EP1020396A2 - Antriebseinrichtung fur ein Arbeitswerkzeug, beispielsweise eines Greifers oder Kranes - Google Patents

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EP1020396A2
EP1020396A2 EP00100249A EP00100249A EP1020396A2 EP 1020396 A2 EP1020396 A2 EP 1020396A2 EP 00100249 A EP00100249 A EP 00100249A EP 00100249 A EP00100249 A EP 00100249A EP 1020396 A2 EP1020396 A2 EP 1020396A2
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EP
European Patent Office
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piston rod
rotary motor
hydraulic
drive device
piston
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EP00100249A
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French (fr)
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EP1020396A3 (de
EP1020396B1 (de
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Andreas Voulgaris
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"Archimedes" Voulgaris Hydraulikmotorenbau GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C3/00—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith and intended primarily for transmitting lifting forces to loose materials; Grabs
    • B66C3/14—Grabs opened or closed by driving motors thereon
    • B66C3/16—Grabs opened or closed by driving motors thereon by fluid motors

Definitions

  • the invention relates to a drive device for a work tool, in particular a crane or a gripper with the features according to the generic term of claim 1.
  • a work tool in the form of a gripper for opening and closing gripper pliers usually requires drive energy provided by a hydraulic rotary motor, which with a gripper directly actuating piston cylinder unit is connected.
  • the drive device must be as small as possible for reasons of space, on the other hand, it is necessary that the For example, the gripper, occurring forces, especially impact forces not, at least not to be transferred in full to the rotary motor.
  • DE 297 149 83 U1 a device for hydraulic turning and activating the work tool of a crane or the like in which the piston rod a piston-cylinder unit directly on the output side of the rotary motor is attached, the hydraulic connection between the rotary motor and piston-cylinder unit is realized via hydraulic channels, which are in the piston rod are integrated.
  • the fact that the piston rod of the piston-cylinder unit at the known drive device attached directly to the output side of the rotary motor is, in particular, the impact forces of the working tool, which are, for example occur when opening and closing a gripper, directly in the Rotary motor initiated, which is disadvantageous for its life, among other things.
  • the problem underlying the invention is therefore a drive device for a work tool, especially a crane or gripper create, by means of which a low overall height of the entire drive device is realized and initiation of shock forces in particular by pressing the Working tool in the rotary motor is avoided.
  • the drive device for a work tool has in particular a crane, a gripper or the like, a rotary motor and one Piston-cylinder unit for operating the work tool.
  • the piston-cylinder unit has a first and a second pressure chamber, by means of which a piston depending on the pressure conditions prevailing between the pressure chambers is movable in the piston-cylinder unit, the movement the piston for actuating the work tool, for example for opening or closing the gripper.
  • the piston of the piston-cylinder unit is connected to the rotary motor via a piston rod so that the rotation of the Rotary motor is transferred to the piston rod.
  • the piston rod axially movable in a hydraulic cushioning pad.
  • the hydraulic cushioning pad is, at least provided between the rotary motor and the piston rod in which the piston rod is axially movable. That means the piston rod is not directly on that Rotary motor attached and slightly in the axial direction with respect to the rotary motor Movable dimensions.
  • the mobility of the piston rod is determined by the hydraulic Damping pads added such that forces, in particular Impact forces, which are transmitted from the working tool to the piston rod are absorbed by the hydraulic cushioning pad, that is damped become. As a result, impact forces from the working tool in particular not transferred to the rotary motor.
  • the piston rod has on its side facing the rotary motor Side of a ring flange.
  • This ring flange is from a mounting ring, which is firmly connected to the output side of the rotary motor, in particular is screwed tightly, gripped in such a way that the hydraulic cushioning pad surrounds the annular flange in the form of a gap, the gap being hydraulic Damping fluid is at least partially filled.
  • the fact that the mounting ring the piston rod engages behind the flange using an inner shoulder and connecting the piston rod to the rotary motor in this way is - as is known in the prior art - an oil distributor unit between the rotary motor and working tools are not required, so that a short overall length Drive device can be achieved.
  • the short overall length in connection with the Damping of the forces exerted by the work tool also provides an inexpensive solution for a drive device for a work tool represents.
  • the mounting ring is the ring flange of the piston rod completely on the side opposite the output side of the rotary motor engages behind, that is sealingly brought up to the direct piston rod is, the fastening ring on its inner end faces, which the are directly facing the piston rod and there also the sealing function ensure additional axial guidance of the piston rod. Therefore can the lateral support of the piston in the cylinder also with respect to the overall length be made shorter, so that this also shortens the overall length the entire drive device can be realized.
  • the fastening ring is over a between the ring flange of the piston rod and the driven side of the rotary motor arranged distributor plate connected to the rotary motor, the hydraulic Damping pads the ring flange on the distributor plate and on the fastening ring surrounds.
  • the ring flange of the piston rod is thus through the distributor plate and the area of the ring flange, which through the mounting ring is formed as an essentially circumferential gap, which with a damping hydraulic fluid is at least partially filled.
  • the ring flange the piston rod is between the distributor plate and the mounting ring embedded in the gap-shaped hydraulic damping pad and axially movable in it. This makes it possible to have a damping function of both in the direction of the rotary motor as well as in the opposite direction to implement initiated forces.
  • the hydraulic cushioning pad divided into a first and a second gap chamber, in particular by a Fastening ring arranged sealing device.
  • a Fastening ring arranged sealing device is one of the gap chambers essentially between the piston rod and the rotary motor or the Piston rod and the distributor plate and the other of the gap chambers essentially arranged in the area in which the ring flange of the fastening ring is attacked.
  • a distributor plate is provided, the mounting ring to the side of the ring flange of the piston rod on the distributor plate supported, with the fastening screws in this side area penetrate both the mounting ring and the distributor plate. Thereby is a reliable fastening of the fastening ring and distributor plate on Guaranteed rotary motor for connecting the piston rod to the rotary motor.
  • the first and the second gap chamber are from Rotary motor fed with hydraulic fluid and are hydraulic with a first Pressure chamber or with a second pressure chamber of the piston-cylinder unit connected in such a way that always the gap chamber with the respective pressure chamber is connected, in which the axial movement of the piston rod as a result the actuation of the work tool is directed so that a pressure equalization between the respective pressure chamber and the respective gap chamber.
  • the hydraulic damping is realized. This is particularly a shock load from the work tool results and is forwarded via the piston rod, no longer in the Rotary motor initiated.
  • the gap is preferably with a damping hydraulic fluid, especially grease at least partially filled.
  • Controllable damping To achieve, the gap chamber is preferably with a pressure-controllable Valve connected, which is controllable so that a desired damping in Depending on the force exerted by the piston rod is adjustable.
  • the piston rod moves towards the rotary motor when the gripper closes.
  • Hydraulic oil is drawn in from the rotary motor via a corresponding hydraulic line pressed the second gap chamber.
  • This is a targeted steaming, that is a targeted oil-hydraulic damping cushion is reached, which initiates prevents a sudden load in the rotary motor.
  • the piston rod moves away from the rotary motor towards the inner shoulder the mounting ring.
  • the supply of hydraulic oil is controlled so that it is over Another hydraulic line from the rotary motor reaches the first gap chamber. As a result, the desired is in the area of the ring shoulder of the fastening ring Damping of the forces introduced is achieved. Because of this controlled oil supply a pressure equalization between the first and second pressure chamber of the piston-cylinder unit and the respective gap chamber.
  • the piston-cylinder unit connected to the rotary motor via hydraulic channels, which are through the mounting ring are passed through.
  • this is a special oil distribution unit not required because the fastening ring acts as an oil feed-through device is trained.
  • the piston-cylinder unit with the rotary motor via directly from the rotary motor into the piston rod Hydraulic lines are connected, between those of the rotary motor outgoing hydraulic lines and the hydraulic lines integrated in the piston rod corresponding axially movable sealed pipe inserts are provided are.
  • these tube inserts ensure axial mobility the piston rod in the hydraulic cushioning pad.
  • it sealed so that a reliable transmission of hydraulic oil from Rotary motor can be done in the piston-cylinder unit.
  • FIG. 1 is a sectional view through a drive device according to a first Embodiment shown.
  • Rotary motor 1 shown in the upper part.
  • a piston-cylinder unit 2 with a first pressure chamber 3 and a second pressure chamber 4 is by means of a piston rod 5 a mounting ring 8 on an annular flange 7 of the piston rod 5 with the Rotary motor 1 connected.
  • the fastening ring 8 engages behind the ring flange 7 on the side facing away from the driven side of the rotary motor 1 such that the Ring flange from a gap-shaped hydraulic damping cushion 6 is surrounded.
  • the rotary motor 1 feeds via hydraulic lines, which through the fastening ring 8 via hydraulic channels arranged in the piston rod 5 13, 14 are guided, the first pressure chamber 3 and the second pressure chamber 4 of the piston-cylinder unit 2.
  • the piston-cylinder unit 2 is connected to a gripper, for example is, when the gripper closes, the piston rod 5 moves to the driven side of the rotary motor 1.
  • the hydraulic line 11, which is guided through the fastening ring 8, via the hydraulic line 13 and via the hydraulic line 22 hydraulic oil into the first gap chamber 9 pressed, whereby the corresponding damping effect is achieved and preventing an impact force exerted by the gripper from being directed toward is not introduced into the rotary motor 1 in this.
  • the piston rod 5 moves at Opening the gripper, the piston rod 5 away from the rotary motor 1.
  • the piston rod is on its flange by means of driver pins 20, which are circumferential on the output side of the rotary motor 1 facing the side of the ring flange 7 are arranged, connected to the rotary motor 1, so that when rotating of the rotary motor 1, the piston rod 5 also rotates.
  • the piston-cylinder unit 2 has a cylinder housing 18, a piston 17 and a gland-like guide bush 19, which follows the first pressure chamber 3 in the cylinder housing 18 seals outside and represents a passage for the piston rod 5.
  • FIG. 2 shows the exemplary embodiment of the drive device according to FIG. 1, the section plane is laid by the screws 23, by means of which the mounting ring 8 the piston rod of the piston-cylinder unit 2 with the Rotary motor 1 connects such that the piston rod 5 with its ring flange 7 is axially movable and this axial movement through the hydraulic cushioning pad 6 is recordable.
  • the same reference numbers designate identical ones Components.
  • FIG. 3 shows a further exemplary embodiment of the drive device according to the invention shown.
  • the basic arrangement of the components or the connection the piston rod 5 of the piston-cylinder unit 2 with the driven side of the Rotary motor 1 with the formation of a gap-shaped hydraulic damping cushion 6 corresponds to that described in FIGS. 1 and 2.
  • the difference to the embodiment of FIG. 1 is that the hydraulic lines 13 and 14 through the piston rod 5, completely through the ring flange 7 are passed and in hydraulic operative connection with the oil pressure feed lines stand by the rotary motor 1.
  • the hydraulic lines 13 and 14 are thereby via axially displaceable and sealed pipe inserts 12 the transition point between the ring flange 7 of the piston rod 5 and the Output side of the rotary motor 1 connected to hydraulic channels in the rotary motor 1.
  • these movable pipe inserts 12 With an axial displacement of the piston rod 5 as a result of movement or actuation of the working tool, these movable pipe inserts 12 also guide the axial movement of the piston rod 5 with off while sealing, so that the hydraulic lines 13 and 14 at this point opposite the hydraulic damping pads 6 are sealed.
  • This only gap chamber is at least partially with a damping hydraulic fluid, for example Grease, filled, so that the ring flange 7 - depending on the direction of movement - Can move into the hydraulic cushion 6.
  • the overall structure otherwise corresponds to that of the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2nd
  • FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of a drive device according to the invention described.
  • the piston-cylinder unit 2 with its piston rod 5 with the driven side or the driven flange of the rotary motor 1 indirectly connected because between the output flange of the Rotary motor 1 and the mounting ring 8, which the ring flange 7 of the piston rod 5 engages behind a distributor plate 16 is provided so that the hydraulic Damping pad 6 between the distributor plate 16 and that of the driven side of the rotary motor 1 facing side of the ring flange 7 of the piston rod 5 on the one hand and in the inner shoulder area of the fastening ring 8 on the other hand is arranged in the area in which the fastening ring 8 the ring flange 7 engages behind.
  • the basic structure corresponds to that in FIG. 1 and 2 embodiment described.

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Abstract

Es wird eine Antriebseinrichtung für ein Arbeitswerkzeug, insbesondere eines Kranes oder Greifers beschrieben, welche einen Drehmotor und eine Kolben-Zylinder-Einheit aufweist. Die Kolben-Zylinder-Einheit weist eine erste Druckkammer und eine zweite Druckkammer auf und dient dem Betätigen des Arbeitswerkzeuges. Die Kolben-Zylinder-Einheit ist mit ihrer Kolbenstange mit dem Drehmotor verbunden. Erfindungsgemäß ist die Kolbenstange in einem hydraulischen Dämpfungspolster axial beweglich. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für ein Arbeitswerkzeug, insbesondere eines Kranes oder eines Greifers mit den Merkmalen gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.
Die beispielsweise bei einem Arbeitswerkzeug in Form eines Greifers zum Öffnen und Schließen von Greiferzangen erforderliche Antriebsenergie wird in der Regel durch einen hydraulischen Drehmotor bereitgestellt, welcher mit einer den Greifer unmittelbar betätigenden Kolben Zylinder-Einheit verbunden ist.
Einerseits muß aus Platzgründen die Antriebseinrichtung möglichst klein sein, andererseits ist es erforderlich, daß die durch das Betätigen des Arbeitswerkzeuges, beispielsweise des Greifers, auftretenden Kräfte, insbesondere Stoßkräfte nicht, zumindest nicht in voller Höhe auf den Drehmotor übertragen werden.
Im Stand der Technik sind daher Antriebseinrichtungen bekannt geworden, bei welchen der Drehmotor von der Kolben-Zylinder-Einheit dadurch mechanisch entkoppelt ist, daß flexible hydraulische Verbindungsleitungen den Drehmotor mit der darunterliegenden Kolben-Zylinder-Einheit verbinden, wofür an der der Kolben-Zylinder-Einheit zugewandten Seite des Drehmotors eine Ölverteilereinheit vorgesehen sein muß. Diese Ölverteilereinheit vergrößert die Gesamtbauhöhe der Antriebseinrichtung.
Zur Verringerung der Bauhöhe der Antriebseinrichtung ist in der DE 297 149 83 U1 eine Einrichtung zum hydraulischen Drehen und Aktivieren des Arbeitswerkzeuges eines Krans oder dergleichen bekannt geworden, bei welcher die Kolbenstange einer Kolben-Zylinder-Einheit direkt an der Abtriebsseite des Drehmotors befestigt ist, wobei die hydraulische Verbindung zwischen Drehmotor und Kolben-Zylinder-Einheit über Hydraulikkanäle realisiert ist, welche in die Kolbenstange integriert sind. Dadurch ist es nicht erforderlich, eine Ölverteilereinheit vorzusehen. Dadurch, daß die Kolbenstange der Kolben-Zylinder-Einheit bei der bekannten Antriebseinrichtung direkt an der Abtriebsseite des Drehmotors befestigt ist, werden insbesondere die Stoßkräfte des Arbeitswerkzeuges, welche beispielsweise beim Öffnen und Schließen eines Greifers auftreten, direkt in den Drehmotor eingeleitet, was unter anderem für dessen Lebensdauer nachteilig ist.
Das der Erfindung zugrundeliegende Problem besteht daher darin, eine Antriebseinrichtung für ein Arbeitswerkzeug, insbesondere eines Kranes oder Greifers zu schaffen, mittels welcher eine geringe Bauhöhe der gesamten Antriebseinrichtung realisiert wird und ein Einleiten von insbesondere Stoßkräften durch Betätigen des Arbeitswerkzeuges in den Drehmotor vermieden wird.
Dieses Problem wird durch eine Antriebseinrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
Zweckmäßige Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Erfindungsgemäß weist die Antriebseinrichtung für ein Arbeitswerkzeug insbesondere eines Kranes, eines Greifer oder dergleichen, einen Drehmotor und eine Kolben-Zylinder-Einheit zum Betätigen des Arbeitswerkzeuges auf. Die Kolben-Zylinder-Einheit weist eine erste und eine zweite Druckkammer auf, mittels welchen ein Kolben je nach den zwischen den Druckkammern herrschenden Druckverhältnissen in der Kolben-Zylinder-Einheit bewegbar ist, wobei die Bewegung des Kolbens zum Betätigen des Arbeitswerkzeuges, beispielsweise zum Öffnen oder Schließen des Greifers dient. Der Kolben der Kolben-Zylinder-Einheit ist über eine Kolbenstange mit dem Drehmotor so verbunden, daß die Drehung des Drehmotors auf die Kolbenstange übertragen wird. Erfindungsgemäß ist die Kolbenstange in einem hydraulischen Dämpfungspolster axial beweglich.
Gemäß einer Weiterbildung ist das hydraulische Dämpfungspolster, zumindest zwischen dem Drehmotor und der Kolbenstange vorgesehen, in welchem die Kolbenstange axial beweglich ist. Das heißt, die Kolbenstange ist nicht direkt an dem Drehmotor befestigt und in axialer Richtung bezüglich des Drehmotors in geringem Maße beweglich. Die Beweglichkeit der Kolbenstange wird von dem hydraulischen Dämpfungspolster derart aufgenommen, daß Kräfte, insbesondere Stoßkräfte, welche von dem Arbeitswerkzeug über die Kolbenstange weitergeleitet werden, von dem hydraulischen Dämpfungspolster absorbiert, das heißt gedämpft werden. Dadurch werden insbesondere Stoßkräfte vom Arbeitswerkzeug nicht auf den Drehmotor übertragen.
Gemäß einer Weiterbildung weist die Kolbenstange an ihrer dem Drehmotor zugewandten Seite einen Ringflansch auf. Dieser Ringflansch ist von einem Befestigungsring, welcher mit der Abtriebsseite des Drehmotors fest verbunden ist, insbesondere fest verschraubt ist, derart hintergriffen, daß das hydraulische Dämpfungspolster den Ringflansch spaltförmig umgibt, wobei der Spalt mit einem hydraulischen Dämpfungsfluid zumindest teilweise gefüllt ist. Dadurch, daß der Befestigungsring die Kolbenstange mittels einer Innenschulter am Flansch hintergreift und auf diese Weise die Kolbenstange mit dem Drehmotor verbindet, ist - wie im Stand der Technik bekannt - eine Ölverteilereinheit zwischen Drehmotor und Arbeitswerkzeug nicht erforderlich, so daß eine kurze Baulänge der gesamten Antriebseinrichtung erzielbar ist. Die kurze Baulänge in Verbindung mit der Dämpfung der durch das Arbeitswerkzeug ausgeübten Kräfte stellt darüber hinaus eine kostengünstige Lösung für eine Antriebseinrichtung für ein Arbeitswerkzeug dar.
Aufgrund der Tatsache, daß der Befestigungsring den Ringflansch der Kolbenstange auf der der Abtriebsseite des Drehmotors gegenüberliegenden Seite vollständig hintergreift, das heißt bis an die unmittelbare Kolbenstange dichtend herangeführt ist, bietet der Befestigungsring an seinen Innenstirnseiten, welche der unmittelbaren Kolbenstange zugewandt sind und dort auch die Abdichtfunktion gewährleisten, eine zusätzliche axiale Führung der Kolbenstange. Deshalb kann die seitliche Abstützung des Kolbens im Zylinder ebenfalls bezüglich der Baulänge kürzer ausgebildet werden, so daß auch dadurch eine Verkürzung der Baulänge der gesamten Antriebseinrichtung realisierbar ist.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Befestigungsring über einen zwischen dem Ringflansch der Kolbenstange und der Abtriebsseite des Drehmotors angeordneten Verteilerteller mit dem Drehmotor verbunden, wobei das hydraulische Dämpfungspolster den Ringflansch am Verteilerteller und am Befestigungsring umgibt. Der Ringflansch der Kolbenstange ist somit durch den Verteilerteller und den Bereich des Ringflansches, welcher durch den Befestigungsring hintergriffen ist, als im wesentlichen umlaufender Spalt ausgebildet, welcher mit einem dämpfenden Hydraulikfluid zumindest teilweise gefüllt ist. Der Ringflansch der Kolbenstange ist also zwischen Verteilerteller und Befestigungsring in dem spaltförmig ausgebildeten hydraulischen Dämpfungspolster eingebettet und darin axial beweglich. Dadurch ist es möglich, eine Dämpfungsfunktion von sowohl in Richtung des Drehmotors als auch in die dazu entgegengesetzte Richtung eingeleiteten Kräften zu realisieren.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das hydraulische Dämpfungspolster in eine erste und eine zweite Spaltkammer unterteilt, insbesondere durch eine im Befestigungsring angeordnete Dichteinrichtung. Dabei ist die eine der Spaltkammern im wesentlichen zwischen der Kolbenstange und dem Drehmotor oder der Kolbenstange und dem Verteilerteller und die andere der Spaltkammern im wesentlichen in dem Bereich angeordnet, in welchem der Ringflansch vom Befestigungsring hintergriffen ist. Wenn ein Verteilerteller vorgesehen ist, so ist der Befestigungsring seitlich neben dem Ringflansch der Kolbenstange auf dem Verteilerteller abgestützt, wobei die Befestigungsschrauben in diesem Seitenbereich sowohl den Befestigungsring als auch den Verteilerteller durchdringen. Dadurch ist eine zuverlässige Befestigung vom Befestigungsring und Verteilerteller am Drehmotor zur Verbindung der Kolbenstange mit dem Drehmotor gewährleistet.
Gemäß einer Weiterbildung sind die erste und die zweite Spaltkammer vom Drehmotor mit Hydraulikfluid gespeist und sind hydraulisch mit einer ersten Druckkammer oder mit einer zweiten Druckkammer der Kolben-Zylinder-Einheit derart verbunden, daß immer diejenige Spaltkammer mit der jeweiligen Druckkammer verbunden ist, in welche die axiale Bewegung der Kolbenstange infolge der Betätigung des Arbeitswerkzeuges gerichtet ist, so daß ein Druckausgleich zwischen jeweiliger Druckkammer und jeweiliger Spaltkammer erfolgt. Durch diesen Druckausgleich zwischen der ersten und der zweiten bzw. der oberen und der unteren Druckkammer der Kolben-Zylinder-Einheit und der ersten Spaltkammer bzw. der zweiten Spaltkammer wird die hydraulische Dämpfung realisiert. Damit wird insbesondere eine Stoßbelastung, welche vom Arbeitswerkzeug her resultiert und über die Kolbenstange weitergeleitet wird, nicht mehr in den Drehmotor eingeleitet.
Insbesondere in dem Fall, in welchem das hydraulische Dämpfungspolster nicht unterteilt ist, das heißt im wesentlichen den gesamten Ringflansch der Kolbenstange umgibt, ist vorzugsweise der Spalt mit einem dämpfenden Hydraulikfluid, insbesondere Schmierfett zumindest teilweise gefüllt. Um eine steuerbare Dämpfung zu erzielen, ist die Spaltkammer vorzugsweise mit einem Druck-regelbaren Ventil verbunden, welches so steuerbar ist, daß eine gewünschte Dämpfung in Abhängigkeit von der durch die Kolbenstange ausgeübten Kraft einstellbar ist.
Für den Fall, daß das Arbeitswerkzeug beispielsweise als Greifer ausgebildet ist, bewegt sich beim Schließen des Greifen die Kolbenstange auf den Drehmotor zu. Vom Drehmotor wird über eine entsprechende Hydraulikleitung Hydrauliköl in die zweite Spaltkammer gedrückt. Dadurch wird ein gezieltes Dämpfen, das heißt ein gezieltes ölhydraulisches Dämpfungspolster erreicht, welches ein Einleiten einer stoßartigen Belastung in den Drehmotor verhindert. Beim Öffnen des Greifers bewegt sich die Kolbenstange vom Drehmotor weg in Richtung auf die Innenschulter des Befestigungsringes. Um eine zuverlässige Dämpfung auch in diesem Fall zu erreichen, ist die Zufuhr von Hydrauliköl so gesteuert, daß es über eine weitere Hydraulikleitung vom Drehmotor zu der ersten Spaltkammer gelangt. Dadurch wird im Bereich der Ringschulter des Befestigungsringes die gewünschte Dämpfung der eingeleiteten Kräfte erreicht. Aufgrund dieser gesteuerten Ölzufuhr in die jeweilige Spaltkammer erfolgt ein Druckausgleich zwischen erster und zweiter Druckkammer der Kolben-Zylinder-Einheit und der jeweiligen Spaltkammer.
Gemäß noch einer Weiterbildung der Erfindung, ist die Kolben-Zylinder-Einheit mit dem Drehmotor über Hydraulikkanäle verbunden, welche durch den Befestigungsring hindurch geführt sind. Insbesondere dadurch ist eine spezielle Ölverteilungseinheit nicht erforderlich, weil der Befestigungsring als Öldurchführeinrichtung ausgebildet ist.
Gemäß einer Weiterbildung ist es jedoch auch möglich, daß die Kolben-Zylinder-Einheit mit dem Drehmotor über direkt vom Drehmotor in die Kolbenstange geführte Hydraulikleitungen verbunden sind, wobei zwischen den vom Drehmotor abgehenden Hydraulikleitungen und den in der Kolbenstange integrierten Hydraulikleitungen entsprechende axial bewegliche abgedichtete Rohreinsätze vorgesehen sind. Diese Rohreinsätze gewährleisten einerseits die axiale Beweglichkeit der Kolbenstange in dem hydraulischen Dämpfungspolster. Andererseits sind sie so abgedichtet, daß eine zuverlässige Übertragung von Hydrauliköl vom Drehmotor in die Kolben-Zylinder-Einheit erfolgen kann.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung werden nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
eine Schnittansicht der Antriebseinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 2
eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1, bei welchem die Schnittebene durch den Bereich der Befestigungsschrauben gelegt ist;
Fig. 3
eine Schnittansicht durch eine Antriebseinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; und
Fig. 4
eine Schnittansicht durch eine Antriebseinrichtung gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel.
In Fig. 1 ist eine Schnittansicht durch eine Antriebseinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel dargestellt. Im oberen Teil ist als Teilschnittansicht ein Drehmotor 1 dargestellt. Eine Kolben-Zylinder-Einheit 2 mit einer ersten Druckkammer 3 und einer zweiten Druckkammer 4 ist mittels einer Kolbenstange 5 mit einem Befestigungsring 8 an einem Ringflansch 7 der Kolbenstange 5 mit dem Drehmotor 1 verbunden. Der Befestigungsring 8 hintergreift den Ringflansch 7 auf dessen der Abtriebsseite des Drehmotors 1 abgewandten Seite derart, daß der Ringflansch von einem spaltförmig ausgebildeten hydraulischen Dämpfungspolster 6 umgeben ist. Der Drehmotor 1 speist über Hydraulikleitungen, welche durch den Befestigungsring 8 über in der Kolbenstange 5 angeordnete Hydraulikkanäle 13, 14 geführt sind, die erste Druckkammer 3 bzw. die zweite Druckkammer 4 der Kolben-Zylinder-Einheit 2.
Durch eine Dichtung (Ringdichtung) im Bereich des Befestigungsringes 8, welcher dem Ringflansch 7 der Kolbenstange 5 zugewandt ist, ist das hydraulische Dämpfungspolster 6 in eine erste Spaltkammer 9 und eine zweite Spaltkammer 10 unterteilt. Über eine Hydraulikleitung 21 ist die in der Kolbenstange 5 angeordnete Hydraulikleitung 14, welche mit der ersten Druckkammer 3 verbunden ist, mit der zweiten Spaltkammer 10 verbunden. Eine weitere Hydraulikleitung 22 verbindet die Hydraulikleitung 13, welche ebenfalls in der Kolbenstange 5 angeordnet ist, mit der ersten Spaltkammer 9. Damit ist eine hydraulische Verbindung zwischen Drehmotor, erster Druckkammer 3, zweiter Druckkammer 4 und erster Spaltkammer 9 und zweiter Spaltkammer 10 geschaffen, worüber ein entsprechender Druckausgleich geschaffen ist, mittels welchem die Dämpfungswirkung des hydraulischen Dämpfungspolsters 6 erzielt wird.
Wenn die Kolben-Zylinder-Einheit 2 beispielsweise mit einem Greifer verbunden ist, so bewegt sich beim Schließen des Greifers die Kolbenstange 5 auf die Abtriebsseite des Drehmotors 1 zu. In diesem Zustand wird über die Hydraulikleitung 11, welche durch den Befestigungsring 8 hindurch geführt ist, über die Hydraulikleitung 13 und über die Hydraulikleitung 22 Hydrauliköl in die erste Spaltkammer 9 gedrückt, wodurch die entsprechende Dämpfungswirkung erzielt wird und verhindert wird, daß eine durch den Greifer ausgeübte Stoßkraft in Richtung auf den Drehmotor 1 nicht in diesen eingeleitet wird. Dagegen bewegt sich beim Öffnen des Greifers die Kolbenstange 5 vom Drehmotor 1 weg. Die durch den Befestigungsring 8 hintergriffene Schulter des Ringflansches 7 der Kolbenstange 5 bildet in diesem Bereich zwischen der Außenfläche des Ringflansches 7 der Kolbenstange 5 und der Innenfläche des Befestigungsringes 8 die zweite Spaltkammer 10 aus. Über die Hydraulikleitung 11, welche durch den Befestigungsring 8 geführt ist, über die Hydraulikleitung 14, welche mit der ersten Druckkammer 3 der Kolben-Zylinder-Einheit 2 kommuniziert, und über die Hydraulikleitung 21 wird Hydrauliköl in die zweite Spaltkammer 10 geführt, wodurch eine aktive Dämpfung durch das hydraulische Dämpfungspolster 6 der Kolbenstange 5 bei ihrer Abwärtsbewegung gewährleistet ist.
Die Kolbenstange ist an ihrem Flansch mittels Mitnehmerstiften 20, welche umfänglich an der der Abtriebsseite des Drehmotors 1 zugewandten Seite des Ringflansches 7 angeordnet sind, mit dem Drehmotor 1 verbunden, so daß bei Rotation des Drehmotors 1 die Kolbenstange 5 mitrotiert. Die Kolben-Zylinder-Einheit 2 weist ein Zylindergehäuse 18, einen Kolben 17 und eine stopfbuchsenartige Führungsbuchse 19 auf, welche den ersten Druckraum 3 im Zylindergehäuse 18 nach außen abdichtet und eine Durchführung für die Kolbenstange 5 darstellt. Durch Einspeisen von Drucköl vom Drehmotor 1 entweder in den ersten Druckraum 3 oder in den zweiten Druckraum 4 wird über den Kolben 17 eine entsprechende Hubbewegung der Kolben-Zylinder-Einheit 2 erzeugt, mittels welcher die Bewegung bzw. Betätigung des Arbeitswerkzeuges realisiert wird.
In Fig. 2 ist das Ausführungsbeispiel der Antriebseinrichtung gemäß Fig. 1 dargestellt, wobei die Schnittebene durch die Schrauben 23 gelegt ist, mittels welcher der Befestigungsring 8 die Kolbenstange der Kolben-Zylinder-Einheit 2 mit dem Drehmotor 1 derart verbindet, daß die Kolbenstange 5 mit ihrem Ringflansch 7 axial beweglich ist und diese axiale Bewegung durch das hydraulische Dämpfüngspolster 6 aufnehmbar ist. Ansonsten bezeichnen gleiche Bezugsziffern identische Bauteile.
In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung dargestellt. Die prinzipielle Anordnung der Bauteile bzw. der Verbindung der Kolbenstange 5 der Kolben-Zylinder-Einheit 2 mit der Abtriebsseite des Drehmotors 1 unter Ausbildung eines spaltförmigen hydraulischen Dämpfungspolsters 6 entspricht der in den Fig. 1 bzw. 2 beschriebenen. Der Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 besteht darin, daß die Hydraulikleitungen 13 und 14 durch die Kolbenstange 5, und zwar vollständig durch den Ringflansch 7 hindurchgeführt sind und in hydraulischer Wirkverbindung mit den Öldruckspeiseleitungen vom Drehmotor 1 stehen. Die Hydraulikleitungen 13 und 14 sind dabei über axial verschieblich bewegliche und abgedichtete Rohreinsätze 12 an der Übergangsstelle zwischen dem Ringflansch 7 der Kolbenstange 5 und der Abtriebsseite des Drehmotors 1 mit Hydraulikkanälen im Drehmotor 1 verbunden. Bei einer axialen Verschiebung der Kolbenstange 5 infolge Bewegung bzw. Betätigung des Arbeitswerkzeuges führen diese beweglichen Rohreinsätze 12 ebenfalls die axiale Bewegung der Kolbenstange 5 mit aus bei gleichzeitiger Abdichtung, so daß die Hydraulikleitungen 13 und 14 an dieser Stelle gegenüber dem hydraulischen Dämpfungspolster 6 abgedichtet sind.
Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 ist das hydraulische Dämpfungspolster 6 bei diesem Ausführungsbeispiel als ein Spalt ausgebildet, welcher im wesentlichen um den Ringflansch 7 der Kolbenstange 5 umläuft, ohne daß unterschiedliche Spaltkammern ausgebildet sind. Diese einzige Spaltkammer ist zumindest teilweise mit einem dämpfenden Hydraulikfluid, beispielsweise Schmierfett, gefüllt, so daß sich der Ringflansch 7 - je nach Bewegungsrichtung - in das hydraulische Dämpfungspolster 6 bewegen kann. Der Gesamtaufbau entspricht ansonsten dem des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 und 2.
In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung beschrieben. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Kolben-Zylinder-Einheit 2 mit ihrer Kolbenstange 5 mit der Abtriebsseite bzw. dem Abtriebsflansch des Drehmotors 1 indirekt verbunden, da zwischen Abtriebsflansch des Drehmotors 1 und dem Befestigungsring 8, welcher den Ringflansch 7 der Kolbenstange 5 hintergreift, ein Verteilerteller 16 vorgesehen, so daß das hydraulische Dämpfungspolster 6 zwischen dem Verteilerteller 16 und der der Abtriebsseite des Drehmotors 1 zugewandten Seite des Ringflansches 7 der Kolbenstange 5 einerseits und im Innenschulterbereich des Befestigungsringes 8 andererseits in dem Bereich angeordnet ist, in welchem der Befestigungsring 8 den Ringflansch 7 hintergreift. Ansonsten entspricht der prinzipielle Aufbau dem in Fig. 1 und 2 beschriebenen Ausführungsbeispiel.

Claims (11)

  1. Antriebseinrichtung für ein Arbeitswerkzeug, insbesondere eines Krans oder Greifers, welche einen Drehmotor (1) und eine Kolben-Zylinder-Einheit (2) mit einer ersten Druckkammer (3) und einer zweiten Druckkammer (4) zum Betätigen des Arbeitswerkzeuges aufweist, wobei die Kolben-Zylinder-Einheit (2) mit ihrer Kolbenstange (5) mit dem Drehmotor (1) verbunden ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Kolbenstange (5) in ein hydraulisches Dämpfungspolster (6) axial beweglich ist.
  2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulische Dämpfungspolster (6) zumindest zwischen dem Drehmotor (1) und der Kolbenstange (5) vorgesehen ist.
  3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulische Dämpfungspolster (6) zwischen einem Verteilerteller (16) und der Kolbenstange (5) vorgesehen ist.
  4. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (5) an ihrer dem Drehmotor (1) zugewandten Seite einen Ringflansch (7) aufweist, welcher von einem mit der Abtriebsseite des Drehmotors (1) fest verbundenen Befestigungsring (8) derart hintergriffen ist, daß das hydraulische Dämpfungspolster (6) den Ringflansch (7) spaltförmig umgibt.
  5. Antriebseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsring (8) über den zwischen dem Ringflansch (7) der Kolbenstange (5) und der Abtriebsseite des Drehmotors (1) angeordneten Verteilerteller (16) mit dem Drehmotor (1) verbunden ist, wobei das hydraulische Dämpfungspolster (6) den Ringflansch (7) am Verteilerteller (16) und am Befestigungsring (8) umgibt.
  6. Antriebseinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulische Dämpfungspolster (6) in eine erste Spaltkammer (9) und eine zweite Spaltkammer (10) unterteilt ist, wobei die erste Spaltkammer im wesentlichen zwischen der Kolbenstange (5) und dem Drehmotor (1) und die zweite Spaltkammer (10) im wesentlichen in dem Bereich angeordnet ist, in welchem der Ringflansch (7) vom Befestigungsring (8) hintergriffen ist.
  7. Antriebseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Spaltkammer (9) und die zweite Spaltkammer (10), vom Drehmotor (1) gespeist, hydraulisch mit einer ersten Druckkammer (3) oder mit einer zweiten Druckkammer (4) der Kolben-Zylinder-Einheit (2) derart verbunden ist, daß immer diejenige Spaltkammer (9 bzw. 10) mit derjenigen Druckkammer (3 bzw. 4) verbunden ist, in welche die axiale Bewegung der Kolbenstange (5) infolge der Betätigung des Arbeitswerkzeuges gerichtet ist, wobei ein Druckausgleich zwischen jeweiliger Druckkammer (3; 4) und jeweiliger Spaltkammer (9; 10) erfolgt.
  8. Antriebseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulische Dämpfungspolster (6) den Ringflansch (7) in Form einer einzigen Spaltkammer (15) umgibt, welche mit einem Hydraulikmedium zumindest teilweise gefüllt ist.
  9. Antriebseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltkammer (15) mit einem Druck-regelbaren Ventil verbunden ist, welches so steuerbar ist, daß eine gewünschte Dämpfung in Abhängigkeit von der durch die Kolbenstange (5) ausgeübten Kraft einstellbar ist.
  10. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Einheit (2) mit dem Drehmotor (1) über Hydraulikkanäle (11) durch den Befestigungsring (8) hydraulisch verbunden sind.
  11. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kolbenstange (5) durchlaufenden Hydraulikkanäle (13; 14) über axial bewegliche, abgedichtete Rohreinsätze (12) mit Hydraulikkanälen des Drehmotors (1) verbunden sind.
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