DE102013021676B4

DE102013021676B4 - Plain bearing for a forming machine

Info

Publication number: DE102013021676B4
Application number: DE102013021676.1A
Authority: DE
Inventors: Jörg Schneider; Tobias Voigt; Peter Blau
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2013-12-18
Filing date: 2013-12-18
Publication date: 2022-04-21
Anticipated expiration: 2033-12-19
Also published as: DE102013021676A1

Abstract

Gleitlagerung (1) für eine Umformmaschine mit einer Lagerhülse (2) und einer in der Lagerhülse (2) rotierend gelagerten Welle (4), wobei zwischen der Lagerhülse (2) und der Welle (4) ein Schmierspalt (5) gebildet ist, wobei die Gleitlagerung (1) mindestens einen Sensor (6, 6a, 6b, 6c) zur Erfassung einer Schmierspalthöhe (h) und mindestens eine von einer Steuereinheit gesteuerte Schmiereinrichtung zur Zufuhr eines Schmiermittels in den Schmierspalt (5) aufweist, wobei in Abhängigkeit von der von dem Sensor (6, 6a, 6b, 6c) erfassten Schmierspalthöhe (h) ein Steuersignal von der Steuereinheit an die Schmiereinrichtung abgebbar ist, zur Einstellung der Schmierspalthöhe (h) im Schmierspalt (5),dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Reihen (R1, R2) von Sensoren (6a, 6b, 6c) zur Erfassung der Schmierspalthöhe (h) vorgesehen sind, wobei jede Reihe (R1, R2) jeweils aus mehreren entlang einer Umfangsrichtung (U) der Lagerhülse (2) oder der Welle (4) angeordneten Sensoren (6a, 6b, 6c) besteht.Plain bearing (1) for a forming machine with a bearing sleeve (2) and a shaft (4) rotatably mounted in the bearing sleeve (2), a lubricating gap (5) being formed between the bearing sleeve (2) and the shaft (4), wherein the slide bearing (1) has at least one sensor (6, 6a, 6b, 6c) for detecting a lubricating gap height (h) and at least one lubricating device controlled by a control unit for supplying a lubricant into the lubricating gap (5), wherein depending on the the lubricating gap height (h) detected by the sensor (6, 6a, 6b, 6c), a control signal can be emitted by the control unit to the lubricating device, for setting the lubricating gap height (h) in the lubricating gap (5), characterized in that at least two rows (R1, R2) of sensors (6a, 6b, 6c) for detecting the height of the lubricating gap (h), each row (R1, R2) consisting of several arranged along a circumferential direction (U) of the bearing sleeve (2) or the shaft (4). sensors (6a, 6b, 6c) eh.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleitlagerung für eine Umformmaschine mit einer Lagerhülse und einer in der Lagerhülse rotierend gelagerten Welle, wobei zwischen der Lagerhülse und der Welle ein Schmierspalt gebildet ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung der Schmiermittelzufuhr einer derartigen Gleitlagerung.The invention relates to a slide bearing for a forming machine with a bearing sleeve and a shaft mounted to rotate in the bearing sleeve, with a lubricating gap being formed between the bearing sleeve and the shaft. Furthermore, the invention relates to a method for controlling the supply of lubricant to such a plain bearing.

In diesem Zusammenhang ist aus EP 2 246 580 A1 ein Verfahren zur Steuerung der Schmiermittelversorgung eines Gleitlagers mit einer von einer Steuereinrichtung gesteuerten Dosiervorrichtung für das Schmiermittel und einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung von Schallemissionen bekannt. Das Verfahren nutzt dabei direkt die durch Schallemissionen erzeugten, für den Reibungszustand des Gleitlagers charakteristischen Körperschall-Signale zur Steuerung der Schmiermittelzufuhr.In this context is over EP 2 246 580 A1 discloses a method for controlling the supply of lubricant to a plain bearing with a metering device for the lubricant controlled by a control device and a detection device for detecting noise emissions. The process directly uses the structure-borne noise signals generated by noise emissions, which are characteristic of the friction state of the plain bearing, to control the lubricant supply.

Aus DE 101 44 269 A1 geht ein Sensorelement zur Erfassung einer physikalischen Messgröße, wie eines Druckes, einer Temperatur, einer Kapazität oder einer Spaltweite, zwischen tribologisch hoch beanspruchten Körpern hervor. Hierzu ist bereichsweise zwischen den sich relativ zueinander bewegenden Oberflächen der Körper in einem Oberflächenbereich von mindestens einem der Körper eine sensitive Schicht vorgesehen, die von dem Körper über eine Isolationsschicht getrennt ist.Out of DE 101 44 269 A1 is a sensor element for detecting a physical parameter such as pressure, temperature, capacitance or gap width between tribologically highly stressed bodies. For this purpose, a sensitive layer is provided in regions between the surfaces of the bodies that move relative to one another in a surface region of at least one of the bodies, which layer is separated from the body by an insulating layer.

DE 10 2005 009 470 A1 offenbart ein Gleitlager, welches ein Gehäuse und zwei Gleitlagerhälften umfasst, welche bei einer Kombination eine zylindrische Form ausbilden und in dem Gehäuse befestigt sind. DE 10 2005 009 470 A1 discloses a plain bearing comprising a housing and two plain bearing halves which, when combined, form a cylindrical shape and are fixed in the housing.

In DE 30 30 486 A1 wird ein Fluidfilmgleitlager gezeigt, das in einem Ringspalt zwischen Halter und Wellenzapfen ein Folienelement enthält. Das Folienelement ist ein federndes und durchgehendes Stück Folie, von welchem ein Teil zuerst zu einer Welle vorgeformt wird oder eine gewellte Form erhält, deren Wellenlänge, Amplitude und örtliche Krümmung vorgewählt werden, um die Steifigkeit und, indirekt, die Dämpfungseigenschaften des Lagers zu steuern.In DE 30 30 486 A1 a fluid film plain bearing is shown, which contains a foil element in an annular gap between the holder and the shaft journal. The foil element is a resilient and continuous piece of foil, part of which is first preformed into a wave or corrugated shape, the wavelength, amplitude and local curvature of which are preselected to control the stiffness and, indirectly, the damping properties of the bearing.

DE 101 56 344 A1 betrifft ein Wellen-Lagerelement. Die als Gleitfläche dienende innere Umfangsfläche dieses bekannten Wellen-Lagerelementes weist eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Ölnut auf, wobei eine Vielzahl von schmalen Nuten, Schmieröl von der Ölnut aus in Richtung zu einer axialen Endseite der inneren Umfangsfläche bei der Umlaufbewegung der Welle hin führen. DE 101 56 344 A1 relates to a shaft bearing element. The inner peripheral surface serving as a sliding surface of this known shaft bearing member has a circumferentially extending oil groove, and a plurality of narrow grooves guide lubricating oil from the oil groove toward an axial end side of the inner peripheral surface in the rotation of the shaft.

DE 601 00 285 T2 stellt ein Verfahren zur Erhöhung der Effizienz der Evolution zur Verfügung, welches in der evolutionären elektronischen Datenverarbeitung zur Erzeugung der nachfolgenden Generation von Individuen genutzt wird. DE 601 00 285 T2 provides a method for increasing the efficiency of evolution, which is used in evolutionary electronic data processing to generate the subsequent generation of individuals.

In DE 10 2009 012 398 A1 wird ein Radialgleitlager beschrieben und dargestellt, bei dem sich in der zylindrischen Gleitfläche einer Lagerschale diverse Schmiertaschen befinden, über die mit mindestens einer Schmiermittelversorgungseinrichtung ein Schmiermittel in den Schmierspalt befördert wird. Eine Steuereinrichtung schaltet in Abhängigkeit ausgewählter Betriebszustände des Lagers, vorzugsweise drehzahlabhängig, die Schmiermittelversorgungseinrichtung zu.In DE 10 2009 012 398 A1 a radial plain bearing is described and illustrated in which there are various lubricating pockets in the cylindrical sliding surface of a bearing shell, via which a lubricant is conveyed into the lubricating gap with at least one lubricant supply device. A control device switches on the lubricant supply device as a function of selected operating states of the bearing, preferably as a function of the speed.

Schließlich wird in DE 1 183 316 A eine Vorrichtung zum Überwachen von Lagern vorgeschlagen, bei der zwecks Feststellung von Berührungen zwischen Lager und Welle mindestens zwei in Serie geschaltete Kondensatoren derart angeordnet sind, dass von jedem Kondensator je einer mit der Welle rotiert und von mindestens einem Kondensator der andere Teil als Lager ausgebildet ist, sodass bei Berührung von Welle und Lager ein Kondensator kurzgeschlossen wird.Finally in DE 1 183 316 A proposed a device for monitoring bearings, in which at least two series-connected capacitors are arranged for the purpose of detecting contact between the bearing and the shaft in such a way that one of each capacitor rotates with the shaft and the other part of at least one capacitor is designed as a bearing , so that when the shaft and bearing touch, a capacitor is short-circuited.

Umformmaschinen sind komplexe Systeme mit zumeist sehr großen geometrischen Abmessungen sowie beträchtlichen Massen. Aufgrund dieser Tatsache sind Reparaturen an Umformmaschinen allein durch den Menschen ohne Zuhilfenahme weiterer Hilfsmittel oft nicht zu bewältigen. Dies gilt besonders für Montagevorgänge, bei denen Bauteile der Umformmaschine ausgetauscht werden müssen.Forming machines are complex systems with mostly very large geometric dimensions and considerable masses. Due to this fact, repairs to forming machines can often not be carried out by humans alone without the help of other tools. This applies in particular to assembly processes in which components of the forming machine have to be replaced.

Ein solcher Bauteileaustausch gestaltet sich insbesondere bei Umformpressen äußerst schwierig, denn neben dem Grundgestell sind bei solchen Umformpressen sämtliche für die statischen und dynamischen Kraftbelastungen wesentlichen Bauteile im Kraftfluss der Umformpresse oder solche Bauteile, die indirekt an Kraftübertragungen beteiligt sind, ebenfalls sehr massiv ausgelegt. Am Beispiel einer Exzenterpresse mit Schwungrad gilt dies besonders für den Stößel, die den Stößel bewegende Pleuelstange, die Exzenterwelle samt Exzenterhülse, die Schwungmasse einschließlich deren Welle und die übrigen im Antriebsstrang liegenden Bauteile (wie Vorlegegetriebe, Kupplungen, Bremsen, Blockiereinrichtungen ...). All diese Komponenten sind mechanisch sehr massiv ausgebildet, teuer in der Herstellung und zum Teil spezialisiert für den Anwendungsfall der jeweiligen Umformpresse hergestellt.Such a replacement of components is extremely difficult, especially in the case of forming presses, because in addition to the base frame, all components in the force flow of the forming press that are important for the static and dynamic force loads or those components that are indirectly involved in power transmission are also very solidly designed in such forming presses. Using the example of an eccentric press with a flywheel, this applies in particular to the ram, the connecting rod that moves the ram, the eccentric shaft including the eccentric sleeve, the flywheel mass including its shaft and the other components in the drive train (such as reduction gears, clutches, brakes, locking devices ...). All of these components are mechanically very solid, expensive to manufacture and in some cases specially manufactured for the application of the respective forming press.

Aufgrund dessen führen Schäden an Umformpressen regelmäßig zu sehr hohen Kosten. Diese Kosten resultieren zum einen aus den zur Wiederherstellung der Funktionsfähigkeit der Umformpresse erforderlichen Reparaturen und Instandsetzungsarbeiten und zum anderen aus der Produktionsausfallzeit. Die Produktionsausfallkosten können auch in Zulieferverträgen festgesetzte Vertragsstrafen umfassen und übersteigen mit zunehmender Produktionsausfallzeit die Reparatur- und Instandsetzungskosten häufig um ein Weites.As a result, damage to forming presses regularly leads to very high costs. On the one hand, these costs result from the how repairs and maintenance work required to restore the functionality of the forming press and, on the other hand, from the production downtime. The production downtime costs can also include contractual penalties stipulated in subcontracting agreements and often far exceed the repair and maintenance costs as the production downtime increases.

In mechanischen Umformpressen sind die direkt oder indirekt dem Antrieb des Stößels dienenden Wellen, beispielsweise die Exzenterwelle oder eine Vorgelegewelle, mittels herkömmlicher Gleitlager beidseitig im Pressengestell dreh- und/oder schwenkbar gelagert. Geschmierte Gleitlager verfügen zwar über Notlaufeigenschaften durch Werkstoffe wie Messing oder Bronze, aber bei Verlust der Schmierung kommt es früher oder später zur Beschädigung von Lagerhülse und Welle, beispielsweise durch „Fressen“. Beide müssen aufwendig ausgetauscht werden. Bei einer mechanischen Umformpresse muss hierzu zunächst der Schadensort durch Demontage von Peripherieteilen, wie zum Beispiel Verrohrungen, Stößel und Pressenkopf, umständlich freigelegt werden. Anschließend muss entweder die Welle aus der Gleitlagerhülse oder die Welle samt Gleitlagerhülse aus dem Gleitlagersitz entfernt werden. Aufgrund von Reibverschweißungen zwischen Welle und Gleitlagerhülse ist dies jedoch oft nicht ohne Weiteres möglich.In mechanical forming presses, the shafts used directly or indirectly to drive the ram, for example the eccentric shaft or a countershaft, are rotatably and/or pivotably mounted on both sides in the press frame by means of conventional plain bearings. Although lubricated plain bearings have emergency running properties due to materials such as brass or bronze, if the lubrication is lost, the bearing sleeve and shaft will sooner or later be damaged, for example by "galling". Both have to be replaced at great expense. In the case of a mechanical forming press, the site of damage must first be laboriously exposed by dismantling peripheral parts such as piping, ram and press head. Then either the shaft must be removed from the plain bearing sleeve or the shaft together with the plain bearing sleeve must be removed from the plain bearing seat. Due to friction welding between the shaft and plain bearing sleeve, however, this is often not possible without further ado.

Demzufolge muss die Welle, die im Fall einer Exzenterwelle einen Durchmesser von bis zu über einem Meter aufweisen kann, zumeist auf sehr aufwendige Weise spanend (durch Auf- und Ausbohren) aus dem Lagersitz entfernt werden. Erst dann kann durch die Montage einer neuen Gleitlagerhülse die eigentliche Instandsetzung der Lagerstelle durchgeführt werden. Nach dem Zusammenbau der Umformpresse muss zudem noch eine erneute Inbetriebnahme der Umformpresse erfolgen.As a result, the shaft, which in the case of an eccentric shaft can have a diameter of up to more than one meter, usually has to be removed from the bearing seat by machining (by drilling open and out) in a very complex manner. Only then can the actual repair of the bearing be carried out by installing a new plain bearing sleeve. After the forming press has been assembled, the forming press must also be started up again.

Im Ergebnis haben Gleitlagerschäden bei Umformmaschinen gravierende wirtschaftliche Folgen. Neben den hohen Reparaturkosten und Ausfallzeiten fallen je nach Produktivität der Anlage zusätzliche Aufwendungen, zum Beispiel für Produktionsauslagerung, Fracht etc., an.As a result, plain bearing damage in forming machines has serious economic consequences. In addition to the high repair costs and downtimes, depending on the productivity of the system, there are additional expenses, for example for production outsourcing, freight, etc.

Verschärfend kommt hinzu, dass Umformmaschinen - neben dem klassischen Umlaufbetrieb - zunehmend Bewegungen ausführen, die für den Betrieb von Gleitlagern prinzipiell ungeeignet sind. Hervorzuheben ist dabei der Pendelbetrieb von Umformmaschinen. Bei dieser Betriebsart sinkt die Relativgeschwindigkeit zwischen Welle und Lagerhülse in den Umkehrpunkten (unterer Umkehrpunkt UT, oberer Umkehrpunkt OT) wiederkehrend auf null ab. In diesen Umkehrpunkten bricht somit der hydrodynamische Schmierfilm zwischen Welle und Lagerhülse nach kurzer Zeit vollständig zusammen und es kommt zum Kontakt zwischen Welle und Lagerhülse. Beim erneuten Anlauf der Welle entsteht Verschleiß an den beiden Gleitkontaktpartnern. Hohe Hubzahlen im Pendelbetrieb können somit zu signifikantem Verschleiß führen, welcher die Lebensdauer des Gleitlagers reduziert.To make matters worse, forming machines - in addition to the classic circulation operation - are increasingly performing movements that are fundamentally unsuitable for the operation of plain bearings. The pendulum operation of forming machines is particularly noteworthy. In this operating mode, the relative speed between the shaft and the bearing sleeve in the reversal points (lower reversal point UT, upper reversal point OT) repeatedly falls to zero. At these reversal points, the hydrodynamic lubricating film between the shaft and the bearing sleeve breaks down completely after a short time and there is contact between the shaft and the bearing sleeve. When the shaft starts up again, wear occurs on the two sliding contact partners. High stroke rates in pendulum operation can therefore lead to significant wear, which reduces the service life of the plain bearing.

Neben dem vorbeschriebenen Pendelbetrieb existieren weitere Betriebsarten, wie zum Beispiel das beim Presshärten angewandte Halten der Presskraft im unteren Totpunkt UT, bei denen ebenfalls ein erhöhter Gleitlagerverschleiß auftritt. Beim Pendelbetrieb oder anderen „kritischen“ Betriebsarten der Umformmaschine kann der Verschleiß im Gleitkontakt so stark ansteigen, dass er zu einem Totalschaden der Gleitlagerstelle führt.In addition to the above-described pendulum operation, there are other operating modes, such as holding the pressing force at bottom dead center UT during press hardening, in which increased plain bearing wear also occurs. During pendulum operation or other "critical" operating modes of the forming machine, the wear in the sliding contact can increase so much that it leads to a total loss of the plain bearing point.

Von Nachteil bei bekannten Umformmaschinen ist, dass während ihres Betriebes keine Aussagen über den Betriebszustand der in ihren Antriebssträngen enthaltenen Gleitlagerungen getroffen werden können. Als wesentliche Größe zur Beschreibung des Betriebszustandes einer Gleitlagerung dient dabei die Schmierspalthöhe, die eine fundierte Aussage darüber erlaubt, ob die Gleitpartner noch durch einen durchgängigen Schmierfilm (hydrodynamischer Zustand) voneinander getrennt sind.The disadvantage of known forming machines is that no statements can be made about the operating state of the plain bearings contained in their drive trains during their operation. The size of the lubricating gap serves as a key parameter for describing the operating condition of a plain bearing, which allows a well-founded statement to be made as to whether the sliding partners are still separated from one another by a continuous lubricating film (hydrodynamic condition).

Von weiterem Nachteil bei herkömmlichen Umformmaschinen ist, dass in den Betriebszustand (zum Beispiel aktuelle Schmierspalthöhe) der in ihnen verwendeten Gleitlagerungen nicht steuernd eingegriffen werden kann, um eine Havarie der Gleitlagerung vorbeugend zu verhindern. Zwar kann bei herkömmlichen Umformmaschinen aufgrund einer detektierten Überlast, zum Beispiel Blockierung, indirekt auf das Vorliegen einer fehlenden oder unzureichenden Gleitlagerschmierung geschlossen werden. Jedoch wird in einem solchen Überlastfall als Gegenmaßnahme zumeist lediglich eine Notabschaltung eingeleitet, wodurch die Relativgeschwindigkeit zwischen Lagerhülse und Welle und damit auch die Höhe des verbleibenden hydrodynamischen Schmierfilms noch weiter sinkt. Selbst die gegenteilige Maßnahme, also die Einleitung einer Erhöhung der Antriebsgeschwindigkeit, ist nicht zielführend, da hierdurch die Relativgeschwindigkeit zwischen Lagerhülse und Welle und gleichzeitig aufgrund von Massenkräften die Last auf das Gleitlager schlagartig ansteigt, was ebenfalls zum Schmierfilmzusammenbruch führen kann. Demzufolge sind im Bereich der Umformmaschinen bisher keine effektiven Strategien bekannt, um im Betriebsfall einen Verschleiß oder gar einen Totalschaden der Gleitlagerung auszuschließen.Another disadvantage of conventional forming machines is that it is not possible to intervene in the operating state (e.g. current lubricating gap height) of the plain bearings used in them in order to prevent damage to the plain bearing. In conventional forming machines, a detected overload, for example a blockage, can indirectly indicate the presence of a missing or insufficient slide bearing lubrication. However, in such an overload case, only an emergency shutdown is usually initiated as a countermeasure, as a result of which the relative speed between the bearing sleeve and the shaft and thus also the height of the remaining hydrodynamic lubricating film decreases even further. Even the opposite measure, i.e. initiating an increase in the drive speed, is not expedient, since this causes the relative speed between the bearing sleeve and the shaft and, at the same time, the load on the plain bearing to increase suddenly due to inertial forces, which can also lead to the collapse of the lubricating film. As a result, no effective strategies are known in the field of forming machines to prevent wear or even total damage to the plain bearing during operation.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Gleitlagerung für eine Umformmaschine sowie ein Verfahren zur Steuerung der Schmiermittelzufuhr einer Gleitlagerung für eine Umformmaschine dahingehend weiter zu verbessern, derart, dass während des Betriebs der Umformmaschine der Zustand der Gleitlagerung hinsichtlich Schmierspaltverteilung genau erfasst und im Fall einer Grenzwertüberschreitung aktiv auf die Lagerung eingewirkt werden kann, um Beschädigungen und Verschleiß wirksam zu verhindern.The invention is therefore based on the object of providing a plain bearing for a forming machine machine and a method for controlling the supply of lubricant to a slide bearing for a forming machine in such a way that during operation of the forming machine the state of the slide bearing with regard to the distribution of the lubricating gap can be precisely recorded and, if a limit value is exceeded, the bearing can be actively influenced in order to prevent damage and effectively prevent wear.

Bei einer Gleitlagerung der eingangs beschriebenen Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Gleitlagerung mindestens einen Sensor zur Erfassung der Schmierspalthöhe und mindestens eine von einer Steuereinheit gesteuerte Schmiereinrichtung zur Zufuhr eines Schmiermittels in den Schmierspalt aufweist, wobei in Abhängigkeit der vom Sensor erfassten Schmierspalthöhe ein Steuersignal von der Steuereinheit an die Schmiereinrichtung abgebbar ist zur Einstellung des im Schmierspalt herrschenden Schmiermitteldrucks, wobei mindestens zwei Reihen von Sensoren zur Erfassung der Schmierspalthöhe vorgesehen sind, und wobei jede Reihe jeweils aus mehreren entlang einer Umfangsrichtung der Lagerhülse oder der Welle angeordneten Sensoren besteht.In the case of a plain bearing of the type described above, the object is achieved according to the invention in that the plain bearing has at least one sensor for detecting the height of the lubricating gap and at least one lubricating device controlled by a control unit for supplying a lubricant into the lubricating gap, with a A control signal can be emitted from the control unit to the lubricating device to adjust the lubricant pressure prevailing in the lubricating gap, with at least two rows of sensors being provided for detecting the height of the lubricating gap, and with each row consisting of a plurality of sensors arranged along a circumferential direction of the bearing sleeve or the shaft.

Eine solche Gleitlagerung verfügt in vorteilhafter Weise über ein umfassendes Sensor-Aktor-System, welches einen Verschleiß an Gleitlagerkomponenten sowie dadurch ausgelöste Havarien minimieren bzw. verhindern kann. Das Sensorsystem der Gleitlagerung ermöglicht dabei eine funktionsintegrierte Lösung zur onlinefähigen Überwachung und Erfassung des Betriebszustands der Gleitlagerung unter Produktionsbedingungen. Als Betriebszustandsgröße der Gleitlagerung wird vom Sensorsystem die Schmierspalthöhe erfasst. Durch die sensorische Erfassung der Schmierspalthöhe werden die tatsächlichen Schmierverhältnisse im Gleitkontakt zwischen Lagerhülse und Welle exakt wiedergegeben, ohne auf theoretische Schmierspaltberechnungen angewiesen zu sein. Auf Grundlage der erfassten Schmierspalthöhe kann der Schmierzustand im Lager ausgewertet werden. So können nahezu verzögerungsfrei (beispielsweise auch im schnellen Pendelhubbetrieb einer Presse) „kritische“ Schmierzustände identifiziert werden, in denen der Schmierfilm eine definierte Spalthöhe unterschritten hat oder bereits zusammengebrochen ist.Such a plain bearing advantageously has a comprehensive sensor-actuator system, which can minimize or prevent wear on plain bearing components and damage caused thereby. The sensor system of the plain bearing enables a function-integrated solution for online monitoring and recording of the operating status of the plain bearing under production conditions. The height of the lubricating gap is recorded by the sensor system as the operating state variable of the plain bearing. The actual lubricating conditions in the sliding contact between the bearing sleeve and the shaft are reproduced exactly by the sensory detection of the lubricating gap height, without having to rely on theoretical lubricating gap calculations. The lubrication condition in the bearing can be evaluated on the basis of the detected lubrication gap height. In this way, "critical" lubrication conditions can be identified almost without delay (e.g. also in the fast pendulum stroke operation of a press) in which the lubricating film has fallen below a defined gap height or has already collapsed.

Die erfassten Werte der Schmierspalthöhe werden einer Steuereinheit zugeführt, die in Abhängigkeit dieser Werte ein Aktorsystem in Form einer Schmiereinrichtung zur Zufuhr eines Schmiermittels in den Schmierspalt ansteuert. Im Fall der Erfassung eines „kritischen“ Schmierzustands, das heißt, wenn die Schmierspalthöhe einen „kritischen“ Grenzparameter erreicht oder unterschreitet, wird mittels diese Aktorsystems hydrostatisch ein Schmiermittel (zum Beispiel Öl) in den Schmierspalt eingebracht, bis ein definierter Schmiermitteldruck bzw. eine definierte Schmierfilmhöhe im Schmierspalt eingestellt ist. So kann der „kritische“ Zustand schnell überwunden werden und die Gleitlagerung wieder in einen energetisch günstigen hydrodynamischen Zustand überführt werden, noch bevor irreversible Lagerschäden entstehen.The values recorded for the height of the lubricating gap are supplied to a control unit which, depending on these values, controls an actuator system in the form of a lubricating device for supplying a lubricant into the lubricating gap. If a "critical" lubrication condition is detected, i.e. if the height of the lubricating gap reaches or falls below a "critical" limit parameter, this actuator system is used to hydrostatically introduce a lubricant (e.g. oil) into the lubricating gap until a defined lubricant pressure or pressure is reached Lubricating film height is set in the lubricating gap. In this way, the "critical" state can be overcome quickly and the plain bearing can be brought back into an energetically favorable hydrodynamic state before irreversible bearing damage occurs.

Um einen sicheren Betrieb der Gleitlagerung gewährleisten zu können, ist es notwendig, den aktuellen Betriebszustand der Gleitlagerung durch ein engmaschiges Netz von Sensoren möglichst genau wiederzugeben. Als besonders vorteilhaft hat sich dabei eine mehrreihige Anordnung der Sensoren erwiesen. Damit die Schmierspalthöhenverteilung über den gesamten Lagerumfang hinreichend genau bestimmt werden kann, sind die einzelnen Reihen jeweils aus mehreren entlang einer Umfangsrichtung der Lagerhülse bzw. Welle angeordneten Sensorelementen aufgebaut. Auf diese Weise kann in Umfangsrichtung die Winkelposition ermittelt werden, an der die minimale Schmierspalthöhe vorliegt. Durch eine entsprechende Einstellung des Schmiermitteldrucks an dieser Winkelposition kann gewährleistet werden, dass die minimale Schmierspalthöhe stets über dem erforderlichen Mindestwert liegt, um Festkörperkontakt zu vermeiden.In order to be able to ensure safe operation of the plain bearing, it is necessary to reproduce the current operating state of the plain bearing as precisely as possible using a close-meshed network of sensors. A multi-row arrangement of the sensors has proven to be particularly advantageous. So that the lubrication gap height distribution can be determined with sufficient accuracy over the entire circumference of the bearing, the individual rows are each made up of a plurality of sensor elements arranged along a circumferential direction of the bearing sleeve or shaft. In this way, the angular position at which the minimum lubricating gap height is present can be determined in the circumferential direction. By adjusting the lubricant pressure accordingly at this angular position, it can be ensured that the minimum lubrication gap height is always above the required minimum value in order to avoid solid-body contact.

In einer Ausführungsform der Erfindung sind der oder die Sensoren zur Erfassung der Schmierspalthöhe in die Lagerhülse und/oder in die Welle integriert.In one embodiment of the invention, the sensor or sensors for detecting the height of the lubricating gap are integrated into the bearing sleeve and/or into the shaft.

Durch diese sensorintegrierte Ausführung lässt sich die Gleitlagerung ohne Weiteres in bestehende Umformmaschinen einsetzen, ohne dass zum Beispiel auf Grund von veränderten Lagerabmessungen an der Umformmaschine aufwendige konstruktionelle Anpassungen erforderlich sind. Da der Einbauraum für die Schmierspalthöhenmessung sehr begrenzt ist, werden bevorzugt Mikrosensoren, zum Beispiel in Form von Wirbelstromsensoren, an den gewünschten Stellen in die Lagerhülse und/oder Welle integriert.Thanks to this sensor-integrated design, the plain bearing can be easily used in existing forming machines without the need for costly structural adjustments, for example due to changed bearing dimensions on the forming machine. Since the installation space for measuring the height of the lubricating gap is very limited, microsensors, for example in the form of eddy current sensors, are preferably integrated at the desired points in the bearing sleeve and/or shaft.

Zur weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist durch die Einstellung des Schmiermitteldrucks im Schmierspalt gleichzeitig die Schmierspalthöhe von der Steuereinheit aktiv regelbar.For a further embodiment of the invention, by adjusting the lubricant pressure in the lubricating gap, the height of the lubricating gap can be actively regulated by the control unit at the same time.

Die Regelgröße Schmierspalthöhe wird dabei mit der variablen Stellgröße Schmiermitteldruck aktiv geregelt. So wird im Überlastfall der Schmiermitteldruck im Schmierspalt so weit erhöht, dass sich wieder eine Schmierspalthöhe einstellt, bei der sich die Gleitpartner nicht berühren und die Gleitlagerung somit verschleißarm und nahezu geräuschlos arbeitet (hydrodynamischer Bereich).The controlled variable of the lubricating gap height is actively controlled with the variable manipulated variable of the lubricant pressure. In the event of an overload, the lubricant pressure in the lubricating gap is increased to such an extent that a lubricating gap height is restored at which the sliding partners do not touch and the plain bearing thus works with little wear and almost silently (hydrodynamic range).

Bevorzugt ist in einer Ausgestaltung der Erfindung die Gleitlagerung mit mehreren Sensoren zur Erfassung der Schmierspalthöhen in unterschiedlichen Schmierspaltbereichen versehen, wobei die Schmiermitteldrücke in diesen unterschiedlichen Schmierspaltbereichen unabhängig voneinander einstellbar sind, insbesondere indem für jeden dieser unterschiedlichen Schmierspaltbereiche eine separate Steuereinheit und/oder Schmiereinrichtung vorgesehen ist.In one embodiment of the invention, the slide bearing is preferably provided with a plurality of sensors for detecting the height of the lubricating gap in different lubricating gap areas, with the lubricant pressures in these different lubricating gap areas being adjustable independently of one another, in particular by providing a separate control unit and/or lubricating device for each of these different lubricating gap areas.

Die vorgenannte Ausgestaltung bietet die Möglichkeit, den Schmiermitteldruck gezielt nur in den Bereichen zu erhöhen, wo die kritische Schmierspalthöhe erreicht bzw. unterschritten ist. Da sich die Welle im Betriebszustand innerhalb der Lagerhülse radial verlagert, stellt sich in Umfangsrichtung der Gleitlagerung eine ungleichmäßige Schmierspalthöhenverteilung ein. An einer bestimmten Winkelposition des Umfangs wird dabei die minimale Schmierspalthöhe erreicht. Es genügt daher sicherzustellen, dass diese minimale Schmierspalthöhe die kritische Schmierspalthöhe nicht unterschreitet. Zu diesem Zweck wird umfangsseitig lediglich an der Winkelposition der minimalen Schmierspalthöhe Schmiermittel in den Schmierspalt eingepresst, um hier einen stabilen Schmierfilm zu bilden.The aforementioned configuration offers the possibility of increasing the lubricant pressure in a targeted manner only in the areas where the critical lubricating gap height is reached or fallen below. Since the shaft moves radially within the bearing sleeve during operation, there is an uneven distribution of the height of the lubricating gap in the circumferential direction of the plain bearing. The minimum lubricating gap height is reached at a specific angular position of the circumference. It is therefore sufficient to ensure that this minimum lubricating gap height does not fall below the critical lubricating gap height. For this purpose, lubricant is pressed into the lubricating gap on the circumferential side only at the angular position of the minimum lubricating gap height, in order to form a stable lubricating film here.

Weiterhin bevorzugt ist, dass bei Erfassung einer vorgegebenen kritischen Schmierspalthöhe durch den Sensor ein Steuersignal zum Einschalten der zusätzlichen Schmiereinrichtung von der Steuereinheit abgebbar ist und dass bei Erfassung einer die vorgegebene kritische Schmierspalthöhe überschreitenden Schmierspalthöhe durch den Sensor ein Steuersignal zum Abschalten der zusätzlichen Schmiereinrichtung von der Steuereinheit abgebbar ist.It is also preferred that when the sensor detects a specified critical lubricating gap height, a control signal for switching on the additional lubricating device can be emitted by the control unit, and when the sensor detects a lubricating gap height that exceeds the specified critical lubricating gap height, the control unit can emit a control signal to switch off the additional lubricating device is deliverable.

In einer Ausführungsform umfassen die von der Steuereinheit an die Schmiereinrichtung übertragenen Steuersignale lediglich ein Einschaltsignal, wenn die erfasste Schmierspalthöhe gleich der kritischen Schmierspalthöhe ist, und ein Ausschaltsignal, wenn die erfasste Schmierspalthöhe größer als die kritische Schmierspalthöhe ist. Im Überlastfall muss somit das Aktorsystem (Schmiereinrichtung) lediglich eingeschaltet werden. Eine derartige Ansteuerung des Aktorsystems ist besonders einfach und wenig störanfällig. Bevorzugt wird allerdings eine stufenlose Schmiermitteldruckeinstellung bzw. -regelung in Abhängigkeit von vorzugsweise berührungslos gewonnenen Signalen, die unmittelbar aus der Schmierungssituation im Schmierspalt des Lagers, vorzugsweise kapazitiv oder induktiv gewonnen werden.In one embodiment, the control signals transmitted from the control unit to the lubricating device only include a switch-on signal when the detected lubricating gap height is equal to the critical lubricating gap height and a switch-off signal when the detected lubricating gap height is greater than the critical lubricating gap height. In the event of an overload, the actuator system (lubrication device) only has to be switched on. Such activation of the actuator system is particularly simple and less susceptible to faults. However, stepless adjustment or regulation of the lubricant pressure is preferred as a function of signals obtained preferably without contact, which are obtained directly from the lubrication situation in the lubricating gap of the bearing, preferably capacitively or inductively.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Lagerhülse der Gleitlagerung in Umfangsrichtung aus mehreren kreisbogenförmigen Lagerschalen zusammengesetzt.In a further preferred embodiment, the bearing sleeve of the slide bearing is composed of a plurality of bearing shells in the shape of a circular arc in the circumferential direction.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können für die verschiedenen Lagerschalen die Schmiermitteldrücke im Schmierspalt zwischen der jeweiligen Lagerschale und der Welle unabhängig voneinander einstellbar sein, wobei jede Lagerschale über einen separaten Sensor zur Erfassung der Schmierspalthöhe und insbesondere über eine separate Schmiereinrichtung zur Zufuhr des Schmiermittels verfügt.According to a further advantageous embodiment, the lubricant pressures in the lubricating gap between the respective bearing shell and the shaft can be adjusted independently of one another for the various bearing shells, with each bearing shell having a separate sensor for detecting the height of the lubricating gap and, in particular, a separate lubricating device for supplying the lubricant.

Durch die vorbeschriebene Ausgestaltung liegen auf dem Umfang der Gleitlagerung mehrere kreisbogenförmige Schmierspaltbereiche vor, deren Schmierspalthöhen unabhängig voneinander optimiert werden können. Dadurch ergibt sich eine gute Zentrierwirkung mit einem gleichmäßig über dem Lagerumfang verteilten Schmierstofffilm.Due to the configuration described above, there are several lubricating gap areas in the shape of a circular arc on the circumference of the plain bearing, the lubricating gap heights of which can be optimized independently of one another. This results in a good centering effect with a film of lubricant evenly distributed over the circumference of the bearing.

In weiter bevorzugter Weise sind die Sensoren als kapazitive Sensoren ausgebildet und die Lagerschalen jeweils elektrisch zueinander isoliert.In a further preferred manner, the sensors are in the form of capacitive sensors and the bearing shells are each electrically insulated from one another.

Kapazitive Sensoren lassen sich besonders einfach und platzsparend an Gleitlagerungen montieren und liefern aufgrund ihrer sehr großen Messempfindlichkeit präzise Messergebnisse für die Schmierspalthöhe. Zur kapazitiven Messung müssen die Lagerschalen elektrisch zueinander isoliert sein, um wechselseitige Beeinflussungen zwischen den kapazitiven Sensoren auszuschließen und sicherzustellen, dass jeder kapazitive Sensor zuverlässig die Schmierspalthöhe in seinem Lagerschalenabschnitt erfasst.Capacitive sensors can be mounted particularly easily and in a space-saving manner on plain bearings and, thanks to their very high measurement sensitivity, provide precise measurement results for the height of the lubricating gap. For capacitive measurement, the bearing shells must be electrically insulated from one another in order to rule out mutual interference between the capacitive sensors and to ensure that each capacitive sensor reliably detects the height of the lubricating gap in its bearing shell section.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die mindestens zwei Reihen von Sensoren in Längsrichtung der Lagerhülse oder der Welle unmittelbar aneinanderliegend oder mit Abstand parallel zueinander angeordnet.According to a further embodiment of the invention, the at least two rows of sensors are arranged in the longitudinal direction of the bearing sleeve or the shaft directly adjacent to one another or at a distance parallel to one another.

Indem mindestens zwei Reihen von Sensoren nacheinander in Längsrichtung der Lagerhülse oder der Welle angeordnet sind, kann eine Längsverkippung der Welle in der Lagerhülse erfasst werden. Die mindestens zwei Sensorreihen sind vorzugsweise gleich aufgebaut, das heißt sie weisen die gleiche Anzahl an Einzelsensoren auf und die Einzelsensoren sind zudem in der gleichen Umfangsverteilung positioniert. Durch einen Vergleich der Schmierspalthöhen, die von in verschiedenen Längspositionen, aber in gleicher Umfangsposition befindlichen Sensoren erfasst werden, kann der Kippwinkel zwischen den Längsachsen der Welle und der Lagerhülse genau ermittelt werden. Aufgrund der Kenntnis dieses Kippwinkels kann eine Verbesserung der Simulation und Auslegung von Gleitlagerstellen unter maschinenspezifischen Randbedingungen erfolgen.Longitudinal tilting of the shaft in the bearing sleeve can be detected by arranging at least two rows of sensors one after the other in the longitudinal direction of the bearing sleeve or the shaft. The at least two rows of sensors are preferably constructed in the same way, ie they have the same number of individual sensors and the individual sensors are also positioned in the same circumferential distribution. By comparing the lubricating gap heights, which are detected by sensors located in different longitudinal positions but in the same circumferential position, the tilting angle between the longitudinal axes of the shaft and the bearing sleeve can be precisely determined. Based on the knowledge of this tilting angle, the simulation and design of plain bearing points can be improved under machine-specific boundary conditions.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schmiereinrichtung zur Zufuhr eines Schmiermittels über einen vorgespannten Schmiermittelspeicher und / oder eine Schmiermittelpumpe verfügt. Ein solches System kann auch zusätzlich zu einer konventionellen hydrodynamischen Schmiereinrichtung der Gleitlager der Umformmaschine vorgesehen sein.In a further embodiment of the invention, it is provided that the lubricating device for supplying a lubricant has a preloaded lubricant reservoir and/or a lubricant pump. Such a system can also be provided in addition to a conventional hydrodynamic lubrication device for the plain bearings of the forming machine.

Durch eine Vorspannung des Schmiermittelspeichers kann dieser im Fall eines festgestellten kritischen Schmierzustands schlagartig entladen werden, um ohne Zeitverzögerung in den kritischen Schmierspaltbereich Schmiermittel einzupressen, bevor es zu Beschädigungen der Gleitlagerung kommt. Wird gleichzeitig eine Schmiermittelpumpe angefahren, so kann dauerhaft ein hydrostatischer Schmierfilm aufrechterhalten werden, bis die Umformmaschine den kritischen Zustand wieder verlassen hat.By preloading the lubricant reservoir, it can be discharged suddenly if a critical lubrication condition is detected, in order to press lubricant into the critical lubrication gap area without any time delay before the plain bearing is damaged. If a lubricant pump is started up at the same time, a hydrostatic lubricating film can be permanently maintained until the forming machine has left the critical state again.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, dass die Lagerhülse entlang ihres Umfangs mit mehreren, parallel zur Lagerhülsen-Längsachse verlaufenden Längsbohrungen zur Zufuhr des Schmiermittels versehen ist, wobei die Längsbohrungen jeweils über einen radialen Schlitz mit dem Schmierspalt in Strömungsverbindung stehen.A further advantageous embodiment of the invention can consist in the bearing sleeve being provided along its circumference with a plurality of longitudinal bores running parallel to the longitudinal axis of the bearing sleeve for supplying the lubricant, with the longitudinal bores each being in fluid communication with the lubricating gap via a radial slot.

Aufgrund der Tatsache, dass die in der Lagerschale vorgesehenen Längsbohrungen nur durch dünne Schlitze mit dem Schmierspalt verbunden sind, ergibt sich vorteilhafterweise eine tragende Lagerfläche, die in Umfangsrichtung praktisch nicht unterbrochen wird. Durch diese verhältnismäßig große, ohne zusätzliche Schmiernuten bzw. -taschen auskommende Lagerfläche kann die Lagerbreite klein gehalten werden, wodurch vorteilhafterweise nur ein geringer Einbauraum für die Gleitlagerung benötigt wird. Gleichzeitig wird aber eine gleichmäßige Schmierstoffverteilung auf der gesamten Lagerfläche sichergestellt. Zudem kann die Schmiermittelzufuhr gezielt durch bestimmte Längsbohrungen und Schlitze erfolgen, um nur in bestimmten Schmierspaltbereichen eine partielle Schmiermitteldruckerhöhung zu erreichen.Due to the fact that the longitudinal bores provided in the bearing shell are only connected to the lubricating gap by thin slits, a load-bearing bearing surface is advantageously obtained which is practically uninterrupted in the circumferential direction. Due to this relatively large bearing surface, which does not require additional lubricating grooves or pockets, the bearing width can be kept small, which advantageously means that only a small amount of installation space is required for the sliding bearing. At the same time, however, an even distribution of lubricant over the entire bearing surface is ensured. In addition, the lubricant can be supplied in a targeted manner through specific longitudinal bores and slots in order to achieve a partial lubricant pressure increase only in specific areas of the lubricating gap.

In der der Welle zugewandten Innenfläche der Lagerhülse sind gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung mehrere sich vorzugsweise in Längsrichtung der Lagerhülse erstreckende und in den Schmierspalt mündende Schmiertaschen oder Schmiernuten eingeformt.According to a further embodiment of the invention, a plurality of lubricating pockets or lubricating grooves, which preferably extend in the longitudinal direction of the bearing sleeve and open into the lubricating gap, are formed in the inner surface of the bearing sleeve facing the shaft.

Um den bei Feststellung eines kritischen Schmierzustands von der Schmiereinrichtung zusätzlich aufgebauten hydrostatischen Druck gleichmäßiger zu verteilen, können Schmiernuten oder Schmiertaschen genutzt werden. Jede Schmiernut oder Schmiertasche wird hierzu über eine Zuführleitung mit Schmiermittel von der Schmiereinrichtung versorgt.Lubrication grooves or lubricating pockets can be used to more evenly distribute the hydrostatic pressure that is additionally built up by the lubricating device when a critical lubricating condition is detected. For this purpose, each lubricating groove or lubricating pocket is supplied with lubricant from the lubricating device via a feed line.

Vorzugsweise ist jede Schmiertasche oder Schmiernut mit mindestens einem Sensor zur Erfassung der Schmierspalthöhe versehen und der Schmiermitteldruck ist in jeder Schmiertasche oder Schmiernut in Abhängigkeit von der dort jeweils erfassten Schmierspalthöhe einstellbar.Each lubricating pocket or lubricating groove is preferably provided with at least one sensor for detecting the height of the lubricating gap and the lubricant pressure can be adjusted in each lubricating pocket or lubricating groove depending on the height of the lubricating gap recorded there.

Die Schmiereinrichtung kann somit gezielt nur bestimmte Schmiertaschen oder Schmiernuten mit Schmiermittel versorgen, um nur in bestimmten, als kritisch identifizierten Schmierspaltbereichen einen zusätzlichen hydrostatischen Schmiermitteldruck bereitzustellen, der einen Abriss des Schmierfilms in diesen kritischen Bereichen verhindern soll.The lubricating device can thus selectively supply only certain lubricating pockets or lubricating grooves with lubricant in order to provide additional hydrostatic lubricant pressure only in certain lubricating gap areas identified as critical, which is intended to prevent the lubricating film from breaking in these critical areas.

Die obengenannte Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zur Steuerung der Schmiermittelzufuhr einer Gleitlagerung für eine Umformmaschine gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht hierzu vor, dass mittels mindestens eines Sensors die Schmierspalthöhe erfasst wird, dass mittels einer zur Zufuhr eines Schmiermittels in den Schmierspalt dienenden Schmiereinrichtung der Schmiermitteldruck im Schmierspalt in Abhängigkeit der vom Sensor erfassten Schmierspalthöhe eingestellt wird, und dass zur Erfassung einer Verkippung der Welle in der Lagerhülse mindestens zwei Reihen von Sensoren zur Erfassung der Schmierspalthöhe verwendet werden, wobei jede Reihe jeweils aus mehreren entlang einer Umfangsrichtung der Lagerhülse oder der Welle angeordneten Sensoren besteht.The above object is also achieved by a method for controlling the supply of lubricant to a slide bearing for a forming machine. For this purpose, the method according to the invention provides that the lubricating gap height is detected by means of at least one sensor, that the lubricant pressure in the lubricating gap is adjusted by means of a lubricating device serving to supply a lubricant into the lubricating gap as a function of the lubricating gap height detected by the sensor, and that for detecting a tilting of the Shaft in the bearing sleeve at least two rows of sensors are used to detect the height of the lubricating gap, each row consisting of a plurality of sensors arranged along a circumferential direction of the bearing sleeve or the shaft.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt eine aktive Regelung des Schmiermitteldrucks im Schmierspalt, was eine flexible Reaktion auf sich verändernde Betriebszustände in der Gleitlagerung ermöglicht. Die Betriebszustände der Gleitlagerung werden vorteilhafterweise direkt an der Gleitlagerung selbst durch die sensorische Erfassung der Schmierspalthöhen ermittelt, ohne auf fehlerbehaftete Berechnungsmodelle zurückgreifen zu müssen. Durch die kontinuierliche online-Überwachung der Schmierspalthöhe in der Gleitlagerung kann vorbeugend verhindert werden, dass die Schmierspalthöhe einen kritischen Grenzwert erreicht oder unterschreitet, in dem es zum Zusammenbrechen des hydrodynamischen Schmierfilms kommt. Somit wird über den gesamten Lagerumfang eine ausreichende Schmierfilmhöhe gewährleistet, um Verschleißerscheinungen aufgrund eines Kontakts der Gleitpartner sicher zu vermeiden.The method according to the invention allows active regulation of the lubricant pressure in the lubricating gap, which enables a flexible reaction to changing operating conditions in the plain bearing. The operating states of the plain bearing are advantageously determined directly on the plain bearing itself by the sensory detection of the lubricating gap heights, without having to resort to error-prone calculation models. Continuous online monitoring of the height of the lubricating gap in the plain bearing can prevent the height of the lubricating gap from reaching or falling below a critical limit value, which would cause the hydrodynamic lubricating film to collapse. This ensures a sufficient lubricating film height over the entire circumference of the bearing in order to reliably avoid signs of wear due to contact between the sliding partners.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:

1 eine schematische Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Gleitlagerung,
1 a bis 1c schematisch Seitenansichten der Gleitlagerung gemäß 1 mit unterschiedlicher Positionierung der Sensoren,
2a und 2b vergrößerte Ausschnitte von Querschnittsansichten erfindungsgemäßer Gleitlagerungen mit unterschiedlich gestalteter Schmiermittelzufuhr.

The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments and associated drawings. In these show:

1 a schematic cross-sectional view of a plain bearing according to the invention,
1 a until 1c schematic side views of the slide bearing according to 1 with different positioning of the sensors,
2a and 2 B Enlarged details of cross-sectional views of plain bearings according to the invention with differently designed lubricant supply.

Die 1 zeigt in einer schematischen Querschnittsansicht eine Gleitlagerung 1 mit einer Lagerhülse 2 zur Lagerung einer rotierenden Welle 4. Die Lagerhülse 2 besteht aus acht Lagerschalen 3, die in einer Bohrung eines in den 2a und 2b dargestellten Gestells 10 aufgenommen sind.the 1 shows a schematic cross-sectional view of a plain bearing 1 with a bearing sleeve 2 for supporting a rotating shaft 4. The bearing sleeve 2 consists of eight bearing shells 3, in a bore in the 2a and 2 B frame 10 shown are included.

Umformmaschinen weisen abhängig von ihrer Bauform regelmäßig eine oder mehrere Gleitlagerungen auf, um Getriebeteile gleitend miteinander zu verbinden. Beispielsweise ist in Pressenantrieben das Pleuel über Gleitlager mit dem Exzenter drehbar verbunden.Depending on their design, metal forming machines usually have one or more plain bearings in order to slidably connect gear parts with one another. For example, in press drives, the connecting rod is rotatably connected to the eccentric via plain bearings.

In solchen Umformmaschinen-Gleitlagerungen 1 wird ein hydrodynamischer Schmierungszustand angestrebt, bei dem die Welle 4 und die Lagerhülse 2 durch einen tragfähigen Schmierfilm voneinander getrennt sind, womit eine metallische Berührung weitgehend vermieden wird. Die im hydrodynamischen Schmierungszustand vorliegende Flüssigkeitsreibung gewährleistet geringe Reibungsleistungen und Verschleißfreiheit im Betriebszustand.In such forming machine plain bearings 1, a hydrodynamic lubrication state is sought in which the shaft 4 and the bearing sleeve 2 are separated from one another by a load-bearing lubricating film, with which metallic contact is largely avoided. The fluid friction present in the hydrodynamic lubrication state ensures low friction and freedom from wear in the operating state.

Sobald die Welle 4 in eine rotierende Bewegung versetzt wird, baut sich selbsttätig ein hydrodynamischer Schmierstofffilm im Schmierspalt 5 zwischen der Lagerhülse 2 und der Welle 4 auf. Der die Welle 4 tragende Druck im Schmierstofffilm entsteht durch die Pumpwirkung der beiden Gleitpartner 2, 4 selbst, ohne dass dafür durch eine externe Schmiereinrichtung (zum Beispiel Pumpe) ein Schmiermitteldruck erzeugt werden muss. Bedingt durch die exzentrische Lage der Welle 4 in der Lagerhülse 2 bilden die Außenfläche 2a der Welle 2 und die Innenfläche 4i der Lagerhülse 4 einen Schmierkeil, in den das Schmiermittel bei Rotation der Welle 4 hinein transportiert wird und dabei eine Druckerhöhung erfährt.As soon as the shaft 4 is set in rotating motion, a hydrodynamic lubricant film automatically builds up in the lubricating gap 5 between the bearing sleeve 2 and the shaft 4 . The pressure in the lubricant film that supports the shaft 4 is created by the pumping effect of the two sliding partners 2, 4 themselves, without a lubricant pressure having to be generated for this by an external lubricating device (for example a pump). Due to the eccentric position of the shaft 4 in the bearing sleeve 2, the outer surface 2a of the shaft 2 and the inner surface 4i of the bearing sleeve 4 form a lubricating wedge into which the lubricant is transported when the shaft 4 rotates and the pressure increases.

Der dabei entstehende hydrodynamische Schmierfilmdruck zwischen den Gleitflächen 4a, 2i von Welle 4 und Lagerhülse 2 ist jedoch unter anderem abhängig von der Relativdrehzahl. Diese Charakteristik von hydrodynamischen Gleitlagern hat insbesondere negative Auswirkungen auf den Einsatz solcher Gleitlager in Umformmaschinen. Zur Realisierung eines optimalen Umformprozesses werden zunehmend mehr Umformmaschinen im Pendelbetrieb zwischen einem oberen und unteren Totpunkt OT, UT betrieben. Dies gilt insbesondere für mechanische Umformpressen, wie zum Beispiel Exzenterpressen, Kniehebelpressen, Kurbelpressen etc., die eine pendelnde Hubbewegung ausführen.However, the resulting hydrodynamic lubricating film pressure between the sliding surfaces 4a, 2i of the shaft 4 and the bearing sleeve 2 depends, among other things, on the relative speed. This characteristic of hydrodynamic plain bearings has a particularly negative impact on the use of such plain bearings in forming machines. In order to implement an optimal forming process, more and more forming machines are operated in pendulum mode between an upper and lower dead center OT, UT. This applies in particular to mechanical forming presses, such as eccentric presses, toggle presses, crank presses, etc., which perform an oscillating stroke movement.

Problematisch am Pendelbetrieb ist, dass in den beiden Totpunkten OT, UT die Geschwindigkeit des Umformwerkzeugs und somit die Drehzahl im Antriebsstrang der Umformmaschine nahezu auf null absinkt. Zwischen den gepaarten Lagerkörpern Welle 4 und Lagerhülse 2) liegt demzufolge im Bereich der beiden Totpunkte OT, UT keine ausreichende Relativdrehzahl vor, um noch einen hydrodynamischen Schmierfilmdruck zu erzeugen. Der hydrodynamische Schmierfilmdruck verschwindet und der Schmierfilm reißt ab. Es kommt somit zum unerwünschten Festkörperkontakt zwischen der Welle 4 und der Lagerhülse 2, die eine Verschleißzunahme und im Extremfall eine Havarie (Reibungserhöhung bis zum „Fressen“) der Gleitlagerung 1 zur Folge hat.The problem with pendulum operation is that the speed of the forming tool and thus the speed in the drive train of the forming machine drops to almost zero at the two dead centers OT and UT. Consequently, there is not sufficient relative speed between the paired bearing bodies (shaft 4 and bearing sleeve 2) in the area of the two dead centers OT, UT to still generate a hydrodynamic lubricating film pressure. The hydrodynamic lubricating film pressure disappears and the lubricating film tears off. This results in undesired solid-state contact between the shaft 4 and the bearing sleeve 2, which results in increased wear and, in extreme cases, damage (increased friction to the point of "seizing") of the plain bearing 1.

Der tragende hydrodynamische Schmierfilm kann zudem unter hoher Pressung durchbrochen werden, sodass sich die Gleitpartner 2, 4 metallisch berühren. Eine solch hohe Pressung kann im Überlastfall auftreten, wenn die Welle 4 (zum Beispiel bei überhöhter Drehzahl und/oder bei ungleichförmiger stoßartiger Belastung) so stark gegen die Lagerhülse 2 gedrückt wird, dass es den Schmierfilm aus dem Schmierspalt drückt und das Lager „frisst“. Solche Überlastfälle können insbesondere beim schlagartigen Beschleunigen oder Bremsen des Umformwerkzeugs, zum Beispiel bei einer Notabschaltung der Umformmaschine, auftreten.The supporting hydrodynamic lubricating film can also be broken under high pressure, so that the sliding partners 2, 4 come into metallic contact. Such high pressure can occur in the event of an overload if the shaft 4 (e.g. in the case of excessive speed and/or non-uniform shock loads) is pressed so hard against the bearing sleeve 2 that the lubricating film is pushed out of the lubricating gap and the bearing "seizes". . Such cases of overload can occur in particular when the forming tool is suddenly accelerated or braked, for example in the event of an emergency shutdown of the forming machine.

Damit auch in den vorgeschilderten kritischen Betriebszuständen der Umformmaschine ein Schmierfilm verwirklicht und aufrechterhalten werden kann, wird die Gleitlagerung 1 mit einem zusätzlichen Sensor-Aktor-System ausgestattet, das unabhängig von der Bewegung der Welle 4 und / oder der Lagerhülse 2 einen Schmiermitteldruck im Schmierspalt 5 erzeugt. Diese zusätzliche hydrostatische Schmierung erfolgt allerdings nicht durchgängig, sondern wird nur dann eingeleitet, wenn ein vorgeschilderter kritischer Betriebszustand vorliegt.So that a lubricating film can also be implemented and maintained in the critical operating states of the forming machine described above, the slide bearing 1 is equipped with an additional sensor-actuator system which, independently of the movement of the shaft 4 and/or the bearing sleeve 2, generates a lubricant pressure in the lubricating gap 5 generated. However, this additional hydrostatic lubrication does not take place continuously, but is only initiated when a critical operating condition as described above occurs.

Als Kenngröße zur Bestimmung eines kritischen Betriebszustands, bei dem die Gefahr eines Abrisses des hydrodynamischen Schmierfilms besteht, dient die Schmierspalthöhe h. Sie hat für die Verschleißgefahr eine zentrale Bedeutung und wird durch den Abstand zwischen den beiden Lagerflächen (Außenfläche 4a der Welle 4 und Innenfläche 2i der Lagerhülse 2) definiert. Erfindungsgemäß wird sie nicht mittels theoretischer Berechnungen, sondern unmittelbar durch eine sensorische Messung an der jeweiligen Gleitlagerung 1 erfasst. Somit kann „online“, also während des Betriebs der Gleitlagerung 1, die tatsächliche Schmierspalthöhe h und damit die radiale Verlagerung der Welle 4 in der Lagerhülse 2 ermittelt werden.The lubricating gap height h is used as a parameter to determine a critical operating state in which there is a risk of the hydrodynamic lubricating film tearing off. It is of central importance for the risk of wear and is defined by the distance between the two bearing surfaces (outer surface 4a of the shaft 4 and inner surface 2i of the bearing sleeve 2). According to the invention, it is not detected by means of theoretical calculations, but rather directly by a sensory measurement on the respective plain bearing 1. Thus, "online", i.e. during operation of the Gleitla 1, the actual lubricating gap height h and thus the radial displacement of the shaft 4 in the bearing sleeve 2 can be determined.

Zur Realisierung einer derartigen online-Überwachung und -Erfassung der Schmierspalthöhe h können Sensoren 6, 6a, 6b, 6c in die Gleitlagerung 1 integriert werden. Die Lagerhülsen 2 von Umformpressen sind mit Durchmessern von bis zu über einem Meter relativ groß. Dies bietet die Möglichkeit, die Sensoren 6, 6a, 6b, 6c zur Erfassung der Schmierspalthöhe h unmittelbar in die Lagerhülse 2 der Gleitlagerung 1 einzubauen. Bei der in den 1 und 1a bis 1c dargestellten, segmentierten Ausführung der Lagerhülse 2 wird in jede Lagerschale 3 der Lagerhülse 2 jeweils ein Sensor 6, 6a, 6b, 6c integriert.Sensors 6, 6a, 6b, 6c can be integrated into the plain bearing 1 to implement such online monitoring and detection of the lubricating gap height h. The bearing sleeves 2 of forming presses are relatively large with diameters of up to more than one meter. This offers the possibility of installing the sensors 6, 6a, 6b, 6c directly in the bearing sleeve 2 of the plain bearing 1 for detecting the lubricating gap height h. At the in the 1 and 1a until 1c illustrated, segmented embodiment of the bearing sleeve 2, a sensor 6, 6a, 6b, 6c is integrated into each bearing shell 3 of the bearing sleeve 2.

Gemäß den Seitenansichten nach den 1a bis 1c erfolgt die Positionierung der Sensoren 6a, 6b, 6c in Form von zwei in Längsrichtung L der Lagerhülse 2 parallel nebeneinander angeordneten Reihen R1, R2. Jede Reihe R1, R2 besteht aus in Umfangsrichtung U der Lagerhülse 2 verteilten Einzelsensoren 6a, 6b, 6c, die jeweils einer Lagerschale 3 zugeordnet sind. Die in den beiden Sensorreihen R1, R2 gemessenen Schmierspalthöhenwerte h werden in einer Auswerteeinheit miteinander verglichen und aus den Vergleichswerten kann daraufhin die Winkellage der Welle 4 in der Lagerhülse 2, also der Verkippungswinkel zwischen der Wellen-Längsachse und der Lagerhülsen-Längsachse Z, bestimmt werden. Durch die Kenntnis der Wellenverkippung kann die Simulation der Gleitlagerung 1 wesentlich verbessert und eine präzise Vorhersage der in der Gleitlagerung 1 auftretenden Schmierzustände ermöglicht werden.According to the side views after the 1a until 1c the sensors 6a, 6b, 6c are positioned in the form of two rows R1, R2 arranged parallel next to one another in the longitudinal direction L of the bearing sleeve 2. Each row R1, R2 consists of individual sensors 6a, 6b, 6c which are distributed in the circumferential direction U of the bearing sleeve 2 and are each associated with a bearing shell 3. The lubricating gap height values h measured in the two rows of sensors R1, R2 are compared with one another in an evaluation unit and the angular position of the shaft 4 in the bearing sleeve 2, i.e. the tilting angle between the longitudinal axis of the shaft and the longitudinal axis Z of the bearing sleeve, can then be determined from the comparative values . By knowing the shaft tilting, the simulation of the plain bearing 1 can be significantly improved and a precise prediction of the lubricating states occurring in the plain bearing 1 can be made possible.

Die in den 1a bis 1c dargestellten Sensoranordnungen unterscheiden sich hinsichtlich des Abstands A1, A2, der in Längsrichtung L zwischen den beiden Sensorreihen R1, R2 besteht. Nach der in 1c gezeigten Ausführungsform sind die beiden Sensorreihen R1, R2 so in die Lagerhülse 2 integriert worden, dass sie sich jeweils an den beiden axialen Stirnenden der Lagerhülse befinden. Demzufolge ist durch diese Sensoranordnung der Abstand in Längsrichtung L zwischen den beiden Sensorreihen R1, R2 auf einen maximal möglichen Wert A2 gesetzt worden. In 1b grenzen die beiden Sensorreihen R1, R2 in Längsrichtung L unmittelbar aneinander, ohne dass ein sensorfreier Abstand zwischen den Sensorreihen R1, R2 erhalten bleibt. Bei der in 1a gezeigten Ausführungsform besteht hingegen in Längsrichtung L ein sensorfreier Abstand zwischen den beiden Sensorreihen R1, R2, dessen Wert A1 jedoch geringer ist als der in 1c vorliegende Maximalwert A2. Die beiden Sensorreihen R1, R2 sind in Längsrichtung L gesehen von den beiden axialen Stirnenden der Lagerhülse 2 jeweils in gleichem Maße zur Lagerhülsenmitte hin eingerückt. Um aus den durch die Sensoren 6a, 6b, 6c erfassten Schmierspalthöhenwerten h einen Verkippungswinkel der Welle 4 berechnen zu können, ist die Kenntnis des genauen Abstandswerts A1, A2 zwischen den Sensorreihen R1, R2 unerlässlich.The in the 1a until 1c The sensor arrangements shown differ with regard to the distance A1, A2, which exists in the longitudinal direction L between the two rows of sensors R1, R2. After the in 1c In the embodiment shown, the two rows of sensors R1, R2 have been integrated into the bearing sleeve 2 in such a way that they are each located at the two axial end faces of the bearing sleeve. Consequently, the distance in the longitudinal direction L between the two rows of sensors R1, R2 has been set to a maximum possible value A2 by this sensor arrangement. In 1b the two sensor rows R1, R2 directly adjoin one another in the longitudinal direction L, without a sensor-free distance between the sensor rows R1, R2 being maintained. At the in 1a shown embodiment, however, there is a sensor-free distance between the two rows of sensors R1, R2 in the longitudinal direction L, the value A1 of which, however, is lower than that in 1c present maximum value A2. The two rows of sensors R1, R2 are indented in the longitudinal direction L from the two axial end faces of the bearing sleeve 2 to the same extent towards the center of the bearing sleeve. In order to be able to calculate a tilting angle of the shaft 4 from the lubricating gap height values h detected by the sensors 6a, 6b, 6c, it is essential to know the exact distance value A1, A2 between the rows of sensors R1, R2.

Allen drei Sensoranordnungen nach den 1a bis 1c ist gemein, dass, in Umfangsrichtung U gesehen, jeweils in einer Lagerschale 3 der Lagerhülse 2 ein Sensor 6a, 6b, 6c zur Erfassung der Schmierspalthöhe h integriert ist. Die Sensoren 6a, 6b, 6c weisen dabei in Umfangsrichtung U der Lagerhülse 2 ein Längenmaß auf, das der Umfangslänge der jeweiligen Lagerschale 3 entspricht. Bei den beiden in 1a und 1c dargestellten Ausführungsformen ist die sich in Längsrichtung L der Lagerhülse 2 erstreckende Breite der Sensoren 6a, 6c kleiner als die Lagerbreite, um so einen sensorfreien Abstand A1, A2 zwischen den Sensorreihen R1, R2 zu verwirklichen. Bei der in 1b gezeigten Ausführungsform hingegen entsprechen die Breitenmaße der Sensoren 6b jeweils genau der halben Lagerbreite. Der gesamte Lagerhülsenumfang wird somit von den integrierten Sensoren 6b belegt.All three sensor arrays after the 1a until 1c has in common that, viewed in the circumferential direction U, a sensor 6a, 6b, 6c for detecting the lubricating gap height h is integrated in each bearing shell 3 of the bearing sleeve 2. The sensors 6a, 6b, 6c have a length dimension in the circumferential direction U of the bearing sleeve 2 which corresponds to the circumferential length of the bearing shell 3 in question. At the two in 1a and 1c In the illustrated embodiments, the width of the sensors 6a, 6c extending in the longitudinal direction L of the bearing sleeve 2 is smaller than the bearing width in order to achieve a sensor-free distance A1, A2 between the sensor rows R1, R2. At the in 1b In the embodiment shown, however, the width dimensions of the sensors 6b each correspond exactly to half the bearing width. The entire circumference of the bearing sleeve is thus occupied by the integrated sensors 6b.

Statt der in den 1 und 1a bis 1c gezeigten segmentierten Ausführung der Lagerhülse 2 kann die Lagerhülse auch einteilig ausgeführt sein. Die Sensoren können in diesem Fall ebenfalls ein- oder, wie in den 1a bis 1c, mehrreihig um den Umfang der Lagerhülse angeordnet werden, um jeweils die Schmierspalthöhen zwischen Welle und Lagerhülse zu bestimmen.Instead of in the 1 and 1a until 1c shown segmented embodiment of the bearing sleeve 2, the bearing sleeve can also be made in one piece. In this case, the sensors can also be switched on or, as in the 1a until 1c , are arranged in several rows around the circumference of the bearing sleeve in order to determine the height of the lubricating gap between the shaft and the bearing sleeve.

Das zur Schmierspalthöhenmessung angewandte Messprinzip ist vorzugsweise berührungslos. So können in die Lagerhülse 2 und / oder in die Welle 4 zum Beispiel induktive oder kapazitive Sensoren integriert werden. In der Gleitlagerung 1 nach 1a wird ein kapazitiver Sensor 6 zur Detektion der Schmierspalthöhe h verwendet. Dabei wird durch Erfassung des Stroms, der von einer an eine Lagerschale 3 angelegten Wechselspannungsquelle 11 erzeugt wird, die Kapazität zwischen dieser Lagerschale 3 und der Welle 4 gemessen. Aus der gemessenen Kapazität ist ableitbar, wie weit die Welle 4 von der Lagerschale 3 entfernt ist, das heißt wie groß die Schmierspalthöhe h im Bereich dieser Lagerschale 3 ist.The measuring principle used to measure the height of the lubricating gap is preferably non-contact. For example, inductive or capacitive sensors can be integrated into the bearing sleeve 2 and/or into the shaft 4 . In the slide bearing 1 after 1a a capacitive sensor 6 is used to detect the lubricating gap height h. The capacitance between this bearing shell 3 and the shaft 4 is measured by detecting the current which is generated by an AC voltage source 11 applied to a bearing shell 3 . The measured capacitance can be used to derive how far the shaft 4 is from the bearing shell 3, ie how large the lubricating gap height h is in the region of this bearing shell 3.

In 1 ist exemplarisch nur ein kapazitiver Sensor 6 dargestellt. Gemäß den 1a bis 1c ist jedoch vorzugsweise jede Lagerschale 3 jeweils mit einem solchen kapazitiven Sensor 6 ausgerüstet, um umlaufend über den gesamten Lagerumfang die Schmierspalthöhen h aufnehmen zu können. In einem solchen Fall müssen die einzelnen Lagerschalen 3 elektrisch isoliert zueinander sein (zum Beispiel durch Zwischenfügung eines isolierenden Elements), damit sich die kapazitiven Messungen in den einzelnen Lagerschalen 3 nicht gegenseitig stören und für jede Lagerschale 3 ein genauer Wert für die dort auftretende Schmierspalthöhe h ermittelt werden kann.In 1 only one capacitive sensor 6 is shown as an example. According to the 1a until 1c However, each bearing shell 3 is preferably equipped with such a capacitive sensor 6 in order to be able to record the lubricating gap heights h circumferentially over the entire circumference of the bearing. In such a case, the individual bearing shells 3 must be electrically insulated from one another (e.g. by inserting an insulating Elements) so that the capacitive measurements in the individual bearing shells 3 do not interfere with one another and an exact value for the lubricating gap height h occurring there can be determined for each bearing shell 3.

Die Schmierspalthöhenmessung kann auch mit jedem anderen berührungslosen Messprinzip, also nicht nur kapazitiv oder induktiv, sondern beispielsweise auch optisch oder akustisch erfolgen. Um Aussagen über den aktuellen Schmierzustand des laufenden Lagers treffen zu können, ist es wesentlich, die minimale Schmierspalthöhe h_min über den Lagerumfang zu ermitteln. Aus diesem Grund sind, wie in den 1a bis 1c näher dargestellt, mehrere Sensoren 6a, 6b, 6c äquidistant über den Lagerumfang verteilt. Durch Verkantung und durch Biegung der Welle 4 innerhalb der Lagerbreite kann diese minimale Schmierspalthöhe h_min weiter reduziert werden, weshalb die mehreren Sensoren 6a, 6b, 6c vorzugsweise nicht nur entlang der Umfangsrichtung U, sondern auch entlang der Längsrichtung L der Gleitlagerung 1 verteilt werden, wie es in den 1a bis 1c durch zwei in Längsrichtung L der Lagerhülse 2 unmittelbar aneinanderliegende (1b) bzw. mit Abstand (1a und 1c) parallel zueinander angeordnete Sensorreihen R1, R2 verwirklicht worden ist.The height of the lubricating gap can also be measured using any other non-contact measuring principle, i.e. not only capacitive or inductive, but also, for example, optically or acoustically. In order to be able to make statements about the current lubricating condition of the running bearing, it is essential to determine the minimum lubricating gap height h _min over the bearing circumference. For this reason, as in the 1a until 1c shown in more detail, several sensors 6a, 6b, 6c equidistantly distributed over the bearing circumference. This minimum lubricating gap height h _min can be further reduced by tilting and bending the shaft 4 within the bearing width, which is why the multiple sensors 6a, 6b, 6c are preferably distributed not only along the circumferential direction U, but also along the longitudinal direction L of the plain bearing 1. like it in the 1a until 1c by two in the longitudinal direction L of the bearing sleeve 2 directly adjacent ( 1b) or at a distance ( 1a and 1c ) parallel to each other arranged rows of sensors R1, R2 has been realized.

Um einen sicheren Betrieb der Gleitlagerung 1 und des damit verbundenen Antriebs der Umformmaschine gewährleisten zu können, müssen vorab Grenzbereiche definiert werden, in denen sich die von den Sensoren 6, 6a, 6b, 6c erfasste Schmierspalthöhe h bewegen darf. Dabei sind mindestens drei Bereiche vorzusehen: ein erster (hydrodynamisch idealer) Bereich in dem sich die Schmierspalthöhe h innerhalb der zulässigen Grenzparameter bewegt; ein zweiter Bereich, in dem die Schmierspalthöhe h einen ersten Grenzparameter unterschritten hat und sich dem kritischen Bereich nähert; ein dritter (kritischer) Bereich, in dem die Schmierspalthöhe h einen kritischen Grenzparameter (vorgegebene kritische Schmierspalthöhe) erreicht oder unterschritten hat. Befindet sich die Schmierspalthöhe h im zweiten Bereich kann, zum Beispiel über ein entsprechendes Display an der Umformmaschine, eine betreffende Information an den Maschinenbediener ausgegeben werden, die diesen vor dem Bevorstehen eines kritischen Schmierzustands in der Gleitlagerung 1 warnt. Im dritten Bereich besteht schließlich die Gefahr der Mischreibung, das heißt die Gleitpartner 2, 4 gleiten nicht mehr ausschließlich auf dem Schmierfilm (hydrodynamischer Bereich), sondern berühren sich punktuell, wodurch ein hoher Verschleiß an den Gleitflächen 2i, 4a auftritt, der schlimmstenfalls zum „Fressen“ von Lagerhülse 2 und Welle 4 führt.In order to be able to ensure safe operation of the plain bearing 1 and the associated drive of the forming machine, limit areas must be defined in advance, in which the lubricating gap height h detected by the sensors 6, 6a, 6b, 6c may move. At least three areas are to be provided: a first (hydrodynamically ideal) area in which the lubricating gap height h is within the permissible limit parameters; a second range in which the lubricating gap height h has fallen below a first limit parameter and is approaching the critical range; a third (critical) area in which the lubricating gap height h has reached or fallen below a critical limit parameter (specified critical lubricating gap height). If the lubricating gap height h is in the second range, relevant information can be output to the machine operator, for example via a corresponding display on the forming machine, which warns him of the imminence of a critical lubricating condition in the slide bearing 1 . Finally, in the third area there is the risk of mixed friction, i.e. the sliding partners 2, 4 no longer slide exclusively on the lubricating film (hydrodynamic area), but touch each other at certain points, which causes high wear on the sliding surfaces 2i, 4a, which in the worst case can lead to " Seizure" of bearing sleeve 2 and shaft 4.

Um sicher auszuschließen, dass die Gleitlagerung 1 in diesem dritten (kritischen) Bereich betrieben wird, wird bei Erreichen des kritischen Grenzparameters eine zusätzliche hydrostatische Druckzufuhr zur Gleitlagerung 1 ausgelöst. Sobald von einem Sensor 6, 6a, 6b, 6c eine vorgegebene kritische Schmierspalthöhe detektiert wird, das heißt sobald die Hydrodynamik der Gleitlagerung versagt bzw. ein solches Versagen kurz bevorsteht, wird hydrostatisch Druck im Schmierspalt 5 aufgebaut, um ein sicheres Auslaufen der Umformmaschine bzw. ein Verlassen des kritischen Betriebsbereichs zu ermöglichen. Die Gleitlagerung 1 wird somit - abhängig von den Betriebsbedingungen - sowohl hydrodynamisch als auch hydrostatisch geschmiert. Die Höhe des im dritten (kritischen) Bereich zusätzlich hydrostatisch aufgebauten Drucks ist dabei nicht fest eingestellt, sondern wird je nach Betriebszustand und Systemlast der Umformmaschine aktiv geregelt.In order to rule out with certainty that the plain bearing 1 is operated in this third (critical) range, an additional hydrostatic pressure supply to the plain bearing 1 is triggered when the critical limit parameter is reached. As soon as a sensor 6, 6a, 6b, 6c detects a predetermined critical lubricating gap height, i.e. as soon as the hydrodynamics of the slide bearing fail or such a failure is imminent, hydrostatic pressure is built up in the lubricating gap 5 to ensure that the forming machine or to allow the critical operating range to be left. The slide bearing 1 is thus - lubricated both hydrodynamically and hydrostatically - depending on the operating conditions. The level of the additional hydrostatic pressure built up in the third (critical) area is not fixed, but is actively regulated depending on the operating status and system load of the forming machine.

Die hydrostatische Druckzufuhr erfolgt durch mindestens eine von einer Steuereinheit gesteuerte Schmiereinrichtung zur Zufuhr eines Schmiermittels (zum Beispiel Öls) in den Schmierspalt 5. Diese Schmiereinrichtung ist derart mit dem Sensorsystem verknüpft, dass in Abhängigkeit der online erfassten Schmierspalthöhen h ein Steuersignal von der Steuereinheit an die Schmiereinrichtung abgegeben wird, um so den im Schmierspalt 5 herrschenden Schmiermitteldruck aktiv einzustellen. Durch eine solche Kombination aus Sensorsystem und Aktorsystem (Schmiereinrichtung) können Schäden an Gleitlagerungen 1, zum Beispiel hervorgerufen durch hochgradig ungleichförmige und stoßartige Lasten, über eine aktive und onlinefähige Steuerung mithilfe der vorbeschriebenen Maßnahmen sicher vermieden werden. Die Gleitlagerung 1 arbeitet dabei zum Großteil im ideal hydrodynamischen Bereich und nur in kritischen Zuständen muss auf einen hydrostatischen Betrieb zurückgegriffen werden.The hydrostatic pressure is supplied by at least one lubricating device controlled by a control unit for supplying a lubricant (e.g. oil) into the lubricating gap 5. This lubricating device is linked to the sensor system in such a way that, depending on the lubricating gap heights h recorded online, a control signal is sent from the control unit to the Lubricating device is released, so as to actively adjust the lubricant pressure prevailing in the lubricating gap 5. With such a combination of sensor system and actuator system (lubrication device), damage to plain bearings 1, for example caused by highly non-uniform and shock loads, can be reliably avoided via active and online-capable control using the measures described above. The plain bearing 1 works for the most part in the ideal hydrodynamic range and hydrostatic operation only has to be resorted to in critical states.

Durch integrierte Sensoren 6, 6a, 6b, 6c wird der Betriebszustand der Gleitlagerung 1 online überwacht und erfasst. Die so erfassten Zustandsdaten (Schmierspalthöhen h) werden hinsichtlich kritischer Zustände ausgewertet und Gleitlagerbereiche identifiziert, in denen der hydrodynamische Schmierfilm eine definierte Spalthöhe unterschritten hat oder bereits zusammengebrochen ist. Über ein Aktorsystem (Schmiereinrichtung) wird daraufhin ein Schmiermittel in diese Bereiche eingebracht, bis der kritische Zustand überwunden wird und die Gleitlagerung 1 wieder im energetisch günstigen hydrodynamischen Zustand arbeitet. Die Regelgröße Schmierspalthöhe h wird dabei mit der variablen Stellgröße Schmiermitteldruck aktiv geregelt.The operating state of the plain bearing 1 is monitored and recorded online by integrated sensors 6, 6a, 6b, 6c. The condition data recorded in this way (lubrication gap heights h) are evaluated with regard to critical conditions and plain bearing areas are identified in which the hydrodynamic lubricating film has fallen below a defined gap height or has already collapsed. A lubricant is then introduced into these areas via an actuator system (lubrication device) until the critical state is overcome and the plain bearing 1 is again working in the energetically favorable hydrodynamic state. The controlled variable lubricating gap height h is actively controlled with the variable manipulated variable lubricant pressure.

Im Ergebnis wird für die Umformmaschinen-Gleitlagerung 1 ein lastgeregelter Überlastschutz bei optimierter Schmiergestaltung realisiert. Die Gleitlagerung 1 wird im regulären Dauerbetrieb im für sie energetisch idealen hydrodynamischen Bereich eingesetzt. Lediglich im Überlastfall kann die hydrostatische Komponente flexibel zugeschaltet werden. Auch beim Anlauf der Umformmaschine kann die Hydrostatik genutzt werden, um den Anlaufverschleiß zu reduzieren. Somit kann durch aktive Eingriffe in den Schmierzustand der Gleitlagerung 1 ein lagerseitiger Ausfall der Umformmaschine sicher verhindert werden.As a result, a load-controlled overload protection with optimized lubrication design is realized for the sliding bearing 1 of the forming machine. The slide bearing 1 is used in regular continuous operation in the hydrodynamic range that is ideal for it in terms of energy. The hydrostatic component can only be switched on flexibly in the event of an overload. Hydrostatics can also be used when the forming machine starts up in order to reduce start-up wear. Thus, by actively intervening in the lubricating state of the plain bearing 1, a failure of the forming machine on the bearing side can be reliably prevented.

Weiter kann im Fall einer Umformpresse durch die gezielte umfangsseitige Zuschaltung der hydrostatischen Schmiermittelzufuhr in den Schmierspalt 5 eine im Umkehrpunkt des Pressenantriebs stattfindende Spielumkehr des Lagerspiels aktiv verhindert werden. Indem zum Zeitpunkt der Bewegungsumkehr der Schmiermitteldruck nur in bestimmten Umfangsbereichen des Schmierspalts 5 aktiv erhöht wird, bleibt auch am und nach dem Umkehrpunkt das gleiche Lagerspiel, das heißt die gleiche umfangsseitige Verteilung der Schmierspalthöhen h zwischen Welle 4 und Lagerhülse 2, erhalten, ohne dass das Lagerspiel (die Schmierspalthöhenverteilung) eine radiale Umkehrung erfährt. Durch eine solche aktive Unterdrückung der Lagerspielumkehr wird die Steuergenauigkeit des gesamten Pressenantriebs deutlich erhöht.Furthermore, in the case of a forming press, a reversal of the bearing play that takes place at the reversal point of the press drive can be actively prevented by the targeted circumferential activation of the hydrostatic lubricant supply into the lubricating gap 5 . Because the lubricant pressure is only actively increased in certain circumferential areas of the lubricating gap 5 at the time of the reversal of movement, the same bearing play is maintained at and after the reversal point, i.e. the same circumferential distribution of the lubricating gap heights h between the shaft 4 and the bearing sleeve 2, without the Bearing play (the lubricating gap height distribution) undergoes a radial reversal. Such an active suppression of the bearing play reversal significantly increases the control accuracy of the entire press drive.

Die zusätzliche hydrostatische Schmiermittelzufuhr kann über in die Lagerhülse 2 eingearbeitete Schmiernuten bzw. -taschen 9 erfolgen, denen das Schmiermittel über radiale Bohrungen 12 im umgebenden Gestell 10 und im Lagerhülsenkörper 2 zugeführt wird. Alternativ kann die zusätzliche hydrostatische Schmiermittelzufuhr über in die Lagerhülse 2 eingebrachte Längsbohrungen 7 erfolgen, denen das Schmiermittel über stirnseitige Anschlüsse an der Lagerhülse 2 zugeführt wird. Beide vorgeschilderten Ausführungsformen zur Gestaltung der Schmiermittelzufuhr in der Gleitlagerung 1 sind in den 2a und 2b bildlich wiedergegeben, wobei in diesen beiden Figuren aus Vereinfachungsgründen lediglich zwei Lagerschalensegmente 3 der Lagerhülse 2 dargestellt sind.The additional hydrostatic supply of lubricant can take place via lubricating grooves or pockets 9 worked into the bearing sleeve 2 , to which the lubricant is supplied via radial bores 12 in the surrounding frame 10 and in the bearing sleeve body 2 . Alternatively, the additional hydrostatic supply of lubricant can take place via longitudinal bores 7 introduced into the bearing sleeve 2, to which the lubricant is supplied via connections on the face of the bearing sleeve 2. Both above-described embodiments for the design of the lubricant supply in the slide bearing 1 are in the 2a and 2 B reproduced graphically, in these two figures, for reasons of simplification, only two bearing shell segments 3 of the bearing sleeve 2 are shown.

Dabei befinden sich in der Ausführungsform nach 2a in jeder Lagerschale 3, parallel zur Lagerhülsen-Längsachse Z verlaufende Längsbohrungen 7 zur Zufuhr des Schmiermittels. Die entlang des Lagerhülsenumfangs verteilten Längsbohrungen 7 sind jeweils über einen dünnen radialen Schlitz 8 mit dem Schmierspalt 5 verbunden, sodass das Schmiermittel je nach Bedarfsfall über die Längsbohrung 7 und den zugehörigen Schlitz 8 in den Schmierspalt 5 aktiv eingepresst werden kann. Diese Lagerhülsenquerschnittsgeometrie nach 2a ist besonders vorteilhaft, da die tragende Lagerfläche 2i der Lagerhülse 2 durch die Schmiermittelzufuhr kaum beeinträchtigt wird. Da die schmiermittelzuführenden Längsbohrungen 7 nur durch dünne Schlitze 8 mit dem Schmierspalt 5 verbunden sind, ergibt sich eine tragende Lagerhülseninnenfläche 2i, die praktisch nicht durch die Schmiermittelzufuhr unterbrochen wird. Als Ergebnis der verhältnismäßig großen tragenden Lagerfläche 2i kann die Lagerbreite klein gehalten werden. Dadurch wird eine kompaktere Bauweise der Gleitlagerung 1 ermöglicht, die den Einbau in bestehende Anlagenkonstruktionen ohne Adaptationsaufwand erlaubt.Here are in the embodiment according to 2a in each bearing shell 3, longitudinal bores 7 running parallel to the longitudinal axis Z of the bearing sleeve for supplying the lubricant. The longitudinal bores 7 distributed along the circumference of the bearing sleeve are each connected to the lubricating gap 5 via a thin radial slot 8 so that the lubricant can be actively pressed into the lubricating gap 5 via the longitudinal bore 7 and the associated slot 8 as required. According to this bearing sleeve cross-section geometry 2a is particularly advantageous since the supporting bearing surface 2i of the bearing sleeve 2 is hardly affected by the supply of lubricant. Since the longitudinal bores 7 supplying lubricant are only connected to the lubricating gap 5 by thin slots 8, the result is a load-bearing inner surface 2i of the bearing sleeve which is practically not interrupted by the supply of lubricant. As a result of the relatively large supporting bearing surface 2i, the bearing width can be kept small. This allows for a more compact design of the slide bearing 1, which allows installation in existing plant constructions without the need for adaptation.

Gleichzeitig ist aber mit der Ausführungsform nach 2a eine gleichmäßige Schmierstoffverteilung auf der gesamten Lageroberfläche realisierbar. So bietet die Vielzahl an schmiermittelzuführenden Längsbohrungen 7 die Möglichkeit zur partiellen Schmiermitteldruckerhöhung. Dies bedeutet, dass in Abhängigkeit von den erfassten Zustandsdaten (Schmierspalthöhen h) nur bestimmte Längsbohrungen 7 mit Schmiermittel beaufschlagt werden können, um über die entsprechenden radialen Schlitze 8 nur bestimmte Umfangsbereiche des Schmierspalts 5 mit zusätzlichem Schmiermittel zu versorgen. Somit wird nur in diesen bestimmten Schmierspaltbereichen eine Schmiermitteldruckerhöhung bewirkt.At the same time, however, with the embodiment according to 2a an even distribution of lubricant over the entire bearing surface can be achieved. The large number of longitudinal bores 7 supplying lubricant offers the possibility of a partial increase in the pressure of the lubricant. This means that, depending on the detected status data (lubrication gap heights h), only specific longitudinal bores 7 can be supplied with lubricant in order to supply only specific peripheral areas of the lubricating gap 5 with additional lubricant via the corresponding radial slots 8 . An increase in the pressure of the lubricant is thus only brought about in these specific areas of the lubricating gap.

Gemäß 2b kann allerdings auch jeweils eine Schmiertasche 19 in die der Welle 4 zugewandte Innenfläche 2i der Lagerschale 3 eingeformt werden. Die Schmiertaschen 9 münden jeweils in den Schmierspalt 5 und sind im Querschnitt als flache muldenförmige Vertiefungen gestaltet, welche sich über annähernd die gesamte Umfangslänge der jeweiligen Lagerschale 3 erstrecken. Um im kritischen Betriebsbereich den Druck für das Anheben der Schmierspalthöhe h aufzubauen, wird jeder Schmiertasche 9 über eine radiale Bohrung 12 im Lagerkörper Schmiermittel zugeführt. Wenn durch einen integrierten Sensor 6, 6a, 6b, 6c festgestellt wird, dass nur in dem Schmierspaltbereich einer einzigen Lagerschale 3 die kritische Schmierspalthöhe h erreicht bzw. unterschritten ist, dann kann gezielt eben nur in die Schmiertasche 9 dieser Lagerschale 3 Schmiermittel eingepresst werden, um die in dieser Lagerschale 3 vorliegende Schmierspalthöhe h wieder aus dem kritischen Bereich heraus anzuheben. Somit kann auch bei der in 2b gezeigten Lösung mit Schmiertaschen 9 durch eine gezielte Schmiermitteldruckerhöhung in kritischen Bereichen ein Zustand wieder erreicht werden, in dem ein stabiler hydrodynamischer Gleitfilm vorliegt.According to 2 B However, a lubricating pocket 19 can also be formed in each case in the inner surface 2i of the bearing shell 3 facing the shaft 4 . The lubricating pockets 9 each open into the lubricating gap 5 and are designed in cross section as flat, trough-shaped depressions which extend over almost the entire circumferential length of the respective bearing shell 3 . In order to build up the pressure for raising the lubricating gap height h in the critical operating range, each lubricating pocket 9 is supplied with lubricant via a radial bore 12 in the bearing body. If it is determined by an integrated sensor 6, 6a, 6b, 6c that the critical lubricating gap height h is only reached or fallen below in the lubricating gap area of a single bearing shell 3, then lubricant can only be pressed into the lubricating pocket 9 of this bearing shell 3, in order to raise the lubricating gap height h in this bearing shell 3 back out of the critical range. Thus, even with the in 2 B shown solution with lubricating pockets 9 by a targeted increase in lubricant pressure in critical areas, a state can be achieved again in which a stable hydrodynamic sliding film is present.

Die Schmiereinrichtung zur Zufuhr eines Schmiermittels (zum Beispiel Öls) in den Schmierspalt 5 verfügt über einen vorgespannten Schmiermittelspeicher, eine Schmiermittelpumpe oder eine Kombination aus beiden Komponenten. Insbesondere Pressen im Pendelbetrieb arbeiten mit verhältnismäßig hohen Hubzahlen. Somit bleibt nur wenig Zeit, um auf die von den Sensoren 6, 6a, 6b, 6c durchgeführte Detektion der Schmierspalthöhen h zu reagieren. Um die Reaktionszeit dennoch gering zu halten, wird ein vorgespannter Schmiermittelspeicher verwendet, in dem das Schmiermittel bereits von vornherein auf einen definierten Druck aufgeladen ist. Erreicht die Schmierspalthöhe h in der Gleitlagerung 1 der Presse den kritischen Bereich (detektierte Schmierspalthöhe h ≤ kritische Schmierspalthöhe) wird das Schmiermittel vom vorgespannten Schmiermittelspeicher mit dem definierten Druck sofort in die kritischen Bereiche der Lagerhülse 2 gepresst, um verzögerungsfrei einen hydrostatischen Lagereffekt zu erzielen. Es können dabei nur bestimmte Längsbohrungen 7 / Schlitze 8 (siehe 2a) oder nur bestimmte Schmiertaschen 9 (siehe 2b) mit Schmiermittel beaufschlagt werden. Während sich der vorgespannte Schmiermittelspeicher entlädt, wird gleichzeitig eine Schmiermittelpumpe angefahren, um dauerhaft einen hydrostatischen Schmierfilm aufrechterhalten zu können, bis die Presse den kritischen Betriebszustand wieder verlassen hat.The lubricating device for supplying a lubricant (for example oil) into the lubricating gap 5 has a prestressed lubricant medium reservoir, a lubricant pump or a combination of both components. In particular, presses in pendulum operation work with relatively high stroke rates. Thus, only little time remains to react to the detection of the lubricating gap heights h carried out by the sensors 6, 6a, 6b, 6c. In order to keep the reaction time short, a preloaded lubricant reservoir is used, in which the lubricant is charged to a defined pressure from the outset. If the lubricating gap height h in the slide bearing 1 of the press reaches the critical range (detected lubricating gap height h ≤ critical lubricating gap height), the lubricant is immediately pressed by the preloaded lubricant reservoir with the defined pressure into the critical areas of the bearing sleeve 2 in order to achieve a hydrostatic bearing effect without delay. Only certain longitudinal bores 7 / slots 8 (see 2a) or only certain lubrication pockets 9 (see 2 B) be coated with lubricant. While the preloaded lubricant reservoir is discharging, a lubricant pump is started at the same time in order to be able to maintain a hydrostatic lubricating film until the press has left the critical operating state.

Pressen arbeiten oftmals unter zyklisch wiederkehrenden und gleichbleibenden Lasten. Ist dabei die Reaktionszeit des hydrostatischen Systems bei großen Hubzahlen der Presse zu langsam, wird mittels einer lernenden Steuerung zunächst im Voraus der kritische Bereich erfasst und basierend darauf im Folgehub auf den kritischen Betriebszustand verzögerungsfrei reagiert.Presses often work under cyclically recurring and constant loads. If the reaction time of the hydrostatic system is too slow with high stroke rates of the press, the critical area is first detected in advance by means of a learning control and based on this, the critical operating state is reacted to in the subsequent stroke without delay.

Durch den zunehmenden Trend hin zu im Pendelbetrieb arbeitenden Umformmaschinen ist die erfindungsgemäße Gleitlagerung 1 für die gesamte Umformtechnik von Bedeutung, um die Verfügbarkeit der Umformmaschinen zu verbessern. Das betrifft insbesondere mechanische Pressen, wie zum Beispiel Exzenterpressen, Kniehebelpressen, Kurbelpressen etc. Des Weiteren können Gleitlagerungen 1 für Umformmaschinen, bei denen die Prozesskraft im unteren Totpunkt UT gehalten werden muss, wie es bei einer Vielzahl von Umformmaschinen im Bereich der Warmumformung, Kunststoffverarbeitung etc. der Fall ist, überhaupt erst mit der hier vorgeschlagenen Lösung verschleißarm unter Produktionsbedingungen realisiert werden.Due to the increasing trend towards forming machines that work in pendulum mode, the slide bearing 1 according to the invention is important for the entire forming technology in order to improve the availability of the forming machines. This applies in particular to mechanical presses, such as eccentric presses, toggle presses, crank presses, etc. Furthermore, plain bearings 1 for forming machines in which the process force must be kept at bottom dead center UT, as is the case with a large number of forming machines in the field of hot forming, plastics processing, etc The solution proposed here can only be implemented with little wear under production conditions.

Zudem leistet die Erfindung einen wesentlichen Beitrag zur besseren Überwachbarkeit der Antriebskomponenten im Antriebsstrang einer Umformmaschine. Durch moderne Condition Monitoring Systeme (CMS) kann nun erstmals auch eine effiziente Lagerüberwachung verwirklicht werden, indem die Verhältnisse im Schmierspalt 5 und damit der Zustand des Lagers online, das heißt im laufenden Betrieb der Umformmaschine, überwacht und erfasst werden.In addition, the invention makes a significant contribution to improving the ability to monitor the drive components in the drive train of a forming machine. Modern condition monitoring systems (CMS) can now also be used for the first time to implement efficient bearing monitoring by monitoring and recording the conditions in the lubricating gap 5 and thus the condition of the bearing online, i.e. while the forming machine is in operation.

Neben diesen praktischen Anwendungen kann durch die vom Sensorsystem der Gleitlagerung 1 gelieferten Messdaten (zum Beispiel hinsichtlich Schmierspalthöhe h, Verkippungswinkel) eine Verbesserung der Simulation und Auslegung von Gleitlagerstellen unter pressenspezifischen Randbedingungen erfolgen.In addition to these practical applications, the measurement data supplied by the sensor system of the plain bearing 1 (e.g. with regard to the lubricating gap height h, tilting angle) can improve the simulation and design of plain bearing points under press-specific boundary conditions.

Die vorliegende Erfindung gestattet eine prozessimmanente, im typischen Pressenbetrieb und ohne Bezug auf umformtechnische Parameter der Umformmaschine wirksame Überwachung der Schmierungssituation in Gleitlagern einer solchen Umformmaschine unter Gewinnung von Schmierspalthöhe bzw. Schmiermittelmenge-repräsentativen Daten durch vorzugsweise berührungslose Sensoren im unmittelbaren Bereich eines Schmierspaltes eines Gleitlagers, wobei zugleich die mechanische Lagersituation wie z. B. die Achsparallelität zwischen zu lagerndem Element und Lagerelementen (z. B. Verkippungswinkel) erfasst bzw. überwacht werden. Hierdurch wird die Reaktion auf lokale Schmierfilmmängel innerhalb des Lagers wesentlich verbessert und erleichtert. Vorzugsweise sind die Sensoren in eine Wandung einer oder mehrerer Lagerschalen eines solchen Gleitlagers integriert oder aber auch als separate Sensorsegmente, z. B. innerhalb einer segmentierten oder partiell segmentierten Lagerschale vorgesehen. Lagersegmente können dabei auch selbst kapazitive Sensoren bilden und als segmentierte Messelemente dienen.The present invention allows process-immanent monitoring of the lubrication situation in plain bearings of such a forming machine, which is effective in typical press operation and without reference to technical forming parameters of the forming machine, while obtaining data representative of the lubricating gap height or lubricant quantity by preferably non-contact sensors in the immediate area of a lubricating gap of a plain bearing, wherein at the same time the mechanical storage situation such. B. the axial parallelism between the element to be stored and the bearing elements (e.g. tilting angle) can be recorded or monitored. This significantly improves and facilitates the reaction to local lubricating film deficiencies within the bearing. The sensors are preferably integrated into a wall of one or more bearing shells of such a plain bearing, or else as separate sensor segments, e.g. B. provided within a segmented or partially segmented bearing shell. Bearing segments can also form capacitive sensors themselves and serve as segmented measuring elements.

Die Erfindung ist sowohl für pendelnden als auch kontinuierlich umlaufenden Betrieb von Umformmaschinen anwendbar.The invention can be used for both oscillating and continuously circulating operation of forming machines.

Claims

Plain bearing (1) for a forming machine with a bearing sleeve (2) and a shaft (4) rotatably mounted in the bearing sleeve (2), a lubricating gap (5) being formed between the bearing sleeve (2) and the shaft (4), wherein the sliding bearing (1) has at least one sensor (6, 6a, 6b, 6c) for detecting a lubricating gap height (h) and at least one lubricating device controlled by a control unit for supplying a lubricant into the lubricating gap (5), wherein depending on the the lubricating gap height (h) detected by the sensor (6, 6a, 6b, 6c), a control signal can be emitted by the control unit to the lubricating device for setting the lubricating gap height (h) in the lubricating gap (5), characterized in that at least two rows (R1, R2) of sensors (6a, 6b, 6c) are provided for detecting the height of the lubricating gap (h), each row (R1, R2) consists of several sensors (6a, 6b, 6c) arranged along a circumferential direction (U) of the bearing sleeve (2) or the shaft (4).

plain bearing after claim 1 , characterized in that the sensor or sensors (6, 6a, 6b, 6c) for detecting the height of the lubricating gap (h) are integrated in the bearing sleeve (2) and/or in the shaft (4).

plain bearing after claim 1 or 2 , characterized in that by adjusting the lubricant pressure in the lubricating gap (5), the lubricating gap height (h) can be actively regulated by the control unit at the same time.

Plain bearing according to at least one of the preceding Claims 1 until 3 , characterized in that the plain bearing (1) has a plurality of sensors (6, 6a, 6b, 6c) for detecting the lubricating gap heights (h) in different lubricating gap areas and in that the lubricant pressures in these different lubricating gap areas can be adjusted independently of one another, in particular in that for each of these different lubricating gap areas, a separate control unit and / or lubricating device is provided.

Plain bearing according to at least one of the preceding Claims 1 until 4 , characterized in that when the sensor (6, 6a, 6b, 6c) detects a specified critical lubricating gap height, a control signal for switching on the lubricating device can be emitted by the control unit and that when the sensor (6 , 6a, 6b, 6c) a control signal for switching off the lubricating device can be emitted by the control unit.

Plain bearing according to at least one of the preceding Claims 1 until 5 , characterized in that the bearing sleeve (2) in the circumferential direction (U) is composed of several arcuate bearing shells (3) or sensors are integrated into an integral, one-piece bearing shell.

plain bearing after claim 6 , characterized in that for the different bearing shells (3) the lubricant pressures in the lubricating gap (5) between the respective bearing shell (3) and the shaft (4) can be adjusted independently of one another, each bearing shell (3) having a separate sensor (6a, 6b, 6c) for detecting the height of the lubricating gap (h) and in particular has a separate lubricating device for supplying the lubricant.

plain bearing after claim 7 , characterized in that the sensors (6a, 6b, 6c) are designed as non-contact sensors, in particular as capacitive or inductive sensors, and the bearing shells (3) are each electrically insulated from one another.

plain bearing after claim 8 , characterized in that the at least two rows (R1, R2) of sensors (6a, 6b, 6c) in the longitudinal direction (L) of the bearing sleeve (2) or the shaft (4) are directly adjacent to one another or at a distance (A1, A2) parallel are arranged to each other.

Plain bearing according to at least one of the preceding Claims 1 until 9 , characterized in that the lubricating device for supplying a lubricant has a prestressed lubricant reservoir and/or a lubricant pump.

Plain bearing according to at least one of the preceding Claims 1 until 10 , characterized in that the bearing sleeve (2) is provided along its circumference (U) with a plurality of longitudinal bores (7) running parallel to the longitudinal axis (Z) of the bearing sleeve for supplying the lubricant, the longitudinal bores (7) each having a radial slot (8) are in fluid communication with the lubricating gap (5).

Plain bearing according to at least one of the preceding Claims 1 until 11 , characterized in that in the inner surface (2i) of the bearing sleeve (2) facing the shaft (4) there are several lubricating pockets (9) or lubricating grooves which preferably extend in the longitudinal direction (L) of the bearing sleeve (2) and open into the lubricating gap (5). are molded.

plain bearing after claim 12 , characterized in that each lubricating pocket (9) or lubricating groove is provided with at least one sensor (6a, 6b, 6c) for detecting the height of the lubricating gap (h) and that the lubricant pressure in each lubricating pocket (9) or lubricating groove depends on the respective detected lubricating gap height (h) is adjustable.

Method for controlling the supply of lubricant to a slide bearing (1) for a forming machine, the slide bearing (1) having a bearing sleeve (2) and a shaft (4) which is rotatably mounted in the bearing sleeve (2) and between the bearing sleeve (2) and the shaft (4) a lubricating gap (5) is formed, with the lubricating gap height (h) being detected by means of at least one sensor (6, 6a, 6b, 6c) and the lubricant pressure being measured by means of a lubricating device serving to supply a lubricant into the lubricating gap (5). in the lubricating gap (5) is set as a function of the lubricating gap height (h) detected by the sensor (6, 6a, 6b, 6c), characterized in that to detect tilting of the shaft (4) in the bearing sleeve (2), at least two rows (R1, R2) of Sensors (6a, 6b, 6c) are used to detect the height of the lubricating gap (h), each row (R1, R2) consisting of a plurality of sensors (6a , 6b, 6c).

procedure after Claim 14 , characterized in that by adjusting the lubricant pressure in the lubricating gap (5), the lubricating gap height (h) is actively regulated at the same time.

procedure after Claim 14 or 15 , characterized in that a plurality of sensors (6, 6a, 6b, 6c) are used to detect the lubricating gap height (h) in different lubricating gap areas and that the lubricant pressures in these different lubricating gap areas are adjusted independently of one another.

Method according to at least one of the preceding Claims 14 until 16 , characterized in that when the sensor (6, 6a, 6b, 6c) detects a specified critical lubricating gap height, the lubricating device is switched on in order to increase the lubricant pressure in the lubricating gap (5), and that when a lubricating gap height exceeding the specified critical lubricating gap height is detected the lubricating device is switched off by the sensor (6, 6a, 6b, 6c).

Method according to at least one of the preceding Claims 14 until 17 , characterized in that the bearing sleeve (2) is composed of several arcuate bearing shells (3) in the circumferential direction (U) and that for the various bearing shells (3) the lubricant pressures in the lubricating gap (5) between the respective bearing shell (3) and the shaft (4) be set independently of one another, with each bearing shell (3) in particular being equipped with a separate sensor (6a, 6b, 6c) for detecting the height of the lubricating gap (h) and/or a separate lubricating device for supplying the lubricant.

Method according to at least one of the preceding Claims 14 until 18 , characterized in that the at least two rows (R1, R2) of sensors (6a, 6b, 6c) in the longitudinal direction (L) of the bearing sleeve (2) or the shaft (4) are directly adjacent to one another or at a distance (A1, A2) parallel run towards each other.

Method according to at least one of the preceding Claims 14 until 19 , characterized in that the lubricating device for supplying a lubricant has a lubricant reservoir and a lubricant pump, the lubricant reservoir being discharged when the sensor (6, 6a, 6b, 6c) detects a predetermined critical lubricating gap height in order to supply the lubricant to increase the lubricating gap height (h) to be pressed into the lubricating gap (5) and at the same time the lubricant pump is started in order to permanently maintain the increased lubricating gap height (h).

Method according to at least one of the preceding Claims 14 until 20 , characterized in that in the inner surface (2i) of the bearing sleeve (2) facing the shaft (4) there are several lubricating pockets (9) or lubricating grooves which preferably extend in the longitudinal direction (L) of the bearing sleeve (2) and open into the lubricating gap (5). at least one sensor (6a, 6b, 6c) for detecting the height of the lubricating gap (h) is used for each lubricating pocket (9) or lubricating groove and the lubricant pressure in each lubricating pocket (9) or lubricating groove as a function of the pressure recorded there Lubricating gap height (h) is set.

Method according to at least one of the preceding Claims 14 until 21 , characterized in that the forming machine is a machine that executes a reversing movement cycle, for example a press, wherein the critical areas of the movement cycle, in which a predetermined critical lubrication gap height is reached or fallen below, are determined in advance via a learning controller and in the subsequent movement cycles these critical areas are eliminated by a corresponding adjustment of the lubricant pressure in the lubricating gap (5) or the forming machine has a revolving, continuous work and/or movement cycle.