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Title:
SLEWING MECHANISM FOR AN EXCAVATOR GRAB
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1996/026327
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a slewing mechanism for a grab or similar tool connected to the boom of an excavator or crane. It has a stator (1) connecting to the boom and a rotor (6) connecting to the grab and rotatably mounted to the stator (1) as well as a hydraulic drive mechanism (8) situated on the inside between stator (1) and rotor (6) and pressurized with pressure oil from the stator side. To ensure a directionally stable manipulation of the grab during the operation of the grab and the swivelling of the boom, the invention proposes that a braking or blocking mechanism (9) be disposed in a clear space between stator (1) and rotor (6), with actuation when the pressure oil supply to the drive mechanism (8) is cut off.

Inventors:
Thumm, Heinz
Application Number:
PCT/EP1996/000685
Publication Date:
August 29, 1996
Filing Date:
February 19, 1996
Export Citation:
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Assignee:
HEINZ THUMM OELHYDRAULISCHE ANTRIEBE GMBH THUMM, Heinz.
International Classes:
B66C3/00; E02F3/413; F16D51/10; F16D55/36; F16D59/02; E02F3/36; F16D65/02; (IPC1-7): E02F3/47; B66C3/16
Domestic Patent References:
WO1990012162A1
Foreign References:
DE2838346A1
FR2357765A1
GB2146918A
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Claims:
Patentansprüche
1. Vorrichtung für die Drehung eines mit dem Ausleger eines Baggers oder Krans verbundenen Greifers oder dergleichen Werkzeugs mit einem mit dem Ausleger verbindbaren Stator (1), einem mit dem Greifer verbindbaren, am Stator (1) in einer Radial und Axialkräfte aufnehmenden Lageranordnung (4) drehbar gelagerten Rotor (6) und einem im Inneren zwi¬ schen Stator (1) und Rotor (6) angeordneten, von der Sta¬ torseite aus mit Drucköl beaufschlagbaren hydraulischen Antriebsmechanismus (8) , gekennzeichnet durch einen in ei¬ nem Freiraum zwischen Stator (1) und Rotor (6) angeordne¬ ten, bei abgeschalterer Druckölzufuhr zum Antriebsmecha¬ nismus (8) wirksamen Brems oder Blockiermechanismus (9) .
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brems oder Blockiermechanismus (9) mit Drucköl beauf¬ schlagbar und dabei betätigbar oder entgegen einer Feder¬ kraft lösbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmechanismus (8) bei abgeschalteter Druckölzu¬ fuhr zum Brems oder Blockiermechanismus (9) mit Drucköl beaufschlagbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Brems oder Blockiermechanismus (9) bei eingeschalte¬ ter Druckölzufuhr zum Antriebsmechanismus (8) entgegen ei¬ ner Federkraft lösbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Brems oder Blockiermechanismus (9) mit vom Antriebs¬ mechanismus (8) abgezweigtem Drucköl entgegen der Kraft mindestens einer Bremsdruckfeder (152) beaufschlagbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , gekennzeich¬ net durch ein eingangsseitig mit Drucköl beaufschlagbares Steuerventil, das ausgangsseitig wahlweise mit dem An¬ triebsmechanismus (8) oder mit dem Brems oder Blockierme¬ chanismus (9) verbindbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Brems oder Blockiermechanismus (9) mindestens einen in einer statorfesten, mit Drucköl beauf¬ schlagbaren Kammer (120) entlang einer axial oder radial ausgerichteten Führungsfläche geführten, im Bereich der Führungsfläche mit einer elastomeren Dichtung (134) gegen Drucköldurchtritt abgedichteten Druckkörper (122) und min¬ destens einen durch einen Trennspalt (124) zwischen Stator (1) und Rotor (6) hindurch über den Druckkörper (122) ge¬ gen eine zur Rotationsachse des Rotors (6) koaxiale Brems fläche (128) des Rotors (6) anpreßbaren Bremskörper (130) aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremskörper (130) an einer zur kammerseitigen Führungs¬ fläche parallelen Führungsfläche (140) des Stators (1) drehfest geführt ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Druckkörper (122) und der Bremskör¬ per (130) als zur Rotationsachse (126) des Rotors (6) kon¬ zentrische geschlossene Ringe ausgebildet sind, wobei der Druckkörper (122) in einer zum Trennspalt (124) hin offe¬ nen statorseitigen Ringkammer (120) axial geführt ist und der Bremskörper (130) an einer statorseitigen Führungsflä¬ che (140) drehfest axial geführt ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremskörper (130) und der Rotor (6) einander zuge wandte, zueinander komplementäre konische Bremsflächen (142,128) aufweisen.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Dichtung (134) als den Druckkörper (122) innerhalb der Ringkammer (120) auf seiner dem Brems¬ körper (130) gegenüberliegenden Seite übergreifende, vor¬ zugsweise als ORing ausgebildete Ringdichtung ausgebildet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die statorseitige Führungsfläche (140) des ringförmigen Bremskörpers (130) gegenüber der Ringkam¬ mer (120) radial nach innen versetzt am Stator (1) ange¬ ordnet ist, und daß der Bremskörper (130) einen statorsei tig in die Führungsfläche (140) axial eingreifenden Ring¬ schaft (136) und einen rotorseitig axial und radial über den Ringschaft (136) überstehenden, die Ringkammeröffnung und den darin befindlichen Druckkörper (122) übergreifen¬ den und die vorzugsweise konische Bremsfläche (142) tra¬ genden Bremsbund (144) aufweist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der bremskörperseitige Ringschaft (136) und die statorsei¬ tige Führungsfläche (140) zueinander komplementäre U fangsprofile aufweisen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsprofile als Vielkeilprofile, Wellenprofile oder Polygonprofile ausgebildet sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeich¬ net, daß mehrere in Umfangsrichtung segmentartig verteilt angeordnete Druck und/oder Bremskörper (122,130) vorgese¬ hen sind.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die einander zugeordneten Druckkörper (122) und Bremskörper (130) unter Bildung eines kombinier¬ ten Druck/Bremskörpers einstückig miteinander verbunden sind.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Druckkörper (122) oder die Druck/ Bremskörper (122,130) in je einer in Umfangsrichtung des Stators durch Widerlagerflächen begrenzten, mit Drucköl beaufschlagbaren, statorfesten Kammer (120) angeordnet sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkörper (122) bzw. Druck/Bremskörper (122,130) einerseits und die zugehörigen statorfesten Kammern (120) andererseits zueinander komplementäre, vorzugsweise si¬ chelförmige oder kreisförmige Umrisse aufweisen.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Dichtung (134) als an den Kammerumriß ange¬ paßte Formdichtung ausgebildet ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeich¬ net, daß der Druckkörper (122) einen statorseitigen, zu¬ sammen mit der benachbarten Kammerwand (120) eine Ringnut zur Aufnahme eines vorzugsweise als ORing ausgebildeten Dichtrings (134) begrenzenden Ansatz (150) aufweist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremskörper (130) mindestens eine rotorseitige, in mindestens eine komplementäre, zur Rota¬ tionsachse (126) des Rotors (6) konzentrische Keilrille als Bremsfläche (128) eingreifende Keilspitze (148) auf weist .
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die axial ausgerichtete Keilspitze (148) an ihren beiden Flanken gegen entsprechende Flanken der Keilrille (128) anliegen.
23. Vorrichtung nach einem Anspruch 21 oder 22, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß bei mehreren axial ausgerichteten Keil¬ spitzen (148) mindestens eine radial äußere und mindestens eine radial innere Flanke gegen komplementäre Flanken der Keilrillen anliegen.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, gekenn¬ zeichnet durch mindestens zwei in Umfangsrichtung verteilt angeordnete, radial offene statorfeste Kammern (120) zur Aufnahme je eines radial verschiebbaren Druckkörpers (122) oder Druck/Bremskörpers (122,130) .
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (6) eine radial nach innen in Richtung Stator (1) offene, vorzugsweise als Keilrille ausgebildete umlau¬ fende Bremsflache (128) aufweist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (6) im Bereich der als Keilrille ausgebildeten Bremsfläche (128) axial zweigeteilt ist.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die rotorseitige und/oder bremskörper seitige Bremsfläche (128,142) einen abriebfesten Bremsbe¬ lag (146) trägt.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß ein den Bremskörper (140) aufnehmender Freiraum (128) mit einem den Antriebsmechanismus (8) auf¬ nehmenden Freiraum kommuniziert.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Brems oder Blockiermechanismus (9) als Lamellenbremse ausgebildet ist, die eine Mehrzahl von ringförmigen, an ihren Breitseitenflächen einander axial zugewandten, abwechselnd mit dem Stator (1) und dem Rotor (6) drehfest verbundenen, axial verschiebbaren und dabei je nach Verschieberichtung gegeneinander anpreßbaren oder voneinander abhebbaren Bremslamellen (130', 130' ') auf¬ weist.
30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremslamellen (130', 130'') unter der Einwirkung eines axial verschiebbaren Druckkörpers (122) gegen eine axial starre Widerlagerfläche (150) verschiebbar sind.
31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkörper (122) in Anpreßrichtung durch vorgespannte Bremsdruckfedern (152) und in Abheberichtung mit Drucköl beaufschlagbar ist.
32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkörper (122) mit von dem Antriebsmechanismus (8) abgezweigtem Drucköl beaufschlagbar ist.
33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkörper (122) und die Widerla¬ gerfläche (150) drehfest mit dem Rotor (6) verbunden sind.
34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremslamellen (130', 130'') an ih¬ ren Breitseitenflächen einen Bremsbelag (158) tragen.
35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Brems und Blockiermechanismus (9) radial außerhalb des Antriebsmechanismus (8) und der La¬ geranordnung (4) angeordnet ist.
36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Antriebsmechanismus (9) als hydrau¬ lischer Axial oder Radialkolbenmotor ausgebildet ist.
37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Antriebsmechanismus (9) als hydrau¬ lischer Drehflügelmotor ausgebildet ist.
38. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Antriebsmechanismus (9) als hydrau¬ lischer Innenzahnradmotor oder Innengerotor ausgebildet ist.
Description:
Drehvorrichtung für Baggergreifer

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Drehung eines mit dem Ausleger eines Baggers oder Krans verbundenen Greifers oder dergleichen Werkzeugs mit einem mit dem Ausleger verbind¬ baren Stator und einem mit dem Greifer verbindbaren, am Stator drehbar gelagerten Rotor und mit einem im Inneren zwischen Stator und Rotor angeordneten, von der Statorseite aus mit Drucköl beaufschlagbaren hydraulischen Antriebsmechanismus.

Mit einer solchen Drehvorrichtung können hängende Lasten mit Hilfe des hydraulischen Antriebsmechanismus um eine vertikale Achse gedreht werden. Die Greiferbetätigung und das Verschwen¬ ken des Auslegers zwischen einer Entnahmestellung und einer Abgabestellung erfolgt meist bei stillstehendem Antriebsmecha¬ nismus. Gleichwohl kann aufgrund von am Greifer unsymmetrisch angreifenden Massenkräften im Arbeitsbetrieb auch bei still¬ stehendem Antriebsmechanismus eine unkontrollierte Drehung des Rotors gegenüber dem Stator auftreten, die vom Baggerführer unter Betätigung des Antriebsmechanismus nachgestellt werden muß, um eine gewünschte Ausrichtung des Greifers beizubehal¬ ten.

Bei einer Drehvorrichtung der eingangs angegebenen Art wurde bereits vorgeschlagen (DE-C-28 38 346) einen zwischen Stator und Rotor wirkenden Bremsmechanismus vorzusehen, der dort je¬ doch anstelle des Antriebsmechanismus in die Drehvorrichtung eingesetzt wird.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannte Drehvorrichtung mit hydraulischem Antriebsmecha¬ nismus der eingangs angegebenen Art dahingehend zu verbessern, daß die Drehbewegung des Rotors gegenüber dem Stator gebremst

ORIGINAL UNTERLAGEN

oder blockiert werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die im Patentanspruch 1 ange¬ gebenen Merkmale vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhän¬ gigen Ansprüchen.

Die erfindungsgemäße Lösung geht von dem Gedanken aus, daß in einem Freiraum zwischen Stator und Rotor ein Brems- oder Blockiermechanismus vorgesehen ist, der bei abgeschalteter Druckölzufuhr zum Antriebsmechanismus wirksam ist. Vorteilhaf¬ terweise ist ein hydraulischer Brems- oder Blockiermechanismus vorgesehen, der mit Drucköl beaufschlagbar und dabei betätig¬ bar oder entgegen einer Federkraft lösbar ist. Um Fehlbedie¬ nungen zu vermeiden, ist der Antriebsmechanismus zweckmäßig nur bei abgeschalteter Druckölzufuhr zum Brems- oder Blockier¬ mechanismus mit Drucköl beaufschlagbar. Das gleiche Ergebnis erhält man, wenn gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung der Brems- oder Blockiermechanismus bei eingeschal¬ teter Druckölzufuhr zum Antriebsmechanismus entgegen einer Fe¬ derkraft lösbar ist. In diesem Falle kann der Brems- oder Blockiermechanismus mit vom Antriebsmechanismus abgezweigtem Drucköl entgegen der Kraft mindestens einer Bremsdruckfeder beaufschlagt werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß ein eingangsseitig mit Drucköl beaufschlagbares Steu¬ erventil vorgesehen ist, das ausgangsseitig wahlweise mit dem Antriebsmechanismus oder mit dem Brems- oder Blockiermechanis¬ mus verbindbar ist.

Gemäß einer vorteilha ten Ausgestaltung der Erfindung weist der Brems- oder Blockiermechanismus mindestens einen in einer statorfesten, mit Drucköl beaufschlagbaren Kammer entlang ei¬ ner axial oder radial ausgerichteten Führungsfläche geführten,

im Bereich der Führungsfläche mit einer elastomeren Dichtung gegen Drucköldurchtritt abgedichteten Druckkörper und minde¬ stens einen durch einen Trennspalt zwischen Stator und Rotor hindurch über den Druckkörper gegen eine zur Rotationsachse des Rotors koaxiale Bremsfläche des Rotors anpreßbaren Brems¬ körper auf. Der Bremskörper kann dabei zusätzlich an einer zur Führungsfläche parallelen Führungsfläche des Stators drehfest geführt werden.

Eine erste Ausführungsvariante der Erfindung sieht hierbei vor, daß der Druckkörper und der Bremskörper als zur Rota¬ tionsachse des Rotors konzentrische geschlossene Ringe ausge¬ bildet sind, wobei der Druckkörper in einer zum Trennspalt hin offenen statorseitigen Ringkkammer axial geführt ist und der Bremskörper an einer statorseitigen Führungsfläche drehfest axial geführt ist. Zur Entlastung des Lagers und zur Vergröße¬ rung der Bremsfläche ist es von Vorteil, wenn der Bremskörper und der Rotor einander zugewandte, zueinander komplementäre, zur Rotationsachse des Rotors konzentrische konische Bremsflä¬ chen aufweisen. Bei der genannten Ausführungsvariante ist die Dichtung zweckmäßig als den Druckkörper innerhalb der Ringkam¬ mer auf der dem Bremskörper gegenüberliegenden Seite übergrei¬ fende, vorzugsweise als O-Ring ausgebildete Ringdichtung aus¬ gebildet.

In konstruktiver Hinsicht und im Hinblick auf eine einfache Montage hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die stator- seitige Führungsfläche des Bremsrings gegenüber der Ringkammer radial nach innen versetzt am Stator angeordnet ist und wenn der Bremsring einen statorseitig in die Führungsfläche axial eingreifenden Ringschaft und einen rotorseitig axial und ra¬ dial über den Ringschaft überstehenden, die Ringkammeröffnung und den Druckkörper übergreifenden und die vorzugsweise koni¬ sche Bremsfläche tragenden Bremsbund aufweist. Der bremsring- seitige Ringschaft und die statorseitige Führungsfläche weisen

dabei zweckmäßig zueinander komplementäre Umfangsprofile auf, die beispielsweise als Vielkeilprofile, Wellenprofile oder Po¬ lygonprofile ausgebildet sein können.

Eine weitere Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, daß mehrere in Umfangsrichtung segmentartig verteilt angeordnete Druck- und/oder Bremskörper vorgesehen sind, wobei die einan¬ der zugeordneten Druckkörper und Bremskörper unter Bildung ei¬ nes einheitlichen Druck-/Bremskörpers einstückig miteinander verbunden sein können. Um die Reaktionskräfte beim Brems- und Blockiervorgang in Umfangsrichtung aufnehmen zu können, sind hierbei die Druckkörper oder die Druck-/Bremskörper in je ei¬ ner in Umfangsrichtung durch Widerlagerflächen begrenzten, mit Drucköl beaufschlagbaren Kammer angeordnet, wobei die Druck¬ körper bzw. Druck-/Bremskörper einerseits und die statorfesten Kammern andererseits zueinander komplementäre, vorzugsweise sichelförmige oder kreisförmige Umrisse aufweisen können. Auch die Dichtung kann in diesem Fall als an den Kammerumriß ange¬ paßte Formdichtung ausgebildet sein. Abweichend hiervon kann der Druckkörper einen statorseitigen, zusammen mit der benach¬ barten Kammerbegrenzungsflache eine Ringnut zur Aufnahme eines vorzugsweise als O-Ring ausgebildeten Dichtrings begrenzenden Ansatz aufweisen.

Zur Verbesserung des internen Kräfteausgleichs und zur Redu¬ zierung der vom Lager aufzunehmenden Kräfte beim Bremsvorgang weisen die Bremskörper mindestens eine rotorseitige, in minde¬ stens eine komplementäre, zur Rotationsachse des Rotors ko¬ axiale Keilrille eingreifende Keilspitze auf. Wenn der Brems¬ körper nur eine Keilspitze aufweist, sollten seine beiden Keil¬ flanken gegen entsprechende Flanken der Keilrille anliegen, während bei mehreren axial ausgerichteten Keilspitzen am Brems¬ körper mindestens eine radial äußere und mindestens eine ra¬ dial innere Keilflanke gegen die komplementäre Keilrillenflan¬ ke anliegen sollte.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß minde¬ stens zwei in Umfangsrichtung verteilt angeordnete, radial of¬ fene statorseitige Kammern zur Aufnahme je eines radial betä¬ tigbaren Druckkörpers oder Druck-/ Bremskörpers vorgesehen sind. Der Rotor weist hierbei zweckmäßig eine radial nach in¬ nen in Richtung Stator offene, vorzugsweise als Keilrille aus¬ gebildete umlaufende Bremsfläche auf und kann zur Montageer¬ leichterung im Bereich der Bremsfläche axial geteilt sein.

Zur Verschleißminderung und zur Verbesserung des Bremsverhal¬ tens trägt die rotorseitige und/oder bremskörperseitige Brems¬ fläche zweckmäßig einen abriebfesten Bremsbelag.

Zur Erzielung einer kompakten und montagefreundlichen Bauweise wird gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß der den Bremskörper aufnehmende Freiraum mit einem den Antriebsmechanismus aufnehmenden Freiraum ohne Zwischenschaltung von Dichtungen oder anderen Bauelementen kommuniziert.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Brems- und Blockiermechanismus als Lamellenbremse ausgebildet ist, die eine Mehrzahl von ringförmigen, an ihren Breitseiten¬ flächen einander axial zugewandten, abwechselnd mit dem Stator und dem Rotor drehfest verbundenen axial verschiebbaren und dabei je nach Verschieberichtung gegeneinander anpreßbaren oder voneinander abhebbaren Bremslamellen aufweist. Die Brems¬ lamellen sind dabei zweckmäßig unter der Einwirkung eines axial verschiebbaren Druckkörpers gegen eine axial starre Wi¬ derlagerfläche verschiebbar. Der Druckkörper ist hierzu zweck¬ mäßig in Anpreßrichtung durch vorgespannte Bremsdruckfedern und in Abheberichtung mit Drucköl beaufschlagbar, wobei das Drucköl vorteilhafterweise vom Antriebsmechanismus abgezweigt wird. Zur Erhöhung der Bremskraft und zur Verschleißminderung

können die Bremslamellen an ihren Breitseitenflächen mit einem Bremsbelag versehen werden.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Druckkörper und die Widerlagerfläche drehfest mit dem Rotor verbunden sind und daß der Brems- und Blockiermechanismus ra¬ dial außerhalb des Antriebsmechanismus und der Drehlager ange¬ ordnet ist.

Der Antriebsmechanismus kann beispielsweise als hydraulischer Axial- oder Radialkolbenmotor ausgebildet sein. Grundsätzlich ist es möglich, auch einen als hydraulischen Drehflügelmotor oder als hydraulischen Innenzahnradmotor oder Innengerotor ausgebildeteten Antriebmechanismus zu verwenden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einiger in der Zeich¬ nung in schematischer Weise dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen

Fig. la einen senkrechten Schnitt durch eine Drehvorrichtung mit hydraulischem Axialkolbenmotor und Bremsmechanis¬ mus mit axial betätigbarem ringförmigem Bremskörper;

Fig. lb einen Horizontalschnitt durch die Bremsvorrichtung nach Fig. la;

Fig. lc einen Schnitt durch den ringförmigen Bremskörper nach Fig. la und b;

Fig. 2a eine Draufsicht auf den Stator einer Drehvorrichtung mit abgewandeltem Bremsmechanismus;

Fig. 2b einen senkrechten Radialschnitt durch ein Bremssegment einer Drehvorrichtung nach Fig. 2a;

Fig. 3a eine Darstellung entsprechend Fig. 2a für einen abge¬ wandelten Bremsmechanismus mit im Umriß kreisförmigen BremsSegmenten;

Fig. 3b einen senkrechten Radialschnitt durch ein Bremssegment einer Drehvorrichtung nach Fig. 3a;

Fig. 4a einen senkrechten Schnitt durch eine Drehvorrichtung mit Axialkolbenantrieb und radial wirkenden Bremsseg¬ menten;

Fig. 4b einen Horizontalschnitt durch die Drehvorrichtung nach Fig. 4a im Bereich der Bremssegmente;

Fig. 5a und b zwei senkrechte Schnitte und einen Horizontal¬ schnitt durch ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer Drehvorrichtung mit Lamellenbremse.

Die in der Zeichnung dargestellten Drehvorrichtungen sind für Baggergreifer bestimmt, an denen hohe Zug-, Druck- und Momen¬ tenbelastungen auftreten. Sie bestehen im wesentlichen aus ei¬ nem mit einem nicht gezeigten Baggerausleger verbindbaren Sta¬ tor 1, einem mit dem Stator über eine Lageranordnung 4 verbun¬ denen Rotor 6, an dem ein nicht gezeigter Baggergreifer befe¬ stigbar ist, sowie je einem zwischen Stator 1 und Rotor 6 wir¬ kenden Antriebsmechanismus 8 und Brems- oder Blockiermechanis¬ mus 9.

Die Lageranordnung 4 ist bei den in Fig. 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispielen als Vierpunktlager ausgebildet, das so¬ wohl Axial- als auch Radial- und Momentenbelastungen aufnimmt und das eine besonders kompakte Bauweise der Drehvorrichtung gewährleistet. Die Laufflächen 10,60 des Vierpunktlagers 4 sind unmittelbar in das Statormaterial und das Rotormaterial so einander zugewandt eingeformt, daß ein axialsymmetrischer

Ringraum für die Wälzlagerkörper 41 gebildet wird. Die äußere Lauffläche 60 des Vierpunktlagers 4 ist dabei zweiteilig aus¬ gebildet. Wie insbesondere aus Fig. la und 4a zu ersehen ist, ist die eine Hälfte der außen liegenden Lauffläche 60 unmit¬ telbar in das Material des Rotorteils 62 eingeformt, während die andere Hälfte in ein mit mehreren Schrauben 63 an dem Ro¬ torteil 62 befestigbaren Ringstück 64 eingeformt ist.

Die Wälzlagerkörper 41 können durch eine Ringöffnung in den Ringraum der Lageranordnung 4 eingeführt werden, die beim Ab¬ nehmen des Ringstücks 64 frei wird. Vor allem für höhere Dreh¬ geschwindigkeiten ist es zur Herabsetzung der Lagerreibung zweckmäßig, zwischen den kugelförmigen Wälzlagerkörpern 41 nicht gezeigte Abstandshalter oder Abstandskäfige anzuordnen.

Die in Fig. la, 4a und 5a gezeigten Ausführungsbeispiele ent¬ halten einen als Axialkolbenantrieb ausgebildeten Antriebsme¬ chanismus 8, der eine Mehrzahl von auf einem Inkreis des Sta¬ tors 1 in gleichen Abständen voneinander angeorndete axiale Druckzylinder 101 aufweist, in denen je ein Kolben 102 sowie eine gegen die Stirnfläche des Kolbens 102 anliegende, durch eine Zylinderöffnung mehr oder weniger weit hindurchgreifende Kugel 103 angeordnet sind. Auf ihrer Rückseite werden die Kol¬ ben 102 mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt, die über Hy¬ draulikkanäle 104 in die Druckzylinder eintritt. Die Kugeln 103 liegen mit ihrem aus der Zylinderöffnung herausstehenden Teil gegen die entlang einem Inkreis des Rotors 6 verlaufende wellenförmige Kurvenbahn 106 mit axialen Auslenkungen an. Die Kurvenbahn bestimmt zu jedem Zeitpunkt den Hub der Kolben 102.

Wird eine Kugel 103 über den zugehörigen Kolben 102 mit Hilfe der Hydraulikflüssigkeit mit einer bestimmten axialen Kraft gegen den Rotor 1 gedrückt, so übt sie je nach Größe und Rich¬ tung der Steigung der Kurvenbahn 106 an der betreffenden Anla¬ gestelle ein mehr oder weniger großes Drehmoment in der einen

oder anderen Drehrichtung auf den Rotor 6 aus . Um den Rotor in Drehbewegung versetzen zu können, müssen die Kugeln 103 über die Kurvenbahn 106 ein gleichgerichtetes Drehmoment auf den Rotor 6 übertragen. Es dürfen daher jeweils nur solche Zylin¬ der 101 mit Druck beaufschlagt werden, deren Kugeln 103 gegen eine entgegen der Drehrichtung nach außen weisende Flanke der Kurvenbahn 106 anliegen. Beim Drehen des Rotors 6 bewegen sich die Kugeln unter der Einwirkung des hohen Drucks axial auf der Kurvenbahn 106 nach unten, bis die untere Totpunktlage er¬ reicht ist. Gleichzeitig füllen sich die betreffenden Druckzy¬ linder 101 mit Hydraulikflüssigkeit. Alle diejenigen Druckzy¬ linder 101, deren Kugeln 103 gegen eine entgegen der Drehrich¬ tung nach innen weisende Flanke der Kurvenbahn 106 anliegen, müssen dagegen mit der zum Tank führenden Rückflußleitung ver¬ bunden sein, so daß die betreffenden Kugeln 103 nach oben be¬ wegt werden können und die Hydraulikflüssigkeit aus den betref¬ fenden Druckzylindern 101 heraus in die Rückflußleitung ver¬ drängt werden kann. Beim Erreichen des jeweiligen Totpunktes der Hubbewegung wird die bestehende Verbindung des betreffen¬ den Druckzylinders 101 mit der Zu- bzw. Rückflußleitung unter¬ brochen und beim weiteren Fortschreiten der Bewegung eine Ver¬ bindung mit der jeweils anderen Hydraulikleitung hergestellt. Die bezüglich der Kurvenbahn 106 phasengerechte Steuerung der Verbindung der einzelnen Druckzylinder 101 mit der Zu- und Rückflußleitung übernimmt der Verteiler 70, der mit dem Rotor 6 über einen nicht dargestellten Mitnehmerstift drehfest ver¬ bunden ist. Die Steuerung erfolgt über die Schlitzkanäle 71, die bei der Drehung des Rotors 6 abwechselnd mit verschiedenen Hydraulikkanälen 104 in Verbindung gebracht werden.

Der in der Zeichnung in verschiedenen Ausführungsvarianten dargestellte Brems- und Blockiermechanismus 9 weist mindestens einen in einer statorfesten Kammer 120 axial (Fig. 1, 2 und 3) oder radial (Fig. 4) geführten Druckkörper 122 und einen durch einen Trennspalt 124 zwischen Stator 1 und Rotor 6 hindurch

über den Druckkörper 122 gegen eine zur Rotationsachse 126 des Rotors 6 konzentrische Bremsfläche 128 des Rotors anpreßbaren Bremskörper 130 auf. Die statorfeste Kammer 120 ist über einen Hydraulikkanal 132 von außen her mit Drucköl beaufschlagbar und enthält eine die interne Führungsfläche des Druckkörpers 122 gegen Druckölzutritt abdichtende elastomere Dichtung 134.

Bei dem in Fig. la bis c gezeigten Ausführungsbeispiel ist die statorfeste Kammer 120 als in Richtung Trennspalt 124 offene Ringkammer zur Aufnahme eines ringförmigen Druckkörpers 122 und einer als O-Ring ausgebildeten Dichtung 134 ausgebildet, während der Bremskörpers 130 mit einem Ringschaft 136 in einen mit dem Antriebsmechanismus 8 kommunizierenden Freiraum 138 eingreift und dort an einer statorfesten axialen Führungsflä¬ che 140 mit in Umfangsrichtung verlaufendem Wellenprofil dreh¬ fest axial geführt ist (Fig. lb) . Weiter weist der Bremskörper 130 einen rotorseitig axial und radial über den Ringschaft 136 überstehenden, die Ringkammeröffnung mit dem Druckkörper 122 übergreifenden und eine radial nach außen weisende konische Bremsfläche 142 tragenden Bremsbund 144 auf. Die Bremsfläche liegt gegen die komplementäre, ebenfalls konisch ausgebildete rotorseitige Bremsfläche 128 an, die mit einem Bremsbelag 146 aus abriebfestem Kunststoffmaterial beschichtet ist. An den konischen Bremsflächen 142,128 wird die über das Drucköl und den Druckkörper 122 eingebrachte axiale Bremskraft in eine das Lager 4 entlastende, im wesentlichen radial nach außen wirken¬ de Bremskraft umgesetzt.

Die Betätigung des Brems- und Blockiermechanismus 9 erfolgt zweckmäßig bei abgeschaltetem Antriebsmechanismus 8, während der Antriebsmechanismus zweckmäßig bei nicht betätigtem Brems- mechanismus 9 mit Drucköl beaufschlagt wird.

Bei dem in Fig. 2a bis c gezeigten Ausführungsbeispiel besteht der Bremsmechanismus 9 aus vier Segmenten mit je einer nieren-

förmigen statorfesten Kammer 120 und einem in der Kammer 120 axial geführten, einstückig ausgebildeten kombinierten Druck-/ Bremskörper 122,130. Die Druck-/Bremskörper 122,130 sind in ihrer Umrißform an den nierenförmigen Umriß der Kammern 120 angepaßt. Entsprechendes gilt für die in den Kammern 120 ange¬ ordneten Formdichtungen 134. Die Druck-/Bremskörper 122/130 durchgreifen den Trennspalt 124 und greifen mit ihrer keilför¬ migen Spitze 148 in eine koaxial umlaufende, die Bremsfläche 128 bildende rotorseitige Keilrille ein.

Bei dem in Fig. 3a und b gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die statorfesten Kammern 120 und die zugehörigen Druck-/Brems- körper 122,130 einen kreisförmigen Umriß auf. Die Druck-/Brems- körper 122,130 weisen an ihrer Rückseite einen zylindrischen Ansatz 150 mit kleinerem Durchmesser auf, dessen Mantelfläche zusammen mit der zylindrischen Kammer 120 einen nach hinten offenen Ringraum zur Aufnahme einer als O-Ring ausgebildeten Dichtung 134 aufweist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Druck-/Bremskörper 122,130 drei Keilspitzen 148 auf, die in drei konzentrisch umlaufende, die Bremsflächen 128 bil¬ dende rotorseitige Keilrillen eingreifen.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4a und b zeigt einen Brems¬ mechanismus mit mehreren über den Umfang verteilt angeordneten Statorfesten Kammern 120 und in den Kammern 120 radial geführ¬ ten Druck-/Bremskörpern 122,130. Die Kammern 120 sind zusätz¬ lich mit Formdichtungen 134 bestückt. Die Druck-/Bremskörper 122,130 greifen mit ihren Keilspitzen 148 in eine radial nach innen offene, die Bremsfläche 128 bildende Keilrille des Ro¬ tors 6 ein. Aus Montagegründen ist der Rotor 6 im Bereich der Keilringe 128 an einer Trennfläche 152 zweigeteilt.

Der in Fig. 5a bis c gezeigte Bremsmechanismus 9 ist als La¬ mellenbremse ausgebildet, die eine Mehrzahl von ringförmigen, an ihren Breitseitenflächen einander axial zugewandten, ab-

wechselnd mit dem Stator 1 und dem Rotor 6 drehfest verbunde¬ nen, axial verschiebbaren Bremslamellen 130', 130'' aufweist. Die rotorseitigen Bremslamellen 130' sind innenverzahnt und greifen mit ihren Zähnen 140 in die Zahnnuten 142 einer rotor¬ seitigen Außenverzahnung ein. Die statorseitigen Bremslamellen 130'' sind außenverzahnt und greifen mit ihren Zähnen 144 in Zahnnuten 146 eines statorfesten Ringauslegers 148 ein. Die Bremslamellen 130', 130'' sind unter der Einwirkung eines ro¬ torseitigen, axial verschiebbaren Druckkörpers 122 gegen eine axial starre, rotorseitige Widerlagerfläche 150 verschiebbar und dabei je nach Verschieberichtung gegeneinander anpreßbar oder voneinander abhebbar. Der ringförmige Druckkörper 122 ist in Anpreßrichtung durch in Umfangsrichtung verteilt angeordne¬ te, vorgespannte Druckfedern 152 und in Abheberichtung über den Kanal 132' und einen ringförmigen Druckraum 154 mit Druck¬ öl beaufschlagbar. Wie aus Fig. 5b zu ersehen ist, steht der mit dem Druckraum 154 kommunizierende Kanal 132' über ein Wech¬ selventil 156 mit Kanälen 158 in Verbindung, die über den Ver¬ teiler 70 vom Antriebsmechanismus 8 abgezweigt sind. Dadurch wird erreicht, daß bei abgeschalteter Druckölzufuhr zum An¬ triebsmechanismus auch der Druckraum 154 drucklos ist und die Lamellenbremse 9 unter der Einwirkung der Federpakete 152 blockiert ist. Sobald der Antriebsmechanismus 9 mit Drucköl beaufschlagt wird, wird auch die Druckkammer 154 über das Wechselventil 156 unter Druck gesetzt, so daß der Druckkörper 122 entgegen der Kraft der Federpakete 152 unter Aufhebung der Anpreßkraft zwischen den Bremslamellen axial verschoben wird. Die Anordnung des Bremsmechanismus 9 radial außerhalb des An¬ triebsmechanismus 8 und der Lageranordnung 4 hat den Vorteil, daß die Bremslamellen im Verschleißfalle leicht zugänglich sind, ohne daß die übrigen Teile des Stators und Rotors aus¬ einandergebaut werden müssen. Ein weiterer Vorteil besteht da¬ rin, daß die radial außen angeordneten Lamellen 130 ',130'' an relativ großen, mit Bremsbelägen 158 beschichteten Reibungs¬ flächen gegeneinander anliegen, so daß über die Federpakete

152 hohe Haltekräfte erzielt werden können.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für die Dre¬ hung eines mit dem Ausleger eines Baggers oder Krans verbun¬ denen Greifers oder dergleichen Werkzeugs. Sie weist einen mit dem Ausleger verbindbaren Stator 1 und einen mit dem Greifer verbindbaren, am Stator 1 drehbar gelagerten Rotor 6 sowie ei¬ nen im Inneren zwischen Stator 1 und Rotor 6 angeordneten, von der Statorseite aus mit Drucköl beaufschlagbaren hydraulischen Antriebsmechanismus 8 auf. Um eine richtungsstabile Handhabung des Greifers während der Greiferbetätigung und dem Verschwen¬ ken des Auslegers zu gewährleisten, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß in einem Freiraum zwischen Stator 1 und Ro¬ tor 6 ein Brems- oder Blockiermechanismus 9 angeordnet ist, der bei abgeschalteter Druckölzufuhr zum Antriebsmechanismus 8 auslösbar ist.




 
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