DE19534287C1 - Single-row large rolling bearing for axial, radial and moment loads - Google Patents

Single-row large rolling bearing for axial, radial and moment loads

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Abstract

The rolling bearing has an inner ring (10) and outer ring (20) and rolling bodies (30). The sleeve of the rolling bodies (30) has two circumferential balls arranged close to an end side. The outer contour is rounded so that the rolling bodies roll under load over a two-point contact on each associated rolling track (11,21, 12,22). The rounded area of each ball has a logarithm curve in profile in the area of the bearing point. The end faces of the rolling bodies are likewise ball-shaped.

Description

Die Erfindung betrifft ein Großwälzlager nach dem Oberbe­ griff des Patentanspruches 1.The invention relates to a large roller bearing according to the Oberbe handle of claim 1.

Großwälzlager werden beispielsweise zur Lagerung von Ge­ schützlafetten auf Schiffen und Kranauslegern auf Berge­ panzern eingesetzt und dienen als Rotor-Verstellager für Windkraftanlagen.Slewing bearings are used, for example, to store Ge gun carriages on ships and crane booms on mountains armored and serve as rotor adjustment bearings for Wind turbines.

Bei den vorgenannten Anwendungsgebieten besteht das Pro­ blem, daß hohe Kippmomente von Lagern mit relativ geringem Durchmesser aufgenommen werden müssen. Hierzu wurden soge­ nannte Kreuzrollenlager (Konstruktionspraxis 06/1991, An­ zeige auf S. 69) entwickelt, welche einem gattungsgemäßen Großwälzlager entsprechen. Hierbei werden zylindrische Wälzkörper eingesetzt, die zu den Rollenenden hin abgerun­ det sind. Derartige Lager sind jedoch ungeeignet, wenn labile Einbauverhältnisse verbunden mit Winkelfehler der Auflageflächen konstruktionsbedingt vorliegen. Hierbei sind große Drehwiderstände zu überwinden, was zu einem hohen Verschleiß führt. Für diese Fälle wurde das gat­ tungsgemäße Kreuzrollenlager als Drahtwälzlager (analog zur in der DE-PS 22 09 159 beschriebenen Ausbildung) ent­ wickelt. Dabei sind die Laufbahnen nicht unmittelbar am Innen- und Außenring, sondern an Drähten angeordnet. Diese Drähte gleichen Fehlstellungen aus, da sie um ihre Längs­ achse winkelverschieblich an dem Innen- und Außenring an­ liegen. Mit derartigen Lagern erzielt man gerade bei ,In­ günstigen Einbauverhältnissen hervorragende Laufeigen­ schaften. Andererseits verteuert sich die Herstellung durch die zusätzlichen Laufdrähte erheblich. In the aforementioned areas of application, there is a pro blem that high tilting moments of bearings with relatively low Diameter must be included. For this purpose, so-called called cross roller bearings (construction practice 06/1991, An show on p. 69) developed, which a generic Slewing bearings correspond. Here are cylindrical Rolling elements used that run down to the roller ends det. However, such bearings are unsuitable if unstable installation conditions combined with angular errors of the Support surfaces are available due to the design. Here large rotational resistances have to be overcome, resulting in a high wear. For these cases, the gat Cross roller bearings as wire roller bearings (analog to the training described in DE-PS 22 09 159) ent wraps. The careers are not immediately on Inner and outer ring, but arranged on wires. These Wires compensate for misalignments because they are around their length on the inner and outer ring lie. With bearings of this type, one obtains precisely at, In favorable installation conditions excellent running create. On the other hand, manufacturing is becoming more expensive due to the additional running wires.  

Aus der US-PS 4 023 869 ist ein weiteres einreihiges Groß­ wälzlager bekannt. Dieses Lager weist rollenförmige Wälz­ körper auf, deren Mantel jeweils im mittleren Bereich mit einer umlaufenden Nut versehen ist. Die umlaufenden Nuten dienen der besseren Führung der X-förmig versetzt angeord­ neten Wälzkörper, da keine Zwischenstücke als Abstandshal­ ter zwischen den Wälzkörpern vorgesehen sind.Another single-row large is known from US Pat. No. 4,023,869 rolling bearings known. This bearing has roller-shaped rolling body, whose coat each in the middle is provided with a circumferential groove. The circumferential grooves serve to better guide the X-shaped arrangement Neten rolling elements, as no spacers as a spacer ter between the rolling elements are provided.

In einer japanischen Zusammenfassung (JP 55 - 10 149 (A) in Pat. Abstr. of Jp., March 27, 1980, Vol. 4/No. 37) ist ein einzelner, rollenförmiger Wälzkörper beschrieben. Zum einen weist dieser Wälzkörper an seinen Stirnflächen je­ weils eine ringförmige Einstichnut auf. Zum anderen weist der Mantel zwei umlaufende, jeweils nahe der Stirnseite angeordnete Ballen auf. Das Ziel beider Maßnahmen besteht darin, bei höherer Belastung die sogenannte Eckenlast zu erniedrigen, so daß auch der mittlere Rollenbereich trägt.In a Japanese summary (JP 55 - 10 149 (A) in Pat. Abstr. of Jp., March 27, 1980, Vol. 4 / No. 37) is described a single, roller-shaped rolling element. To the one of these rolling elements each has on its end faces because of an annular groove. On the other hand the jacket two circumferential, each near the front arranged bales on. The goal of both measures is in the so-called corner load at higher loads lower, so that the middle role area bears.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gat­ tungsgemäßes Großwälzlager derart weiterzubilden, daß es aufgrund von einfachen Modifikationen für mechanisch ungünstige Einbauverhältnisse geeignet ist.The invention is therefore based on the object of a gat Tungsten roller bearings in such a way that it due to simple modifications for mechanical unfavorable installation conditions is suitable.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnen­ den Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.According to the invention, this object is characterized by the solved the features of claim 1.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß bei labilen Einbauverhältnissen die Laufeigenschaften des Lagers er­ heblich verbessert sind, ohne daß teure und aufwendige Zu­ satzmaßnahmen, wie die Ausbildung als Drahtwälzlager, er­ forderlich wären. Denn lediglich die Wälzkörper sind mit einer im Profil zweiballigen Mantelfläche zu versehen. Damit erzielt man eine 2-Punkt-Berührung beim Abwälzen auf einer Laufbahn, was zu einem sich stabilisierenden Lauf­ verhalten führt und ausgleichend auf Verkippungen der Laufflächen der Lagerringe wirkt.The advantages of the invention are that at unstable Installation conditions the running properties of the bearing are significantly improved without expensive and time-consuming additions measures, such as training as a wire bearing, he would be required. Because only the rolling elements are included to be provided with a double-ball surface in the profile. This results in a 2-point contact when rolling on a career, resulting in a stabilizing run behavior leads and compensates for tilting of the Treads of the bearing rings work.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 4 angegeben.Advantageous embodiments of the invention are in the Subclaims 2 to 4 specified.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeich­ nungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is based on a in the drawing Solutions illustrated embodiment explained in more detail.

Dabei zeigenShow

Fig. 1 einen Ausschnitt eines Großwälzlagers, in per­ spektivischer Darstellung; Figure 1 shows a section of a large roller bearing, in per spective representation.

Fig. 2 einen einzelnen Wälzkörper des in Fig. 1 darge­ stellten Großwälzlagers, vergrößert und mit Blickrichtung auf die Mantelfläche dargestellt; Figure 2 shows a single rolling element of the large rolling bearing shown in Figure 1, enlarged and shown with a view of the lateral surface.

Fig. 3 einen Querschnitt durch das in Fig. 1 dargestell­ te Großwälzlager entlang der dort eingezeichneten Schnittebene A-A, in vergrößerter Darstellung. Fig. 3 shows a cross section through the te roller bearings shown in Fig. 1 along the section plane AA shown there, in an enlarged view.

Die Fig. 1 zeigt ein einreihiges Großwälzlager 1 zur Auf­ nahme von Axial-, Radial- und Momentenbelastungen. Das Großwälzlager 1 stellt ein sogenanntes Kreuzrollenlager dar. Bei diesem Lagertyp weist der Innenring 10 und Außen­ ring 20 jeweils eine im Querschnitt geradlinige, unter einem Winkel von 90° angeordnete erste Laufbann 11 bzw. 21 und zweite Laufbahn 12 bzw. 22 auf. Ferner sind rollenför­ mige Wälzkörper 30 bezüglich ihrer Längs- bzw. Drehachse X-förmig versetzt angeordnet und durch Zwischenstücke 40 voneinander getrennt. Fig. 1 shows a single-row large roller bearing 1 for taking on axial, radial and moment loads. The large roller bearing 1 is a so-called crossed roller bearing. In this type of bearing, the inner ring 10 and outer ring 20 each have a straight cross-section, at an angle of 90 ° arranged first race 11 and 21 and second raceway 12 and 22 respectively. Furthermore, roller-shaped rolling elements 30 are offset in an X-shaped manner with respect to their longitudinal or rotational axis and separated from one another by intermediate pieces 40 .

Wie besonders deutlich aus Fig. 2 ersichtlich, weisen die Wälzkörper 30 eine besondere Formgebung auf, um die Lauf­ eigenschaften bei mechanisch ungünstigen Einbauverhältnis­ sen zu verbessern. Hierzu setzt sich die Mantelfläche jedes Wälzkörpers 30 aus zwei abgerundeten, endseitig angeordneten Verdickungen oder umlaufenden Ballen 32 und 33 zusammen. Wie in Fig. 3 zu sehen, führt die in einer Profilhälfte zweiballige Gestaltung der Mantelfläche der Wälzkörper 30 dazu, daß sie sich mit einer 2-Punkt-Be­ rührung gegenüber den beiden jeweils zugeordneten Lauf­ bahnen (11 und 21 bzw. 12 und 22 bei den versetzten Rol­ len) abwälzen. Die 2-Punkt-Berührung wirkt stabilisierend auf das Laufverhalten und wirkt ausgleichend auf Verkip­ pungen der Laufringe 10 und 20.As can be seen particularly clearly from FIG. 2, the rolling elements 30 have a special shape in order to improve the running properties with a mechanically unfavorable installation ratio. For this purpose, the outer surface of each rolling element 30 is composed of two rounded thickenings or circumferential bales 32 and 33 arranged at the ends. As can be seen in Fig. 3, the two-ball design of the outer surface of the rolling elements 30 in a profile half leads to the fact that they have a 2-point contact with respect to the two respectively assigned running tracks ( 11 and 21 or 12 and 22 roll the offset rolls). The 2-point contact has a stabilizing effect on the running behavior and has a compensating effect on tilting of the races 10 and 20 .

Zur Erzielung einer hohen Tragfähigkeit weist die Abrun­ dung jedes umlaufenden Ballens 32 und 33 im Bereich des Auflagepunktes im Profil einen logarithmischen Verlauf auf. To achieve a high load-bearing capacity, the rounding of each circumferential bale 32 and 33 has a logarithmic profile in the area of the support point in the profile.

Diesbezüglich ist in Fig. 2 ein Koordinatensystem mit einer X- und Y-Achse eingezeichnet, wobei die Abrundungs­ kurve der Funktion y = ln x entspricht.A coordinate system with an X and Y-axis In this regard, in Fig. 2 are drawn, wherein the curve FILLET the function y = ln x corresponds.

Um die Wälzkörper besser während ihrer Abrollbewegung zu führen und um ein höheres Kippmoment übertragen zu können, sind die Stirnflächen 31 (Fig. 3) der Wälzkörper 30 eben­ falls ballig ausgebildet und mit einem Minimalspiel zwi­ schen den zugeordneten Laufbahnen 12 und 22 (bzw. 11 und 21 bei den versetzten Rollen) angeordnet.In order to better guide the rolling elements during their rolling movement and to be able to transmit a higher tilting moment, the end faces 31 ( FIG. 3) of the rolling elements 30 are also spherical and with a minimum clearance between the associated raceways 12 and 22 (or 11th and 21 for the offset rollers).

BezugszeichenlisteReference list

1 Großwälzlager
10 Innenring
11 Laufbahn
12 Laufbahn
20 Außenring
21 Laufbahn
22 Laufbahn
30 Wälzkörper
31 Stirnfläche
32 Ballen nahe der einen Stirnseite
33 Ballen nahe der anderen Stirnseite
40 Zwischenstück 1 slewing bearing
10 inner ring
11 career
12 careers
20 outer ring
21 career
22 careers
30 rolling elements
31 end face
32 bales near one end
33 bales near the other end
40 intermediate piece

Claims (5)

1. Einreihiges Großwälzlager (1) zur Aufnahme von Axial-, Radial- und Momentenbelastungen, mit
  • - einem Innenring (10) und Außenring (20) mit jeweils einer im Querschnitt geradlinigen, unter einem Winkel von 90° angeordneten ersten (11, 21) und zweiten (12, 22) Laufbahn,
  • - von den Laufbahnen (11, 12, 21, 22) geführten, X-för­ mig versetzt angeordneten, rollenförmig ausgebildeten Wälzkörpern (30),
  • - zwischen den Wälzkörpern (30) angeordneten Zwischen­ stücken (40),
1. Single row large roller bearing ( 1 ) for receiving axial, radial and moment loads, with
  • an inner ring ( 10 ) and outer ring ( 20 ), each with a first ( 11 , 21 ) and second ( 12 , 22 ) raceways that are rectilinear in cross-section and arranged at an angle of 90 °,
  • - Of the raceways ( 11 , 12 , 21 , 22 ) guided, X-shaped staggered, roller-shaped rolling elements ( 30 ),
  • - Between the rolling elements ( 30 ) arranged intermediate pieces ( 40 ),
dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel der rollenförmigen Wälzkörper (30) zwei umlaufende, jeweils nahe einer Stirnseite angeordnete Ballen (32, 33) aufweist, deren Außenkontur derart ab­ gerundet ist, daß sich die Wälzkörper (30) unter Last über eine 2-Punkt-Berührung auf den jeweils zugeordne­ ten Laufbahnen (11, 21 bzw. 12, 22) abrollen. characterized in that the casing of the roller-shaped rolling elements ( 30 ) has two circumferential bales ( 32 , 33 ) each arranged near an end face, the outer contour of which is rounded off in such a way that the rolling elements ( 30 ) under load over a 2-point Roll the touch on the respectively assigned raceways ( 11 , 21 or 12 , 22 ). 2. Großwälzlager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abrundung jedes Ballens (32, 33) der Mantel­ fläche der Wälzkörper (30) im Bereich des Auflagepunk­ tes im Profil einen logarithmischen Verlauf aufweist.2. Large roller bearing ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the rounding of each bale ( 32 , 33 ) of the jacket surface of the rolling elements ( 30 ) in the area of the support point tes in profile has a logarithmic course. 3. Großwälzlager (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen (31) der Wälzkörper (30) ebenfalls ballig ausgebildet sind.3. Large roller bearing ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the end faces ( 31 ) of the rolling bodies ( 30 ) are also spherical. 4. Großwälzlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper (30) stirnseitig mit einem Minimal­ spiel zu den jeweils zugeordneten Laufbahnen (11, 21 bzw. 12, 22) angeordnet sind.4. Large roller bearing according to claim 3, characterized in that the rolling bodies ( 30 ) are arranged on the end face with a minimal game to the respectively assigned raceways ( 11 , 21 or 12 , 22 ).
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