DE20119330U1

DE20119330U1 - Mobiles Großgerät mit Großdrehlagerung

Info

Publication number: DE20119330U1
Application number: DE20119330U
Authority: DE
Original assignee: Demag Mobile Cranes GmbH and Co KG
Current assignee: Tadano Demag GmbH
Priority date: 2001-03-08
Filing date: 2001-11-14
Publication date: 2002-03-28
Anticipated expiration: 2011-11-15

Description

Beschreibung

Mobiles Großgerät mit GroßdrehGagerung

Die Erfindung betrifft ein mobiles Großgerät mit Großdrehlagerung gemäß dem Gattungsbegriff des Schutzanspruchs 1.

Großdrehlager für Großgeräte der gattungsgemäßen Art sind seit vielen Jahren bekannt und als Standardbauteile beziehbar. Sie dienen zur Verbindung von Ober- und Unterwagen von Mobilkranen, Baggern, Turmdrehkranen oder Ladekranen und müssen daher hohe Axiallasten und Lastmomente quer zur Lagerachse aufnehmen können.

Aus der Firmenbroschüre "Rothe Erde Large-Diameter Antifriction Bearings (Hoesch Rothe Erde GmbH, 8.97/2.0, Seite 161)" ist ein für derartige Anwendungen geeignetes Standard-Großdrehlager bekannt.

Dieses Großdrehlager weist ein erstes und ein zweites Lagerteil auf, die jeweils mit kreisförmig umlaufenden Lagerflächen für zwei Reihen von zylindrischen Wälzkörpern mit horizontaler Rotationsachse versehen sind, wobei sich die Laufflächen an den beiden Lagerteilen jeweils zu Laufflächenpaaren ergänzen. An dem ersten Lagerteil befinden sich die beiden Laufflächen für die beiden Reihen von Wäizkörpem jeweils an der Oberseite bzw. an der Unterseite eines Tragrings, der aus der Kontur des ringförmig ausgebildeten Grundkörpers des ersten Lagerteils vorspringt. Auf der gegenüberliegenden Seite des Querschnitts dieses Grundkörpers weist das erste Lagerteil eine umlaufende Verzahnung auf, die für den Drehantrieb dieses ersten Lagerteils vorgesehen ist. Dieses Standardlager ist in zwei Versionen erhältlich, nämlich mit Innenverzahnung oder mit Außenverzahnung, so dass der Tragring entweder radial außen oder radial innen am Grundkörper des ersten Lagerteils angeordnet ist. Das zweite Lagerteil ist horizontal, d.h. quer zur Lagerachse geteilt ausgeführt und besteht aus einem ringförmigen Oberteil und einem ringförmigen Unterteil. Zur Ausbildung von Laufflächen für die Wälzkörper sind Ober- und Unterteil jeweils mit ringförmig umlaufenden Ausnehmungen versehen, die im zusammengesetzten Zustand von Ober- und Unterteil des zweiten Lagerteils den Tragring des ersten Lagerteils mit vertikalem Abstand umgreifen. Der vertikale Abstand entspricht jeweils dem Durchmesser der Wälzkörper, die jeweils zwischen den Laufflächen eines Laufflächenpaars angeordnet sind. Über diese Wälzkörper können Kräfte, die in Richtung der vertikalen Lagerachse (nach oben oder unten) wirken, sicher übertragen werden. Zur Aufnahme radialer Kräfte, deren Größe

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wesentlich geringer ist als die der zu erwartenden vertikalen Kräfte, ist eine dritte Reihe von Wälzkörpern vorgesehen, die eine vertikale Rotationsachse aufweisen und als radiale Führungsrollen zu bezeichnen sind. Diese Führungsrollen stützen sich auf zylindenmantelförmigen Lagerflächen ab, die jeweils stirnseitig im Bereich des umlaufenden Tragrings bzw. am Oberteil des zweiten Lagerteils eingearbeitet sind. Um die beiden Lagerteile mit den Baugruppen des jeweiligen mobilen Großgeräts, die gegeneinander verdrehbar gelagert sein sollen, verbinden zu können, sind eine Vielzahl von glatten Durchgangsbohrungen parallel zur Lagerachse an den beiden Lagerteilen vorgesehen. Diese Durchgangsbohrungen sind zur Aufnahme von Schrauben bestimmt, die, mit entsprechenden Muttern verschraubt, die Lagerteile jeweils fest mit dem Oberwagen bzw. mit dem Unterwagen z.B. eines Mobilkrans verbinden. Durch die Schrauben am zweiten Lagerteil werden das Ober- und Unterteil sicher zusammengehalten, Die zweiteilige Ausführung des zweiten Lagerteils ist notwendig, um die Wälzkörper in den Zwischenraum des jeweils zugehörigen Laufflächenpaars einbringen zu können.

Aus der US 5 664 692 ist ein Mobilkran bekannt, bei dem der Oberwagen mit dem Unterwagen durch ein solches Lager verbunden ist. Zusätzlich ist dort allerdings auch das erste Lagerteil horizontal geteilt ausgeführt, wobei beide Teile im Sinne einer Schnellkupplung über eine bajonettverschlussartige Verbindung miteinander koppelbar sind.

Die beiden Teilungskreise für die Anordnung der Schrauben zur Befestigung der beiden Lagerteile weisen einen deutlichen Durchmesserunterschied auf, damit die Schraubenköpfe bzw. die zugehörigen Muttern und die erforderlichen Dichtungen zum Schutz der Wälzkörper störungsfrei untergebracht werden können. Im Bereich zwischen den beiden Teilungskreisen sind die Wälzkörper zur Übertragung der vertikalen und auch der radialen Kräfte angeordnet. Bei der Übertragung insbesondere der von oben nach unten (also unter Einschluss des Gewichts z.B. des Oberwagens eines Mobilkrans) wirkenden Vertikalkräfte treten im Bereich des Tragrings erhebliche Biegemomente auf. Um diese sicher zu beherrschen, ist eine massive Ausführung des Drehlagers notwendig. Wegen der großen Durchmesser solcher Lager führt dies zu beträchtlichen Lagergewichten,.die einen entsprechend hohen Anteil am zulässigen Gesamtgewicht beispielsweise eines Mobilkrans in Anspruch nehmen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein mobiles Großgerät mit Großdrehlagerung der gattungsgemäßen Art dahingehend zu verbessern, dass das Eigengewicht des

Großdrehlagers bei gleichbleibender Tragfähigkeit deutlich vermindert und somit sein Anteil am zulässigen Gesamtgewicht verringert wird.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Schutzanspruchs 1 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die vorliegende Erfindung sieht zur Übertragung radialer Lagerkräfle statt radialer Führungsrollen, die bisher üblich sind, vor, die Lagerflächen als Gleitlager, auszubilden. Vorzugsweise geschieht dies in Form eingelegter Gleitlagerringe. Dadurch wird eine erhebliche Reduzierung des Durchmesserunterschieds der beiden Teilungskreise für die Anordnung der Befestigungsschauben und somit eine Verminderung der auftretenden Biegemomente gewährleistet. Dies ermöglicht es, die Großdrehlagerung mit einem deutlich reduzierten Gewicht herzustellen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung sieht die Erfindung vor, die Durchgangsbohrungen durch den aus zwei Teilen bestehenden ersten Lagerteil nur durch einen dieser beiden Teile gehen zu lassen und den anderen Teil nicht mit den Durchgangsbohrungen für die Befestigungsschrauben zu versehen. Dereine Teil des ersten Lagerteils ist dabei massiv ausgeführt, während der andere Teil des ersten Lagerteils als flacher, gehärteter Ringkörper mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt ausgebildet ist, der den einen Teil außen umschließt. Dieser flache Ringkörper ist daher nicht geeignet zur Übertragung größerer Biegemomente, wohl aber zur Übertragung großer Druckkräfte. Erweist an seiner flachen Unterseite die Lauffläche für die eine Reihe von Wälzkörpern auf, während seine flache Oberseite im montierten Zustand der Großdrehlagerung die Auflagerfläche für die erste Baugruppe des jeweiligen Großgeräts (z.B: Oberwagen eines Mobilkrans) bildet.

Im Hinblick auf die zu verwendenden Wälzkörper für die axialen Lagerkräfte empfehlen sich solche mit zylindrischer oder leicht kegelstumpfförmiger Form gegenüber kugelförmigen oder tonnenförmigen Wälzkörpern. Die Laufflächen für diese Wälzkörper stehen zweckmäßig senkrecht zur Lagerachse.

Es empfiehlt sich, zumindest einen Teil der Laufflächen für die Wälzkörper durch eingelegte gehärtete ringförmige, insbesondere segmentförmig zusammengesetzte bogenförmige Leisten zu bilden. Hierdurch lässt sich der Aufwand für die Härtung der Laufflächen erheblich reduzieren.

Um die gelagerten Teile motorisch gegeneinander verdrehen zu können, ist es zweckmäßig, eines der beiden Lagerteile radial innen oder außen mit einer umlaufenden Verzahnung zu versehen, in die ein Zahnritzel oder eine Schnecke eingreifen kann.

Um die Wälzkörper und die zugehörigen Laufflächen vor einem erhöhten Verschleiß durch eindringenden Schmutz zu schützen, ist es notwendig, den Spalt zwischen dem ersten und dem zweiten Lagerteil durch eine umlaufende Dichtung abzudecken. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, die Dichtung so auszubilden, dass sie den Bereich von Schraubverbindungen (Schraubenköpfe oder Muttern) zur Befestigung des zweiten Lagerteils an einer Baueinheit (z.B. an dem Unterwagen eines Mobilkrans) gehäuseartig überdeckt. Hierdurch ist es möglich, diese Schraubverbindungen sehr dicht an den ersten Lagerteil heranzurücken, da der Zwischenraum nicht mehr für die Unterbringung der Dichtung freibleiben muss. Dadurch ergibt sich eine insgesamt deutlich kompaktere Bauweise. Der damit verbundene Effekt der Gewichtsreduzierung wird dadurch noch gesteigert, dass die bei der Kraftübertragung zwischen den beiden Lagerteilen auftretenden Biegemomente infolge der näher beieinander liegenden Befestigungsstellen des ersten und des zweiten Lagerteils kleiner werden, so dass die Lagerteile auf geringere Belastungen ausgelegt werden können und somit leichter werden.

Vorzugsweise wird das Gehäuse der Dichtung als Blechgehäuse zusammengesetzt, das aus zwei Blechteilen besteht. Ein erstes Blechteil mit flacher Gestalt eines Kreisrings wird dicht mit dem ersten Lagerteil und ein zweites Blechteil mit zylindermantelförmiger Gestalt dicht mit dem zweiten Lagerteil in der Weise verbunden, dass zwischen den beiden Blechteilen nur noch ein schmaler ringförmiger Dichtspalt besteht, der von einer umlaufenden elastischen Dichtlippe überdeckt wird, die an dem einen Blechteil befestigt ist und sich dichtend an das andere Blechteil anlegt.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist hervorgesehen, dass das zweite Lagerteil mit einer Verzahnung versehen und als feststehendes Lagerteil am Unterwagen eines Mobilkrans in horizontaler Ausrichtung mittels Schraubverbindungen befestigt ist.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand des in der einzigen Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels in Form eines axialen Längsschnitts durch eine Großdrehlagerung näher erläutert.

Die in der Figur dargestellte Großdrehlagerung, die zur Verbindung eines nicht dargestellten Unterwagens mit einem ebenfalls nicht dargestellten Oberwagen eines

erfindungsgemäßen mobilen Großgeräts, insbesondere eines Mobilkrans dient, weist einen ersten Lagerteil 1 und einen drehbar um die Lagerachse 3 gelagerten zweiten Lagerteil 2 auf. Der erste Lagerteil 1 ist geteilt ausgeführt und besteht aus einem massiven ersten Teil 8a und einem leichten, flachen kreisringförmigen Teil 8b, der den ersten Teil 8a im oberen Bereich außen umschließt. Parallel zur Lagerachse 3 sind verteilt über den Umfang des ersten Teils 8a des ringförmigen ersten Lagerteils 1 Durchgangsbohrungen 10 vorgesehen, durch die mittels nicht dargestellter Schrauben eine Befestigung des ersten Lagerteils 1 an einem nicht dargestellten Teil (z.B. Oberwagen eines Mobilkrans) erfolgen kann. Das zweite Lagerteil 2 weist radial außen eine umlaufende Verzahnung 9 auf, in die zum Drehantrieb ein Zahnritzel oder eine Schnecke, die nicht dargestellt sind, eingreifen kann. Auch das zweite Lagerteil 2 ist mit Durchgangsbohrungen 11 versehen, die parallel zu Lagerachse 3 verlaufen und über den Umfang des ebenfalls ringförmig ausgebildeten Lagerteils 2 verteilt sind. Durch die Durchgangsbohrungen 11 kann mittels nicht dargestellter Schrauben eine Befestigung des zweiten Lagerteils 2 z.B. am Unterwagen des nicht näher dargestellten Mobilkrans erfolgen. Zur Übertragung axialer Lagerkräfte dienen die beiden Reihen von Wälzkörpern 4 und 5. Die Wälzkörper 4, 5 sind mit ihren Rotationsachsen jeweils senkrecht zur Lagerachse 3 ausgerichtet und sind daher nur zur Übertragung axialer Kräfte geeignet. Die Wälzkörper 4 laufen in einem Laufflächenpaar, von dem die Lauffläche 6a an der Unterseite des einen rechteckigen Querschnitt aufweisenden ringförmigen Teils 8b des ersten Lagerteils 1 angeordnet ist, während die Lauffläche 6b am Grund einer zylindrischen Ausnehmung im Bereich der inneren Peripherie des ringförmigen zweiten Lagerteils 2 angeordnet ist. Den mit ihrer Rotationsachse ebenfalls senkrecht zur Lagerachse 3 angestellten Wälzkörpern 5 sind die beiden Laufflächen 7a, 7b zugeordnet. Die Lauffläche 7a ist am Grund einer zylindrischen Ausnehmung im Mantelbereich des Teils 8a des ersten Lagerteils 1 angeordnet, während die Lauffläche 7b im Bereich der inneren Peripherie des zweiten Lagerteils 2 in dessen unterer Hälfte ebenfalls zylinderförmig eingearbeitet ist. Die Wälzkörper 4, 5 sind jeweils zylindrisch geformt. Zur Übertragung radialer Lagerkräfte ist erfindungsgemäß statt eines Wälzlagers ein entsprechendes Gleitlager vorgesehen, das in radialer Richtung ganz besonders raumsparend ist. Hierzu sind die zylindermantelförmigen Lagerflächen 15a, b, die im Bereich zwischen den beiden Laufflächen paaren 6a, 6b bzw. 7a, 7b angeordnet sind, als Gleitlagerflächen ausgebildet. Vorzugsweise ist dies in Form eines eingelegten Gleitlagerrings auf mindestens einer Lagerfläche 15a, b realisiert. Die Gleitlagerringe können segmentartig aus gebogenen, leistenartigen, flachen Streifen zusammengesetzt sein.

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Zur Vermeidung des Eindringens von Schmutz in den Bereich der Laufflächen 6a, 6b bzw. 7a, 7b ist eine gehäuseartige Dichtung 12 vorgesehen, die den Spalt zwischen den sich gegeneinander bewegenden beiden Lagerteilen 1, 2 abdeckt. Diese Dichtung 12 weist ein flaches, kreisringförmiges erstes Blechteil 12a auf, das abgedichtet mit dem flachen zweiten Teil 8b des ersten Lagerteils 1 verbunden ist und radial zur Lagerachse steht. Mit dem ersten Blechteil 12a wirkt ein zweites Blechteil 12b zusammen, das zylindermantelförmig gestaltet und dicht mit dem zweiten Lagerteil 2 verbunden ist. Das Blechteii 12 b setzt nahe am Fuß der Verzahnung 9 an und erstreckt sich koaxial zur Lagerachse 3 bis an das flache Blechteil 12a, so dass zwischen beiden nur noch ein schmaler Dichtspalt besteht. Dieser Dichtspalt wird von einer am Blechteil 12a befestigten, elastischen umlaufenden Dichtlippe 12c überdeckt, die sich an den Mantel des zweiten Blechteils 12b außen dichtend anlegt. Somit überdeckt die Dichtung 12 den gesamten Bauraum für die Unterbringung der Sch rauben köpfe oder Muttern der in die Durchgangsbohrungen 11 einzuführenden Befestigungsschrauben. Zwischen den Wälzkörpern 4 und den Durchgangsbohrungen 11 ist daher kein gesonderter Freiraum für die Anbringung der Dichtung mehr erforderlich. Daher können die Teilkreise für die Durchgangsbohrungen 10,11 deutlich dichter aneinander rücken. Dadurch wird der effektive Hebelarm bei der Übertragung von Lagerkräften parallel zur Lagerachse 3 entsprechend vermindert und die Belastung durch Biegemomente deutlich reduziert.

Bezugszeichenliste:

1	erstes Lagerteil
2	zweites Lagerteil
3	Lagerachse
4	Wälzkörper
5	Wälzkörper
6a, b	Lauffläche
7a, b	Lauffläche
8a, b	Teile des ersten Lagerteils
9	Verzahnung
10	Durchgangsbohrung
11	Durchgangsbohrung
12	Dichtung
12a	erstes Beichteil
12b	zweites Blechteil
12c	Dichtlippe
15a, b	Lagerfläche

Claims

1. Mobiles Großgerät, insbesondere in Form eines Mobilkrans, Baggers, Turmdrehkrans oder Ladekrans, mit einem Ober- und einem Unterwagen, die über eine Großdrehlagerung für hohe Axiallasten und Lastmomente quer zu einer Lagerachse (3) drehbar miteinander verbunden sind, wobei die Großdrehlagerung mit Wälzkörpern (4, 5) zwischen einem ersten ringförmigen Lagerteil (1) und einem relativ dazu um die Lagerachse (3) drehbaren zweiten ringförmigen Lagerteil (2), die jeweils mit dem Unterwagen bzw. dem Oberwagen verbunden sind, versehen ist, wobei an beiden Lagerteilen (1, 2) jeweils kreisförmig umlaufende Laufflächen (6a, b; 7a, b), die sich jeweils zu Laufflächenpaaren ergänzen, für mindestens zwei Reihen von Wälzkörpern (4, 5) vorgesehen sind, über die parallel zur Lagerachse (3) gerichtete Druck- und Zugkräfte übertragbar sind, und an beiden Lagerteilen (1, 2) jeweils kreisförmig umlaufende Lagerflächen (15a, b) zur Übertragung radialer Kräfte vorgesehen sind, wobei ferner einer (1) der beiden Lagerteile (1, 2) geteilt (8a, b) ausgeführt ist und wobei die beiden Lagerteile (1, 2) jeweils mit einer Vielzahl von über den Umfang verteilten, parallel zur Lagerachse (3) verlaufenden Durchgangsbohrungen (10, 11) für Befestigungsschrauben versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufenden Lagerflächen (15a, b) für die Übertragung radialer Kräfte als Gleitlager, insbesondere in Form eingelegter Gleitlagerringe, ausgebildet sind.

2. Großgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der umlaufenden Lagerflächen (15a, b) mit einem eingelegten, insbesondere einem aus gebogenen, flachen Stücken segmentartig zusammengesetzten Gleitlagering versehen ist.

3. Großgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (4, 5) zylindrisch ausgebildet sind.

4. Großgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufflächen (6a, b, 7a, b) senkrecht zur Lagerachse (3) verlaufen.

5. Großgerät nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Laufflächen (6a, b, 7a, b) für die Wälzkörper (4, 5) durch eingelegte gehärtete ringförmige, insbesondere segmentförmig gestückelte Leisten gebildet ist.

6. Großgerät nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass eines der beiden Lagerteile (1, 2) radial innen oder außen eine umlaufende Verzahnung (9) aufweist.

7. Großgerät nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen den beiden Lagerteilen (1, 2) bestehende Spalt nach außen hin durch eine gehäuseartige Dichtung (12) abgedeckt ist, die den Bereich der Durchgangsbohrungen (11) am zweiten Lagerteil (2) in der Weise übergreift, dass die in die Durchgangsbohrungen (11) eingesetzten oder einzusetzenden Befestigungsschrauben mit ihren Köpfen oder Muttern von der Dichtung (12) eingeschlossen werden.

8. Großgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (12) ein kreisringfömiges, mit dem ersten Lagerteil (1) dicht verbundenes erstes Blechteil (12a) und ein zylindermantelförmiges, mit dem zweiten Lagerteil (2) dicht verbundenes zweites Blechteil (12b) aufweist, zwischen denen ein ringförmiger Dichtspalt gebildet ist.

9. Großgerät nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen den gegeneinander drehbaren Teilen, insbesondere den beiden Blechteilen (12a, b) bestehende Dichtspalt von einer elastischen Dichtlippe überdeckt wird.

10. Großgerät nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsbohrungen (10) nur durch den ersten Teil (8a) des ersten Lagerteils (1) verlaufen und der zweite Teil (8b) des ersten Lagerteils (1) als flacher, gehärteter Ringkörper mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt ausgebildet ist, der den ersten Teil (8a) außen umschließt und an seiner Unterseite die Lauffläche (6a) für die Wälzkörper (4) aufweist und im montierten Zustand der Großdrehlagerung die Auflagerfläche für den Oberwagen des Großgeräts bildet.