DE1271469B

DE1271469B - Double-row slewing ring for excavators and cranes designed to absorb tilting forces

Info

Publication number: DE1271469B
Application number: DEP1271A
Authority: DE
Inventors: Erwin Bargmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-10-25
Filing date: 1962-10-25
Publication date: 1968-06-27

Description

Zweireihige, zur Aufnahme von Kippkräften bestimmte Kugeldrehverbindung für Bagger und Krane Die Erfindung bezieht sich auf zweireihige, zur Aufnahme von Kippkräften bestimmte Kugeldrehverbindungen für Bagger und Krane.Double-row slewing ring designed to absorb tilting forces for excavators and cranes The invention relates to two-row, for receiving Ball slewing rings for excavators and cranes with certain tilting forces.

Die Drehverbindung eines Baggers oder Kranes ist ganz anders gearteten Kräften ausgesetzt als die üblichen Drehlager. Schon beim Schwenken des Oberwagens mit leerem und vollem Grabgefäß verändert sich die Last pro Kugel um ein Vielfaches. Bei der Grabarbeit aber treten so hohe Lasten auf, daß der Oberwagen kippt, wobei die Kipplasten dann nur an dem dem Ausleger bzw. Gegengewicht zugekehrten Teil der Laufbahnen aufgefangen werden und nur durch die Verformung von Kugeln und Laufbahnen auf mehrere Kugeln übertragen werden können. Diese Verformung aber läßt sich rechnerisch schlecht erfassen und bleibt nicht immer im elastischen Bereich. Das führt, wenn nicht zur Zerstörung der Laufbahn, zumindest zur Vergrößerung des Spieles zwischen Kugel und Laufbahn und zum Abheben der Laufbahnen, wodurch die Einzellasten pro Kugel noch mehr ansteigen. Dann ist aber eine Zerstörung unausbleiblich, und damit ist die Lebensdauer :des Lagers begrenzt. Man kann dem nur mit große Präzision und mit einwandfrei gehärteten Laufbahnen entgegenwirken.The slewing ring of an excavator or crane is very different Exposed to forces than the usual pivot bearings. Even when swiveling the superstructure with empty and full grave vessels, the load per ball changes many times over. When digging, however, loads occur so high that the superstructure tilts, whereby the tipping loads then only on the part facing the boom or counterweight Raceways are caught and only through the deformation of balls and raceways can be transferred to multiple balls. But this deformation can be calculated poorly grasp and does not always stay in the elastic range. That leads, though not to destroy the career, at least to increase the game between Ball and raceway and to lift off the raceways, whereby the individual loads per Ball rise even more. But then destruction is inevitable, and with it the service life: of the bearing is limited. One can only do this with great precision and counteract with perfectly hardened raceways.

Es ist bereits bekannt, die Kugeldrehverbindungen für drehbare Hebezeuge mit zwei Reihen Kugeln auszurüsten. Bei bekannten Ausführungen liegen die Kugelreihen zwischen Ober- und Unterring oberhalb und unterhalb einer radialen Schulter eines Zwischenringes, wobei Ober- und Unterring satt aufeinanderliegen und mittels Schrauben miteinander verbunden sind. Außerdem ist es bereits bekannt, den Ober- und Unterring ineinander zu zentrieren und die beiden Ringe nicht satt aufeinanderliegend miteinander zu verbinden, sondern sie unter Belassung von Luft zwischen den beiden Anlageflächen unter Federspannung zusammenzuhalten. Dabei sind die miteinander verspannten oberen und unteren Laufringe mit dem Unterteil des Hebezeuges verbunden, und der zwischen die beiden Kugelreihen eingreifende Laufring steht mit dem Oberteil des Hebezeuges in Verbindung.It is already known the ball slewing rings for rotary hoists to equip with two rows of balls. In known designs, the rows of balls lie between the upper and lower ring above and below a radial shoulder of a Intermediate ring, with the upper and lower ring lying snugly on top of one another and by means of screws are connected to each other. In addition, the top and bottom rings are already known to center in each other and the two rings not lying on top of each other to connect, but they leave air between the two contact surfaces hold together under spring tension. The upper ones are braced together and lower races connected to the lower part of the hoist, and the between The race ring engaging the two rows of balls is with the upper part of the hoist in connection.

Gemäß einer weiteren bekannten Konstruktion ist es bei zweireihigen Kugeldrehverbindungen für den Kran- und Baggerbau bereits bekannt, den oberen und den unteren Laufring mit dem Oberteil des Hebezeuges zu verbinden und den Zwischenring am Unterteil zu befestigen. Der obere und untere Laufring sind mit Hilfe von durchgehenden Schrauben unter Zwischenschaltung von Tellerfedern miteinander verspannt. Außerdem ist es bereits bekannt, bei Kugeldrehverbindungen, die entsprechend den bereits genannten Konstruktionen aufgebaut sind, die Trennfugen zwischen den Teilen der Drehverbindung waagerecht laufen zu lassen und Schraubverbindungen als feste Verspannung vorzusehen.According to another known construction, it is in double row Ball slewing rings for crane and excavator construction already known, the upper and to connect the lower race with the upper part of the hoist and the intermediate ring to be attached to the lower part. The upper and lower races are with the help of through-going Screws clamped together with the interposition of disc springs. aside from that it is already known in the case of ball slewing rings, which correspond to the already mentioned constructions are constructed, the joints between the parts of the Let the slewing ring run horizontally and screw connections as fixed bracing to be provided.

Diese bekannten Konstruktionen haben den Vorteil, daß beim Kippen des Baggers oder Kranes die im Bereich des Auslegers zugeordneten Kugeln infolge der hohen Spitzenkräfte erheblich überlastet sind bzw. daß die Lager ständig unter einer Belastung infolge der Verspannungskräfte der Federelemente laufen. Infolge dieser Belastungsverhältnisse ist die Lebensdauer der bekannten Konstruktionen sehr begrenzt.These known constructions have the advantage that when tilting of the excavator or crane, the balls assigned in the area of the boom as a result the high peak forces are considerably overloaded or that the bearings are constantly under a load due to the tension forces of the spring elements run. As a result these load conditions, the service life of the known constructions is very high limited.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zweireihige, zur Aufnahme von Kippkräften bestimmte Kugeldrehverbindung für Bagger und Krane zu schaffen, bei der die Wälzkörper nicht ständig unter Last stehen und die Spitzenkräfte beim Kippen auf eine große Anzahl von Kugeln verteilt werden.The invention is based on the object of a two-row, for recording to create slewing rings for excavators and cranes that are determined by tilting forces, in which the rolling elements are not constantly under load and the peak forces in Tilt to be distributed on a large number of balls.

Das wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der in seinem dem Ausleger des Kranes oder Baggers abgekehrten Teil mit dem Oberteil starr verbundene obere Laufring an der Auslegerseite von einer Kante seiner Auflagefläche an beginnend vorn Oberteil absteht, also hier unter der Auflast axial zum Oberteil ausweichen kann, wobei der kleinste Abstand zwischen der Laufringmitte und der Kante geringer ist als der Radius der Kugellaufbahn und der obere Laufring vom Bereich der Kante an seiner die Laufbahn aufweisenden Fläche mit einer Aussparung versehen ist.This is achieved according to the invention in that the in its the boom of the crane or excavator facing away from the upper part rigidly connected to the upper part Running ring on the boom side starting from one edge of its bearing surface protrudes from the upper part, so move axially to the upper part under the load can, whereby the smallest distance between the center of the race and the edge is less is called the radius of the ball raceway and the top race from the area of the edge is provided with a recess on its surface having the raceway.

Dadurch kommt vorteilhafterweise unter den hohen, senkrecht gerichteten Lasten eine größere Anzahl von Kugeln zur Anlage. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird auch der untere Laufring in dem dem Ausleger des Kranes oder Baggers abgekehrten Teil, von einer Kante seiner Auflagefläche an beginnend, vom hier durch einen Querriegel ergänzten Oberteil abstehend ausgeführt, damit er frei ausweichen kann. Das ist besonders wichtig für starke Kippbelastungen, z. B. bei Steinbruchbaggern.This advantageously comes under the high, vertically oriented Load a larger number of balls to the plant. According to another Embodiment is also the lower race in which the boom of the crane or The part facing away from the excavator, starting from one edge of its support surface, from Here, the upper part, supplemented by a crossbar, is made protruding so that it is free can dodge. This is particularly important for heavy tipping loads, e.g. B. at Quarry excavators.

Nach einem weiteren Erfindungsgedanken sollen die Verbindungsschrauben der Drehverbindung mit dem Oberwagen mit Distanzhülsen versehen sein, die das Festziehen der Drehverbindung ermöglichen, ohne die Beweglichkeit der ausweichenden Teile zu beeinträchtigen. Beim Ausweichen des abstehenden Teils unter hoher Last hebt sich der übrige Teil der oberen Laufbahn teilweise von seiner Auflage gegen den Oberteil ab. Die Distanzhülsen lassen das bei festgezogenen Verbindungsschrauben zu.According to a further idea of the invention, the connecting screws the slewing ring with the superstructure must be provided with spacer sleeves that facilitate the tightening enable the slewing ring without increasing the mobility of the evasive parts affect. When the protruding part moves under a heavy load, it rises the remainder of the upper track partially from its support against the upper part away. The spacer sleeves allow this when the connecting screws are tightened.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß auch bei auftretenden Spitzenkräften eine große Anzahl von Kugeln zum Tragen kommt, so daß die spezifischen Belastungen der Kugeln und der Laufbahnen wesentlich geringer werden und somit eine erheblich höhere Lebensdauer gewährleistet ist. Die Laufbedingungen bleiben auch erhalten, wenn sich das Lagerspiel vergrößert. Das Lager kann daher mit weniger Präzision hergestellt werden, und man kann auf gehärtete Laufbahnen verzichten, ohne die Lagerabmessungen vergrößern zu müssen.The invention has the advantage that even when peak forces occur a large number of balls comes into play, so that the specific loads the balls and the raceways are much smaller and thus a considerable longer service life is guaranteed. The running conditions are also retained, when the bearing play increases. The bearing can therefore be made with less precision and you can do without hardened raceways without the bearing dimensions to have to enlarge.

Die Erfindung ist an Hand der Abbildungen, die aber lediglich bevorzugte Ausführungsformen zeigen, beispielsweise veranschaulicht. Es zeigt A b b. 1 einen Bagger mit eingebauter Drehverbindung, A b b . 2 einen Schnitt durch den am Oberteil des Baggers befestigten Teil der Drehverbindung, A b b. 3 einen Schnitt durch den dem Ausleger zugekehrten Teil der Drehverbindung, A b b. 4 einen Schnitt durch den dem .Gegengewicht zugekehrten Teil der Drehverbindung.The invention is based on the figures, but is only preferred Embodiments show, for example illustrated. It shows A b b. 1 one Excavator with built-in slewing ring, A b b. 2 a section through the one on the upper part of the excavator attached part of the slewing ring, A b b. 3 a section through the the part of the slewing ring facing the boom, A b b. 4 a section through the the counterweight facing part of the slewing ring.

Ist der Löffel des Baggers 1 in der in A b b.1 dargestellten Stellung gefüllt, dann liegt der Schwerpunkt des Oberteils 3 an der Auslegerseite etwa in der Kugellaufbahn. Der ganze Oberteil kippt also gerade um den Punkt A. Wenn der Löffel in schwerem Boden gräbt, wobei an seinen zähnen die große Kraft P angreift, liegt der Schwerpunkt des Oberteils 3 weit außerhalb der Kugellaufbahn, der Oberteil 3 versucht vom Unterteil t abzukippen und erzeugt bei A eine große abwärts gerichtete KraftPQ und bei B eine aufwärts gerichtete Kraft Pb. Diese Kräfte müssen oft von nur wenigen Kugeln bei A und B aufgenommen werden.The bucket of excavator 1 is in the position shown in A b b.1 filled, then the focus of the upper part 3 is on the boom side approximately in the ball track. So the whole top is just tilting around point A. If the Spoon digs in heavy soil, with the great force P acting on its teeth, the focus of the upper part 3 is far outside of the ball track, the upper part 3 tries to tip off from the lower part t and creates a large downward at A Force PQ and at B an upward force Pb. These forces often have to be of only a few balls at A and B can be picked up.

Die Drehverbindung nach A b b. 2 zeigt nur die am Oberteil 3 befestigten Laufringe, von denen der obere Laufring mit 4 und der untre Laufring mit 5 bezeichnet ist. Sie tragen die Laufbahnen 6 für die obere und 7 für die untere Kugelreihe. Zwischen beiden greift eine radialgerichtete Schulter des am Unterteil 2 befestigten Mittelringes 8 ein (vgl. A b b. 3), der die obere Kugellaufbahn 9 und die untere Kugellaufbahn 10 hat. Zwischen den Laufbahnen liegen die beiden Kugelreihen 11 und 12. Der obere Laufring 4 ist an der Auslegerseite bei 13 etwas abgefräst, etwa parallel zur Auflagefläche des Oberteils. Dadurch entsteht eine geradlinig verlaufende Kante 14, an der die. Auflage des oberen Laufringes 4 aufhört. Etwa senkrecht unter der Kante 14 beginnt an der Unterseite des oberen Laufringes 4 ein Spalt 15, der sich fast über den gesamten oberen Laufring 4 hinzieht und ihm die erforderliche Bewegungsfreiheit gibt.The slewing ring according to A b b. 2 shows only the race rings attached to the upper part 3, of which the upper race ring is designated with 4 and the lower race ring with 5. They carry the raceways 6 for the upper and 7 for the lower row of balls. A radially directed shoulder of the center ring 8 attached to the lower part 2 engages between the two (cf. A b b. 3), which has the upper ball raceway 9 and the lower ball raceway 10 . The two rows of balls 11 and 12 lie between the raceways. The upper race ring 4 is milled off somewhat on the boom side at 13, approximately parallel to the bearing surface of the upper part. This creates a straight edge 14 on which the. Support of the upper race 4 stops. A gap 15 begins approximately vertically below the edge 14 on the underside of the upper race 4, which extends almost over the entire upper race 4 and gives it the required freedom of movement.

Wenn nun an der Auslegerseite die große Kraft P, drückt, dann weicht der von der Kante 14 ab frei stehende Teil des oberen Laufringes 4 unter dem Einfluß der Kugeldrücke nach oben elastisch aus und läßt eine größere Anzahl Kugeln an der Lastaufnahme teilnehmen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Laufverhältnisse auch bei Abnutzung der Laufbahnen unverändert bleiben, weil die Zahl der tragenden Kugeln. sich bei zunehmendem Spiel nicht verringert, wie es bei den bekannten Drehverbindungen geschieht, wo immer weniger Kugeln an der Ausleger- und an der Gegengewichtsseite zur Anlage kommen, je mehr die Laufbahnen aufkippen und sich dabei schräg stellen. Man kann die Abnutzung sogar verringern, wenn man die Abfräsung 13 des oberen Laufringes 4 in radialer Richtung etwas länger macht, wodurch mehr Kugeln zum Tragen kommen. Man kann den oberen Laufring an dieser Stelle auch mit einer aufgesetzten, die Kante 14 tragenden Platte versehen, die zu einer weiteren Verteilung der Last und zur Verminderung der Kugeldrücke beiträgt. Man kann daher die neue Drehverbindung in viel wirtschaftlicheren Abmessungen herstellen als die bekannten und kann auch auf das Härten und Schleifen der Laufbahnen verzichten, wodurch die Herstellungskosten wesentlich absinken.If the large force P, pushes on the boom side, then it gives way from the edge 14 from free standing part of the upper race 4 under the influence the ball pressures elastic upwards and leaves a larger number of balls on the Participate in load pick-up. Another advantage is that the running conditions even with wear and tear of the raceways remain unchanged because the number of load-bearing Bullets. does not decrease with increasing play, as is the case with the known slewing rings happens where fewer and fewer balls on the boom and counterweight side come to rest, the more the raceways tilt up and are inclined. You can even reduce the wear and tear if you have the milling 13 of the upper race 4 makes it a little longer in the radial direction, which means that more balls come into play. You can also attach the upper race ring at this point, the edge 14 supporting plate provided, which leads to a further distribution of the load and to Reduction of the ball pressures contributes. You can therefore use the new slewing ring in Manufacture much more economical dimensions than the known ones and can also use Eliminate hardening and grinding of the raceways, reducing manufacturing costs decrease significantly.

Da die Ausweichbewegung des frei stehenden Teils nur ein geringes Maß erreicht, setzt der anschließende, ausfedernde Teil des oberen Laufringes 4 dem nur wenig Widerstand entgegen, zumal er lang ist und im Profil niedrig gehalten werden kann. Das hat den Vorteil, daß man den oberen Laufring 4 teilweise fest mit dem unteren Laufring 5 und damit mit dem Oberteil 3 mittels durchgehender Schrauben 16 verbinden kann, und zwar den Teil, der zwischen den Punkten 17 und 18 liegt. Die übrigen Schrauben 19 werden über Hülsen 20 festgezogen, denn der sich deformierende Teil des oberen Laufringes 4 darf wohl anliegen, aber nicht festgezogen werden. Diese Verbindung ist in A b b. 3 deutlich gemacht. Sie zeigt die gleichen Merkmale wie die A b b. 2, die Abfräsung 13 bis zur Kante 14, den oberen Laufring 4 und den unteren Laufring 5, die hier gegeneinander zentriert sind, und die Aussparung 15 an der Unterseite des oberen Laufringes 4.Since the evasive movement of the free-standing part is only slight When the dimension is reached, the subsequent, rebounding part of the upper race 4 continues there is little resistance to this, especially since it is long and has a low profile can be. This has the advantage that the upper race 4 is partially fixed with it the lower race 5 and thus with the upper part 3 by means of through screws 16 can connect, namely the part that lies between points 17 and 18. The remaining screws 19 are tightened over sleeves 20, because the deforming Part of the upper race 4 may be in contact, but not tightened. This connection is in A b b. 3 made clear. It shows the same characteristics like the A b b. 2, the milling 13 up to the edge 14, the upper race 4 and the lower race 5, which are centered against each other here, and the recess 15 on the underside of the upper race 4.

Bei jeder Kippbewegung des Oberteils 3 kommt außer dem an der Auslegerseite liegenden Teil des oberen Laufringes 4 auch der gegenüberliegende Teil des unteren Laufringes 5 zur Anlage. Da hier die aufwärts gerichteten Kräfte wesentlich kleiner sind als die Kräfte an der Auslegerseite, reicht die in A b b. 2 dargestellte starre Ausführung des unteren Laufringes 5 im allgemeinen aus. Bei Baggern, die dauernd kippen, empfiehlt es sich, auch den unteren Laufring als getrenntes Stück auszuführen und so abzustützen, daß er in gleicher Weise ausweichen kann, wie es bisher von dem oberen beschrieben wurde. Das zeigt A b b. 4. Hier wurde ein besonderer unterer Laufring 21 gegen einen Zwischenring 22 zentriert, der seinerseits gegen den oberen Laufring 4 zentriert ist. Ein prismatischer Querriegel 23, ,der den Laufring 21 unterfängt, wird mittels der Sehrauben 19, die an dieser Stelle die ganze Drehverbindung befestigen, mit dem Oberteil 3 verbunden. Der untere Laufring 21 hat eine Abfräsung 24 und eine Kante 25, die seine Auflage begrenzt. Auch ein Spalt 26 ist vorhanden. Die Schrauben 19 dürfen die übereinanderliegenden Teile nicht fest zusammenziehen. Es rnuß eine gewisse Bewegungsfreiheit erhalten bleiben. Es sind daher Distanzhülsen 20 über die Schrauben gezogen, die bei fest angezogenen Schrauben 19 den Drehverbindungsteilen die nötige Bewegungsfreiheit lassen.With every tilting movement of the upper part 3, there is also the one on the boom side lying part of the upper race 4 also the opposite part of the lower Race 5 to the plant. Since the upward forces are much smaller here are than the forces on the boom side, the one in A b b is sufficient. 2 illustrated rigid Execution of the lower race 5 in general. With excavators that do all the time tilt, it is advisable to also design the lower race as a separate piece and to support it in such a way that it can evade in the same way as it has hitherto done from the one described above. This shows A b b. 4. Here became a special lower one Race ring 21 centered against an intermediate ring 22, which in turn against the upper Race 4 is centered. A prismatic cross bar 23, which supports the raceway 21 is underpinned, by means of the visual screws 19, the entire rotary joint at this point fasten, connected to the upper part 3. The lower Race 21 has a milling 24 and an edge 25 which limits its support. Also a crack 26 is available. The screws 19 are not allowed to overlap the parts pull tightly together. A certain freedom of movement must be retained. It are therefore spacer sleeves 20 pulled over the screws when tightened Screws 19 allow the rotary connection parts the necessary freedom of movement.

Die Kante 14, die oben als geradlinig verlaufend bezeichnet wurde, kann auch als Kurve ausgebildet sein. Die Darstellungen zeigen Kugeldrehverbindungen mit Außenverzahnung am Mittelring B. Bei Innenverzahnung lassen sich die gleichen Elemente mit gleicher Wirkung verwenden.The edge 14, which was referred to above as running in a straight line, can also be designed as a curve. The illustrations show slewing rings with external teeth on the center ring B. The same can be used for internal teeth Use elements with the same effect.

Claims

Claims: 1. Double row, intended to absorb tilting forces Ball slewing ring for excavators and cranes, consisting of three race rings, one of which an upper and a lower one with the upper part of the device and the third one intervenes between the rows of balls that the part facing away from the boom of the crane or excavator (1) with the upper carriage (3) rigidly connected upper race ring (4) on the boom side of one Edge (14) of its support surface starting from the upper part (3) protrudes, so here under the load can move axially to the upper part (3), the smallest distance between the middle of the race and the edge (14) is less than the radius of the ball raceway (6), and the upper race ring (4) starting from the area of the edge (14) on its die The surface having the raceway is provided with a recess (15).

2. Rotary connection according to claim 1, characterized in that the lower race (21) in the the boom of the crane or excavator (1) facing away from an edge (25) of its Support surface starting from the upper part (3), which is connected to it here by a Cross bar (23) is supplemented, is designed protruding, so here axially to the cross bar (23) can evade.

3. Rotary connection according to claim 1 and 2, characterized in that that the connecting screws (19) of the rotary joint with the upper part (3) with spacer sleeves (20) are provided that enable the swivel joint to be tightened without the To hinder mobility of the evasive parts. Considered publications: German Patent No. 952 045; German Auslegeschrift No. 1041307; french U.S. Patent No. 1275,924; British Patent No. 579 667.