange anzulenken, sondern an einem besonderen Träger, der seinerseits drehfest mit einem von der Kolbenstange getrennten Rotor der Drehvorrichtung verbunden ist. Die Kolbenstange kann in einem solchen Falle gelenkig innerhalb des Rotors gelagert werden, so daß sie ein ausreichendes Spiel erhält, um den an der Greiferanordnung auftretenden Biegebeanspruchungen ohne Beschädigungsgefahr ausweichen zu können.
• Das Kugelteil des Gelenks'ist bei dieser vorgeschlagenen Konstruktion als getrenntes Teil mit einem Gewindering gegen eine Schulter auf der Kolbenstange verspannt.
• Das Gewinde Rann dabei nur kleiner als der Kolbenstangendurchmesser auageführt werden und schlägt daher bei den während des Baggerbetriebs auftretenden Schlag beanspruchungen rasch aus. Auch bei dieser Konstruktion ist ein Antriebsmechanismus axial auf die Drehvorrichtung aufgesetzt und weist einen seitlich neben der Drehvorrichtung plazierten Hydraulikmotor auf.
• Dadurch wird die Bauhöhe des ohnehin relativ lang bauenden Zwei- oder Nehrschalengreifers vergrößett, was als Nachteil anzusehen ist.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dreh vorrichtung zu schaffen, die eine gegen Schlag- und Biegebeanspruchungen widerstandsfähige, verschleißarme Verbindung zwischen Kolbenstange und Rotor gewährleistet, Zur Lösung dieser Aufgabe wird die in Anspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• Die erfindungsgemäße Verwindung zwischen Kolbenstange und Rotor mit einem Kugelgelenk ermöglicht es der Kolbenstange, den elastischen Verbiegungen, die beim Baggerbetrieb in der Greiferanordnung auftreten können, innerhalb des Rotors weitgehend kräftefrei auszuweichen. Dies ist vor allem deshalb wichtig, weil die Greiferschalen zur Verteilung der Kräfte erfindungsgemäß an einem zusätzlich mit dem Rotor drehfest verbundenen Träger angelenkt sind, an dem elastische Verbiegungen relativ zur Kolbenstange auftreten können. Da das Kugelteil des Kugelgelenks im Bereich des oberen Endes der Kolbenstange unmittelbar angeformt ist, braucht kein verschleißnfälliges Gewinde für die Anbringung dieses Teils vorgesehen zu werden1 so daß Schlagbeanspruchungen störungsfrei aufgenommen werden können. Mit derzweckmässig vorgesehenen Anordnung des Antriebsmechanismus in einem im wesentlichen axialsymmetrischen Ringraum zwischen Stator und Rotor etwa auf der Höhe des Kugelgelenks erzielt man außerdem eine extrem geringe Bauhöhe der Drehvorrichtung. Der Antriebsmechanismus kann dabei beispielsweise als Schwenkflügelantrieb mit Anschlag oder als rundumdrehende4Drehflügelantrieb ausgebildet sein. Weiter ist es möglich, einen Radial-oder Axialkolbenantrieb mit radia-ler bzw. axialer Kurvenbahn zu verwenden. Eine besonders kompakte Bauweise wird durch die Verwendung eines Gerotors als Antriebsmechanismus erzielt.
• Eine weitere Verringerung der Bauhöhe kann erreicht werden, wenn gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung der-Stator und der Rotor auf der Höhe des unteren Teils der Kugelschale, insbesondere in der Nähe eines unteren Schalenrings, an einander konzentrisch übergreifenden Teilen einander zugewandte, sich zu einem geschlostenen axialsymmetrischen Ringraum ergänzende Lagernuten aufweisen, in denen unter Bildung eines kombinierten, Axial-, Radial- und Momentenbelastungen aufnehmenden Lagers Wälzlagerkörper angeordnet sind, die über eine zu einer der Lagernuten führende verschließbare Bohrung oder Öffnung von außen her in den Ringraum einführbar sind.
• In der Zeichnung sind zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung in schematischer Weise dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Zweischalengreifer mit integrierter Drehvorrichtung in teilweise geschnittener Darstellung: Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Drehvorrichtung in einer gegenüber Fig. 1 vergrößerten, senkrecht geschnittenen Darstellung; Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Drehvorrichtung in senkrecht geschnittener Darstellung.
• Der in Fig. 1 gezeigte Baggergreifer enthält zwei an einem Träger 11 um die Achsen 12 schwenkbar angeordnete Greiferschalen 13, die über die Gelenkstangen 14 mit einem auf einer Kolbenstange 2 angeordneten rohrförmigen Hydrozylinder 16 verbunden sind. Die Greiferschalen 13 können durch Verschieben des Hydrozylinders 16 auf der Kolbenstange 2 geöffnet und geschlossen werden. Das für die Betätigung der Greiferschalen 13 bestimmte Druckmittel wird durch Kanäle 21 in der Kolbenutge 2 unmittelbar in den Hydrozylinder 16 eingeführt. Der Greiferträger 11 ist mit dem Rotor 4 einer hydraulischen Drehvorrichtung 1 verbunden, deren Stator 6 an der Aufhängung 61 mit einem nicht dargestellten Baggerausleger verbindbar ist. Die Kolbenstange 2 greift an ihrem oberen Ende in eine zentrale Bohrung 41 des Rotors ein und ist dort mit dem angeformten Kugelteil 22 unter Bildung eines Kugelgelenks in einer Kugelschale 42,43 gelagert. Der hydraulische Antriebsmechanismus 8 der Drehvorrichtung 1 befindet sich in einem Ringbereich zwischen Stator 6 und Rotor 4 etwa auf der Höhe des Xugelgclenks 22,42. Im folgenden wird der konstruktive Aufbau der Drehvorrichtung 1 anhand der in den Figuren 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
• Die sich zu einer Kugel ergänzenden ringförmigen Flächen 23,24 des Kegelteils 22 werden normalerweise durch Abdrehen vom Kolbenstangendurchmesser aus hergestellt. Der untere Kugelflächenring 24 bildet dabei die Flanke einer Umfangsnut 25 in der Kolbenstange 2, in die im montierten Zustand der zweiteilig ausgebildete Lagerschalenring 42 eingreift. Die beiden Teile des Lagerschalenrings 42 werden mit Hilfe der ringförmigen Flanschplatte 44 und einigen über den Umfang verteilt angeordneten Schrauben 45 in der Ringaussparung 46 des Rotors-4 festgeklemmt, nachdem zuvor die Kolbenstange 2-mit ihrem Kugelteil 22 in die Rotorbirung-4l eingeführt worden ist. Um ein zuverlässiges Festklemmen mit der ebenen Flanschplatte 44 zu gewährleisten, ist die Wandstärke der Lagerschalenteile 42 im Klemmbereich der axialen Tiefe der Ringaussparung 46 genau angepaßt. An der Flanschplatte 44 wird außerdem der Greiferträger 11 befestigt. Der obere Teil der Lagerschale wird durch einen einstückigen Schalenring 43 gebildet, der gleichfalls vor der Endmontage in die Rotorbohrung 41 eingesetzt wird.
• Etwa auf der Höhe des unteren Lagerschalenrings 42 ist der Rotor 4 über eine Drehverbindung 9 mit dem Stator 6 verbunden. Die Drehverbindung 9 ist als kombiniertes, Axial-, Radial- und Nomentenbelastungen aufnehmendes Lager ausgebildet, das eine besonders kompakte Bauweise der Drehvorrichtung yewährleistet. Die Lagernuten 91,92 sind unmittelbar arn Rotor 4 und an einem Gewindering 60 des Stators 6 so einander zugewandt angeordnet, daß ein axialsymmetrischer Ringraum gebildet wird. Die Wälzlagerkörper 93 können bei der Montage über eine nicht dargestellte, zur radial äuf3eren Lagernut 92 führende verschlieUbare Bohrung im Gewinde ring 60 nacheinander in den Ringraum eingeführt werden. Bei den gezeigten Drehverbindungen mit kugelförmigen Wälzlagerkörpern 93 handelt es sich um socJenannte Vierpunktlager. Durch entsprechende Ausbildung der Lagernuten kann jedoch auch ein Kreuz- rollenlager mit rollenförmigen Wälzlagerkörpern vorgesehen werden. Der Gewindering 60 ist mit dem topfförmigen Gehäuseteil 69 des Statoro lesbar verschraubt.
• Die in der Zeichnung dargestellten Drehvorrichtungen X enthalten als hydraulischen Antriebsmechanismus einen Flügelantrieb mit einem oder mit mehreren in einer Aussparung 7 des Rotors 4 angeordneten und unter der Einwirkung von Druckfedern 81. gegen die Innenfläche 62 des Stators 6 gedrückten Flügeln 82, die den zwischen Stator 6 und Rotor 4 gebildeten Ringraum 83 in voneinander getrennte Kammern unterteilen, Der Ringraum ist über die Offnungen 63 je nach der gewünschten Drehrichtung teilweise mit der ZufluX- oder der Rückfluß^ leitung einer nicht dargestellten Hydraulikpumpenanordnung verbindbar. Die Anschlüsse 64 der betreffenden Hydraulikleitungen befinden sich im oberen Bereich des Stators 6.
• Weitere Anschlüsse 65 sind für Hydraulikleitungen für die Greiferbetätigung vorgesehen, die innerhalb der Drehvorrichtung über die Kanäle 66,21 und Drehdurchführungen 7,7 vom Stator 6 zu der mit dem Rotor 4 verbundenen Kolbenstange 2 geführt sind.
• In Fig. 2 ist der Übersichtlichkeit halber nur eine dieser Drehdurchführungen 7 eingezeichnet, obwohl in der Regel zwei, gegebenenfalls auch mehrere vorhanden sind. Es handelt sich dabei um eine axiale Drehdurchführung, die ein Rohrstück 71 enthält, das mit seinen Ellen in die einander zugewandten Aussparungen 67,25 des Stators 6 und der Kolbenstange 2 eingreift und dort mit den Dichtungsringen 72 gegen Flüssigkeitsdurchtritt abgedichtet ist. Im Bereich der Dichtungsringe 72 ist das Rohrstück 71 an seiner Außenfläche so gewölbt ausgebildet, daß es einer Schwenkbewegung der Kolbenstange 2 gegenüber dem Rotor 4 und dem Stator 6 folgen kann. Aus dem gleichen Grund weist auch die Lagerbohrung 41 im Rotor 4 gegenüber dem Kolbenstangendurchmesser ein gewisses Übermaß auf.
• Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine radiale Drehdurchführung 7' vorgesehen, die ein mit dem Stator drehfest verbundenes Ringstück 73 enthält, in welches die Kolbenstange 2 mit dem über den Kugelteil 22 nach oben überstehenden Schaft 26 drehbar eingreift. Der Drehdurchführungsring 73 ist auf dem Kolbenstangenschaft 26 so mit einem gewissen radialen und axialen Spiel gelagert, daß er den Schwenkbewegungen der Kolbenstange 2 gegenüber Stator 6 und Rotor 4 ohne Beschädigungsgefahr auszuweichen vermag.
• Im oberen Bereich der Drehvorrichtung 1 ist in der Nähe der Drehdurchführung 7,7' zwischen Stator 6 und Rotor 4 zusätzlich ein radial wirkendes Loslager 94 angeordnet, das als Gleit- oder Wälzlager ausgebildet sein kann.

Claims (16)

1. Drehvorrichtung für einen Baggergreifer Ansprüche lo Drehvorrichtung für einen Zwei- oder Mehrschalengreifer eines Baggers mit einem an einem Baggerausleger befestigbaren Stator (6), einem mit dem Stator um eine im wesentlichen senkrechte Drehach-e drehbar verbundenen und mit dn Greiferschalen (13) drehfest verbindbaren Rotor (4), einem auf einer an seinem oberen Ende mit dem Rotor verbundenen Kolbenstange (2) verschiebbar angeordneten Hydrozylinder (16) für die Betätigung der Greiferschalen (13), d a d u r ch g e k e n n z e i c h n zu e t , daß im Bereich des oberen Endes der Kolbenstange (2) ein Kugelteil (22) einstückig angeformt ist, das unter Bildung eines Kugelige lenks in einer Kugelschale (42,43) innerhalb des Rotors (4) gelaert ist und daß die Greiferschalen (13) zusätzlich an einem mit dem Rotor (4) drehfest verbun- denen Träger (11) angelenkt sind.
2. 2. Drehvorrichtung 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 Kugelflächen (23,24) des Kugelteil (22) vom Kolbenstangendurchmesser aus abgedreht sind.
3. 3. Drehvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine der Kugelflächen (23) die obere Stirnfläche der Kolbenstange (2) bildet.
4. 4. Drehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , - daß mindestens eine der Kugelflächen (24) eine Flanke einer UmEangsnut (25) der Kolbenstange (2) bildet, in die einj aus zwei getrennten Teilen bestehender, mit dem Rotor (4) verbundener Lagerschalenring (42) eingreift.
5. 5. Drehvorrichtung 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 die beiden Teile des Lagerschalenrings (42) mit Hilfe einer ringförmigen Flanschplatte (44) radial nach innen überstehend an einer axialen Begrenzungsfläche einer Ringaussparung (46) des Rotors (4) festgeklemmt sind und im Klemmbereich eine der axialen Tiefe der Ringaussparung entsprechende Wandstårke aufweisen.
6. 6. Drehvorrichtung 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 der Kugelteil (22) der Kolbenstange (2) zwischen seiner oberen und unteren Kugelfläche (23,24) einen zylindrischen Abschnitt mit einem dem Kolbenstangendurchmesser entsprechenden Durchmesser aufweist, der in einer zylindrischen Bohrung (41) des Rotors (4) angeordnet ist, deren Durchmesser gegenüber dem Kolbenstangendurchmesser ein Übermaß aufweist.
7. 7 Drehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einem zwischen Stator und Rotor wirkenden hydraulischen Antriebsmechanismus, d a d u r c h g e k e n n -2 e i c h n e t , daß der Antriebsmechanismus (8) in einem Ringraum zwischen Stator (6) und Rotor (4) etwa auf der Höhe des Kugelgelenkes (22,42,43) angeordnet ist
8. 8 Drehvorrichtung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e -k e n n 2 e i c h n e t , daß der Antriebsmechanismus (8) als Schwenkflügelantrieb mit Anschlag oder als rundumdrehender Drehflügelantrieb ausgebildet ist.
9. 9 Drehvorrichtung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der hydraulische Antrieb8" mechanismus (8) ein Radial- oder Axialkolbenantrieb mit radialer bzw. axialer Kurvenbahn ist.
10. 10 Drehvorrichtung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t e daß der Antriebsmechanismus (8) als Gerotor ausgebildet ist.
11. llo Drehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit im Inneren der Kolbenstange (2) angeordneten, in das Innere des Hydrozylinders (16) geführten Kanälen (21), die über Drehdurchführungen (7) mit entsprechenden Kanälen (66) im Stator verbunden sind, die von außen her mit einem Druckmittel für die Greiferbetätigung beaufschlagbar sind, da dur c h gek e n n -z e i c h n e t , daß zumindest eine der Drehdurchführungen als zwischen Stator (6) und Kolbenstange (2) angeordnetes, um die Drehachse des Rotors (4) drehbares, quer zur Drehachse in einem kleinen Bereich verschwenkbares Rohrstück (71) ausgebildet ist.
12. 12. Drehvorrichtung nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Rohrstück (71) mit seinen Enden in einander zugewandte stirnseitige Aussparungen (67,25) des Stators (6) und der Kolbenstange (2) eingreift und in einem Ringbereich gegen die Wandfläche der Aussparungen dichtend anliegt und dort einen an der Wandfläche in gewissen, durch die Lagerbewegung der Kolbenstange (2) vorgegebenen Grenzen abrollbaren Ringwulst aufweist.
13. 13. Drehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit im Inneren der Kolbenstange (2) angeordneten, in das Innere des Hydrozylinders (16) geführten Kanälen (21), die über Drehdurchführungen (7') mit entsprechenden Kanälen (66) im Stator (6) verbunden sind, die von außen her mit einem Druckmittel für die Greiferbetätigung beaufschlagbar sind, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n-e t , daß die Drehdurchführungen (7') an einem einen Schaft (26) der Kolbenstange oberhalb des Kugelteils (22) umgebenden, mit dem Stator (6) drehfest verbundenen, an dem Schaft (26) mit axialem und radialem Spiel gelagerten Ringstück (73) mit radialen Anschlüssen angeordnet sind.
14. 14. Drehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Stator (6) und der Rotor (4) etwa auf der Höhe des unteren Lagerschalenrings (42) an einander konzentrisch übergreifenden Teilen einander zugewandte0 sich zu einem geschlossenen axialsymmetrischen Ring raum ergänzende Lagernuten (91,92) aufweisen, und daß in dem Ringraum unter Bildung eines kombinierten Axial~ Radial- und Momentenbelastungen aufnehmenden Lagers (Drehverbindung 9) Wälzlagerkörper (93) angel ordnet sind, die über eine zu einer der Lagernuten (92) führende verschließbare Bohrung oder Öffnung von außen her in den Ringraum einführbar sind.
15. 15 Drehvorrichtung nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n-n z e i c h n e t , daß das die radial äußere Lagernut (92) enthaltende Teil (Gewindering 61) mit dem zugehörigen, den Antriebsmechanismus (8) enthaltenden Teil des Stators (6) lösbar verbunden, insbesondere verschraubt ist.
16. 16. Drehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß im oberen, in der Nähe der Drehdurchführung (7,7') befindlichen Bereich zwischen Stator (6) und Rotor (4) ein radial wirkendes Loslager (94) angeordnet ist.