DE4414848C1

DE4414848C1 - Axialgleitlager

Info

Publication number: DE4414848C1
Application number: DE19944414848
Authority: DE
Inventors: Thilo Dipl Ing Koch; Bernhard Wuestefeld; Tassilo Dipl Ing Heinze; Wolfgang Dipl Ing Manich
Original assignee: Sartorius AG
Current assignee: Miba Industrial Bearings Germany GmbH
Priority date: 1994-04-28
Filing date: 1994-04-28
Publication date: 1995-07-06
Anticipated expiration: 2014-04-29
Also published as: DE29506741U1

Description

Die Erfindung betrifft ein Axialgleitlager mit zwei Lagen Ausgleichsstücken, welche in einem Tragring fixiert sind und darüber angeordnete Kippsegmente abstützen, wobei die Kippsegmente in Umfangsrichtung des Lagers durch Fixierelemente gesichert sind.

Derartige Lager sind bekannt und dienen für mit hoher Geschwindigkeit umlaufende Maschinenteile und sind mit einer hydrodynamischen Schmierung ausgestattet. Ein solches Lager nach dem Oberbegriff ist bekannt durch die EP 20495 B1. Bei diesem bekannten Axialgleitlager besteht der Tragring aus einem unteren nach innen gerichteten Flansch, einem axial hochstehendem Steg und einem oberen nach innen gerichteten Flansch, so daß auf der Innenseite eine Eindrehung gebildet ist, welche zur Aufnahme der zwei Lagen Ausgleichsstücke dient. Die eingedreht Nut ist relativ schwierig herzustellen und die Montage der einzelnen Lagerteile, insbesondere der Ausgleichsstücke ist umständlich und zeitaufwendig. Dies gilt auch für Revision des Lagers, für die Demontage beschädigter Teile und auch bei der Auswechslung des gesamten Lagers. Die beiden Lagen Ausgleichsstücke sind durch Fixierelemente in ihrer radialen und axialen Bewegungsfreiheit fixiert, so daß beim Auswechseln derartiger Verschleißteile die Ausgleichsstücke in die umlaufende Nut eingeschoben werden und auch mit den Fixierelementen in Übereinstimmung gebracht werden müssen.

Diese bekannte Lagerbauform ist nur für gelenkte Schmierung ausgelegt. Um das Schmierverfahren der gefluteten Schmierung anzuwenden, ist ein völlig andersartiger Tragring erforderlich.

Weiterhin ist aus der GB-PS 1 535 165 ein Axialgleitlager mit einem im Querschnitt L- förmigen Tragring mit Kippsegmenten bekannt, ohne daß diese Kippsegmente durch Druckausgleichselemente abgestützt sind. Aus der US-PS 3,142,519 ist weiterhin bekannt ein Axialgleitlager, bei dem beide Lagen der Ausgleichsstücke durch dieselben Fixierelemente durchsetzt sind, die in einem im Querschnitt U-förmigen Tragring gelagert sind. Die Fixierelemente bestehen aus Spannstiften, die die Montage und Demontage erschweren und die Funktionssicherheit des Lagers stark beeinträchtigen. Eine gelenkte Schmierung ist nicht möglich. Das Lager ist ohne Teilungsmöglichkeit ausgebildet und daher nur über die Längsachse der Welle montierbar und demontierbar.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln ein derartiges Axialgleitlager konstruktiv so zu verbessern, daß sowohl die Herstellung als auch die Montage vereinfacht wird und auch das Auswechseln verschlissener Teile erleichtert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Tragring aus einem, die Ausgleichsstücke abstützenden Flansch und einem axial abstehenden Bund besteht, wobei Fixierelemente die dem Flansch nächstliegenden (unteren) Ausgleichsstücke durchsetzen und in die Kippsegmente eingreifen und Fixierelemente in den Flansch und in die den Kippsegmenten nächstliegenden Ausgleichsstücke eingreifen.

Durch diese Konstruktion ist praktisch eine einseitig offene Buchse gebildet mit dem Vorteil, daß bei einer Reparatur die auszuwechselnden Lagerteile wie Segmente und Ausgleichsstücke in einer Richtung axial demontiert werden und wieder montiert können. Im übrigen ist durch diese Ausbildung des Tragringes eine fertigungstechnische Vereinfachung erreicht worden. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Tragring mit seinem Bund stufenförmig abgesetzt, wobei die Absetzung zur radialen Begrenzung der Kippsegmente dient und zur Aufnahme des Lagers im Maschinen gehäuse dient. Der Hauptvorteil liegt in der leichten Demontierbarkeit und Montierbarkeit der Einzelteile und darin, daß durch geringe Modifizierung (Anordnung von Schmiernuten im Tragring) des gleichen Tragringes sowohl ein Lager mit gelenkter als auch mit gefluteter Schmierung gebildet werden kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Der Erfindungsgedanke ist in zwei Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch das Lager in Fig. 2 für eine gelenkte Schmierung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Lager mit Darstellung der Kippsegmente und der Ausgleichsstücke bei teilweise weggenommenen Kippsegmenten und

Fig. 3 einen Schnitt durch ein Lager mit modifiziertem Tragring für eine ge flutete Schmierung.

Gemäß Fig. 1 besteht das Lager aus dem eigentlichen Tragring 1, welcher einen Flansch 14, einen hochstehenden Bund 15 aufweist und aus den unteren Ausgleichsstücken 3, den oberen Ausgleichsstücken 4, der Segmenteinheit 2 und den Fixierungsmitteln 6, 11 besteht. Die Fixierungselemente 6, 11 sind entweder als Zylinderstifte 11 oder als Schraubenbolzen 6 ausgebildet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Schraubenbolzen 6 gleichzeitig als Schmiermittelzuführungselemente gestaltet, wobei das Schmiermittel durch eine Schmiermittelzuführungsbohrung 17 im unteren Flanschbereich des Flansches 14 bzw. einer durch den Rücksprung 12 gebildeten umlaufenden Schmiermittelnut 16 in die hohlen Schraubenbolzen 6 eingeleitet wird, welche im Bereich der Kippsegmente 2 Sprühdüsen 7 und im Bereich des Flansches 14 ein Gewinde 6′ aufweist. In Fällen, in denen das Lager in einem Schmiermittel selbst lagert, kann auf die Sprühdüsen 7 verzichtet werden (geflutete Schmierung gemäß Fig. 3).

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind diese Sprühdüsen 7 zwischen benachbarten Kippsegmenten 2 angeordnet und sorgen für eine Schmierung der Gleitflächen 2′ der Kippsegmente 2 (gelenkte Schmierung). Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, kann über einen Distanzring 5 die Bauhöhe des Lagers variiert werden. Dieser Distanzring 5 kann aber auch in seinem äußeren Durchmesser soweit vergrößert werden, daß dieser anstelle des äußeren Vorsprunges 8 des Tragringes 1 dazu dienen kann, eine Schmiermittelnut 16 zu bilden. Auch durch diese Form kann die Fertigung des Tragringes 1 vereinfacht werden, da eine äußere nutenförmige Eindrehung damit entfällt.

Wie ebenfalls aus Fig. 1 deutlich wird, können die im Tragring 1 zu fixierenden Elemente nämlich untere und obere Ausgleichsstücke 3, 4, die Kippsegmente 2 und natürlich auch die Fixierungselemente 6, 11 axial nach einer Seite entfernt werden, was den Vorteil hat, daß diese Teile auch bei eingebautem Lager demontiert und wieder montiert werden können, insbesondere bei Lagern, die nicht geteilt aufgebaut sind, wie in Fig. 2 bei Pos. 9 dargestellt. Für das Auswechseln der Verschleißteile oder zur Inspektion oder Reinigung der Lagerteile 3 bis 4 ist es nur notwendig, einen axialen Freiraum zu schaffen, welcher etwas breiter ist als das Winkelmaß eines abgewinkelten Schraubendrehers und das Maß der Gewindelänge des Gewindes 6′ des Schrauben bolzens 6. Im vorliegenden Beispiel sind etwa 25 bis 30 mm Platz notwendig für das Auswechseln der Teile 2, 3, 4, 6.

Gemäß Fig. 1 ist der Bund 15 durch den Absatz 10 in Richtung der Kippsegmente 2 stufenförmig abgesetzt und dient zur radialen Fixierung dieser Kippsegmente 2. In einer nicht dargestellten Ausführungsform ist es aber auch möglich, dem Bund 15 ohne diese stufenförmige Absetzung 10 auszubilden um die Kippsegmente 2 zu fixieren, indem diese z. B. an ihrem Außenrand in den Bund 15 eingreifende Fixierelemente aufweisen.

Gemäß Fig. 1 werden die Kippsegmente 2 über einen in diese eingesetzten Kugelbolzen 13 abgestützt, wobei dieser eine sphärische Auflagefläche 13′ aufweist, die auf der Oberseite der oberen Ausgleichsstücke 4 aufliegt. Damit wird auf einfache Weise eine begrenzte Kippbarkeit der Segmente 2 in mehreren Richtungen erreicht.

Durch die direkte Abstützung des Kippsegmentes 2 auf dem oberen Ausgleichsstück 4 mit Hilfe des Kugelbolzens 13 wird eine flachere Bauweise des Lagers ermöglicht.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, hat der Tragring 1′ auf den Umfang verteilt axial und radial eingebrachte Nuten 18,19. Damit ist der Tragring 1′ auf einfache Weise für die geflutete Schmierung modifiziert. Die übrigen Bauteile sind entsprechend Fig. 1 und 2 ausgebildet. Die Sprühdüsen 7 können entfallen.

Bezugszeichenliste

1, 1′ Tragring
2 Segmenteinheiten
2′ Gleitfläche
3 unteres Ausgleichsstück
4 oberes Ausgleichsstück
5 Distanzring
6 Schraubenbolzen
6′ Gewinde
7 Sprühdüse
8 Vorsprung
9 Teilungsposition
10 Absatz
11 Zylinderstift
12 Rücksprung
13 Kugelbolzen
13′ sphärische Auflagefläche
14 Flansch
15 Bund
16 Schmiernut
17 Schmiermittelzuführungsbohrung
18 Schmiernut axial
19 Schmiernut radial.

Claims

1. Axialgleitlager mit zwei Lagen Ausgleichsstücken, welche in einem Tragring fixiert sind und darüber angeordnete Kippsegmente abstützen, wobei die Kippsegmente in Umfangsrichtung des Lagers durch Fixierelemente gesichert sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragring (1, 1′) aus einem, die Ausgleichsstücke (3, 4) abstützenden Flansch (14) und einem axial abstehenden Bund (15) besteht, wobei Fixierelemente (6) die dem Flansch (14) nächstliegenden (unteren) Ausgleichsstücke (3) durchsetzen und in die Kippsegmente (2) eingreifen und Fixierelemente (11) in den Flansch (14) und in die den Kippsegmenten (2) nächstliegenden Ausgleichsstücke (4) eingreifen.

2. Axialgleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenseite des Tragringes (1, 1′) eine umlaufende Schmiermittelzuführung (16) mit mehreren über den Lagerumfang verteilt angeordneten Zuführungskanälen (17, 18, 19) zum Lagerinnern vorgesehen ist.

3. Axialgleitlager nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenseite des Tragringes (1, 1′) eine Schmiermittelzuführung (16) vorgesehen ist, welche aus einem im Bund (15) angeordneten Rücksprung (12) und einem auf der äußeren Flanschseite des Flansches (14) abgestützten Distanzring (5) gebildet ist, welcher radial zur Bildung einer umlaufenden Nut über den Flansch (14) nach außen übersteht.

4. Axialgleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für eine gelenkte Schmierung in der umlaufenden Schmiermittelzuführung (16) radial gerichtete Schmiermittelzuführungsbohrungen (17) zu den Fixierelementen (6,11) geführt sind, welche auch der Schmiermittelführung dienen.

5. Axialgleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für eine geflutete oder örtliche Schmierung der Tragring (1′) über seinen Außenumfang verteilt axiale Schmiernuten (18) und über seine den Kippsegmenten (2) abgewandte äußere Flanschfläche verteilt radiale Schmiernuten (19) aufweist, die miteinander korrespondieren.

6. Axialgleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich jedes Kipp segment (2) über eine sphärische Abstützung in Form eines in die Kippsegmente (2) eingesetzten Kugelbolzens (13) mit der Kugelfläche (13′) direkt auf dem zugeord neten oberen Ausgleichsstück (4) abstützt.

7. Axialgleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierelemente Schraubenbolzen (6) sind.

8. Axialgleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierelemente Stifte (11) sind.

9. Axialgleitlager nach Anspruch 1 bis 4% dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierelemente (6, 11) hohl sind und am Austrittsende für das Schmiermittel als Düse (7) ausgebildet sind (gelenkte Schmierung).

10. Axialgleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierelemente (6) für die Kippsegmente (2) im Eingriffbereich zum Flansch (14) vorzugsweise mit Gewinde (6′) ausgestattet sind.

11. Axialgleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der axial abstehende Bereich (15) im Bereich des Bundendes seinerseits einen Absatz (10) aufweist, der die Kippsegmente (2) in radlaler Richtung in ihrer Lage begrenzt.