DE2216982A1

DE2216982A1 - Anordnung zur befestigung eines laufringes auf dem mantel eines drehrohres, insbesondere eines drehrohrofens

Info

Publication number: DE2216982A1
Application number: DE2216982A
Authority: DE
Inventors: Herbert Dr Deussner
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1972-04-08
Filing date: 1972-04-08
Publication date: 1973-11-15
Also published as: JPS5018838A; GB1430013A; FR2180319A5; JPS5717212B2; CS202024B2; US3860303A; ZA732422B; DE2216982B2; BR7302494D0; IT982987B; DE2216982C3; ES413262A1

Description

Anlage zum Patentgesuch der

Klöckner-Humboldt-Deutz H 72/10

Aktiengesellschaft τ,κ/Kr

vom 5. April 1972 - 2216982

Anordnung zur Befestigung eines Laufringes auf dem Mantel eines Drehrohres, insbesondere eines Drehrohrofens

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Befestigung eines Laufringes auf dem Mantel eines Drehrohres, insbesondere auf dem Mantel eines Drehrohrofens.

Große Drehrohre, insbesondere Drehrohröfen»werden bezogen auf die Länge, an wenigstens zwei Stellen mit Laufringen versehen. Im Bereich der Laufringe befinden sich unterhalb des Drehrohres Laufrollen, die das Drehrohr abstützen und auf denen die Laufringe abrollen. Hierbei ist es notwendig, den Laufring und den Drehrohrmantel so zu dimensionieren, daß den Festigkeitsanforderungen ausreichend Rechnung getragen ist, und dabei die konstruktive Ausbildung und Verbindung so vorzunehmen, daß eine Verformung des Drehrohrmanttls (Ovalität) an dieser Stelle 00 gering wie möglich bleibt. Nur wenn auch im Dauerbetrieb die Verformung des Drehrohrmantels, bei Drehrohröfen auch unter dem zusätzlichen Einfluß der thermischen Beanspruchungen, möglichst gering bleibt, wird die Drehrohrauskleidung, beispielsweise eine keramische, feuerfeste Auskleidung nicht durch die infolge der Drehung

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ständig über den Drehrohrmantel auf die Auskleidung einwirkenden Deformationen beschädigt. Dieser Anforderung wird einmal dadurch Rechnung getragen, daß der Drehrohrmantel im Bereich des Laufringes eine größere Wandstärke erhält (Laufringschuß) und daß auf diesem verstärkten Mantelteil der Laufring durch besondere Befestigungsmittel befestigt ist.

Da nun der Drehrohrmantel trotz der größeren Wandstärke des Laufringschusses verhältnismäßig leicht verformbar ist, während der Laufring wesentlich rundsteifer ist und daher auch unter Last seine Kreisform besser beibehält, schmiegt sich der Drehrohrmantel im unteren Bereich in den Laufring hinein, während im oberen Bereich zwischen dem Drehrohrmantel und der Laufringbohrung im Laufe der Zeit ein Spiel entsteht. Infolge dieser Verformung ist ein Abrollen des Mantels in der an sich größeren Laufringbohrung verschleißfrei nicht möglich, und die Praxis hat gezeigt, daß zwischen des Laufring und dem Drehrohrmantel bzw. den auf dem Drehrohrmantel aufgesetzten Laufringschuhen ein Verschleiß auftritt, der neben bleibenden Verformungen, die zum Teil noch durch die thermische Beanspruchung begünstigt werden, zusätzlich zur Vergrößerung der Durchmesserdifferenz beiträgt. Hierdurch verstärkt sich die Ovalität des Drehrohrmantels im Bereich des Laufringes weiter und da die Verformung entsprechend der Drehung des Ofens

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umläuft, erfährt der Drehofenmantel an dieser Stelle eine ständig wechselnde, immer stärker werdende Verformung, die die Haltbarkeit der feuerfesten, keramischen Auskleidung des Ofens nachteilig beeinflußt und deren Standzeit in diesem Bereich vermindert.

Um nun die Relativbewegung zwischen Laufring und Drehrohrmantel zu verhindern, iet bereits versucht worden, den Laufring auf den Drehrohrmantel aufzuschrumpfen oder aber auch mittels einer formschlüssigen Verbindung durch eine Vernietung oder ein· Verzahnung zwischen Laufring und Drehrohrmantel festzulegen. Hierdurch wurde zwar zunächst die Relativbewegung zwieehen Laufring und Drehrohraantel in Umfang©- richtung unterdrückt, aber die zunehmende Verformung des Drehrohrmantels, die teilweise auf bleibende Verformungen im Zusammenhang mit den relativ hohen Temperaturen, denen der Drehrohrmantel trotz der feuerfesten Auskleidung ausgesetzt ist, zurückzuführen ist, kann nicht verhindert werden. Das hat zur Folg·, daß sich im Laufe der Zeit der Schrumpfsitz lust oder daß durch die sich ergebenden Änderungen in der Geometrie die Nieten abreißen bzw. die die Verzahnung bildenden Bauelement· brechen.

Bei den bisher bekannten Laufringbefestigungen ergibt eich daher bereits nach verhältnismäßig kurzer Zeit ein derartiger

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Verschleiß des Laufringsitzes auf dem Drehrohrmantel, daß beispielsweise im Falle eines Drehofens der Ofenbetrieb nicht mehr ausreichend gesichert ist, einmal weil Schäden an der Auskleidung in kürzerer Folge auftreten und zum anderen mit stärker werdenden Verschleiß schließlich der Drehrohrmantel selbst beschädigt wird. Um derartige Schäden zu beseitigen, sind in der Regel umfangreiche und aufwendige Reparaturarbeiten notwendig, zu deren Durchführung der Drehofen stillgelegt werden muß. Hierbei muß der Laufring jeweils von seinem Sitz abgezogen werden. In manchen Fällen muß der ganze Laufringschuß entfernt und durch einen neuen ersetzt werden. Neben dem großen Reparaturaufwand ergeben sich hieraus außerdem lange Betriebsunterbrechungen, die bei den modernen Großanlagen erhebliche Kosten nach sich ziehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung für die Befestigung von Laufringen zu finden, bei der die obenangeführten Nachteile vermieden werden.

Dies geschieht gemäß der Erfindung dadurch, daß der Innendurchmesser des Laufringes größer ist als der Außendurchmesser dee Drehrohrmantels im Bereich des Laufringes und daß in den entstehenden Zwischenraum zwischen Laufring und Drehrohrmantel mehrere auf den Mantelumfang gleichmäßig ver-

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teilte Futterbleche lösbar eingeschoben sind. Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme ist es möglich, ohne großen Reparaturaufwand einen ordnungsgemäßen Laufringsitz wieder herzustellen, wenn nach einer gewissen Laufzeit das im Betrieb des Drehrohres zulässige Spiel zwischen Drehrohrmantel und Laufring überschritten wird. Ein wesentlicher Vorteil ist auch darin zu sehen, daß zur Wiederherstellung eines ordnungsgemäßen Laufringsitzes es noch nicht einmal erforderlich ist, den Laufring vom Drehofen abzuziehen, sondera es kann in einer kurzzeitigen Betriebsunterbrechung durch das Auswechseln eines Satzes Futterbleche gegen einen neuen Satz Futterbleche mit entsprechend höherer Futterbleohstärk© wieder ein ordnungsgemäßer Laufringsitz hergestellt werden,,

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß .jedes Futterblech Sicherungselemente, vorzugsweise nasenartig© Vor- Sprünge aufweist, die mit Halteelementen in Verbindung ,stehen, die am Drehrohrmantel "befestigt sind. Durch diese Maßnahme ist mit Vorteil sichergestellt, daß die Futterblech© auf dem Drehrohrmantel festgelegt sind und auch dann nicht herausfallen können, wenn nach längerer Betriebszeit sich ein Spiel zwischen dem durch die Futterbleche festgelegten Außendurchmesser des Drehrohrmantels und dem Innendurchmesser des Laufringes einstellt.

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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß auf dem Drehrohrmantel unmittelbar neben dem Laufring und jeweils im Bereich wenigstens eines Futterbleches wenigstens ein Stützelement vorgesehen ist, dessen Höhe so bemessen ist, daß sich sowohl der Laufring als auch das Futterblech in axialer Richtung darauf abstützen kann. Durch diese Maßnahme ist sichergestellt, daß sich unter dem Einfluß des bei Drehrohren, insbesondere bei geneigt gelagerten Drehrohröfen auftretenden Axialschubes weder der Laufring noch die Futterbleche auf dem Drehrohrmantel in axialer Richtung verschieben können.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, daß auf dem Drehrohrmantel an sich bekannte Laufringschuhe befestigt sind, und daß jedes Futterblech auf mindestens einem Laufringschuh aufliegt. Hierdurch ist einmal sichergestellt, daß der Laufringsitz bis zu einem gewissen Grade durch die zwischen den Laufringschuheii hindurchstreichende Luft gekühlt wird und daß ferner bei einem Schaden an der feuerfesten Auskleidung im Bereich des Laufringes das Futterblech und insbesondere der Laufring gegen die an dieser Stelle dann auftretende örtlich höhere Manteltempe-

jund

ratur weitgehend geschützt ist/ daß selbst bei einem vollständigem Verschleiß der Futterbleche der Drehofenmantel

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selbst durch die Laufringschuhe noch ausreichend geschützt ist, zum anderen ergibt diese Anordnung einen guten Sitz der Futterbleche und vereinfacht die Montage sowie die Herstellung einer lösbaren Verbindung der Futterbleche mit dem Drehrohrmantel .

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist ferner vorgesehen, daß die tragende Länge eines jeden Laufringschuhes kürzer ist als die Laufringbreite. Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, daß in Umfangsrichtung gesehen, die Futterbleche jeweils über die Kanten der sie im Bereich ihren Enden unterstützenden Laufringschuhe hinausragen. Durch diese Maßnahme wird mit Vorteil erreicht, daß Kantenpressungea zwischen der InBQa= fläche des Laufringes und der Außenfläche der Futterblech© in diesem Bereich herabgesetzt und der bei einer nach längerer Betriebszeit einsetzenden Relativbewegung zwischen Laufring und Drehrohrmantel auftretende Verschleiß im Bereich der "ablaufenden" Kante erheblich herabgesetzt und so die Laufringinnenflache vor Beschädigungen geschützt wird.

Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung, denen weitere erfindungsgemäße Merkmale zu entnehmen sind, werden anhand der Zeichnungen näher erläutert.

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Es zeigen:

Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch einen Laufringschuß eines Drehrohrofens mit aufgesetzten Futterblechen und Laufring,

Fig. 2 eine bevorzugte Ausführungsform mit Laufringschuhen, ebenfalls im Längsschnitt,

Fig. 3 eine Aufsicht auf den Drehofenmantel in einer Ausf Uhrungsform gemäß Fig. 2 ohne Laufring,

Fig. 4 einen Teilquerschnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt gemäß der Linie V-V in Fig. 3.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Teillängsschnitt durch einen Laufringschuß 1 eines Drehrohrofens, der gegenüber dem benachbarten Teilen des Drehofenmantels 2 eine größere Wandstärke aufweist, ist in Achsrichtung des Drehofens (Doppelpfeil 3) gesehen auf der einen Seite ein Stützelement 4 unmittelbar auf dem Laufringschuß befestigt, über den Lauf-

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ringschuß ist ein Laufring 5 geschoben, dessen Bohrung größer ist als der Außendurchmesser des Laufringschusses 1. In den entstehenden Zwischenraum ist ein Futterblech 6 von der dem Stützelement 4 gegenüberliegenden Seite lose eingeschoben. Dieses Futterblech weist an seinen Enden (in Achsrichtung 3 gesehen) jeweils eine als Sicherungselement dienende nasenartige Verlängerung 7 und 8 auf. Hierbei greift die Verlängerung 7 in eine Ausnehmung des Stüfczelementes 4, während die Verlängerung 8 von einem klauenartigen Halteelement 9 umfaßt ist, das fest, aber abtrennbar, beispielsweise durch Schweißung auf dem Laufringschuß befestigt ist. Hierdurch ist das Futterblech sowohl in Umfangsrichtung wie auch in radialer Richtung gegen Verschieben gesichert. Von derartig ausgebildeten Futterblechen sind nun mehrere gleichmäßig auf den Ofenumfang verteilt und jeweils durch entsprechende Stützelemente 4 und Halteelemente 9 festgehalten.

Hierbei sind in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Stützelemente 4 jeweils in Achsrichtung geeehen nur auf einer Futterblechseite befestigt, wobei in umfangsrichtung gesehen, die Stützelemente in Bezug auf mindestens je ein Futterblech abwechselnd auf der einen und auf der anderen Laufringseite angeordnet sind, und daß jeweils auf der den Stützelementen gegenüberliegenden Seite des Laufringes für

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jedes Futterblech jeweils mindestens ein (abtrennbares) Halteelement angeordnet ist. Hierdurch ist einmal sichergestellt, daß der Laufring insgesamt in axialer Richtung nach beiden Richtungen festgelegt ist, daß andererseits trotzdem die Möglichkeit besteht, ohne Abziehen des Laufringes, nur nach Abtrennen des Halteelementes 9 die Futterbleche auszuwechseln. Die Stärke der Futterbleche ist so bemessen, daß beispielsweise bei einem Drehofen unter Berücksichtigung des Drehofendurchmessers und der an dem betreffenden Laufringschuß herrschenden Temperatur im kalten Zustand ein gewisses Spiel vorhanden ist, d.h. also die Futterbleche lose eingeschoben werden können, daß aber bei Betriebstemperatur infolge der unterschiedlichen Wärmedehnungen von Laufringschuß und Laufring ein fester, einer Schrumpfverbindung entsprechender Laufringsitz erzielt wird. Bildet sich nun nach längerer Betriebszeit infolge von bleibenden Deformationen wieder ein Spiel aus, das nach einer gewissen Zeit sogar zu einem entsprechenden Verschleiß führt, so werden nach Abtrennung der Halteelemente 9 neue, entsprechend stärker bemessene Futterbleche eingeschoben. Das Auswechseln der Futterbleche erfordert lediglioh, daß der Ofen erkaltet, ohne daß der Laufring abgezogen zu werden braucht.

In dtn Fig. 2, 3, 4 und 5 ist eine bevorzugt· Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Entsprechend dem Schnitt in

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Pig. 2 und der Aufsicht gemäß Fig. 3 sind hierbei auf dem Laufringschuß 1 mehrere, mit Abstand nebeneinander liegende und parallel zur Achsrichtung 3 verlaufende sogenannte Laufringschuhe 10 fest aufgeschweißt, durch die der Laufringschuß entsprechend ihrer Höhe einen größeren Durchmesser erhält.

Über diese Laufringschuhe ist der Laufring 5 aufgeschoben, wobei erfindungsgemäß infolge des größeren Innendurchmessers des Laufringes ein entsprechender Zwischenraum bleibt. In diesen Zwischenraum werden gleichmäßig auf den Ofenumfang verteilt Futterbleche 6 eingeschoben, die auf jeweils zwei Laufringschuhen aufliegen und die in ihrer Stärke so bemessen sind, daß unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Wärmedehnungen von Laufringschuß und Laufring im Betrieb eine feste Verbindung zwischen dem Laufring und dem Drehofenmantel entsteht.

Entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jeder Laufringschuh langer als die Laufringbreite und das jeweils überstehende Ende stufenförmig abgesetzt, wobei die Kante der Stufe jeweils in Verlängerung der Seitenfläche des Laufringes liegt und so in axialer Richtung eine Anschlagfläche für die Stützelemente bildet. Auf diese abgesetzte

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Stufe ist auf der einen Seite des Laufringes das Stützelement 4 aufgeschweißt, wobei die Fläche 12 der Stufe gleichzeitig als Anschlagfläche für das Stützelement dient und so die Montage wesentlich vereinfacht. Die Höhe des Stützelementes ist dabei so bemessen, daß sich sowohl der Laufring als auch das Futterblech 6 in axialer Richtung gegen dieses Stützelement abstützen. Die Stirnansicht in Fig. 4 zeigt eine Ausbildungsform eines derartigen Stutzelementes. Dieses besteht aus einem Ringsegment 4', das über zwei Stützen 4ⁿ fest mit dem Laufringschuh verbunden ist.

Erfindungsgemäß sind bei dieser Ausführungsform die nasenartigen Sicherungselemente 11 jeweils auf der Futterblechunterseite befestigt und liegen zwischen je zwei Laufringschuhen, wobei jeweils die Breite eines Sicherungselementes etwa dem Zwischenraum zwischen zwei Laufringschuhen entspricht. Hierdurch ist in einfacher Weise für eine zuverlässige Sicherung des Futterbleches gegen Verschiebungen in Umfangsrichtung Sorge getragen.

Die jeweils, in Achsrichtung gesehen, an den Enden der Futterbleche liegenden nasenartigen Sicherungselemente 1V und 11ⁿ ragen erfindungsgemäß über das Futterblech hinaus und werden von den Stützelementen 4 bzw. dem Halteelement 9 ge-

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halten. Hierzu ist beispielsweise in dem Ringsegment 4' des Stützelementes eine Ausnehmung 13 angeordnet, in die der überstehende Teil des Sicherungselementes 11' hineinragt. Auf der dem Stützelement 4 gegenüberliegenden Seite ist auf den Laufringschuhen ein in etwa hakenförmiges Halteelement 9 angeordnet, das mit seinem oberen Teil über das überstehende Ende des Sicherungselementes 11" greift. Hierdurch ist das Futterblech in axialer Richtung und in radialer Richtung gegen Verschiebungen gesichert.

In Fig. 5 ist eine Schnittdarstellung längs der Linie V-V in Fig. 3 in vergrößertem Maßstab dargestellt, aus der die besondere, erfindungsgemäße Ausbildung der Laufringschuhe zu erkennen ist. Hierbei ist die tragende Fläche des Laufringschuhes 10 kürzer als die Breite des Laufringes 5 und des untergeschobenen Futterbleches 6. Dies wird dadurch erreicht, daß jeweils, in Achsrichtung 3 gesehen, die Laufringschuhe an den Enden abgedreht sind, so daß ein Absatz 14 entsteht. Entsprechend ist die Breite der Futterbleche, wie sich aus dem linken Teilschnitt in Fig. 4 ergibt, so bemessen, daß sie in Umfangsrichtung gesehen, über die Außenkanten der sie tragenden Laufringschuhe hinausstehen. Durch diese Anordnung ist sichergestellt, daß die Sitzfläche des Laufringes keinen Kantenpressungen mit entsprechenden Verformungen und Beschädigungen der Sitzfläche ausgesetzt ist.

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Aus dieser Darstellung ist außerdem zu erkennen, daß jeweils das überstehende Ende eines Laufringschuhes stufenförmig abgesetzt ist, wobei die Kante der Stufe jeweils in Verlängerung der Seitenfläche des Laufringes liegt und in axialer Richtung eine Anschlagfläche 12 für das Ringsegment 4' des Stützelementes bildet.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt. So können sich die Futterbleche über nur einen,
aber auch mehr als nur zwei Laufringschuhe erstrecken. Ebenso können sich die Stütz- bzw. Halteelemente über einen größeren Teil des Drehrohrumfanges erstrecken.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1. Anordnung zur Befestigung eines Laufringes auf dem Mantel eines Drehrohres, insbesondere eines Drehrohrofens, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des Laufringes (5) größer ist als der Außendurchmesser des Drehrohrmantels (1, 2) im Bereich des Laufringes und daß in den entstehenden Zwischenraum zwischen Laufring (5) und Drehrohrmantel (1, 2) mehrere, auf den Mantelumfang gleichmäßig verteilte Futterbleche (6) lösbar eingeschoben sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Futterblech (6) Sicherungselemente (7, 8, 11), vorzugsweise nasenartige Vorsprünge aufweist, die mit Stütz- und/oder Halteelementen (4, 9) in Verbindung stehen, die am Drehrohrmantel befestigt sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Drehrohrmantel unmittelbar neben dem Laufring (5) und jeweils im Bereich wenigstens eines Futterbleches (6) wenigstens ein Stützelement (4) vorgesehen ist, dessen Höhe so bemessen ist, daß sich sowohl der Laufring (5) als auch das Futterblech (6) in axialer Richtung darauf abstützen kann.

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4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Drehrohrmantel an sich bekannte Laufringschuhe (10) befestigt sind, und daß Jedes Futterblech (6) auf mindestens einem Laufringschuh (10) aufliegt.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die tragende Länge eines jeden Laufringschuhes (10) kürzer ist als die Laufringbreite.

6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Umfangsrichtung gesehen, die Futterbleche (6) jeweils über die Kanten der sie im Bereich ihrer Enden unterstützenden Laufringschuhe (10) hinausragen.

7. Anordnung nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Laufringschuh (10) länger als die Laufringbreite ist, und daß jsweils das überstehende Ende stufenförmig abgesetzt ist, wobei die Kante der Stufe jeweils in Verlängerung der Seitenfläche des Laufringes (5) liegt und so in axialer Richtung eine Anschlagfläche (12) für die Stützelemente (4) bildet.

8. Anordnung nach Anspruch 2, 3» 4, 5» 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stutzelemente (4) jeweils in Achsrichtung (3) gesehen nur auf einer Futterblechseite befestigt

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sind, wobei in Umfansrichtung gesehen, die Stützelemente in Bezug auf mindestens je ein Futterblech abwechselnd auf der einen und auf der anderen Laufringseite angeordnet sind, und daß jeweils auf der den Stützelementen (4) gegenüberliegenden Seite des Laufringes (5) für jedes Futterblech jeweils mindestens ein (abtrennbares) Halteelement (9) angeordnet ist.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die nasenartigen Sicherungselemente (7, 8, 11) jeweils auf der Futterblechunterseite befestigt sind und zwischen je zwei Laufringschuhen (10) liegen., wobei jeweils die Breite eines Sicherungselementes etwa dem Zwischenraum zwischen zwei Laufringschuhen entspricht.

10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß, axial gesehen, nasenartige Sicherungselemente (11) an beiden Futterblechen über das Futterblech hinausragen und jeweils von dem Stützelement (4) bzw. dem Halteelement (9) gehalten werden.

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