DE2362248A1

DE2362248A1 - Gleitlager

Info

Publication number: DE2362248A1
Application number: DE2362248A
Authority: DE
Inventors: Arthur Selwyn Cornford
Original assignee: Aerofall Mills Ltd
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1972-12-18
Filing date: 1973-12-14
Publication date: 1974-06-20
Also published as: DE2362248C3; GB1421354A; AU6335973A; BR7309616D0; FR2211074A5; NO136161B; DE2362248B2; US3784265A; CA989454A; ZA739321B; NO136161C; SE393669B

Description

15· Dezember· A

Aerofall Mills Limited· Mississauga, Ontario, Kanada

"Gleitlager"

Die Erfindung betrifft ein Gleitlager, und insbesondere ein Gleitlager zum Tragen schwer belasteter zylindrischer Lagerwellen großen Durchmessers, bei dem eine Last über mehrere schwenkbare Lagerschuhe verteilt wird, die sich auf die Drehwelle anpassen., um für eine gleiche Lastverteilung zu sorgen. Ein Gleitlager dieser allgemeinen Art ist aus der kanadischen

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Patentschrift 637 709 bekannt. ' 23S2248

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gleitlager der genannten Art zu schaffen, bei dem die Last in einer solchen. Weiae verteilt wird, daß Biegespannungen im Lagergehäuse oder in der Tragkonstruktion auf ein Minimum reduziert werden und damit die gesamten Baukosten derselben verringert werden.

Weiter bezweckt die Erfindung die Schaffung eines Gleitlagers dieser Ausführung, bei dem ein Lagerschuh ausgebaut und ausgetauscht werden kann, ohne daß die Notwendigkeit zum Vorsehen eines außensitzenden Spreizwerkzeugs "besteht.

Ein Gleitlager gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine ortsfeste Tragkonstruktion und zwei Kippglieder, die schwenkbar mit der. Tragkonstruktion zur Ausführung einer Schwenkbewegung um jeweilige Schwenkachsen verbunden sind, welche sich parallel zur Lagerachse erstrecken und symmetrisch auf gegenüberliegenden Seiten einer senkrechten Mittelebene sitzen, die die Lagerachse schneidet, wobei jedes Kippglied zwei Lagerschuhe trägt, die sich in ihrer Form an die Form der Lagerwelle anpassen und die durch Kardangelenke abgestützt sind, welche eine Anpassung der Schuhe an Lastausbiegungen ermöglichen und ferner die Last automatisch und gleichmäßig zwischen den Lagerschuhen verteilen.

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Die äiEfiiidvin.g. ist nachstehend anhand γοη. Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, näher erläutert. In. den; Zeichnungen-sind:». :_t . .,. ...... .-- _ _.. ·.. :

-Fig. 3-. ,eiji.'Schnitt durch ein. Gleitlager, wobei ein. _r , i":-- . --: ·ϊ«ί1- einer·-Lagerwelle und ein Teil des, Lagerr-,, .gehäuses gezeigt, ist,- .. ■! ■ · - ._: ".. . .

J¹ig..2 ein.e.-.auseinand.ergezogene Darste].lung ei ; . : ..:Einze,lheit des in, Fig. »1 gezeigten Gleitlagers,

Fig. 3 ein Teilschnitt, der e^ine Einzelheit ,eines . ... abgewandelten Lagers zeigt, . ,

Fig. 4 ein Teilschnitt, der eine Einzelheit einer ... . " weiteren. Abwandlung zeigt, -.. _ -, . . . _r.

Fig.. 5. ein Teilschnitt einer Einzelheit einer weiteren. .. . Abwandlung der Erfindung und, _v .. ■ .· ./:--·.,

■ Fig* § eine auseinandergezogene Darstellung einer . ., . _:p.rehkoppel, die einen Teil,der in.,Fig. 5 ge- _t „_: ., ■. , - : zeigten Abwandlung bildet. ,', · ..■ _. . ,

In. Fig. 1 ist ein Teil einer zylindrischen Welle, 1^1 ,gezeigt.,die an. einem Ende einer großen, rotierenden Walze bzw. Mühle ■vorgesehen ist, 4 0 9825/0387 . . ,

welche zur Drehung um eine im wesentlichen waagerechte Achse gelagert ist. Die Drehachse ist an dem Punkt O bezeichnet. Ein entsprechender Wellenstummel ist am anderen Ende der Mühle vorgesehen. Der We11enstummel wird in einem Gleitlager gelagert, das aus einem Lagergehäuse bzw. einer Stützkonstruktion 11 besteht. Diese sitzt auf einem starken !Fundament, das die volle abzustützende Last tragen kann. Die Stützkonstruktion besteht aus einem Sockel 12, an den zwei sich axial erstreckende, aufrechtstehende Platten 13a, 13b und zwei querliegende Verbindungsstreben 14 angeschweißt sind. Ein Gehäuseelement 15 ist mit den Platten 13a, 13b und die Verbindungsstreben durch Winkelelemente 16 verbunden, an die es angeschweißt ist. Die Stützkonstruktion bildet einen Sumpf für ein Schmiermittel.

Zwei seitlich im Abstand angeordnete Kippglieder 17a, I7b sind schwenkbar mit der Stützkonstruktion, zur Schwenkbewegung um jeweilige Schwenkachsen A, B verbunden, die sich parallel zur Wellenachse 0 erstrecken und in einer gemeinsamen waagerechten Ebene liegen. Jedes der Schwenklager der Kippglieder besteht aus einer ortsfesten zylindrischen. Welle 18a (oder 18b), die sich in Längsrichtung zwischen den Verbindungsstreben 14 erstreckt und an ihren Enden damit verbunden ist, und aus einem teilzylindrischen Schuh 19a (oder 19b), der an dem betreffenden Kippglied angeschweißt ist und die Welle so umschließt, daß es auf dieser gleitet bzw. kippt und eine Schwenkbewegung des

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Kippglieds ermöglicht.

Die Welle 10 ist direkt durch vier seitlich im Abstand angeordnete Lagerschuhe 20 abgestützt, wobei jeder Lagerschuh eine teilzylindrische Lagerfläche bildet, die sich an die Oberfläche der Welle anpaßt, und jeder Lagerschuh ist auf einem Kippglied über eine betreffende von vier Kardangelenken bzw. Kugelgelenken 21 gelagert, die eine Ausrichtung des Schuhs in. alle Richtungen ermöglichen. Auf die Oberfläche jedes der Lagerschuhe wird Schmiermittel in der Art und Weise aufgegeben, wie das in. der genannten, kanadischen Patentschrift beschrieben worden, ist. Das System, mit dessen. Hilfe· das Schmiermittel zugeführt wird, bildet keinen Teil der Erfindung und wird hier nicht beschrieben.

Da die Kippglieder frei um die Längsachsen A, B schwenkbar sind und da die Lagerschuhe sich in alle Richtungen, frei ausrichten können, ist sichergestellt, daß die Lagerlast automatisch gleichmäßig über die vier Schuhe verteilt wird und durch diese auf die Stützkonstruktion übertragen wird, unabhängig von kleinen Ausbiegungen der Welle unter Last oder einer Verformung der Welle. Die auf die Stützkonstruktion übertragene Last hat eine vertikale Komponente, der sich in der normalen ' Weise das !Fundament entgegenstellt, auf dem die Stützkonstruktion sitzt. Die übertragene Last hat außerdem zwei waage"-

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rechte Komponenten, die auf die Stützkonstruktion in entgegengesetzte Richtungen durch die zylindrischen Wellen 18a,; -^; 18b wirken. Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Achsen. A, B der Wellen. 18a, 18b symmetrisch auf gegenüberliegenden Seiten einer vertikalen. Ebene sitzen, die mit der Linie OX bezeichnet ist und 'die Lagerachse 0 schneidet. Da die Last gleichmäßig über die Schuhe 20 verteilt wird, die zur kardanischen Schwenkbewegung gelagert sind, heben sich die waagerechten Komponenten der übertragenen Last gegenseitig auf und erzeugen keine-Biegespannungen in. der Stützkonstruktion· H. Die beiden Kardangelenke 21_; sind natürlich an den Kippgliedern auf gegenüberliegenden Seiten der radialen Ebenen OA und OB vorgesehen, die die Lagerachse und die betreffenden Schwenkachsen der Kippglieder schneiden .

Jedes der Kippglieder 17a, 17b bildet zwei seitlich im Abstand angeordnete Kanäle 22 (Pig. 2), von denen jeder einen flachen Boden hat, der mit einer zylindrischen Ausnehmung 23 versehen ist. Ein scheibenförmiger Lagerblock 24 mit einer flachen Lagerfläche 25 befindet sich in der Ausnehmung. Die Unterseite jedes Lagerschuhs 20 ist mit zwei seitlich im Abstand angeordneten, sich axial erstreckenden Planschen 26a, 26b versehen, die in einem betreffenden der Kanäle 22 eingreifen, um den Lagerschuh in bezug auf das Kippglied in der vorgesehenen Lage zu halten.. Ein zylindrisches Element 27 steht von der Unterseite jedes Lagerschuhs zwischen den Planschen 26a, 26b

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vor, und es: wird von einer .flachen Nut 30 im .Lagerschuh, in. der-.vorgesehenen Lage --gehalten, und hat eine ,teilzylindrische Endfläche 28-y die sich gegen die Flache 25 eines betreffenden Lagerblpcks 24 legt, um für ein Kugelgelenk zu sorgen.

Während, der MOntage des Lagers kann die Welle leicht in dem Lagergehäuse durch die Verwendung von Unterlegscheiben· oder Zwischenstücken zentriert werden, die unter den. einen öder den anderen der unteren Lagerblöcke 24 gesetzt werden.. Ein solches Zwischenstück ist in Fig. 2 bei 29 gezeigt. In dem in Pig. gezeigten Ausführungsbeispiel ist jedoch die Verwendung von Unterlegscheiben oder Zwischenstücken nicht vorgesehen. In diesem Ausführungsbeispiel ist jedes der Kippglieder 17a, 17b mit einer mit Innengewinde versehenen zylindrischen Bohrung versehen, die koaxial zur Ausnehmung 23 ist, und eine Stellschraube 31 steht im Gewindeeingriff mit der Bohrung und greift an ihrem Ende am Lagerblock 24 an. Durch Verstellung der Schraube 3I kann das betreffende Kugelgelenk in bezug auf das Kippglied nach Bedarf in. die vorgesehene Lage gebracht werden., ohne daß das Lager auseinandergenommen werden muß.

In. Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem eine hydraulische Spreizvorrichtung 32 zwischen, der Stütz-' konstruktion, und einem Ende eines Kippglieds eingesetzt werden kann., um den. Verband zu spreizen, und den. einen der Lagerschuhe-

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herausnehmen und austauschen zu können. Im dargestellt en Ausführungsbeispiel ist die Spreizvorrichtung¹ abnehmbar zwischen, einem Absatz 33 an der Stützkonstruktion 11 und einem Absatz 34 an der Unterseite des Kippglieds 17a gelagert. Die Absätze 33 und 34 liegen, einander gegenüber, so daß die Spreizvorrichtung 32 daran angreifen kann. Diese liegt in einer Flucht mit dem Kugelgelenk 21b des Schuhs 20b. Wenn die Spreizvorrichtung ausgefahren ist, wird die Last vom Gelenk 21a abgenommen, und der Schuh 20a kann ohne weiteres aus der Konstruktion herauegenommen werden.

In Fig. 5 ist eine Alternativanordnung gezeigt, bei der die Spreizvorrichtung 32 durch, eine Dreh.]£bppel 35 ersetzt ist, deren Einzelheiten in der auseinandergezegenen Darstellung in. Fig. 6 gezeigt sind. Die Drehkoppel 35 besteht aus zwei Verbindungsstücken 36, 37 jeweils mit einem Gewindeschaft, von denen der eine Linksgewinde und der andere Rechtsgewinde hat. Das Verbindungsstück 36 ist mit einem Schwenkteil 38 an einem Ende des Kippgliedes verbunden, und das Verbindungsstück 37 ist mit einem Schwenkteil 39 verbunden, das an der Stützkonstruktion 11 angebracht ist. Die beiden Gewindeschäfte stehen mit einer Mutter 40 im Eingriff, die durch Kontermuttern 41 und 42 in. einer eingestellten Lage gehalten werden kann. Indem die Mutter 40 in eine Richtung oder in die andere bewegt wird, läßt sich die Drehkoppelverbindung 35 verlängern oder verkürzen, um die Last von. dem einen oder dem anderen der

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Lagerschuhe 20a, 20b abzunehmen und.damit dessen. Herausnahme und Austausch zu ermöglichen. Die Drehkoppel 55 ist natürlich wie in dem Fall der Spreizvorrichtung -52 in. Fig. 4 abnehmbar und wird nur in. der dargestellten Lage zum Zwecke .der Herausnahme eines Lagerschuhs verwendet. Beim normalen. Arbeiten ist weder die Drehklöppel noch die Spreizvorrichtung mit dem Kippglied verbunden.

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Claims

Patentansprüche

( 1 .^Gleitlager eu» Lagern einer cylindriechen Welle mit einer Wellenfläch· und einer im wesentlichen waagerechten Achse, mit einer ortsfesten. Stützkonstruktion und einstellbaren. Lage mitteln, die mit der Stützkonstruktion Eum Abstützen der Welle verbunden sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Lagermittel zwei Kippglieder (17a, 17b) aufweisen, die schwenkbar mit der Stützkonstruktion Eur Schwenkbewegung um jeweilige Schwenkachsen (A_t B) verbunden sind, welche sich parallel zur Wellenach.se erstrecken und. symmetrisch auf gegenüberliegenden Seiten einer vertikalen Ebene (OX) eitlen, die die Wellenachse schneidet, wobei jede« Kippglied (17a, 17b) zwei Kardanlagerungen (21) auf gegenüberliegenden Seiten, einer Xbeme,. die die Lagerachse und die betreffende Schwenkachse schneidet, und zwei Paare Lagerschuhe (20) vorsieht, die kippbar auf den Kippgliedern durch die Kardanlagerungen gelagert sind, wobei jeder Lagerschuh eine Lagerfläche bildet, die sich an die Form der Wellenoberfläche anpaßt.

2. Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jede Kardanlagerung (21) ein Kugelgelenk ist, das au« einem ersten Lagerglied (24), welches vom Kippglied in. der vorgesehenen Lage gehalten wird, und

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einem zweiten, lagerglied (27) besteht, das von· einem Lagerschuh in der vorgesehenen Lage gehalten wird, wobei die Lagerglieder zusammenwirkende flache (25) und sphärische (28) Lagerflächen bilden..

5. Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch g e k e η. ή zeichnet, daß die Stützkonstruktion. (11) zur Bildung eines Sumpfes für ein Schmiermittel gebaut ist.

4· Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Kippglieder (17a, 17b) schwenkbar mit der Stützkonstruktion duuren ein zylindrisches Gelenk verbunden ist, welches aus eineii ortsfesten zylindrischen. Welle (18) in. der Stützkonstruktion und einer teilzylindrischen Platte (19) gebildet ist, die mit dem Kippglied verbunden, ist und die Welle umschließt.

5· Gleitlager nach Anspruch 1, wobei jede der Kardanlagerungen, ein. Kugelgelenk bildet, d ad u r e h ge k e. η. η ζ e i c h η. e t i daß jedes der.Kippglieder (19a, 19b) mit einer zylindrischen Gewindebohrung mit einer Achse versehen ist, die die Wellenachse schneidet, und daß eine Sinsteilschraube (31) in die Bohrung eingreift und mit einem der Kugelgelenke (27) zum einstellbaren. Einstellen derselben in bezug auf das Kippglied verbunden ist.

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6. Gleitlager-nseh AnsprTaeh Ί, ·- g e k e η. η ζ θ'ΐΰ'ΐη e t d ti rah eine 'Spreizvorrichtung -(52) zur Ünordriiing zwischen: der ■ ^:Sti|tzkdnsM;ru;fc-fcion und einem der Kippgii ed er in einer \Fluch4 märi? einer· bestimmten der Kardanlagerungen, wobei dxe^;i Stutzkonötruktxon. und das Kipp'gli ed zwei'gegen üterl ie gen.de abgestufte Flächen (jj, ^V54) 'zum in'grei'fe'n" an. der Spreizvorribhtung tilden, -'deraft,¹ daß ein Spreizen: des Lagers zum Herausnehmen, eines bestimmten. Schuhs ermöglicht wird..

7· Gleitlager nach Anspruch 1, gekennze-ichn. et_ d u r ch eine Drehkoppel (35), die sich zwischen der Stützkonstruktion und einem "be stimmt en. der Kippglieder erstreckt, wobei die Stützkonstruktion, und das Kippglied eine Verankerung (38, 39) zur Verbindung mit betreffenden Enden der Drehkoppel bilden, derart, daß ein. Spreizen, des Lagers zum Herausnehmen eines "bestimmten. Schuhs ermöglicht wird.

8. Gleitlager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß jedes Kippglied zwei seitlich im Abstand angeordnete Kanäle (22) bildet, die sich parallel zu den. Schwenkachsen erstrecken, wobei der Grund jedes Kanals eine zylindrische Ausnehmung (23) bildet, in der.sich ein. scheibenförmiger Lagerblock (29) befindet, welchermit

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ORfGfNAL !NSPECTED

zwei seitlich im Abstand angeordneten., sich axial erstreckenden. Flanschen. (26a, 26b) versehen, ist, die in. einen, der betreffenden. Kanäle eingreifen, und dadurch den. Lagerschuh in, der vorgesehenen. Lage halten, wobei der Lagerschuh ferner einen. Lager block (27) mit einer sphärischen. Lagerfläche (28) bildet, die zum Angreifen an. einem betreffenden, scheibenförmigen. Lagerblock vorgesehen, ist. . '

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