WO2009059590A2 - Gleitlager mit austauschbaren gleitbelag - Google Patents

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    • F16C33/106—Details of distribution or circulation inside the bearings, e.g. details of the bearing surfaces to affect flow or pressure of the liquid
    • F16C33/108—Details of distribution or circulation inside the bearings, e.g. details of the bearing surfaces to affect flow or pressure of the liquid with a plurality of elements forming the bearing surfaces, e.g. bearing pads

Definitions

  • the invention relates to a sliding bearing according to the preamble of claim 1.
  • DE 1 904 300 U describes a plain bearing designed as a plain bearing, which has an inner ring, a single circumference continuously encircling ring formed outer ring and a sliding coating, wherein the sliding coating is formed as a Gleitblecheinlage, which is arranged between the inner ring and the outer ring.
  • the Gleitblecheinlage is formed in sections. In the assembly of the spherical plain bearing, the sections of the sliding sheet insert are first arranged on the outwardly facing inside of the sectionally spherical inner ring, then the inner ring is inserted into the outer ring, after which a second half of the Gleitblecheinlage is introduced.
  • DE 90 16 971 U1 describes a plain bearing, in particular a spherical plain bearing, whose outer ring comprises two axially spaced, fastened to each other and mirror-symmetrically arranged halves, wherein each of the two halves is formed as a continuous circumferential ring.
  • segment bearings in particular tilting pad bearings, whose outer ring has relative to each other movable and spaced apart arranged, if necessary provided with portions of the sliding coating segment parts, each of the segment parts is elastically supported on an annular support member.
  • the segment parts are connected to the support element movably mounted and not readily exchangeable. Between segment parts, a distance is maintained, for example, to allow lubrication, in which the lubricant between the adjacent segment parts can enter the bearing interior.
  • the sliding lining can be replaced at least partially by removing one of the at least two subsegments. If the sliding coating is only partially damaged, it is possible to remove only the sub-segment whose portion of the sliding coating is damaged, or to replace it against another sub-segment of the same sliding bearing, the portion of the sliding coating was still little stressed.
  • the mutually releasably secured, relatively fixed at least two sub-segments form a dimensionally stable outer ring.
  • the formation of the outer ring by at least two sub-segments further offers the advantage of stacking the sub-segments space-saving and easier to edit.
  • curing of several sub-segments proves to be easier to perform compared to curing a one-piece outer ring.
  • two adjacent subsegments are fastened directly to each other detachably.
  • additional parts as they are known and required for receiving the segment parts in tilting pad bearings, can be avoided.
  • the two adjacent sub-segments by means of a tongue and groove connection or a dovetail joint are releasably secured to each other.
  • a mechanical connection can be easily manufactured and can absorb forces even during operation of the sliding bearing.
  • a support ring to be provided on which the two adjacent subsegments are each detachably fastened.
  • the support ring mechanically stabilizes the outer ring formed from the at least two subsegments.
  • the attachment of each of the two sub-segments on the common support ring can be done mechanically, via a tongue and groove connection, or by means of a screw connection, or by gluing, wherein each of the aforementioned possibilities is reversible.
  • the outer ring has two axially adjacent, mirror-symmetrical halves. Each of the two halves then has at least two subsegments. Such an axial subdivision of the outer ring is particularly attached to spherical bearings, which have between the axially spaced end faces a region of maximum width.
  • FIG. 1 shows a perspective, partially sectioned view of a preferred exemplary embodiment of a device according to the invention
  • FIG. 2 shows a plan view along a bearing axis of the sliding bearing from FIG. 1.
  • Fig. 1 shows a sliding bearing, which is designed as a joint bearing, and which comprises an inner ring 1, an outer ring 2 and a sliding coating 3, wherein the
  • the outer ring 2 comprises a plurality of sub-segments 5, wherein each a portion of the sliding coating 3 is arranged on the facing on the inner ring 1 end face of the respective sub-segment 5, and form the end faces of the sub-segments 5, the inner side 4 of the outer ring 2.
  • the outer ring 2 comprises two halves 6, 7, which adjoin one another axially and are arranged mirror-symmetrically to a plane which is perpendicular to the bearing axis.
  • the outer ring 2 has a total of a cylindrical outer surface 8, which is formed by the respective lateral surface portions of the sub-segments 5.
  • Fig. 2 shows the sliding bearing of Fig. 1 with the inner ring 1, the outer ring 2 with the sub-segments 5 and arranged on the respective end faces of the individual sub-segments 5 sections of the sliding coating 3.
  • the sliding bearing further comprises a support ring 9, which is formed as a hollow cylinder is, the inner circumferential surface 10 adjacent to the outer circumferential surface 8 of the outer ring 2.
  • Each of the sub-segments 5 is fixed to the support ring 9, for example by means of a screw or adhesive connection, which are not shown in detail, so that adjacent, adjacent sub-segments 5 are at least indirectly secured to each other with the interposition of the support ring 9. Since the connection of each of the sub-segments 5 with the support ring 9 is releasable, adjacent sub-segments 5 are releasably secured together.
  • adjacent, directly adjacent sub-segments 5 can also be attached directly to each other detachably, for example by means of a spring-groove connection not further illustrated.
  • connection with the support ring 9 for this sub-segment 11 is released. If the connection with the support ring 9 is formed by a screw connection, the corresponding screw connection is released. If the connection is formed by an adhesive bond, the adhesive is removed, for example by applying heat, cold, steam or pressure. The sub-segment 11 is then removed by pulling in a direction parallel to the plain bearing axis direction of the composite of the sub-segments 5, so that a gap in the first half 6 of the outer ring 2 remains.
  • the adjacent to the designated sub-segment 11 sub-segments remain stationary, due to the connection of the sub-segments 5 with the support ring.
  • the sub-segment 11 can be replaced by a new sub-segment; However, the sub-segment 11 can be replaced by another sub-segment of the same sliding bearing, which has a substantially undamaged sections sliding surface 3.
  • the invention has been explained above with reference to a joint bearing; However, it is understood that the invention should also apply to other bearings, especially for linear bearings.
  • the inner ring 1 was provided for receiving a shaft, not shown. It is understood that the shaft can also rest directly on the sliding surface 3 of the outer ring 2, without interposition of the inner ring 1.
  • inner ring 1 is to be regarded in this case, the lateral surface of the shaft.
  • outer circumferential surface 8 of the outer ring 2 or the sub-segments 5 was in the described embodiment circular or circular segment-shaped. It is understood that a different design can be provided, for example, a flat outer surface, which can be easily manufactured.
  • the support ring 9 was arranged on the outer circumferential surface 8 of the outer ring. It is understood that the support ring can also be arranged on an end face of the outer ring. It is further understood that a support ring does not necessarily have to be ring-shaped, in particular if the sections of the subsegments 5 forming the outer circumferential surface 8 of the outer ring 2 are not circular segment-shaped.
  • sub-segments 5 need not be supported on a support ring or other, additional support member; Rather, it may be provided that the sub-segments 5 are supported directly on the bearing receptacle, on which the shaft is supported by means of the sliding bearing, in particular detachably fastened to the bearing receptacle. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gleitlager, umfassend einen Innenring (1), einen Außenring (2) und einen Gleitbelag (3), der abschnittsweise ausgebildet und an dem Außenring (2) befestigt ist. Die Aufgabe, für das vorgenannte Gleitlager eine Möglichkeit zum einfachen und schnellen Austauschen des Gleitbelages anzugeben, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Außenring (2) mindestens zwei in Umfangsrichtung benachbarte, baulich getrennte, aneinander lösbar befestigte und relativ zueinander feststehende Teilsegmente (5; 11) umfasst, und dass je ein Abschnitt des Gleitbelages (3) an einer jeden der beiden auf den Innenring (1) weisenden Stirnseiten (4) der mindestens zwei Teilsegmente (5; 11) des Außenrings (2) befestigt ist.

Description

Gleitlager mit austauschbaren Gleitbelag
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Gleitlager nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Aus der Praxis der Gleitlager ist bekannt, dass ein Gleitbelag des Gleitlagers bei längerem Betrieb des Gleitlagers Verschleiß unterliegt und daher nach einiger Zeit auszutauschen ist.
DE 1 904 300 U beschreibt ein als Gelenklager ausgebildetes Gleitlager, das einen Innenring, einen als einzigen, umfangsmässig ununterbrochen umlaufenden Ring ausgebildeten Außenring und einen Gleitbelag aufweist, wobei der Gleitbelag als eine Gleitblecheinlage ausgebildet ist, die zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet ist. Die Gleitblecheinlage ist abschnittsweise ausgebildet. Bei dem Zusammenbau des Gelenklagers werden zuerst die Abschnitte der Gleitblecheinlage auf die nach außen weisende Innenseite des abschnittsweise kugelförmigen Innenrings angeordnet, dann der Innenring in den Außenring eingeschoben, wonach eine zweite Hälfte der Gleitblecheinlage eingeführt wird. Ein Austausch des Gleitbelages ist in Umkehrung der vorgenannten Montageschritte zwar grundsätzlich möglich, aber aufwendig durchzuführen, da die einzelnen Abschnitte der beiden Hälf- ten der Gleitblecheinlage an dem Außenring durch Verstemmen festgelegt sind. Zusätzlich muss, um einen bestimmten Abschnitt der Gleitblecheinlage auszutauschen, mindestens für die Hälfte der Abschnitte der Gleitblecheinlage deren Befestigung an dem Außenring gelöst werden. Ungünstig ist weiter, dass benachbarte Abschnitte der Gleitblecheinlage einen Abstand von- einander aufweisen, und dass in dem Außenring eine Einführöffnung für die Abschnitte der Gleitblecheinlage verbleibt, die nach erfolgter Erstmontage ohne Funktion ist.
DE 90 16 971 U1 beschreibt ein Gleitlager, insbesondere ein Gelenklager, dessen Außenring zwei axial beabstandete, aneinander befestigbare und spiegelsymmetrisch zueinander angeordnete Hälften umfasst, wobei jede der beiden Hälften als ununterbrochen umlaufender Ring ausgebildet ist.
DE 299 24 107 U1 beschreibt ein Gleitlager, speziell ein Gelenklager, bei dem der Außenring einteilig ausgebildet ist, und bei dem der Innenring drei Kugelkalotten als Segmente umfasst, die an einer Formbüchse mit einer prismatischen Bohrung angeordnet sind. Zum Austausch der Kugelkalotten wird der Innenring aus dem Außenring herausgeschwenkt und die Kugelkalotten von der Formbüchse entfernt. Eine derartige Vorrichtung lässt sich nicht auf einen feststehend angeordneten Außenring, an dessen Innenseite der auszutauschende Gleitbelag angeordnet ist, übertragen.
Der Stand der Technik kennt weiter Segmentlager, speziell Kippsegmentlager, deren Außenring relativ zueinander beweglich und voneinander beab- standet angeordnete, bei Bedarf mit Abschnitten des Gleitbelages versehene Segmentteile aufweist, wobei jedes der Segmentteile an einem ringförmigen Stützelement elastisch abgestützt ist. Die Segmentteile sind an dem Stütz- element beweglich gelagert und nicht ohne weiteres austauschbar. Zwischen Segmentteilen ist ein Abstand eingehalten, um beispielsweise eine Schmierung zu ermöglichen, bei der das Schmiermittel zwischen den benachbarten Segmentteilen in das Lagerinnere treten kann.
Aufgabe der Erfindung
Es ist die Aufgabe der Erfindung, für das vorgenannte Gleitlager eine Mög- lichkeit zum einfachen und schnellen Austauschen des Gleitbelages anzugeben.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Aufgabe wird für das genannte Gleitlager erfindungsgemäß mit den Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.
Aufgrund der mindestens zwei Teilsegmente, die lösbar miteinander befes- tigt sind, und an deren Stirnflächen der Gleitbelag mindestens abschnittsweise angeordnet ist, lässt sich durch ein Entfernen eines der mindestens zwei Teilsegmente der Gleitbelag mindestens teilweise austauschen. Ist der Gleitbelag nur abschnittsweise beschädigt, ist es möglich, nur das Teilsegment, dessen Abschnitt des Gleitbelages beschädigt ist, zu entfernen oder gegen ein anderes Teilsegment des gleichen Gleitlagers, dessen Abschnitt des Gleitbelages noch wenig beansprucht wurde, auszutauschen. Die aneinander lösbar befestigten, relativ zueinander feststehenden mindestens zwei Teilsegmente bilden dabei einen formstabilen Außenring aus. Die Ausbildung des Außenrings durch mindestens zwei Teilsegmente bietet weiter den Vorteil, die Teilsegmente Platz sparend zu stapeln sowie einfacher bearbeiten zu können. Insbesondere erweist sich ein Härten mehrerer Teilsegmente als einfacher durchzuführen im Vergleich zu dem Härten eines einteiligen Außenringes.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass zwei benachbarte Teilsegmente unmittelbar aneinander lösbar befestigt sind. Hierbei lassen sich zusätzliche Teile, wie sie zur Aufnahme der Segmentteile bei Kippsegmentlagern bekannt und erforderlich sind, vermeiden.
Hinsichtlich der Ausbildung der lösbaren Befestigung der mindestens zwei benachbarten Teilsegmente aneinander ist vorzugsweise vorgesehen, dass die zwei benachbarten Teilsegmente mittels einer Feder-Nut-Verbindung oder einer Schwalbenschwanzverbindung aneinander lösbar befestigt sind. Eine derartige mechanische Verbindung lässt sich einfach herstellen und kann auch bei Betrieb des Gleitlagers Kräfte aufnehmen.
Alternativ oder ergänzend zu der unmittelbaren Befestigung zweier benach- barter Teilsegmente des Außenrings aneinander ist vorzugsweise vorgesehen, dass ein Stützring vorgesehen ist, an dem die beiden benachbarten Teilsegmente jeweils lösbar befestigt sind. Der Stützring stabilisiert den aus den mindestens zwei Teilsegmenten ausgebildeten Außenring mechanisch. Weiter kann der Stützring die äußere Mantelfläche des Außenrings umgeben oder - alternativ bzw. ergänzend hierzu - eine Stirnfläche des Außenrings umgreifen bzw. überdecken. Die Befestigung eines jeden der beiden Teilsegmente an dem gemeinsamen Stützring kann mechanisch, über eine Nut- Feder-Verbindung, oder mittels einer Schraubverbindung, oder mittels Kleben erfolgen, wobei jede der vorgenannten Möglichkeiten reversibel ist. Eine Klebeverbindung kann dabei durch Erwärmen bzw. durch Abkühlen beseitigt werden. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Außenring zwei axial aneinander angrenzende, spiegelsymmetrische Hälften aufweist. Jede der beiden Hälften weist dann mindestens zwei Teilsegmente auf. Eine derartige axiale Unterteilung des Außenrings ist vor allem bei Gelenklagern angebracht, die zwischen den axial beabstandeten Stirnflächen einen Bereich maximaler Breite aufweisen.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie aus den abhängigen An- Sprüchen.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt eine perspektivische, teilgeschnittene Ansicht eines be- vorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen
Gleitlagers, und
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht entlang eines Lagerachse des Gleitlagers aus Fig. 1.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
Fig. 1 zeigt ein Gleitlager, das als Gelenklager ausgebildet ist, und das einen Innenring 1 , einen Außenring 2 sowie einen Gleitbelag 3 umfasst, wobei der
Gleitbelag 3 auf einer auf den Innenring 1 weisenden, komplementär zu der kugelkalottenförmig ausgestalteten Innenseite des Innenrings 1 ausgestalteten Innenseite 4 des Außenrings 2 angeordnet ist.
Der Außenring 2 umfasst mehrere Teilsegmente 5, wobei je ein Abschnitt des Gleitbelages 3 auf der auf den Innenring 1 weisenden Stirnseite des jeweiligen Teilsegmentes 5 angeordnet ist, und die Stirnseiten der Teilsegmente 5 die Innenseite 4 des Außenrings 2 ausbilden.
Der Außenring 2 umfasst zwei Hälften 6, 7, die axial aneinander angrenzen und spiegelsymmetrisch zu einer senkrecht zu der Lagerachse gedachten Ebene angeordnet sind. Der Außenring 2 weist insgesamt eine zylindrische äußere Mantelfläche 8 auf, die durch die jeweiligen Mantelflächenabschnitte der Teilsegmente 5 gebildet wird.
Fig. 2 zeigt das Gleitlager aus Fig. 1 mit dem Innenring 1 , dem Außenring 2 mit den Teilsegmenten 5 sowie den an den jeweiligen Stirnflächen der einzelnen Teilsegmente 5 angeordneten Abschnitten des Gleitbelages 3. Das Gleitlager umfasst weiter einen Stützring 9, der als Hohlzylinder ausgebildet ist, dessen innere Mantelfläche 10 an die äußere Mantelfläche 8 des Außenrings 2 angrenzt. Jedes der Teilsegmente 5 ist an dem Stützring 9 befestigt, beispielsweise mittels eines Schraub- oder Klebeverbindung, die bildlich nicht näher dargestellt sind, so dass benachbarte, aneinander angrenzende Teilsegmente 5 unter Zwischenschaltung des Stützrings 9 mindestens mittelbar aneinander befestigt sind. Da die Verbindung eines jeden der Teilsegmente 5 mit dem Stützring 9 lösbar ist, sind aneinander angrenzende Teilsegmente 5 lösbar miteinander befestigt.
Zwischen benachbarten Teilsegmenten 5 bildet sich nahe der Innenseite 4 eine Trennfuge aus, in der sich bei Betrieb des Gleitlagers auftretende Partikel, insbesondere Abrieb, sammeln kann. Die Trennfuge und damit die in dieser gesammelten Partikel werden spätestens bei dem Austausch einer der beiden aneinander angrenzenden Teilsegmente 5 des Gleitlagers entfernt.
Es versteht sich, dass benachbarte, unmittelbar aneinander angrenzende Teilsegmente 5 auch direkt aneinander lösbar befestigt sein können, beispielsweise mittels einer im weiteren nicht näher dargestellten Feder-Nut- Verbindung.
Die Erfindung funktioniert nun wie folgt:
Ist beispielsweise das in Rg. 1 bzw. Fig. 2 mit dem Bezugszeichen 11 ausgewiesene Teilsegment auszutauschen, wird die Verbindung mit dem Stützring 9 für dieses Teilsegment 11 gelöst. Ist die Verbindung mit dem Stützring 9 durch eine Schraubverbindung ausgebildet, wird die entsprechende Schraubverbindung gelöst. Ist die Verbindung durch eine Klebeverbindung ausgebildet, wird der Kleber beseitigt, beispielsweise durch Anwenden von Wärme, Kälte, Dampf oder Druck. Das Teilsegment 11 wird dann durch Ziehen in einer zu der Gleitlagerachse parallelen Richtung dem Verbund der Teilsegmente 5 entnommen, so dass eine Lücke in der ersten Hälfte 6 des Außenrings 2 verbleibt. Die zu dem ausgewiesenen Teilsegment 11 benachbarten Teilsegmente verbleiben ortsfest, aufgrund der Verbindung der Teilsegmente 5 mit dem Stützring. Das Teilsegment 11 kann durch ein neues Teilsegment ersetzt werden; allerdings kann das Teilsegment 11 durch ein anderes Teilsegment des gleichen Gleitlagers ausgetauscht werden, das eine im wesentlichen unbeschädigte abschnittsweise Gleitfläche 3 aufweist.
Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines Gelenklagers erläutert; es versteht sich aber, dass die Erfindung ebenfalls für andere Gleitlager, insbesondere auch für Lineargleitlager, gelten soll. In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel war der Innenring 1 zur Aufnahme einer nicht weiter dargestellten Welle vorgesehen. Es versteht sich, dass die Welle auch unmittelbar an dem Gleitbelag 3 des Außenrings 2 anliegen kann, ohne Zwischenschalten des Innenrings 1. Als , Innenring1 ist in diesem Fall die Mantelfläche der Welle anzusehen.
Die äußere Mantelfläche 8 des Außenrings 2 bzw. der Teilsegmente 5 war in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel kreis- bzw. kreissegmentförmig ausgebildet. Es versteht sich, dass auch eine andere Gestaltung vorgesehen sein kann, beispielsweise eine ebene Mantelfläche, die sich einfach herstellen lässt.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel war der Stützring 9 an der äußeren Mantelfläche 8 des Außenrings angeordnet. Es versteht sich, dass der Stützring auch an einer Stirnfläche des Außenrings angeordnet sein kann. Es versteht sich weiter, dass ein Stützring nicht zwangsläufig ringförmig ausgebildet sein muss, insbesondere dann, wenn die die äußere Mantelfläche 8 des Außenrings 2 bildenden Abschnitte der Teilsegmente 5 nicht kreissegmentförmig sind. Es versteht sich ferner, dass die Teilsegmente 5 nicht an einem Stützring oder einem anderen, zusätzlichen Stützelement abgestützt sein brauchen; vielmehr kann vorgesehen sein, dass die Teilsegmente 5 unmittelbar an der Lageraufnahme, an der die Welle mittels des Gleitlagers gelagert wird, abgestützt, insbesondere an der Lageraufnahme lösbar befestigt, sind. Bezugszeichenliste
1 Innenring
2 Außenring 3 Gleitbelag
4 Innenseite von Außenring 2
5 Teilsegment von Außenring 2
6 Hälfte von Außenring 2
7 Hälfte von Außenring 2 8 äußere Mantelfläche von Außenring 2
9 Stützring
10 innere Mantelfläche vonStützring 9
11 ausgewiesenes Teilsegment

Claims

Patentansprüche
1. Gleitlager, umfassend einen Innenring (1), einen Außenring (2) und einen Gleitbelag (3), der abschnittsweise ausgebildet und an dem Au- ßenring (2) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring
(2) mindestens zwei in Umfangsrichtung benachbarte, baulich getrennte, aneinander lösbar befestigte und relativ zueinander feststehende Teilsegmente (5; 11) umfasst, und dass je ein Abschnitt des Gleitbelages (3) an einer jeden der beiden auf den Innenring (1) wei- senden Stirnseiten (4) der mindestens zwei Teilsegmente (5; 11) des
Außenrings (2) befestigt ist.
2. Gleitlager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwei benachbarte Teilsegmente (5) unmittelbar aneinander lösbar befestigt sind.
3. Gleitlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei benachbarten Teilsegmente (5) mittels einer Feder-Nut-Verbindung oder einer Schwalbenschwanzverbindung aneinander lösbar befestigt sind.
4. Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stützring (9) vorgesehen ist, an dem die beiden benachbarten Teilsegmente (5) jeweils lösbar befestigt sind.
5. Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (2) zwei axial aneinander angrenzende, spiegelsymmetrische Hälften (6, 7) aufweist.
6. Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich- net, dass der Außenring (2) eine zylindrische äußere Mantelfläche (8) aufweist.
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