DE2838346A1

DE2838346A1 - Drehvorrichtung fuer einen baggergreifer o.dgl.

Info

Publication number: DE2838346A1
Application number: DE19782838346
Authority: DE
Inventors: Heinz Thumm
Original assignee: THUMM FA HEINZ
Current assignee: THUMM FA HEINZ
Priority date: 1978-09-02
Filing date: 1978-09-02
Publication date: 1980-03-20
Also published as: US4333676A; DE2838346C2

Description

DR.-ING. EUGEN MAIER: :pR.-fNGr-ECKKÄRD WOLF

PATENTANWÄLTE

DRESDNER BANK AQ TELEFON: (0711)243761/2 STUTTGART NR. 1B2O534

Telegramme: MENTOR 7 STUTTGART 1, PIS C H E K STR. 19 Postscheck stst. 2ssoo-7oe

A 12 218 21.8.1978 f - kt

Firma Heinz T h u m m

Benzstraße 9

7012 Fellbach-Oeffingen

Drehvorrichtung für einen Baggergreifer od.dgl.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Drehung eines mit dem Ausleger eines Baggers verbundenen Greifers od.dgl. Werkzeugs um eine vertikale Achse, mit einem mit dem Ausleger verbindbaren Stator, mit einem mit dem Greifer verbindbaren, an den Stator um eine etwa vertikale Achse c'rehbar gelagerten Rotor, wobei der Stator einen durch eine zentrale Bohrung des Rotors hindurchgreifenden Schaft aufweist, mit zwei mit den Leitungen für die Betätigung des Greifers verbindbaren, durch.den Stator hindurch über gegeneinander und nach außen hin abgedichtete Drehdurchführungen im Bereich des Schaftes zum Rotor und durch diesen hindurch geführten Hydraulikkanälen und zwei weiteren,

030012/0093 -2-

A 12 218 21.8.1978

f: - kt

durch den Stator hindurchgreifenden, gegebenenfalls mit einer zwischen Stator und Rotor wirkenden Antriebsvorrichtung verbindbaren Hydraulikkanälen.

Mit einer solchen Drehvorrichtung können hängende !Lasten um eine vertikale Achse gedreht werden. Die druckdichten Drehdurchführungen sollen ein Verschlingen der Leitungen beim Drehen des Greifers verhindern.

Es ist eine Drehvorrichtung dieser Art bekannt (DE-PS
23 38 736), bei der der Stator mit der Zylindertrommel
eines hydraulischen Kugelmotors verbunden ist. Die Drehdurchführungen sind an einer ein radiales Gleitlager
bildenden Trennfläche zwischen dem Statorschaft und dem Rotor angeordnet. Außerdem ist der Rotor über ein axiales Wälzlager auf einer Schulter der Zylindertrommel des Motors abgestützt. Im Bodenbereich des Kugelmotors 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 Stoßen gegen den Greifer kam es immer wieder zu Bruchbeschädigungen des Stators im Bereich des radialen Gleitlagers. Das radiale Gleitlager hat sich auch

030012/0041

■■.■■■■■■■■■ —.3-

--" -:-- ■--" ■·-" : -A 12 218

21.8.1978 f - let

als verschleißanfällig erwiesen, mit der Folge, daß die Drehdurchfuhrungen frühzeitig undicht wurden. Ein v/eiterer Nachteil, der sich besonders bei großen Greifern ungünstig auswirkt, besteht in der verhältnismäßig großen Bauhöhe der Greiferanordnung einschließlich Drehvorrichtung. Hinzu kommt, daß die bekannte Vorrichtung nur als Hydraulikmotor einsetzbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehvorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die einen verschleißarmen Betrieb auch mit sehr schweren Lasten gewährleistet und die wahlweise ohne großen Aufwand für den Motor- oder Handbetrieb ausgerüstet werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß der Statorschaft an seinem oberen und unteren Ende durch je eine radial nach außen überstehende, eine Ringschulter des Rotors axial übergreifende Ring— schulter auf v/eist, daß sich in dem durch die benachbarten Ringschultern begrenzten Bereich je ein kombiniertes Axial-Radial-Lager befindet, daß die Ringschultern des Schaftes an axial voneinander getrennten, miteinander drehfest verbundenen Teilen ties Stators angeordnet sind, und daß die radialen Drehdurchführungen zwischen den beiden Lagern in einem gleitreibungsfreien Bereich angeordnet sind.

030012/0098 -4-

A 15.2J-8

:2ί.β'.ί9'ϊ8.

·£ -r kt. ·

Die beiden an einander gegenüberliegenden Enden des Statorschaftes befindlichen Lager übernehmen die gesamte axiale und radiale Lagerung des Rotors an dem Stator, so daß sich außerhalb dieses Bereichs kein Lager mehr befindet. Dies vereinfacht die Konstruktion erheblich und ermöglicht eine modulmäßige Ausrüstung der Drehvorrichtung mit einer geeigneten Antriebsvorrichtung, einer Bremse od.dgl. Die Drehvorrichtung kann auch ganz ohne diese Zusatzvorrichtungen für den einfachen Handbetrieb verwendet werden. Im Bereich der Drehdurchführungen tritt keine Gleitreibung auf, so daß ein besonders verschleißartner und zuverlässiger Betrieb gewährleistet ist. Die zweiteilige Ausbildung des Stators ermöglicht eine einfache Montage und die Herstellung einer Verspannung in den beiden Lagern.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die beiden Lager als gegeneinander verspannte, axial und radial abgestützte Laufringe aufweisende Wälzlager, insbesondere Kegelrollenlager ausgebildet. Durch die gegenseitige Verspannung der Lager wird jegliches axiale und radiale Spiel innerhalb dor Drehvorrichtung vermieden, wodurch die Verschleißanfälligkeit noch weiter herabgesetzt wird.

Ein besonders günstiger Kraftfluß zwischen Rotor und Stator bei radialen und axialen Schlägen gegen den Greifer wird

-5-

030012/0098

: ^:Λ: 12 2T8 - -2i.8

38346

gemäß der Erfindung dadurch erhalten, daß der Rotor auf der Hohe des oberen Lagers einen nach außen überstehenden Flansch zur Befestigung eines von unten über den Rotor schiebbaren Tragrohrs für den Greifer aufweist. Mit diesen Vorkehrungen erhält man außerdem eine erhebliche Reduzierung der Bauhöhe der Greiferanordnung einschließlich Drehvorrichtung. Das Tragrohr bildet in diesem Falle eine Art Gehäuse für die Drehvorrichtung"und schützt diese gegen äußere Einwirkungen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine Drehvorrichtung für einen Baggergreifer mit Hydraulikmotor entlang der Schnittlinie 1-1 der Figl 2;

Fig. 2 einen Schnitt durch den Hydraulikmotor entlang der Schnittlinie 2-2 der Fig. 1;

Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch eine von Hand betätigbare Drehvorrichtung für einen Baggergreifer mit Hydraulikbremse.

Die Drehvorrichtung besteht im wesentlichen aus einem mit einem nicht dargestellten Ausleger eines Baggers verbindbaren Stator 1 und einem an dem Stator um eine ver-

Ü30012/0098

■B Q M

ORIGINAL INSPECTED

""·*·"« ·· «a 12 S-18

21.8.197.8

-tr- ■ f - kt

tikale Achse drehbar gelagerten, mit einem Tragrohr 5 für einen Baggergreifer verbindbaren Rotor 3.

Der Stator 1 enthält einen in einer Bohrung 31 ies Rotors angeordneten zylindrischen Schaft 11, der nach oben und unten durch je einen eine Ringschulter 12,13 bildenden Kragen 14,15 begrenzt ist. Im Bereich der Kragen.. 14,15 ist die Bohrung des Rotors unter Bildung je einer Ringschulter 32,33 erweitert, so daß zwischen Stator und Rotor je ein Ringraum zur Aufnahme eines sich a:cial und radial abstützenden Kegelrollenlagers 10,20 gebildet wird. Das obere Lager 10 ist durch einen in einer Urnfangsnut des Kragens 14 angeordneten Dichtungsring 16 nach außen hin abgedichtet. An den Kragen schließt sich ein mit dem Stator 1 einstückig verbundener? über den Rotorkörper überstehender Flansch 17 an, der an dem Baggerausleger befestigbar ist. Der Stator 1 besteht aus zwei getrennt herzustellenden Drehteilen 18,19, die mittels Schrauben starr miteinander verbunden sind. Über die Schrauben wird auch eine axiale und radiale Verspannung der Kegelrollenlager 10,20 erzielt, so daß jegliches Spiel innerhalb der Drehvorrichtung vermieden wird. Das zwischen den beiden Statorteilen 10,19 wirkende Drehmoment wird über die Hülsen 22 übertragen, durch die die Schrauben 21 hindurchgreifen.

-7-330012/QiO 98

A 12 218 21.8.1978 f - kt

Von der Urnfangsflache des Flansches 17 aus sind insgesamt vier Hydraulikkanäle 23,24,25,26 durch den Stator hindurchgeführt» Davon sind die beiden Kanäle 23,24 über je eine Drehdurchführung 27,28 im Bereich der Trennfläche zwischen dem Statorschaft und der Rotorbohrung mit entsprechenden Kanälen 33,34 im Rotor verbunden. Diese Kanäle sind an den Anschlüssen 29,36 mit Hydraulikleitungen für die Betätigung des Baggergreifers verbindbar. Die Drehdurchführungen 27,28 sind gegeneinander und nach außen hin durch elastische Dichtungsringe 37 abgedichtet. Im Bereich der Trennfläche zwisc-hen dem Schaft 11 und der Bohrungsinnenfläche 31 wird über die beiden Lager 10,20 ein gewisser Abstand eingehalten, so daß eine Gleitreibung vermieden wird.

In der Nähe des oberen Lagers 10 weist der Rotor 3 einen nach außen überstehenden Ringflansch 38 auf, an den das von unten her über die Drehdurchführung geschobene Tragrohr 5 für den Baggergreifer angeflanscht werden kann. Dadurch erhält man zum einen eine relativ kleine Bauhöhe der Greiferanordnung und zum anderen - im Falle von axialen und radialen Schlagen gegen den Greifer - einen günstigen Kraftfluß über das obere Drehlager 10 zum Statorflansch unter Vermeidung größerer Momentenbelastungen innerhalb der Drehvorrichtung.

£130012/0098

2338346

"*·" ** **Ä 12-213 Ζ ■21.8.1978

-/ar-·- f- tt

Im oberen Bereich des Tragrohres 5 ist eine öffnung 51 zum Durchführen der Hydraulikleitungen für die Greiferbetätigung vorgesehen. Die Greifer werden mit Hilfe der Hydraulikzylinder 52, die an den im oberen Bereich des Tragrohres 5 angeordneten Lageraugen 53 angelenkt sind, betätigt.

und 2

Im Falle des in Fig. l/gezeigten Ausführungsbeispiels ist die Drehvorrichtung über einen als Kugelmotor ausgebildeten Hydraulikmotor 6 antreibbar. Dieser Motor besteht aus einer mittels Schrauben 61 und Stiften 62 starr mit ; dem unteren Statorteil 19 verbundenen Zylindertrommel und einem die Zylindertrommel umgreifenden, mit dem Rotor

65
mittels Schrauben verbundenen Kurvengehäuse 70 sowie einem in einer Bohrung 63 der Zylindertrommel schwimmend angeordneten und mit dem Kurvengehäuse 70 drehfest verbundenen Verteiler 71. Die sogenannte schwimmende Anordnung des Verteilers bedeutet, daß der Verteiler ein radiales und axiales Spiel aufweist. Der Verteiler kann dadurch Querkräften und Axialkräften leicht ausweichen, so daß auf die Bohrungswandung nur verhältnismäßig kJ.eine Lagerkräfte ausgeübt werden.

In der Zylindertrommel 60 befindet sich eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung gleiche Abstände voneinander aufweisenden radialen Druckzylindern 64, in denen je ein Kolben 66 sowie

0)00-12/001-·. -9-

21.8.1973 -X- f - kt

eine gegen die Stirnfläche des Kolbens 66 anliegende, durch eine Zylinderöffnung mehr oder weniger weit hindurchgreifende Kugel 67 angeordnet sind. Auf ihrer Rückseite werden die Kolben mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt, die durch eine Bohrung 68 in die Druckzylinder eintritt. Die Kugeln 67 liegen mit ihrem aus der Zylinderöffnung herausstehenden Teil gegen die in Umfangsrichtung eine wellenförmige Kurvenbahn 72 mit radialen Auslenkungen beschreibende Innenfläche des Kurvengehäuses 70 an. Die Kurvenbahn bestimmt zu jedem Zeitpunkt den Hub der Kolben

Wird eine Kugel 67 über den zugehörigen Kolben 66 mit Hilfe der Hydraulikflüssigkeit mit einer bestimmten radialen Kraft gegen die Innenfläche des Kurvengehäuses 70 gedrückt, so übt sie je nach Größe und Richtung der Steigung der Kurvenbahn 72 an der betreffenden Anlagestelle ein mehr oder weniger großes Drehmoment in der einen oder anderen Drehrichtung auf den Rotor 3 aus. Um den Rotor in Drehbewegung versetzen zu können, müssen die Kugeln 67 ein gleichgerichtetes Drehmoment auf das Kurvengehäuse 70 und damit den Rotor 3 übertragen. Es dürfen daher nur jeweils solche Zylinder" 64 mit Druck beaufschlagt v/erden, deren Kugeln 67 gegen eine entgegen der Drehrichtung nach außen weisende Flanke der Kurvenbahn 72 anliegen. Beim Drehen des Kurvengehäuses bewegen sich diese Kugeln 67 unter der Einwirkung des hohen Drudces in den mit der Zuflußleitung verbundenen Zylindern radial auf der Kurvenbahn 72 nach

030012/0098

-10-

2833345

A 12 218 21.8.1978 f - kt ■

außen, bis der äußere Totpunkt erreicht ist. Gleichzeitig füllen sich die betreffenden Druckzylinder 64 mit Hydraulikflüssigkeit. Alle diejenigen Druckzylinder 64, deren Kugeln 67 gegen eine entgegen der Drehrichtung n->ch innen weisende Flanke der Kurvenbahn 72 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 64 heraus in die Rückflußleitung verdrängt werden kann. Beim Erreichen eines Totpunktes der Hubbewegung wird die bestehende Verbindung des betreffenden Druckzylinders 64 mit der Zufluß- bzw. Rückflußleitung unterbrochen und beim weiteren Fortschreiten der Bewegung eine Verbindung mit der jeweils anderen Hydraulikleitung hergestellt. Die bezüglich der Kurvenbahn phasengorechte Steuerung der Verbindung der einzelnen Druckzylinder 64 mit der Zu- und der.Rückflußleitung übernimmt der Verteiler 71, der mit dem Kurvengehäuse 70 über eine Zapfenverbindung drehfest verbunden ist. Der Verteiler 71 weist zu diesem Zweck eine Anzahl Axialnuten auf, die in Umfangsrichtung einen konstanten Abstand."von-. einander aufweisen und die zusammen mit der Innenfläche der Bohrung 63 der Zylindertrommel 60 je einen Schlitzkanal 73,74 bilden. Die Schlitzkanäle 73 stehen über einen

030012/00^8

A'12 218 "21.3.1978

f - pe

Ringkanal 75 mit dem zentralen Hydraulikkanal 25 im Stator in Verbindung, während die jeweils zwischen zwei Schlitzkanälen 73 angeordneten Schlitzkanäle 74 über einen Ringkanal 76 mit dem exzentrisch angeordneten Hydraulikkanal 26 im Stator in Verbindung stehen. Die außerhalb der Drehvorrichtung befindlichen Zu- und Rückflußleitungen sind an die Anschlüsse 25' bzw. 26' im Statorflansch 17 angeschlossen.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Drehvorrichtung eine Hydraulikbremse 8 auf, mittels der eine von Hand vorzunehmende Drehbewegung des Rotors 3 abgebremst werden kann. Die als Kolbenbremse ausgebildete Hydraulikbremse weist eine mittels Schrauben 61 und Stiften 62 an dem unteren Statorteil 19 befestigte Zylindertrommel 81 auf, die eine Anzahl radial in Zylindern 82 νerschieÜDarer Kolben 83 enthält. Die über den Hydraulikkanal 26 mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbaren Kolben 83 sind über die Bremsbeläge 84 gegen die zylindrische Innenfläche 85 des mit dem Rotor 3 verbundenen Bremsgehäuses 86 andrückbar. Die Steuerung der Bremse erfolgt bevorzugt über das Hydrauliksystem für die Greiferbetätigung, so daß im Falle einer Betätigung des Greifers automatisch eine eventuelle Drehung des Rotors 3 abgebremst wird.

- 12 -

030012/0698

»ft · * . »e· Jk f« _Λ »«-_,

- f■■- pe

Die eigentliche Drehvorrichtung mit den Drehdurchfuhrungeh 27,28 für die Greiferbetätigung kann im einfachsten Falle auch ohne Hydraulikmotor 6 oder Hydraulikbremse 8 .eingesetzt werden, wenn es auf einen Motorantrieb oder eine automatische Abbremsung der Drehbewegung nicht ankommt. In diesem Falle sind die Hydraulikkanäle 25,26 ohne Funktion und können von außen verschlossen werden.

030012/0011

Leerseite

Claims

DR.-ING. EUGEN MAIER ; JJD#^FNf=L-£Cl<H_:Ä*RD WOLF

STUTTGART

A 12 218 21.8.1978 f - kt

Ansprüche

f 1.)Vorrichtung für die Drehung eines mit dem Ausleger eines Baggers verbundenen Greifers oder dergleichen Werkzeugs um eine vertikale Achse, mit einem mit dem Ausleger verbindbaren Stator, mit einem mit dem Greifer verbindbaren, an den Stator um eine etwa vertikale Achse ] drehbar gelagerten Rotor, wobei der Stator einen durch eine zentrale Bohrung des Rotors hindurchgreifenden Schaft aufweist, mit awei mit den Leitungen für die Betätigung des Greifers verbindbaren, durch den Stator hindurch über gegeneinander und nach außen hin abgedichtete Drehdurchführungen im Bereich des Schaftes zum Rotor und durch diesen hindurch geführten Hydraulikkanälen und · zwei weiteren, durch den Stator hindurehgreifenden, gegebenenfalls mit einer zwischen Stator und Rotor wirkenden Antriebsvorrichtung verbindbaren Hydraulikkanälen, : dadurch gekennzeichnet ,. daß der Statorschaft (11) an seinem oberen und unteren Ende durch je eine radial nach außen überstehende, eine Ringschulter

030012/0098 _₂_

ORIGINAL INSPECTED

A 12 21.8.1978

(32,33) desRotors (3) axial übergreifende Ringschulter (12,13) aufweist, daß sich in dem durch die benachbarten Ringschultern begrenzten Bereich je ein kombiniertes Axial-Radial-Lager (10,20) befindet, daß die Ringschultern (12,13) des Schaftes (11) an axial voneinander getrennten, miteinander drehfest verbundenen Teilen (18,19) des Stators angeordnet sind, und daß die radialen Drehdurchführungen (27,28) zwischen den beiden Lagern (10,10) in einem gleitreibungsfreien Bereich angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ,, daß die obere Ringschulter (12) des Stators (1) an dem die Drehdurchführungen (27,28) aufweisenden Teil des Schafts (11) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Lager (10,20) als gegeneinander verspannte, axial und radial abgestützte Laufringe aufweisende Wälzlager, insbesondere Kegelrollenlager ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem die obere Ringschulter (12) bildenden Kragen (14) des

-3-

03001 2/009Q

Stators eine Umfangsnut zur Aufnahme eines das obere Lager (10) nach außen hin abdichtenden, gegen eine Zylinderinnenfläche des Rotors anliegenden Dichtungsrings (16) vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a ~ durch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß der Rotor (3) auf der Höhe des oberen Lagers (10) einen nach außen überstehenden Plansch (38) zur Befestigung eines von unten über den Rotor (3) verschiebbaren Tragrohrs (5) für den Greifer aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welcher der obere, die Drehdurchführungen enthaltende Teil des Rotors an seiner Unterseite mit einem topfförmigen Gehäuse starr verbunden ist, das unter Bildung eines Kugelmptors als Kurvengehäuse zur Aufnahme einer mit dem unteren Teil des Stators starr verbundenen, eine Anzahl radial angeordneter, gegen die eine Kurvenbahn bildende Innenfläche des Gehäuses einwirkende Kugeln enthaltender, mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagter Zylinder aufweisenden Zylindertrornrnel und eines in einer Bohrung der Zylindertrommel schwimmend angeordneten, mit dem Rotor drehfest verbundenen, die Hydraulikverbindungen von den beiden weiteren Hydraulikleitungen zu den Zylindern steuernden

030012/009«

-4-

- -· A 12 213

21.8.1978 - 4 - f - kt

Verteilers ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Zylindertrommel (60) in dem Gehäuse (70) lagerfrei angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die 'Zylindertrommel (60) bei abgenommenem Kurvengehäuse mittels radial von außen her zugänglicher Schrauben (61) mit dem Stator (1) verbindbar ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem der obere, die Drehdurchführungen enthaltende Teil des Rotors an seiner Unterseite mit einem topfförmigen Gehäuse starr verbunden ist, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse (70) eine zwischen Stator (1) und Rotor (3) wirkende, hydraulisch betätigbare Bremse (8), insbesondere Kolbenoder Scheibenbremse, enthält.
9. Voxrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Bremse mittels des für die Greiferbetätigung bestimmten Hydrauliksysteins betätigbar ist.

-5-

030012/0098

*" ** * "* A 12 21.8.1978
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da - durch gekennzeichnet , daß die weiteren Hydraulikkanäle (25,26) von außen verschließbar sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a durch gekennzeichnet , daß das Tragrohr (5) eine Wandöffnung (51) für den Durchtritt der Hydraulikleitungen für die Greiferbetatigung aufweist,

030012/0098