[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehvorrichtung für Lastaufnahmemittel, insbesondere
Fällgreifer für die Holzernte, mit einer Dreheinheit aus Stator, Rotor und Drehantrieb,
einer Drehdurchführung mit einem mit dem Rotor mitrotierenden ersten Teil und einem
feststehenden zweiten Teil sowie abgedichteten Kanalverbindungen zwischen beiden Teilen
zur Hindurchführung von Fluid wie Drucköl und/oder elektrischen Leitungen zur Versorgung
von Arbeitsmitteln wie Greifer, Sägen und Scheren, und optional einer Brems- oder
Blockiereinrichtung zum zeitweisen Arretieren des Rotors gegenüber dem Stator.
[0002] Eine derartige Drehvorrichtung ist beispielsweise aus der EP 0 809 735 B1 bekannt.
Bei dieser Drehvorrichtung ist der mit dem Rotor mitdrehende Teil der Drehdurchführung
in einem separaten Bauteil ausgebildet, während der feststehende Teil der Drehdurchführung
im Stator vorgesehen ist. Insbesondere weist der Stator bei dieser bekannten Drehvorrichtung
Fluidkanäle auf, die in einer zentralen Ausnehmung im Stator münden, in welche der
mitrotierende Teil der Drehdurchführung hineingreift. Über geeignete Ringnuten in
der Ausnehmung des Stators stehen die im Stator ausgebildeten Fluidkanäle mit den
Kanälen des sich mit dem Rotor drehenden Teils der Drehdurchführung unabhängig von
dessen Drehstellung in Strömungsverbindung.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehvorrichtung der eingangs genannten
Art anzugeben, die flexibler einsetzbar ist. Insbesondere soll die Drehvorrichtung
einfach an unterschiedliche Bedürfnisse hinsichtlich Art und Anzahl der Drehdurchführungen
anpassbar sein.
[0004] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Drehdurchführung einschließlich des feststehenden
Teils in einem vom Stator und Rotor getrennten Bauteil ausgebildet ist, welches in
eine zentrale Ausnehmung in der Dreheinheit eingesetzt ist.
[0005] Durch die Ausbildung der Drehdurchführung einschließlich des feststehenden Teils
in einem vom Stator und Rotor getrennten Bauteil kann die Drehdurchführung grundsätzlich
beliebig variiert werden, ohne dass die Dreheinheit oder sonstige Bauteile der Drehvorrichtung
verändert werden müssen. So können Drehvorrichtungen mit lediglich zwei hindurch geführten
Hydraulikkanälen mit derselben Dreheinheit kombiniert werden wie Drehvorrichtungen
mit vier, sechs oder mehr hindurch geführten Kanälen. Ebenso ist es möglich, bei Bedarf
alternativ oder zusätzlich zu hindurch geführten Hydraulikkanälen eine Hindurchführung
von elektrischen Leitungen, insbesondere Stromversorgungsleitungen für Arbeitsgeräte,
als Alternative vorzusehen. Dies hat auch den Vorteil, dass die Herstellung und Lagerung
von Drehvorrichtungen kostengünstiger und schneller erfolgen kann. Grundelemente,
nämlich insbesondere Dreheinheiten, können vorgefertigt werden und dann bei Bedarf
mit entsprechenden Drehdurchführungen nach Kundenwunsch kombiniert werden.
[0006] Bevorzugt ist ein Teil der Drehdurchführung als Zylinder und der andere Teil als
auf den Zylinder aufgesetzte Hülse ausgebildet. Dies ist konstruktiv vorteilhaft und
ermöglicht in verhältnismäßig einfacher Weise das Vorsehen einer verschiedenen Anzahl
von hindurch geführten Kanälen. Hierzu ist es nur erforderlich, die Länge des Zylinders
und der Hülse entsprechend zu vergrößern oder zu verkleinern.
[0007] Bevorzugt ist der rotierende zweite Teil der Drehdurchführung als Zylinder und der
feststehende erste Teil als Hülse ausgebildet. Dies hat sich als konstruktiv vorteilhaft
herausgestellt.
[0008] Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der rotierende
erste Teil der Drehdurchführung axiale Kanäle und der feststehende zweite Teil radiale
Kanäle auf, wobei die radialen Kanäle des zweiten Teils über radiale Stichkanäle im
ersten Teil mit den dort vorhandenen Axialkanälen in Verbindung stehen. Auf diese
Weise können die Anschlüsse für die Zuführung und Abführung der Hydraulik zu bzw.
von der Drehdurchführung über den gesamten Umfang des feststehenden zweiten Teils
verteilt angeordnet werden. Die Verteilung kann dabei an die jeweiligen Bedürfnisse
der zugehörigen Arbeitsmaschine angepasst werden.
[0009] Als besonders vorteilhaft hat es sich des Weiteren herausgestellt, wenn der mitrotierende
erste Teil der Drehdurchführung von der Rotorseite her und der feststehende zweite
Teil von der Statorseite her in die Dreheinheit eingesetzt sind. Die Konstruktion
und die Montage sind dadurch vereinfacht.
[0010] Der mitdrehende erste Teil der Drehdurchführung ist insbesondere mit dem Rotor drehfest
verbunden, während der feststehende zweite Teil am Stator lediglich gegen ein Verdrehen
festgelegt sein muss. Insbesondere kann der feststehende zweite Teil der Drehdurchführung
gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung gegenüber dem ersten Teil nur axial
fixiert und im Übrigen schwimmend gelagert sein. Im Betrieb auftretende Spannungen
können dadurch verringert werden.
[0011] Nach einer bevorzugten weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist auch die Bremseinrichtung
in einem weiteren separaten Bauteil ausgebildet. Auf diese Weise kann auch die Bremseinrichtung
wahlweise vorgesehen oder nicht vorgesehen sein. Auch hier ergeben sich Vorteile bei
der Herstellung und der Lagerhaltung.
[0012] Die Bremseinrichtung umfasst insbesondere ein erstes Teil, welches mit dem Stator
drehfest verbunden ist, und ein zweites Teil, welches mit dem Rotor drehfest verbunden
ist. Auch hierdurch ergibt sich ein verhältnismäßig einfacher Aufbau.
[0013] Nach einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung weisen das erste Teil und das zweite
Teil der Bremseinrichtung jeweils Lamellen auf, die zur Verhinderung einer Verdrehung
der beiden Teile gegeneinander miteinander in Eingriff bringbar sind. Derartige Lamellenbremsen
haben sich im Betrieb als sicher und wirkungsvoll erwiesen.
[0014] Nach einer anderen speziellen Ausgestaltung der Erfindung weisen das erste Teil und
das zweite Teil der Bremseinrichtung jeweils einen Zahnkranz oder Teilzahnkranz auf,
die zur Verhinderung einer Verdrehung der beiden Teile gegeneinander miteinander in
Eingriff bringbar sind. Auch eine solche formschlüssige Festlegung der beiden Teile
gegeneinander hat sich im Betrieb als vorteilhaft herausgestellt. Hier können besonders
große Kräfte aufgenommen werden.
[0015] Konstruktiv und von der Bremswirkung her vorteilhaft ist es außerdem, wenn die Bremseinrichtung
radial außen an der Dreheinheit angebracht ist. Bevorzugt umfasst dabei der erste
Teil der Dreheinrichtung einen Ring, welcher auf den Stator aufgeschrumpft ist.
[0016] Der Drehantrieb der erfindungsgemäßen Drehvorrichtung ist bevorzugt als hydraulisch
betätigter Radialkolbenantrieb ausgebildet. Dies ergibt in Verbindung mit den Merkmalen
der Erfindung Bauraumvorteile.
[0017] Die Zu- und Abfuhr des Hydrauliköls für den Antrieb kann auch über die Drehdurchführung,
insbesondere über ihren rotierenden Teil erfolgen. Dies ist insbesondere in Verbindung
mit einem Flachverteiler von Vorteil.
[0018] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend
beschrieben. Es zeigt als einzige Figur in schematischer Darstellung
[0019] Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Drehvorrichtung.
[0020] Die in Fig. 1 dargestellte Drehvorrichtung umfasst eine Dreheinheit 1 mit einem Stator
2, einem Rotor 3 und einem Drehantrieb 4. Der Drehantrieb 4 ist als an sich bekannter,
hydraulischer Radialkolbenantrieb ausgebildet mit einer Mehrzahl von radial zur Drehachse
I im Stator 2 angeordneten Kolben-Zylinder-Anordnungen 5. Die Zylinder 6 der Kolben-Zylinder-Anordnungen
5 werden jeweils durch eine im Querschnitt kreiszylindrische Ausnehmung 6 im Stator
2 gebildet, in welcher ein Kolben 7 in Radialrichtung verschiebbar geführt ist. Zwischen
dem radial innen liegenden Grund 8 der Ausnehmung 6 und dem Kolben 7 ist jeweils ein
Kolbendruckraum 9 ausgebildet. In diesem Kolbendruckraum 9 ist jeweils eine Druckfeder
10 angeordnet, die sich einerseits am Grund 8 der Ausnehmung 6 und andererseits am
Kolben 7 abstützt.
[0021] Auf der dem Kolbendruckraum 9 abgewandten Seite des Kolbens 7 ist jeweils ein walzenförmiger
Abrollkörper 11 vorgesehen, welcher am Kolben 7 um eine zur Achse I parallele Achse
II verdrehbar gelagert ist. Durch die auf den Kolben 7 wirkende Druckfeder 10 wird
ein Abheben des Abrollkörpers 11 von einer Kurvenbahn 12 verhindert, die am Rotor
3 dem Kolben 7 gegenüberliegend vorgesehen ist. Der Abstand der Kurvenbahn 12 von
der Drehachse I ändert sich um die Drehachse I herum zyklisch zwischen einem maximalen
Abstand, in welchem der Kolben 7 ausgefahren ist, und einem minimalen Abstand, in
welchem der Kolben 7 eingefahren ist.
[0022] Die Betätigung der Kolben-Zylinder-Anordnung und damit die Verdrehung des Rotors
3 gegenüber dem Stator 2 erfolgt in an sich bekannter Weise über Hydraulikkanäle 13
und einen Planverteiler 14.
[0023] Stator 2 und Rotor 3 weisen jeweils eine gestufte, zentrale Durchtrittsöffnung 15,
16 auf. In diese Durchtrittsöffnungen 15, 16 ist von der Rotorseite her ein Zylinder
17 und von der Statorseite her eine Hülse 18 eingesetzt, die den Zylinder 17 außen
umschließt. Der Zylinder 17 bildet den ersten Teil einer Drehdurchführung, und die
Hülse 18 einen zweiten Teil.
[0024] Der erste Teil 17 der Drehdurchführung weist einen auf der Rotorseite über diesen
überstehenden Abschnitt 19 auf, der im Umfang gegenüber dem innerhalb der Durchtrittsöffnungen
15, 16 gelegenen Abschnitt 20 im Umfang erweitert ist. Über in diesem Abschnitt vorgesehene
Schrauben 21 und Stifte 22 ist der erste Teil 17 der Drehdurchführung kraft- und formschlüssig
am Rotor 3 fixiert. Der erste Teil 17 der Drehdurchführung weist des Weiteren Axialkanäle
23 auf, die zum Teil einerseits in der dem Stator 2 abgewandten Stirnseite 24 des
erweiterten Abschnitts 19 und zum anderen Teil über Radialkanäle 25 in dessen Außenumfang
26 münden. Am anderen Ende stehen die Axialkanäle 23 mit Radialkanälen 27 in Verbindung,
die im Außenumfang 28 eines Abschnitts 29 des ersten Teils 17 der Drehdurchführung
münden, der auf der dem Abschnitt 19 abgewandten Seite über den Stator 2 übersteht,
ohne im Umfang erweitert zu sein.
[0025] Die Hülse 18 ist mit ihrem Innenumfang passgenau zum Außenumfang des Zylinderabschnitts
29 ausgebildet. Gegenüberliegend zu den Radialkanälen 27 ist die Hülse 18 auf ihrer
Innenseite 30 mit Ringnuten 31 versehen. Diese stehen über Radialkanäle 32 mit Hydraulikanschlüssen
33 in Verbindung.
[0026] Des Weiteren weist die Hülse 18 zwei Hydraulikanschlüsse 34 auf, die jeweils über
einen Radialkanal 35 mit je einem Axialkanal 36 verbunden sind. Die Axialkanäle 36
münden in der dem Stator 2 zugewandten Stirnseite 37 der Hülse 18. Diesen Mündungen
38 gegenüberliegend sind im Stator 2 Axialkanäle 39 angeordnet, die mit Radialkanälen
40 verbunden sind, die auf der Innenumfangsseite 41 des Stators 2 in Ringnuten 42
münden. Den Ringnuten 42 gegenüberliegend sind im Abschnitt 20 des Zylinders 17 Radialkanäle
43 angeordnet, die über Axialkanäle 44 mit weiteren Radialkanälen 45 verbunden sind,
die wiederum Ringnuten 46 in der Innenumfangsseite 14a des Planverteilers 14 gegenüberliegen.
Diese Ringnuten 46 stehen mit Kanälen 47 des Planverteilers 14 in Verbindung und ermöglichen
die Zu- und Abfuhr von Hydrauliköl durch den Planverteiler 14 in die Kolbenräume 10
der Kolben-Zylinder-Einheiten 5.
[0027] Die Hülse 18 ist im Übrigen in einen Absatz 48 im Stator 2 eingesetzt. Über eine
Platte 49 und Schrauben 50, die auf der statorseitigen Stirnseite 24' des Zylinders
17 angeordnet sind, ist die Hülse 18 axial fixiert. Zusätzlich ist die Hülse 18, wie
strichliert dargestellt, über eine Schraube 50 am Stator 2 befestigt. Auf diese Befestigung
kann aber auch verzichtet werden, so dass die Hülse 18 gegenüber dem Stator 2 schwimmend
gelagert ist. Der Hydraulikkanal 36 kann dann auch im Zylinder 17 vorgesehen sein,
so dass das Hydrauliköl nicht erst über den Stator (2) geführt wird.
[0028] Der Rotor 3 ist gegenüber dem Stator 2 über Kreuzrollen 51 drehbar gelagert. Außerdem
sind Gleitlager 52 zwischen Stator 2 und Rotor 3 sowie zwischen Zylinder 17 und Hülse
18 der Drehdurchführung vorgesehen. Alle Hydraulikkanäle sind gegeneinander mittels
Dichtungen 53 abgedichtet.
[0029] Am Außenumfang 54 des Stators 2 ist ein Bremsring 55 aufgeschrumpft. Mit diesem verbunden
ist ein Haltering 56, welcher den Rotor 3 umgibt. An dem Haltering 56 sind Lamellen
57 drehfest angeordnet, die im Wechsel mit Lamellen 58 angeordnet sind. Die Lamellen
58 sind ihrerseits über einen Ring 59 und Schrauben 60 mit dem Rotor 3 drehfest verbunden.
Über sich im Ring 55 abstützende Tellerfedern 61 wird ein Ringkolben 62 belastet,
welcher die Lamellen 57 und 58 zusammendrückt und dadurch ein Verdrehen der Lamellen
57, 58 gegeneinander verhindert. Der Kolben 62 ist andererseits über einen hier nicht
dargestellten Kanal entgegen der Druckrichtung der Tellerfedern 61 mit Antriebsdrucköl
beaufschlagbar. Bei anstehendem Antriebsdruck werden die Tellerfedern 61 komprimiert
und die Lamellen 57, 58 voneinander gelöst. Das heißt, bei anstehendem Antriebsdruck
ist die Lamellenbremse freigegeben und das Antriebsdrucköl kann den Rotor 3 gegenüber
dem Stator 2 verdrehen.
[0030] Die dargestellte Drehvorrichtung umfasst somit eine Drehdurchführung 17, 18, die
in einem von Stator 2 und Rotor 3 getrennten Bauteil ausgebildet ist, welches in eine
zentrale Ausnehmung 15, 16 in der Dreheinheit 1 eingesetzt ist. Die Drehdurchführung
17, 18 kann gegen eine andere Drehdurchführung unproblematisch ausgetauscht werden,
die beispielsweise weniger hindurch geführte Kanäle aufweist oder bei der die Anschlüsse
34 anders angeordnet sind. Auch kann zusätzlich oder alternativ eine elektrische Hindurchführung
in der Drehdurchführung vorgesehen sein. Die übrigen Bauteile der erfindungsgemäßen
Drehvorrichtung bleiben dabei unverändert.
[0031] Des Weiteren kann die Bremseinrichtung 55 bis 62 auch weggelassen werden. Die Drehvorrichtung
kann also mit oder ohne Bremseinrichtung verwendet werden, ohne dass die übrigen Bauteile
hierfür verändert werden müssen. Auch kann die Dreheinheit 1 vollständig alleine verwendet
werden, also ohne Drehdurchführung 17, 18 und ohne Bremseinrichtung 55 bis 62.
Bezugszeichenliste
[0032]
- 1
- Dreheinheit
- 2
- Stator
- 3
- Rotor
- 4
- Drehantrieb
- 5
- Kolben-Zylinder-Einheit
- 6
- Ausnehmung
- 7
- Kolben
- 8
- Grund von 6
- 9
- Kolbendruckraum
- 10
- Druckfeder
- 11
- Abrollkörper
- 12
- Kurvenbahn
- 13
- Hydraulikkanal
- 14
- Planverteiler
- 14a
- Innenumfang von 14
- 15
- Durchtrittsöffnung
- 16
- Durchtrittsöffnung
- 17
- Zylinder
- 18
- Hülse
- 19
- Abschnitt von 17
- 20
- Abschnitt von 17
- 21
- Schraube
- 22
- Stift
- 23
- Axialkanal
- 24, 24'
- Stirnseite von 17
- 25
- Radialkanal
- 26
- Außenumfang von 17
- 27
- Radialkanal
- 28
- Außenumfang von 29
- 29
- Abschnitt von 17
- 30
- Innenumfang von 18
- 31
- Ringnut
- 32
- Radialkanal
- 33
- Anschluss
- 34
- Anschluss
- 35
- Radialkanal
- 36
- Axialkanal
- 37
- Stirnseite von 18
- 38
- Mündung
- 39
- Axialkanal
- 40
- Radialkanal
- 41
- Innenumfang von 2
- 42
- Ringnut
- 43
- Radialkanal
- 44
- Axialkanal
- 45
- Radialkanal
- 46
- Ringnut
- 47
- Axialkanal
- 48
- Stufe
- 49
- Platte
- 50
- Schraube
- 51
- Kreuzrollen
- 52
- Gleitlager
- 53
- Dichtung
- 54
- Außenumfang von 2
- 55
- Bremsring
- 56
- Haltering
- 57
- Lamelle
- 58
- Lamelle
- 59
- Ring
- 60
- Schraube
- 61
- Tellerfeder
- 62
- Ringkolben
- I
- Drehachse von 3
- II
- Drehachse von 11
1. Drehvorrichtung für Lastaufnahmemittel, insbesondere Fällgreifer für die Holzernte,
mit einer Dreheinheit (1) aus Stator (2), Rotor (3) und Drehantrieb (4), einer Drehdurchführung
(17, 18) mit einem mit dem Rotor (3) mitrotierenden ersten Teil (17) und einem feststehenden
zweiten Teil (18) sowie abgedichteten Kanalverbindungen (27, 31; 32) zwischen beiden
Teilen (17, 18) zur Hindurchführung von Fluid wie Drucköl und/oder elektrischen Leitungen
zur Versorgung von Arbeitsmitteln wie Greifer, Sägen und Scheren, und optional einer
Brems- oder Blockiereinrichtung (55 bis 62) zum zeitweisen Arretieren des Rotors (3)
gegenüber dem Stator (2),
dadurch gekennzeichnet,
dass die Drehdurchführung (17, 18) einschließlich des feststehenden Teils (18) in einem
vom Stator (2) und Rotor (3) getrennten Bauteil ausgebildet ist, welches in eine zentrale
Ausnehmung (15, 16) in der Dreheinheit (1) eingesetzt ist.
2. Drehvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Teil (17) der Drehdurchführung als Zylinder und ein Teil (18) der Drehdurchführung
als Hülse ausgebildet ist.
3. Drehvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Hülse (18) das feststehende Bauteil und der Zylinder (17) das rotierende Bauteil
bildet.
4. Drehvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Teil (17) mit Axialkanälen (23) und der zweite Teil (18) mit Radialkanälen
(32) versehen ist, wobei die Radialkanäle (32) des zweiten Teils (18) über radiale
Stichkanäle (27, 31) im ersten Teil (17) mit den dort vorhandenen Axialkanälen (23)
in Verbindung stehen.
5. Drehvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Teil (17) von der Rotorseite her und der zweite Teil (18) von der Statorseite
her in die Dreheinheit (1) eingesetzt ist.
6. Drehvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Teil (17) mit dem Rotor (3) drehfest verbunden ist und
dass der zweite Teil (18) am Stator (2) gegen ein Verdrehen festgelegt ist.
7. Drehvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der zweite Teil (18) gegenüber dem ersten Teil (17) nur axial fixiert und im Übrigen
schwimmend gelagert ist.
8. Drehvorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der zweite Teil (18) in eine Stufenausnehmung (48) auf der dem Rotor (3) abgewandten
Seite des Stators (2) eingesetzt ist und dass am statorseitigen Ende des ersten Teils
(17) eine Endplatte (49) befestigt ist, welche das zweite Teil (18) zur axialen Fixierung
übergreift.
9. Drehvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bremseinrichtung (55 bis 62) in einem weiteren separaten Bauteil ausgebildet
ist.
10. Drehvorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bremseinrichtung (55 bis 62) ein erstes Teil (55) umfasst, welches mit dem Stator
(2) drehfest verbunden ist, und ein zweites Teil (60), welches mit dem Rotor (3) drehfest
verbunden ist.
11. Drehvorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass das erste Teil (55) und das zweite Teil (60) jeweils Lamellen (57, 58) aufweisen,
die zur Verhinderung einer Verdrehung der beiden Teile (55, 60) gegeneinander miteinander
in Eingriff bringbar sind.
12. Drehvorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass das erste Teil (55) und das zweite Teil (60) jeweils einen Zahnkranz oder Teilzahnkranz
aufweisen, die zur Verhinderung einer Verdrehung der beiden Teile (55, 60) gegeneinander
miteinander in Eingriff bringbar sind.
13. Drehvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bremseinrichtung (55 bis 62) radial außen an der Dreheinheit (1) angebracht ist.
14. Drehvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Teil einen Ring (55) umfasst, welcher auf den Stator (2) aufgeschrumpft
ist.
15. Drehvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Drehantrieb (1) als hydraulisch betätigter Radialkolbenantrieb ausgebildet ist.
16. Drehvorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zu- und Abfuhr des Hydrauliköls für den Antrieb über die Drehdurchführung (17,
18), insbesondere über ihren rotierenden Teil (17) erfolgt.