DE602004009291T2 - Wärmedehnung ausgesetztes gleitlager - Google Patents

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Description

  • BEREICH DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lager für eine drehbare Welle, die Wärmeausdehnung ausgesetzt ist. Das hierin definierte Lager ist besonders in einer Vorrichtung zum Schneiden eines Innengewindes in einen Druckbehälter wie z. B. eine Pipeline mit Hochtemperaturflüssigkeiten oder -gasen darin geeignet.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die Verwendung von Innengewindeschneidmaschinen zum Schneiden von Innengewinden in Pipeline-Öffnungen ist gut bekannt. Die früher erteilten US-Patent Nr. 3,614,252 mit dem Titel TAPPING APPARATUS; Nr. 4,579,484 mit dem Titel UNDERWATER TAPPING MACHINE; Nr. 4,880,028 mit dem Titel COMPLETION MACHINES; Nr. 5,439,331 mit dem Titel HIGH PRESSURE TAPPING APPARATUS und Nr. 6,012,878 mit dem Titel PRESSURE SUBSEA TAPPING MACHINES, sind Beispiele für früher erteilte Patente in Bezug auf Innengewindeschneidmaschinen. Diese Patente sind hierin durch Bezugnahme eingeschlossen, da sie einen umfassenden Hintergrund in Bezug auf den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bieten.
  • Eine typische Innengewindeschneidmaschine besteht aus einem Körper, der länglich und röhrenförmig ist. In dem Körper befindet sich eine rotierende Bohrstange. Das untere Ende des Körpers ist mit einem Mittel wie z. B. einem Flansch versehen, mit dem er an einem an einer Pipeline angebrachten Verbindungsstück befestigt wird. Am oberen Ende des Körpers der Innengewindeschneidmaschine ist ein Getriebe als ein Mittel zum Drehen der Bohrstange montiert. Das untere Ende der Bohrstange ist zur Aufnahme eines Cutters ausgestaltet. Rotationsenergie, z. B. von einem Hydraulikmotor, wird dem Getriebe zugeführt und diese Drehkraft wiederum wird zum Drehen der Bohrstange genutzt.
  • Zusätzlich zu der Bohrstange hat die Innengewindeschneidmaschine eine Vorschubspindel zum axialen Bewegen der Bohrstange, wenn die Bohrstange relativ zur Vorschubspindel gedreht wird. Typischerweise dreht eine Antriebshülse die Bohrstange, um eine solche relative Rotation zu bewirken und den an der Bohrstange angebrachten Cutter zu drehen, um zu bewirken, dass der Cutter ein Loch in ein Rohr schneidet. Die Bohrstange kann eine feste oder eine veränderliche Vorschubrate haben, je nach dem Design der Innengewindeschneidmaschine.
  • Die Innengewindeschneidmaschine, an die die vorliegende Erfindung besonders angepasst werden kann, hat grundsätzlich den oben zusammengefassten vorbekannten Aufbau. Die vorliegende Erfindung löst jedoch ein ernsthaftes Problem, das völlig zufriedenstellenden Anwendungen bekannter Innengewindeschneidmaschinen zum Schneiden eines Innengewindes in einen Behälter wie z. B. ein Rohr, in dem Hochtemperaturfluide – Flüssigkeiten oder Gase – fließen, entgegen stand.
  • Das Wesen der Erfindung hierin ist die Bereitstellung eines einzigartigen Lagerdesigns, das in eine Innengewindeschneidmaschine eingebaut ist, um die Bohrstange am unteren Ende der Innengewindeschneidmaschine auf eine solche Weise drehbar zu lagern, dass plötzliche Temperaturänderungen, die dann auftreten, wenn ein Bohrstangenbohrer in einen Behälter mit Hochtemperaturflüssigkeiten oder -gasen darin eindringt, ausgeglichen werden. Im Speziellen stellt die Erfindung eine Innengewindeschneidmaschine bereit, die als integralen Bestandteil ein Temperaturausgleichslager hat – d. h. das in einer Hochtemperatur-Innengewindeschneidmaschine der vorliegenden Erfindung verwendete Lager bietet Temperaturausgleich. Das einzigartige Lager nimmt Wärmeausdehnung einer Bohrstange auf, so dass das Lager eine Bohrstange unter erheblichen Temperaturänderungen kontinuierlich drehbar lagert, ohne sich auf der Oberfläche der Bohrstange festzufressen oder zu binden.
  • Die CH341362 offenbart ein Lager gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zum drehbaren Lager einer zylindrischen Welle, die Wärmeausdehnung erfährt. Das Lager umfasst ein röhrenförmiges Element mit einer Außenrippe auf einer Außenfläche an jedem Ende. Das Lager ist innerhalb elastischer Grenzen verformbar, die es zulassen, dass sich der Innendurchmesser der Lagerfläche ausdehnt, um eine Wärmeausdehnung der Welle zuzulassen.
  • Für zusätzliche Hintergrundinformationen über Lager, einschließlich Lager mit Temperaturausgleich, wird auf die folgenden früher erteilten US-Patente verwiesen:
    PATENT-Nr VERÖFFENTL.-Nr. ERFINDER TITEL
    03020113 A Kiyoshi Thermal Expansion Absorbing Bearing
    527,877 O'Neil Apparatus for Tapping Mains
    2,515,383 Sneva Drill Jig Bushing
    3,206,264 Dalzell et al High Temperature Bearings
    4,169,637 Voitas Drill Bushing, Pump Seals and Similar Articles
    4,848,935 Seibig et al Adapter Element
    5,380,112 Schicktanz et al Assembly for Concentrically Positioning a Casing Relative to a Shaft
    5,538,370 Glenn Device for Drilling a Square Hole
    5,938,344 Sabin Temperature Compensating Bearing
  • KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es wird ein Lager zum drehbaren Lager einer zylindrischen Welle in einer rahmeninternen Auflagefläche bereitgestellt. Das Lager ist speziell so gestaltet, dass es eine Welle lagert, die Wärmeausdehnung erfährt. Das erfindungsgemäße Lager ist zwar nicht auf eine spezielle Anwendung begrenzt, aber es ist besonders in einer Hochtemperatur-Innengewindeschneidmaschine nützlich, d. h. einer Innengewindeschneidmaschine, die so ausgelegt und aufgebaut ist, dass sie zum Schneiden eines Innengewindes in einen Druckbehälter (gewöhnlich ein Rohr) verwendet werden kann, das Hochtemperaturgase oder -flüssigkeiten führt. Das hierin offenbarte Lager ist besonders für diese Anwendung geeignet, da Innengewindeschneidmaschinen, die in eine Pipeline bohren, die Hochtemperaturfluide führt, seien es Flüssigkeiten oder Gase, verursachen, dass die Bohrstange plötzlich drastischen Temperaturänderungen ausgesetzt wird. Das heißt, wenn eine Bohrstange, die sich außerhalb einer Pipeline auf Umgebungstemperatur befindet, plötzlich in eine Pipeline eindringt, dann nimmt die Temperatur am unteren Ende der Bohrstange drastisch zu. In der Vergangenheit entstanden Probleme bei der Verwendung von Hochtemperatur-Innengewindeschneidmaschinen. Speziell, das Lager, das eine Bohrstange einer Innengewindeschneidmaschine lagert, konnte die Ausdehnung der Bohrstange gelegentlich nicht aufnehmen; wenn ein Hochtemperaturflüssigkeiten oder -gase führendes Rohr penetriert wurde, so dass es zum Festfressen von Lager und Bohrstange aneinander kam, was eine Rotation verhinderte.
  • Das Lager, das dieses Problem überwindet und auch für andere ähnliche Anwendungen nützlich ist, ist ein Lager zum drehbaren Lager einer zylindrischen Welle in einer rahmeninternen zylindrischen Auflagefläche, in der die Welle einen Außendurchmesser von A hat und Wärmeausdehung erfährt und die rahmeninterne zylindrische Auflagefläche einen Innendurchmesser von B hat, umfassend:
    ein röhrenförmiges Element mit gegenüber liegenden Enden, die um eine Distanz D voneinander beabstandet sind und durch die ein axialer Durchgang verläuft, wobei die Außenfläche des Elementes eine Außenrippe an jedem genannten Ende hat, wobei jede Rippe einen Außendurchmesser von B hat, wobei das röhrenförmige Element gleitend in der rahmeninternen zylindrischen Auflagefläche positioniert werden kann, wobei der genannte axiale Durchgang durch eine zentrale Lagerfläche mit einem Innendurchmesser von A definiert wird und die Welle drehbar aufnimmt, wobei die Lagerfläche eine axiale Länge von weniger als D und weniger als dem Abstand zwischen den genannten Rippen hat, wobei das Lager innerhalb elastischer Grenzen verformbar ist, die es zulassen, dass sich der Innendurchmesser der genannten Lagerfläche erweitert, um die Wärmeausdehnung der Welle aufzunehmen, dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem Element ein Längsschlitz befindet, der zwischen den genannten gegenüberliegenden Enden und von der genannten Außenfläche zu dem genannten axialen Durchgang verläuft, und ferner wenigstens einen flachen Zusatzschlitz in jeder der genannten Außenrippen aufweist.
  • Wenn das Lager in einer Hochtemperatur-Innengewindeschneidmaschine verwendet wird, dann wird diese zylindrische Welle üblicherweise als „Bohrstange" bezeichnet. Die Länge der mittleren Lageroberfläche ist geringer als der Abstand zwischen den Außenrippen.
  • In einer alternativen Ausgestaltung hat das röhrenförmige Element eine externe Zwischenrippe, die zwischen den gegenüberliegenden Rippen beabstandet ist, die sich an den Enden des Elementes befinden, wobei die Zwischenrippe einen Nennaußendurchmesser hat, der geringer ist als der Innendurchmesser der zylindrischen Lagerfläche.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Querschnittsansicht des oberen Teils einer typischen Innengewindeschneidmaschine, die auch als „Bohrmaschine" bezeichnet werden kann, wie z. B. von dem Typ, der in den US-Patenten Nr. 4,579,484 ; 5,439,331 und 6,012,878 beschrieben ist. Das erfindungsgemäße Lager ist speziell für die Verwendung in dieser Art von Innengewindeschneidmaschine ausgelegt.
  • 2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 2-2 von 1 und zeigt die Anordnung, bei der Drehkraft zum Drehen einer Bohrstange in der Innengewindeschneidmaschine zugeführt wird.
  • 3 ist eine fragmentarische Teilquerschnittsansicht des unteren Teils der in den 1 und 2 illustrierten Innengewindeschneidmaschine. Das Wesen der Erfindung ist ein verbessertes Lager zum drehbaren Lager der Bohrstange der Innengewindeschneidmaschine. Die 1, 2 und 3 repräsentieren den Stand der Technik und sind für eine Umgebung indikativ, in der das erfindungsgemäße Lager eingesetzt werden kann.
  • 4 ist eine Querschnittsansicht eines Lagers, das nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist.
  • 5 ist eine Endansicht des Lagers von 4.
  • 6 ist eine Querschnittsansicht einer ersten Ausgestaltung des Lagers der vorliegenden Erfindung.
  • 7 ist eine Endansicht der Ausgestaltung von 6.
  • 8 ist eine Querschnittsansicht eines Lagers, das nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist.
  • 9 ist eine Endansicht der Ausgestaltung von 8.
  • 10 ist eine Querschnittsansicht einer alternativen Ausgestaltung des Lagers.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSGESTALTUNGEN DER ERFINDUNG
  • Wie zuvor erwähnt, ist die Verwendung einer Innengewindeschneidmaschine zum Schneiden eines Innengewindes in einen Behälter wie eine Pipeline und besonders in einen unter Druck stehenden Behälter in der Industrie gut bekannt und in den US-Patenten Nr. 4,579,484 ; 5,439,331 und 6,012,878 exemplifiziert. Die 1-3 veranschaulichen ein typisches Design einer Innengewindeschneidmaschine, die zum Schneiden eines Innengewindes in einen Behälter, besonders eine Pipeline, geeignet ist. Das Wesen der Erfindung hierin ist ein verbessertes Lager, das in solchen existierenden Innengewindeschneidmaschinen verwendet werden kann, die das Schneiden von Innengewinden in Hochtemperaturfluide – d. h. Hochtemperaturgase oder -flüssigkeiten – führende Rohre erleichtert.
  • Die 1, 2 und 3 illustrieren die Grundsätze einer Innengewindeschneidmaschine und stammen aus dem US-Patent 5,439,331 mit dem Titel „High Pressure Tapping Apparatus". Die Lehren dieses Patents sind hierin durch Bezugnahme eingeschlossen. Die 1, 2 und 3 sollen eine typische Umgebung illustrieren, in der die einzigartigen Lagerkonzepte der vorliegenden Erfindung erfolgreich eingesetzt werden können.
  • Die 1 und 2 illustrieren den oberen Teil einer Innengewindeschneidmaschine, die einen oberen Rahmen 10 mit – an seiner Oberseite – einem durch eine Getriebeabdeckung 14 geschlossenen Getriebe 12 aufweist. Eine Schneckenradwelle 16 nimmt Drehkraft von einer Antriebsmaschine wie z. B. einem Hydraulik- oder Elektromotor (nicht dargestellt) auf. Das Schneckenrad 16 treibt ein Kettenrad 18 an, das indirekt eine Bohrstange 20 antreibt. Eine Gewindevorschubspindel 22 steuert den axialen Vorschub und Rückzug der Bohrstange 20.
  • 3 zeigt das untere Ende der typischen Innengewindeschneidmaschine. Am unteren Endabschnitt des oberen Rahmens 10 ist ein unterer Rahmen 24 mit einem Flansch 26 befestigt, an dem die Innengewindeschneidmaschine entfernbar an anderen Komponenten einer Innengewindeschneidbaugruppe befestigt ist. Die Bohrstange 20 verläuft unterhalb des Flansches 26 und ist so gestaltet, dass sie einen Cutter (nicht dargestellt) aufnehmen kann, mit dem ein Loch in die Wand eines Rohres oder anderen Behälters geschnitten werden kann. Wenn ein Rohr oder ein anderer Behälter von einem Cutter penetriert wird, dann wird der untere Endabschnitt der Bohrstange 20 plötzlich der Temperatur des Fluids – Flüssigkeit oder Gas – ausgesetzt, das von dem Rohr oder anderen Behälter geführt wird. Daher erfährt die Bohrstange 20 einen großen Temperaturbereich.
  • In einer zylindrischen Öffnung 28 im unteren Rahmen 24 ruht ein Lager 30, das die Bohrstange 20 drehbar lagert. Das Lager 30, in 3 schematisch dargestellt, repräsentiert die Umgebung, in der das Lager der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann.
  • In der Vergangenheit bestand, wenn eine Innengewindeschneidmaschine zum Schneiden eines Innengewindes in eine Hochtemperaturumgebung verwendet wurde, ein Problem dahingehend, dass die Anwendung hoher Temperaturen häufig verursachte, dass der Durchmesser der Bohrstange (Element 20 in den 1-3) aufgrund von Wärmeausdehnung bis zu dem Punkt zunahm, an dem er sich an dem Lager 30 festfraß, auf dem er drehbar gelagert war. Die vorliegende Erfindung stellt ein einzigartiges Lager bereit, das dieses Problem überwindet. Speziell stellt die Erfindung hierin ein integrales federgespanntes Lager bereit, das die rotierende Bohrstange 20 lagert und eine Ausdehnung der Bohrstange zulässt, wenn sie hohen Temperaturen ausgesetzt wird.
  • Die 4 und 5 zeigen ein Stützlager, das allgemein mit der Bezugsziffer 130 gekennzeichnet ist. Die Stützvorrichtung 130 wird zwar als Lager bezeichnet, aber sie ist tatsächlich eine Buchse – d. h. sie enthält keine beweglichen Teile und verwendet keine Kugeln oder Rollen, wie dies häufig in einem typischen „Lager" der Fall ist. Das Element 130 wird zwar als Lager bezeichnet, aber es könnte genauso gut auch Buchse genannt werden.
  • Das Lager 130 ist zylindrisch mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Endflächen 132 und 134. Das Lager 130 hat eine zylindrische Außenfläche 136. In der illustrierten Anordnung wird die zylindrische Außenfläche durch einen ersten Umfangskanal 138 und einen zweiten Umfangskanal 140 unterbrochen. Die Umfangskanäle 138 und 140 sind durch eine mittlere Umfangsrippe 142 getrennt. An den Böden der Umfangskanäle 138 und 140 sind röhrenförmige Stegabschnitte 139 und 141 ausgebildet.
  • Die zylindrische Außenfläche 136 wird durch eine erste zylindrische Rippe 144 an der ersten Endfläche 132 und eine zweite zylindrische Rippe 146 an der zweiten Endfläche 134 definiert. Die mittlere Rippe 142 hat eine zylindrische Oberfläche 148, die einen Durchmesser hat, der geringfügig geringer ist als der Durchmesser der ersten und der zweiten zylindrischen Rippe 144 und 146.
  • Durch das Lager 130 verläuft eine innere Öffnung, die durch eine erste mittlere innere Umfangsfläche 150 und durch gegenüberliegende laterale innere Umfangsflächen 152 und 154 definiert wird. Der Innendurchmesser der lateralen Umfangsflächen 152 und 154 ist geringfügig größer als der Innendurchmesser der mittleren Umfangsfläche 150.
  • Wie in der Endansicht von 5 zu sehen ist, hat das röhrenförmige Lager 130 einen Längsschlitz 156, der über die volle Länge zwischen den Enden 132 und 134 verläuft. Der Schlitz 156 lässt es zu, dass sich das Lager umfangsmäßig erweitert oder zusammenzieht, wenn es Temperaturänderungen ausgesetzt wird.
  • 10 illustriert ein Lager 130C mit einem etwas alternativen Design dahingehend, dass die mittlere Rippe 142A breiter ist als die mittlere Rippe 142, wie in 4 illustriert ist. Eine breite, flache, äußere Umfangsnut 158 ist in der breiten, mittleren zylindrischen Rippenfläche 148 ausgebildet. Zusätzlich sind zwei gegenüberliegende radiale Schmierlöcher 160 im Lager von 10 vorgesehen.
  • Repräsentative Abmessungen des Lagers 130 gemäß den 4 und 5 werden lediglich als Beispiele gegeben. Die zylindrischen Außenflächen 136 der Rippen 144 und 146 können einen Durchmesser von 3,124 (alle Abmessungen in Zoll) haben, während der Durchmesser der zylindrischen Oberfläche 148 der mittleren Rippe 142 3,104 betragen kann. So besteht eine Differenz von 0,02 Zoll im Durchmesser zwischen der mittleren Rippe 142 und den Rippen 144 und 146. Dieser geringere Durchmesser der mittleren Rippe lässt es zu, dass sich der Innenabschnitt des Lagers innerhalb elastischer Grenzen biegt oder ausdehnt, um die Kraft einer expandierenden Bohrstange gegen die mittlere Umfangsfläche 150 auszugleichen.
  • Der Durchmesser der inneren Umfangsflächen 152 und 154 kann 2,502 betragen, während der Durchmesser der inneren mittleren Umfangsfläche 150 2,482 beträgt – d. h. er ist um 0,02 Zoll größer. Dies bedeutet, dass beim normalen Betrieb nur die mittlere Umfangsfläche 150 an der Außenfläche einer Bohrstange angreift. (Die Bohrstange ist in den 4-10 nicht dargestellt). Wenn eine Bohrstange Hochtemperaturfluiden ausgesetzt wird und sich in ihrem Durchmesser ausdehnt, dann wirkt diese Kraft gegen die mittlere Umfangsfläche 150. Das Lager biegt sich (innerhalb elastischer Grenzen) zum Ausgleichen des größeren Außendurchmessers der Bohrstange aufgrund der Tatsache, dass der Durchmesser der zylindrischen Fläche 148 der mittleren Rippe 142 geringer ist als der Durchmesser der zylindrischen Öffnung 28 (siehe 3) des unteren Rahmens 24 der Innengewindeschneidmaschine, nach außen. Die Länge der mittleren Umfangsfläche 150 beträgt vorzugsweise etwa ein Drittel des Abstands zwischen den Umfangsrippen 144 und 146.
  • So ist ersichtlich, dass das Lager 130 einzigartig aufgebaut ist, so dass es sich biegt, um eine Wärmeausdehnung der Bohrstange aufzunehmen.
  • Die 6 und 7 zeigen die erfindungsgemäße Ausgestaltung, die die Bereitstellung von flachen Volllängenschlitzen 164A-164E beinhaltet, die nur durch die zylindrischen Rippen 144, 142 und 146 im Lager 130A verlaufen. Wenn diese Technik auf die Ausgestaltung des in 10 gezeigten Lagers angewandt wird, dann würden die flachen Schlitze 164A-164E über die volle Breite der breiten mittleren Rippe 142A verlaufen. Diese flachen Schlitze erlauben ein verbessertes Biegen des Lagers innerhalb seiner elastischen Grenzen, um einen Temperaturausgleich zu erleichtern.
  • Die 8 und 9 zeigen ein zweites Stützlager. In dieser Konfiguration gibt es drei Schlitze 166A-166C, die im Lager 130B ausgebildet sind. Die Schlitze 166A-166C verlaufen nicht über die volle Länge des Lagers und verlaufen auch nicht durch die erste und zweite zylindrische Rippe 144 und 146. Die Schlitze 166A-166C verlaufen jedoch über die volle Tiefe des Lagers. Diese Volltiefenschlitze 166A-166C verbessern das Biegen des Lagers innerhalb seiner elastischen Grenzen.
  • Das einzigartige Lager wie hierin illustriert und beschrieben hat die folgenden Vorteile: 1) der Längsschlitz 156 lässt es zu, dass sich das Lager umfangsmäßig über seine gesamte Länge als Reaktion auf Temperaturänderungen wie z. B. als Reaktion auf Änderungen des Außendurchmessers einer Bohrstange zusammenzieht und ausdehnt; 2) der reduzierte Außendurchmesser der mittleren Rippe 142 (der fakultativ ist) lässt es zu, dass sich der mittlere Abschnitt des Lagers als Reaktion auf erhöhte Bohrstangentemperaturen ausdehnt; 3) die Umfangskanäle 138 und 140 in der Außenfläche des Lagers reduzieren die Steifigkeit des Lagers; 4) die Umfangskanäle 138 und 140 erlauben einen mittleren radialen Federeffekt (innerhalb elastischer Grenzen), um es zuzulassen, dass das Lager Temperaturänderungen einer Bohrstange ausgleicht, die es drehbar abstützt; 5) die mittlere Rippe 142 ist in ihrer Länge im Vergleich zur Gesamtlänge des Lagers relativ eng, um eine radiale Ausdehnung des mittleren Abschnitts des Lagers zuzulassen, um die Zunahme des Außendurchmessers einer Bohrstange als Reaktion auf Temperaturänderungen aufzunehmen; und 6) die Breite und die Dicke der mittleren Rippe 142 in Verbindung mit der Dicke und der Länge der Stege 139 und 141 definieren die Federkonstante des Lagers.
  • Die Erfindung wurde zwar mit einem gewissen Maß an Besonderheit beschrieben, aber es ist klar, dass zahlreiche Änderungen an den baulichen Details der Erfindung vorgenommen werden können. Es ist zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die spezielle hierin dargelegte Ausgestaltung begrenzt ist, sondern nur durch den Umfang der beiliegenden Ansprüche begrenzt wird.
  • 10
    oberer Rahmen
    12
    Getriebe
    14
    Getriebeabdeckung
    16
    Schneckengetriebewelle
    18
    Kettenrad
    20
    Bohrstange
    22
    Vorschubspindel
    24
    unterer Rahmen
    26
    Flansch
    28
    zylindrische Öffnungen
    30
    Lager
    130
    Lager
    132
    erste Endfläche
    134
    zweite Endfläche
    136
    äußere zylindrische Oberfläche
    138
    erster Umfangskanal
    139
    erster röhrenförmiger Stegteil
    140
    zweiter Umfangskanal
    141
    zweiter röhrenförmiger Stegteil
    142
    mittlere Rippe
    142A
    breite mittlere Rippe
    144
    erste zylindrische Rippe
    146
    zweite zylindrische Rippe
    148
    zylindrische Oberfläche der mittleren Rippe
    150
    mittlere Umfangsfläche
    152
    erste innere Umfangsfläche
    154
    zweite innere Umfangsfläche
    156
    Schlitz
    158
    äußere Umfangsnut
    160
    Schmierloch
    164A-E
    flache Schlitze
    166A-C
    Volltiefenschlitze

Claims (5)

  1. Lager zum drehbaren Lager einer zylindrischen Welle in einer rahmeninternen zylindrischen Auflagefläche, in der die Welle einen Außendurchmesser von A hat und Wärmeausdehung erfährt und die rahmeninterne zylindrische Auflagefläche einen Innendurchmesser von B hat, umfassend: ein röhrenförmiges Element (130) mit gegenüber liegenden Enden (132, 134), die um eine Distanz D voneinander beabstandet sind und durch die ein axialer Durchgang verläuft, wobei die Außenfläche (136) des Elementes eine Außenrippe (144, 146) an jedem genannten Ende hat, wobei jede Rippe (144, 146) einen Außendurchmesser von B hat, wobei das röhrenförmige Element gleitend in der rahmeninternen zylindrischen Auflagefläche positioniert werden kann, wobei der genannte axiale Durchgang durch eine zentrale Lagerfläche mit einem Innendurchmesser von A definiert wird und die Welle drehbar aufnimmt, wobei die Lagerfläche eine axiale Länge von weniger als D und weniger als dem Abstand zwischen den genannten Rippen hat, wobei das Lager innerhalb elastischer Grenzen verformbar ist, die es zulassen, dass sich der Innendurchmesser der genannten Lagerfläche erweitert, um die Wärmeausdehnung der Welle aufzunehmen, dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem Element ein Längsschlitz (156) befindet, der zwischen den genannten gegenüberliegenden Enden (132, 134) und von der genannten Außenfläche (136) zu dem genannten axialen Durchgang verläuft, und ferner wenigstens einen flachen Zusatzschlitz (164) in jeder der genannten Außenrippen aufweist.
  2. Lager nach Anspruch 1, wobei die Tiefe jedes Zusatzschlitzes (164) im Wesentlichen gleich der Höhe der genannten Außenrippen (144, 146) ist.
  3. Lager nach Anspruch 1 mit mehreren flachen Zusatzschlitzen (164A-164E) in jedem Fall der genannten Außenrippen (144, 146), wobei die Zusatzrippen in radialen Ebenen einer röhrenförmigen Achse des Elementes beabstandet sind.
  4. Lager nach Anspruch 1, wobei das genannte Element eine externe Mittelrippe (142) hat, die zwischen den genannten Rippen (144, 146) neben den genannten Gliedenden (132, 134) positioniert ist, wobei die Mittelrippe eine äußere Umfangsfläche mit einem Außendurchmesser von weniger als B aufweist und wobei die genannte Mittelrippe eine Umfangsnut (158) in der genannten äußeren Umfangsfläche davon hat.
  5. Lager nach Anspruch 1 mit wenigstens einem radialen Schmierloch, das von der Außenseite des röhrenformigen Elementes zu der genannten Lagerfläche verläuft.
DE602004009291T 2003-02-21 2004-02-20 Wärmedehnung ausgesetztes gleitlager Expired - Lifetime DE602004009291T2 (de)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080138003A1 (en) * 2005-01-25 2008-06-12 Samuel Tsui Support Member For a Rotatable Element
US7665747B2 (en) * 2006-10-13 2010-02-23 Gm Global Technology Operations, Inc. Steering gear assembly having rack bushing
JP4644697B2 (ja) * 2007-06-06 2011-03-02 日本ピラー工業株式会社 往復動ポンプ
CN101720290A (zh) * 2007-06-22 2010-06-02 美国圣戈班性能塑料公司 套管组件
JP5141339B2 (ja) * 2008-03-31 2013-02-13 オイレス工業株式会社 ブッシュ軸受及びそれを用いた自動車のラック−ピニオン式操舵装置
DE202009004160U1 (de) * 2009-03-25 2009-05-28 Burgmann Industries Gmbh & Co. Kg Thermisch entkoppelte Lageranordnung
US9409267B2 (en) * 2010-06-17 2016-08-09 Bendix Spicer Foundation Brake Llc Snap-in center seal bushing
DE102011013830A1 (de) * 2011-03-11 2012-08-02 Ruhrpumpen Gmbh Hydrodynamisches Gleitlager, insbesondere einer Magnetkupplungspumpe
EP2587077B1 (de) * 2011-10-28 2017-04-26 Siemens Schweiz AG Geschlitzte Lagerringe mit Labyrinthdichtung für Luftklappenantriebe
DE102011121935B4 (de) * 2011-12-22 2021-12-23 Minebea Mitsumi Inc. Lagerbuchse mit Lager zur Verwendung in einer elektrischen Maschine
DE102013111006B4 (de) 2013-10-04 2015-10-22 Center For Abrasives And Refractories Research & Development C.A.R.R.D. Gmbh Polykristalline poröse Al2O3-Körper auf Basis von geschmolzenem Aluminiumoxid mit erhöhter Zähigkeit
WO2018107160A1 (en) * 2016-12-09 2018-06-14 Trendsetter Vulcan Offshore, Inc. Completion interface systems for use with surface bops
EP3343054A1 (de) 2016-12-28 2018-07-04 Grundfos Holding A/S Lagerkäfig für mehrstufige kreiselpumpe
US11208862B2 (en) 2017-05-30 2021-12-28 Trendsetter Vulcan Offshore, Inc. Method of drilling and completing a well

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US527877A (en) * 1894-10-23 Apparatus for tapping mains
DE57521C (de) J. J. WOOD in Brooklyn, Staat New-York, V. St. A Lager mit biegsam nachgiebigen Hülsen zwischen den Lagerschalen und dem Lagerkörper
US2515383A (en) * 1948-06-08 1950-07-18 Meyers W F Co Drill jig bushing
DE903762C (de) 1949-10-29 1954-02-11 Franz Burghauser Dipl Ing Gleit- und Waelzlager fuer stark beanspruchte Drehzapfen
DE935520C (de) 1952-07-19 1955-11-24 Caro Werk Ges M B H Gleitlager
CH341362A (de) 1955-03-30 1959-09-30 Caro Werk Ges Mbh Gleitlager
US3206264A (en) * 1960-08-12 1965-09-14 Boeing Co High temperature bearings
US3614252A (en) * 1970-01-02 1971-10-19 Williamson Inc T Tapping apparatus
US4169637A (en) * 1975-08-08 1979-10-02 Eastern Fusecoat Incorporated Drill bushings, pump seals and similar articles
FR2508281A1 (fr) * 1981-06-25 1982-12-31 Normandie Laitiere Procede de remise en suspension de la caseine floculee du lait en vue de l'obtention d'une matiere premiere laitiere enrichie en proteines, matiere premiere laitiere obtenue par ce procede et applications, notamment en fromagerie
US4579484A (en) * 1982-08-20 1986-04-01 T. D. Williamson, Inc. Underwater tapping machine
US4790672A (en) * 1986-12-19 1988-12-13 International Business Machines Corporation Pressed sleeve bearing
DE3706365C1 (de) * 1987-02-27 1988-09-15 Geesthacht Gkss Forschung Kupplung zum spielfreien und zentrierten Verbinden eines Nabenteils mit einer Welle
US4880028A (en) 1989-02-03 1989-11-14 Tdw Delaware, Inc. Completion machine
JPH0697047B2 (ja) 1989-06-16 1994-11-30 日本電気株式会社 熱膨張吸収軸受
DE4143535C2 (de) 1990-03-17 2000-04-13 Allweiler Ag Kreiselpumpe
FR2669691A1 (fr) * 1990-11-28 1992-05-29 Ecia Equip Composants Ind Auto Palier lisse souple et son application aux directions d'automobile.
DE9204349U1 (de) * 1992-03-31 1992-11-12 Feodor Burgmann Dichtungswerke Gmbh & Co, 8190 Wolfratshausen, De
US5439331A (en) * 1994-03-31 1995-08-08 Tdw Delaware, Inc. High pressure tapping apparatus
US5538370A (en) * 1994-04-01 1996-07-23 Glenn; David R. Device for drilling a square hole
US5938344A (en) * 1997-03-26 1999-08-17 Sabin; Jeffrey M. Temperature compensating bearing
WO1999020912A1 (en) 1997-10-21 1999-04-29 Thomson Industries, Inc. A plane bearing assembly
US6012878A (en) * 1997-12-02 2000-01-11 Tdw Delaware, Inc. Pressure balanced subsea tapping machine
JP3063668U (ja) * 1999-05-07 1999-11-16 船井電機株式会社 磁気テ―プ装置
US6485180B2 (en) * 2001-01-04 2002-11-26 Delphi Technologies, Inc. Expandable rack bushing

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Publication number Publication date
EA200501331A1 (ru) 2006-02-24
ES2290674T3 (es) 2008-02-16
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WO2004076872A1 (en) 2004-09-10
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