EP0058878B1 - Vorrichtung für die Drehung hängender Lasten - Google Patents

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EP0058878B1
EP0058878B1 EP82100952A EP82100952A EP0058878B1 EP 0058878 B1 EP0058878 B1 EP 0058878B1 EP 82100952 A EP82100952 A EP 82100952A EP 82100952 A EP82100952 A EP 82100952A EP 0058878 B1 EP0058878 B1 EP 0058878B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
distributor
axial
stator
rotor
radial
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
EP82100952A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0058878A1 (de
Inventor
Gunther Neumann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heinz Thumm Oelhydraulische Antriebe GmbH
Original Assignee
Heinz Thumm Oelhydraulische Antriebe GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heinz Thumm Oelhydraulische Antriebe GmbH filed Critical Heinz Thumm Oelhydraulische Antriebe GmbH
Publication of EP0058878A1 publication Critical patent/EP0058878A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0058878B1 publication Critical patent/EP0058878B1/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/0404—Details or component parts
    • F04B1/0452—Distribution members, e.g. valves
    • F04B1/0456—Cylindrical

Definitions

  • the invention relates to a device for rotating suspended loads about a vertical axis of the type specified in the preamble of claim 1.
  • the hydraulic channels leading from the stator to the rotor are intended, for example, for connecting the actuating device of a gripper.
  • the pressure-tight rotating unions are designed to prevent the cables from getting tangled when the load is turned.
  • the drive mechanism can be designed both as a radial piston motor and as an axial piston motor, while the cam housing can be designed either as a rotor or as a stator.
  • a rotary device of this type with a radial piston motor is known (DE-B 2338736), in which two rotary unions are arranged on a separating surface forming a radial slide bearing between the stator neck and the rotor.
  • the rotor is also supported by an axial roller bearing on one shoulder of the cylinder drum of the engine.
  • In the floor area of the hydraulic motor there are also two ring disks in the space between the cylinder drum and the cam housing, which serve as a slide bearing when the load is hanging and as a thrust bearing when the gripper is pressed onto a support. In practice, this storage has proven to be insufficient, especially when operating with very heavy loads.
  • the stator was repeatedly damaged in the area of the radial slide bearing.
  • the bearing gap containing the rotary unions faces on one side to the exterior of the engine and is not sufficiently sealable there, so that contamination of the engine housing and adjacent parts and objects cannot be prevented by escaping hydraulic fluid. Since the rotor connections are relatively far up on the motor housing, the lines connected to the gripper are more likely to be damaged than if they were attached further down. Another disadvantage is the relatively large overall height and the resulting high weight of the rotating device.
  • the invention has for its object to improve the known rotating device of the type specified in the preamble of claim 1 in such a way that it can be used for heavy loads without risk of breakage and with little wear in the storage area and on the separating surfaces of the distributor and yet a relatively small one Height and a correspondingly low weight.
  • the invention is based on the fact that, above all, the floating distributor, which can absorb axial and radial play as well as deformations of the rotor relative to the stator without force, is suitable for use under heavy loads and high impact loads.
  • the hydraulic channels for the gripper connection must be routed through the distributor from the stator to the rotor. Accordingly, the rotary unions of the hydraulic channels can be arranged inside the curve housing, so that the risk of leakage to the outside is largely avoided. It is also important that at the connection points at which the hydraulic channels pass from the distributor into the cam housing, at least a radial clearance must be possible which is greater than the clearance of the radial bearing and which can be bridged by the sealing means provided there.
  • An axial play of the distributor can be provided in the area of the cylinder drum and / or at the connection points opposite the cam housing.
  • the distributor contains a central axial bore which is penetrated in the longitudinal direction by a tube with a smaller diameter.
  • the annular channel formed between the inner surface of the bore and the outer surface of the tube forms a component of the hydraulic channel which contains the rotating union between the distributor and the cylinder drum.
  • the pipe itself is at one end via a further rotary union and at its other end to another Ver provided with sealing means Connection point with axial and radial play to produce a pipe connection between the parts passed through the stator and the rotor of another hydraulic channel with the stator and the rotor.
  • the radial slide bearings are expediently located outside the separating surface containing the rotary unions on opposite sides of the cam track and the cylinder, so that a small radial gap can be provided in the region of the separating surface, with which the risk of breakage in this region can be largely avoided.
  • the rotating devices forming a hydraulic motor shown in the drawing essentially consist of a stator 1 and a rotor 4 mounted on the stator about a vertical axis.
  • the pot-shaped rotor 4 forms the cam housing 41 of the hydraulic motor, while the stator 1 is arranged inside the cam housing Contains cylinder drum 11 of the hydraulic motor.
  • a distributor 7 In a central fitting bore 12 of the stator there is a distributor 7, which is connected in a rotationally fixed manner to the rotor 4 and whose axial bore 70 is penetrated by a separate tube 9.
  • the cam housing 41 consists essentially of three rotating parts 42, 43, 44 connected by means of screws, an upper cast iron part 42 containing a hose protection 45, a central part 43 made of high-quality steel and the lower part containing the cam tracks 46 for the balls 13 Hose connections 47, 48 for the bottom part 44 containing the gripper hydraulics.
  • the bottom part 44 can be designed differently on its outside, depending on the gripper type, with adaptation to its connecting members.
  • the rotor 4 is mounted on the stator 1 via two radial slide bearings 14, 15 and axial roller bearings 16, 17, which are arranged at the greatest possible axial distance from one another on both sides of the cam tracks 46 and the cylinder 18.
  • connection 20 In the area of the stator neck 19 there are four connections 20, 20 ′ spaced apart from one another in the circumferential direction for hydraulic lines, from which the hydraulic channels 21, 22, 23, 24 extend to the distributor 7 or to the tube 9 and into the hydraulic channels 71, 91, 72, 73 open.
  • the channel 21 leads via the rotary leadthrough 31 into the ring channel 71 and from there via a connection point 50, which is sealed off from liquid passage into the interior of the cam housing 41 by sealing means 49, to a channel 51 running inside the rotor 4, which leads to the hose connection 47.
  • Another stator duct 22 is connected via a rotating union 32 to the pipe duct 91, which at its other end opens into the rotor duct 54 via a further connection point 53 or a rotating union, which in turn leads to the hose connection 48.
  • the two further stator channels 23, 24 are connected to a number of slot channels 74, 75 which are formed by axial grooves in the distributor 7 which are at a constant distance from one another in the circumferential direction and the inner surface of the fitting bore 12 in the stator 1.
  • the inflow and outflow lines for hydraulic fluid located outside the rotating device can be connected to the associated connections 20, 20 'on the stator neck.
  • a piston 25 and a ball 13 which bears against the end face of the piston and extends through a cylinder opening to a greater or lesser extent are arranged.
  • Hydraulic fluid is applied to the rear of the pistons 25, which enters the pressure cylinder 18 through a bore 26.
  • the cam tracks 46 determine the stroke of the pistons 25 at all times.
  • a ball 13 If a ball 13 is pressed against the inner surface of the cam housing 41 by means of the hydraulic fluid with the aid of the hydraulic fluid with a certain radial force, then depending on the size and direction of the slope of the cam track 46, it exerts a more or less large torque at the relevant contact point one or the other direction of rotation on the rotor 4.
  • the balls 13 In order to be able to set the rotor in rotary motion, the balls 13 must transmit a rectified torque to the rotor 4 via the cam track. Therefore, only those cylinders 18 may be pressurized, the balls 13 of which bear against a flank of the cam track 46 pointing outward against the direction of rotation.
  • the distributor 7 engages in the area of the rotating union 31 with an upwardly pointing cylindrical part 76 in a cylinder bore 33 of the stator 1 and is rotatable there and axially displaceable by a certain distance.
  • the rotating union 31 is sealed by the sealing ring 77 arranged in a circumferential groove of the distributor 7 against undesired liquid leakage or entry.
  • connection point 50 it must also be ensured at the connection point 50 that the ring channel 71 is adequately sealed against liquid leakage into the interior of the cam housing 41 and against liquid leakage from this area.
  • the drawing shows five different variants of such a connection point 50, which are explained in more detail below.
  • the distributor 7 lies with its end face 78 axially against an elastic sealing ring 49 arranged in an annular recess in the rotor base part 44 and is held in this contact position by different means.
  • FIGS. 1 and 2 there is a compression spring 80 clamped axially between the stator 1 and the distributor 7 in an annular gap, which presses the distributor 7 in the area of the connection point 50 against the axial seal 49 and the rotor 4 in a force-locking manner.
  • the spring 80 can be compressed, so that an axial play of the distributor 7 is ensured both with respect to the stator 1 and with respect to the rotor 4.
  • a rigid shim 41 ' is arranged, with which the axial play of the distributor 7 with respect to the rotor is limited to a distance that can be suppressed by the elastic transverse deformability of the sealing ring 49 and thereby an undesired lifting of the distributor 7 from the sealing ring 49 can be prevented with the release of a liquid passage.
  • a positive connection acting in the axial direction between distributor 7 and rotor 4 is provided, with which the occurrence of an axial gap in the area of the ring seal 49 is avoided.
  • the shoulder 82 engaging in the circumferential groove 60 of the rotor 4 is rigidly connected to the distributor 7 in the embodiment shown in FIG. 4, it is in the embodiment according to FIG. 5 as a separate ring piece 84 fastened to the distributor with a screw 83 or as Mother trained.
  • the radial annular gap 85 between the rotor 4 and the distributor 7 ensures the desired radial play between the distributor and the rotor in all of these exemplary embodiments.
  • a radially acting seal 49 ' is provided, which bridges the annular gap 85' between the peg-like extension 86 of the distributor 7 and the inner surface of the bore 61 provided on the rotor 4 while ensuring radial and axial play .
  • the tube 9 passing through the distributor bore 70 is mounted with its upper end 92 in an axial bore 34 of the stator 1 and with its lower end 93 in an axial bore 62 of the rotor 4 with a certain play so that there are any axial and radial displacements of the rotor 4 ver to avoid the stator 1 without major loads like. Sealing is carried out at both ends with the aid of elastic sealing rings 94, 95 arranged in the ring grooves of the tube 9. Depending on the size of the static friction at the upper and lower bearing point of the tube 9, the tube becomes a relative rotary movement to the rotor 4 in the case of the rotor rotation and / or run to the stator 1 so that both pipe connections can form a rotary feedthrough 32 or a connection point 53.
  • the exemplary embodiments shown in the drawing relate exclusively to those rotary devices whose cylinder drum is designed as part of the stator and whose cam housing as part of the rotor.
  • an inverted arrangement is also conceivable, in which the cylinder drum is connected to the rotor and the cam housing to the stator, and in which a floating distributor with radial and possibly axial play is nevertheless provided.
  • the inlet and return channels must first be routed from a connection point on the cam housing via corresponding connection points to the distributor and from there to the cylinder drum.
  • a seal In the area of the connection points between the cam housing and distributor, a seal must be provided to bridge the game in question because of the required radial and possibly also axial play of the distributor.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Drehung hängender Lasten um eine vertikale Achse der im Oberbegriff des Patentanspruch 1 angegebenen Gattung. Die vom Stator zum Rotor führenden Hydraulikkanäle sind beispielsweise für den Anschluß der Betätigungsvorrichtung eines Greifers bestimmt. Die druckdichten Drehdurchführungen sollen ein Verschlingen der Leitungen beim Drehen der Last verhindern. Der Antriebsmechanismus kann sowohl als Radialkolbenmotor als auch als Axialkolbenmotor ausgebildet sein, während das Kurvengehäuse entweder als Rotor oder als Stator ausgebildet sein kann.
  • Es ist eine Drehvorrichtung dieser Art mit Radialkolbenmotor bekannt (DE-B 2338736), bei der zwei Drehdurchführungen an einer ein radiales Gleitlager bildenden Trennfläche zwischen dem Statorhals und dem Rotor angeordnet sind. Der Rotor ist zusätzlich über ein axiales Wälzlager auf einer Schulter des Zylindertrommel des Motors abgestützt. Im Bodenbereich des Hydraulikmotors 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. Hinzu kommt, daß der die Drehdurchführungen enthaltende Lagerspalt auf seiner einen Seite zum Motoräußeren weist und dort nicht ausreichend abdichtbar ist, so daß Verschmutzungen des Motorgehäuses und benachbarter Teile und Gegenstände durch austretende Hydraulikflüssigkeit nicht verhindert werden können. Da die Rotoranschlüsse sich am Motorgehäuse verhältnismäßig weit oben befinden, sind die dort angeschlossenen, zum Greifer führenden Leitungen eher einer Beschädigung ausgesetzt, als wenn sie weiter unten angebracht wären. Ein weiterer Nachteil besteht in der verhältnismäßig großen Bauhöhe und in dem dadurch bedingten hohen Gewicht der Drehvorrichtung.
  • Weiter ist es bei einer ähnlichen Drehvorrichtung, deren Kurvengehäuse als Stator und deren Zylindertrommel als Rotor ausgebildet und deren Verteiler starr mit dem Stator verbunden ist, an sich bekannt (DE-A 28 38 428), die Hydraulikkanäle für die Greiferbetätigung über Längsbohrungen im Verteiler hindurch vom Stator zum Rotor zu führen. Die Drehdurchführungen sind dort im unteren Bereich an einer zylindrischen Trennfläche zwischen Verteiler und Rotor vorgesehen. Wegen der starren Verbindung zwischen Verteiler und Stator treten zwar an den Verbindungsstellen der Hydraulikkanäle zwischen Verteiler und Stator keine Abdichtungsprobleme auf. Um die am Verteiler bei äußeren Einwirkungen auf den Motor angreifenden Kräfte so klein wie möglich zu halten, müssen allerdings aufwendige Drehlager verwendet werden, die weitgehend spielfrei sind. Da vor allem bei größeren Lasten und bei Stoßbeanspruchungen Materialverformungen auftreten, die von den Lagern nicht aufgenommen werden können, sind der Verteiler und die damit in Berührung stehenden Teile einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt. Dies gilt insbesondere für den Einsatz bei schweren Lasten.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Drehvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art dahingehend zu verbessern, daß sie ohne Bruchgefahr und mit nur geringem Verschleiß im Lagerbereich und an den Trennflächen des Verteilers auch für schwere Lasten einsetzbar ist und trotzdem eine relativ kleine Bauhöhe und ein entsprechend geringes Eigengewicht aufweist.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird die in dem Anspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die Erfindung geht einmal davon aus, daß vor allem der schwimmende Verteiler, der ein axiales und radiales Spiel sowie Verformungen des Rotors gegenüber dem Stator kräftefrei aufzufangen vermag, für den Einsatz bei schweren Lasten und hohen Stoßbeanspruchungen in Betracht kommt. Um zudem eine geringe Bauhöhe zu erzielen, müssen die Hydraulikkanäle für den Greiferanschluß durch den Verteiler vom Stator zum Rotor hindurchgeführt werden. Dementsprechend können die Drehdurchführungen der Hydraulikkanäle im Inneren des Kurvengehäuses angeordnet werden, so daß die Leckgefahr nach außen weitgehend vermieden wird. Wichtig ist auch, daß an den Verbindungsstellen, an denen die Hydraulikkanäle vom Verteiler in das Kurvengehäuse übertreten, zumindest ein radiales Spiel möglich sein muß, das größer als das Lagerspiel des Radiallagers ist und das von den dort vorgesehenen Dichtungsmitteln überbrückt werden kann. Ein axiales Spiel des Verteilers kann im Bereich der Zylindertrommel und/oder an den Verbindungsstellen gegenüber dem Kurvengehäuse vorgesehen werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung enthält der Verteiler eine zentrale Axialbohrung, die in Längsrichtung von einem Rohr mit kleinerem Durchmesser durchdrungen ist. Der dabei zwischen Bohrungsinnenfläche und Rohraußenfläche gebildete Ringkanal bildet einen Bestandteil des die Drehdurchführung zwischen Verteiler und Zylindertrommel enthaltenden Hydraulikkanals. Das Rohr selbst ist an seinem einen Ende über eine weitere Drehdurchführung und an seinem anderen Ende an einer weiteren, mit Dichtungsmitteln versehenen Verbindungsstelle mit axialem und radialem Spiel unter Herstellung einer Rohrverbindung zwischen den durch den Stator und den Rotor hindurchgeführten Teilen eines weiteren Hydraulikkanals mit dem Stator und dem Rotor verbunden.
  • Oft ist es erwünscht, daß mehr als zwei Hydraulikkanäle vom Stator zum Rotor hindurchgeführt sind. Dies ist dann der Fall, wenn neben der Greiferbetätigung auch noch weitere Funktionen hydraulisch durchgeführt werden müssen, beispielsweise wenn am Greifer zusätzlich eine hydraulisch betätigbare Säge angeordnet ist, mit der ein Baumstamm an der ergriffenen Stelle durchgesägt werden kann. Für eine solche Greifersäge werden mindestens zwei weitere Hydraulikkanäle benötigt. Diese weiteren Hydraulikkanäle können zwar ebenfalls durch den Verteiler hindurchgeführt werden. Wegen des zusätzlichen Platzbedarfs ergibt sich dabei jedoch eine unerwünschte Durchmesservergrößerung und Gewichtszunahme. Es wird daher vorgeschlagen, daß die weiteren Hydraulikkanäle außerhalb des Verteilers unmittelbar über eine Drehdurchführung vom Stator zum Rotor geführt werden. Die radialen Gleitlager befinden sich dabei zweckmäßig außerhalb der die Drehdurchführungen enthaltenden Trennfläche auf einander gegenüberliegenden Seiten der Kurvenbahn und der Zylinder, so daß im Bereich der Trennfläche ein kleiner Radialspalt vorgesehen werden kann, mit dem die Bruchgefahr in diesem Bereich weitgehend vermieden werden kann.
  • In der Zeichnung sind einige bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung in schematischer Weise dargestellt. Es zeigen
    • Figur 1 ein Ausführungsbeispiel einer Drehvorrichtung mit zwei Drehdurchführungen in senkrecht geschnittener Darstellung ;
    • Figur 2 ein gegenüber Fig. 1 abgewandeltes Ausführungsbeispiel mit vier Drehdurchführungen ;
    • Figur 3 bis Figur 6 vier weitere Varianten für die Ausbildung der Verbindungsstelle zwischen Verteiler und Rotor in ausschnittsweiser, senkrecht geschnittener Darstellung.
  • Die in der Zeichnung dargestellten, einen Hydraulikmotor bildenden Drehvorrichtungen bestehen im wesentlichen aus einem Stator 1 und einem am Stator um eine vertikale Achse drehbar gelagerten Rotor 4. Der topfförmige Rotor 4 bildet das Kurvengehäuse 41 des Hydraulikmotors, während der Stator 1 die innerhalb des Kurvengehäuses angeordnete Zylindertrommel 11 des Hydraulikmotors enthält. In einer zentralen Paßbohrung 12 des Stators befindet sich ein mit dem Rotor 4 drehfest verbundener Verteiler 7, dessen Axialbohrung 70 von einem separaten Rohr 9 durchdrungen ist.
  • Das Kurvengehäuse 41 besteht im wesentlichen aus drei mittels Schrauben miteinander verbundenen Drehteilen 42, 43, 44, einem oberen, einen Schlauchschutz 45 enthaltenden Graugußteil 42, einem mittleren, die Kurvenbahnen 46 für die Kugeln 13 enthaltenden Teil 43 aus hochwertigem Stahl und einem unteren, die Schlauchanschlüsse 47, 48 für die Greiferhydraulik enthaltenden Bodenteil 44. Das Bodenteil 44 kann auf seiner Außenseite je nach Greifertyp unter Anpassung an dessen Verbindungsorgane unterschiedlich ausgebildet werden. Der Rotor 4 ist über je zwei radiale Gleitlager 14, 15 und axiale Wälzlager 16, 17, die in möglichst großem axialem Abstand voneinander auf beiden Seiten der Kurvenbahnen 46 und der Zylinder 18 angeordnet sind, am Stator 1 gelagert.
  • Im Bereich des Statorhalses 19 befinden sich vier in Umfangsrichtung einen Abstand voneinander aufweisende Anschlüsse 20, 20' für Hydraulikleitungen, von denen aus sich die Hydraulikkanäle 21, 22, 23, 24 zum Verteiler 7 bzw. zum Rohr 9 erstrecken und in die Hydraulikkanäle 71, 91, 72, 73 münden. Der Kanal 21 führt über die Drehdurchführung 31 in den Ringkanal 71 und von dort über eine durch Dichtungsmittel 49 gegenüber Flüssigkeitsdurchtritt in das Innere des Kurvengehäuses 41 abgedichtete Verbindungsstelle 50 zu einem innerhalb des Rotors 4 verlaufenden Kanal 51, der zu dem Schlauchanschluß 47 führt. Ein weiterer Statorkanal 22 ist über eine Drehdurchführung 32 an den Rohrkanal 91 angeschlossen, der an seinem anderen Ende über eine weitere Verbindungsstelle 53 bzw. eine Drehdurchführung in den Rotorkanal 54 mündet, der seinerseits zu dem Schlauchanschluß 48 führt.
  • Die beiden weiteren Statorkanäle 23, 24 stehen mit einer Anzahl Schlitzkanäle 74, 75 in Verbindung, die durch in Umfangsrichtung einen konstanten Abstand voneinander aufweisende Axialnuten im Verteiler 7 und die Innenfläche der Paßbohrung 12 im Stator 1 gebildet sind. Die außerhalb der Drehvorrichtung befindlichen Zu-und Rückflußleitungen für Hydraulikflüssigkeit sind an die zugehörigen Anschlüsse 20, 20' am Statorhals anschließbar.
  • In der Zylindertrommel 11 befindet sich eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung gleiche Abstände voneinander aufweisenden radialen Druckzylindern 18, in denen je ein Kolben 25 sowie eine gegen die Stirnfläche des Kolbens anliegende, durch eine Zylinderöffnung mehr oder weniger weit hindurchgreifende Kugel 13 angeordnet sind. Auf ihrer Rückseite werden die Kolben 25 mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt, die durch eine Bohrung 26 in die Druckzylinder 18 eintritt. Die Kugeln 13 liegen mit ihrem aus der Zylinderöffnung herausstehenden Teil gegen die in Umfangsrichtung wellenförmigen Kurvenbahnen 46 mit radialen Auslenkungen an der Innenfläche des Kurvengehäuses 41 an. Die Kurvenbahnen 46 bestimmen zu jedem Zeitpunkt den Hub der Kolben 25.
  • Wird eine Kugel 13 über den zugehörigen Kolben 25 mit Hilfe der Hydraulikflüssigkeit mit einer bestimmten radialen Kraft gegen die Innenfläche des Kurvengehäuses 41 gedrückt, so übt sie je nach Größe und Richtung der Steigung der Kurvenbahn 46 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 13 über die Kurvenbahn ein gleichgerichtetes Drehmoment auf den Rotor 4 übertragen. Es dürfen daher nur jeweils solche Zylinder 18 mit Druck beaufschlagt werden, deren Kugeln 13 gegen eine entgegen der Drehrichtung nach außen weisende Flanke der Kurvenbahn 46 anliegen. Beim Drehen des Kurvengehäuses 41 bewegen sich diese Kugeln 13 unter der Einwirkung des hohen Druckes in den mit der Zuflußleitung verbundenen Zylindern radial auf der Kurvenbahn 46 nach außen, bis der äußere Totpunkt erreicht ist. Gleichzeitig füllen sich die betreffenden Druckzylinder 18 mit Hydraulikflüssigkeit. Alle diejenigen Druckzylinder 18, deren Kugeln 13 gegen eine entgegen der Drehrichtung nach innen weisende Flanke der Kurvenbahn 46 anliegen, müssen dagegen mit der unter niedrigem Druck stehenden Rückflußleitung verbunden sein, so daß die betreffenden Kugeln beim Vorbeibewegen der Kurvenbahn ohne großen Kraftaufwand radial nach innen bewegt werden können und die Hydraulikflüssigkeit aus den betreffenden Druckzylindern 18 heraus in die Rückflußleitung verdrängt werden kann. Beim Erreichen des jeweiligen Totpunktes der Hubbewegung wird die bestehende Verbindung des betreffenden Druckzylinders 18 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 46 phasengerechte Steuerung der Verbindung der einzelnen Druckzylinder 18 mit der Zu- und der Rückflußleitung übernimmt der Verteiler 7, der mit dem Kurvengehäuse 41 über einen Zapfen 56 drehfest verbunden ist. Die Steuerung erfolgt über die Schlitzkanäle 74, 75, die bei der Drehung der Zylindertrommel 11 abwechselnd mit verschiedenen Bohrungen 26 zur Deckung gebracht werden.
  • Der Verteiler 7 greift im Bereich der Drehdurchführung 31 mit einem nach oben weisenden zylindrischen Teil 76 in eine Zylinderbohrung 33 des Stators 1 ein und ist dort drehbar und um eine gewisse Strecke axial verschiebbar gelagert. Die Drehdurchführung 31 wird durch den in einer Umfangsnut des Verteilers 7 angeordneten Dichtungsring 77 gegen einen unerwünschten Flüssigkeitsaus- oder -eintritt abgedichtet.
  • Auf der dem Rotor 4 zugewandten Seite des Verteilers befinden sich im Bereich der Verbindungsstelle 50 weitere Dichtungsmittel 49, 49', die ein radiales und/oder axiales Spiel, das größer als das Lagerspiel zwischen Stator und Rotor ist, zulassen, um übermäßige Stoß- und Momentenbelastungen des Verteilers durch äußere Einwirkungen während des Kran- oder Baggerbetriebs zu vermeiden.
  • Gleichzeitig muß an der Verbindungsstelle 50 aber auch gewährleistet werden, daß der Ringkanal 71 gegenüber Flüssigkeitsaustritt in das Innere des Kurvengehäuses 41 und gegen Flüssigkeitseintritt aus diesem Bereich ausreichend abgedichtet wird. In der Zeichnung sind fünf verschiedene Varianten einer solchen Verbindungsstelle 50 dargestellt, die nachfolgend näher erläutert werden.
  • Bei den in den Figuren 1 bis 5 gezeigten Ausführungsbeispielen liegt der Verteiler 7 mit seiner Stirnfläche 78 axial gegen einen in einer Ringaussparung des Rotorbodenteils 44 angeordneten elastischen Dichtungsring 49 an und wird mit unterschiedlichen Mitteln in dieser Anlagestellung festgehalten.
  • Bei den in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen befindet sich in einem Ringspalt eine axial zwischen Stator 1 und Verteiler 7 eingespannte Druckfeder 80, die den Verteiler 7 im Bereich der Verbindungsstelle 50 kraftschlüssig gegen die Axialdichtung 49 und den Rotor 4 drückt. Beim Auftreten entgegengesetzter Axialkräfte kann die Feder 80 zusammengedrückt werden, so daß ein axiales Spiel des Verteilers 7 sowohl gegenüber dem Stator 1 als auch gegenüber dem Rotor 4 gewährleistet ist.
  • Bei dem in Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel ist in dem Spaltraum zwischen Stator 1 und Verteiler 7 statt einer Druckfeder eine starre Paßscheibe 41' angeordnet, mit der das axiale Spiel des Verteilers 7 gegenüber dem Rotor auf eine durch die elastische Querverformbarkeit des Dichtungsrings 49 überdrückbare Strecke begrenzt und dadurch ein unerwünschtes Abheben des Verteilers 7 vom Dichtungsring 49 unter Freigabe eines Flüssigkeitsdurchtritts verhindert werden kann.
  • Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 4 und 5 ist eine in axialer Richtung wirkende formschlüssige Verbindung zwischen Verteiler 7 und Rotor 4 vorgesehen, mit der das Auftreten eines Axialspaltes im Bereich der Ringdichtung 49 vermieden wird. Während bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel die in die Umfangsnut 60 des Rotors 4 eingreifende Schulter 82 starr mit dem Verteiler 7 verbunden ist, ist sie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 als mit einer Schraube 83 am Verteiler befestigtes separates Ringstück 84 oder als Mutter ausgebildet.
  • Der radiale Ringspalt 85 zwischen Rotor 4 und Verteiler 7 gewährleistet bei all diesen Ausführungsbeispielen das erwünschte radiale Spiel zwischen Verteiler und Rotor.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist statt der axial eine radial wirkende Dichtung 49' vorgesehen, die den Ringspalt 85' zwischen dem zapfenartigen Ansatz 86 des Verteilers 7 und der Innenfläche der am Rotor 4 vorgesehenen Bohrung 61 unter Gewährleistung eines radialen und axialen Spiels überbrückt.
  • Das durch die Verteilerbohrung 70 hindurchgreifende Rohr 9 ist mit seinem oberen Ende 92 in einer Axialbohrung 34 des Stators 1 und mit seinem unteren Ende 93 in einer Axialbohrung 62 des Rotors 4 so mit einem gewissen Spiel gelagert, daß es etwaigen Axial- und Radialverschiebungen des Rotors 4 gegenüber dem Stator 1 ohne größere Belastungen auszuweichen vermag. Die Abdichtung erfolgt an beiden Enden mit Hilfe von in Ringnuten des Rohrs 9 angeordneten elastischen Dichtungsringen 94, 95. Je nach Größe der Haftreibung an der oberen und unteren Lagerstelle des Rohrs 9 wird das Rohr im Falle der Rotordrehung eine relative Drehbewegung zum Rotor 4 und/oder zum Stator 1 ausführen, so daß beide Rohranschlüsse eine Drehdurchführung 32 oder eine Verbindungsstelle 53 bilden können.
  • Im Falle des in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiels sind neben den vom Stator 1 über den Verteiler 7 bzw. das Rohr 9 zum Rotor 4 hindurchgeführten Hydraulikkanälen 21, 71, 51 : 22, 91, 54 zwei weitere vom Stator zum Rotor hindurchgeführte Hydraulikkanäle 35, 65 ; 36, 66 vorgesehen, deren Drehdurchführungen 63, 64 im Halsbereich 19 des Stators 1 an einer unmittelbar zwischen Stator 1 und Rotor 4 vorgesehenen Trennfläche angeordnet sind. Auch in diesem Falle ist ein oberes und ein unteres radiales Gleitlager 14, 15 vorgesehen, so daß im Bereich der die Drehdurchführungen enthaltenden Trennfläche keine Gleitreibung auftritt. Nach oben hin ist der Lagerspalt mit Hilfe einer zwischen Rotor 4 und Stator 1 wirkenden Spezialdichtung 67 gegen Flüssigkeitsaustritt aus dem Bereich der Drehdurchführungen 63, 64 abgedichtet.
  • Die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele beziehen sich zwar ausschließlich auf solche Drehvorrichtungen, deren Zylindertrommel als Teil des Stators und deren Kurvengehäuse als Teil des Rotors ausgebildet sind. Grundsätzlich ist jedoch auch eine umgekehrte Anordnung denkbar, bei der die Zylindertrommel mit dem Rotor und das Kurvengehäuse mit dem Stator verbunden ist und bei der dennoch ein schwimmender Verteiler mit radialem und gegebenenfalls axialem Spiel vorgesehen ist. Bei einer solchen, in der Zeichnung nicht dargestellten Anordnung müssen die Zu-und Rücklaufkanäle zunächst von einer Anschlußstelle am Kurvengehäuse aus über entsprechende Verbindungsstellen zum Verteiler und von dort zur Zylindertrommel geführt werden. Im Bereich der Verbindungsstellen zwischen Kurvengehäuse und Verteiler ist wegen des erforderlichen radialen und gegebenenfalls auch axialen Spiels des Verteilers je eine Dichtung vorzusehen, die das betreffende Spiel überbrückt.

Claims (14)

1. Vorrichtung für die Drehung hängender Lasten um eine vertikale Achse mit einem Stator (1), einem über Radial- und Axiallager (14, 15, 16, 17) am Stator (1) drehbar gelagerten Rotor (4), mindestens einem vom Stator (1) über eine Drehdurchführung (31, 32, 63, 64) zum Rotor (4) geführten Hydraulikkanal (21, 71, 51 ; 22, 92, 54 ; 35, 65 ; 36, 66) sowie einem zwischen Stator (1) und Rotor (4) wirkenden Antriebsmechanismus, bestehend aus einer mit dem einen dieser Teile (Stator 1) verbundenen, eine Anzahl über den Umfang oder an mindestens einer der Stirnseiten verteilt angeordneter, mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagter Zylinder (18) sowie über Öffnungen der Zylinder überstehender Abstützkörper (13) aufweisenden Zylindertrommel (11), einem mit dem anderen dieser Teile (Rotor 4) verbundenen, eine Kurvenbahn (46) für die Abstützkörper (13) enthaltenden Kurvengehäuse (41) und einem mit dem Kurvengehäuse (41) drehfest verbundenen, die Zylinder abwechselnd mit einer Zu- und einer Rückflußleitung verbindenden Verteiler (7), dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Zylindertrommel (11) verlaufende Teil (21) des Hydraulikkanals über die Drehdurchführung (31) mit dem einen Ende eines durch den Verteiler verlaufenden Kanals (71) verbunden ist, der mit seinem anderen Ende an einer Verbindungsstelle (50) mit dem durch das Kurvengehäuse (41) verlaufenden Teil (51) des Hydraulikkanals verbunden ist, und daß die Verbindungsstelle (50) durch Dichtungsmittel (49, 49') gegenüber Flüssigkeitsdurchtritt in das Innere des Kurvengehäuses (41) abgedichtet ist, die ein radiales Spiel zwischen- Verteiler (7) und Rotor (4), das größer als das Lagerspiel des Radiallagers (14, 15) ist, zulassen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Dichtungsmittel (49, 49') zusätzlich ein axiales Spiel des Verteilers (7) gegenüber dem Kurvengehäuse (41) überbrückbar ist, und daß der Verteiler im Bereich der Drehdurchführung (31) und einer Paßbohrung (12) mit axialem Spiel in der Zylindertrommel (11) gelagert ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler (7) im Bereich der Verbindungsstelle (50) in axialer Richtung im wesentlichen spielfrei gegen das Kurvengehäuse (41) oder gegen die Dichtungsmittel (49) anliegt, und daß der Verteiler (7) im Bereich der Drehdurchführung (31) und einer Paßbohrung (12) mit axialem Spiel, das größer als das Lagerspiel des Axiallagers (16, 17) zwischen Stator (1) und Rotor (4) ist, in der Zylindertrommel (11) gelagert ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsmittel (49) als Axialdichtung ausgebildet sind, gegen die der Verteiler (7) mittels mindestens eines in einem zwischen Zylindertrommel (11) und Verteiler (7) angeordneten axialen Spalt angeordneten, federnden oder starren Abstandshalteorgans (Feder 80, Paßscheibe 41') andrückbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsmittel (49) als Axialdichtung ausgebildet sind, gegen die der Verteiler (7) durch axial formschlüssige Kupplung mit dem Kurvengehäuse (41) anliegend festgehalten ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler (7) mit einem axial überstehenden Ansatz (86) mit radialem und axialem Spiel in eine Axialbohrung (61) des Kurvengehäuses (41) eingreift, und daß der dabei gebildete Ringspalt (85') durch die als elastischer Dichtungsring (49') ausgebildeten Dichtungsmittel überbrückt ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler (7) eine zentrische Axialbohrung (70) enthält, die in Längsrichtung von einem Rohr (9) mit kleinerem Durchmesser durchdrungen ist, daß der zwischen Bohrungsinnenfläche und Rohraußenfläche gebildete Ringkanal (71) Bestandteil des die Drehdurchführung (31) zwischen Verteiler (7) und Zylindertrommel (11) enthaltenden Hydraulikkanals ist, und daß das Rohr (9) an seinem einen Ende über eine weitere Drehdurchführung (32) und an seinem anderen Ende an einer weiteren mit Dichtungsmitteln (94 bzw. 95) versehenen Verbindungsstelle (53) mit axialem und radialem Spiel, das insgesamt größer als das Lagerspiel in den Axial- und Radiallagern (14, 15, 16, 17) zwischen Stator (1) und Rotor (4) ist, unter Herstellung einer Rohrverbindung (91) zwischen den durch den Stator (1) und den Rotor (4) hindurchgeführten Teilen (22, 54) eines weiteren Hydraulikkanals mit dem Stator (1) und dem Rotor (4) verbunden ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (9) mit seinem einen Ende (92) in einer Axialbohrung (34) der Zylindertrommel (11) und mit seinem anderen Ende (93) in einer Axialbohrung (62) des Kurvengehäuses gleitend gelagert ist, und daß die Ringspalte zwischen der Innenfläche der Axialbohrungen und den betreffenden Rohrenden durch elastische Dichtungsringe (94, 95) überbrückt sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Radiallager (14, 15) vorgesehen sind, die auf einander gegenüberliegenden Seiten der Kurvenbahn (46) und der Zylinder (18) angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Radiallager (14, 15) als Gleitlager ausgebildet sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Radiallager (14) etwa auf der Höhe der Drehdurchführung (31) zwischen Zylindertrommel und Verteiler (7) und das andere Radiallager (15) etwa auf der Höhe der Verbindungsstelle (50) zwischen Verteiler (7) und Kurvengehäuse (41) angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Axiallager (16, 17) jeweils in der Nähe der Radiallager (14, 15) angeordnet sind.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Kurvengehäuse (41) aus drei axial voneinander getrennten, mittels axialer Schrauben miteinander verbundenen Drehteilen (42, 43, 44) besteht, von denen das mittlere, die Kurvenbahn (46) enthaltende Teil aus hochwertigem Stahl und das die Verbindungsstellen (50, 53) mit dem Verteiler und das das eine Axial- und Radiallager (15, 17) enthaltende Bodenteil (44) sowie das gegenüberliegende, das andere Axial- und Radiallager (14, 16) für die Zylindertrommel und gegebenenfalls einen Schlauchschutzring (45) enthaltende Außenteil (42) aus Grauguß bestehen.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 mit mindestens einer außerhalb des Verteilers (7) an einer zylindrischen Trennfläche zwischen Stator (1) und Rotor (4) befindlichen Drehdurchführung (63, 64) für einen vom Stator (1) zum Rotor (4) geführten Hydraulikkanal (35, 65 ; 36, 66), dadurch gekennzeichnet, daß die Radiallager (14, 15) außerhalb der Trennfläche auf einander gegenüberliegenden Seiten der Kurvenbahn (46) und der Zylinder (18) angeordnet sind.
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