DE4439137A1

DE4439137A1 - Hydraulisches Drehgelenk

Info

Publication number: DE4439137A1
Application number: DE4439137A
Authority: DE
Inventors: Jae-Hoon Lee
Original assignee: Samsung Heavy Industries Co Ltd
Current assignee: Volvo Construction Equipment Korea Co Ltd
Priority date: 1994-10-17
Filing date: 1994-11-02
Publication date: 1996-05-09
Also published as: US5529347A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisches Drehgelenk und im speziellen auf ein hydraulisches Drehge lenk, welches für die Verbindung eines oberen und unteren Rahmens einer Vorrichtung eingesetzt wird, wie zum Beispiel bei Baggern, Kranen etc., wobei der obere Rahmen schwenkbar mit dem unteren Rahmen verbunden ist.

In Baugerät wie z. B. Baggern oder Kranen ist ein oberer Rah men schwenkbar mit einem unteren Rahmen verbunden, wobei für diese Verbindung ein hydraulisches Drehgelenk als Verbin dungseinrichtung eingesetzt wird.

Das hydraulische Drehgelenk soll den oberen Rahmen mit dem unteren Rahmen der Vorrichtung verbinden, so daß nicht nur der obere Rahmen ruckfrei bezüglich des unteren Rahmens ro tieren kann, sondern daß durch das hydraulische Drehgelenk Öl zwischen dem oberen und unteren Rahmen fließen kann. Das hydraulische Drehgelenk soll also einen Ölstromkanal für die Versorgung des Druckölabflusses aus einer hydraulischen Pumpe, die am unteren Rahmen angebracht ist, zu einem Wirk element an den jeweiligen bewegten Teilen, welche am oberen Rahmen angebracht sind, sicherstellen (im Falle des Baggers ein Ausleger, ein Arm, ein Fördergefäß etc.).

In einem herkömmlichen hydraulischen Drehgelenk, wie in Fig. 1 gezeigt, ist eine Welle, die mit dem unteren Rahmen verbun den ist, drehbar in ein Gehäuse 101 eingepaßt, welches an dem oberen Rahmen angebracht ist. Innerhalb der Welle 102 ist eine Vielzahl von Ölversorgungskanälen 103a bis 103e vorgese hen und das Gehäuse 101 hat eine Vielzahl von Ölauslaßkanälen 104a bis 104e, wobei alle diese einer der oben genannten Öl versorgungskanäle 103a bis 103e entsprechen. Außerdem sind an verschiedenen Stellen zwischen den Kanälen Dichtnuten auf der inneren Umfangsfläche des Gehäuses 101 angeordnet, wobei durch die Dichteinrichtungen 106a bis 106c, die in den Dicht nuten 105a bis 105c angeordnet sind, eine Dichtfunktion zwi schen den benachbarten Ölkanälen 104a bis 104e ausgeführt werden kann. Durch ein hydraulisches Drehgelenk, daß wie oben beschrieben aufgebaut ist, kann der obere Rahmen nicht nur schwenkbar mit dem unteren Rahmen verbunden werden, sondern es kann ein Ölstrom zwischen dem unteren und dem oberen Rah men hergestellt werden.

Herkömmliche hydraulische Drehgelenke, wie oben beschrieben, haben jedoch den Nachteil, daß die Länge des hydraulischen Drehgelenkes mit der Anzahl der Ölkanäle zunimmt, wodurch de ren Maß größer wird als das Breitenmaß des Gelenkes. Als Re sultat dessen ist es schwierig, genug Raum zu schaffen, um das oben genannte hydraulische Drehgelenk in einer Vorrich tung anzubringen.

Herkömmliche hydraulische Drehgelenke haben den weiteren Nachteil, daß die innere Umfangsoberfläche des Gehäuses 101 aufgrund der Tatsache, daß die Länge des Gehäuses relativ viel länger als der Durchmesser des Gehäuses 101 ist, im Ge gensatz zur gleichzeitigen Bearbeitung, von der Mitte her ge sehen von beiden Seiten, durch entweder das obere oder das untere Ende bearbeitet werden muß. Hierdurch entsteht ein Rauheitsgrad auf der inneren Umfangsoberfläche, der eine er höhte Bearbeitungszeit zur Endbearbeitung notwendig macht, der zu einer Verminderung der Wirtschaftlichkeit und mögli cherweise zu einer verminderten Zuverlässigkeit des gesamten Produktes führt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein hydraulisches Drehgelenk vorzusehen, welches eine stark redu zierte Länge besitzt, bei einer gleichbleibenden Anzahl von Ölkanälen, wobei der Einbauraum des hydraulischen Drehgelen kes in einer Vorrichtung reduziert wird, und wobei die Wirt schaftlichkeit, die Genauigkeit und die Zuverlässigkeit des Produktes erhöht wird.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch die kenn zeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, wobei sich zweckmäßige und vorteilhafte Ausführungsformen aus den Unteransprüchen ergeben.

In Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein hydraulisches Drehgelenk vor gesehen, welches so ausgeführt ist, daß es einen oberen Rah men mit einem unteren Rahmen schwenkbar verbinden kann, wobei ein Ölstrom zwischen dem oberen und dem unteren Rahmen mög lich ist. Das hydraulische Drehgelenk umfaßt eine Welle, die an dem unteren Rahmen befestigt ist, ein Gehäuse, um die Welle drehbar und paßgenau aufzunehmen, welches an dem unte ren Rahmen angebracht ist, eine Vielzahl von Ölversor gungskanälen in der Welle, wobei die Ölversorgungskanäle längs durch die Welle gehen, und eine Vielzahl von Ölaus laßkanälen, die am oberen Teil des Gehäuses angeordnet sind, wobei die Ölauslaßkanäle den Ölversorgungskanälen entsprechen und wobei die Ölversorgungskanäle mit den Ölauslaßkanälen in derselben Ebene liegen.

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein hydraulisches Drehgelenk vorgesehen, welches so aus geführt ist, daß ein oberer Rahmen mit einem unteren Rahmen schwenkbar verbunden werden kann und welches einen Ölstrom zwischen dem oberen und dem unteren Rahmen möglich macht. Das hydraulische Drehgelenk umfaßt ein erstes Drehgelenk, welches eine erste Welle enthält, die mit dem oberen Rahmen verbunden ist, ein Gehäuse um die Welle drehbar und paßgenau aufzuneh men, welches an einem unteren Rahmen befestigt ist, eine Vielzahl von ersten Ölversorgungskanälen, die in dem ersten Gehäuse angelegt sind und eine Vielzahl von ersten Ölaus laßkanälen, die in der ersten Welle angelegt sind, wobei die ersten Ölversorgungskanäle in ihrer Anordnung den ersten Öl auslaßkanälen entsprechen. Weiterhin ist ein zweites Drehge lenk vorgesehen, welches eine zweite Welle enthält, die mit dem ersten Gehäuse verbunden ist und die das erste Gehäuse drehbar und paßgenau aufnimmt, und ein zweites Gehäuse, wel ches mit der ersten Welle verbunden ist und welches die zweite Welle drehbar und paßgenau aufnimmt, eine Vielzahl von zweiten Ölversorgungskanälen, die in der zweiten Welle ange legt sind und eine Vielzahl von zweiten Ölauslaßkanälen, die in dem zweiten Gehäuse angelegte sind, wobei die zweiten Öl versorgungskanäle von ihrer Anordnung her den zweiten Ölaus laßkanälen entsprechen.

Im folgenden werden im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung be schrieben, darin zeigt:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines herkömmlichen hydraulischen Drehgelenkes;

Fig. 2 eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausfüh rung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei Fig. 2A eine Schnittansicht ist, Fig. 2B eine Draufsicht und Fig. 2 eine Ansicht von unten;

Fig. 3 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Aus führungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.

Die Fig. 2A, 2B und 2C zeigen das hydraulische Drehgelenk einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung. In den Fig. 2A, 2B und 2C ist eine Welle 1 mit einem unteren Rahmen (nicht gezeigt) verbunden und ist drehbar und paßgenau in einem Gehäuse 3 angeordnet, welches mit dem oberen Rahmen verbunden ist (nicht gezeigt). In der Welle 1 ist eine Viel zahl von Ölversorgungskanälen 5a bis 5e vorgesehen, die vom oberen bis zum unteren Teil der Welle 1 führen. Das Gehäuse 3 ist an seiner Oberseite mit einer Vielzahl von Ölauslaßkanä len 7a bis 7e versehen, so daß jede der Ölauslaßkanäle 7a bis 7e von der Anordnung her mit dem oberen Ende der bereits ge nannten Ölversorgungskanäle 5a bis 5e übereinstimmt. Inner halb derselben Ebene kann also jede der Ölversorgungskanäle 5a bis 5e, welche in der Welle 1 liegen, von der Anordnung her mit jeder der Ölauslaßkanäle 7a bis 7e, welche in dem Ge häuse 3 angelegt sind, in Verbindung gebracht werden . .
Auf der äußeren Umfangsfläche der Welle 1 sind an bestimmten Positionen Nuten 9a und 9b angeordnet, wobei entsprechende Öffnungen 11a und 11b an bestimmten Positionen in der Wandung des Gehäuses 3 in Übereinstimmung mit den Nuten 9a und 9b an geordnet sind. Durch die Kugeln 13a und 13b sowie die Bolzen 15a und 15b, wird ein gewisser Teil der Kugeln 13a und 13b in den Nuten 9a und 9b gehalten, wobei die verbleibenden Teile innerhalb der entsprechenden Öffnungen 11a und 11b gehalten werden. Die Bolzen 15a und 15b, welche sich in den jeweiligen Öffnungen 11a und 11b befinden, halten die Kugeln 13a und 13b, um diese am Herausspringen zu hindern, wodurch die Welle 1 und das Gehäuse 3 montiert werden können ohne voneinander getrennt zu werden. Da die Dichtnuten 17a bis 17d zwischen den jeweiligen Ölkanälen 7a bis 7e an der Innenseite des Gehäuses 3 angeordnet sind, und da die Dichteinrichtungen 19a bis 19d in den Dichtnuten 17a bis 17d angeordnet sind, kann eine Dichtfunktion zwischen den jeweils benachbarten Öl stromkanälen ausgeführt werden.

Ebenso können Dichtnuten und Dichteinrichtungen innerhalb des oberen Teiles der bereits genannten Welle 1 angeordnet sein.

In dem hydraulischen Drehgelenk nach der beschriebenen Aus führungsform, welches wie beschrieben konstruiert ist, resul tiert eine Erhöhung der Anzahl der Ölstromkanäle nicht in ei ner Erhöhung der Länge des hydraulischen Drehgelenkes, da die Ölversorgungskanäle 5a bis 5e, welche sich in der Welle be finden, in derselben Ebene mit den Ölauslaßkanälen 7a bis 7e, welche in dem Gehäuse 3 angelegt sind, in Übereinstimmung ge bracht werden.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform des hydraulischen Drehgelenkes gemäß der vorliegenden Erfindung. Gemäß Fig. 3a wirken eine erste Welle 51 und ein erstes Gehäuse 53 als Drehgelenk (das erste Drehgelenk), und eine zweite. Welle 55 sowie ein zweites Gehäuse 57 wirken als anderes Drehgelenk (das zweite Drehgelenk).

Das erste Drehgelenk besteht aus der ersten Welle 51, welche mit dem oberen Rahmen (nicht gezeigt) verbunden ist sowie dem ersten Gehäuse 53, zur drehbaren und paßgenauen Aufnahme der ersten Welle 51, welches mit dem unteren Rahmen (nicht ge zeigt) verbunden ist. Das zweite Drehgelenk besteht aus der zweiten Welle 55 und dem zweiten Gehäuse 57, wobei die zweite Welle 55 durch Schraubbolzen 61 mit dem ersten Gehäuse 53 verbunden ist und das erste Gehäuse 53 aufnimmt, wobei das zweite Gehäuse 57 durch Schraubbolzen 59 mit der oben genann ten ersten Welle 51 zur paßgenauen Aufnahme der zweiten Welle 55 verbunden ist.

In dem hydraulischen Drehgelenk dieser Ausführungsform sind die erste Welle 51, das erste Gehäuse 53, die zweite Welle 55 und das zweite Gehäuse 57 konzentrisch angeordnet. Das erste Gehäuse 53 enthält die ersten Ölversorgungskanäle 63a und 63b. Jeder der ersten Ölversorgungskanäle 63a und 63b steht in Verbindung mit jeweils einem der Ölauslaßkanäle 65a und 65b innerhalb der ersten Welle 51. Die zweite Welle 55 ent hält die zweiten Ölversorgungskanäle 67a und 67b, wobei jede der zweiten Ölversorgungskanäle in Verbindung mit einer der zweiten Ölauslaßkanäle 69a und 69b, welche in dem Gehäuse 57 angeordnet sind, in Verbindung stehen.

Da die innere Umfangsoberfläche des ersten Gehäuses 53, wel che tangential zur äußeren Umfangsoberfläche der Welle 51 liegt, und da zwischen den ersten Ölversorgungskanälen 63a und 63b Dichtnuten 71a und 71b liegen, in denen Dichteinrich tungen 73a und 73b angeordnet sind, kann die Dichtfunktion zwischen den jeweiligen ersten Ölversorgungskanälen 63a und 63b ausgeführt werden.

Da ebenfalls die innere Umfangsoberfläche des zweiten Gehäu ses 57 tangential an der äußeren Umfangsoberfläche der Welle 55 liegt, und da zwischen den zweiten Ölauslaßkanälen 69a und 69b Dichtnuten 75a und 75b angeordnet sind, in denen wiederum Dichteinrichtungen 77a und 77b angeordnet sind, kann eine Dichtfunktion zwischen den zweiten Ölauslaßkanälen 69a und 69b ausgeführt werden.

Das hydraulische Drehgelenk dieser Ausführungsform, welches in der oben beschriebenen Art konstruiert ist, besteht aus zwei Wellen und einem Gehäuse. Da die Ölkanäle zur Verbindung zwischen einem oberen und einem unteren Rahmen über die zwei Wellen und das Gehäuse verteilt sind, kann die absolute Länge bei gleichbleibender Anzahl von Ölkanälen deutlich reduziert werden. Außerdem können die ersten Ölversorgungskanäle 63a und 63b sowie die zweiten Ölversorgungskanäle 67a und 67b durch die jeweils ersten Ölauslaßkanäle 65a und 65b sowie die zweiten Ölauslaßkanäle 69a und 69b mit unterschiedlichem Drucköl beaufschlagt werden und können gleichzeitig Öl und Luft führen. Das heißt zum Beispiel, daß die ersten Versor gungskanäle 63a und 63b sowie die ersten Auslaßkanäle 65a und 65b Öl führen, während die zweiten Versorgungskanäle 67a und 67b und die zweiten Auslaßkanäle gleichzeitig zur Führung von Luft genutzt werden können.

Wie oben dargelegt wurde, kann ein hydraulisches Drehgelenk, im Gegensatz zu einem herkömmlichen hydraulischen Drehgelenk, nach der vorliegenden Erfindung die Länge bei einer gleich bleibenden Anzahl von darin enthaltenen Ölkanälen vermindern und kann zu einer verbesserten Endbearbeitung der inneren Oberfläche des Gehäuses führen. Als Resultat dessen ist für dieses hydraulische Drehgelenk nur ein sehr wirtschaftlicher Einbauraum in der Gesamtvorrichtung vorzusehen, wobei gleich zeitig die Genauigkeit und die Leistung des Produktes verbes sert werden kann. Insbesondere sichert die verbesserte Genau igkeit die Dichtfunktion zwischen den Ölstromkanälen. Weiter hin ist es möglich Öl und Luft gleichzeitig durch die ge trennten Drehgelenke zu leiten.

Claims

1. Hydraulisches Drehgelenk zur schwenkbaren Verbindung eines oberen Rahmens und eines unteren Rahmens, das einen Ölstrom zwischen dem oberen und dem unteren Rah men ermöglicht, gekennzeichnet durch eine Welle, die mit dem unteren Rahmen verbunden ist;
ein Gehäuse zur drehbaren und paßgenauen Aufnahme der Welle, welches am oberen Rahmen befestigt ist;
eine Vielzahl von Ölversorgungskanälen innerhalb der Welle, wobei die Ölversorgungskanäle längs durch die Welle laufen; und
eine Vielzahl von Ölauslaßkanälen, die an dem oberen Teil des Gehäuses angeordnet sind, wobei die Ölaus laßkanäle von ihrer Anordnung her den Ölversor gungskanälen entsprechen, wobei die Ölversorgungskanäle in derselben Ebene wie die Ölauslaßkanäle liegen und mit diesen in Verbindung stehen.

2. Hydraulisches Drehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ölauslaßkanälen inner halb des Gehäuses Dichteinrichtungen angeordnet sind.

3. Hydraulisches Drehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende der Welle weitere Dichteinrichtungen zwischen den Ölversorgungskanälen angeordnet sind.

4. Hydraulisches Drehgelenk nach einem der vorhergehen den Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine Nut, die an einer bestimmten Position an der äußeren Umfangsoberfläche der Welle angeordnet ist; mindestens eine entsprechende Öffnung, die an einer bestimmten Po sition in der Wandung des Gehäuses vorgesehen ist, und die der Nut entspricht; und mindestens eine Kugel, wobei ein Teilbereich der Kugel innerhalb der Nut gehalten wird und der verbleibende Teil der Kugel innerhalb der entsprechenden Öffnung ge halten wird; wobei die Welle in dem Gehäuse gehalten wird, so daß sie von diesem nicht getrennt werden kann.

5. Hydraulisches Drehgelenk zur schwenkbaren Verbindung eines oberen und eines unteren Rahmens, daß einen Öl strom zwischen dem oberen und dem unteren Rahmen ermög licht, gekennzeichnet durch ein erstes Drehgelenk, wel ches eine erste Welle enthält, die mit dem oberen Rah men verbunden ist, ein erstes Gehäuse zur drehbaren und paßgenauen Aufnahme der ersten Welle, welches mit dem unteren Rahmen verbunden ist, eine Vielzahl von ersten Ölversorgungskanälen innerhalb des Gehäuses sowie eine Vielzahl von ersten Ölauslaßkanälen innerhalb der er sten Welle, wobei die ersten Ölversorgungskanäle von ihrer Anordnung her den ersten Ölauslaßkanälen entspre chen; und ein zweites Drehgelenk, welches eine zweite Welle enthält, die mit dem ersten Gehäuse verbunden ist und die das erste Gehäuse drehbar und paßgenau auf nimmt, ein zweites Gehäuse, welches die zweite Welle drehbar und paßgenau aufnimmt, welches mit der ersten Welle verbunden ist, eine Vielzahl von zweiten Ölver sorgungskanälen innerhalb der zweiten Welle sowie eine Vielzahl von zweiten Ölauslaßkanälen in dem zweiten Ge häuse, wobei die zweiten Ölversorgungskanäle von ihrer Anordnung her den zweiten Ölauslaßkanälen entsprechen.

6. Hydraulisches Drehgelenk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den ersten Ölversor gungskanälen innerhalb des Gehäuses Dichteinrichtungen angeordnet sind.

7. Hydraulisches Drehgelenk nach Anspruch 5 oder 6, da durch gekennzeichnet, daß zwischen den zweiten Ölaus laßkanälen innerhalb des zweiten Gehäuses Dichteinrich tungen angeordnet sind.