Rothe Erde

Rothe Erde Slewing BearingsBearing Inspection

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Bearing inspection

Figure 1: Loading principle of the tilting clearance measurement (axial motion)

Figure 2: Basic setup for measuring the tilting clearance

Measuring the tilting clearanceTo determine the wear, we recommend carry- ing out tilting clearance measurements wherever possible. The loading principle forsuch measurements is shown in figure 1.

The measurements are taken between thelower companion structure and the bearingring which is bolted to the superstructure (figure 2). The measurements must be takenas close to the raceway system as possiblein order to minimize the impact of elastic deformations in the companion structure.

The procedure is as follows: Take a reference measurement when the

equipment is put into operation. Mark the measuring points around the

circumference starting from a defined position.

First apply the maximum retrograde moment in order to set the dial gauges to zero (the gauges must have a measuring accuracy of 0.01 mm). Then apply a forward tilting moment, with load uptake if necessary.

Swivel the superstructure and repeat the measurements at the marked measuring points (see table 4 on page 9).

Preventing damageWear measurements enable early detectionof technical problems before they result inunscheduled plant stoppages. Unnecessaryrepair costs and expensive production down -times are thus avoided. We therefore recom-mend regular bearing wear measurementsin order to assess the condition of a bearing.

The wear which affects the raceway systemmakes itself felt in a change of the axial motionor the axial reduction. Depending on the application or bearing version, this increasein wear can be determined by measuringthe tilting clearance or by taking reductionmeasurements.

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*BF = design type (see www.rotheerde.com)

Measuring method

Axial reduction measurement

Tilting clearance measurement

Ball diameter mm20 22 25 30 35 40 45 50 60 70

max. permissible wear values up to mm

1.6 2.0 2.6 3.3

2.0 2.6 3.2 4.0

Table 2: BF* 06, 09, 25, 23, 28 (ball bearings/profile bearings)

Measuring method

Axial reduction measurement

Tilting clearance measurement

Roller diameter mm16 20 25 28 32 36 40 45 50 60 70 80 90 100

max. permissible wear values up to mm

0.8 1.2 1.6 2.0 2.4

1.4 2.0 2.8 3.5 4.2

Table 3: BF* 12, 13, 19 (roller bearing slewing rings)

*BF = design type (see www.rotheerde.com)

*BF = design type (see www.rotheerde.com)

Measuring method

Axial reduction measurement

Tilting clearance measurement

Ball diameter mm18 20 22 25 30 35 40 45 50 60 70

max. permissible wear values up to mm

1.8 2.2 3.0 3.8

2.5 3.0 4.0 5.0

Table 1: BF* 01, 08 (double-row ball bearings/axial ball bearings)

Inspecting the gearingGear teeth become smoothed and worn inthe course of use. A permissible wear limitdepends very much on the application. Experience indicates that a wear value of upto 0.1 x module per flank is permissible.

Maximum permissible increase in bearing clearance (uniform wear)These increases in bearing clearance are not permissible for special applications, e.g. 50 % of the listedvalues for fairground ride slewing bearings (contact Rothe Erde).

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Possible load center

Figure 3: Loading principle of the axial reduction measurement

Figure 4: Basic setup for measuring the axial reduction with a depth gauge

Figure 5: Basic setup for measuring the axial reduction with a feeler gauge

Measuring the axial reductionWhere tilting clearance measurements arenot possible we recommend the axial reduc-tion measurement method. In this case thecenter of the load combinations lies withinthe race diameter of the bearing. The loadingprinciple is shown in figure 3.

The measurements are taken between thelower companion structure and the bearingring which is bolted to the superstructure (figures 4, 5). The procedure is similar tothat for measuring the tilting clearance:

Here too, record reference values when the equipment is put into operation.

Mark the measuring points around the circumference starting from a defined position.

Repeat the tilting clearance or axial reductionmeasurements under the same conditionsat appropriate intervals, after first checkingthe bearing fastening bolts. The differencebetween the current measurement and thereference measurement is the wear whichhas occurred in the intervening period. If thewear values show a rising trend, you shouldcarry out the measurements more often.

Advantage Given conclusive assessmentof the bearing's condition, worn parts canbe replaced in good time.In conjunction with optimum spare partsmanagement, it is thus possible to avoid in-cidents of damage and lengthy downtimes.

Note If the permissible wear values(tables 1, 2 and 3 on page 3) are exceeded,we recommend that the equipment shouldbe shut down.

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Figure 6

Figure 7

The alternative:IWM (integrated wear measuring device)Rothe Erde always focuses on developing innovative solutions for permanentlymonitoring the condition of a bearing in order to further optimize the functionand reliability of plant operations. The integrated wear measuring device for slewing bearings is a patented invention which enables online inspection of themaximum permissible axial clearance or axial reduction of a slewing connection.

Advantage It is no longer necessary to interrupt operations in order to determinethe axial clearance.

A pin made of stainless steel is located inthe peak load area of the raceways. Theelectrically isolated pin is mounted in onering and protrudes into a groove in the otherring. The maximum tolerated clearance canbe adjusted by means of the groove width.

If the clearance changes by an impermissibleamount, the ring and the pin will make con-tact with each other. The pin's electrical connection results in a signal being triggeredwhen the pin touches the other ring. This signal indicates that the permissible relativemovement of the rings has been reachedand that it is time to inspect the bearing.

Advantage The deformation of the compa-nion structure and the elasticity of the boltconnections do not significantly influencethe measurement result. The elastic appro-ximation of the raceways, the axial clearanceof the bearing and the out-of-flatness of thecontact surface are compensated. Costs formaintenance personnel are minimized.

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Figure 8: Grease sampling set

Grease sampling setGrease samples are taken in parallel with,i.e. at the same time as, the inspectionmeasurements. The analysis of the usedgrease provides additional informationabout the raceway condition.

Bearings with grease sampling portsThe grease sampling set comprises a plastictube, various cap plugs, a suction device, asample box for up to 5 grease samples, andan information sheet. The procedure is described in detail.

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Item 1

Item 2

Item 1

Figure 12: Detail of the sampling

Figure 11: Taking a sample

Take the grease samples from the main loading zone.

Remove the screw plug (M16 EN ISO 4762) selected for taking the sample: item 1 and if necessary item 2opposite (figures 9 and 10).

Before taking the grease sample, cut the supplied tubeat an angle of 45 so that it is slightly longer than thegrease sampling port. Then insert the tube into the race-way area of the port (figure 11).

Make sure that the surface cut at 45 faces in the oppo-site direction to the direction of rotation (figure 12).

The sampling ports must be closed again with the screwplugs.

When the sample has been taken, close both tube endswith the plastic caps.

Number the grease sample and place it in the labeledsample box.

Add the necessary information (see the grease samplingset in figure 8) to the top of the sample box.

Figure 9: Three-row roller bearing slewing ring with grease sampling ports Figure 10: Single-row ball bearing with grease sampling port

Screw plugScrew plug

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Operatinghours

Limit value

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Operatinghours

Working hours

Figure 13: Taking a sample of grease from the sealing lip

Wear curvesThe diagrams show the increase in wear and the increases in Feparticles and the PQ index as a function of the operating hours (figure 14).

For standard applications see the values in tables 1 - 3 on page 3.When the limit values are reached, please contact Rothe Erde.

Bearings without grease sampling portsIf there are no grease sampling ports providedon the bearing, one or more grease samplesare taken at the seal. This area near a greasenipple must be cleaned. The sample shouldbe taken preferably in the main working areaand/or offset 180 to it.

During regreasing at the prepared greasenipple (without rotation of the bearing), the first grease escaping from the sealing lipis taken as the sample (figure 13). 3 ccmare enough.

Note Be careful when taking the sample orthe result may be falsified by contamination.

Figure 14: Wear curves

Fe limit valuesA limit value for Fe contamination in the lubricant depends greatly on the operatingparameters and the lubrication intervals.Depending on the application, the value canbe as high as 20,000 ppm.

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Bearing inspection

Table 4: Measurement table

Customer:

RE drawing no.:

Date

Operating hours

Measuring point

Main load area

180 opposite

Main load area

180 opposite

Main load area

180 opposite

Main load area

180 opposite

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Grease

Lubrication system

Quantity/interval

Comments

0

Basic mea-

surement

Repeated measurement (12 months interval)

1 2 3 4 5 6 7

Application:

RE order no.:

Location:

Year of manufacture:

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Grease sample no.

Fe particles ppm/

PQ index

For the grease sampling set please contact the following address:

Rothe Erde GmbHTremoniastrasse 51144137 DortmundGermanyTelephone +49 (2 31) 1 86 - 0Telefax +49 (2 31) 1 86 - 25 00sales.rotheerde@thyssenkrupp.com

The measurement values, analysis valuesand bearing-specific information should beentered in a separate table (see table 4) andforwarded to Rothe Erde.

Rothe Erde GmbHService Beckumer Strasse 87 59555 Lippstadt Germanyservice.rotheerde@thyssenkrupp.com

Rothe Erde sends the grease samples to anapproved, qualified laboratory.

Advantage Short processing time and notification by e-mail about the analysis results and wear measurement.

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Lagerinspektion

Bild 1: Belastungsprinzip der Kippspielmessung (Axialbewegung)

Bild 2: Prinzipieller Aufbau der Kippspielmessung

Messung des KippspielsWenn mglich, empfehlen wir zur Verschlei -be stimmung die Messung des Kippspiels. Das Belastungsprinzip fr eine solche Messungzeigt Bild 1.

Es wird zwischen der unteren Anschluss kon- struk tion und dem mit der Oberkonstruktionverschraubten Lagerring (Bild 2) gemessen.Um dabei den Einfluss von elastischen Ver-formungen der Anschlusskonstruktion zuminimieren, muss die Messung mglichstnahe am Laufsystem des Lager stattfinden.

Das Verfahren wird folgendermaen ausgefhrt: Bei Inbetriebnahme wird eine Referenz-

messung durchgefhrt. Von einer festgelegten Position aus wer-

den die Messpunkte am Umfang markiert. Fr die Null-Einstellung der Messuhren,

die eine Messgenauigkeit von 0,01 mm aufweisen sollten, ist zunchst das maxi-male rckdrehende Moment aufzubringen.Anschlieend ist ggf. durch Lastauf-nahme ein nach vorne kippendes Moment zu erzeugen.

Nach dem Schwenken der Oberkonstruktionwird die Messung in den markierten Mess- positionen wiederholt. (siehe Tabelle 4, Seite 17)

Schden vorbeugenVerschleimessungen ermglichen eine Frh- erkennung von technischen Problemen, bevordiese zu unge planten Anlagenstillstndenfhren. So werden unntige Instandsetzungs- kosten und teure Produk tions ausflle ver-mieden. Zur Bewertung des Lager zustandesempfehlen wir daher regelmige Lager ver-schlei messungen.

Der Verschlei des Laufsystems macht sichdurch eine Vernderung der Axialbewegungoder Absenkung bemerkbar. Diese Verschlei- erhhung kann je nach Anwendungsfall/ Lagerausfhrung durch die Messung desKipp spiels oder durch Absenkmessungener mittelt werden.

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*BF = Bauform (siehe www.rotheerde.com)

Messverfahren

Absenkmessung

Kippspielmessung

Kugeldurchmesser mm20 22 25 30 35 40 45 50 60 70

max. zulssige Verschleiwerte bis mm

1,6 2,0 2,6 3,3

2,0 2,6 3,2 4,0

Tabelle 2: BF* 06, 09, 25, 23, 28 (Kugellager/Profillager)

Messverfahren

Absenkmessung

Kippspielmessung

Rollendurchmesser mm16 20 25 28 32 36 40 45 50 60 70 80 90 100

max. zulssige Verschleiwerte bis mm

0,8 1,2 1,6 2,0 2,4

1,4 2,0 2,8 3,5 4,2

Tabelle 3: BF* 12, 13, 19 (Rollendrehverbindung)

*BF = Bauform (siehe www.rotheerde.com)

*BF = Bauform (siehe www.rotheerde.com)

Messverfahren

Absenkmessung

Kippspielmessung

Kugeldurchmesser mm18 20 22 25 30 35 40 45 50 60 70

max. zulssige Verschleiwerte bis mm

1,8 2,2 3,0 3,8

2,5 3,0 4,0 5,0

Tabelle 1: BF* 01, 08 (zweireihiges Kugellager/Axialkugellager)

berprfung der VerzahnungIm Laufe der Gebrauchsdauer treten Einlauf-glttung und Verzahnungsverschlei auf. Einzulssiger Verschleigrenzwert ist stark vomEinsatzfall abhngig. Erfahrungsgem kannder zulssige Verschlei bis zu 0,1 x Modulpro Zahnflanke betragen.

Maximal zulssige Vergrerung der Lagerspiele (gleichmiger Verschlei)Fr besondere Anwendungsflle (Rcksprache Rothe Erde) sind diese Lagerspielvergrerungen nicht zulssig z. B. Growlzlager fr Fahrgeschfte 50 % der aufgefhrten Werte.

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Mglicher Lastschwerpunkt

Bild 3: Belastungsprinzip der Absenkmessung

Bild 4: Prinzipieller Aufbau der Absenkmessung mit Tiefenmessschieber

Bild 5: Prinzipieller Aufbau der Absenkmessung mit Fhlerlehre

AbsenkmessungWo die Messung des Kippspiels nicht mg-lich ist, empfehlen wir die Absenkmessung.Dabei liegt der Schwerpunkt aus den Last-kombinationen innerhalb des Laufkreisdurch- messers des Lagers. Das Belastungsprinzipist in Bild 3 dargestellt.

Gemessen wird zwischen der unteren An-schluss konstruktion und dem mit der Ober-konstruktion verschraubten Lagerring (Bilder 4, 5). Der Ablauf hnelt dem bei derMessung des Kippspiels:

Auch hier werden bei der Inbetriebnahme des Gertes Referenz werte ermittelt.

Von einer festgelegten Position aus werdendie Messpunkte am Umfang markiert.

In geeigneten Zeitabstnden sollte nachber prfung der Lagerbefestigungsschraubeneine Wiederholung der Kippspiel- oder Ab-senkmessung unter gleichen Bedingun gendurchgefhrt werden. Die jeweilige Differenzzur Referenzmessung gibt den zwischenzeit-lich eingetretenen Verschlei an. Bei anstei-genden Verschleiwerten sollte in krzerenAbstnden gemessen werden.

Vorteil Durch die eindeutige Bewertungdes Lager zu standes knnen verschlisseneTeile rechtzeitig ausgetauscht werden. Zusammen mit einem optimalen Ersatzteil-Management knnen daher Schadens flleund lngere Stillstandszeiten vermiedenwerden.

Hinweis Werden die zulssigen Verschlei-werte (Tabellen 1, 2 und 3, Seite 11) ber-schritten, empfehlen wir eine Stilllegung desGertes.

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Bild 6

Bild 7

Die Alternative: Integrierte Verschlei-Messeinrichtung (IWM)Um die Funktionalitt und Betriebssicherheit der Anlagen weiter zu optimieren,arbeitet Rothe Erde unablssig an innovativen Lsungen fr die permanente Zustands ber wachung. Die integrierte Verschlei-Messeinrichtung fr Growlz-lager ist eine patentierte Erfindung, sie ermglicht eine Online-berprfung desmaximal zulssigen Axialspiels bzw. der Absenkung der Drehverbindung.

Vorteil Betriebsunterbrechungen zur Erfas-sung des Axialspiels sind nicht notwendig.

Im Bereich der Scheitellast der Laufbahnenbe findet sich ein Stift aus nicht rostendemStahl. Dieser ist elektrisch isoliert in einenRing montiert. Der Stift ragt in eine Nut, diesich im Gegenring befindet. Das maximal zu- lssige Spiel ist ber die Nutbreite einstellbar.

ndert sich das Spiel unzulssig stark, geratenRing und Stift in Kontakt. Durch die elektrischeVerbindung des Stiftes, wird bei der Berhrungvon Stift und Gegenring ein Signal ausgelst.Dieses Signal zeigt an, dass die zulssigeRelativ-Verschiebung der Ringe erreicht undeine Lager prfung notwendig ist.

Vorteil Die Verformung der Anschluss kon-struk tion oder Elastizitten der Schraubver-bindungen beeinflussen das Messergebnisnicht wesentlich. Die elastische Annherungder Laufbahnen, das Axialspiel des Lagersund die Ebenheitsabweichung der Auflage-flche werden kompensiert. Kosten fr dasWartungs personal werden minimiert.

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Bild 8: Fettprobenentnahmeset

FettprobenentnahmesetParallel, d.h. zeitgleich zu den Inspektions-messungen, werden Gebrauchtfettprobenentnommen. Die Gebrauchtfettanalyse ergibt weitere Infor mation ber den Lauf-bahnzustand.

Lager mit FettentnahmebohrungenDas Fettproben-Entnahme-Set besteht aus einem Plastikschlauch, diversen Verschluss-kappen, einer Saugvorrichtung und einer Probenbox fr max. 5 Fettproben sowie einem Info-Blatt. Die Vorgehens weise wirddetailliert beschrieben.

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Pos. 1

Pos. 2

Pos. 1

Bild 12: Detailausschnitt Entnahme

Bild 11: Entnahme

Die Fettproben mssen aus der Hauptbelastungszoneentnommen werden.

Die fr die Probenentnahme ausgewhlte Verschluss-schraube (M16 EN ISO 4762) wird entfernt. (Bilder 9und 10) Position 1 und ggf. gegenber, Position 2.

Vor Entnahme der Fettprobe ist der mitgelieferte Schlauch,geringfgig lnger als die Gesamtlnge der Fettentnahme- bohrung, schrg (45) abzuschneiden. Der Schlauch wirdbis in den Laufbahnbereich in die entsprechende Bohrungein gefhrt (Bild 11).

Dabei muss die 45-Schnittflche entgegen der Dreh-richtung positioniert werden (Bild 12).

Die Entnahmebohrungen sind mit den Verschluss-schrauben wieder zu verschlieen.

Nach der Fettentnahme werden beide Schlauch-enden mit den Plastikkappen verschlossen.

Die Fettprobe wird nummeriert und in die gekenn- zeich nete Probenbox abgelegt.

Die Probenbox wird mit den notwendigen Informa- tionen (siehe Fettprobenentnahmeset, Bild 8) auf der Oberseite versehen.

Bild 9: Dreireihige Rollendrehverbindung mit Fettentnahmebohrungen Bild 10: Einreihiges Kugellager mit Fettentnahmebohrung

VerschlussschraubeVerschlussschraube

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Betriebs-stunden

Betriebs-stunden

Arbeitsstunden

Grenzwert

Bild 13: Fettentnahme an der Dichtlippe

VerschleikurvenDas Diagramm zeigt die Verschleizunahme, bzw. Fe-Partikel- undPQ-Index-Zunahme in Abhngigkeit von den Betriebsstundenzahlen(Bild 14).

Fr Standardanwendungsflle siehe Werte in den Tabellen 1 - 3, Seite 11. Bei Erreichen der Grenzwerte bitte Rothe Erde kontaktieren.

Lager ohne FettentnahmebohrungenWenn keine Fettentnahmebohrungen am Lager vorgesehen sind, werden eine odermehrere Fettproben an der Dichtung ent-nommen. Dieser Bereich wird in Nhe einesSchmiernippels gereinigt. Bevorzugt solltedie Entnahme im Hauptarbeitsbereichund/oder 180 versetzt, erfolgen.

Whrend der Nachschmierung an dem o.g.Schmier nippel (ohne Drehung des Lagers)wird das erste austretende Fett an der Dicht-lippe entnommen (Bild 13). Eine Menge von3 ccm ist ausreichend.

Hinweis Achten Sie bitte auf eine sorgfltigeEntnahme, ansonsten erhalten Sie eine Ergeb- nisverflschung durch Verunreinigung.

Bild 14: Verschleikurven

Fe-GrenzwerteEin Grenzwert fr zulssige Fe-Kontaminierungdes Schmierstoffs ist im starken Ma vonden Betriebsparametern und Nachschmier-intervallen abhngig. Je nach Einsatzfallkann der Wert bis zu 20.000 ppm betragen.

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Tabelle 4: Messtabelle

Kunde:

RE Zeichnungs-Nr.:

Datum

Betriebsstunden

Messpunkt

Hauptbelastungsbereich

180 gegenber

Hauptbelastungsbereich

180 gegenber

Hauptbelastungsbereich

180 gegenber

Hauptbelastungsbereich

180 gegenber

1

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4

5

Fett

Schmiersystem

Menge/Intervall

Bemerkungen

0

Basis-

messung

Wiederholungsmessung (alle 12 Monate)

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Anwendung:

RE Auftrags-Nr.:

Standort:

Fertigungsjahr:

1

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3

4

Fettentnahme-Nr.

Fe-Partikel ppm/

PQ-Index

Fordern Sie das Fettprobenentnahmesetunter folgender Adresse an:

Rothe Erde GmbHTremoniastrae 51144137 DortmundTelefon (02 31) 1 86 - 0Telefax (02 31) 1 86 - 25 00sales.rotheerde@thyssenkrupp.com

Die Mess- und Analysewerte sowie die lager-spezifischen Infomationen sollten in eine

separate Tabelle (siehe Tabelle4) eingetragenund Rothe Erde zur Ver fgung gestellt werden.Die Probenbox bitte an Rothe Erde senden.

Rothe Erde GmbHService Beckumer Strae 87 59555 Lippstadt service.rotheerde@thyssenkrupp.com

Rothe Erde sendet die Fettproben an ein geprftes und qualifiziertes Labor.

Vorteil Kurze Bearbeitungszeit und Infor-ma tions aufgabe per E-Mail zu dem Analyse -ergebnis sowie der Verschleimessung.

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Headoffice DortmundRothe Erde GmbHTremoniastrasse 51144137 Dortmund, GermanyTelephone +49 (2 31) 1 86 -0Telefax +49 (2 31) 1 86 -25 00rotheerde@thyssenkrup p.comwww.rotheerde.com

PlantsWerke

Branch officesin GermanyGeschftsstellenin Deutschland

SubsidiariesTochtergesellschaften

Dortmund plantRothe Erde GmbHTremoniastrasse 51144137 Dortmund, GermanyTelephone +49 (2 31) 1 86 -0Telefax +49 (2 31) 1 86 -25 00

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WorldwideWeltweit

BerlinRothe Erde GmbHGeschftsstelle Berlings-berlin.rotheerde@thyssenkrupp.com

FranceRoballo France SARLcontact@roballo-france.com

Great BritainRoballo Engineering Co. Ltd.info@roballo.co.ukwww.roballo.co.uk

ItalyRothe Erde-Metallurgica Rossi S.p.A.mri@rotheerde.itwww.rotheerde.it

SpainRoteisaRothe Erde Ibrica S.A.roteisa@roteisa.eswww.roteisa.es

NorthRothe Erde GmbHGeschftsstelle Nordgs-nord.rotheerde@thyssenkrupp.com

SouthRothe Erde GmbHGeschftsstelle Sdgs-sued.rotheerde@thyssenkrupp.com

ChinaXuzhou Rothe Erde Slewing Bearing Co., Ltd.xuzhou_rothe_erde@xreb.comwww.xreb.com

Xuzhou Rothe Erde Ring Mill Co., Ltd.xrem@xrem.cn

IndiaRothe Erde India Private Limitedre_india@vsnl.netwww.rotheerdeindia.com

JapanNippon Roballo Co., Ltd.info@roballo.co.jpwww.roballo.co.jp

BrazilRobrasa Rolamentos EspeciaisRothe Erde Ltda.vendas.robrasa@thyssenkrupp.comwww.robrasa.com.br

USARotek Incorporatedsales@rotek-inc.comwww.rotek-inc.com

HeadofficeHauptverwaltung

Lippstadt plantRothe Erde GmbHBeckumer Strasse 8759555 Lippstadt, GermanyTelephone +49 (29 41) 7 41 -0Telefax +49 (29 41) 7 41 -33 20

Eberswalde plantRothe Erde GmbHHeegermhler Strasse 6416225 Eberswalde, GermanyTelephone +49 (3334) 206 -400Telefax +49 (33 34) 2 06 -4 90

Picture credits: Page 18: Herrenknecht AG, Leander Jahoda.

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Bildnachweis: Seite 18: Herrenknecht AG, Leander Jahoda.

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