DE102019210657A1

DE102019210657A1 - Tilting pad bearings

Info

Publication number: DE102019210657A1
Application number: DE102019210657.9A
Authority: DE
Inventors: Thorsten Schneider; Dietrich Klauk
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-07-18
Filing date: 2019-07-18
Publication date: 2021-01-21
Also published as: WO2021008779A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kippsegmentlager (1) mit Kippsegmenten (8), die relativ zu einem Gehäusekörper (5) um jeweils eine Kippachse kippbar sind, und mit einer Fixiereinrichtung (10), die dazu dient, die um die Kippachse kippbaren Kippsegmente (8) relativ zu dem Gehäusekörper (5) und relativ zueinander in dem Gehäusekörper (5) anzuordnen.Um das Kippsegmentlager (1) im Hinblick auf seine Funktion, Herstellung und/oder Lebensdauer zu verbessern, umfasst die Fixiereinrichtung (10) den Kippsegmenten (8) zugeordnete Fixierelemente (12), die so ausgeführt und angeordnet sind, dass Kontaktbereiche, in denen die Fixierelemente (12) beim Kippen der Kippsegmente (8) um ihre jeweilige Kippachse mit dem Gehäusekörper (5) in Kontakt kommen, minimal oder zumindest weniger weit als bei einem herkömmlichen Kippsegmentlager von ihrer jeweiligen Kippachse beabstandet sind.The invention relates to a tilting pad bearing (1) with tilting segments (8) which can be tilted relative to a housing body (5) about a tilting axis, and with a fixing device (10) which serves to hold the tilting segments (8) that can be tilted about the tilting axis. to be arranged relative to the housing body (5) and relative to each other in the housing body (5). In order to improve the function, manufacture and / or service life of the tilting segment bearing (1), the fixing device (10) comprises the tilting segments (8) assigned Fixing elements (12), which are designed and arranged in such a way that contact areas in which the fixing elements (12) come into contact with the housing body (5) when the tilting segments (8) are tilted about their respective tilting axis, minimally or at least less than in a conventional tilt pad are spaced from their respective tilt axis.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kippsegmentlager mit Kippsegmenten, die relativ zu einem Gehäusekörper um jeweils eine Kippachse kippbar sind, und mit einer Fixiereinrichtung, die dazu dient, die um die Kippachse kippbaren Kippsegmente relativ zu dem Gehäusekörper und relativ zueinander in dem Gehäusekörper anzuordnen.The invention relates to a tilting pad bearing with tilting segments that can be tilted relative to a housing body about a tilting axis each, and with a fixing device that serves to arrange the tilting segments that can be tilted about the tilting axis relative to the housing body and relative to one another in the housing body.

Stand der TechnikState of the art

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2017 202 740 A1 ist ein Kippsegmentlager bekannt, das ein Kippsegment, einen Lagergrundkörper und ein Dämpferelement umfasst, das zwischen Kippsegment und Lagergrundkörper angeordnet ist, wobei das Kippsegment über zumindest einen Steg mit dem Lagergrundkörper verbunden ist und/oder als Einzelteil auf dem Lagergrundkörper aufliegt, wobei eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Dämpferelements um einen Kipppunkt des Kippsegments angeordnet ist, wobei eine Kippkante eine geringere Länge als eine Breite des Kippsegments aufweist. Kippsegmentlager (im Englischen tilting pad bearings genannt) gibt es in vielen Formen und Ausführungen. Sie dienen zur Lagerung von rotierenden Wellen, die vorzugsweise radial, in Einzelfällen aber auch axial ausgerichtet sind. Die meisten davon sind für den Einsatz in Fluiden, vorzugsweise in Öl ausgelegt. Wiederum andere Kippsegmentlager sind für den Betrieb als Gaslager ausgelegt. Das Grundprinzip ist jedoch immer gleich. Eine schnell rotierende Welle wird radial, gelegentlich auch axial, durch eng anliegende Lagerflächen gelagert. Diese Flächen gleiten auf einem Polster des umgebenden Mediums auf der Welle auf, so dass es ähnlich einem ölgeschmierten Gleitlager zu keinem Verschließ kommt. Anders als bei einem Gleitlager kommt der Schmierfilm jedoch nicht durch eine Bohrung und per Druck in das Lager, sondern wird durch die Unterbrechungen in der Lagerfläche hineingezogen. Die einzelnen Kippsegmente sollten sich in ihrer Lage der Welle anpassen können, um die minimale Medienspalte zu realisieren. Dabei sind diese, je nach Ausführung, über dünne Stege mit ihrer Lagerhülse verbunden (als Festkörpergelenke) oder sie liegen als Einzelteile auf der Lagerhülse so auf, so dass sie sich verkippen können. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2016 216 395 A1 ist ein Kippsegmentlager mit einer Hülse und mehreren Kippsegmenten bekannt, die in einem Rahmen aufgenommen sind, der wenigstens zwei Halterungsabschnitte aufweist, die dazu dienen, ein jeweiliges Kippsegment mit Spiel in radialer Richtung und vorzugsweise zusätzlich in Umfangsrichtung zu halten, um ein Kippen des Kippsegments in Umfangsrichtung zu erlauben.From the German Offenlegungsschrift DE 10 2017 202 740 A1 A tilting segment bearing is known which comprises a tilting segment, a bearing base body and a damper element which is arranged between the tilting segment and the bearing base body, wherein the tilting segment is connected to the bearing base body via at least one web and / or rests as an individual part on the bearing base body, with a recess for Receiving a damper element is arranged around a tipping point of the tilting segment, wherein a tilting edge has a shorter length than a width of the tilting segment. Tilting pad bearings come in many shapes and designs. They are used to support rotating shafts, which are preferably aligned radially, but in individual cases also axially. Most of them are designed for use in fluids, preferably in oil. Still other tilting pad bearings are designed for operation as gas bearings. However, the basic principle is always the same. A rapidly rotating shaft is supported radially, occasionally also axially, by closely fitting bearing surfaces. These surfaces slide on a cushion of the surrounding medium on the shaft so that, similar to an oil-lubricated slide bearing, there is no wear. In contrast to a plain bearing, however, the lubricating film does not enter the bearing through a bore and by pressure, but is drawn into the bearing through the interruptions in the bearing surface. The position of the individual tilting segments should be able to adapt to the shaft in order to achieve the minimum media gap. Depending on the design, these are connected to their bearing sleeve via thin webs (as solid body joints) or they lie as individual parts on the bearing sleeve so that they can tilt. From the German Offenlegungsschrift DE 10 2016 216 395 A1 a tilting segment bearing with a sleeve and several tilting segments is known, which are received in a frame that has at least two mounting sections that serve to hold a respective tilting segment with play in the radial direction and preferably also in the circumferential direction in order to tilt the tilting segment in Allow circumferential direction.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kippsegmentlager mit Kippsegmenten, die relativ zu einem Gehäusekörper um jeweils eine Kippachse kippbar sind, und mit einer Fixiereinrichtung, die dazu dient, die um die Kippachse kippbaren Kippsegmente relativ zu dem Gehäusekörper und relativ zueinander in dem Gehäusekörper anzuordnen, im Hinblick auf seine Funktion, Herstellung und/oder Lebensdauer zu verbessern.The object of the invention is to provide a tilting pad bearing with tilting segments that can be tilted relative to a housing body about a tilting axis each, and with a fixing device that serves to arrange the tilting segments that can be tilted about the tilting axis relative to the housing body and relative to one another in the housing body, to improve its function, manufacture and / or service life.

Die Aufgabe ist bei einem Kippsegmentlager mit Kippsegmenten, die relativ zu einem Gehäusekörper um jeweils eine Kippachse kippbar sind, und mit einer Fixiereinrichtung, die dazu dient, die um die Kippachse kippbaren Kippsegmente relativ zu dem Gehäusekörper und relativ zueinander in dem Gehäusekörper anzuordnen, dadurch gelöst, dass die Fixiereinrichtung den Kippsegmenten zugeordnete Fixierelemente umfasst, die so ausgeführt und angeordnet sind, dass Kontaktbereiche, in denen die Fixierelement beim Kippen der Kippsegmente um ihre jeweilige Kippachse mit dem Gehäusekörper in Kontakt kommen, minimal oder zumindest weniger weit als bei einem herkömmlichen Kippsegmentlager von ihrer jeweiligen Kippachse beabstandet sind. Der Gehäusekörper kann einteilig oder mehrteilig ausgeführt sein. Der Gehäusekörper hat zum Beispiel im Wesentlichen die Gestalt eines hülsenartigen Ringkörpers. Der zum Beispiel hülsenartige Ringkörper hat innen die Gestalt eines geraden Kreiszylindermantels und wird auch als Lagerhülse bezeichnet. In dem Gehäusekörper ist eine Welle um eine Drehachse drehbar angeordnet. Zur Lagerung der Welle dienen zum Beispiel drei Kippsegmente. Jedem Kippsegment ist vorzugsweise ein Fixierelement zugeordnet. Die Fixierelemente können auch einstückig mit dem jeweiligen Kippsegment verbunden sein. Die Fixierelemente sind vorzugsweise jedoch nicht einstückig mit dem Gehäusekörper verbunden. Bei mehrteiligen Kippsegmentlagern ist es nötig, die einzelnen Kippsegmente axial und radial zu fixieren, ohne das Verkippen der Kippsegmente relativ zu dem Gehäusekörper zu behindern. Durch die beanspruchte Kombination der Kippsegmente und der Fixierelemente mit dem Gehäusekörper wird der Abstand zwischen den Kontaktbereichen der Kippsegmente und ihrer jeweiligen Kippachse minimiert. Dadurch kann ein unerwünschter Verschleiß im Betrieb des Kippsegmentlagers deutlich reduziert werden. Darüber hinaus werden unerwünscht große Kippmomente auf die Kippsegmente als Reaktion auf im Betrieb des Kippsegmentlagers auftretende Gleitreibungskräfte vermieden.The object is achieved in a tilting pad bearing with tilting segments that can be tilted relative to a housing body about a tilting axis, and with a fixing device that serves to arrange the tilting segments that can be tilted about the tilting axis relative to the housing body and relative to one another in the housing body that the fixing device comprises fixing elements assigned to the tilting segments, which are designed and arranged in such a way that contact areas in which the fixing elements come into contact with the housing body when the tilting segments are tilted about their respective tilting axis is minimal or at least less than with a conventional tilting segment bearing from are spaced from their respective tilt axis. The housing body can be made in one piece or in several pieces. The housing body has, for example, essentially the shape of a sleeve-like ring body. The inside of the sleeve-like ring body, for example, has the shape of a straight circular cylinder jacket and is also referred to as a bearing sleeve. In the housing body, a shaft is rotatably arranged about an axis of rotation. For example, three tilting segments are used to support the shaft. A fixing element is preferably assigned to each tilting segment. The fixing elements can also be connected in one piece to the respective tilting segment. However, the fixing elements are preferably not connected in one piece to the housing body. In the case of multi-part tilting segment bearings, it is necessary to fix the individual tilting segments axially and radially without hindering the tilting of the tilting segments relative to the housing body. The claimed combination of the tilting segments and the fixing elements with the housing body minimizes the distance between the contact areas of the tilting segments and their respective tilting axis. As a result, undesired wear during operation of the tilting pad bearing can be significantly reduced. In addition, undesirably large tilting moments on the tilting segments as a reaction to sliding friction forces occurring during operation of the tilting segment bearing are avoided.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kippsegmentlagers ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Fixierelemente mit seinem dem zugehörigen Kippsegment abgewandten Ende so mit Spiel in einer Ausnehmung des Gehäusekörpers angeordnet ist, dass sich das Fixierelement beim Kippen des zugehörigen Kippsegments in der Ausnehmung des Gehäusekörpers mit dem Kippsegment bewegen kann. So wird auf einfache Art und Weise eine nahezu verschleißfreie Kippsegmentlagerung realisiert.A preferred embodiment of the tilting segment bearing is characterized in that at least one of the fixing elements with its end facing away from the associated tilting segment so with play in a recess of the Housing body is arranged that the fixing element can move when tilting the associated tilting segment in the recess of the housing body with the tilting segment. In this way, a virtually wear-free tilting segment bearing is implemented in a simple manner.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kippsegmentlagers ist dadurch gekennzeichnet, dass eine tragende Kante der Ausnehmung des Gehäusekörpers sehr nah bei oder in dem Kontaktbereich angeordnet ist. Als tragende Kante wird eine Kante der Ausnehmung des Gehäusekörpers bezeichnet, die beim Kippen des zugehörigen Kippsegments mit dem Fixierelement in Kontakt kommt. Der Kontakt zwischen Fixierelement und dem Gehäusekörper, insbesondere der tragenden Kante des Gehäusekörpers, kann in einem Kontaktpunkt oder entlang einer Kontaktlinie zustandekommen. Die Ausnehmung des Gehäusekörpers ist vorteilhaft so ausgeführt und angeordnet, dass die tragende Kante nahe an dem Kontaktbereich liegt, insbesondere mit dem Kontaktbereich zusammenfällt beziehungsweise sich durch den Kontaktbereich hindurch erstreckt.Another preferred exemplary embodiment of the tilting segment bearing is characterized in that a load-bearing edge of the recess of the housing body is arranged very close to or in the contact area. An edge of the recess of the housing body which comes into contact with the fixing element when the associated tilting segment is tilted is referred to as a supporting edge. The contact between the fixing element and the housing body, in particular the supporting edge of the housing body, can come about at a contact point or along a contact line. The recess of the housing body is advantageously designed and arranged in such a way that the load-bearing edge is close to the contact area, in particular coincides with the contact area or extends through the contact area.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kippsegmentlagers ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Fixierelemente an seinem dem zugehörigen Kippsegment abgewandten Ende kegelig ausgeführt ist. Durch die Verwendung eines kegeligen Fixierelements kann der Kontaktbereich vorteilhaft an einer äußersten Kante der Ausnehmung in dem Gehäusekörper angeordnet werden. Die Ausnehmung in dem Gehäusekörper ist zum Beispiel als Bohrung in einer Lagerhülse ausgeführt. Durch die kegelige Ausführung des Fixierelements kann ein den Kontaktbereich darstellender Kontaktpunkt sehr nahe an der Kippachse angeordnet werden. Die als Bohrung ausgeführte Gehäuseausnehmung ist vorteilhaft so zu gestalten, dass eine Mantelfläche der im Wesentlichen kreiszylindermantelförmigen Bohrung die Kippachse tangiert.Another preferred exemplary embodiment of the tilting segment bearing is characterized in that at least one of the fixing elements is designed to be conical at its end facing away from the associated tilting segment. By using a conical fixing element, the contact area can advantageously be arranged on an outermost edge of the recess in the housing body. The recess in the housing body is designed, for example, as a bore in a bearing sleeve. Due to the conical design of the fixing element, a contact point representing the contact area can be arranged very close to the tilt axis. The housing recess designed as a bore is advantageously to be designed in such a way that a lateral surface of the essentially circular cylinder-shaped bore is tangent to the tilt axis.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kippsegmentlagers ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Fixierelemente an seinem dem zugehörigen Kippsegment abgewandten Ende die Gestalt eines geraden Kreiszylinders aufweist. Dadurch wird die Herstellung der Fixierelemente erheblich vereinfacht. Derart ausgeführte Fixierelemente werden gemäß weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung vorteilhaft mit schräg verlaufenden Bohrungen kombiniert, welche zur Darstellung der Ausnehmungen in dem Gehäusekörper dienen. Der Begriff schräg bezieht sich in diesem Fall auf eine Radiale, die von der Drehachse der in dem Kippsegmentlager rotierenden Welle ausgeht. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel sind derartige Fixierelemente mit Ausnehmungen im Gehäusekörper kombiniert, die sich kegelstumpfartig von dem jeweiligen Kippsegment weg radial nach außen erweitern.Another preferred exemplary embodiment of the tilting segment bearing is characterized in that at least one of the fixing elements has the shape of a straight circular cylinder at its end facing away from the associated tilting segment. This considerably simplifies the manufacture of the fixing elements. Fixing elements designed in this way are advantageously combined, according to further exemplary embodiments of the invention, with obliquely running bores which are used to represent the recesses in the housing body. In this case, the term oblique refers to a radial which starts from the axis of rotation of the shaft rotating in the tilting pad bearing. According to a further exemplary embodiment, such fixing elements are combined with recesses in the housing body which widen radially outwardly away from the respective tilting segment in the manner of a truncated cone.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kippsegmentlagers ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Fixierelemente an seinem dem zugehörigen Kippsegment abgewandten Ende kugelig ausgeführt ist. Durch das kugelige oder kugelförmige Ende des Fixierelements kann eine sehr genaue Fixierung des zugehörigen Kippsegments in axialer und in radialer Richtung realisiert werden. Der Begriff axial bezieht sich auf die Drehachse der in dem Gehäusekörper rotierenden Welle. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zu dieser Drehachse. Analog bedeutet radial quer zu dieser Drehachse. Über die Einbauhöhe des Fixierelements kann der Abstand zwischen dem Kontaktbereich und der Kippachse eingestellt werden. Über eine Tiefe einer Ausnehmung im Kippsegment, insbesondere über eine Bohrungstiefe, die einen axialen Anschlag für das Fixierelement im eingebauten Zustand darstellt, kann vorteilhaft die Position des kugeligen Endes des Fixierelements in dem zugehörigen Kippsegment definiert werden, so dass nach einem Einpressen oder Einkleben des Fixierelements in das zugehörige Kippsegment automatisch die richtige Höhe vorhanden ist.Another preferred exemplary embodiment of the tilting segment bearing is characterized in that at least one of the fixing elements is spherical at its end facing away from the associated tilting segment. The spherical or spherical end of the fixing element enables the associated tilting segment to be fixed very precisely in the axial and radial directions. The term axial refers to the axis of rotation of the shaft rotating in the housing body. Axial means in the direction or parallel to this axis of rotation. Analog means radially transverse to this axis of rotation. The distance between the contact area and the tilt axis can be adjusted via the installation height of the fixing element. The position of the spherical end of the fixing element in the associated tilting segment can advantageously be defined via a depth of a recess in the tilting segment, in particular a drilling depth that represents an axial stop for the fixing element in the installed state, so that after the fixing element has been pressed in or glued in the correct height is automatically available in the associated tilting segment.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kippsegmentlagers ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung des Gehäusekörpers im Kontaktbereich die Gestalt eines geraden Kreiszylindermantels mit einer Längsachse aufweist, die radial angeordnet ist. Diese Art der Ausnehmung ist relativ einfach und kostengünstig in dem Gehäusekörper realisierbar, zum Beispiel als Bohrung. In der Ausnehmung kann zum Beispiel ein sich kegelstumpfartig verjüngendes Ende oder ein kugeliges oder kegeliges Ende eines Fixierelements angeordnet werden.Another preferred embodiment of the tilting pad bearing is characterized in that the recess of the housing body in the contact area has the shape of a straight circular cylinder jacket with a longitudinal axis which is arranged radially. This type of recess can be implemented relatively easily and inexpensively in the housing body, for example as a bore. For example, an end tapering in the manner of a truncated cone or a spherical or conical end of a fixing element can be arranged in the recess.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kippsegmentlagers ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung des Gehäusekörpers im Kontaktbereich die Gestalt eines geraden Kreiszylindermantels mit einer Längsachse aufweist, die in einem Winkel zu einer Radialen angeordnet ist. Der Winkel zur Radialen ist vorteilhaft als spitzer Winkel ausgeführt und beträgt zum Beispiel etwa dreißig Grad. Die Ausnehmung ist in dem Gehäusekörper kostengünstig realisierbar, zum Beispiel als schräge Bohrung.Another preferred embodiment of the tilting pad bearing is characterized in that the recess of the housing body in the contact area has the shape of a straight circular cylinder jacket with a longitudinal axis which is arranged at an angle to a radial. The angle to the radial is advantageously designed as an acute angle and is, for example, approximately thirty degrees. The recess can be implemented cost-effectively in the housing body, for example as an inclined bore.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kippsegmentlagers ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung des Gehäusekörpers im Kontaktbereich die Gestalt eines Kegelstumpfs aufweist, der sich von dem zugehörigen Kippsegment weg erweitert. Diese Art der Ausnehmung ist in dem Gehäusekörper kostengünstig realisierbar, zum Beispiel als Kegelbohrung. In Kombination mit einem Fixierelement, das im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Kreiszylinders hat, liefert diese Art der Ausnehmung des Gehäusekörpers den funktionalen Vorteil, einen Kipp-Freiheitsgrad in allen Richtungen zu ermöglichen.Another preferred embodiment of the tilting segment bearing is characterized in that the recess of the housing body in the contact area has the shape of a truncated cone which widens away from the associated tilting segment. This type of recess is inexpensive in the housing body feasible, for example as a conical bore. In combination with a fixing element which essentially has the shape of a straight circular cylinder, this type of recess in the housing body provides the functional advantage of allowing a degree of freedom of tilting in all directions.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kippsegmentlagers ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Fixierelemente einstückig mit dem zugehörigen Kippsegment verbunden ist.Another preferred exemplary embodiment of the tilting segment bearing is characterized in that at least one of the fixing elements is connected in one piece to the associated tilting segment.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kippsegmentlagers ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Fixierelemente mit einem dem zugehörigen Kippsegment zugewandten Ende fest in einer Ausnehmung des zugehörigen Kippsegments angeordnet ist. Das Fixierelement kann zum Beispiel mit Hilfe einer Presspassung kraftschlüssig mit dem Kippsegment verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Fixierelement stoffschlüssig mit dem Kippsegment verbunden werden. Das Fixierelement kann zum Beispiel in das Kippsegment eingeklebt werden. Die Ausnehmung in dem Kippsegment ist zur Aufnahme des zugehörigen Endes des Fixierelements zum Beispiel als Sackloch, insbesondere als Sackbohrung, ausgeführt. Die Sacklochbohrung stellt vorteilhaft einen Tiefenanschlag für das Fixierelement dar. Das liefert unter anderem den Vorteil, dass eine bezüglich der Sacklochbohrung axiale Positionierung über diesen Tiefenanschlag einfach und reproduzierbar erreicht werden kann.Another preferred exemplary embodiment of the tilting segment bearing is characterized in that at least one of the fixing elements is fixedly arranged with an end facing the associated tilting segment in a recess of the associated tilting segment. The fixing element can be connected to the tilting segment with a force fit, for example with the aid of a press fit. Alternatively or additionally, the fixing element can be materially connected to the tilting segment. The fixing element can be glued into the tilting segment, for example. The recess in the tilting segment is designed, for example, as a blind hole, in particular as a blind hole, to accommodate the associated end of the fixing element. The blind hole advantageously represents a depth stop for the fixing element. Among other things, this provides the advantage that an axial positioning with respect to the blind hole can be achieved simply and reproducibly via this depth stop.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kippsegmentlagers ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung des Gehäusekörpers als Durchgangsloch ausgeführt ist. Die Ausführung als Durchgangsloch, insbesondere als Durchgangsbohrung, der Ausnehmung des Gehäusekörpers ist unter anderem aus Montagesicht vorteilhaft. So kann zum Beispiel in den typischerweise drei Kippsegmenten je ein Fixierelement befestigt werden, in dem die Fixierelemente nacheinander durch die Durchgangslöcher in dem Gehäusekörper in die Kippsegmente montiert werden. Die Ausnehmungen in dem Gehäusekörper können je nach Ausführung aber auch als Sacklöcher, insbesondere als Sackbohrungen, ausgeführt werden.Another preferred embodiment of the tilting segment bearing is characterized in that the recess of the housing body is designed as a through hole. The execution as a through hole, in particular as a through hole, of the recess of the housing body is advantageous from an assembly point of view, among other things. For example, a fixing element can be fastened in each of the typically three tilting segments by mounting the fastening elements one after the other through the through holes in the housing body in the tilting segments. The recesses in the housing body can, depending on the design, also be designed as blind holes, in particular as blind bores.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kippsegment, eine Fixierelement und/oder einen Gehäusekörper für ein vorab beschriebenes Kippsegmentlager. Die genannten Teile sind separat handelbar.The invention further relates to a tilting segment, a fixing element and / or a housing body for a tilting segment bearing described above. The parts mentioned can be traded separately.

Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch ein Verfahren zum Herstellen oder Betreiben eines vorab beschriebenen Kippsegmentlagers.The invention optionally also relates to a method for producing or operating a tilting segment bearing described above.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind.Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description, in which various exemplary embodiments are described in detail with reference to the drawing.

FigurenlisteFigure list

Es zeigen:

1 eine Prinzipdarstellung eines Kippsegmentlagers mit einer in einem Gehäusekörper rotierenden Welle und einem Kippsegment im Querschnitt;
2 eine vergrößerte Darstellung einer Fixiereinrichtung des Kippsegmentlagers aus 1;
3 ein Ausführungsbeispiel einer Fixiereinrichtung wie sie in 2 dargestellt ist, mit einer Kegelverbindung;
4 ein Ausführungsbeispiel einer Fixiereinrichtung, wie sie in 2 dargestellt ist, mit einer schrägen Bohrung;
5 ein Ausführungsbeispiel einer Fixiereinrichtung, wie sie in 2 dargestellt ist, mit einer Kegelbohrung; und
6 ein Ausführungsbeispiel einer Fixiereinrichtung, wie sie in 2 dargestellt ist, mit einem Kugelelement.

Show it:

1 a schematic representation of a tilting segment bearing with a shaft rotating in a housing body and a tilting segment in cross section;
2 an enlarged view of a fixing device of the tilting segment bearing 1 ;
3 an embodiment of a fixing device as shown in 2 is shown with a cone connection;
4th an embodiment of a fixing device as shown in 2 is shown with an inclined bore;
5 an embodiment of a fixing device as shown in 2 is shown with a tapered bore; and
6th an embodiment of a fixing device as shown in 2 is shown with a spherical element.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the exemplary embodiments

In den 1 bis 6 sind Ausführungsbeispiele eines Kippsegmentlagers 1; 31; 41; 51; 61 dargestellt. Zur Bezeichnung gleicher oder ähnlicher Teile werden in den 1 bis 6 die gleichen Bezugszeichen verwendet. Im Folgenden wird zunächst das Prinzip des Kippsegmentlagers 1 in den 1 und 2 erläutert.In the 1 to 6th are embodiments of a tilting pad bearing 1 ; 31 ; 41 ; 51 ; 61 shown. To designate the same or similar parts, the 1 to 6th the same reference numerals are used. The following first describes the principle of the tilting pad bearing 1 in the 1 and 2 explained.

Das Kippsegmentlager 1 umfasst eine Welle 2, die sich, wie in 1 durch einen Pfeil 4 angedeutet ist, in einem Gehäusekörper 5 um eine Drehachse 3 dreht. Der Gehäusekörper 5 ist als Lagerhülse 6 ausgeführt. Zwischen der Welle 2 und dem Gehäusekörper 5 sind insgesamt drei Kippsegmente angeordnet, von denen in den 1 bis 6 nur ein Kippsegment 8 dargestellt ist.The tilting pad bearing 1 includes a shaft 2 which, as in 1 by an arrow 4th is indicated in a housing body 5 around an axis of rotation 3 turns. The case body 5 is as a bearing sleeve 6th executed. Between the wave 2 and the case body 5 a total of three tilting segments are arranged, of which in the 1 to 6th only one tilting segment 8th is shown.

Das Kippsegment 8 umfasst einen Lagerkörper 7, der im Wesentlichen die Gestalt eines Kreisbogens aufweist. Radial außen weist das Kippsegment 8 eine Erhebung 9 an dem Lagerkörper 7 auf. Die Erhebung 9 des Kippsegments 8 dient zusammen mit dem Gehäusekörper 5 zur Darstellung einer Fixiereinrichtung 10 für das Kippsegment 8. Die Fixiereinrichtung 10 umfasst ein Fixierelement 12.The tilting segment 8th comprises a bearing body 7th , which essentially has the shape of an arc of a circle. The tilting segment faces radially on the outside 8th a survey 9 on the bearing body 7th on. The assessment 9 of the tilting segment 8th serves together with the housing body 5 to represent a fixing device 10 for the tilting segment 8th . The fixing device 10 comprises a fixing element 12 .

In 2 ist die Fixiereinrichtung 10 mit dem Fixierelement 12 vergrößert dargestellt. Das Fixierelement 12 ist mit einem dem Kippsegment 8 abgewandten Ende 17 in einer Ausnehmung 13 des Gehäusekörpers 5 angeordnet. Mit einem dem Kippsegment 8 zugewandten Ende 18 ist das Fixierelement 12 in einer Ausnehmung 14 des Kippsegments 8 angeordnet.In 2 is the fixing device 10 with the fixing element 12 shown enlarged. The fixing element 12 is with one of the tilting segments 8th remote end 17th in a recess 13th of the housing body 5 arranged. With one of the tilting segments 8th facing end 18th is the fixing element 12 in a recess 14th of the tilting segment 8th arranged.

Durch ein Kreuz ist in 2 eine Kippachse 15 angedeutet, die sich senkrecht zur Zeichenebene der 2 erstreckt. Durch einen Kreis ist in 2 ein Kontaktbereich 16 angedeutet, in dem das Fixierelement 12 beim Kippen oder Verkippen des Kippsegments 8 mit einer tragenden Kante 19 des Gehäusekörpers 5 in Kontakt kommt.A cross is in 2 a tilt axis 15th indicated, which is perpendicular to the plane of the drawing 2 extends. A circle is in 2 a contact area 16 indicated in which the fixing element 12 when tilting or tilting the tilting segment 8th with a load-bearing edge 19th of the housing body 5 comes into contact.

Bei den in den 3 bis 6 dargestellten Kippsegmentlagern 31; 41; 51; 61 ist jeweils ein Fixierelement 32; 42; 52; 62 dargestellt, das mit einem Ende 37; 47; 57; 67 in einer Ausnehmung 33; 43; 53; 63 des Gehäusekörpers 5 und mit einem Ende 38; 48; 58; 68 in einer Ausnehmung 34; 44; 54; 64 des Kippsegments 8 angeordnet ist. Das Fixierelement 32; 42; 52; 62 ist an beziehungsweise mit seinen Enden 37, 38; 47, 48; 57, 58; 67, 68 in Kombination mit den Ausnehmungen 33, 34; 43, 44; 53, 54; 63, 64 so ausgeführt und angeordnet, dass ein Abstand zwischen einer Kippachse 35; 45; 55; 65 und einem Kontaktbereich 36; 46; 56; 66 minimiert wird.In the 3 to 6th tilting pad bearings shown 31 ; 41 ; 51 ; 61 is each a fixing element 32 ; 42 ; 52 ; 62 pictured, the one with an end 37 ; 47 ; 57 ; 67 in a recess 33 ; 43 ; 53 ; 63 of the housing body 5 and with an end 38 ; 48 ; 58 ; 68 in a recess 34 ; 44 ; 54 ; 64 of the tilting segment 8th is arranged. The fixing element 32 ; 42 ; 52 ; 62 is at or with its ends 37 , 38 ; 47 , 48 ; 57 , 58 ; 67 , 68 in combination with the recesses 33 , 34 ; 43 , 44 ; 53 , 54 ; 63 , 64 designed and arranged so that a distance between a tilt axis 35 ; 45 ; 55 ; 65 and a contact area 36 ; 46 ; 56 ; 66 is minimized.

Bei dem in 3 dargestellten Kippsegmentlager 31 hat das Fixierelement 32 einschließlich seines Endes 38 die Gestalt eines geraden Kreiszylinders. An seinem Ende 37 hat das Fixierelement 32 die Gestalt eines Kegelstumpfs 39, der sich zu seinem freien Ende hin verjüngt. Die Gehäuseausnehmung 33 hat die Gestalt eines geraden Kreiszylindermantels. Der Kontaktbereich 36 liegt in 3 sehr nahe an der Kippachse 35 beziehungsweise fällt mit dieser zusammen.The in 3 shown tilting pad bearings 31 has the fixing element 32 including its end 38 the shape of a right circular cylinder. At its end 37 has the fixing element 32 the shape of a truncated cone 39 , which tapers towards its free end. The housing recess 33 has the shape of a straight circular cylinder jacket. The contact area 36 located in 3 very close to the tilt axis 35 or coincides with this.

Bei dem in 4 dargestellten Kippsegmentlager 41 ist die Gehäuseausnehmung 43 als schräge Bohrung ausgeführt. Die schräge Bohrung 43 ist als Durchgangsloch 49 in dem Gehäusekörper 5 ausgeführt. Ein Winkel 40 zwischen einer Radialen und einer Längsachse der Gehäusebohrung 43 beträgt im dargestellten Beispiel etwa dreißig Grad. Mit der schrägen Gehäusebohrung 43, wie sie in 4 gezeigt ist, kann der gleiche Effekt wie bei der in 3 dargestellten Kegelverbindung erreicht werden.The in 4th shown tilting pad bearings 41 is the housing recess 43 designed as an inclined hole. The inclined hole 43 is as a through hole 49 in the case body 5 executed. An angle 40 between a radial and a longitudinal axis of the housing bore 43 is about thirty degrees in the example shown. With the inclined housing bore 43 as in 4th shown, the same effect as that of in 3 shown cone connection can be achieved.

Bei dem in 5 dargestellten Kippsegmentlager 51 hat die Gehäuseausnehmung 53 die Gestalt eines Kegelstumpfs 59, der sich von dem Kippsegment 8 weg erweitert. Das Fixierelement 52 ist als Fixierpin ausgeführt und hat im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Kreiszylinders. Mit seinem Ende 58 ist der Fixierpin 52 in die Ausnehmung 54 des Kippsegments 8 eingefügt, zum Beispiel eingepresst und/oder eingeklebt.The in 5 shown tilting pad bearings 51 has the housing recess 53 the shape of a truncated cone 59 that differs from the tilting segment 8th extended away. The fixing element 52 is designed as a fixing pin and essentially has the shape of a straight circular cylinder. With its end 58 is the fixing pin 52 into the recess 54 of the tilting segment 8th inserted, for example pressed in and / or glued in.

Bei dem in 6 dargestellten Kippsegmentlager 61 ist das Ende 68 des Fixierelements 62 zum Beispiel so ausgeführt und angeordnet wie bei dem Kippsegmentlager 31; 41; 51 in den 3 bis 5. Das Ende 67 des Fixierelements 62 ist kugelig oder kugelförmig ausgeführt und hat im Wesentlichen die Gestalt einer Kugel 60. Durch das kugelförmige Ende 67 des Fixierelements 62, das auch als Verbindungselement bezeichnet werden kann, wird auf einfache Art und Weise eine sehr genaue Fixierung des Kippsegments 8 in axialer und in radialer Richtung erreicht.The in 6th shown tilting pad bearings 61 is the end 68 of the fixing element 62 for example designed and arranged as with the tilting pad bearing 31 ; 41 ; 51 in the 3 to 5 . The end 67 of the fixing element 62 is made spherical or spherical and essentially has the shape of a sphere 60 . Through the spherical end 67 of the fixing element 62 , which can also be referred to as a connecting element, is a very precise fixation of the tilting segment in a simple manner 8th reached in the axial and radial directions.

Durch die Einbauhöhe kann der Abstand zwischen dem Kontaktbereich 66 und der Kippachse 65 eingestellt werden. Gegenüber einem in einem Lagerring eingebrachten Kugelelement kommt hier der Vorteil zum Tragen, das über eine Tiefe der Ausnehmung 64 im Kippsegment 8 die Position des kugeligen Endes 67 definiert wird. Dadurch wird auf einfache Art und Weise erreicht, dass nach einem Einpressen oder Einkleben des Fixierelements 62 in das Kippsegment 8 die richtige Höhe beziehungsweise Position des kugeligen Endes 67 vorhanden ist.Due to the installation height, the distance between the contact area 66 and the tilt axis 65 can be set. Compared to a ball element introduced in a bearing ring, the advantage here comes into play that over a depth of the recess 64 in the tilting segment 8th the position of the spherical end 67 is defined. It is thereby achieved in a simple manner that after the fixing element has been pressed in or glued in 62 in the tilting segment 8th the correct height or position of the spherical end 67 is available.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102017202740 A1 [0002]
DE 102016216395 A1 [0002]

Claims

Tilting segment bearings (1; 31; 41; 51; 61) with tilting segments (8), which can be tilted relative to a housing body (5) about a tilting axis (15; 35; 45; 55; 65), and with a fixing device (10 ), which serves to arrange the tilting segments (8) which can be tilted about the tilting axis (15; 35; 45; 55; 65) relative to the housing body (5) and relative to one another in the housing body (5), characterized in that the fixing device (10) comprises fixing elements (12; 32; 42; 52; 62) assigned to the tilting segments (8), which are designed and arranged in such a way that contact areas (16; 36; 46; 56; 66) in which the fixing elements (12 ; 32; 42; 52; 62) come into contact with the housing body (5) when tilting the tilting segments (8) about their respective tilting axis (15; 35; 45; 55; 65), minimally or at least less than with a conventional one Tilting pad bearings are spaced apart from their respective tilting axes (15; 35; 45; 55; 65).

Tilting pad bearings Claim 1 , characterized in that at least one of the fixing elements (12; 32; 42; 52; 62) with its end (17; 37; 47; 57; 67) facing away from the associated tilting segment (8) with play in a recess (13; 33; 43; 53; 63) of the housing body (5) is arranged so that the fixing element (12; 32; 42; 52; 62) is in the recess (13; 33; 43; 53) when the associated tilting segment (8) is tilted ; 63) of the housing body (5) with the tilting segment (8) can move.

Tilting pad bearings Claim 2 , characterized in that a supporting edge (19; 20) of the recess (13; 33; 43; 53; 63) of the housing body (5) is arranged very close to or in the contact area (16; 36; 46; 56; 66) is.

Tilting pad bearings according to one of the Claims 2 to 3 , characterized in that at least one of the fixing elements (32) is conical at its end (37) facing away from the associated tilting segment (8).

Tilting pad bearings according to one of the Claims 2 to 3 , characterized in that at least one of the fixing elements (42; 52) has the end (47; 57) facing away from the associated tilting segment (8) in the shape of a straight circular cylinder.

Tilting pad bearings according to one of the Claims 2 to 3 , characterized in that at least one of the fixing elements (62) has a spherical end (67) facing away from the associated tilting segment (8).

Tilting pad bearing according to one of the preceding claims, characterized in that the recess (33) of the housing body (5) in the contact area (36) has the shape of a straight circular cylinder jacket with a longitudinal axis which is arranged radially.

Tilting pad bearings according to one of the Claims 1 to 6th , characterized in that the recess (43) of the housing body (5) in the contact area (46) has the shape of a straight circular cylinder jacket with a longitudinal axis which is arranged at an angle (40) to a radial.

Tilting pad bearings according to one of the Claims 1 to 6th , characterized in that the recess (53) of the housing body (5) in the contact area (56) has the shape of a truncated cone (59) which widens away from the associated tilting segment (8).

Tilting segment (8), fixing element (12; 32; 42; 52; 62) and / or housing body (5) for a tilting segment bearing (1; 31; 41; 51; 61) according to one of the preceding claims.