DE1041307B

DE1041307B - Drehkranz grosser Abmessungen

Info

Publication number: DE1041307B
Application number: DES47060A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Lothar Bailleul
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1956-01-13
Filing date: 1956-01-13
Publication date: 1958-10-16

Description

Drehkranz -großer Abmessungen Die Erfindung betrifft Drehkränze großer Abmessungen, die so eingerichtet sind, daß eine willkürliche, den vorliegenden Betriebsverhältnissen Rechnung tragende Lastverteilung auf die einzelnen Rollkörper herbeigeführt werden kann.
Hauptsächlich im Kran- und Baggerbau finden Drehkränze als Drehverbindung zwischen stillstehendem und drehendem Teil immer mehr Anwendung. Die Drehkränze können sowohl mit Kugeln als auch mit Rollen ausgerüstet sein, sie sind aber, wenn sie im Kran- und Baggerbau verwendet werden, immer durch große Abmessungen, oft bis zu mehreren Metern Durchmesser, gekennzeichnet.
Die Verwendung von Drehkränzen bietet mancherlei Vorteile. So ist, weil kein Königszapfen erforderlich ist, eine Vereinfachung der Traggerüste und Drehsäulen möglich. Außerdem gestattet die Drehverbindung mittels großer Kugel- oder Rollendrehkränze freien Durchgang vom stillstehenden zum drehenden Teil. Diese großen Drehkränze können mit einer oder mehreren Reihen von Rollkörpern versehen und so durchgebildet sein, daß sie außer reinen Axialkräften und Radialkräften auch Kraftmomente aufzunehmen vermögen. Die Verteilung der Lasten auf die einzelnen Rollkörper läßt sich berechnen, und es ist somit möglich, eine zweckmäßige Dimensionierung der Drehkranzteile vorzunehmen. Eine einwandfreie Berechnung ist aber nur dann möglich, wenn zwei Voraussetzungen erfüllt sind, nämlich absolute Starrheit der Drehkranzringe und Spielfreiheit der Drehverbindung.
Bei den großen, im Kran- und Baggerbau verwendeten Drehkränzen treffen diese Voraussetzungen praktisch nicht zu. Mit Rücksicht auf das Gewicht und die Kosten der Drehkranzringe werden deren Querschnitte möglichst klein gehalten. Da auch die Konstruktion der Anschlußteile keine Gewähr für eine genügend starre Auflage der Drehkranzringe bietet, entfällt die erste Voraussetzung. Die zweite, die Spielfreiheit betreffende Voraussetzung steht und fällt aber mit der ersten. Es ist bekannt, durch Schraubenverbindungen und besondere Formgebung der Drehkranzringe eine Anstellung der Drehverbindung auf ein bestimmtes Lagerspiel, Spielfreiheit oder auch Vorspannung herbeizuführen. So werden nach der deutschen Patentschrift 952 045 bei einer dreiteiligen, zweireihigen Kugelkranzverbindung Ober- und Unterring ineinander zentriert und axial durch Federn zusammengehalten. Im eingebauten, belasteten Zustand treten aber bei den bekannten Drehkränzen aus den vorgenannten Gründen Formveränderungen ein. Diese Veränderungen haben zur Folge, daß die der Berechnung zugrunde gelegten Verhältnisse nicht mehr zutreffen und unkontrollierbare Beanspruchungen auftreten, durch die unter Umständen der Drehkranz schon in kürzester Zeit unbrauchbar wird.
Die Erfindung beseitigt diese Mängel, indem mittels auf dem Umfang verteilter federnder und einstellbarer Spannelemente eine an die Betriebsverhältnisse angepaßte, unterschiedliche Lastverteilung auf die Rollkörper willkürlich herbeigeführt werden kann, derart, daß die Tragfähigkeit des Drehkranzes voll ausgenutzt wird. Die einzelnen Vorspannungen, aus welchen sich die Gesamtvorspannung zusammensetzt, brauchen untereinander nicht gleich zu sein. Sie können vielmehr, je nach ihrer Lage auf dem Umfang, verschieden groß bemessen werden. Dadurch hat man es in der Hand, die Vorspannung der Drehverbindung den Betriebsverhältnissen anzupassen. Läuft beispielsweise ein Kräftemoment mit den vorzuspannenden Drehkranzringen um, so können die nahe der Momentebene gelegenen einzelnen federnden Verbindungen stärker, die senkrecht zu dieser Ebene gelegenen geringer vorgespannt werden.
In der Zeichnung ist in Abb. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Kugeln als Rollkörper dargestellt; Abb. 2 zeigt eine Ausführungsmöglichkeit mit Kegelrollen. Der Drehkranz nach Abb. 1 besteht im wesentlichen aus dem stillstehenden Drehkranzring 1, dem drehenden Drehkranzring 2, den beiden Kugelreihen 3 und 4 und dem mittels der Schrauben 5 über die Tellerfedern 6 mit dem Drehkranzring 2 verbundenen Gegenring 7. Der Drehkranz nach Abb. 2 besteht grundsätzlich aus den gleichen Teilen, die Kugelreihe 3 ist jedoch durch Kegelrollen 8 ersetzt. Der stillstehende Ring 9 und der drehende Ring 10 sind entsprechend den Kegelrollen 8 geformt; Schrauben 11 verbinden über Tellerfedern 12 den Gegenring 13 mit dem Drehkranzring 10. Zwischen Drehkranzring 9 und Gegenring 13 ist die Kugelreihe 14 angeordnet. Es ist natürlich auch möglich, an Stelle der Kugelreihe 14 eine Rollenreihe anzuordnen.
Die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele zeigen die Verhältnisse, wie sie in der Regel bei der Drehverbindung von Ober- und Unterwagen im Bagger- und Kranbau gegeben sind. Die Kugelreihe 3 ist infolge der größeren Kugeln bedeutend tragfähiger als die Kugelreihe 4. Es ist zweckmäßig, beide Kugelreihen mit schräg zur Drehachse der Ringe verlaufenden Berührungslinien auszuführen. Die Kugelreihe 4 hat die Aufgabe, die Kugelreihe 3 so vorzuspannen, daß keine nachteilige Belastungsverteilung und insbesondere bei der Ubertragung von Kräftemomenten kein Abkippen der Drehverbindung erfolgt. In gleicher Weise ist die Kegelrollenreihe 8 bedeutend tragfähiger als die Kugelreihe 14. Auch hier hat die Kugelreihe 14 die Aufgabe, die Kegelrollenreihe 8 so vorzuspannen, daß keine nachteilige Belastungsverteilung und insbesondere bei der Übertragung von Kräftemomenten kein Abkippen erfolgt.
Zu diesem Zweck werden die beiden Rollkörperreihen 3 und 4 bzw. 8 und 14 mittels der Schrauben 5 (11) über den Gegenring 7 (13) verspannt. Die Größe der Vorspannung richtet sich dabei nach den Belastungsverhältnissen. Sie muß in jedem Fall so groß sein, daß eine Verteilung der Lasten auf eine genügend große Anzahl Rollkörper gewährleistet ist. Bei den großen Abmessungen derartiger Drehverbindungen und den beträchtlichen hier auftretenden Kräften muß immer mit größeren Verformungen der Tragkonstruktion und damit auch der Drehkranzringe gerechnet werden. Um zu verhindern, daß bei Verformungen der Ringe einzelne Rollkörper überbeansprucht werden, ist die Verbindung des Drehkranzringes 2 (10) mit dem Gegenring 7 (13) elastisch nachgiebig ausgeführt. Die Schrauben 5 (11) verspannen Ring 2 (10) und Gegenring 7 (13) unter Zwischenschaltung von Tellerfedern 6 (12). Infolge dieser Anordnung besteht die Möglichkeit, die Vorspannung auf dem Umfang verteilt zu stufen, so daß beispielsweise bei mit dem Oberwagen umlaufendem Kräftemoment die in und nahe der Momentebene liegenden Schrauben stärker angezogen und dadurch diese Ringpartien höher vorgespannt werden als etwa die senkrecht zu dieser Ebene gelegenen. Mit dem erfindungsgemäßen Drehkranz ist es aber möglich, die auf Grund der betriebsmäßigen Belastung auftretenden Verformungen auszugleichen oder, mit anderen Worten, die Belastungsverteilung auf die Rollkörper den jeweils vorliegenden Verhältnissen anzupassen und so die Tragfähigkeit voll auszunutzen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Drehkranz großer' Abmessungen, dadurch gekennzeichnet, daß mittels auf dem Umfang des Drehkranzes verteilter federnder und einstellbarer Spannelemente eine an die Betriebsverhältnisse angepaßte, unterschiedliche Lastverteilung auf die Rollkörper willkürlich herbeigeführt werden kann, derart, daß die Tragfähigkeit des Drehkranzes voll ausgenutzt wird.
2. Drehkranz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Rollkörperreihen angeordnet sind, deren Verspannung über einen Gegenring erfolgt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 845 927, 859 096, 952 045, 65 706; britische Patentschrift Nr. 720 311.