DE2137225C

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Info

Publication number: DE2137225C
Application number: DE19712137225
Authority: DE
Filing date: 1971-07-07
Publication date: 1972-12-28

Description

Die Erfindung betrifft einen druckmittelbetätigten Nockenantrieb für ein Großwälzlager als Zwischenglied für ein aus einem drehbaren und aus einem nicht drehbaren Teil bestehendes Gerät, gebildet aus einem Außen- und einem Innenring, von denen der eine an dem drehbaren und der andere an dem nicht drehbaren Teil des Gerätes angeschlossen ist unter Verwendung von druckmittelbeaufschlagbaren EIementen, die sich gegen eine wellenförmige Kurvenbahn abstützen.The invention relates to a fluid-actuated cam drive for a large roller bearing as an intermediate member for a device consisting of a rotatable and a non-rotatable part, formed from an outer and an inner ring, one on the rotatable and the other on the not rotatable part of the device is connected using elements that can be pressurized, which are supported against a wave-shaped curved path.

Als Wälzlager kommen einreihige Kugelrollenlager, mehrreihige Kugel- oder Rollenlager wie auch ein- oder mehrreihige Drahtwälzlager in Betracht.Single-row ball roller bearings, multi-row ball or roller bearings as well as roller bearings are used as rolling bearings Single or multi-row wire race bearings are considered.

Druckmittelantriebe für Großwälzlager sind bekannt, z. B. aus dem schwedischen. Patent 207 855 wie auch aus dem belgischen Patent 732 645.Pressure medium drives for large roller bearings are known, for. B. from Swedish. Patent 207,855 as well as from the Belgian patent 732 645.

Der Anordnung dieser in Verbindung mit Großwälzlagern bekannten Druckmittelantriebe haftet mitunter ein gewisser Nachteil an. Sie benötigen eine Anzahl von Zylindern und Kolben, die den Innenraum des Großwälzlagers und/oder den Raum oberhalb und unterhalb der Lagerebene beanspruchen, zumal diese Räume zum Unterbringen anderer Gerateteile oft dringend benötigt werden. Auch haben diese Antriebe im Vergleich zu dem eigentlichen Wälzlager ein nicht erwünschtes großes Gewicht und erfordern Bauelemente, die nicht immer als einfach m ihrer Ausführung zu bezeichnen sind.The arrangement of these pressure medium drives known in connection with large roller bearings is sometimes liable a certain disadvantage. You need a number of cylinders and pistons that make up the interior of the slewing bearing and / or occupy the space above and below the bearing level, especially since these rooms are often urgently needed to accommodate other parts of the device. Also have these drives have an undesirably large weight and in comparison to the actual rolling bearing require components that cannot always be described as simple m their execution.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, einen druckmittelbetätigten Nockenantrieb im_ Zusammenhang mit seinem Einbau in em Großwalzlager bei gleicher Lfiistungsgröße zu verkleinern, zu vereinfachen, sicherer und verscUeißarmer zu_ gesurften so daß der Lagerquerschnitt einschließlich des Nockenantriebes so raumsparend wie möglich ausgemachter Erfindung wird eine Lösung vorgeschlagen, die darin gesehen wird, daß die von dem Druckmittel beaufschlagbaren Elemente im Außenring oüer im Innenring untergebracht sind. Der Innenring od^r der Außenring weist Bohrungen auf, in denen die ais Kolben ausgebildeten beaufschlagbaren Elemente erführt sind. Einem weiteren Vorschlag zufolge sind -Jie beaukchlagbaren Elemente als Wälzkörper (Roll·.:!) ausgebildet und in Buchsen geführt. Darüber hin.^ können die beaufschlagbaren tlemente auch _is schwimmende, mit durchgehender Bohrung versehene, einen Wälzkörper aufnehmende Kolben gestaltet sein.The invention has set itself the task of reducing, simplifying, surfing a pressure-medium-operated cam drive in connection with its installation in a large roller bearing with the same performance size, surfing it more safely and with less wear, so that the bearing cross-section including the cam drive is as space-saving as possible proposed, which is seen in the fact that the elements that can be acted upon by the pressure medium are accommodated in the outer ring or in the inner ring. The inner ring or the outer ring has bores in which the elements that can be acted upon, which are designed as pistons, are carried out. According to a further proposal, elements that can be acted upon are designed as rolling elements (Roll ·.:!) And are guided in sockets. Over it. ^ Can be acted upon tlemente also _is floating, fitted with bolt hole, a rolling body receiving piston be designed.

Die wellenförmige Kurvenbahn, gegen die sich .'i,: Elemente abstützen, ist entweder in dem jeweiligen Lagerring — Innen- oder Außenring — selbst eingearbeitet oder als ein in den jeweiligen Lagerring einsetzbarer Ring ausgeführt.The undulating curved path against which .'i ,: Supporting elements is either incorporated into the respective bearing ring - inner or outer ring - itself or designed as a ring that can be inserted into the respective bearing ring.

Die beaufschlagbaren Elemente finden je nach den Betriebsbedingungen und/oder den konstruktiven Anforderungen eine Anordnung, wobei sie sich entweder in axialer Richtung oder in radialer Richtung bewegen.The elements that can be acted upon can be found depending on the Operating conditions and / or the design requirements an arrangement whereby they are either move in the axial direction or in the radial direction.

Die mit der nach der Erfindung vorgeschlagenen Lösung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere in der raumsparenden Bauweise. Diese Lösung kann daher überall dort zweckmäßig eingesetzt werden, wo der das Großwälzlager umgebende Raum für andere Geräte- und Konstruktioesteile benötigt wird. Im Hinblick auf die Ausnutzung des eigentlichen Querschnittes des Großwälzlagers für die Unterbringung des Druckmittelantriebes ist das besonders geringe Gewicht des Antriebes hervorzuheben. Gegenüber den mit Zahntrieb versehenen Großwälzlagern ergibt sich eine Erhöhung der Betriebssicherheit, da das Auftreten von Zahnschäden vermieden ist, wie auch Einbaufehler zwischen Antriebseinheit und Lagerung fortfallen. Hinzu kommt, daß die vorgeschlagene Bauform infolge der selbständigen Schmierung des Lagers mit Lecköl kaum gewartet zu werden braucht.The advantages that can be achieved with the solution proposed according to the invention consist in particular in the space-saving design. This solution can therefore be used appropriately wherever the space surrounding the slewing bearing is required for other device and structural parts. in the With regard to the utilization of the actual cross-section of the large roller bearing for accommodation of the pressure medium drive, the particularly low weight of the drive should be emphasized. Opposite to the large antifriction bearings provided with a gear drive result in an increase in operational reliability, since the The occurrence of tooth damage is avoided, as well as installation errors between the drive unit and the bearing fall away. In addition, the proposed design as a result of the independent lubrication of the Bearing with leak oil hardly needs to be serviced.

Die Erfindung ist beispielsweise und schematisch mit einem Ausführungsbeispiel in den Darstellungen wiedergegeben. Es zeigtThe invention is shown by way of example and schematically with an exemplary embodiment reproduced. It shows

F i g. 1 ein Großwälzlager mit einem druckmittelbetätigten Nockenantrieb als Teilausschnitt eines Längsschnittes,F i g. 1 a slewing bearing with a pressure medium operated Cam drive as a partial section of a longitudinal section,

F i g. 2 das Zusammenwirken von druckmittelbeaufschlagbaren Elementen mit einer wellenförmigen Kurvenbahn,F i g. 2 the interaction of elements that can be acted upon by pressure medium with an undulating one Curved track,

F i g. 3 das Großwälzlager der F i g. 1 in Draufsicht fm verkleinerten Maßstab,F i g. 3 the slewing bearing of FIG. 1 in plan view fm reduced scale,

Fig. 4 ein Großwäkslager entsprechend der Fig. 1, jedoch mit radial wirkenden, beaufschlagbaren Elementen,Fig. 4 shows a Großwäkslager according to the Fig. 1, but with radially acting, acted upon Elements,

F i g. 5 ein Element, bestehend aus einem Wälzkörper in Verbindung mit einem Kolben,F i g. 5 an element consisting of a rolling element in connection with a piston,

F i g. 6 ein lediglich aus einem Wälzkörper gebildetes Element undF i g. 6 one formed only from a rolling element Element and

¹ 4 ¹ 4

Fig. 7 ein aus einer in einer Buchse geführten Rolle gebildetes Element.Fig. 7 is a guided in a socket Role formed element.

Ein Großwälzlager, als Zwischenglied des aus einem drehbaren und aus einem nicht drehbaren Teil bestehenden Gerätes, gebildet aus einem Innenring 10 und aus einem Außenring 11, überträgt die auftretenden Drehmomente vom Innenring 10, welcher nach dem gewählten Ausführungsbeispiel an dem drehbaren Teii des Gerätes angeschlossen ist, mittels Wälzkörper 12 auf den Außenring 11, der mit dem feststehenden Teil des Gerätes verbunden ist.A slewing bearing, as an intermediate element of a rotatable and a non-rotatable part existing device, formed from an inner ring 10 and an outer ring 11, transmits the occurring Torques from the inner ring 10, which according to the selected embodiment on the rotatable part of the device is connected by means of rolling elements 12 on the outer ring 11, which is connected to the fixed part of the device is connected.

Der Innenring 10 trägt eine wellenförmige Kurvenbahn 13, die entweder unmittelbar in den Innenring 10 eingearbeitet oder als ein mit dem Innenring 10 verbindbarer, nicht dargestellter Ring ausgeführt ist. Diese Kurvenbahn 13 dient dem Abstützen für mit Druckmittel beaufschlagbare Elemente 14. die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit den das Druckmittel, beispielsweise 01, führenden Bohrungen 15 im Außenring 11 untergebracht sind.The inner ring 10 carries a wave-shaped curved path 13, which are either incorporated directly into the inner ring 10 or as one with the inner ring 10 connectable, not shown ring is executed. This curved track 13 is used to support with Elements 14 which can be acted upon by pressure medium, which in the illustrated embodiment with the Pressure medium, for example 01, leading bores 15 are housed in the outer ring 11.

Die Anzahl -der beaufschlagbaren Elemente 14, ihre Grundfläche und ihr Hub sowie die Teilung der Kurvenbahn 13 richten sich nach dem Drehmoment, welches zu übertragen ist. Das Verhältnis der Zahl der beaufschlagbaren Elemente 14 zu der Teilung der Kurvenbahn 13 ist derart gewählt, daß in jeder beliebigen gegenseitigen Stellung zueinander des Außenringes 11 und des Innenringes 10 ein Wechsel in dt, Drehrichtung möglich ist.The number of the loadable elements 14, their base and their stroke and the division of the Cam track 13 are based on the torque that is to be transmitted. The ratio of the number the loadable elements 14 to the division of the cam track 13 is chosen so that in any mutual position to each other of the outer ring 11 and the inner ring 10 a change in German, Direction of rotation is possible.

Auf dem Umfang des Großwälzlagers sollten so viel als möglich beaufschlagbare Elemente 14 bei möglichst kleiner Teilung der Kurvenbahn 13 untergebracht werden, um ein Höchstmaß an Gleichmäßigkeit der Drehbewegung zu erreichen. Hierbei richtet sich die Anzahl der Kurventeilungen und die der Elemente 14 nach der Größe des geforderten Drehmomentes. Die geometrische Form der Einzelteilung der Kurvenbahn 13 ist eindeutig bestimmt durch die Forderung nach einem gleichen Drehmoment über den vollen Kreisumfang, einen Drehwinkel von 360°.On the circumference of the large roller bearing, as many actable elements 14 as possible should be The smallest possible pitch of the cam track 13 can be accommodated in order to achieve maximum evenness to achieve the rotary motion. The number of curve divisions and that of the Elements 14 according to the size of the required torque. The geometric shape of the individual division the cam track 13 is clearly determined by the requirement for the same torque over the full circumference, a rotation angle of 360 °.

Der mit einer Kurvenbahn 13 ausgestattete Innenring 10 wird in Drehung versetzt, sobald die Elemente 14 von dem Druckmittel beaufschlagt werden. Als Elemente 14, die die Energie des Druckmittels übertragen und mit der Xurvenbahn 13 korrespondieren, sind beispielsweise Wälzkörper (Kugeln oder Rollen) 141, die in Kolben 142 mit durchgehender Bohrung 1421 hydrostatisch gelagert sind und wobei sieb die Kolben 142 in den Bohrungen 15 fuhren, eingesetzt oder Wälzkörper 141 aUem.. (Fig-6) wie auch in dsr Verbindung diese Wälzkörper 141 (beispielsweise eine Rolle) mit einer Buchse 16 (Fig. 7). Beim Einsatz von Wälzkörpern 141 allein als beaufschlagbare Elemente 14 können die zugehorender. Bohrungen 15 einen beliebigen anderen, von einem Kreisquerschnitt verschiedenen, beispielsweise einen quadratischen oder einen rechteckigen QuerschnittThe inner ring 10 equipped with a cam track 13 is set in rotation as soon as the elements 14 are acted upon by the pressure medium. As elements 14, the energy of the pressure medium transferred and correspond to the Xurvenbahn 13 are, for example, rolling elements (balls or Rollers) 141, which are hydrostatically supported in piston 142 with through bore 1421 and wherein sieve the pistons 142 in the bores 15, inserted or rolling elements 141 aUem .. (Fig-6) like also in the connection these rolling elements 141 (for example a roller) with a socket 16 (Fig. 7). When using rolling elements 141 alone as a loadable Elements 14 can be the associated. Bores 15 any other, from one Circular cross-section different, for example a square or a rectangular cross-section

aufweisen. .exhibit. .

Zur Steuerung des Druckes dient em Steueraggregat 17 das beispielsweise als Plandrehschieber ausgebildet sein kann. Vom Druckölanschluß 18 des Steueraggregates 17 fließt das Drucköl durch die Kanäle 19 und die Ringkanäle 20 in die die beaufschlagbaren Elemente 14 führenden Bohrungen 15 und wirkt auf die Elemente 14, während die auf dem Rückhub befindlichen Elemente U das öl durch dk entsprechenden Kanäle über den ölrücklaufanschluß 21 wieder zurückfördern. Die Ringkanäle 20 simi durch einen Ring 26 verschlossen, der angeschweißt ist Das Lecköl fließt durch eine Leckölbohrung 22 ab. Dem ö'ablaß dient eine ölablaßbohrung 23. Bei einem Drehrichtungswechsel werden Druckölanschluß 18 und ölrücklaufanschluß 21 gegeneinandei vertauscht.To control the pressure em control unit 17 is used, which can be designed, for example, as a facing rotary valve. From the pressure oil connection 18 of the control unit 17, the pressure oil flows through the channels 19 and the annular channels 20 into the bores 15 leading to the loadable elements 14 and acts on the elements 14, while the elements U on the return stroke transfer the oil through the corresponding channels via the oil return connection Feed 21 back again. The annular channels 20 are closed by a ring 26 which is welded on. The leakage oil flows off through a leakage oil bore 22. An oil drain hole 23 serves to drain the oil. When the direction of rotation is changed, the pressure oil connection 18 and the oil return connection 21 are interchanged.

Im Innenring 10 ist eine Verzahnung 24 angeordnet, in welche ein Antriebszahnrad 25 des Steueraggregates 17 eingreift und den Drehschieber antreibt Die Übersetzung der Verzahnung 24 zum Antriebs zahnrad 25 richtet sich nach der Teilung der Kurvenbahn 13 und muß ein vielfaches Ganzes betragen. Die Lauffläche der wellenförmigen Kurvenbahn 13 kann je nach Beanspruchung gehärtet oder vergütet sein.In the inner ring 10 a toothing 24 is arranged, in which a drive gear 25 of the control unit 17 engages and drives the rotary valve The translation of the toothing 24 to the drive Gear 25 depends on the division of the cam track 13 and must be a multiple whole. the The running surface of the wave-shaped curved track 13 can be hardened or tempered depending on the load.

Der Innenring 10 und der Außenring 11 des Groß Wälzlagers werden meist in Stahl ausgeführt. Sie kennen zur Verringerung des Gewichtes aus Leichtmetall, zur Erzielung von Korrosionsbeständigkeit und zur Herabsetzung der Permeabilität aus Bronze oder aus Kunststoff gefertigt sein. Die Elemente 14 sind hierbei entweder in einem besonderen, mit einem der Lagerringe verbundenen Ring angeordnet oder mittels Buchsen in einem der Lagerringe eingesetzt.The inner ring 10 and the outer ring 11 of the large roller bearing are usually made of steel. you know to reduce the weight of light metal, to achieve corrosion resistance and be made of bronze or plastic to reduce the permeability. The elements 14 are in this case either arranged in a special ring connected to one of the bearing rings or by means of Bushings used in one of the bearing rings.

Entsprechend den Betriebsbedingungen und/oder den konstruktiven Anforderungen sind die Elemente 14 sowie die zugehörige Kurvenbahn 13 entweder in axialer (Fig. 1) oder in radialer (Fig. 4) Richtung angeordnet.The elements are in accordance with the operating conditions and / or the design requirements 14 and the associated cam track 13 either in the axial (Fig. 1) or in the radial (Fig. 4) direction arranged.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Pressure medium-actuated cam drive for a large roller bearing as an intermediate element for an off a rotatable and a non-rotatable part consisting of a device formed by a Outer and an inner ring, one on the rotatable and the other on the not rotatable part of the device is connected using pressurized media Elements that are supported against a wave-shaped curved path, characterized in that, that the elements (14) which can be acted upon by the pressure medium are accommodated in the outer ring (11) or in the inner ring (10).

2. Cam drive according to claim 1, characterized in that the inner ring (10) or the Outer ring (11) has bores (15) in which the beauf- ao beatable elements (14) are performed.

3. Cam drive according to claim 1, characterized in that the inner ring (10) or the Outer ring (11) has bores (15) in which the rolling elements (rollers 141) designed, actable elements are guided in sockets (16).

4. cam drive according to claims 1 and 2, characterized in that the actable Elements as a floating body with a continuous bore (1421) (141) receiving pistons (142) are designed.

5. Cam drive according to claim 1, characterized in that the wave-shaped curved path (13) is designed as a ring that can be connected to the bearing ring.