DE3534940A1 - Drive device for a rotary tube with power division - Google Patents

Drive device for a rotary tube with power division

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DE3534940A1 DE19853534940 DE3534940A DE3534940A1 DE 3534940 A1 DE3534940 A1 DE 3534940A1 DE 19853534940 DE19853534940 DE 19853534940 DE 3534940 A DE3534940 A DE 3534940A DE 3534940 A1 DE3534940 A1 DE 3534940A1
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Abstract

The invention relates to a drive device for a rotary tube. The drive power is divided evenly to two or more driven toothed wheels by a distributor stage. These driven toothed wheels engage in a toothed wheel fastened on the rotary tube. In this case, the driven device is mounted in a separate housing and is connected to the rotary tube and its toothed wheel via a common foundation.

Description

P.85101P.85101

Antriebsvorrichtung für eir< Drehrohr mit LeistungsverzweigungDrive device for a rotary tube with power split

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Drehrohr mit Leistungsverzweigung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a drive device for a rotary tube with power split according to the preamble of claim 1.

Drehrohre zur Behandlung von Gütern zwecks Zerkleinerung zum Mischen oder zur Wärmebehandlung usw. in Form von Rohrmühlen, Mischtrommeln, Drehofen, Trockentrommeln und dergleichen der hier angesprochenen Art sind häufig zum Antrieb mit einem Zahnrad ausgestattet, welches entweder auf dem Drehrohr selber oder auf dem Ein- oder Auslaufhohl zapfen angeordnet ist. Dabei ist das Drehrohr auf einem Fundament drehbar gelagert. Diese Lagerung ist auch für das am Drehrohr befestigte Zahnrad zuständig.Rotary tubes for the treatment of goods for the purpose of comminution for mixing or for heat treatment etc. in the form of tube mills, mixing drums, rotary kilns, Drying drums and the like of the type discussed here are common equipped for drive with a gear, which is arranged either on the rotary tube itself or on the inlet or outlet hollow pin. Included the rotary tube is rotatably mounted on a foundation. This storage is also responsible for the gear attached to the rotating tube.

Um das Zahnrad des Drehrohres und damit das Drehrohr anzutreiben, bedarf es eines besonderen Aufwandes, um den mit dem Drehrohr verbundenen Bedingungen Rechnung zu tragen und trotz der hohen erforderlichen Antriebsleistungen eine ausreichende Lebensdauer zu erzielen. Auch bezüglich der Konstruktion und der Montage des Antriebes ist ein hoher Aufwand vonnöten.In order to drive the gear wheel of the rotary tube and thus the rotary tube, requires it is a special effort to take into account the conditions associated with the rotary kiln and despite the high drive power required to achieve a sufficient service life. Also with regard to the construction and the assembly of the drive requires a lot of effort.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung für ein Drehrohr zu schaffen, welche den gestellten Anforderungen gerecht wird und dennoch einen einfachen und kostensparenden Aufbau aufweist und die Anforderungen an die Montage verringert.Accordingly, the object of the invention is to provide a drive device for a rotary kiln that meets the requirements and yet has a simple and cost-saving structure and reduces the assembly requirements.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Hierbei handelt es sich um eine Antriebsvorrichtung, die in einem Gehäuse zusammengefaßt ist und deren Abtriebszahnräder mit dem Zahnrad des Drehrohres in Eingriff gebracht werden. Dabei ruht das Gehäuse mit der Antriebsvorrichtung auf dem gleichen Fundament, auf dem auch das Drehrohr gelagert ist. Das Gehäuse mit der Antriebsvorrichtung wird bei der Montage lediglich an das Zahnrad herangeschoben und auf dem gemeinsamen Fundament befestigt.This object is achieved according to the invention by the features in the characterizing part of the claim 1 specified features solved. This is a drive device, which is combined in a housing and whose output gearwheels are brought into engagement with the gearwheel of the rotary tube. Included the housing with the drive device rests on the same foundation on which the rotary tube is mounted. The housing with the drive device is only pushed up to the gearwheel during assembly and attached to the common foundation.

Die Antriebsvorrichtung ist mit wenigstens zwei Abtriebszahnrädern ausgestattet, welche über eine leistungsverzweigende Stufe mit der erforderlichen übersetzung und gleichmäßiger Leistungsverteilung angetrieben werden. Durch die Leistungsverzweigung verringert sich die Belastung der einzelnen Zahneingriffe, so daß sich die Lebensdauer erhöht und die Abmessungen entsprechend geringer gewählt" werden können. ' ■The drive device is equipped with at least two output gears, which are driven via a power-split stage with the required gear ratio and even power distribution. The power split reduces the burden on the individual Gear meshes, so that the service life increases and the dimensions accordingly lower "can be chosen." ■

ft-ft-

Eine weitere Vereinfachung der Montage und eine Verringerung der Zahnflankenbelastung wird dadurch erzielt, daß die Abtriebszahnräder frei verschwenkbar auf den Zwischenwellen angeordnet sind, so daß diese sich einzeln auf die jeweilige Flankenrichtung der Zähne des mit dem Drehrohr befestigten Zahnrades optimal einstellen können.A further simplification of the assembly and a reduction of the tooth flank load is achieved in that the output gears are freely pivotable are arranged on the intermediate shafts so that they are individually attached to the respective flank direction of the teeth of the rotary tube Can optimally adjust the gear.

Unter Anspruch 6 wird eine besonders günstige Ausführungsform zur gleichmäßigen Breitenlastverteilung für die Abtriebszahnräder angegeben.Claim 6 is a particularly favorable embodiment for the uniform Face load distribution given for the output gears.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the drawings.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Antriebsvorrichtung in Seitenansicht, wobei das Drehrohr selber nicht dargestellt wurde;1 shows a drive device in side view, with the rotary tube itself was not shown;

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Antriebsvorrichtung in Richtung eines Leistungsflusses entsprechend Fig. 1;2 shows a section through a drive device in the direction of a power flow according to FIG. 1;

Fig. 3 ein Schema einer Antriebsvorrichtung mit Planetengetriebe als Leistung sverzweigungsei η richtung.3 shows a diagram of a drive device with a planetary gear as power s branching η direction.

Bei einem in den Zeichnungen Fig. 1 und 2 dargestellten Beispiel erfolgt der Antrieb über die Antriebswelle 18 mit seinem Ritzel 19 auf das Rad 20. Das Rad 20 ist mit der leistungsverzweigenden Welle 1 fest verbunden. Diese trägt zwei gegensinnig schrägverzahnte Zahnritzel 2 und 3 und ist im Gehäuse 10 axial frei einstellbar gelagert. Das Zahnritzel 2 steht mit einem auf der Zwischenwelle 4 angeordnetem Gegenrad 8 in Eingriff.In an example shown in the drawings Figs. 1 and 2 takes place the drive via the drive shaft 18 with its pinion 19 to the wheel 20. The wheel 20 is firmly connected to the power-split shaft 1. These carries two helically toothed pinions 2 and 3 in opposite directions and is mounted in the housing 10 so that it can be freely adjusted axially. The pinion 2 is with a mating gear 8 arranged on the intermediate shaft 4 in engagement.

Die Zwischenwelle 4 ist im Gehäuse 10 axial und radial gelagert und trägt ein mit ihr drehfest verbundenes Abtriebszahnrad 6. Das Zahnritzel 3 steht mit einem auf der Zwischenwelle 5 angeordnetem Gegenrad 9 in Eingriff. Die Zwischenwelle 5 ist ebenfalls im Gehäuse axial und radial gelagert. Auch die Zwischenwelle 5 trägt ein mit ihr drehfest verbundenes Abtriebszahnrad 7. In dem Gehäuse 10 sind demnach die Wellen 18, 1, 4 u. 5 gelagert. An der rechten Seite weist das Gehäuse eine Flanschfläche 21 auf, durch die das Zahnrad 11, welches an einem nicht dargestellten Drehrohr befestigt ist, in das Gehäuse hineinragt und mit den Abtriebszahnrädern 6, 7 in Eingriff steht. Das Drehrohr und das Gehäuse 10 ruhen auf dem gleichen Fundament 12. Durch Verschieben des Gehäuses 10 kann auf einfache Weise derThe intermediate shaft 4 is mounted axially and radially in the housing 10 and carries an output gear 6 connected to it in a rotationally fixed manner. The pinion 3 is in engagement with a mating gear 9 arranged on the intermediate shaft 5. the Intermediate shaft 5 is also mounted axially and radially in the housing. The intermediate shaft 5 also carries an output gear connected to it in a rotationally fixed manner 7. The shafts 18, 1, 4 and 5 are accordingly mounted in the housing 10. On the right side, the housing has a flange surface 21 through which the gear 11, which is attached to a rotating tube, not shown is, protrudes into the housing and with the output gears 6, 7 in engagement stands. The rotary tube and the housing 10 rest on the same foundation 12. By moving the housing 10, the

P 85101P 85101

■f" 3534.94Π■ f "3534.94"

ι?ι?

Zahneingriff zwischen den Abtriebszahnrädern 6, 7 und dem Zahnrad 11 hergestellt werden. Die ntowendige Verdrehung beim Ein- und Auskämmen der Abtriebszahnräder 6, 7 ermöglicht die Leistungsverzweigungseinrichtung insbesondere dann, wenn diese beim Beginn des Einkämmens gezielt einseitig eingestellt wird. So muß die Antriebsvorrichtung nicht noch zusätzlich demontiert eingebaut werden, sondern der Einbau kann komplett als ganze, betriebsfertige Einheit erfolgen. Das Zahnrad 11 ist mit einer Umhüllung 22 umgeben, die dieses vor Schmutz schützt und ein Austreten des Schmierstoffes vermeidet. Flansch 21 und Umhüllung 22 sind durch eine elastische Dichtung 23 miteinander öl dicht verbunden.Meshing between the output gears 6, 7 and the gear 11 is established will. The necessary rotation when combing in and out of the output gears 6, 7 enables the power split device in particular when it is deliberately unilateral at the start of combing is set. So the drive device does not have to be additionally dismantled be built in, but the installation can be done completely as a whole, ready-to-use Unity. The gear wheel 11 is surrounded by a casing 22 which protects it from dirt and leakage of the lubricant avoids. Flange 21 and casing 22 are connected to one another in an oil-tight manner by an elastic seal 23.

Durch die axiale Verschiebbarkeit der Welle 1 wird eine gleichmäßige Leistungsverteilung auf die Abtriebszahnräder 6 und 7 gewährleistet, so daß bei der Fertigung wie bei der Montage hierfür keine große Sorgfalt aufgewendet werden muß.The axial displaceability of the shaft 1 results in a uniform power distribution guaranteed on the output gears 6 and 7, so that no great care is taken during manufacture or assembly must become.

Wie in Fig. 2 dargestellt, können die Abtriebszahnräder 6, 7 mit den Zwischenwellen über eine mittig angeordnete Zahnkupplung 13, 14 und sphärischen Lagerungen 15, 16 um den SchwenkmitteTpunkt 17 frei verschwenkbar aber drehfest verbunden werden. Hierdurch werden die Anforderungen an die Fluchtung der ZwischenweTlen 4, 5 mit der Drehofenachse bzw. der Achse des Zahnrades 11 erheblich gemindert, so daß Montagefehler und Fundamentversatz in Kauf genommen werden können. Auch die bei Drehrohren und den damit verbundenen Zahnrädern 11 bekannten Lage- und Formfehler, die sich noch während des Betriebes verändern, können hierdurch ausgeglichen werden, so daß stets neben der gleichmäßigen Leistunhsaufteilung auf die Abtriebszahnräder 6, 7 auch stets eine gleichmäßige Breitenlastverteilung bei den Zahnflanken gewährleistet ist.As shown in Fig. 2, the output gears 6, 7 with the intermediate shafts Can be freely pivoted about the pivot center point 17 via a centrally arranged tooth coupling 13, 14 and spherical bearings 15, 16 but can be connected non-rotatably. This means that the requirements for the Alignment of the intermediate points 4, 5 with the rotary kiln axis or the axis of the Gear 11 significantly reduced, so that assembly errors and foundation misalignment can be accepted. Also with rotary tubes and with them connected gears 11 known positional and form errors, which change during operation, can be compensated for, so that always in addition to the even power distribution on the output gears 6, 7 also always a uniform width load distribution in the Tooth flanks is guaranteed.

Eine einfache und günstige Anordnung der Abtriebszahnräder stellt die Anordnung einer eingelenkigen Balligzahnkupplung mit dem auf der Zwischenwelle angeordnetem Außenzahnkranz 13 und den im Abtriebszahnrad angeordnetem Innenzahnkranz 14 dar. Die beidseitig der Zahnkupplung angeordneten Lagerinnenringe 15 mit Kugelzonenprofil und entsprechenden Lageraußenringen 16 mit Hohl kugelzonenprofil haben mit der Zahnkupplung einen gemeinsamen Schwenkmittelpunkt 17. Durch Einpassen der Lageraußenringe 16 bzw. Lagerinnenringe 15 kann das Lagerspiel der sphärischen Lagerung ein- bzw.The arrangement provides a simple and inexpensive arrangement of the output gears a single-joint crowned tooth coupling with the one on the intermediate shaft arranged external ring gear 13 and arranged in the output gear Inner ring gear 14 is. The inner bearing rings 15 arranged on both sides of the toothed coupling with a spherical zone profile and corresponding outer bearing rings 16 with a hollow spherical zone profile have one thing in common with the tooth coupling Pivot center point 17. By fitting the bearing outer rings 16 or bearing inner rings 15, the bearing play of the spherical bearing can be switched on or off.

nachgestellt werden. Es ist noch zu erwähnen, daß die Lageraußenringe 16 mit dem Abtriebszahnrad verschraubt sind.be adjusted. It should also be mentioned that the bearing outer rings 16 are screwed to the output gear.

In Fig. 3 ist eine Antriebsvorrichtung schematisch dargestellt, bei der die Leistungsverzweigung mittels eines Planetengetriebes erfolgt. Der Antrieb erfolgt über das Sonnenrad 35, den Planetenträger 31 direkt auf die Zwischenwelle 5. Gleichzeitig wird über das drehbar im Gehäuse 10 angeordnete Hohl rad 32 ein hiermit befestigtes Ritzel 33 angetrieben, welches mit einem Rad 34 in Eingriff steht. Das Rad 34 ist auf der Zwischenwelle 4 befestigt. Die Zahnradstufe 33, 34 besorgt auch die notwenidge Drehrichtungsumkehr, so daß die Zwischenwellen 4 und 5 gleichsinnig drehen. Auf den Zwischenwellen 4 und 5 sind wiederum Abtriebszahnräder 6 und 7 drehfest aber sphärisch schwenkbar wie schon zuvor beschrieben angeordnet. Die Abtriebszahnräder 6 und 7 stehen mit dem strichpunktierten Zahnrad 11, welches mit dem Drehrohr verbunden ist, in Eingriff. Das Planetengetriebe 30 sorgt für eine Lastaufteilung auf die Zwischenwellen 4 und 5. Die sphärisch verschwenkbare Anordnung der Abtriebszahnräder bewirken einen jederzeit bestmöglichen Zahneingriff, auch wenn die Achsen von Rad und Gegenrad nicht korrekt verlaufen, sowie wenn die Geometrie der Verzahnung durch welche Ursachen auch immer nicht einwandfrei ist.In Fig. 3, a drive device is shown schematically in which the power split takes place by means of a planetary gear. The drive takes place via the sun gear 35, the planet carrier 31 directly on the Intermediate shaft 5. At the same time, the rotatably arranged in the housing 10 is carried out Hollow wheel 32 hereby attached pinion 33 driven, which with a wheel 34 is engaged. The wheel 34 is fastened on the intermediate shaft 4. The gear stage 33, 34 also provides the necessary reversal of the direction of rotation, so that the intermediate shafts 4 and 5 rotate in the same direction. on the intermediate shafts 4 and 5, in turn, output gears 6 and 7 are non-rotatable but arranged spherically pivotable as already described above. the Output gears 6 and 7 are in engagement with the dash-dotted gear wheel 11, which is connected to the rotary tube. The planetary gear 30 ensures a load distribution on the intermediate shafts 4 and 5. The spherical The swiveling arrangement of the output gears results in the best possible meshing at all times, even when the axles of the wheel and mating wheel do not run correctly, as well as if the geometry of the toothing is not perfect for whatever reason.

Für Montage bzw. zum Auswechseln eines Antriebes muß lediglich das Gehäuse 10, welches alle Antriebsteile einschließlich der Verzweigungseinrichtung enthält an den Zahnkranz 11 herangeschoben und mit dem Fundament 12 befestigt werden. Wegen der sphärischen Einstellbarkeit der Abtriebszahnräder kann auf ein supergenaues Ausrichten der Antriebsvorrichtung verzichtet werden, ohne daß sich nachteilige Folgen für die Lebensdauer ergeben.Only the housing has to be used for assembly or replacement of a drive 10, which includes all drive parts including the branching device contains to be pushed up to the ring gear 11 and fastened to the foundation 12. Because of the spherical adjustability of the output gears a super-precise alignment of the drive device can be dispensed with without adverse consequences for the service life.

Natürlich können an dem Zahnrad 11 mehrere erfindungsgemäße Antriebsvorrichtungen gleichzeitig angeordnet werden. Auch besteht die Möglichkeit einer mehr als zweifachen Leistungsverzweigung innerhalb eines Gehäuses. Mit der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung wird der Antreib hinsichtlich der Leistungsaufteilung sowie des Ausgleiches von Flankenric'ntungsfehlern in mehrfacher Weise optimiert.Of course, several drive devices according to the invention can be attached to the gearwheel 11 be arranged at the same time. There is also the possibility of more than double power distribution within one housing. With the drive device according to the invention, the drive is in terms of the distribution of power as well as the compensation of flank alignment errors optimized in several ways.

3 5 3 Λ 9 4 O3 5 3 Λ 9 4 O

BenennungenDesignations

11 Welle (leistungsverzweigend)Wave (power split) 22 Zahnritzel (von 1)Pinion (of 1) 33 Zahnritzel (von 1)Pinion (of 1) 44th Zwischenwelle (unten)Intermediate shaft (below) 55 Zwischenwelle (oben)Intermediate shaft (top) 66th Abtriebszahnrad (von 4)Output gear (of 4) 77th Abtriebszahnrad (von 5)Output gear (of 5) 88th Gegenzahnrad (von 2)Counter gear (of 2) 99 Gegenzahnrad (von 3)Counter gear (of 3) 1010 Gehäusecasing 1111th Zahnradgear 1212th Fundamentfoundation 1313th Außen zahnkranζ mit KupplungsverzahnungExternal gear craneζ with coupling teeth 1414th InnenverzahnungInternal gearing 1515th Lagerinnenring mit KugelzonenprofilInner bearing ring with spherical zone profile 1616 Lageraußenring mit Hohl kugelzonenprofiTBearing outer ring with hollow ball zone profile 1717th Schwenkmittelpunkt (von 15 u. 16; 13 u. 14)Pivot center (from 15 and 16; 13 and 14) 1818th AntriebswelIeDrive shaft 1919th Ritzelpinion 2020th Radwheel 2121 Flansch-FlächeFlange face 2222nd UmhüllungWrapping 2323 elastische Dichtungelastic seal 3030th PlanetengetriebePlanetary gear 3131 PlanetenträgerPlanet carrier 3232 Hohl radHollow wheel 3333 Ritzelpinion 3434 Radwheel 3535 SonnenradSun gear

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Claims (6)

P 85101 Patentansprüche 3 5 ο 4 ο ΑP 85 101 claims 3 5 ο 4 ο Α 1. Antriebsvorrichtung für ein Drehrohr mit Leistungsverzweigung, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Leistungsverzweigungseinrichtung mit ihren Zwischenwellen (4, 5) und je einem hierauf drehfest angeordnetem Abtriebszahnrad (6, 7) in einem gemeinsamen Gehäuse (10) gelagert ist und daß das leistungszusammenfassende Zahnrad (11) mit dem Drehrohr befestigt ist und mittels diesem auf dem gleichen Fundament (12) gelagert ist, auf dem auch das Gehäuse befestigt ist.1. Drive device for a rotary tube with power split, thereby characterized in that at least one power split device with their intermediate shafts (4, 5) and a respective output gear (6, 7) arranged thereon in a rotationally fixed manner in a common housing (10) and that the power-summarizing gear (11) is attached to the rotary tube is and by means of this is mounted on the same foundation (12) on which the housing is attached. 2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsverzweigungseinrichtung aus einer axial frei einstellbaren 1 ei stungsverzweigenden Welle (1) mit zwei gegensinnig schrägverzahnten Zahnritzeln (2, 3) und zwei Zwischenwellen (4, 5) besteht, welche mittels je eines Zahnritzels (2, 3) und eines Gegenzahnrades (8, 9) angetrieben werden.2. Drive device according to claim 1, characterized in that the Power split device from an axially freely adjustable 1 egg stungsverzweigenden Shaft (1) with two helically toothed pinions (2, 3) and two intermediate shafts (4, 5), which by means of each a pinion (2, 3) and a counter gear (8, 9) are driven. 3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die über eine Leistungsverzweigungseinrichtung angetriebenen Abtriebszahnräder (6, 7) so nahe hintereinander am Umfang des Zahnrades (11) angeordnet sind, daß diese mittels der durch die Leistungsverzweigungseinrichtung mögliche Verdrehung zueinander zwecks Montage bzw. Demontage radial ein- bzw. ausgekämmt werden können.3. Drive device according to claim 1 or 2, characterized in that the output gears (6, 7) driven via a power split device are arranged so close one behind the other on the circumference of the gear (11) are that these by means of the power distribution device possible rotation to each other for the purpose of assembly or disassembly can be combed in or out radially. 4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsverzweigungseinrichtung aus einem Planeten-Getriebe (30) besteht, dessen Plantenträger (31) mit einer ersten Zwischenwelle (5) direkt in Verbindung steht und dessen drehbar angeordnetes Hohl rad (32) mit einer zweiten Zwischenwelle (4) über eine Zahnradstufe (32, 34) in Verbindung steht.4. Drive device according to claim 1, characterized in that the Power split device consists of a planetary gear (30), its plane carrier (31) with a first intermediate shaft (5) directly is in connection and its rotatably arranged ring gear (32) with a second intermediate shaft (4) via a gear stage (32, 34) in Connection. r ÖOJ.UIr ÖOJ.UI 5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebszahnräder (6, 7) je mittels einer Balligzahnkupplung (13, 14) und sphärischer Lagerungen (15, 16) frei verschwenkbar aber drehfest auf den Zwischenwellen (4, 5) angeordnet sind.5. Drive device according to claim 1, characterized in that the Output gears (6, 7) each by means of a crowned tooth clutch (13, 14) and spherical bearings (15, 16) freely pivotable but non-rotatable are arranged on the intermediate shafts (4, 5). 6. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ball igzahnkupplung (13, 14) mittig zum Abtriebszahnrad (6, 7) angeordnet und eingelenkig ausgeführt ist und beidseitig zur Balligzahnkupplung sphärische Lagerringpaare (15, 16) mit Kugelzonenprofil angeordnet sind und der gemeinsame Schwenkmittelpunkt (17) der sphärischen Lagerringpaare (15, 16) mit dem Schwenkmittelpunkt der eingelenkigen Balligzahnkupplung zusammenfällt.6. Drive device according to claim 5, characterized in that the Ball igzahnkupplung (13, 14) arranged in the middle of the output gear (6, 7) and is single-jointed and on both sides to the crowned tooth coupling spherical bearing ring pairs (15, 16) are arranged with a spherical zone profile and the common pivot point (17) of the spherical bearing ring pairs (15, 16) with the pivot center of the single-joint crowned tooth coupling coincides.
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