DE2647588A1 - Grosswaelzlager in segmentbauweise - Google Patents

Grosswaelzlager in segmentbauweise

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DE2647588A1 DE19762647588 DE2647588A DE2647588A1 DE 2647588 A1 DE2647588 A1 DE 2647588A1 DE 19762647588 DE19762647588 DE 19762647588 DE 2647588 A DE2647588 A DE 2647588A DE 2647588 A1 DE2647588 A1 DE 2647588A1
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Description

Hoesch Werke Aktiengesellschaft, 4600 Dortmund, Eberhardstrafle 12
GrofWälzlager in Segmentbauweise
Die Erfindung betrifft ein Groflwälzlager in Segmentbauweise zur Aufnahme von axialen, radialen und Kippmomente erzeugenden Kräften, wobei die einzelnen Segmente aus zwei sich über Wälzkörper abstützenden Laßerringsegmenten gebildet sind.
Derartige Großwälzlager werden vorzugsweise in Großgeräten wie Bagger, Kräne, Antennen usw. eingesetzt. Dabei wird die Segmentbauweise angewandt, wenn entweder die Bearbeitungsmöglichkeiten für ungeteilte Lagerringe nicht mehr gegeben sind oder wenn die ungeteilten Lagerringe in einer Größe erstellt werden, daß sie nicht mehr transportiert werden können.
Das DL-Patent 115 590 behandelt die Bearbeitung derartiger Lagerringsegmente. Die Laufbahnanordnung von Großwälzlagern in Segmentbauweise entspricht der von ungeteilten Lagern. Eine typische Lagerung für ein Rollenlager mit hoher Belastung zeigt die DT-OS 2 011 141.
3ei den üblichen Laufbahnanordnungen zur Aufnahme von axialen, radialen und Kippmomente erzeugenden Kräften werden die mit den einzelnen Lager— ringen verbundenen Anschlußkonstruktionen an zwei verschiedenen Durch-
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-JiT-
messern am Außen- und am Innenring aufgelagert und befestigt. Dadurch werden Verwindungskräfte in den Lagerringen erzeugt, die jedoch zum größten Teil durch innere Spannungen aufgenommen werden und deshalb bei ungeteilten Lagerringen nicht nachteilig in Erscheinung treten. Bei aus einzelnen Lagerringsegmenten zusammengesetzten Lagerringen müssen diese Kräfte an den Stoßstellen der einzelnen Lagerringsegmente jedoch durch entsprechende Verwindungseleinente aufgenommen werden, damit es hier nicht j zu einem Klaffen an den Störstellen kommt. Die Anordnung derartiger Verbindungselemente im Bereich einer gemeinsamen Sto^istelle von zwei Lagerringsegmenten führt zwangsläufig zu einem größeren Material- und Bauvolumen, das im Hinblick auf die Lagerkonstruktion als Gesamtheit nicht erwünscht ist.
Man ist vielmehr bestrebt, Großwälzlager mit einem möglichst geringen Bauvolumen zu schaffen, wobei dann Großwälzlager in Segmentbauweise darüberhinaus noch eine größtmögliche Steifigkeit der Lagerringsegmente gegen Durchbiegung in axialer Richtung erreichen sollen und zugleich ein "Atmen" an den Stoflsteilen vermieden werden soll, wie auch einer Materialschwächung im Bereich der Stoßstellen, bedingt durch das An- j bringen von zusätzlichen nihrungselementen der üblichen Ausführung wie '
durch den Einsatz von Stiften oder Keilen, zu begegnen ist und zwar in der Weise, daß auf den Einsatz dieser zusätzlichen ausschließlich für die Führung vorgesehenen Elemente nach Möglichkeit ganz verzichtet wird.
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Vorstehende, der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird nach den Vorschlag der Erfindung bei einem Großwälzlager in Segmentbauweise dadurch gelöst, daß im Laufbahnbereich das eine Lagerringsegment im Querschnitt in etwa als ein einteiliges T-Profil ausgeführt ist, während das andere Lagerringsegment im Querschnitt als ein den Flansch des T-Profils teilweise umfassendes einteiliges U-Profil gestaltet ist mit am Ende der beiden freien Schenkel des U-Profils lösbar verbundenen, in den Bereich des Steges des T-Profils hineinragenden Halteringsegmenten und daß die das Großwälzlager bildenden aneinanderstoßenden Lagerringsegmente von in den Lagerringsegraenten, wie an sich bekannt, eingesetzten, die Stoßstellen überbrückenden Laufdrähten geführt sind.
Einem weiteren Merkmal zufolge ist die Anzahl der im Querschnitt als T-Profil gestalteten Lagerringsegmente sowie die Anzahl der im Querschnitt als U-Profil gestalteten Lagerringsegmente und die Anzahl der Halteringsegmente voneinander unterschiedlich.
Die formschlüssig eingesetzten, rechteckigen Laufdrähte sind, bezogen auf die dem mittleren Laufbahndurchmesser entsprechende Y-Achse des im Querschnitt T-förraigen Lagerringsegmente, zueinander symmetrisch angeordnet, und die Laufdrähte für die axialen Rollenreihen sind entlang der Außenfläche und entlang der beiden durch den Steg getrennten Innenflächen des Flansches eingesetzt, während die Laufdrähte für die radialen Rollenreihen entlang der beiden Seitenflächen des Flansches eingebettet sind.
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Durch das erfindungsgemäße Großwälzlager wird erreicht, daß die eingeleiteten Kräfte sich nicht mehr als Verwindungskräfte in den Lagerringsegmenten auswirken. Die Anschlußkonstruktionen sind am gleichen Durchmesser aufgelagert·
Die die Stoßstellen überbrückenden, formschlüssig in die Lagerringsegmente eingesetzten Laufdrähte übernehmen zugleich mit die Aufgabe von sonst zusätzlich vorgesehenen Führungselementen, wodurch ein geringes Bauvolumen besonders im Laufbahnbereich erzielt ist. In dieser Richtung wirkt sich weiterhin vorteilhaft aus, da", sowohl das im Querschnitt T-förmig ausgebildete Lagerringsegment wie das im Querschnitt U-förmig ausgebildete Lagerringsegment ungeteilt ausgeführt sind. Durch diese Ausführungsform wird das Widerstandsmoment gegen Durchbiegung in axialer Richtung erhöht, so daß die Durchbiegung der Lagerringsegmente bei axialer Belastung des Großwälzlagers sich verringert und eine Entlastung der Stoßstellenverbindung erreicht ist.
Die Anordnung von zwei radialen Rollenlaufbahnen, beidseitig an den Seitenflächen des Flansches am T-förmigen Lagerringsegment vermindert des weiteren die zu übertragenden Kräfte an den Stoßstellen der Segmente auch bei der Einleitung von radialen Kräften, Die Padialkräfte werden bei einem Lagerringsegment, wie es die Erfindung vorschlägt, jeweils direkt von dem einen, beidseitig radial gelagerten Lagerringsegment auf das andere Lagerringseßment übertragen, wobei durch die einteilige Ausführung des im
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Querschnitt U-fönnigen Lagerringsegmentes dieses nicht radial nachgibt. Die radialen Kräfte treten in den Lagerringsegmenten nicht als Zug- oder Druckspannungen auf.
Mit dieser Laufbahnanordnung bei einem Großwälzlager in Segmentbauweise ergibt sich ein Vorteil, der sich bei einem ungeteilten Großwälzlager auf den Drehwiderstand oder das Lagersniel nachteilig auswirken würde, hervorgerufen durch die maßliche Überbestimmung von zwei konzentrisch zueinander liegenden Radiallaufbahnen, die gegensinnig wirken.
Durch den Fortfall zusätzlicher Führungselemente an den Stoßstellen wird die Bearbeitung einfacher. Es entfällt beispielsweise das Bohren bzw. das Fräsen von Löchern oder Schlitzen. Zudem sind die bekannten Vorteile eines Drahtwälzlagers, bei dem die Lagerringe aus weicherem Material hergestellt werden können und keiner Wärmebehandlung unterzogen werden müssen, wie dies bei normalen Lagern bei höherer Belastung notwendig wäre, nutzbar gemacht.
Der Fortfall einer Wärmebehandlung ist als besonderer Vorteil zu werten. Gerade sie dürfte sich bei segmentförmig geteilten Lagerringen in einem starken Formverzug auswirken. Vor allen Dingen entfällt die Oberflächenhärtung, die für ein konventionelles Lager notwendig ist.
Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist schematisch in den Zeichnungen dargestellt,und der Aufbau wird nachfolgend erläutert.
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Im einzelnen zeigen
Fig. 1 ein aus zwei Lagerringsegmenten gebildetes Segment im Querschnitt und
Fig. 2 einen Teilbereich eines aus mehreren Segmenten zusammengesetzten Großwälzlagers im Schnitt gemäß der Linie II-II der Fig. 1 in gegenüber Fig. 1 verkleinertem Maßstab.
Bei dem Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Großwälzlager in Segmentbauweise, das vornehmlich in axialer Richtung belastet ist.
Ein Segment dieses G ro 3wä Iz lage rs ist zusammengesetzt aus einem, im Querschnitt als einteiliges in etwa T-Profil ausgeführtes Lagerringsegment 10, aus einem weiteren im Querschnitt als einteiliges U-Profil gestalteten Lagerringsegment 11 sowie aus Halteringsegmenten 12. Diese einzelnen Ringsegmente 10, 11, 12 sind von unterschiedlicher Länge, so daß die Anzahl der Lagerringsegmente (T-Profil) IO und die Anzahl der Lagerringsegmente (U-Profil) 11 sowie die Anzahl der Halteringsegreente 12, die aneinandergereiht das GroßwäIzlager ergibt, unterschiedlich ist. In dem gezeichneten Beispiel besteht das Großwälzlager aus sechs Lagerringsegmenten 10, aus fünf Lagerringsegmenten 11 und aus sechs Halteringsegmenten 12. Die Anzahl der Halteringsegmente 12 braucht nicht der Anzahl der Lagerringsegmente IO oder der der Lagerringsegmente 11 zu entsprechen.
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Das im Laufbahnbereich T-förmig gestaltete Lagerringseg:aent 10, bestehend aus einem Flansch 13 und einem Steg 14 weist im Hinblick auf die Anschlußkonstruktion, die nicht dargestellt ist, beispielsweise einen weiteren Flansch 15 auf, so daß sich die Gestalt eines I-Profils ergibt. Diese Ausweitung des beanspruchten T-Profils für das Lagerringsegment 10 zu einem I-Profil ist nicht zwingend, sondern ist bedingt durch die jeweilige Gestaltung der Anschlußkonstruktion, die auch andere beliebige fbergangsformen zuläßt.
Der Flansch 14 ist teilweise umfaßt von dem Lagerringsegment (U-Profil) II, dessen Enden der freien Schenkel als Auflagen für die Halteringseemente 12 dienen, die mittels Schrauben 17 lösbar mit dem Lagerringsegment (U-Profil) 11 verbunden sind.
Formschlüssig in die Lagerringsegmente 10, 11 eingesetzte rechtwinklige Laufdrähte 18 dienen als Laufbahnen für die in Käfigen 19 geführten Wälzkörper 20. Entsprechend der Größe der Lagerbelastung sind die Laufbahnen ein- oder mehrreihig bestückt.
Die Anordnung der Laufdrähte 18 zueinander ist, bezogen auf die dem mittleren Laufbahndurchmesser entsprechende Y-Achse des in Querschnitt T-förmigen Lagerringsegmentes 10, symmetrisch.
'ür die axialen Rollenreihen sind die Laufdrähte 18 eingesetzt als Traglaufbahn - zweireihig - entlang der Außenfläche 131 auf de-n mittleren Laufbahn durchmesser und als Halte laufbahnen symmetrisch entlang der beiden
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durch den Steg 14 getrennten Innenflächen 132 des Flansches 13, korrespondierend mit den in dem Bereich des Steges 14 hineinragenden Halteringsegmenten 12, während die Laufdrähte 1"? für die radialen Rollenreihen entlang der beiden Seitenflächen 133 des Flansches 13 in diese eingebettet sind. Teilweise liegen mehrere Laufdrähte IR in einer Ausnehmung nebeneinander, wobei sie ihrer Länge entsprechend so eingesetzt sind, daß sie beim Aneinandersetzen der einzelnen Segmente zum geschlossenen Großwälzlager die Stoßstelle von zwei Segmenten überbrücken.
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Claims (4)

  1. Hoesch Werke Aktiengesellschaft, 4600 Dortmund, Eberhardstraße 12
    Ansprüche
    Γΐ J Großwälzlager in Segmentbauweise zur Aufnahme von axialen, radialen und Kippmomente erzeugenden Kräften, wobei die einzelnen Segmente aus zwei sich über Wälzkörper abstützenden Lagerringsegmenten gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Laufbahnbereich das eine Lagerringsegment (10) im Querschnitt in etwa als einteiliges T-Profil ausgeführt ist, während das andere Lagerringsegment (11) im Querschnitt als den Flansch des T-Profils teilweise umfassendes einteiliges U-Profil gestaltet ist mit am Ende der beiden freien Schenkel (16) des U-Profils lösbar verbundenen, in den Bereich des Steges (14) des T-Profils hineinragenden Halteringsegmenten (12) und daß die das Croßwälzlager bildenden aneinanderstoßenden Lagerringsegmente (10, 11) von in den Lagerringsegmenten, wie an sich bekannt, eingesetzten die Stoßstellen überbrückenden Laufdrähten (18) geführt sind.
  2. 2. Großwälzlager in Segmentbauweise nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Anzahl der im Querschnitt als T-Profil gestalteten Lagerringsegmente (10) sowie die Anzahl der im Querschnitt als U-Profil gestalteten Lagerringsegmente (11) und die Anzahl der Halteringsegmente (12) voneinander unterschiedlich ist.
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  3. 3« GroSwälzlager in Segmentbauweise nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die foraschlüssig eingesetzten, rechteckigen Laufdrähte (18), bezogen auf die dem mittleren Laufbahndurchmesser entsprechende Y-Achse des isi Querschnitt T-fönnigen Lagerringsegmentes (10), zueinander symmetrisch angeordnet sind,
  4. 4. Großwälzlager in Segmentbauweise nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufdrähte (18) für die axialen Rollenreihen entlang der Außenfläche (131) und entlang der beiden durch den Steg (14) getrennten Innenflächen (132) des Flansches (13) eingesetzt sind, während die Laufdrähte (18) für die radialen Rollenreihen entlang der beiden Seitenflächen (133) des Flansches (13) eingebettet sind.
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