DE102018212603A1

DE102018212603A1 - Tilting segments with an integrated spring

Info

Publication number: DE102018212603A1
Application number: DE102018212603.8A
Authority: DE
Inventors: Michel Goovaerts; Mario Esposito; Koen Krieckemans
Original assignee: ZF Wind Power Antwerpen NV; ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Wind Power Antwerpen NV; ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2018-07-27
Filing date: 2018-07-27
Publication date: 2020-01-30
Also published as: WO2020020553A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kippsegment (105) für ein Gleitlager (101); wobei das Kippsegment (105) mindestens eine Feder (203) umfasst. Das Kippsegment (105) ist einstückig ausgeführt.The invention relates to a tilting segment (105) for a slide bearing (101); wherein the tilting segment (105) comprises at least one spring (203). The tilting segment (105) is made in one piece.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kippsegment nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a tilting segment according to the preamble of claim 1.

Aus dem Stand der Technik sind Kippsegmente für Gleitlager bekannt. Die Kippsegmente weisen jeweils einen Grundkörper und eine oder mehrere Federn auf. Der Grundkörper und die Federn sind als separate Teile ausgeführt.Tilting segments for plain bearings are known from the prior art. The tilting segments each have a base body and one or more springs. The base body and the springs are designed as separate parts.

Bei der Montage eines herkömmlichen Kippsegments müssen der Grundkörper und die Feder zunächst miteinander verfügt werden. Wird das Kippsegment dann in das Trägerelement eingesetzt, besteht die Gefahr, dass die Feder verloren geht.When installing a conventional tilting segment, the base body and the spring must first be used together. If the tilting segment is then inserted into the carrier element, there is a risk that the spring will be lost.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen verbessertes Kippsegment verfügbar zu machen. Insbesondere sollen die Herstellungskosten gesenkt und die Handhabbarkeit verbessert werden.The object of the invention is to make available a tilting segment which is improved compared to the solutions known from the prior art. In particular, the manufacturing costs should be reduced and the manageability should be improved.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Kippsegment nach Anspruch 1. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen enthalten.This object is achieved by a tilting segment according to claim 1. Preferred further developments are contained in the subclaims.

Ein Kippsegment ist ein Teil eines Gleitlagers, das dazu dient, eine erste Gleitfläche federnd abzustützen. Das Kippsegment selbst bildet einen Teil einer zweiten Gleitfläche, die relativ zu der ersten Gleitfläche um eine Drehachse des Gleitlagers drehbar ist.A tilting segment is part of a sliding bearing that serves to resiliently support a first sliding surface. The tilting segment itself forms part of a second sliding surface, which is rotatable relative to the first sliding surface about an axis of rotation of the sliding bearing.

Das Kippsegment weist einen Grundkörper und eine Feder auf. Die Feder ist zwischen dem Grundkörper und einem Trägerelement des Gleitlagers verspannt und übt eine zwischen dem Grundkörper und dem Trägerelement wirkende Federkraft aus. Die Federkraft ist orthogonal zu der ersten Gleitfläche und der zweiten Gleitfläche gerichtet. Somit wird der Grundkörper gegen die erste Gleitfläche verspannt.The tilting segment has a base body and a spring. The spring is clamped between the base body and a support element of the slide bearing and exerts a spring force acting between the base body and the support element. The spring force is directed orthogonally to the first sliding surface and the second sliding surface. The base body is thus braced against the first sliding surface.

Der Grundkörper ist entlang einer Wirkachse, die parallel zur Richtung der oben genannten Federkraft verläuft, beweglich. Dadurch können Lageänderungen der beiden Gleitflächen relativ zueinander ausgeglichen werden, ohne dass es zu erhöhtem Verschleiß oder zu Beschädigungen des Gleitlagers kommt.The base body is movable along an active axis that runs parallel to the direction of the above-mentioned spring force. Changes in position of the two sliding surfaces relative to one another can thereby be compensated for without increased wear or damage to the sliding bearing.

Bei dem Gleitlager handelt es sich bevorzugt um ein Axialgleitlager. Hierbei verlaufen die erste Gleitfläche und die zweite Gleitfläche orthogonal zu der Drehachse des Gleitlagers. Die Federkraft der Feder des Kippsegments und damit auch die Wirkachse des Kippsegments ist entsprechend parallel zu der Drehachse gerichtet.The plain bearing is preferably an axial plain bearing. Here, the first sliding surface and the second sliding surface are orthogonal to the axis of rotation of the sliding bearing. The spring force of the spring of the tilting segment and thus also the effective axis of the tilting segment is directed parallel to the axis of rotation.

Erfindungsgemäß ist das Kippsegment einstückig ausgeführt. Dies bedeutet insbesondere, dass der Grundkörper und die Feder einstückig miteinander verbunden sind.According to the tilting segment is made in one piece. This means in particular that the base body and the spring are connected to one another in one piece.

Aufgrund der einstückigen Ausführung des erfindungsgemäßen Kippsegments müssen der Grundkörper und die Feder nicht in einem separaten Montageschritt verfügt werden. Zudem besteht keine Gefahr, dass die Feder verloren geht. Dies senkt die Kosten zur Herstellung des Kippsegments und vereinfacht die Montage.Due to the one-piece design of the tilting segment according to the invention, the base body and the spring do not have to be installed in a separate assembly step. In addition, there is no risk that the spring will be lost. This lowers the costs of producing the tilting segment and simplifies assembly.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist das Kippsegment aus einem einzigen Rohteil gefertigt. Dies hat zur Folge, dass der Grundkörper und die Feder nahtlos, das heißt ohne Fügestelle, miteinander verbunden sind. Die Fertigung aus einem einzigen Rohteil ist besonders kosteneffizient.In a preferred development, the tilting segment is made from a single blank. The result of this is that the base body and the spring are connected to one another seamlessly, that is to say without a joint. Manufacturing from a single blank is particularly cost-effective.

In einer darüber hinaus bevorzugten Weiterbildung ist die Feder als Tellerfeder ausgestaltet. Tellerfedern sind in der Norm DIN 2093 definiert. Es handelt sich um eine kegelige Ringschale, die in Achsrichtung belastbar ist. Eine Tellerfeder weist innen und außen eine kreisförmige Umrandung auf.In a further preferred development, the spring is designed as a plate spring. Disc springs are defined in the DIN 2093 standard. It is a conical ring shell that can be loaded in the axial direction. A disc spring has a circular border on the inside and outside.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist die innere Umrandung mit dem Grundkörper verbunden, während die äußere Umrandung der Abstützung in dem Trägerelement dient. Dies bedeutet, dass die Feder sich ausgehend von der Verbindungsstelle zwischen der Feder und dem Grundkörper nach außen hin erstreckt und dort an dem Trägerelement anliegt.In a preferred development, the inner border is connected to the base body, while the outer border serves as a support in the carrier element. This means that the spring extends outwards from the connection point between the spring and the base body and rests there on the carrier element.

Anhand von Figuren werden im Folgenden eine aus dem Stand der Technik bekannte Lösung und bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Übereinstimmende Bezugsziffern kennzeichnen dabei gleiche oder funktionsgleiche Merkmale. Im Einzelnen zeigt:

1 ein Gleitlager mit Kippsegmenten;
2 ein aus dem Stand der Technik bekanntes Kippsegment;
3 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
4 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung;
5 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
6 ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

A solution known from the prior art and preferred exemplary embodiments of the invention are explained below with reference to figures. Corresponding reference numbers identify the same or functionally identical features. In detail shows:

1 a plain bearing with tilting segments;
2 a tilting segment known from the prior art;
3 a first embodiment of the invention;
4 a second embodiment of the invention;
5 a third embodiment of the invention; and
6 a fourth embodiment of the invention.

Ein in 1 dargestelltes Gleitlager 101 dient dazu, eine nicht dargestellte Welle aufzunehmen und drehbar zu lagern. Das Gleitlager 101 stützt die Welle in radialer und axialer Richtung. Zur Stützung der Welle in radialer Richtung weist das Gleitlager 101 eine Radialgleitfläche 103 auf. Diese hat die Form einer Mantelfläche eines geraden Kreiszylinders. Zur Stützung der Welle in axialer Richtung dient eine Axialgleitfläche. Diese wird durch mehrere Kippsegmente 105 gebildet.An in 1 slide bearing shown 101 serves to receive a shaft, not shown, and to rotate it. The plain bearing 101 supports the shaft in radial and axial directions. To support the shaft in the radial direction, the slide bearing 101 a radial sliding surface 103 on. This has the shape of a lateral surface of a straight circular cylinder. An axial sliding surface serves to support the shaft in the axial direction. This is made up of several tilting segments 105 educated.

Die Kippsegmente 105 werden von einem Träger 107 gehalten. Ihr Aufbau im Querschnitt ist in den 2 bis 6 im Detail dargestellt.The tilt segments 105 be from a carrier 107 held. Their structure in cross section is shown in the 2 to 6 presented in detail.

Die in den 2 bis 6 dargestellten Kippsegmente 105 bestehen jeweils aus einem Grundkörper 201 und einer Feder 203. Die Kippsegmente 105 sind jeweils in eine Bohrung 205 des Trägers 107 eingelassen. Die Bohrungen 205 dienen der Fixierung des jeweiligen Kippsegments 105. Die Kippsegmente 105 und die Bohrungen 205 sind zu der Längsachse 207 rotationssymmetrisch.The in the 2 to 6 shown tilt segments 105 each consist of a basic body 201 and a feather 203 , The tilt segments 105 are each in a hole 205 of the carrier 107 admitted. The holes 205 serve to fix the respective tilting segment 105 , The tilt segments 105 and the holes 205 are to the longitudinal axis 207 rotationally symmetrical.

Innerhalb der Bohrung 205 ist das Kippsegment 105 entlang einer Längsachse 207, die einer Wegrichtung des Kippsegments 105 entspricht, beweglich. Eine entsprechende Bewegung des Kippsegments 105 geht einher mit einer Spannung bzw. Entspannung der Feder 203.Inside the hole 205 is the tipping segment 105 along a longitudinal axis 207 indicating a direction of the tilt segment 105 corresponds, movable. A corresponding movement of the tilting segment 105 goes hand in hand with a tension or relaxation of the spring 203 ,

Das in 2 dargestellte Kippsegment 105 ist aus dem Stand der Technik bekannt. Der Grundkörper 201 und die Feder 203 sind hier als separate Stücke ausgeführt. Die Feder 203 wiederum ist zweistückig ausgeführt, das heißt, besteht aus zwei einzelnen Federn. Bei diesen Federn handelt es sich um herkömmliche Tellerfedern.This in 2 shown tilt segment 105 is known from the prior art. The basic body 201 and the feather 203 are executed here as separate pieces. The feather 203 again is made in two parts, that is, consists of two individual springs. These springs are conventional disc springs.

Bei den in den 3 bis 6 dargestellten Kippsegmenten 105 handelt es sich um Ausführungsbeispiele der Erfindung. Entsprechend sind der Grundkörper 201 und die Feder 203 jeweils einstückig miteinander verbunden.In the in the 3 to 6 shown tilt segments 105 are exemplary embodiments of the invention. The basic body is corresponding 201 and the feather 203 each connected in one piece.

In 3 hat die Feder 203 die Form einer Tellerfeder, die nach innen hin in den Grundkörper 201 übergeht. Zwischen dem Grundkörper 201 und der Feder 203 befindet sich eine Aussparung 301. Diese verläuft vollständig um die Längsachse 207 herum und ist in sich geschlossen. Im unteren Bereich weist das Kippsegment 105 eine weitere Aussparung 303 auf. Diese ist bezüglich der Längsachse 207 mittig angeordnet, sodass die Feder 203 außen am Boden der Vertiefung 205 aufliegt.In 3 has the feather 203 the shape of a disc spring that goes inwards into the base body 201 transforms. Between the main body 201 and the feather 203 there is a recess 301 , This runs completely around the longitudinal axis 207 around and is self-contained. In the lower area shows the tilting segment 105 another recess 303 on. This is with respect to the longitudinal axis 207 arranged in the middle so that the spring 203 outside at the bottom of the depression 205 rests.

4 zeigt ein Kippsegment 105, bei dem die axialen Wandungen der Vertiefung 301 parallel zueinander verlaufen. Die Aussparung 301 ist hier spiegelsymmetrisch zu einer radial, das heißt orthogonal zu der Längsachse 207 verlaufenden Ebene. Die Aussparung 303 hat eine zylindrische Form. Eine derartige Ausgestaltung verbessert die Fertigbarkeit. 4 shows a tilt segment 105 , in which the axial walls of the recess 301 run parallel to each other. The recess 301 here is mirror-symmetrical to a radial, that is orthogonal to the longitudinal axis 207 trending level. The recess 303 has a cylindrical shape. Such a configuration improves the producibility.

Die Aussparung 303 des in 5 dargestellten Kippsegments entspricht der in 3 dargestellten Ausführung. Im Unterschied dazu weist gemäß 5 die Aussparung 301 parallel zueinander verlaufende Wandungen auf. Auch dies ist im Hinblick auf eine bessere Fertigbarkeit vorteilhaft.The recess 303 of in 5 shown tilt segment corresponds to that in 3 shown execution. In contrast, according to 5 the recess 301 walls running parallel to each other. This is also advantageous in terms of better producibility.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Kippsegments 105 ist in 6 dargestellt. Hier sind die Aussparungen 301 und 303 so angeordnet, dass sie ineinander übergehen und einen gemeinsamen Hohlraum bilden. Am Grundkörper 201 verläuft die Feder 203 hier radial außen in axialer Richtung und verjüngt sich am Fuß der Vertiefung 205 radial nach innen hin. Die Verjüngung liegt an ihrem inneren Rand auf einem Absatz 601 auf, der vom Boden der Vertiefung 205 gebildet wird.Another embodiment of the tilting segment 105 is in 6 shown. Here are the recesses 301 and 303 arranged so that they merge and form a common cavity. On the main body 201 runs the feather 203 here radially outside in the axial direction and tapers at the foot of the depression 205 radially inwards. The taper lies on a shoulder on its inner edge 601 on that from the bottom of the depression 205 is formed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

101101: Gleitlagerbearings
103103: RadialgleitflächeRadialgleitfläche
105105: Kippsegmenttilt segment
107107: Trägercarrier
201201: Grundkörperbody
203203: Federfeather
205205: Bohrungdrilling

Claims

Tilting segment (105) for a plain bearing (101); wherein the tilting segment (105) comprises at least one spring (203); characterized in that the tilting segment (105) is made in one piece.

Tilt segment (105) Claim 1 ; characterized in that the tilting segment (105) is made from a single blank.

Tilting segment (105) according to one of the preceding claims; characterized in that the spring (203) is designed as a plate spring.

Tilting segment (105) according to the preceding claim; the spring (203) extends outwards from a connection point between the spring (203) and a base body (201) of the tilting segment (105).