DE102016216395A1

DE102016216395A1 - Kippsegmentlager

Info

Publication number: DE102016216395A1
Application number: DE102016216395.7A
Authority: DE
Inventors: Jochen Doehring; Tim Maier
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-08-31
Filing date: 2016-08-31
Publication date: 2018-03-01
Also published as: CN109642605B; WO2018041578A1; KR20190044091A; JP2019525102A; CN109642605A; US20200182290A1; US10968946B2; KR102468664B1; JP6893240B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kippsegmentlager (7) aufweisend: eine Hülse (15); mehrere Kippsegmente (9), und einen Rahmen (8), in welchem die Kippsegmente (9) aufgenommen sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kippsegmentlager zur Lagerung einer Welle.
Stand der Technik
Kippsegmentlager sind aus der Art der Luftlager.
Aus der DE 10 2010 049 493 A1 ist ein ringförmiges Tragteil bekannt, welches eine Öffnung aufweist, in welchem Lagerelemente angeordnet sind. Die Lagerelemente sind als Kippsegmente ausgebildet. Dabei ist in der Öffnung des Tragteils ein Halteelement angeordnet, welches eine pilzförmige Ausgestaltung aufweist, so dass im Bereich des Halteelements eine oder mehrere Nasen angeordnet sind, welche Hinterschnitte bilden. Diese Hinterschnitte wirken mit einer in das Lagerelement eingebrachten Öffnung zusammen, welche ebenfalls in einer mit den Hinterschnitten des Halteelements korrespondierenden Art so ausgebildet ist, dass in montiertem Zustand die Hinterschnitte mit Abstand von geeigneten Teilen des Lagerelements hintergriffen werden. Das Lagerelement wird beim Einlegen in die Öffnung des Tragteils eingerastet und kann so gegen ein Herausfallen gesichert werden.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung offenbart ein Kippsegmentlager mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Demgemäß ist ein Kippsegmentlager vorgesehen, aufweisend:
eine Hülse,
Kippsegmente, und
einen Rahmen, in welchem die Kippsegmente aufgenommen sind.
Vorteile der Erfindung
Mittels des Rahmens können die Kippsegmente vormoniert und in einer Vormontageposition durch den Rahmen gehalten werden. Dadurch kann die Fertigung und Montage vereinfacht werden. Des Weiteren wird verhindert, dass die Kippsegmente durch einen anderen Kippsegmentsatz ungewollt vertauscht werden können. Weiter können die Kippsegmente in einer vorbestimmten Position zueinander in dem Rahmen angeordnet und gehalten werden.
Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist jeweils ein Federelement zwischen der Innenseite der Hülse und dem zugeordneten Kippsegment vorgesehen. Das Federelement kann dabei mit dem Rahmen verbunden oder darin integriert sein. Dies hat den Vorteil, dass das in den Rahmen integrierte Federelement eine definierte Position gegenüber dem Rahmen aufweise. Ebenso kann das Federelement als separates oder von dem Rahmen unabhängiges Bauteil zwischen der Innenseite der Hülse und dem Rahmen angeordnet sein. Dies hat den Vorteil, dass ein größerer Gestaltungsfreiraum für das Federelement bereitgestellt werden kann.
Der Rahmen weist in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wenigstens einen Halterungsabschnitt auf zum Halten des zugeordneten Kippsegments in dem Rahmen. Das jeweilige Kippsegment kann dabei derart durch den wenigstens einen Halterungsabschnitt in dem Rahmen gehalten werden, dass das Kippsegment ein Spiel in radialer Richtung und wahlweise zusätzlich in Umfangsrichtung aufweist, um ein Kippen des Kippsegments in Umfangsrichtung zu erlauben. Durch das Spiel des Kippsegments in radialer Richtung kann ein Spalt zwischen der Hülse und dem Kippsegment eingestellt werden und damit verbunden ein Spalt zwischen dem Kippsegment und dem in dem Kippsegmentlager zu lagernden Welle.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der Rahmen wenigstens zwei Halterungsabschnitte auf zum Halten des zugeordneten Kippsegments. Die wenigstens zwei Halterungsabschnitte sind auf gegenüberliegenden Seiten des Kippsegments vorgesehen und umgreifen das Kippsegment von der Seite. Das jeweilige Kippsegment wird derart durch die wenigstens zwei Halterungsabschnitte in dem Rahmen gehalten, dass das Kippsegment ein Spiel in radialer Richtung und wahlweise zusätzlich in Umfangsrichtung aufweist, um ein Kippen des Kippsegments in Umfangsrichtung zu erlauben.
Das Kippsegment weist in einer anderen Ausführungsform der Erfindung eine Aussparung, z.B. eine Abstufung, auf zum Hintergreifen oder Einhaken durch den jeweilige Halterungsabschnitt. Die Aussparung, wie z.B. die Abstufung an der Seite des Kippsegments hat den Vorteil, dass der Halterungsabschnitt mit seinem äußeren Ende nicht über die Innenseite des Kippsegments hinausragt und dabei in den Spalt zwischen der Innenseite des Kippsegments und der Welle hineinragt.
Das Kippsegment weist in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung eine Vertiefung, z.B. eine nutförmige Vertiefung, auf, in welcher zumindest ein Abschnitt des zugeordneten Halterungsabschnitts aufnehmbar und derart führbar ist, dass das Kippsegment nicht oder nur innerhalb eines vorbestimmten Spiels in axialer Richtung des Kippsegmentlagers beweglich ist. Dadurch kann zusätzlich ein ungewolltes Herausrutschen des Kippsegments aus dem Rahmen in axialer Richtung verhindert werden.
Des Weiteren weist das Kippsegment an wenigstens einer Seite in einer Ausführungsform der Erfindung wenigstens einen Schlitz für den zugeordneten Halterungsabschnitt auf zum Einstecken des äußeren Endes des Halterungsabschnitts in den Schlitz. Dadurch kann das Kippsegment ebenfalls zuverlässig gehalten werden. Des Weiteren kann der Schlitz derart ausgebildet sein, dass er ein radiales Spiel des Kippsegments und wahlweise zusätzliche ein Spiel des Kippsegments in Umfangsrichtung erlaubt.
Das Kippsegmentlager weist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eine Einstelleinrichtung zum Einstellen der Federvorspannung des jeweiligen Federelements und damit verbunden eines Spalts zwischen Hülse und Kippsegment sowie Kippsegment und zu lagernder Welle auf. Die Einstelleinrichtung zum Einstellen der Federvorspannung kann sowohl mit dem zugeordneten Kippsegment oder mit dem zugeordneten Federelement zum Einstellen der Federvorspannung verbunden oder gekoppelt ausgebildet sein.
Der Rahmen weist in einer Ausführungsform der Erfindung zwei ringförmige Abschnitte auf, die über Verbindungsabschnitte miteinander verbunden sind. Der jeweilige Verbindungsabschnitt liegt dabei einem zugeordneten Kippsegment gegenüber. Dadurch kann der Verbindungsabschnitt gleichzeitig mit dem wenigstens einen Halterungsabschnitt sowie dem zugeordneten Federelement versehen sein. Insbesondere kann ein derartiger Rahmen mit dem jeweiligen Halterungsabschnitt, Federelement und/oder Verbindungsabschnitt sehr einfach ausgestanzt, ausgesägt oder ausgeschnitten werden und der Halterungsabschnitt und/oder das Federelement anschließend gegebenenfalls zusätzlich umgeformt werden. Beispielsweise kann der Halterungsabschnitt entsprechend in die gewünschte Form gebogen werden zum Aufnehmen und Halten des zugeordneten Kippsegments.
Der Halterungsabschnitt und/oder das Federelement sind in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung an dem zugeordneten Verbindungabschnitt ausgebildet. Der Halterungsabschnitt und/oder das Federelement können beispielsweise einteilig mit dem Verbindungsabschnitt ausgebildet sein oder auch als separates Bauteil an diesem befestigt sein.
Das Federelement kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung als jeweils länglicher Steg an den beiden Seiten des Verbindungsabschnitts in Umfangsrichtung ausgebildet sein. Auf diese Weise kann der Rahmen nicht nur zur Halterung der Kippsegmente sondern auch gleichzeitig zum Erzeugen der Federvorspannung des Federelements ausgebildet und genutzt werden.
Der Rahmen kann in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung aus Blech, Kunststoff und/oder einem Faserverbundwerkstoff hergestellt sein. Der Verbindungsabschnitt, der Halterungsabschnitt und/oder das Federelement können beispielsweise bei einem Blech aus dem Rahmenblech ausgestanzt, ausgeschnitten oder ausgefräst und gegebenenfalls weiter umgeformt werden. Das entsprechende Rahmenblech kann anschließend zu einem geschlossenen Ring verbunden werden, z.B. durch Schweißen, Löten, Vernieten, Verkleben usw..
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können die beiden ringförmigen Abschnitte des Rahmens mittels wenigstens eines zusätzlichen Verbindungsstegs miteinander verbunden sein. Dadurch kann der Rahmen zusätzlich zu den Verbindungsabschnitten verstärkt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
1 eine Perspektivansicht eines Ausschnitts eines Kippsegmentlagers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 das erfindungsgemäße Kippsegmentlager gemäß 1 in einer weiteren Perspektivansicht, wobei eine Welle in dem Kippsegmentlager aufgenommen ist; und
3 eine schematische Vorderansicht des erfindungsgemäßen Kippsegmentlagers gemäß der 1 und 2, wobei die Pufferfolien und die oberen Folien des Kippsegmentlagers gezeigt sind.
Ausführungsformen der Erfindung
Gemäß dem erfindungsgemäßen Kippsegmentlager kann die Fertigungskomplexität bei dem Kippsegmentlager verringert werden. Des Weiteren kann durch ein alternatives Montagekonzept die Montage vereinfacht werden und des Weiteren die Positionierbarkeit der durch das Kippsegmentlager zu lagernden Welle verbessert werden, wie im Folgenden anhand der 1, 2 und 3 näher erläutert wird.
In den 1 und 2 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kippsegmentlagers 7 gezeigt. 1 zeigt dabei einen Ausschnitt des erfindungsgemäßen Kippsegmentlagers 7 in einer Perspektivansicht und 2 eine weitere Perspektivansicht des Kippsegmentlagers 7 gemäß 1.
Bei dem erfindungsgemäßen Kippsegmentlager 7 wird ein Rahmen 8 verwendet.
Der Rahmen 8 ist dabei derart ausgebildet, die Kippsegmente 9 des Kippsegmentlagers 7 zu halten, und insbesondere in einer vorbestimmten oder definierten Position zu halten. Dabei ist der Rahmen 8 ringförmig ausgebildet und weist in dem in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel, z.B. zwei ringförmige Abschnitte 10, 11 auf, die jeweils über mehrere Verbindungsabschnitte 12 miteinander verbunden sind. Der jeweilige Verbindungsabschnitt 12 liegt dabei gegenüber dem in dem Rahmen 8 aufzunehmenden zugeordneten Kippsegment 9.
Zur Halterung des jeweiligen Kippsegments 9 weist der Rahmen 8 jeweils wenigstens einen Halterungsabschnitt 13 auf, welcher anhand eines Ausführungsbeispiel im Folgenden noch näher beschrieben wird. Der wenigstens eine Halterungsabschnitt 13 für ein Kippsegment 9 ist dabei beispielsweise mit dem Verbindungsabschnitt 12 des Rahmens 8 verbunden. In den 1 und 2 sind dabei nur die Halterungsabschnitte 13 zum Halten eines der Kippsegmente 9 vollständig dargestellt. Die anderen Halterungsabschnitte 13 in den 1 und 2 sind lediglich teilweise dargestellt aus Gründen der Übersichtlichkeit.
In den 1 und 2 ist dabei ein Kippsegment 9 in dem Rahmen 8 aufgenommen dargestellt. Dabei wird das Kippsegment 9 in dem Ausführungsbeispiel in 1 und 2 durch beispielsweise jeweils zwei Halterungsabschnitte 13 auf zwei in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Seiten des Kippsegments 9 gehalten. Das Kippsegment 9 wird durch den Rahmen 8 in einer Vormontageposition gehalten. Das Kippsegment 9 kann durch den Rahmen 8 und seinen jeweiligen Halterungsabschnitt 13 in der Vormontageposition gehalten werden.
Das jeweilige Kippsegment 9 ist in den in den 1–4 gezeigten Ausführungsbeispielen bogenförmig ausgebildet und weist einen bogenförmigen Außenumfang und einen bogenförmigen Innenumfang auf. Der bogenförmige Außenumfangs ist dabei stärker gebogen als der kreisförmig Rahmen in seiner Ausgangsposition, so dass die Außenkanten 31 des Kippsegments 9 nicht an dem Innenumfang des Rahmens 8 anliegen, sondern von diesem beabstandet sind, wie am besten in 1 zu sehen ist. Dadurch sind die Halterungsabschnitte 13 zum Halten des Kippsegments 8 mit den beiden ringförmigen Abschnitten 10, 11 und dem zugeordneten Verbindungsabschnitt 12 nicht bündig, sondern verlaufen nach innen geneigt. Dies hat den Vorteil, dass eine zusätzliche Federwirkung durch die Halterungsabschnitte 13 bereitgestellt werden kann. Grundsätzlich kann der bogenförmige Außenumfang des jeweiligen Kippsegments 9 aber auch derart gebogen oder gewölbt sein, so dass er an dem Innenumfang des Rahmens 8 anliegt. In diesem Fall kann beispielsweise der Außenradius des Kippsegments 9 gleich dem Radius oder genauer dem Innenradius des Rahmens 8 sein.
Des Weiteren ist zwischen der Hülse 15 und dem jeweiligen Kippsegment 9 ein Federelement 18 vorgesehen. In dem Ausführungsbeispiel, wie es in den 1 und 2 gezeigt ist, ist das Federelement 18 in den Rahmen 8 integriert.
Grundsätzlich ist es aber auch möglich, dass Federelement 18 als nicht dargestelltes separates Bauteil zwischen der Innenseite der Hülse 15 und der Außenseite des Rahmens 8 im Bereich des jeweiligen Kippsegments 9 vorzusehen.
Das jeweilige Kippsegment 9 des Kippsegmentlagers 7 kann in einem Ausführungsbeispiel, wie in 2 mit einer gestrichelten Linie angedeutet ist, zum Einstellen eines Spalts 14 zwischen der Außenseite des jeweiligen Kippsegments 9 und der Innenseite der Hülse 15 bzw. eines Spalts zwischen der Außenseite des zugeordneten Federelements 18 und der Innenseite der Hülse 15 mit einer zusätzlichen Einstelleinrichtung 19 versehen sein. Die Einstelleinrichtung 19 kann zum Einstellen des jeweiligen Spalts mit dem Federelement 18 oder dem Kippsegment 9 geeignet gekoppelt sein. Die Einstelleinrichtung 19 ist in 2 stark vereinfacht und rein schematisch mit einer gestrichelten Linie dargestellt. In dem in 2 gezeigten Beispiel weist die Einstelleinrichtung 19 ein Stiftelement 20 und eine Mutter 21 auf. Das Stiftelement 20 ist dabei mit dem Federelement 18 gekoppelt. Beispielsweise ist das Stiftelement 20 derart ausgebildet, dass das Federelement 18 auf das Stiftelement 20 auffädelbar ist und durch einen nicht dargestellten Absatz des Stiftelements 20 von dem Stiftelement 20 nicht ungewollt herunterrutschen kann. Das Stiftelement 20 ist durch eine Durchgangsöffnung in der Hülse 15 hindurchgeführt und weist einen Außengewindeabschnitt auf, entlang dem die Mutter 21 außen an der Hülse 15 in Richtung des Federelements 18 bzw. Kippsegments 9 oder entgegen geschraubt werden kann zum Einstellen des Spalts zwischen der Außenseite des Federelements 18 und der Innenseite der Hülse 15 und einer damit verbundenen Federvorspannung des Federelements 18. Die Erfindung ist jedoch auf diese spezielle Ausführungsform der Einstelleinrichtung nicht beschränkt. Es kann jede Einstelleinrichtung vorgesehen werden, die geeignet ist den Spalt zwischen der Außenseite des Kippsegments und der Innenseite der Hülse bzw. den Spalt zwischen der Außenseite des Federelements und der Innenseite der Hülse einzustellen und eine damit verbundene Federvorspannung des zugeordneten Federelements. Im Falle, dass die Einstelleinrichtung mit dem Kippsegment gekoppelt ist, ist die Durchgangsöffnung zum Hindurchführen des Stiftelements vorzugsweise derart ausgeführt, dass das Stiftelement und das mit ihm verbundene Kippsegment kippen kann, d.h. in Umfangsrichtung kippen kann. Das Federelement und die Einstelleinrichtung können grundsätzlich auch weggelassen werden, je nach Funktion und Einsatzzweck.
In einer alternativen nicht dargestellten Ausführungsform der Einstelleinrichtung kann die Einstelleinrichtung ebenso einen Stiftabschnitt mit einem Außengewinde aufweisen, welcher als separates Bauteil mit dem Kippsegment 9 verbunden und dabei um seine Längsachse drehbar ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Stiftabschnitt dabei derart mit dem Kippsegment 9 verbunden, dass der Stiftabschnitt um seine Längsachse drehbar ist und zusätzlich das Kippen des Kippsegments 9, insbesondere in Umfangsrichtung oder um die Längsachse 25 des Kippsegmentlagers 7, zulässt. Der Stiftabschnitt ist dabei in einer Gewindebohrung der Hülse 15 aufgenommen, welche vorzugsweise in radialer Richtung der Hülse 15 verläuft, und durch die Öffnung in dem zugeordneten Verbindungsabschnitt 12 des Rahmens 8 hindurchgeführt. Durch Drehen des Stiftabschnitts um seine Achse, kann der Stiftabschnitt und das mit ihm verbundene Kippsegment auf und ab bewegt und damit der jeweilige Spalt 14, 16 zwischen Hülse 15 und Kippsegment 9 und Kippsegment 9 und Welle 17 sowie die Federvorspannung des Federelements eingestellt werden.
In einer anderen nicht dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das Stiftelement, statt mit dem Kippsegment 9, mit dem Federelement 18 verbunden und an diesem lösbar oder unlösbar befestigt. Bei dieser Ausführungsform kann der Spalt 14 zwischen der Hülse 15 und dem Kippsegment 9 sowie der Spalt 16 zwischen dem Kippsegment 9 und der Welle 17 durch die mit dem Federelement 19 verbundene Einstelleinrichtung eingestellt und insbesondere indirekt eingestellt werden. Das Stiftelement kann dabei, wie zuvor beschrieben, mit seinem Außengewinde mit der zuvor genannten Mutter in Gewindeeingriff sein und durch die Durchgangsbohrung der Hülse 15 hindurchgeführt werden oder stattdessen, wie ebenfalls zuvor als Alternative beschrieben, in Gewindeeingriff mit der Gewindebohrung der Hülse 15 sein. Das Stiftelement muss dabei ein Kippen des Federelements 18 in Umfangsrichtung, wie zuvor bei dem Kippsegment 9 nicht erlauben, kann es aber gegebenenfalls, je nach Funktion und Einsatzzweck.
Durch das Einstellen des Abstands zwischen der Innenseite der Hülse 15 und der Außenseite des Federelements 18 und dem entsprechend der Vorspannung des Federelements 18 kann die Spalthöhe zwischen der Innenseite der Hülse 15 und der Außenseite des Kippsegments 9 sowie die Spalthöhe zwischen der Innenseite des Kippsegments 9 und der Außenseite der Welle 17 eingestellt werden und umgekehrt.
Die Erfindung ist jedoch auf die genannten Ausführungsbeispiele der Einstelleinrichtung 19 zum direkten oder indirekten Einstellen des Spalts 14 zwischen der Innenseite der Hülse 15 und der Außenseite des Kippsegments 9 und dem Spalt 16 zwischen der Innenseite des Kippsegments 9 und der Außenseite der Welle 17 und der damit verbundenen Federvorspannung des Federelements 18 nicht beschränkt. Es kann jede Form der Einstelleinrichtung 19 vorgesehen werden, welche mit dem Kippsegment 9 oder dem Federelement 18 verbunden ist zum direkten oder indirekten Einstellen des jeweiligen Spalts 14, 16 und einer damit verbundenen Federvorspannung des Federelements 18.
Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, ist der Rahmen 8 als Ring ausgebildet, wobei der Ring in dem Ausführungsbeispiel in den 1 und 2 z.B. aus den zuvor genannten beiden geschlossenen ringförmigen Abschnitten 10, 11 besteht, welche zumindest über die Verbindungsabschnitte 12 miteinander verbunden sind. Wie zuvor beschrieben liegt der jeweilige Verbindungsabschnitt 12 einem zugeordneten Kippsegment 9 gegenüber. Je nach Größe des Kippsegmentlagers 7 kann der Rahmen 8 zur zusätzlichen Verstärkung auch wenigstens einen zusätzlichen nicht dargestellten Verbindungssteg zusätzlich zu den Verbindungsabschnitten 12 aufweisen, welcher die beiden ringförmigen Abschnitte 10, 11 miteinander verbindet.
Zur Halterung des jeweiligen Kippsegments 9 weist der Rahmen 8, wie zuvor beschrieben, den wenigstens einen Halterungsabschnitt 13 auf, welcher derart mit dem Kippsegment 9 gekoppelt ist, dass er das Kippsegment 9 in dem Rahmen 8 hält und positioniert.
Der Halterungsabschnitt 13 und das Federelement 18 sind dabei in dem Ausführungsbeispiel in den 1 und 2 in den Rahmen 8 integriert und mit diesem einteilig ausgebildet. Der Halterungsabschnitt 13 und/oder das Federelement 18 können einteilig mit dem Rahmen 8 oder als separates Bauteil mit dem Rahmen 8 verbunden ausgebildet sein, wie im Folgenden noch erläutert wird.
Der jeweilige Halterungsabschnitt 13 ist in dem Ausführungsbeispiel in den 1 und 2 beispielsweise derart ausgebildet, dass es das Kippsegment 9 von einer Seite zumindest teilweise umgreift oder sich an dem Kippsegment 9 unterhakt. Dazu kann das Kippsegment 9 mit einer zusätzlichen Aussparung 26 versehen sein, beispielsweise einer Abstufung, wie in den 1 und 2 gezeigt ist, an welcher der Halterungsabschnitt 13 untergehakt oder das Kippsegment von dem Halterungsabschnitt 13 umgreifen kann. Wie zuvor ausgeführt sind in den 1 und 2 nur die Halterungsabschnitte 13 zum Halten des einen gezeigten Kippsegments 9 vollständig dargestellt. Die anderen Halterungsabschnitte 13 sind lediglich teilweise dargestellt aus Gründen der Übersichtlichkeit.
In dem in 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Aussparung 26 als Abstufung ausgebildet, welche sich von der Vorder- zur Rückseite des Kippsegments 9 hindurch erstreckt. Dies hat den Vorteil, dass der Halterungsabschnitt 13 nicht in den Spalt 16 zwischen der Innenseite des Kippsegments 9 und der Außenseite der in dem Kippsegmentlager 7 zu lagernden Welle 17 hineinragt. Die in den 1 und 2 gezeigt Aussparung 26, beispielsweise in Form einer Abstufung, kann wahlweise zusätzlich mit einer Hinterschneidung 27 versehen sein, wie in 2 mit einer gepunkteten Linie angedeutet ist, zum Unterhaken oder Einrasten durch den Halterungsabschnitt 13 an dem Kippsegment 9.
Zusätzlich oder alternativ kann eine Vertiefung 28 an der Seite des Kippsegments 9 vorgesehen werden, z.B. eine nutförmige Vertiefung, wie mit einer gestrichelten Linie in 1 für einen der Halterungsabschnitte 13 angedeutet ist, in welche der jeweilige Halterungsabschnitt 13 einlegbar und darin seitlich führbar ist, so dass das jeweilige Kippsegment 9 sich relativ zu dem jeweiligen Halterungsabschnitt 13 nicht ungewollt in Längsrichtung oder nur innerhalb eines vorbestimmten Spiels in Längsrichtung bewegen kann. Zusätzlich oder alternativ zu der Vertiefung 28 und/oder der Aussparung 26 des Kippsegments 9 kann das Kippsegment 9 auch wenigstens einen Schlitz 29 an der Seite aufweisen, in welche das äußere Ende des zugeordneten Halterungsabschnitts 13 seitlich einsteckbar ist, wie in 1 mit einer gestrichelten Linie angedeutet ist. Der Schlitz 29 kann dabei derart ausgebildet sein, dass er ein radialer Spiel und gegebenenfalls ein Spiel in Umfangsrichtung des Kippsegments 9 erlaubt.
In dem in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel sind an den beiden Seiten des Kippsegments 9 jeweils beispielsweise zwei Halterungsabschnitte 13 des Rahmens 8 zum Unterhaken, Einrasten oder Einclipsen vorgesehen. Die Halterungsabschnitte 13 erstrecken sich dabei zu beiden Seiten des Verbindungsabschnitts 12 und sind von diesem nach unten oder nach innen beispielsweise C-förmig oder je nach Breite des Verbindungsabschnitts 12 L-förmig (nicht dargestellt) abgewinkelt zum Aufnehmen des zugeordneten Kippsegments 9.
Der Rahmen 8 kann dabei z.B. als Blechring ausgebildet sein, an welchem die Halterungsabschnitte 13 und/oder die Federelemente 18 zuvor ausgebildet wurden z.B. durch Ausstanzen, Aussägen und/oder Ausschneiden und wahlweise zusätzlich durch Umformen, z.B. durch Biegen usw.. Ebenso kann der Rahmen 8 mit den Halterungsabschnitten 13 und/oder den Federelementen 18 auch aus Kunststoff und/oder einem Faserverbundwerkstoff usw. hergestellt sein oder einer Kombination aus Kunststoff, Metall und/oder einem Faserverbundwerkstoff usw..
Wie in dem Ausführungsbeispiel in den 1 und 2 gezeigt ist, ist an dem Rahmen 8 beispielsweise für jedes der Kippsegmente 9 ein jeweiliges Federelement 18 ausgebildet. Das Federelement 18 ist in dem Ausführungsbeispiel in den 1 und 2 einteilig mit dem Rahmen 8 ausgebildet. Es kann aber ebenso als separates Bauteil an diesem befestigt sein, beispielsweise durch Nieten, Schweißen, Löten, Verkleben und/oder Schweißen usw.. Ebenso kann das Federelement 18 auch als nicht dargestelltes separates Bauteil lediglich zwischen die Innenseite der Hülse 15 und die Außenseite des Kippsegments 9 eingelegt sein. Dabei kann das Federelement 18 beispielsweise mit einer zusätzlichen Öffnung versehen sein, durch welche lediglich z.B. ein Stiftelement oder Stiftabschnitt der zugeordneten optionalen Einstelleinrichtung 19 hindurchgeführt ist. In dem Fall, dass das Federelement 18 in den Rahmen 8 integriert ist, kann die Öffnung des Federelements 18 gleichzeitig die Öffnung 24 des Verbindungsabschnitts 12 sein, falls das Kippsegmentlager die zusätzlichen Einstelleinrichtungen 19 für die Kippsegmentlager bzw. deren Federelemente vorsieht.
Das Federelement 18 ist zum Beispiel in Form von zwei in Umfangsrichtung des Rahmens 8 verlaufenden länglichen Stegen 30 ausgebildet. Die Stege 30 sind dabei in dem Ausführungsbeispiel in den 1 und 2 an den beiden gegenüberliegenden Seiten des Verbindungsabschnitts 12 des Rahmens 8 angeordnet. Die Länge der Stege 30 ist dabei beispielsweise derart gewählt, dass die Stege 30 in der Einbauposition des Rahmens 8 in der Hülse 15 vorgespannt sind. Durch das Einstellen der Spalthöhe zwischen der Innenseite der Hülse 15 und der Außenseite des Kippsegments 9 kann die Vorspannung des zugeordneten Federelements 18, hier der beiden Stege 30 in dem Ausführungsbeispiel in den 1 und 2, eingestellt werden. Die Stege 30 können des Weiteren auch zusätzlich umgeformt, oder gebogen sein, je nach Funktion und Einsatzzweck in dem Kippsegmentlager 7. Die Erfindung ist dabei auf die Form des Federelements 18 mit zwei länglichen Stegen 30, wie in den 1 und 2 nicht beschränkt. Das Federelement 18 kann jede Form aufweisen, die zum Einsatz bei einem Kippsegmentlager 7 und insbesondere zum Vorspannen des zugeordneten Kippsegments 9 geeignet ist.
In 3 ist eine stark vereinfachte, rein schematische und nicht maßstäbliche Vorderansicht des erfindungsgemäßen Kippsegmentlagers 7 gemäß der 1 und 2 gezeigt. Das Kippsegmentlager 7 weist dabei die drei Kippsegmente 9 auf, welche in dem Rahmen 8 aufgenommen sind. Die Halterungsabschnitte des Rahmens 8 für das jeweilige Kippsegment 9 sind in 3 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Der Rahmen 8 weist dabei für jedes Kippsegment 9 das zugeordnete mit dem Rahmen 8 beispielsweise einteilig ausgebildete Federelement 18 auf.
Der Rahmen 8 mit den Kippsegmenten 9 ist dabei in der Hülse 15 des Kippsegmentlagers 7 aufgenommen zum Lagern der in dem Kippsegmentlager 7 aufgenommenen Welle 17. Zum Einstellen des Spalts 14 zwischen der Innenseite der Hülse 15 und der Außenseite des jeweiligen Kippsegments 9 sowie zum Einstellen des Spalts 16 zwischen der Innenseite des Kippsegments 9 und der Außenseite der Welle 17 weist jedes der Kippsegmente 9 die zugeordnete zuvor beispielhaft mit Bezug auf die 1 und 2 beschriebene Einstelleinrichtung 19 auf. Die optionale Einstelleinrichtung 19 ist in 3 mit einer gestrichelten Linie angedeutet und weist z.B. den mit Bezug auf die 1 und 2 gezeigten und beschriebenen Stiftabschnitt mit einem Außengewinde und die dazugehörende auf dem Stiftabschnitt angeordnete Mutter mit einem entsprechenden Innengewinde auf. Statt drei Kippsegmenten 9 kann das erfindungsgemäße Kippsegmentlager 7 auch nur zwei Kippsegmente 9 oder mehr als drei Kippsegmente 9 aufweisen.
Die Möglichkeit das jeweilige Kippsegment 9 des erfindungsgemäßen Kippsegmentlagers 7 sich in radialer Richtung durch den Rahmen 8 und die optionalen Federelemente 18 sowie gegebenenfalls vorhandenen optionalen Einstelleinrichtungen 19 zusätzlich bewegen zu können, hat den Vorteil, wie zuvor beschrieben, dass die Spaltgeometrie des Spalts 14 zwischen der Außenseite des Kippsegments 9 und der Innenseite der Hülse 15, sowie die Spaltgeometrie des Spalts 16 zwischen der Innenseite des Kippsegments 9 und der Außenseite der durch das Kippsegmentlager 7 gelagerten Welle 17 eingestellt werden kann. Die hat des Weiteren den Vorteil, dass die Fertigungstoleranzen korrigiert werden können durch ein nachträgliches Einstellen der Spaltgeometrie, beispielsweise zwischen Welle 17 und Kippsegment 9, so dass insbesondere die Welle 17 in radialer Richtung positioniert werden kann. Ein weiterer Vorteil liegt in der flexiblen Beeinflussbarkeit der Spaltgeometrie zwischen der Welle 17 und dem Kippsegmentlager 7 und seinen Kippsegmenten 9 und damit des Tragverhaltens des Kippsegmentlagers 7.
Durch das Vorsehen von der Federelemente 18 können hinterfederte Kippsegmente 9 bereitgestellt werden. Diese hinterfederten Kippsegmente 9 sind vor allem beim Einbau und Ausrichten der durch das Kippsegmentlager 7 zu lagernden Welle 17 von Vorteil. Des Weiteren können solche hinterfederten Kippsegmente 9 auch zur Erweiterung der Steifigkeit und/oder Dämpfung im Betrieb verwendet werden.
Durch die Verwendung von beispielsweise drei Kippsegmenten 9 kann eine durch das erfindungsgemäße Kippsegmentlager 7 zu lagernde Welle 17 mittig, insbesondere exakt mittig, ausgerichtet werden. Dabei stellt sich durch die Hinterfederung der Kippsegmente 9 die Zentrierung nahezu komplett selbständig ein.
Durch den beispielhaft mit Bezug auf die 1, 2 und 3 beschriebenen Rahmen 8, kann der Kippsegmentsatz aus den Kippsegmenten 9 des Kippsegmentlagers 7 zusammengehalten und beispielsweise nicht mit anderen Kippsegmenten 9 vertauscht werden.
Des Weiteren werden die Kippsegmente 9 über den Rahmen 8 schon in einer Montageposition gehalten, wodurch die Handhabung und die Montage der Kippsegmentbaugruppe erheblich vereinfacht werden.
Außerdem kann das Federelement 18 für das jeweilige Kippsegment 9 in den Rahmen 8 integriert werden, wodurch ebenfalls die Handhabung und die Montage des Kippsegmentlagers 7 deutlich erleichtert werden kann.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Die in den 1, 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiele sind miteinander kombinierbar, insbesondere einzelne Merkmale davon.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010049493 A1 [0003]

Claims

Kippsegmentlager (7) aufweisend: eine Hülse (15), mehrere Kippsegmente (9), und einen Rahmen (8), in welchem die Kippsegmente (9) aufgenommen sind.
Kippsegmentlager nach Anspruch 1, wobei jeweils ein Federelement (18) zwischen der Innenseite der Hülse (15) und dem zugeordneten Kippsegment (9) vorgesehen ist, wobei das Federelement (18) mit dem Rahmen (8) verbunden oder als separates Bauteil zwischen der Innenseite der Hülse (5) und dem Rahmen (8) angeordnet ist.
Kippsegmentlager nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Rahmen (8) wenigstens einen Halterungsabschnitt (13) aufweist zum Halten des zugeordneten Kippsegments (9) in dem Rahmen (8), wobei das jeweilige Kippsegment (9) derart durch den wenigstens einen Halterungsabschnitt (13) in dem Rahmen (8) gehalten wird, dass das Kippsegment (9) ein Spiel in radialer Richtung und vorzugsweise zusätzlich in Umfangsrichtung aufweist, um ein Kippen des Kippsegments (9) in Umfangsrichtung zu erlauben.
Kippsegmentlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Rahmen (8) wenigstens zwei Halterungsabschnitte (13) aufweist zum Halten des zugeordneten Kippsegments (9), wobei die wenigstens zwei Halterungsabschnitte (13) auf gegenüberliegenden Seiten des Kippsegments (9) vorgesehen sind und das Kippsegment (9) umgreifen und wobei das jeweilige Kippsegment (9) derart durch die wenigstens zwei Halterungsabschnitte (13) in dem Rahmen (8) gehalten wird, dass das Kippsegment (9) ein Spiel in radialer Richtung und vorzugsweise zusätzlich in Umfangsrichtung aufweist, um ein Kippen des Kippsegments (9) in Umfangsrichtung zu erlauben.
Kippsegmentlager nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei das Kippsegment (9) eine Aussparung (26), insbesondere eine Abstufung, aufweist zum Hintergreifen oder Einhaken durch den jeweiligen Halterungsabschnitt (13).
Kippsegmentlager nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei das Kippsegment (9) eine Vertiefung (28), insbesondere eine nutförmige Vertiefung, aufweist, in welcher zumindest ein Abschnitt des zugeordneten Halterungsabschnitts (13) aufnehmbar und derart führbar ist, dass das Kippsegment (9) nicht oder nur innerhalb eines vorbestimmten Spiels in axialer Richtung des Kippsegmentlagers (7) beweglich ist.
Kippsegmentlager nach einem der Ansprüche, 3 bis 6 wobei das Kippsegment (9) wenigstens einen Schlitz (29) für den zugeordneten Halterungsabschnitt (13) aufweist zum Einstecken des äußeren Endes des Halterungsabschnitts (13) in den Schlitz (9).
Kippsegmentlager nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Kippsegmentlager (7) eine Einstelleinrichtung (19) zum Einstellen der Federvorspannung des jeweiligen Federelements (18) aufweist, wobei die Einstelleinrichtung (19) zum Einstellen der Federvorspannung mit dem zugeordneten Kippsegment (9) oder dem zugeordneten Federelement (18) verbunden ist.
Kippsegmentlager nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Rahmen (8) zwei ringförmige Abschnitte (10, 11) aufweist, die zumindest über Verbindungsabschnitte (12) miteinander verbunden sind, wobei der jeweilige Verbindungsabschnitt (12) einem zugeordneten Kippsegment (9) gegenüberliegt.
Kippsegmentlager nach Anspruch 9, wobei die beiden ringförmigen Abschnitte (10, 11) des Rahmens (8) mittels wenigstens eines zusätzlichen Verbindungsstegs miteinander verbunden sind.
Kippsegmentlager nach einem der Ansprüche 3 bis 10, wobei der Halterungsabschnitt (13) und/oder das Federelement (18) an dem zugeordneten Verbindungabschnitt (12) ausgebildet sind, wobei der Halterungsabschnitt (13) und/oder das Federelement (18) insbesondere einteilig mit dem Verbindungsabschnitt (12) ausgebildet ist bzw. sind oder als separates Bauteil an diesem befestigt ist bzw. sind.
Kippsegmentlager nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das Federelement (18) als jeweils länglicher Steg an den beiden Seiten des Verbindungsabschnitts (12) ausgebildet ist.
Kippsegmentlager nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Rahmen (8) aus Blech, Kunststoff und/oder einem Faserverbundwerkstoff ist und der jeweilige Verbindungsabschnitt (12), der jeweilige Halterungsabschnitt (13) und/oder das jeweilige Federelement (18) aus dem Rahmen (8) ausgestanzt, ausgeschnitten, ausgefräst und/oder ausgeformt sind.