DE2611564A1

DE2611564A1 - Drucklager

Info

Publication number: DE2611564A1
Application number: DE19762611564
Authority: DE
Inventors: John Black O'rourke; Peter Gordon Stopp
Original assignee: Glacier Metal Co Ltd
Current assignee: Federal Mogul Engineering Ltd
Priority date: 1975-03-20
Filing date: 1976-03-18
Publication date: 1976-09-30
Also published as: US4035042A; FR2304819B1; JPS51117253A; JPS589844B2; IT1057430B; FR2304819A1; SE7603454L; GB1537460A; CS181196B2

Description

Die Erfindung betrifft Drucklager, in deren Gehäuse ein Ring aus Druck Segmenten angeordnet ist.

Erfindungsgemäß ist jedes Drucksegment an seinem eigenen Druckständer kippbar aufgenommen, und die Druckständer sind in Achsenrichtung an einer Wand des Lagergehäuses und in Umfangsrichtung durch einen Käfigring örtlich fixierte

Wach einem älteren Vorschlag ist im Gehäuse ein getrennter Druckring angeordnet, der alle einzelnen Drucksegmente abstützt und der mit sehr hoher Genauigkeit maschinell bearbeitet werden muß. Dies stellt bei einem Drucksegmentring von etwa 2 m Durchmesser einen beträchtlichen Kostenaufwand dar, und falls eine derartig genaue Bearbeitung nicht vorgenommen wird, wird die aufzunehmende (Axial)Drucklast nicht gleichmäßig auf die Drucksegmente verteilt»

Die Anordnung nach der Erfindung benutzt lediglich einen Käfigring zur örtlichen Fixierung einzelner Druckständer

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in Umfangsrichtung, die gegen die Drucklasten durch, die Wand des Lagergehäuses selbst abgestützt sind. Dies stellt eine beträchtliche Einsparung bei der Konstruktion und der Herstellung des Drucklagers dar.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist jeder Druckständer eine Hydraulikkammer auf, welche die Last zwischen dem Drucksegment und der Gehäusewand überträgt. Wenn sich die Kammern in allen Druckständern bei gleichem Druck mit Hydraulikfluid versorgen lassen, dann kann sich jedes Drucksegment selbst automatisch so einstellen, daß sie von der gemeinsamen Drucklast gleichmäßig beaufschlagt sind. Die Zuführung von Hydraulikfluid zu den Druckständern erfolgt zweckmäßigerweise über einen oder mehrere Kanäle im Käfigring.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mehrerer Ausführungsbeispiele mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Drucklager, bei dem einige der Druckplatten weggenommen sind,

Fig. 2 eine Ansicht mit Blikriehtung entsprechend dem Pfeil Y in Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht mit Blickrichtung entsprechend dem Pfeil X in Fig. 1 und

Fig. 4 eine zum Teil der Fig. 3 ähnliche Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform des in Fig. 1 bis 3 dargestellten Drucklagers, mit einer Darstellung einer Hydraulikanlage.

Das in Fig. 1, 2 und 3 dargestellte (Axial)Drucklager weist eine Reihe von im Kreis angeordneten Drucksegmenten auf, die zusammen eine im wesentlichen ringförmige Fläche

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bilden, die Last von einem Druckring übernimmt, der von einer im Betrieb durch das Zentrum der Druckfläche des Lagers hindurchgehenden Welle getragen ist. Jedes Drucksegment stützt sich an seinem eigenen Druckständer 12 ab. Die Druckständer 12 selbst sind unmittelbar an der Rückwand 13 des Lagergehäuses abgestützt und durch einen Käfigring 10 mit Zwischenabstand in Umfangsrichtung örtlich fixiert. Der Käfigring 10 weist eine Reihe von Aussparungen auf, in die jeweils einer der Druckständer 12 mit ziemlich satter Anlage eingesetzt ist. Zwischen den Druckständern 12 und der Rückwand 13 kann sich ein Gummikissen befinden.

Die Rückseite jedes Druck segment es 14 enthält eine Ausnehmung 16 zur Aufnahme des aus dem Käfigring 10 herausragenden Endes des Druckständers 12. Im Zentrum der Ausnehmung befindet sich eine radialgerichtete Rippe 15» deren Stirnseite an der nach außen gerichteten Stirnseite des Druckständers anliegt, so daß im Betrieb jedes Drucksegment 14 unter Last um eine durch die Rippe 15 gebildete radiale Achse kippen kann. Es wäre gleichermaßen möglich, die Rippe 15 an der Stirnseite des Druckständers 12 statt an der Rückseite des Drucksegmentes 14 anzuordnen. Die Rippe 15 braucht nicht in radialer Richtung mittig am Drucksegment H angeordnet zu sein.

An der Rückseite des Drucksegmentes 14 sind beiderseits des Druckständers 12 je ein Plansch 17 ausgebildet oder angebracht, welche das Drucksegment 14 gegenüber dem Druckständer 12 in Umfangsrichtung örtlich fixieren. Bei Ausbildung des Druck segment es 14 als Gußstück, können die Plansche 17 angegossen sein. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Plansche 17 als getrennte Bauteile an der Rückseite des Drucksegmentes anzuschrauben oder anzuschweißen. Ist das Drucksegment 14, wie in der Einzelheit Z gezeigt, aus Stahlblech hergestellt, kann an seiner Rückseite eine radialgerichtete Ausnehmung eingearbeitet sein, deren Seitenwände 18 die Aufgabe der Plansche 17 zur örtlichen Fixierung

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des Drucksegmentes 14 in Umfangsrichtung am Druckständer übernehmen können. Um eine örtliche Fixierung an der in radialer Richtung innenliegenden Seite des Druckständers zu erreichen, ist an der Unterseite jedes Drucksegment es auch eine Anschlagplatte 19 ausgebildet oder befestigt, die zur örtlichen Fixierung in einer axialen Richtung in eine Hinterschneidung 21 im Druckständer 12 eingreifen könnte.

Die beschriebene Ausführungsform ist für ein großes Lager mit einem Durchmesser von einigen 30 cm sehr zweckmäßig, da eine exakte maschinelle Bearbeitung der entgegengesetzten ebenen Stirnseiten des Käfigringes 10 nicht notwendig ist. Die Rückwand 13 des Gehäuses dient zur axialen Fixierung der Drucksegmente 14 über die Druckständer 12, die sehr viel leichter auf genaue Länge bearbeitet werden können. Der Käfigring 10 dient lediglich zur Aufnahme der Druckständer 12, und jedes Drucksegment 14 ist an seinem Druckständer 12 ebenso kippbar als wenn es an einem herkömmlichen Druckring abgestützt wäre. Die Rückwand 13 des Gehäuses ist zur örtlichen Fixierung der Druckständer 12 sehr viel einfacher mit ausreichender Genauigkeit auszubilden oder maschinell zu bearbeiten, als dies bei der maschinellen Bearbeitung der Stirnseite eines herkömmlichen Druckringes möglich ist.

Bei der in Fig. 4 dargestellten alternativen Ausführungsform ist ein an der Welle angeordneter Druckbund 22 ebenfalls am Ring aus kippbaren Drucksegmenten 14 abgestützt. Obwohl jedes Drucksegment 14 an seinem eigenen Druckständer aufgenommen ist, der sich seinerseits an der Rückwand 13 des Gehäuses abstützt, ist der Aufbau des Druckständers komplizierter als bei der in Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Ausführungsform.

Der Druckständer weist einen Außenkörper 23 auf, der sich von der Fläche 13 weg an einem kolbenähnlichen Bauteil 24 verschieben kann, der an der Fläche 13 anliegt und eine Grundplatte 25 einer in ihrer Gesamtheit mit 26 bezeichneten Hydrauliklastz eile trägt.

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Die Hydrauliklastzelle 26 weist eine in einer Ausnehmung im Außenkörper 23 ausgebildete Hydraulikfluidkammer 27 auf, die mit einer elastischen bzw. Elastomer-Membran 28 abgeschlossen ist. Diese hat einen Außenflansch 29, der mit satter Anlage in einen Falz 31 in der die Hydraulikfluidkammer 27 umschließenden ringförmigen Wand des Außenkörpers 23 eingesetzt ist. Die nach innen gerichtete Fläche des Außenflansches 29 der Membran 28 ist zur Erzielung einer guten hydraulischen Abdichtung mit einem Zahnprofil versehen. Die Hydraulikfluidkammer 27 ist mit über eine Leitung 32 zugeführtem, unter Druck stehendem Hydraulikfluid gefüllt. Jegliche an der vom Falz 31 und dem Außenflansch 29 der Membran 28 gebildeten Dichtung vorbei austretende Fluidmenge kann aus einem Raum 33 über eine Leitung 34 abgeführt werden.

Für die Versorgung der Hydraulikfluidkammern 27 aller Druckständer wird eine gemeinsame Hydraulikfluid-Quelle verwendet, so daß jede Hydraulikfluidkammer 27 mit der gleichen Last beaufschlagt ist, die den Außenkörper 23 von der Fläche 13 weg in Richtung der Unterseite des DruckSegmentes 14 drängt. Auf diese Weise kann dafür gesorgt werden, daß alle Drucksegmente 14 automatisch gleiche Anteile der gesamten (Axial) Drucklast aufnehmen.

Die Hydraulikleitungen 32 und 34 führen zu einem gemeinsamen Paar Kanäle 35 und 36 im Käfigring 10 und erhalten Fluid über ein herkömmliches Umwälzfordersystem mit einer durch Druckluft angetriebenen Hydraulikpumpe 37, Hydraulikdruckspeichern 38, einem Ölbehälter 39, an den die Rücklaufleitung 34 angeschlossen ist, und einem Hydraulikdruckanzeiger 41, der auf den Vordruck anspricht und somit ein Maß für die aufgenommene (Axial)Drucklast angibt. Eine ins einzelne gehende Beschreibung dieser Anlage wird nicht für notwendig erachtet.

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In jedem Druckständer erfolgt die Lastübertragung zwischen dem Drucksegment 14 und der Gehäuseflache bzw. Gehäuserückwand 13 über die Hydrauliklastzelle 26, da jedes Bestreben des Drucksegmentes 14, sich, in Richtung der Fläche 13 zu verstellen, begleitet wird von einer Tendenz der Grundplatte 25, die Membran 28 an einem Ring 42, der durch eine örtliche wellenförmige Verformung der Wand der Membran 28 erhalten ist, in Richtung des Bodens der Hydraulikfluidkammer 27 zu drücken. Alle Hydrauliklastζeilen 26 sind miteinander gleich, und da die Drücke in allen die gleichen sind, ist auch die von jedem Druckständer aufgenommen Drucklast die gleiche, und es ergibt sich ein ausgeglichenes Drucklager. Auch in diesem Falle ist ein getrennt bearbeiteter Druckring nicht notwendig.

/Ansprüche

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Claims

DR. ING. F. Λν-ÜESTIIOFF 8 MÜNCHEN 9O

DR.E.v.FEOHMANN .- . .. SCHWEIGERSTRASSE 2

DR. ING. D. BEHRENS ^A O 6f

DIPI.ING. R. GOETZ ^ ' τ—524070

3TEI.IDGKAMME : PROTEOTPATENT München

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ANSPRÜCHE

Drucklager, in dessen Gehäuse ein Ring aus einzeln kippbar aufgenommenen Drucksegmenten (14) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß jedes Drucksegment (14) an einem Druckständer (12) aufgenommen ist, und daß die Druckständer (12) in axialer Richtung an einer Wand (Rückwand I3) des Lagergehäuses und in Umfangsrichtung durch einen Käfigring (10) örtlich fixiert sind.
2. Drucklager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Druckständer (12) in eine andere Aussparung im Käfigring (10) eingesetzt ist.
3. Drucklager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß jedes Drucksegment (14) mit einem Flansch (17) und einer Anschlagplatte (19) an seinem Druckständer (12) in zu dessen Achse senkrechten Richtungen örtlich fixiert ist.
4. Drucklager nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß sich an einer der miteinander zusammenwirkenden Flächen jedes Drucksegmentes (14) und Druckständers (12) eine sich in radialer Richtung erstreckende Rippe (15) befindet.
5. Drucklager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß eine Hydraulikfluidkammer (27) eine Lastabstützung zwischen einem Druckständer (12) und der Gehäusewand (Rückwand 13) bildet.

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6. Drucklager nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η zeichnet , daß ein Hydrauliksystem in jeder Hydraulikfluidkammer (27) den gleichen Druck zu erzeugen vermag.
7. Drucklager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckanzeiger (41) vorhanden ist.
8. Drucklager nach einem der Ansprüche 5 "bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfigring (10) ein oder mehrere Kanäle (35,36) aufweist, durch die Hydraulikfluid den Hydraulikfluidkammerη (27) zugeführt wird und/oder durch die Leckmengen des Hydraulikfluides aus den Hydraulikflüidkammern (27) abgeführt werden.

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