DE60110751T2

DE60110751T2 - Kippsegment-lagervorrichtung

Info

Publication number: DE60110751T2
Application number: DE60110751T
Authority: DE
Inventors: Nigel Henry Harrow NEW
Original assignee: Delaware Capital Formation Inc; Capital Formation Inc
Current assignee: Delaware Capital Formation Inc; Capital Formation Inc
Priority date: 2000-02-05
Filing date: 2001-01-30
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2021-01-31
Also published as: DE60110751D1; US20030012468A1; EP1254320B1; WO2001057408A1; US6767133B2; ATE295488T1; GB2358892B; GB2358892A; GB0002574D0; EP1254320A1

Description

Diese Erfindung betrifft Lageranordnungen, die als vom Typ der Kippsegmentlager bekannt sind, wobei ein Ring aus einzelnen Lagersegmenten um einen drehbaren Gegenstand so wie einen radial gerichteten Wellenzapfen oder einen axial gerichteten Druckring gruppiert sind, wobei jedes Segment eine Vorderseite, gegen den sich der Gegenstand abstützt bzw. die den Gegenstand trägt und über die er sich bewegt, und eine Rückseite aufweist, die in Bezug auf einen Segmentträger so gestützt wird, dass das Segment in zumindest der Richtung der Bewegung des Gegenstands ein begrenztes Maß kippen kann.
Die Erfindung betrifft sowohl Zylinder- bzw. Trag- bzw. Wellen- als auch Drucklagerformen, ist jedoch besonders für Wellenlager geeignet.
Aus den Dokumenten GB-A-1397551 und GB-A-2268549 sind Wellenlager bekannt, wobei im Wesentlichen zylindrisch gekrümmte Lagersegmente von einem zylindrischen Träger getragen werden, der durch das Lagergehäuse gebildet wird, und es ist von dem letzteren bekannt, dass die Rückseite des Segments in einer Querrichtung konvex gekrümmt ist und in eine entsprechende passende konkave Ausnehmung in dem Gehäuse eingesetzt ist, was es dem Segment gestattet, sich in Bezug auf das Gehäuse auszurichten, um eine Fehlausrichtung zwischen Welle und Gehäuse auszugleichen, aber dass es seine Fähigkeit, in Bezug auf das Gehäuse zu schaukeln bzw. schwanken, aufrecht erhält. Derartige Anordnungen erfordern, dass das Verhältnis zwischen den Vorderseiten und den Rückseiten jedes Segments und dem Gehäuse insgesamt für die Gesamtheit der Segmentfläche und für alle Segmente einschließlich einem Ersatz bzw. Ersatzteilen aufrecht erhalten wird.
Es ist aus den Dokumenten US-A-4714357 und US-A-3022123 bekannt, anstelle von geformten Segmentrückseiten ein getrennt angebrachtes Schwenkelement zu haben, das eine fassförmige Oberfläche zeigt, die sowohl Kippen bzw. Kippbewegungen in der Richtung der Bewegung der Wellenoberfläche als auch orthogonal dazu für das Ausrichten gestattet.
Es ist darüber hinaus beispielsweise aus dem Dokument GB-A-2180888 bekannt, Lagersegmente für Wellen- und Drucklager zu haben, die auf kugelförmigen Oberflächen getragen werden, die in Kipprichtung nicht beschränkt sind, derartige kugelförmige Oberflächen bieten einen Kontaktpunkt zwischen den gegeneinander relativ beweglichen Segmenten und dem Träger.
Derartige Kippsegmentanordnungen funktionieren alle durch ein „Rollen" des Segments, während es kippt, was es erfordert, dass die Schwenkanordnung eine Kontaktlinie oder einen Kontaktpunkt beinhaltet, durch die bzw. den die gesamte Lagerlast von dem Segment auf den Segmentträger oder das Gehäuse übertragen wird; eine derartige Konzentration von Kräften kann Einschränkungen an die verwendeten Materialien für die Lagersegmente und/oder die Abmessungen der Segmente stellen, um solchen Kräften ohne Verformung zu widerstehen.
Es ist beispielsweise aus den Dokumenten GB-B-2292192 und CH-B-558481 ebenfalls bekannt, Probleme, die mit Linien- oder Punktkontakten zusammenhängen, durch Verwenden von zusammenpassenden konvexen und konkaven Oberflächen mit sphärischer Form abzumildern, wobei die Last, jedoch auf Kosten einer erhöhten Reibung in dem Kippvorgang, eher über den Kontaktbereich zwischen den zusammenpassenden Oberflächen als über einen Punkt oder eine Linie übertragen wird. Derartige kugelförmig gekrümmte zusammenpassende Oberflächen neigen als ein Kompromiss sowohl zwischen erhöhter Reibung und maximaler Lastverteilung als auch wirtschaftlicher Realisierbarkeit dazu nur wenig verbreitet zu sein (tend to be of limited extent).
Es wird anerkannt werden, dass derartige Schwenkmittel, die den Kontakt über einen Bereich von zusammenwirkenden Oberflächen bewirken, das Kippen der Lagersegmente bewirken, indem sie um ihre Hauptschwenkachse rotiert bzw. gedreht werden, die in Bezug auf den Träger fest ist, wobei sich derartige Hauptschwenkachsen in einer Richtung erstrecken, die gegenseitig senkrecht zu der Richtung der Bewegung des Gegenstands über das Lagersegment und der Richtung ist, in der die Last dadurch in den Träger übertragen wird.
Kippsegmentwellenlager, die darauf beschränkt sind, anstelle von Kippen ein Schwenken ausschließlich um die Hauptschwenkachse zu bewirken, sind beispielsweise aus dem Dokument WO 96/13672 bekannt.
Wie auch die vorstehenden Varianten sind ebenfalls Drucklager bekannt, in denen die Rückfläche jedes Drucksegments klar bzw. frei von dem Träger durch einen Vorsprung entweder auf der Segmentfläche oder dem Träger getragen wird, wobei entweder ein sphärisch gekrümmter Vorsprung einen Kontaktpunkt ergibt oder sich, während ein einfacher sich radial erstreckender Drehachsenkeil eine Kontaktlinie ergibt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kippsegmentlageranordnung der Art bereitzustellen, bei der jedes Segment von Schwenkmitteln gestützt bzw. getragen wird, dessen Oberflächen einen Kontaktbereich definieren, und die durch Drehen um mehr als eine Hauptschwenkachse durch eine gegenseitige Gleitbewegung zwischen den Oberflächen kippen können, was die zumindest einigen der Einschränkungen an und die Komplexität und Kosten der bekannten Anordnungen abschwächt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Kippsegmentlageranordnung um einen relativ dazu in Drehung um eine Drehachse beweglichen Gegenstand zu stützen bzw. zu tragen, gemäß des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die andere Ausnehmung eine zylindrisch konkave Oberfläche aufweist, die auf einer sekundären Kippachse bzw. Nebenkippachse zentriert ist, die senkrecht zu der Hauptkippachse ist, und wobei die Verbindungsmittel auf jeder von gegenüber liegenden dazu zugeordneten jeweiligen Ausnehmungen eine Oberfläche mit zylindrisch konvexer Krümmung bestimmen bzw. aufweisen, die der Krümmung der zugeordneten Ausnehmungen entspricht bzw. ihr angepasst ist, um damit über den gemeinsamen Bereich der konvexen und konkaven Oberflächen in gleitendem Kontakt zu stehen.
Die Abmessung jeder der konvexen gegenüberliegenden Seiten der Verbindungsmittel können in der Richtung der Zylinderachse im Wesentlichen einander gleich sein. Darüber hinaus können die Abmessungen jeder der konvexen Seiten der Verbindungsmittel in der Richtung der Zylinderachse davon im Wesentlichen gleich der Abmessung der gegenüberliegenden konvexen Seite in einer Richtung senkrecht zu der Richtung der Zylinderachse der gegenüberliegenden Seite sein.
Bevorzugt umfasst zumindest die Segmentausnehmung oder die Trägerausnehmung einen kleineren Sektor des Zylinders, dessen Teil er ist.
Das Verbindungsmittel kann einen einheitlichen Körper oder einen Stapel Verbindungselemente bzw. -glieder bzw. -mittel umfassen, wobei die gegenüberliegenden Seiten der Verbindungsmittel durch ein Paar äußerer Verbindungselemente bestimmt werden, die jeweils eine Wand mit einer zylindrisch konvexen Krümmung aufweisen. Zwischen den äußeren Verbindungselementen können Zwischenverbindungselemente bzw. -mittel bereitgestellt sein, die betriebsfähig sind, um die Trennung zwischen den konvexen Oberflächen zu definieren bzw. zu bestimmen.
In derartigen Verbindungsmitteln, die durch einen Stapel von Verbindungselementen gebildet sind, können Bindungsmittel bzw. Verankerungsmittel vorgesehen sein, die betriebsfähig sind, um die relative Bewegung zwischen den äußeren Verbindungselementen zumindest in einer Richtung in der Ebene einzuschränken, die sowohl zu der ersten als auch der zweiten zylindrischen Achse parallel ist, oder sowohl die erste als auch die zweite zylindrische Achse enthält.
Die Bindungsmittel können mindestens einen Vorsprung und/oder eine Ausnehmung an der nach innen gerichteten Oberfläche jedes äußeren Verbindungselements und mindestens eine(n) zusammenwirkende(n) Ausnehmung und/oder Vorsprung in der nach innen gerichteten Oberfläche des anderen äußeren Verbindungselements oder des Zwischenverbindungsmittels umfassen.
Darüber hinaus können die Bindungsmittel betriebsfähig sein, um eine Trennung der äußeren Verbindungselemente in Bezug aufeinander zu verhindern bzw. behindern.
Mindestens die Segment- oder die Trägerausnehmung kann Begrenzungsmittel enthalten, um die Bewegung des Verbindungsmittels daran entlang in mindestens einer Richtung zu begrenzen.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung beschrieben, in denen
1(a) eine Querschnittsansicht durch ein Radial- oder Zapfenlager gemäß der vorliegenden Erfindung ist, das mehrere Lagersegmente umfasst, die in Bezug auf einen Träger angeordnet sind,
1(b) ist eine Querschnittsansicht des Zapfenlagers von 1(a), aufgenommen entlang der Linien 1b-1b davon, wobei die Figuren jeweils zylindrisch konkave Ausnehmungen auf den Segmenten und dem Träger darstellen, die durch Verbindungsmittel verbunden sind,
1(c) ist eine perspektivische Ansicht durch eine erste Form bzw. Art von Verbindungsmitteln, wie sie in 1(a) und 1(b) eingesetzt sind,
2(a) und 2(b) sind perspektivische Ansichten von alternativen Formen von Verbindungsmitteln,
3(a) bis 3(h) sind Schnittansichten durch noch weitere Formen von Verbindungsmittel, die alle einen Stapel von Verbindungselementen umfassen, und
4 ist eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Axial- oder Drucklageranordnung.
Unter Bezugnahme auf 1(a) bzw. 1(c) trägt eine Kippsegment-Zapfenlageranordnung 10 einen Gegenstand, Welle 11, die bzw. der in Bezug darauf um eine Rotationsachse bzw. Drehachse 12 drehend bewegt werden kann. Die Anordnung 12 umfasst mehrere gekrümmte bzw. bogenförmige Lagersegmente 15_i (wobei i=1 bis 5), die um den Rand bzw. die Außenfläche der Welle gruppiert sind, und einen lasttragenden Träger der Segmente 16. Jedes der Segmente 15_i weist eine wellentragende Vorderseite 17_i , die sich in Richtung der durch den Pfeil 18 angezeigten Bewegung der Welle wie auch senkrecht dazu erstreckt, und eine getragene bzw. gestützte Rückseite 19 auf, die angepasst ist, die Last durch die Welle an den Träger 16 in einer Lastrichtung zu übertragen, die senkrecht zu der Bewegungsrichtung ist, angezeigt durch den Pfeil 20_i . Jedes Segment 15_i wird von dem Träger durch allgemein mit 25_i bezeichnete Schwenkmittel getragen.
Die Schwenkmittel gestatten es dem Segment, um eine primäre Kippachse 26_i zu kippen, die senkrecht zu der Bewegungsrichtung 18 und der Lastrichtung 20_i ist, und ebenfalls um eine sekundäre Kippachse 27_i zu kippen, die senkrecht zu der primären Kippachse 26_i und parallel zu der Bewegungsrichtung ist.
Die Schwenkmittel 25_i umfassen eine Segmentausnehmung 29_i , die in der Rückfläche 19_i des Segments gebildet bzw. geformt ist, und eine Trägerausnehmung 28_i , die in Fläche des Trägers gebildet ist, und Verbindungsmittel 30_i , die sich zwischen der Segmentausnehmung und der Trägerausnehmung erstrecken. Die Trägerausnehmung 28_i weist eine zylindrisch konkave Oberfläche auf, die der primären Kippachse 26_i zentriert ist und die primäre Kippachse 26_i bestimmt, und die Segmentausnehmung 29_i weist eine zylindrisch konkave Oberfläche auf, die der sekundären Kippachse 27_i zentriert ist und die sekundäre Kippachse 27_i bestimmt.
Das Verbindungsmittel 30_i umfasst, wie in 1(c) dargestellt, einen einheitlichen Körper 31, der auf gegenüberliegenden Seiten davon definierte bzw. bestimmte erste und zweite Flächen 32 und 33 aufweist, die jeweiligen der Ausnehmungen 28_i und 29_i zugeordnet sind. Jeder der gegenüberliegenden Seiten weist eine Oberfläche mit zylindrisch konvexer Krümmung auf, die an die Krümmung der zugeordneten Ausnehmung angepasst ist, um damit über den gemeinsamen Bereich der konvexen und konkaven Oberflächen in gleitendem Kontakt zu stehen. Dass heißt, die Mängel bzw. Unperfektheiten beiseite gelassen, besteht eher ein Kontaktbereich bzw. Flächenkontakt zwischen dem Segment und dem Verbindungselement und zwischen dem Verbindungselement und dem Träger, durch den die Last übertragen wird, als ein Linien- oder Punktkontakt, der zu Verformungen von Komponenten führen kann.
Es wird erkannt werden, dass jede des Paars zylindrischer Schnittstellen zwischen dem Teil und Träger jeweils eine relativ große Kontaktfläche für jedes ermöglicht, die es gestattet, die Last auf jeder Komponente auf ihre physikalischen Eigenschaften nahezu unabhängig von den anderen aufgrund der Wahl der Länge der Konvexen frei bzw. unabhängig von dem Verbindungsmittel und dem Radius der Krümmung der zugeordneten Ausnehmung zuzuschneiden. Darüber hinaus ist das Verhältnis der Kontaktflächen zu dem Krümmungs-Radius kleiner als für einen sphärischen Sitz, was einen relativ großen Krümmungsradius mit relativ kleinen Abmessungen und weniger Reibung als bisher gestattet.
In dem in 1(c) dargestellten Verbindungselement 30_i sind die Abmessungen der ersten und zweiten Oberflächen 32_i und 33_i der zylindrischen konvexen gegenüberliegenden Seiten bequemerweise in den Begrenzungs- bzw. Umfangslängenabmessungen und der Krümmung im Wesentlichen gleich. Es versteht sich, dass der Krümmungsradius jeder konvexen Oberfläche 32'_i und 33i' und ihrer zugeordneten Ausnehmungen voneinander verschieden sein können, wie in 2(a) gezeigt, in dem Auskleidungselement 30'_i ; alternativ oder zusätzlich kann die Umfangsabmessung 34_i der Oberfläche 32"_i in der Richtung der zylindrischen Generatorachse von der 35_i der anderen Oberfläche 33_i verschieden sein, wie in 2(b) in dem Verbindungselement 30''_i dargestellt.
Bevorzugt, jedoch nicht notwendigerweise umfasst jede Ausnehmung einen kleineren Sektor des Zylinders, dessen Teil sie ist, was es dem Verbindungselement gestattet, einfach darin eingesetzt und entfernt zu werden, wobei die Kombination der senkrecht zueinander angeordneten Ausnehmungen bewirkt, dass das Verbindungselement während des Betriebs des Lagers durch die Welle und die Lagersegmente am Ort gehalten wird.
Es wird klar, dass, obwohl es geometrisch reizvoll ist, das Verbindungselement als einen einheitlichen Körper zu bilden, die Notwendigkeit bestehen kann, die exakte Trennung des Trägers und der Segmentnuten bzw. -ausnehmungen zu verändern bzw. zu variieren, um Herstellungstoleranzen in der Segmentdicke Platz zu bieten und um die mit ihrer Herstellung verbundenen Herstellungskosten zu verringern.
Nun wird auf 3(a) Bezug genommen, die eine Querschnittsaufsicht eine zweite Form bzw. Art von Verbindungselementen 40_i zeigt, die einen Stapel von Verbindungselementen umfasst. Zylindrisch konvexe Seiten bzw. Flächen 42_i und 43_i sind auf jeweiligen eines Paars von äußeren Verbindungselementen 44_i und 45_i geformt. Eine derartige Anordnung gestattet eine vereinfachte Herstellung, durch Formen jedes solcher Verbindungselemente mit nur mit einer einzelnen zylindrischen Oberfläche, und wenn die Krümmungen dieselben sind, kann das gleiche Teil für beide Elemente verwendet werden.
Am nützlichsten bzw. vorteilhaftesten schließt diese Form von Verbindungsmitteln wahlweise in dem Stapel zwischen den Außenelementen 44_i und 45_i Zwischenverbindungsmittel 46_i ein, die betriebsfähig sind, um die Trennungsdistanz bzw. den Trennungsabstand zwischen den konvexen Oberflächen zu bestimmen. Dieses Zwischenverbindungsmittel kann ein oder mehrere die Dicke bestimmende Abstandsscheiben bzw. Zwischenlagen 47_i umfassen.
Es ist klar, dass die Elemente des Stapels durch die Kraft der Last, die zwischen den konvexen Flächen bzw. Seiten der Außenelemente zusammengepresst bzw. -geklemmt werden, um jedoch eine relative Gleitbewegung zwischen den Elementen in der Ebene, die parallel zur ersten als auch zur zweiten Zylinderachse ist oder möglicherweise sowohl die erste als auch die zweite Zylinderachse enthält, in Abwesenheit eines ausreichenden Reibeingriffs zwischen den Oberflächen zu behindern, sind Bindungsmittel bereitgestellt, die allgemein mit 50_i bezeichnet sind.
Die Außenelemente 44_i und 45_i sind plankonvex und das (die) Zwischenelement(e) ist (sind) im Wesentlichen ebenflächig. Das Bindungsmittel 50_i umfasst eine Blindausnehmung bzw. ein Blindloch 51_i in dem äußeren Außenelement 44_i , eine Durchgangsöffnung 52_i in dem Zwischenmittel 46_i und ein weiteres Blindloch 53_i in dem Außenelement 45_i , in dem ein radial zusammendrückbarer Federstift 55_i eingepasst ist und durch Reibung gehalten wird. Der Stift ragt durch das Zwischenmittel und in die Ausnehmung 51_i vor, in dem er ebenfalls eine Presspassung bzw. einen Presssitz mit dem Element 44_i bildet. Ein derartiges Bindungsmittel, das eine Presspassung mit beiden Außenelementen bildet, dient ebenfalls dazu, zu verhindern, dass sie sich trennen können, wenn sie nicht unter Belastung zusammengepresst werden.
Es versteht sich, dass die Bindungsmittel andere Formen annehmen können, von denen einige in den 3(b) bis 3(h) dargestellt sind.
Unter Bezugnahme auf 3(b), die eine Schnittansicht bzw. Teilansicht ähnlich 3(a) einer dritten Form von Zwischenverbindungsmitteln 60_i ist, wird das Mittel durch ein oder beide Außenelemente 64_i und 65_i , einschließlich eines integralen aufrecht stehenden Stiftmittels bzw. -elements 67_i bereitgestellt, während das andere Außenelement eine damit ausgerichtete Aufnahmeausnehmung bzw. -vertiefung 68_i einschließt. Wie gezeigt ist ein Zwischenelement 66_i mit Öffnungen versehen, um den Durchgang von einem Stift zu gestatten und dadurch gegen seitliche Verschiebung gehalten zu werden.
Unter Bezugnahme auf 3(c) und Verbindungsmittel 70_i , weisen die Außenelemente 74_i und 75_i jeweils eine Gruppierung von Ausnehmungen bzw. Vertiefungen 78_i auf, die auf der nicht konvexen Oberfläche 77_i gebildet sind, und auf das andere Element weisen, und ein Zwischenelement 76_i weist auf jeder seiner gegenüberliegenden Seiten eine Gruppierung von Vorsprüngen 79_i auf, die mit den Vertiefungen zusammenwirken können, wobei jedes der Außenelemente durch das Zwischenelement gebunden ist und lateral gehalten wird. Das Zwischenmittel kann natürlich durch Stapeln einer oder mehrerer Abstandsscheiben auf eine effektive Dicke eingestellt werden, die eine Gruppierung von Durchgangslöchern aufweisen, die mit den Vorsprüngen ausgerichtet sind. Darüber hinaus können die Vorsprünge mit den Vertiefungen 78_i eine Presspassung bilden, oder in die Vertiefungen 78_i eingeklebt werden, um die Trennung der äußeren Verbindungselemente in Bezug auf einander zu behindern bzw. zu erschweren.
Unter Bezugnahme auf 3(d) weisen die Außenelemente 84_i und 85_i in einer weiteren Form von Verbindungselementen 80_i jeweils auf der nichtkonvexen Oberfläche 87, die auf das andere Element weist, eine gewellte oder gezackte Oberfläche 87_i auf, die so angeordnet ist, dass die zueinander weisenden Wellungen miteinander in Eingriff stehen und gegenüber seitlichen gegenseitigen Bewegungen eine Impedanz bzw. einen Widerstand bereitstellen, wenn sie unter tragender Last stehen. Falls notwendig können wie in 3(e) ein oder mehrere dünne und flexible Abstandsscheibenelemente 86_i zwischen den gewellten Seiten angeordnet werden, um sich daran anzupassen und einen präzisen Anstand zwischen den konvexen Seiten zu bestimmen; alternativ kann wie in 3(f) gezeigt ein dickeres Zwischenelement 86'_i eingesetzt werden, von dem gegenüberliegende gewellte Flächen in analoger Weise zu den Vorsprüngen und Ausnehmungen von 78_i und 79_i des Verbindungselements 70_i mit jeweiligen Außenelementen in Eingriff stehen.
In allen vorstehend beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen von gestapelten Verbindungsmitteln sind die Abmessungen der zylindrisch konvexen Oberflächen im Wesentlichen einheitlich in senkrechten Richtungen und zueinander gleich.
Unter Bezugnahme auf 3(g), die eine Schnittaufsicht durch noch eine weitere Ausführungsform von Verbindungsmitteln 90_i ist, und 3(h), die eine Schnittaufsicht entlang der Richtung 3h-3h von 3(a) ist, wird erkannt werden, dass jedes der äußeren plankonvexen Verbindungselemente 94_i , 95_i in seiner axialen Richtung länger ist als quer dazu und in Bezug auf ein Zwischenelement 96_i befestigt ist, das die Länge jedes Außenelements in den zwei axialen Richtungen in der Weise der 3(c) unterbringt. Es ist klar, dass eine derartige Struktur sich ohne weiteres an verschiedene Krümmungen für jedes der Außenelemente anpassen kann.
Es ist klar, dass, obwohl eine radiale Zapfenlageranordnung eingesetzt wurde, um die Verwendung von senkrecht zueinander angeordneten zylindrtich-konkaven Ausnehmungen und entsprechenden Verbindungsmitteln zu veranschaulichen, sind solche Ausnehmungen und Verbindungsmittel gleichfalls für eine axiale Druck- bzw. Schublageranordnung 110 geeignet, wie sie in 4 dargestellt ist.
Diese veranschaulicht im Wesentlichen planare Lagersegmente 115_i , die jeweils über einem ringförmigen Träger 116 durch Schwenkmittel 125_i gestützt bzw. getragen werden, und eine zylindrisch konkave Ausnehmung 128_i in der Rückseite des Segments, eine zylindrisch konkave Ausnehmung 129_i in dem Träger und Verbindungsmittel 130_i umfasst, die eine der vorstehend beschriebenen Formen annehmen kann.
Die Ausführungsform des Lagers 110 veranschaulicht ebenfalls, dass zumindest eine des Paars von Ausnehmungen 129_i an zumindest einem Ende durch die Wand 129'_i begrenzt ist, um die Bewegung des Verbindungsmittels dort entlang zu beschränken. Die oder irgendeine andere Ausnehmung kann an einem Ende oder an beiden Enden begrenzt sein, und eine derartige Begrenzung kann gleichfalls auf die vorstehen beschriebenen Ausführungsformen von Zapfenlagern angewendet werden.
Es ist klar, dass es eine Sache der Wahl ist, in welche der Ausnehmungen sich in die Richtung der Drehung des Gegenstands erstreckt und welche sich senkrecht dazu erstreckt.

Claims

Kippsegment-Lageranordnung (10, 110), zum Tragen eines Gegenstands (11) relativ dazu beweglich in Rotation um eine Rotationsachse (12), wobei die Anordnung mehrere Lagersegmente (15_i , 115_i ) und einen lasttragenden Segmentträger (16_i ; 116_i ) umfasst, wobei jedes der Segmente eine gegenstandstragende Vorderfläche (17_i ), die sich in der Bewegungsrichtung des Gegenstandes erstreckt und eine getragene Rückfläche (19_i ) aufweist, die dazu angepasst ist, um eine Last in einer Belastungsrichtung senkrecht zu der Bewegungsrichtung an den Träger zu übertragen, und wobei jedem Segment Schwenkmittel (25_i ; 125_i ) zugeordnet sind, die betriebsfähig sind, um das Segment getrennt von dem Träger zu tragen, und es dem Segment zu gestatten, um eine primäre Kippachse (26_i ) senkrecht zu den Bewegungs- und Belastungsrichtungen (18_i ; 20_i ) zu kippen, wobei die Schwenkmittel eine Segmentausnehmung (29_i ; 128_i ) umfassen, die in der Rückfläche des Segments gebildet ist, wobei eine Trägerausnehmung (28_i ; 129_i ) in der Fläche des Trägers gebildet ist, wobei eine (29_i ) der Ausnehmungen eine zylindrisch konkave Oberfläche, die ihren Mittelpunkt auf der primären Kippachse hat, und Verbindungsmittel (30_i ; 40_i ; 60_i ; 70_i ; 80_i ; 90_i ; 130_i ) umfasst, die sich zwischen der Segmentausnehmung und der Trägerausnehmung erstrecken, wobei die Anordnung dadurch gekennzeichnet ist, dass die andere Ausnehmung (28_i ) eine zylindrisch konkave Oberfläche aufweist, die ihren Mittelpunkt auf einer sekundären Kippachse (27_i ) hat, die senkrecht zu der primären Kippachse ist, und wobei die Verbindungsmittel auf jeder von gegenüberliegenden Seiten davon, mit dazu zugeordneten jeweiligen Ausnehmungen (32_i ; 33_i ; 32'_i ; 33'_i ; 42_i ; 43_i ), eine Oberfläche mit zylindrisch konvexer Krümmung aufweisen, die der Krümmung der zugeordneten Ausnehmung entspricht, um damit über den gemeinsamen Bereich der konvexen und konkaven Oberflächen in gleitendem Kontakt zu stehen.
Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen jeder der konvexen gegenüberliegenden Seiten (32_i ; 33_i ) der Verbindungsmittel in der Richtung der zylindrischen Achse (28_i ; 29_i ) davon im Wesentlichen einander gleich sind.
Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen jeder der konvexen Seiten der Verbindungsmittel in der Richtung der zylindrischen Achse davon im Wesentlichen gleich der Abmessung der gegenüberliegenden konvexen Seite in einer Richtung senkrecht zu der Richtung der zylindrischen Achse der gegenüberliegenden Seite sind.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Segmentausnehmung oder die Trägerausnehmung (28_i ; 29_i ) einen kleineren Sektor des Zylinders umfasst, von dem es Teil ist.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius der Krümmung der Segmentausnehmung (29_i ) im Wesentlichen gleich dem Radius der Krümmung der Trägerausnehmung (28_i ) ist.
Lageranordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmittel (40_i ) einen Stapel von Verbindungselementen (44_i ; 45_i ; 46_i ; 64_i ; 65_i ; 66_i ; 74_i ; 75_i ; 76_i ; 84_i ; 85_i ; 86_i ; 94_i ; 95_i ; 96_i ) umfasst, wobei die gegenüberliegenden Seiten des Verbindungsmittels durch ein Paar äußerer Verbindungselemente (44_i ; 45_i ; 64_i ; 65_i ; 74_i ; 75_i ; 84_i ; 85_i ; 94_i ; 95_i ) bestimmt sind, die jeweils eine Wand mit zylindrisch konvexer Krümmung aufweisen.
Lageranordnung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Zwischenverbindungsmittel (46_i ; 66_i ; 76_i ; 86_i ; 86'_i ; 96_i ), zwischen den äußeren Verbindungselementen, die betriebsfähig sind, um die Trennung zwischen den Wänden der zylindrisch konvexen Krümmung zu definieren.
Lageranordnung nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch Bindungsmittel (50_i ), die betriebsfähig sind, um die relative Bewegung zwischen den äußeren Verbindungselementen (44_i ; 45_i ; 64_i ; 65_i ; 74_i ; 75_i ; 84_i ; 85_i ; 94_i ; 95_i ) zumindest in einer Richtung in der Ebene einzuschränken, die sowohl zu der ersten als auch der zweiten zylindrischen Achse parallel ist oder sowohl die erste als auch die zweite zylindrische Achse enthält.
Lageranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindungsmittel mindestens einen Vorsprung (55_i ; 67_i ; 79_i ) und/oder eine Ausnehmung (51_i ; 53_i ; 68_i ; 78_i ) an der nach innen gerichteten Oberfläche jedes äußeren Verbindungselements und mindestens eine(n) zusammenwirkende(n) Ausnehmung und/oder Vorsprung in der nach innen gerichteten Oberfläche des anderen äußeren Verbindungselements oder des Zwischenverbindungsmittels umfasst.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindungsmittel betriebsfähig ist, um eine Trennung der äußeren Verbindungselemente (44_i ; 45_i ; 64_i ; 65_i ; 74_i ; 75_i ) in Bezug aufeinander einzuschränken.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindungsmittel (50_i ) einen Stift (55_i ) umfasst, der sich zwischen ausgerichteten Ausnehmungen (51_i ; 53_i ) in den nach innen gerichteten Oberflächen der äußeren Verbindungselemente erstreckt.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das die äußeren Verbindungselemente (44_i ; 45_i ; 64_i ; 65_i ; 74_i ; 75_i ; 94_i ; 95_i ) eine plankonvexe Form mit einer im Wesentlichen glatten nach innen gerichteten Oberfläche aufweisen.
Lageranordnung (110) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Segmentausnehmung oder die Trägerausnehmung (129_i ) ein Begrenzungsmittel enthält, um die Bewegung des Verbindungsmittels (130_i ) daran entlang in mindestens einer Richtung zu begrenzen.