DE3428846A1 - Kippsegmentquerlager - Google Patents

Description

Kippseqmentquerlaqer

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kippsegmentquer- ·' lager nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs-

Bei raschlaufenden und schwach belasteten vollumschlossenen Quergleitlagern, worunter solche mit Umfangsgeschwindig-5' keiten des Wellenzapfens zwischen ca. 50 und 70 m/s und spezifischen Flächenbelastungen zwischen ca. 10 und 15 bar zu verstehen sind, treten erfahrungsgemäss, insbe-_ sondere bei Unwuchterregung und bei unbekannter Lastrichtung, Probleme bezüglich Laufruhe und Lagerstabilität auf.

Für solche Anwendungsfälle eignen sich am besten Kippsegmentquerlager, insbesondere solche mit vier Kippsegmenten, da diese in allen Hauptrichtungen die gleichen Eigenschaften aufweisen. ~—

Heutige Kippsegmentquerlager mit drei oder vier Kippseg- menten weisen aber ebenfalls einige Nachteile auf. Dazu zählt die schlechte Einstellbarkeit der Lagerspiele bei einzeln einstellbaren Segmenten, die schlecht kontrollierbar ist und oft nur von der Sorgfalt bei der Montage ab-

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^ Bei federnd abgestützten Segmenten ändert sich zudem das Lagerspiel mit der Belastung.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Kippsegmentquerlager besteht in der Art der Schmierölzuführung. Es werden dart nämlich, speziell bei -gfUsseren Lagerdurchmessern, die einzelnen Segmente separat durch Zuführkanäle an den Abstützstellen der~Se~g"merrte~ mit OeI versorgt. Diese Bauart erfordert längere-Zuführbohrungen in den Segmenten vom Ort der Einführung aus bis an die Stelle des Spaltein- " tritts. Für die Segmente bedeutet dies eine. Einbusse an Festigkeit und der Zulauf des rückgekühlten 0eles~vergrössert'den Temperaturgradienten über die Segmenthöhe, .- . was eine unkontrollierte Verformung der Lagergleitfläche zur Folge haben kann. Andere, insbesondere kleinere Lager werden oft vollständig geflutet, was höhere Reibungsverlustleistung zur Folge hat, oder es wird ihnen das Schmieröl an nur zwei Stellen zugeführt, was zu ungenügender Schmierung der nicht direkt an der Oelzuführstelle liegenden Segmente führen kann.

Die Bauweise dieser Lager ist oft auch zu wenig robust. Damit und durch die Auflösung der Lagergleitfläche auf einzelne Segmente leiden auch die Havarieeigenschaften. Dazu trägt auch bei, dass die Abstützung der Segmente in Umlaufrichtung der Welle oft nur schwach gesichert ist.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass wegen der Einzelabstützungen der Segmente diese bei gleichen Wellendurchmessern mehr Platz benötigen als vollumschlossene Lager. Vorgegebene Lagergehäuse sind daher gewöhnlich zu klein für die Aufnahme eines Segmentlagers. Aber auch unterein-¹ ander besteht wegen unterschiedlicher Oelzuführung bei diesen Segmentquerlagern oft keine Austauschbarkeit.

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^e Nachteile und der gegenüber vollumschlossenen Gleitlagern höhere Preis sind oft der Grund dafür, dass man

trotz döt hervorrag-e-oden Stabilitätseigenschaften von ■

Kippsegmtintquerlagern Gleitlager verwendet und damit deren eventuell unbefriedigende Stabilitätseigenschaften in Kauf nimmt. ·. -

Mit der vorliegendeji_J_jLm_P_at._entanspruch definierten Erfindung sollen die vorerwähnten Nachteile der bekannten Bauarten von Kippsegmentquerlagern vermieden werden., Insbesondere sollen ihre Aussengestalt, die Oelanschlüsse und Paagplatten so sein, dass sie uneingeschränkt anstelle

-entsprechender genormter vollumschlossener, zweischaliger Gleitlager I_n genormten Lagergehäusen mit Oelzuführung

-^ iⁿ der Tfennebene untergebracht werden können.

Anhand «ines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung im folgenden näher beschrieben." In der 2oi_chnung stellen dar:

rig. 1 £i_n erfindungsgemässes Kippsegmentquerlager mit \/ier Kippsegmenten in einem achsnormalen Mittel-Schnitt, mit Passplatten, aber ohne das zugehörige Lagergehäuse genormter Bauart,

^Γϊ<3· 2 im Schnitt einen Seitenriss dieses Lagers, und

Fig. 3 eine Skizze, die den Wellenbewegungsbereich eines solchen Kippsegmentquerlagers mit vier Kippsegmenten zeigt. -

Die Fig, \ _zeigt in einem achsnormalen Mittelschnitt ein Kippseywentquerlager mit vier Kippsegmenten, deren je zwei oberhalb und unterhalb einer horizontalen Trennebene vorgesehen sind. Das Lager ist fert igmontier f" zum Einbau in ein genormtes Lagergehäuse mit waagrechter Trennebene dargestellt. Den äusseren Umfang bildet ein waagrecht ge-

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teilter zweiteiliger Gehäusering 1, an dem vier Passplatten 2, 3, 4 und 5 befestigt sind, die zur genauen Einstellung des Lagers in einem nicht dargestellten Lagergehäuse dienen. Ein Gewindestift 6 in der obersten Passplatte 5 sichert den Gehäusering und damit__das Lager gegen Verdrehen. -

Der zweiteilige Gehäusering 1 umschliesst einen ebenfalls zweiteiligen Stützring 7 mit horizontaler Trennebene,

_ """ > dessen zylindrische Innenflächen vier über den Umfang J verteilte Kippsegmente 8 bis 11 aufnehmen. Diese Kipp-

10" segmente. sind in ihrer jeweiligen Stützringhälf tg__kippbar- befestigt, wobei Sicherungsbolzen 12 im Bereich der Abwälzstelle der Kippsegmente diese in bekannter Weise axial und tangential fixieren. Zur radialen Fixierung der Kippsegmente dienen aus Fig. 2 ersichtliche Sicherungsbolzen 13, die, um das Kippen der. Kippsegmente nicht zu behindern, mit Spiel in den beiden Stirnseiten der Kippsegmente eingreifen .

Die Querschnittsform des Stützringes 7 und des Gehäuseringes _t 1 gehen aus Fig. 2 hervor, die einen Schnitt gemäss dem in Fig. 1 eingetragenen Schnittverlauf II - II darstellt. Der Stützring weist demnach zwei Umfangsnuten 14 auf, die durch einen Umfangssteg 15 voneinander getrennt sind. Der Gehäusering 1 weist einen nach innen hohlen Querschnitt auf mit zwei radial nach innen gerichteten Schenkeln 16, die auf dem Grunde der Umfangsnuten 14 aufliegen. Der Umfangssteg 15, die Nuten 14 und die inneren Begrenzungsflächen des Gehäuseringes 1 begrenzen zwei über den ganzen Lagerumfang sich erstreckende Ringräume 17, durch die das Schmieröl, das durch einen Schmierölzuführkanal 18 in das Lager eingeführt wird,^'zu den vier Kippsegmenten gelangt.

Für die Zuführung des Schmieröls aus'den Ringräumen 17 zu den einzelnen Kippsegmenten sind zwischen je zwei benach-

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batten Kippsegmenten Qelzuführstege 19 vorgesehen, die ^ in Quernuten des Stützringes 7 eingreifen und dadurch . <> . in Umfangsrichtung fiχieirt~s~iπd und Oelkanäle 20 aufweisen, die sich über einen grossen Teil der Breite der Oelzu-' 5 führstege 19 erstrecken und in diesen_ radial und tangential verlaufen und mit 0elkanälen~21 in den Kippsegmenten in Verbindung stehen, deren an die Oelzuführstege 19 angrenzender Teil tangential—verläuft— und radial in Oelzulaufschlit-\ zen 22 in der Weissmetallschicht 23 der Kippsegmente in den W'ellenraum 24 ausmündet. Der Drehrichtungspfeil 25 " zeigt den Drehsinn der Welle an, für den die Abstützung der Kippsegmente ausgelegt ist. Die Oelzuführstege 19~~~~ sorgen nebenden Sicherungsbolzen 12 und 13, die mit nicht zu kleinem Spiel in den betreffenden Bohrungen der Kippsegmente sitzen, zusätzlich und überwiegend für die Fixierung der Kippsegmente in Umfangsrichtung. Havarien infolge •locker gewordener Kippsegmente sind also ausgeschlossen.

.- Durch seitenverkehrten Einbau, d.h., durch eine Drehung um 180°, lässt sich das Lager ohne weiteres für die umgekehrte Drehrichtung verwenden. Lediglich die Schmierölzufuhr ist, falls eine solche nicht von Haus aus beidseitig vorgesehen ist, auf die andere Seite zu verlegen.

Die an den beiden waagrechten Trennstellen vorgesehenen Beilagen 26, deren Dicke entsprechend dem gewünschten Spiel zwischen Welle und Kippsegmenten gewählt wird, weisen Durchbrüche entsprechend dem Querschnitt der . Ringräume 17 -auf, so dass diese über den ganzen Umfang zusammenhängen . ■

Die Fig. 3 zeigt die geometrischen Verhältnisse, die zwisehen der Aenderung der Dicke s der Beilagen 26 und dem Berührungsspiel, d.h., des Wellenbewegungsbereichs, besteht. Dafür gilt die Beziehung^Dg« = Δ D_R1 + s "]ΠΓ, wobei ^3D_r, = D. -D.. mit D. = Durchmesser des den Kippsegmenten einbeschriebenen Kreises und D₁₁ = Wellendurchmesser. Dies

bedeutet, dass die Genauigkeit der Lagereinstellung nicht von der Geschicklichkeit und dem Gefühl des Monteurs ab- ""., hängt, sondern entsprechend den jeweiligen Betriebsbedingungen durch blosse Aenderung bzw. Wahl der Beilagendicke s. jederzeit definiert formsj^hJLüssig eingestellt werden kann. Die Krümmungsspiele <ier Kippsegmente brauchen dabei nicht verändert zu werden. Die statischen und dynamischen Eigenschäften eines solchen Lagers können damit in gleichem .*■> Masse günstig beeinflusst werden. ^r "

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Claims (1)

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Patentanspruch

Kippsegmentquerlager, mit einem dsn äusseren Umfang bildenden Gehäusering, einem innerhalb desselben befindlichen Stützring, wobei Gehäusering und Stützring zwischen einander ^; mindestens" einen Ringraum zur Zuführung von Schmieröl \ 5-.ZU innerhalb des "Stützringes auf bekannte Weise kippbar abgestützten Kippsegmenten begrenzen, dadurch gekennzeichnet, dass· zwischen je zwei benachbarten Kippsegmenten
(8, 9, 10, H)- ein kreisringsektorförmiger Oelzuführsteg

(19) vorgesehen ist, der in zur Lagerachse parallelen
Nuten des Stützringes (7) eingreift, wobei zwischen den radial.gerichteten Stirnflächen der Oelzuführstege (19)-■ und den benachbarten Kippsegmenten ein Tangentialspiel
derart besteht, dass die Kippsegmente soweit unbehindert kippbar 'sind', ' dass eine Schmierkeilbildung ermöglicht . ' wird, und dass in den Oelzuführstegen (19) je ein Oelkanal *

(20) vorgesehen ist, der einerseits mit dem Ringraum (17) " Λ zur Zuführung von Schmieröl und andererseits mit einem
Oelkanal (21) in jeweils einem der beiden benachbarten
Kippsegmente in leitender Verbindung steht, und dass die Oelkanäle (21) mit je einem Oelzulaufschlitz (22) an der Stelle des Schmierspalteintrittes in den Wellenraum (24) ausmünden. '

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