DE1708557A1 - Single-groove slewing ring for excavators and cranes designed to absorb tilting forces - Google Patents
Single-groove slewing ring for excavators and cranes designed to absorb tilting forcesInfo
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Description
Einrillige, zur Aufnahme von Kippkräften bestimmte Kugeldrehverbindung für Bagger und Krane Die Erfindung bezieht sich auf einrillige, zur Aufnahme von Kippkräften bestimmte Kugeldrehverbindungen für Bagger und Krane.Single-groove slewing rings for excavators and cranes intended to absorb tilting forces The invention relates to single-groove slewing rings for excavators and cranes which are intended to absorb tilting forces.
Bei Baggern und Kranen werden die Kugeln der zwischen dem sich drehenden Oberteil und dem Unterteil sitzenden Drehverbindung sehr unterschiedlich belastet. Bei kleinen und mittleren Lasten am Ausleger liegt der Schwerpunkt des Oberteiles innerhalb der Kugellaufbahn, und es treten am Oberteil nur abwärtsgerichtete Kräfte auf. Bei großen Lasten am Ausleger liegt der Schwerpunkt des Oberteiles jedoch außerhalb der Kugellaufbahn. Dadurch versucht der Oberteil zu kippen und es entsteht an der Kugeldrehverbindung an der Auslegerseite eine große abwärtsgerichtete Kraft und an der der Auslegerseite gegenüberliegenden Gegengewichtsseite eine kleinere aufwärtsgerichtete Kraft.In excavators and cranes, the balls are the one between the rotating one Upper part and the lower part seated rotary joint loaded very differently. With small and medium loads on the boom, the center of gravity is on the upper part within the ball track, and only downward forces occur on the upper part on. With heavy loads on the boom, however, the center of gravity of the upper part is outside the ball track. As a result, the upper part tries to tilt and it arises on the Ball slewing ring on the boom side a large downward force and on the counterweight side opposite the boom side a smaller upward one Force.
Bei starr gelagerten Kugeldrehverbindungen werden die großen Kippkräfte nur von wenigen Kugeln an der Auslegerseite und an der Gegengewichtsseite aufgenommen. Dadurch entstehen Insbesondere an der Auslegerseite an den Kugeln und Laufbahnen hohe Drücke, die zur Zerstörung der Drehverbindung führen.In the case of rigidly mounted ball slewing rings, the large tilting forces only picked up by a few balls on the boom side and on the counterweight side. This creates especially on the boom side on the balls and raceways high pressures that lead to the destruction of the slewing ring.
In den neutralen Belastungszonen der Drehverbindung, die sich auf dem Umfang gegenüber der Ausleger- und Gegengewichtsseite um ca. 900 versetzt befinden, sind die Kugeln dann weniger oder gar nicht belastet.In the neutral load zones of the slewing ring, which are offset by approx. 900 on the circumference in relation to the boom and counterweight side, the balls are then less loaded or not loaded at all.
Es Ist bereits bekannt, bei Baggern und Kranen die hohen Kipplasten auf eine große Anzahl von Kugeln zu verteilen, und zwar mit Hilfe eines Teiles der Kugeldrehverbindung, das eine größere Verformung im elastischen Bereich zuläßt. Die Lösung dieser Aufgabe gemäß der bekannten Konstruktion besteht darin, daß der dem Oberteil des Gerätes zugeordnete Laufring mit dem Oberteil so verbunden ist, daß die Befestigung eine radiale Verformung des Laufringes in seiner Gesamtheit unter dem Einfluß der Last zuläßt. Um die Lastaufnahmefähigkeit des Drehlagers zu erhalten, weist der dem Oberteil zugeordnete Laufring an seinem dem Ausleger zugewandten Teil zwischen seinem Auflager gegen den Oberteil und der Kugellaufbahn eine waagerechte., nutartige Einfräsung auf, die tiefer in den Laufring eindringt als die Kugellaufbahn. Während es bei dieser Konstruktion in erster Linie auf die radiale Verformung des ganzen, dem Oberteil des Gerätes zugeordneten Laufringes ankommt, ist die radiale Einfräsung dazu vorgesehen, daß die höchstbelasteten Teile des Laufringes auch in axialer Richtung nachgeben können. Diese axiale Nachgiebigkeit ist jedoch stark begrenzt, da die radiale Tiefe der Einfräsung geringer ist als die in dieser Richtung verlaufende Ausdehnung des oberen Laufringes. Außerdem ist keine Axialverformung des ganzen oberen Laufringes möglich, weil die Befestigungsmittel ausdrücklich so ausgebildet sind, daß im wesentlichen nur eine radiale Verformung ermöglicht werden soll. Außerdem ist zwecks Verteilung der hohen Kipplasten bei Baggern und Kranen mit einer einrilligen Drehverbindung bereits vorgeschlagen worden, den sich mit dem Oberteil des Gerätes drehenden oberen Laufring aufzuteilen, wobei die Anlagefläche des oberen Ringteiles gegen den Oberteil des Gerätes an der Auslegerseite und/oder an der Gegengewichtsseite mit einer Abfräsung versehen ist. Dabei ist der kleinste Abstand der durch die Abfräsung entstandenen Kante von der Laufringmitte kleiner als der Radius der Kugellaufbahn. Da der obere Laufring im Bereich der Abfräsung vom Oberteil freisteht, verformt er sich unter der Last der großen abwärtsgerichteten Kraft und der obere Laufringteil kommt auf einer größeren Anzahl von Kugeln zu Anlage. Die Lage der Kante ist jedoch von der Breitenabmessung des ?rofils des oberen Laufringteiles abhängig, so daß der Abstand jer Kante von der Laufringmitte durch das Profil des oberen Laufringteiles festgelegt ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrundeg bei einer einrilligen Drehverbindung für Bagger und Krane die infolge von Kipplasten auftretenden Spitzenkräfte unabhängig von der Breitenabmessung des Laufringprofils auf eine große Anzahl von Kugeln zu übertragen.It is already known that excavators and cranes have high tipping loads to distribute on a large number of balls, with the help of part of the Ball slewing ring that allows greater deformation in the elastic range. The solution this task exists according to the known construction in that the running ring assigned to the upper part of the device with the upper part so is connected that the attachment is a radial deformation of the race in his Entire under the influence of the load allows. About the load-bearing capacity of the pivot bearing to get, has the upper part associated with the running ring on its boom facing part between its support against the upper part and the ball raceway a horizontal., groove-like milling that penetrates deeper into the race than the ball track. While this design primarily focuses on the radial deformation of the entire running ring associated with the upper part of the device arrives, the radial milling is provided so that the most highly stressed parts of the race can also yield in the axial direction. This axial compliance is very limited, however, as the radial depth of the milling is less than the expansion of the upper race in this direction. Also is no axial deformation of the entire upper race possible because of the fastening means are expressly designed so that essentially only a radial deformation should be made possible. In addition, for the purpose of distributing the high tipping loads Excavators and cranes with a single-groove slewing ring have already been proposed to divide the upper race ring rotating with the upper part of the device, whereby the contact surface of the upper ring part against the upper part of the device on the boom side and / or is provided with a milling on the counterweight side. Here is the smallest distance of the edge created by the milling from the center of the race smaller than the radius of the ball track. Because the upper race in the area of the milled off freed from the top, it deforms under the weight of the large downward facing Kraft and the upper part of the race comes to rest on a larger number of balls. However, the position of the edge depends on the width dimension of the profile of the upper race part depending on, so that the distance of that edge from the center of the race is determined by the profile of the upper race part is set. The invention has the task the basis for a single-groove slewing ring for excavators and cranes is the result peak forces occurring from tipping loads regardless of the width dimension of the Transferring the raceway profile to a large number of balls.
Das wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem einteiligen oberen Laufring der kleinste Abstand zwischen der Kante der Abfräsung und dem Mittelpunkt der Drehverbindung geringer ist als der Radius der Bohrung des oberen Laufringes, so daß die Kante der Abfräsung als zwei vorneinander getrennte Tellkanten ausgebildet ist. Diese Teilkanten können geradlinig oder gekrümmt verlaufen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird der sich mit dem Oberteil drehende Laufring durch einen mit dem Oberteil fest verbundenen abgewinkelten Haltering gehalten, der gegenüber dem Laufring so viel Spiel hat, daß dieser sich unter dem Einfluß der Kraft frei verformen kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist auch die untere gegen den abgewinkelten Haltering liegende Auflagerfläche des sich mit dem Oberteil drehenden Laufringes von geraden oder gekrümmten Teilkanten ab an der Auslegerseite oder an der Ausleger- uad Gegengewichtsseite abgefräst. Der sich mit dem Oberteil drehende Laufring besitzt In den beiden neutralen Belastungszonen, die sich auf dem Umfang zwischen Ausleger- und Gegengewichtsseite befinden, In der oberen und/oder unteren Auflagerfläche Aussparungen, die bis dicht an die Kugellaufbahn herangehen können.This is achieved according to the invention in that with a one-piece upper race the smallest distance between the edge of the milling and the center the slewing ring is smaller than the radius of the bore of the upper race, so that the edge of the milling formed as two separate front edges is. These partial edges can run straight or curved. According to a preferred Embodiment is the rotating with the upper part of the race by a with the upper part firmly connected angled retaining ring held opposite the The running ring has so much play that it deforms freely under the influence of the force can. According to a preferred embodiment, the lower one is also angled against the one Holding ring lying support surface of the running ring rotating with the upper part from straight or curved partial edges on the boom side or on the boom Milled on the counterweight side. Has the running ring rotating with the upper part In the two neutral load zones, which are located on the circumference between the boom and counterweight side, there are recesses in the upper and / or lower bearing surface, which can come right up to the ball track.
Bei zweirilligen Kugeldrehverbindungen für Bagger und Krane ist es zwar schon bekannt, mit Hilfe eines Auflagerringes, der zwischen dem oberen Laufring und dem Oberteil des Gerätes angeordnet ist, die Kante der an dem Auflagerring vorgesehenen Abfräsung weiter in Richtung auf den Mittelpunkt der Kugeldrehverbindung zu verschieben. Diese Konstruktion bedingt jedoch ein zusätzliches Bauelement, nämlich den Auflagerring. Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, daß bei einer einrilligen Kugeldrehverbindung für Bagger und Krane ohne zusätzliche Bauelemente die Kante weiter in Richtung auf den Mittelpunkt der Drehverbindung verschoben werden kann, weil das große Trägheitsmoment des einteiligen oberen Laufringes für eine gute Verte-ilung der Kipplasten auf viele Kugeln sorgt, wenn der kleinste Abstand einer durch die Teilkanten verlaufenden gemeinsamen Geraden vom Mittelpunkt der Kugeldrehverbindung geringer ist als der Radius der Bohrung im oberen Laufring.For double-groove ball slewing rings for excavators and cranes, it is already known, with the help of a bearing ring between the upper race and the upper part of the device is arranged, the edge of the one provided on the bearing ring To move the milling further in the direction of the center point of the slewing ring. However, this construction requires an additional component, namely the support ring. the The solution according to the invention has the advantage that with a single-groove ball rotary joint for excavators and cranes without additional components, the edge continues in the direction of the center of the rotary joint can be moved because of the large moment of inertia of the one-piece upper race for a good distribution of the tipping loads over many Balls ensures when the smallest distance of one running through the part edges common straight line from the center of the slewing ring is less than the Radius of the hole in the upper race.
Dadurch steigt die Zahl der tragenden Kugeln beträchtlich an. Außerdem ist eine einrillige Kugeldrehverbindung mit einem einteiligen oberen Laufring sehr wirtschaftlich herzustellen. Der vorgesehene Haltering bringt außerdem den Vorteil, daß nur der Durchmesser und die Höhe das gewünschte Maß haben müssen und alle Schrauben bei der Monatge fest angezogen werden können. Außerdem läßt er eine einfache Verstellung des oberen Laufringes und damit eine bessere Ausnutzung der Kugellaufbahnen zu. Den beispielsweise durch einen Steckbolzen gegen Drehung gesichertenLaufring kann man ohne Demontage nach einer gewissen Laufzeit entsicbern, um 180 0 drehen und wieder sichern und hat dann für die hohen Kippkräfte neue Laufbahnteile zur Verfügung.This increases the number of supporting balls considerably. In addition, a single-groove ball slewing ring with a one-piece upper race can be produced very economically. The retaining ring provided also has the advantage that only the diameter and the height have to be of the desired size and that all screws can be tightened firmly during installation. In addition, it allows a simple adjustment of the upper race and thus a better use of the ball raceways. The race ring, which is secured against rotation, for example by a socket pin, can be desiccated without dismantling after a certain period of time, rotated by 180 ° and secured again, and then new raceway parts are available for the high tilting forces.
Durch die Abfräsungen an der unteren, gegen den abgewinkelten Haltering liegenden Auflagerfläche werden die aufwärtsgerichteten Kräfte an der Gegengewichtsseite aut eine größere Anzahl von Kugeln verteilt, wenn der belastete Ober'teil nach dem Ausleger hin zu kippen versucht. Gleiches gilt für die aufwärtsgerichteten Kräfte an der Auslegerseite, wenn der entlastete Oberteil unter dem Einfluß des Gegengewichtes zu kippen versucht.Through the millings on the lower, against the angled retaining ring the upwardly directed forces on the counterweight side aut a larger number of balls distributed when the loaded upper part after the Tried to tilt the boom. The same applies to the upward forces on the boom side when the unloaded upper part is under the influence of the counterweight tried to tip over.
Die Erfindung ist anhand der anliegenden Figurendarstellungen, die aber lediglich eine bevorzugte Ausführungsform des Erfindungsgedankens veranschaulichen, beispielsweise näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch eine einrillige Kugeldrehverbindung mit Außenverzahnung, Fig. 2 einen Schnitt durch eine einrillige Kugeldrehverbindung mit Haltering und Außenverzahnung, Fig. 3 einen Schnitt durch eine einrillige Kugeldrehverbindung mit Innenverzahnung.The invention is explained in more detail, for example, on the basis of the attached figure representations, which, however, only illustrate a preferred embodiment of the inventive concept. 1 shows a section through a single-groove ball rotary joint with external toothing, FIG. 2 shows a section through a single-groove ball rotary joint with retaining ring and external toothing, FIG. 3 shows a section through a single-groove ball rotary joint with internal toothing.
In der Fig. 1 liegt die Kugeldrehverbindung zwischen dem feststehenden Unterteil 1 und dem sich drehenden Oberteil 2, in dem bei A der Ausleger 3 gelagert und bei B das Gegengewicht 4 angeordnet ist. Die Kugeldrehverbindung besteht aus dem mit dem Unterteil fest zu verbindenen unteren Laufring 5, der hier einen Zahnkranz 6 mit Außenverzahnung hat und aus dem sich mit dem Oberteil 2 drehenden Laufring 7. In den Laufringen sind die Kugellaufbahnen 8 und 9 vorgesehen, zwischen denen sich die Kugeln 10 bewegen. Die obere Auflagerfläche 11 des mit dem Oberteil 2 verbundenen Laufringes 7 ist bei A von zwei getrennt voneinander liegenden Teilkanten 12 aus nach seinem äußeren Rand zu abgefräst. Die Teilkanten liegen im Bereich zwischen der inne:#en Begrenzungskante des oberen Laufringes und der Mitte der Drehverbindung. Wenn der Schwerpunkt des belasteten Oberteiles 2 über die Kugellaufbahn bei A in die Richtung des Auslegers hinausgewandert ist, versucht der Oberteil 2 zu kippen und erzeugt bei A eine große abwärtsgerichtete Kraft P und bei B eine kleinere aufwärtsgerichtete Kraft, die sich im Bereich des Gegengewichtes auf wenigen Kugeln des Laufringes 7 absetzt. Die Kraft P kann nicht bis auf die äußeren Kugeln im Auslegerbereich wandern> sondern nur bis zu den Teilkanten 12, über denen die ganze Kraft und auch das stärkste Biegemoment liegt. Es wird durch die am stärksten belasteten, dem Ausleger am nächsten liegenden Kugeln ausgelöst, die den Abstand a von den Teilkanten 12 haben. Da der aus einem Stück bestehende zum Oberteil gehörende Laufring 7 ein großes Trägheitsmoment hat, wird er an seinem außerhalb der Teilkanten 12 liegenden Teil geringfügig in Richtung zum Oberteil 2 hin ausweichen und sich in seinen von den Teilkanten 12 zur Mitte hin liegenden Seitenteilen um ein geringes Maß vom Oberteil abheben, wodurch eine große Anzahl von Kugeln zum Tragen kommt und die Laufbahnen entlastet werden. Das große Trägheitsmoment des Oberte illaufringes 7 hat die Verlegung der Kanten in Richtung auf den Mittelpunkt der Kugeldrehverbindung ermöglicht.In FIG. 1 , the rotary ball connection is located between the fixed lower part 1 and the rotating upper part 2, in which the boom 3 is mounted at A and the counterweight 4 is arranged at B. The ball rotary connection consists of the bottom part fixed to be connected lower race 5, which here has a ring gear 6 with external toothing and from the rotating with the upper part 2 raceway 7. In the raceways, the ball races 8 and 9 are provided, between which the Move balls 10. The upper bearing surface 11 of the race 7 connected to the upper part 2 is milled off at A from two separated partial edges 12 towards its outer edge. The part edges are in the area between the inner: #en limiting edge of the upper race and the center of the slewing ring. When the center of gravity of the loaded upper part 2 has moved beyond the ball track at A in the direction of the boom, the upper part 2 tries to tilt and generates a large downward force P at A and a smaller upward force at B, which is in the area of the counterweight few balls of the race 7 settles. The force P cannot migrate to the outer balls in the boom area> but only to the partial edges 12, over which the entire force and also the strongest bending moment lies. It is triggered by the most heavily loaded balls, which are closest to the boom and which are at a distance a from the partial edges 12. Since the one-piece running ring 7 belonging to the upper part has a large moment of inertia, it will dodge slightly in the direction of the upper part 2 on its part lying outside the partial edges 12 and will move slightly in its side parts lying from the partial edges 12 towards the center Take off the dimension from the upper part, whereby a large number of balls come into play and the raceways are relieved. The large moment of inertia of the Oberte illaufringes 7 made it possible to move the edges in the direction of the center point of the rotary joint.
Die an der Gegengewichtsseite bei B liegenden Befestigungsschrauben 13 können etwa auf einem Viertelbogen des Oberteillaufringes fest angezogen sein. Die bei den Teilkanten 12 und neben ihnen in Richtung des Auslegers liegenden Befestigungsschrauben können an der unteren Fläche des Oberteillaufringes anliegen, müssen aber in Ihren Schraubenlöchern etwas Spiel haben, um die Verformung des Oberteillaufringes nicht zu behindern. Alle übrigen Befestigungssehrauben müssen aus demselben Grunde Spiel gegenüber ihren Schraubenlöchern haben und außerdem so lang sein, daß sie die Verformung des Oberteillaufringes 7 nicht behindern. The fastening screws 13 located on the counterweight side at B can be tightened approximately on a quarter of an arc of the upper part of the raceway. The fastening screws located at the part edges 12 and next to them in the direction of the boom can rest on the lower surface of the upper part race, but must have some play in their screw holes so as not to hinder the deformation of the upper part race. For the same reason, all other fastening screws must have play in relation to their screw holes and must also be so long that they do not hinder the deformation of the upper part race 7.
In Fig. 2 hat der Oberwagenlaufring keine Löcher für die Befestigungssehrauben,
sondern wird durch einen Haltering 15
am Oberteil festgehalten, der einen
abgewinkelten Teil 16
besitzt. Hier können alle Befestigungssehrauben
17 des Hal-
Unter den Teilkanten 12 und 18 sowie 19 und 20, also In den Hauptbelastungszonen, soll der Oberteillaufring möglichst steif sein. Es erleichtert aber seine zur Anpassung nötige Verformung, wenn er in den neutralen Seitenzonen weniger steif ist, was hier durch Aussparungen 23 in seiner oberen und unteren Auflagerfläche oder In einer der beiden erreicht wird. Es hat noch den Vorteil, daß das an sich geringe Spiel gegenüber dem Halteringteil 16 weiter verringert werden kann, denn am Beginn der Aussparung, bei 24 ist das Maß der Durchbiegung geringer als beispielsweise in der Mitte.Under the part edges 12 and 18 as well as 19 and 20, i.e. in the main load zones, the upper part race should be as stiff as possible. However, it facilitates the deformation required for adaptation if it is less rigid in the neutral side zones, which is achieved here by means of recesses 23 in its upper and lower support surface or in one of the two. It also has the advantage that the little play compared to the retaining ring part 16 can be further reduced, because at the beginning of the recess, at 24, the amount of deflection is less than, for example, in the middle.
Die Fig. 3 zeigt, daß sich die Erfindung auch bei Kugeldrehverbindungen mit Inrienverzahnung verwenden läßt. Der mit dem Unterwagen 1 fest verbundene Unterteillaufring 5 hat den innenliegenden Zahnkranz 25. Der Oberteillaufring 7 ist durch den abgewinkelten Haltering 15, 16 mit dem Oberteil 2 verbunden. Die Teilkanten 12 und 19 nehmen die Kippkräfte des belasteten Oberteils 2 auf. Hier zeigt sich der Vorteil der Erfindung besonders eindeutig, denn es würde hier bei den bekannten Ausführungen ohne eine starke Verbreiterung des oberen Teiles des Oberteillaufringes oder ohne ein Aufsatzstück auf diesen nicht gelingen, den zu seiner Verformung nötigen Hebelam zwischen der durchgehenden Kante und der Kugellaufbahn zu erreichen.Fig. 3 shows that the invention can also be used with ball bearings with linear teeth. The lower part race 5 firmly connected to the undercarriage 1 has the internal gear rim 25. The upper part race 7 is connected to the upper part 2 by the angled retaining ring 15, 16. The partial edges 12 and 19 absorb the tilting forces of the loaded upper part 2. The advantage of the invention is particularly clear here, because in the known designs without a strong widening of the upper part of the upper part of the raceway or without an attachment piece on it, it would not be possible to achieve the necessary leverage between the continuous edge and the ball raceway for its deformation reach.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEB0096749 | 1968-02-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1708557A1 true DE1708557A1 (en) | 1972-03-02 |
Family
ID=6988890
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19681708557 Pending DE1708557A1 (en) | 1968-02-21 | 1968-02-21 | Single-groove slewing ring for excavators and cranes designed to absorb tilting forces |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1708557A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1986004123A1 (en) * | 1985-01-10 | 1986-07-17 | Lars Johnson | Arrangement for a bearing |
-
1968
- 1968-02-21 DE DE19681708557 patent/DE1708557A1/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1986004123A1 (en) * | 1985-01-10 | 1986-07-17 | Lars Johnson | Arrangement for a bearing |
US4750879A (en) * | 1985-01-10 | 1988-06-14 | Lars Johnson | Bearing arrangement |
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