DE102013220981A1

DE102013220981A1 - Tilting segment and radial plain bearings

Info

Publication number: DE102013220981A1
Application number: DE201310220981
Authority: DE
Inventors: Steffen Kämmerer; Ralph Rudolph
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2013-05-17
Filing date: 2013-10-16
Publication date: 2014-12-04
Also published as: WO2014184169A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kippsegment zur beabstandeten Anordnung gegenüber einer Lagerachse zur Abstützung von Wellen in Gleitlagern mit einer Abstützfläche und einer der Abstützfläche gegenüber angeordneten Lagerfläche, wobei die Abstützfläche in Axialrichtung von zwei Seitenflächen und in Umfangsrichtung von einer Einlaufkante und einer Auslaufkante begrenzt ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass an der Einlaufkante die Schmier- und Kühlmittelführung beeinflussende Strukturen vorgesehen sind. The invention relates to a tilting segment for spaced arrangement relative to a bearing axis for supporting shafts in plain bearings with a support surface and a support surface opposite bearing surface, wherein the support surface is limited in the axial direction of two side surfaces and in the circumferential direction of an inlet edge and an outlet edge. The invention is characterized in that the lubricant and coolant guide influencing structures are provided at the inlet edge.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kippsegment, im Einzelnen mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die Erfindung betrifft ferner ein Radialgleitlager mit einem derartigen Kippsegment. The invention relates to a tilting pad, in detail with the features of the preamble of claim 1. The invention further relates to a radial sliding bearing with such a tilting segment.

Radialgleitlager mit Kippsegmenten sind in unterschiedlichen Ausführungen aus dem Stand der Technik bekannt. Diese benötigen ein Schmier- und Kühlmittelversorgungssystem, welches die zur Realisierung der Gleitlagerfunktion erforderliche Schmiermittelmenge bereitstellt. Dabei wird das Schmier- und Kühlmittel in einen Bereich zwischen einem Kippsegment und dem Innenumfang des Lagergehäuses eingebracht und über die Welle in den Spalt zwischen dieser und der Abstützfläche eingezogen. Probleme können sich bei der zielgerichteten Verteilung und Anströmung der Abstützfläche über deren Erstreckung in Längsrichtung und damit der Einstellung des Schmierfilms zwischen Welle und Kippsegment ergeben. Ferner ist es erforderlich, die bei der hydrodynamischen Gleitwirkung erzeugte Wärme schnell und zielgerichtet abzuführen. In Hochleistungsgleitlagern wird das zur hydrodynamischen Gleitwirkung eingesetzte Schmiermittel nach Möglichkeit nach Überstreichen der Abstützfläche des jeweiligen Kippsegmentes an diesem wieder abgeführt, um die von diesem aufgenommene Wärme nicht in das in Umlaufrichtung der Welle nächste Kippsegment einzuführen. Zur Abführung gelangen Abstreifeinrichtungen, die hinter der Auslaufkante positioniert sind, zum Einsatz. Radial plain bearings with tilting segments are known in different versions from the prior art. These require a lubricant and coolant supply system, which provides the amount of lubricant required to realize the sliding bearing function. In this case, the lubricant and coolant is introduced into a region between a tilting segment and the inner circumference of the bearing housing and pulled over the shaft in the gap between this and the support surface. Problems can arise in the targeted distribution and flow of the support surface over its extension in the longitudinal direction and thus the adjustment of the lubricant film between the shaft and tilting segment. Furthermore, it is necessary to dissipate the heat generated during the hydrodynamic sliding action quickly and purposefully. In high-performance plain bearings, the lubricant used for the hydrodynamic sliding action is, as far as possible, removed from the support surface of the respective tilting segment, in order not to introduce the heat absorbed by the latter into the tilting segment next in the direction of rotation of the shaft. For removal, stripping devices positioned behind the outlet edge are used.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Radialgleitlager, der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass eine gezielte Einstellung des Schmierfilms zwischen Welle und Kippsegment möglich ist. Ferner ist die Schmier- und Kühlmittelführung an der Abstützfläche und Wärmeabfuhr zu optimieren. Die erfindungsgemäße Lösung soll konstruktiv einfach und kostengünstig sein.The invention is therefore based on the object, a radial slide bearing, of the type mentioned in such a way that a targeted adjustment of the lubricating film between the shaft and tilting segment is possible. Furthermore, the lubrication and coolant guidance on the support surface and heat dissipation must be optimized. The inventive solution should be structurally simple and inexpensive.

Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale von Anspruch 1 und 11 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben. The solution according to the invention is characterized by the features of claims 1 and 11. Advantageous embodiments are described in the subclaims.

Ein erfindungsgemäß ausgebildetes Kippsegment zur beabstandeten Anordnung gegenüber einer Lagerachse zur Abstützung von Wellen in Gleitlagern mit einer Abstützfläche und einer der Abstützfläche gegenüber angeordneten Lagerfläche, wobei die Abstützfläche in Axialrichtung von zwei Seitenflächen und quer zu dieser (Querrichtung), insbesondere in Einbaulage betrachtet in Umfangsrichtung von einer Einlaufkante und einer Auslaufkante begrenzt ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass an der Einlaufkante die Schmier- und Kühlmittelführung beeinflussende Strukturen vorgesehen sind.An inventively designed tilting segment for spaced arrangement relative to a bearing axis for supporting shafts in plain bearings with a support surface and a support surface opposite bearing surface, wherein the support surface in the axial direction of two side surfaces and transversely to this (transverse direction), in particular in the installed position in the circumferential direction of an inlet edge and an outlet edge is limited, is characterized in that at the inlet edge of the lubricant and coolant guide influencing structures are provided.

Unter „Strukturen“ werden Mittel verstanden, die derart gestaltet und angeordnet sind, eine von einer Geraden abweichende Kontur der Einlaufkante erzeugen. Diese sind in besonders vorteilhafter Ausbildung integral am Kippsegment ausgebildet und werden entweder bei der Herstellung mit eingearbeitet oder nachträglich durch Bearbeitung erzeugt. In einer alternativen Ausbildung können derartige Strukturen als separate Elemente zusätzlich der Einlaufkante zugeordnet bzw. an der Einlaufkante angeordnet werden."Structures" means understood that are designed and arranged to produce a deviating from a straight line contour of the inlet edge. These are integrally formed on a tilting segment in a particularly advantageous embodiment and are either incorporated in the production or subsequently produced by machining. In an alternative embodiment, such structures can additionally be assigned to the inlet edge as separate elements or arranged at the inlet edge.

Die erfindungsgemäße Lösung bietet den Vorteil einer zielgerichteten Verteilung und Anströmung der Abstützfläche über deren Erstreckung in Längsrichtung und damit eine gezielte Einstellung des Schmierfilms zwischen Welle und Kippsegment. The solution according to the invention has the advantage of a targeted distribution and flow of the support surface over its extension in the longitudinal direction and thus a targeted adjustment of the lubricating film between the shaft and tilting segment.

In einer vorteilhaften Weiterbildung sind zusätzlich an der Auslaufkante Schmier- und Kühlmittelabfuhr fördernde Strukturen vorgesehen Diese Lösung reduziert ein Überschwappen von heißem Schmiermittel, wie es an der Auslaufkante zwischen Welle und Segment in Drehrichtung der Welle vorliegt in Richtung der Einlaufkante des in Drehrichtung der Welle nachfolgenden Kippsegmentes und ein Einschleppen in den zwischen diesen und der Welle gebildeten Spalt.In an advantageous refinement, lubricant and coolant removal structures are additionally provided at the outlet edge. This solution reduces spilling over of hot lubricant, as occurs at the outlet edge between shaft and segment in the direction of rotation of the shaft in the direction of the inlet edge of the tilting segment following in the direction of rotation of the shaft and entrainment in the gap formed between them and the shaft.

Die Wirkung der einzelnen Strukturen hinsichtlich der Schmier- und Kühlmittelführung oder Schmier- und Kühlmittelabfuhr an der jeweiligen Kante – Einlaufkante oder Auslaufkante – ist als Funktion zumindest einer der nachfolgenden Größen oder einer Kombination dieser einstellbar:

– Anzahl der Strukturen in Längsrichtung
– Geometrie beziehungsweise Kontur der einzelnen Struktur
– Dimensionierung der einzelnen Struktur
– Anordnung und Ausrichtung der Strukturen zueinander in Längsrichtung des Kippsegmentes

The effect of the individual structures with regard to lubricant and coolant guidance or lubricant and coolant removal at the respective edge-inlet edge or outlet edge-can be set as a function of at least one of the following variables or a combination thereof:

Number of structures in the longitudinal direction
- Geometry or contour of the individual structure
- Dimensioning of the individual structure
- Arrangement and alignment of the structures to each other in the longitudinal direction of the tilting segment

Durch gezielte Ausführung der jeweiligen Kanten, kann die Schmier- und Kühlmittelversorgung über die gesamte Abstützfläche und die Abfuhr gezielt eingestellt werden. By targeted execution of the respective edges, the lubrication and coolant supply over the entire support surface and the discharge can be adjusted specifically.

Die einzelnen Strukturen an der Einlaufkante und/oder der Auslaufkante umfassen in vorteilhafter Ausbildung jeweils an der Ein- und/oder Auslaufkante angeordnete randoffene Aussparungen, die in Axialrichtung zueinander beabstandet angeordnet sind. Diese sind, da direkt am Kippsegment ausgebildet, besonders platzsparend.The individual structures at the inlet edge and / or the outlet edge comprise in an advantageous embodiment each arranged on the inlet and / or outlet edge open-edged recesses, which are arranged spaced from each other in the axial direction. These are, as formed directly on the tilting segment, particularly space-saving.

Bezüglich der Anordnung und Ausbildung der randoffenen Aussparungen besteht eine Vielzahl von Möglichkeiten. Gemäß einer ersten Ausbildung sind die jeweils an einer der Kanten – Einlaufkante und/oder Auslaufkante – angeordneten einzelnen randoffenen Aussparungen – hinsichtlich zumindest einer oder einer Kombination nachfolgend genannter Größen gleich ausgeführt:

– Geometrie
– Dimensionierung
– Abstand zwischen benachbarten Aussparungen Gemäß einer zweiten Ausbildung sind die jeweils an zumindest einer der Kanten
– Einlaufkante und/oder Auslaufkante – angeordneten einzelnen randoffenen Aussparungen – hinsichtlich zumindest einer oder einer Kombination nachfolgend genannter Größen verschieden ausgeführt:
– Geometrie
– Dimensionierung
– Abstand zwischen benachbarten Aussparungen

Regarding the arrangement and design of open-edged recesses there are a variety of ways. According to a first embodiment, each of which is arranged on one of the edges - inlet edge and / or outlet edge - individual open-edged recesses - with regard to at least one or a combination of the following sizes:

- geometry
- sizing
- Distance between adjacent recesses According to a second embodiment, each of at least one of the edges
- inlet edge and / or outlet edge - arranged individual open-edged recesses - with regard to at least one or a combination of the following sizes differently:
- geometry
- sizing
- Distance between adjacent recesses

Die erste Ausbildung bietet den Vorteil einer besonders einfachen Herstellbarkeit. Die zweite Ausbildung erlaubt eine gezieltere Einstellbarkeit.The first training offers the advantage of a particularly simple manufacturability. The second training allows a more targeted adjustability.

Die einzelne randoffene Aussparung weist entweder eine über die Erstreckung senkrecht zur Längsrichtung, insbesondere Vertikalrichtung konstante Querschnittsgeometrie auf oder ist durch eine Querschnittsveränderung charakterisiert. Über letztere kann eine verbesserte Strömungsführung des Schmier- und Kühlmittels erzielt werden.The individual open-edged recess either has a cross-sectional geometry which is constant over the extent perpendicular to the longitudinal direction, in particular the vertical direction, or is characterized by a change in cross-section. Over the latter, an improved flow guidance of the lubricant and coolant can be achieved.

Die Querschnittsgeometrie von der Kante in das Segment ist vorzugsweise durch eine Querschnittsänderung charakterisiert. Denkbar ist auch eine Ausführung mit unveränderlichem Querschnitt.The cross-sectional geometry from the edge to the segment is preferably characterized by a change in cross-section. Also conceivable is an embodiment with a constant cross-section.

Hinsichtlich der Geometrie der randoffenen Aussparungen bestehen keine Beschränkungen. Vorzugsweise ist die die Geometrie der einzelnen randoffenen Aussparung durch ein Element der nachfolgend genannten Gruppe oder eine Kombination beschreibbar;

– Kreis
– Ellipse
– Vieleck

With regard to the geometry of the open-edged recesses, there are no restrictions. Preferably, the geometry of the individual open-edged recess can be described by an element of the group mentioned below or a combination;

- circle
- Ellipse
- polygon

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung sind die randoffenen Aussparungen an der Einlaufkante symmetrisch bezüglich der Längsachse zu den Aussparungen an der Auslaufkante angeordnet und ausgeführt. Dies ermöglicht die Bereitstellung von Kippsegmenten, die unabhängig von der Drehrichtung der abzustützenden Welle in einem Radialgleitlager eingebaut werden können. Diese Ausbildung ist fertigungstechnisch mit minimalem Aufwand realisierbar.In a particularly advantageous development, the edge-open recesses on the inlet edge are arranged symmetrically with respect to the longitudinal axis to the recesses on the outlet edge and executed. This allows the provision of tilting segments, which can be installed in a radial plain bearing regardless of the direction of rotation of the shaft to be supported. This training can be realized manufacturing technology with minimal effort.

In besonders vorteilhafter Weise ist das Kippsegment Bestandteil eines Radialgleitlagers. Dieses kann in einer vorteilhaften Ausbildung mit einem Lagergehäuse mit einer entlang einer Lagerachse ausgerichteten Lagerbohrung und mehreren relativ zum Lagergehäuse bewegbar und beabstandet zur Lagerachse in Umfangsrichtung um diese angeordneten Kippsegmenten zum Lagern einer Welle ausgeführt sein, wobei das einzelne Kippsegment jeweils eine radial äußere Lagerfläche zur Abstützung an einer Tragfläche an einem im Lagergehäuse geführten Druckblock aufweist. Der einzelne Druckblock stützt sich entweder direkt am Lagergehäuse ab oder ist frei von einer Abstützung am Lagergehäuse in radialer Richtung bewegbar in einer sich in radialer Richtung durch das Lagergehäuse erstreckenden Durchgangsöffnung geführt und mittels einer Verdrehsicherung gegenüber Verdrehung in Umfangsrichtung der Durchgangsöffnung gesichert und der von der Lagerfläche weggerichtete Endbereich schließt bündig mit dem Außenumfang des Lagergehäuses ab.In a particularly advantageous manner, the tilting pad is part of a radial sliding bearing. This can be carried out in an advantageous embodiment with a bearing housing with a bearing axis aligned along a bearing bore and a plurality of bearing housing movable and spaced from the bearing axis in the circumferential direction about this arranged Kippsegmenten for supporting a shaft, wherein the individual tilting segment each have a radially outer bearing surface for support has on a support surface on a run in the bearing housing pressure block. The individual pressure block is either supported directly on the bearing housing or is guided freely by a support on the bearing housing in the radial direction in a radially extending through the bearing housing through hole and secured by a rotation against rotation in the circumferential direction of the through hole and the bearing surface The directed end region is flush with the outer circumference of the bearing housing.

Vorzugsweise sind einer oder mehreren einzelnen randoffenen Aussparungen an der Einlaufkante jeweils eine Düse zur Zufuhr von Schmier- und Kühlmittel zugeordnet und der sich zwischen Abstützfläche und Welle ausbildende Schmierfilm kann als Funktion zumindest einer der nachfolgenden Größen eingestellt werden:

– Anzahl und Anordnung der Düsen gegenüber der Einlaufkante
– Dimensionierung der einzelnen Düse
– Geometrie der Auslassöffnung einer einzelnen Düse und/oder Ausrichtung gegenüber der einzelnen randoffenen Aussparung
– Prozessparameter des austretenden Schmier- und Kühlmittelstrahls aus einer einzelnen Düse.

Preferably, one or more individual open-edged cutouts at the inlet edge are each assigned a nozzle for the supply of lubricant and coolant, and the lubricant film forming between the support surface and the shaft can be set as a function of at least one of the following variables:

- Number and arrangement of the nozzles with respect to the inlet edge
- Dimensioning of the single nozzle
- Geometry of the outlet opening of a single nozzle and / or alignment with respect to the individual open-edged recess
- Process parameters of the exiting lubricant and coolant jet from a single nozzle.

Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im Einzelnen folgendes dargestellt:The solution according to the invention is explained below with reference to figures. The following is shown in detail:

1 zeigt in schematisiert vereinfachter Darstellung den Grundaufbau eines erfindungsgemäßen Kippsegmentes mit die Schmier- und Kühlmittelabfuhr fördernden Strukturen an der Einlaufkante; 1 shows in a schematic simplified representation of the basic structure of a tilting segment according to the invention with the lubricating and coolant discharge-promoting structures at the inlet edge;

2 zeigt in schematisiert vereinfachter Darstellung den Grundaufbau eines erfindungsgemäßen Kippsegmentes mit die Schmier- und Kühlmittelabfuhr beeinflussenden Strukturen zusätzlich an der Auslaufkante; 2 shows a schematic simplified representation of the basic structure of a tilting segment according to the invention with the lubricant and coolant removal influencing structures in addition to the outlet edge;

3a bis 3f zeigen mögliche Anordnungen und Ausführungen randoffener Aussparungen an der Einlaufkante; 3a to 3f show possible arrangements and designs open edge recesses at the inlet edge;

4 zeigt in schematisiert vereinfachter Darstellung eine mögliche Variation der Abstände zwischen Strukturen an der Einlaufkante; 4 shows a schematic simplified representation of a possible variation of the distances between structures at the inlet edge;

5 zeigt eine vorteilhafte Anwendung eines erfindungsgemäßen Kippsegmentes in einem Radialgleitlager. 5 shows an advantageous application of a tilting segment according to the invention in a radial sliding bearing.

Die 1 verdeutlicht in schematisiert vereinfachter Darstellung anhand einer Perspektivansicht den Grundaufbau und die Grundfunktion eines erfindungsgemäß ausgeführten Kippsegmentes 1 zur Abstützung von Wellen in Gleitlagern, insbesondere Radialgleitlagern. Zur Verdeutlichung der einzelnen Richtungen ist ein Koordinatensystem an das Kippsegment 1 angelegt. Die X-Achse beschreibt dabei die in Einbaulage im Gleitlager vorliegende Axialrichtung und entspricht der Längsrichtung des Kippsegmentes 1. Die Y-Richtung beschreibt die Erstreckung quer zur Axialrichtung bzw. Längsrichtung. Das Kippsegment 1 weist eine Abstützfläche 2 auf, welche in Einbaulage in einem Radiallager der radial inneren Fläche entspricht. Die Abstützfläche 2 wird in Axialrichtung von den Seitenflächen 3 und 4 begrenzt, die in besonders vorteilhafter Ausbildung parallel zueinander angeordnet sind. Die Abstützfläche 2 ist quer zur Axialrichtung durch eine erste Kante und eine zweite Kante begrenzt, die in Einbaulage jeweils einer Einlaufkante 5 und einer Auslaufkante 6 entsprechen. Die Begrifflichkeit Einlaufkante und Auslaufkante bezieht sich dabei auf die Anordnung des Kippsegmentes 1 gegenüber einer Welle und deren Drehrichtung. Die in Drehrichtung der Welle dabei zuerst erreichte Kante wird als Einlaufkante 5 bezeichnet, die in Drehrichtung hinter der Einlaufkante liegende Kante als Auslaufkante 6. Der Abstützfläche 2 gegenüberliegend ist eine Lagerfläche 7 vorgesehen, die von der Abstützfläche 2 weggerichtet ausgebildet ist. Die Einlaufkante 5 bzw. die Auslaufkante 6 gehen dabei entweder direkt oder über entsprechende Zwischenflächenbereiche in die Lagerfläche 7 über. Erfindungsgemäß sind zur Verbesserung der Schmiermitteleinbringung in den Spalt zwischen Welle und Kippsegment 1 die Schmier- und Kühlmittelführung beeinflussende Strukturen 10 an der Einlaufkante 5 vorgesehen, sodass die Einlaufkante eine von einer Geraden abweichende Struktur aufweist. Die einzelnen an der Einlaufkante 5 angeordneten Strukturen 10 sind im einfachsten Fall als randoffene Aussparungen 11 ausgebildet. Die randoffenen Aussparungen 11 sind zueinander beabstandet in Axialrichtung des Kippsegmentes 1 angeordnet. Die 1 verdeutlicht eine Ausführung mit gleichmäßiger Anordnung in Axialrichtung, d.h. die Aussparungen 11 sind hinsichtlich ihrer Geometrie und des Abstandes zueinander in Axialrichtung gleich dimensioniert. Zur Schmier- und Kühlmittelzufuhr sind, jedoch hier nicht dargestellt, den einzelnen randoffenen Aussparungen 11 Düsen zugeordnet, die das Schmieröl direkt in die Aussparungen 11 einbringen. Über die Anzahl, Dimensionierung, Geometrie der Auslassöffnung und/oder Ausrichtung gegenüber der randoffenen Aussparung sowie die Eigenschaften des austretenden Schmier- und Kühlmittelstrahls aus einer einzelnen Düse kann im Zusammenwirken mit den randoffenen Aussparungen die Schmier- und Kühlmittelzufuhr zu den einzelnen Segmenten noch weiter optimiert werden. The 1 illustrates in a schematic simplified representation based on a perspective view of the basic structure and the basic function of a tilting segment designed according to the invention 1 for supporting shafts in plain bearings, in particular radial plain bearings. To clarify the individual directions is a coordinate system to the tilting segment 1 created. The X-axis describes the present in the installed position in the plain bearing axial direction and corresponds to the longitudinal direction of the tilting segment 1 , The Y direction describes the extent transverse to the axial direction or longitudinal direction. The tilting segment 1 has a support surface 2 which corresponds in installation position in a radial bearing of the radially inner surface. The support surface 2 is in the axial direction of the side surfaces 3 and 4 limited, which are arranged in a particularly advantageous embodiment parallel to each other. The support surface 2 is limited transversely to the axial direction by a first edge and a second edge, in the installed position in each case an inlet edge 5 and an exit edge 6 correspond. The term inlet edge and outlet edge refers to the arrangement of the tilting segment 1 opposite a shaft and its direction of rotation. The edge first reached in the direction of rotation of the shaft becomes an inlet edge 5 denotes the edge lying in the direction of rotation behind the leading edge as a discharge edge 6 , The support surface 2 opposite is a storage area 7 provided by the support surface 2 is formed away. The leading edge 5 or the outlet edge 6 go either directly or via corresponding interface areas in the storage area 7 above. According to the invention, to improve the lubricant introduction into the gap between the shaft and tilting segment 1 the lubrication and coolant management influencing structures 10 at the inlet edge 5 provided so that the inlet edge has a deviating from a straight line structure. The individual at the inlet edge 5 arranged structures 10 are in the simplest case as edge-open recesses 11 educated. The open-edged recesses 11 are spaced apart in the axial direction of the tilting segment 1 arranged. The 1 illustrates an embodiment with uniform arrangement in the axial direction, ie the recesses 11 are dimensioned equal in terms of their geometry and the distance to each other in the axial direction. For lubrication and coolant supply, but not shown here, the individual edge-open recesses 11 Nozzles assigned to the lubricating oil directly into the recesses 11 contribute. On the number, dimensioning, geometry of the outlet opening and / or orientation relative to the open-edged recess and the properties of the exiting lubricant and coolant jet from a single nozzle, the lubrication and coolant supply to the individual segments can be further optimized in cooperation with the open-edged recesses ,

Die Auslaufkante 6 ist in 1 hinsichtlich ihrer Kontur durch eine Gerade beschreibbar. In einem Radialgleitlager 13 ist damit die Einbaurichtung für die Segmente 1 in Abhängigkeit von der Drehrichtung der abzustützenden Wellen vorgegeben. The outlet edge 6 is in 1 in terms of their contour by a straight described. In a radial sliding bearing 13 is thus the installation direction for the segments 1 predetermined as a function of the direction of rotation of the waves to be supported.

Die 2 verdeutlicht eine vorteilhafte Weiterbildung einer Ausführung eines Kippsegmentes 1 gemäß 1. Dieses ist auch an der Auslaufkante 6 strukturiert ausgeführt, das heißt weist die Schmier- und Kühlmittelabfuhr fördernde Strukturen 8 auf. Diese sind in besonders vorteilhafter Ausführung in Analogie zu Ausführungen der Strukturen 10 an der Einlaufkante 5 als randoffene Aussparungen 9 ausgeführt. Die Funktion dieser besteht in einer verbesserten zielgerichteten Abfuhr von Schmiermittel in den zwischen der Abstützfläche und der abzustützenden Welle gebildeten Spalt. The 2 illustrates an advantageous development of an embodiment of a tilting segment 1 according to 1 , This is also at the outlet edge 6 Structured running, that is, the lubricant and coolant removal promotional structures 8th on. These are in a particularly advantageous embodiment in analogy to embodiments of the structures 10 at the inlet edge 5 as open-edged recesses 9 executed. The function of this is an improved targeted removal of lubricant in the gap formed between the support surface and the shaft to be supported.

Bezüglich der Ausbildung der einzelnen randoffenen Aussparung 11 besteht eine Vielzahl von Möglichkeiten. Die 3a bis 3f verdeutlichen beispielhaft mögliche Ausführungen für die der Einlaufkante 5 zugeordneten Strukturen 10. Die Ausführungen gelten in Analogie auch für die der Auslaufkante 6 zugeordneten Strukturen. Die Wiedergabe in den Figuren zeigt jedoch nur die Strukturen 10 der Einlaufkante 5.Regarding the formation of the individual open-edged recess 11 There are a lot of possibilities. The 3a to 3f illustrate exemplified possible designs for the inlet edge 5 assigned structures 10 , The explanations apply analogously also to the outlet edge 6 assigned structures. The reproduction in the figures, however, shows only the structures 10 the inlet edge 5 ,

Im Einzelnen zeigen die 3a bis 3d mögliche vorteilhafte Querschnittsgeometrien für die randoffenen Aussparungen 11 an der Einlaufkante 5. Als Querschnittsgeometrie wird dabei die Querschnittsfläche verstanden, die durch die randoffene Aussparung 9 bei Projizierung in eine mit der Längsachse in einer senkrechten zu dieser gebildeten horizontalen Ebene beschrieben wird. Es versteht sich, dass die folgenden Aussagen auch für die Schmier- und Kühlmittelabfuhr fördernden Strukturen 8 an der Auslaufkante 5 gelten.In detail, the show 3a to 3d possible advantageous cross-sectional geometries for the open-edged recesses 11 at the inlet edge 5 , As a cross-sectional geometry is understood to mean the cross-sectional area through the open-edged recess 9 when projecting into a horizontal plane formed with the longitudinal axis in a direction perpendicular thereto. It is understood that the following statements also apply to the lubricant and coolant removal promoting structures 8th at the outlet edge 5 be valid.

Gemäß 3a weist die randoffene Aussparung 11 einen dreiecksförmigen Querschnitt auf, 3b zeigt eine mögliche Ausführung mit vieleckigen, insbesondere rechteckigem Querschnitt, die 3c einen halbkreisförmigen oder elliptischen Querschnitt und die 3d einen sich in Richtung zur jeweiligen Ein- oder Auslaufkante erweiternden Querschnitt am Beispiel einer Trapezform. According to 3a has the open-edged recess 11 a triangular cross-section, 3b shows a possible embodiment with polygonal, in particular rectangular cross-section, the 3c a semicircular or elliptical cross section and the 3d a in the direction of the respective inlet or outlet edge widening cross section on the example of a trapezoidal shape.

Zeigen die 3a bis 3d eine Anordnung von hinsichtlich der Dimensionierung, Art des Querschnitts gleichen randoffenen Aussparungen über den Verlauf der Ein- bzw. Auslaufkante, ist es auch denkbar unterschiedliche Varianten in Axialrichtung des Kippsegmentes 1 betrachtet miteinander zu kombinieren. Eine derartige Ausführung ist beispielhaft in der 3e wiedergegeben, welche beispielhaft eine Vieleckform mit einer elliptischen Form kombiniert. Show the 3a to 3d an arrangement of respect to the dimensioning, type of cross-section same edge-open recesses over the course of the inlet and outlet edge, it is also conceivable different variants in the axial direction of the tilting segment 1 considered to combine with each other. Such an embodiment is exemplary in the 3e which, for example, combines a polygonal shape with an elliptical shape.

Verdeutlichen die 3a bis 3d Ausführungen, bei denen die Dimensionierung aller randoffenen Aussparungen identisch ist, ist es ferner denkbar, neben einer Variation der Konturen auch die Dimensionierung der einzelnen randoffenen Aussparungen 11 über die Erstreckung des Kippsegmentes 1 in Axialrichtung zu variieren. Ein Beispiel ist in der 3f wiedergegeben. Daraus ist ersichtlich, dass beispielsweise bei vieleckigen randoffenen Aussparungen 11 die Dimensionierung zwischen den randoffenen Aussparungen 11 in den Randbereichen und dem Mittenbereich differiert. Clarify the 3a to 3d Designs in which the dimensioning of all edge-open recesses is identical, it is also conceivable, in addition to a variation of the contours and the dimensioning of the individual edge-open recesses 11 over the extension of the tilting segment 1 to vary in the axial direction. An example is in the 3f played. It can be seen that, for example, in polygonal open-edged recesses 11 the dimensioning between the open-edged recesses 11 differs in the border areas and the center area.

Ferner ist es denkbar, dass auch die Querschnittsgeometrie in vertikaler Richtung variieren kann. Insbesondere ist in vertikaler Richtung bzw. in Richtung zwischen der Abstützfläche 2 und der Tragfläche betrachtet eine Verjüngung der randoffenen Aussparung 11 von besonderem Vorteil. Furthermore, it is conceivable that the cross-sectional geometry can also vary in the vertical direction. In particular, in the vertical direction or in the direction between the support surface 2 and the wing considered a taper of the open-edged recess 11 of particular advantage.

4 zeigt beispielhaft, dass auch die Abstände zwischen randoffenen Aussparungen 11 in Axialrichtung variieren können. Dies gilt sowohl für die Kombination aus randoffenen Aussparungen 11 gleichen Typs als auch Kombinationen unterschiedlicher Typen, wobei ein Typ jeweils durch eine bestimmte Geometrie und bestimmte Abmessungen charakterisiert ist. 4 shows by way of example that the distances between open-edged recesses 11 can vary in the axial direction. This applies both to the combination of open-edged recesses 11 same type as well as combinations of different types, each type being characterized by a specific geometry and dimensions.

Die Aussagen in 4 gelten in Analogie auch für die Aussparungen 9 an der Auslaufkante 6.The statements in 4 By analogy, they also apply to the recesses 9 at the outlet edge 6 ,

Die 5 verdeutlicht den Einsatz eines erfindungsgemäßen Kippsegmentes 1 in einem Radialgleitlager 13. Dieses ist beispielhaft in einer Perspektivansicht wiedergegeben. Das Radialgleitlager 13 umfasst ein Lagergehäuse 14 mit einer sich entlang einer Längsachse erstreckenden Lagerbohrung 15, wobei die Längsachse gleichzeitig die Lagerachse LA bildet und die Axialrichtung beschreibt. Das Lagergehäuse 14 kann von einer zylindrischen Hülse gebildet werden. Vorzugsweise besteht dieses aus zumindest zwei Halbschalen 16.1, 16.2. Denkbar ist auch eine Ausführung aus mehreren Teilschalen, die in Umfangsrichtung um die Lagerachse LA einander benachbart angeordnet sind und miteinander kraft- und/oder formflüssig verbindbar sind. Das Radialgleitlager 13 umfasst ferner mehrere, relativ zum Lagergehäuse 2 beweglich angeordnete und beabstandet zur Lagerachse LA in Umfangsrichtung um diese zueinander benachbart angeordnete erfindungsgemäße Kippsegmente 1. Die Kippsegmente 1 dienen einer hier nicht dargestellten Welle um ihre Achse. Diese umfassen in Einbaulage in radialer Richtung ausgehend von der Lagerachse betrachtet dazu jeweils die radial innere Abstützfläche 2 und eine radial äußere Lagerfläche 7, mit welcher sich die Kippsegmente 1 wenigstens mittelbar an einem Anschlussbauteil, insbesondere einer Tragfläche abstützen. Vorzugsweise erfolgt die Abstützung an einem hier im Einzelnen nicht dargestellten Druckblock 17 entweder direkt am Lagergehäuse 14 oder aber an der Lagerumgebung. Das Radialgleitlager 13 weist ein Schmier- und Kühlmittelversorgungssystem 18 auf. Dieses umfasst im dargestellten Fall beispielhaft eine im Außenumfang in das Lagergehäuse in axialer Richtung mittig eingearbeitete Ringnut 19, die zur Schmiermittelversorgung über sich durch das Lagergehäuse erstreckende Verbindungskanäle mit einem zwischen den Kippsegmenten 1 und den Innenumfang des Lagergehäuses gebildeten Zwischenraum gekoppelt sind. In besonders vorteilhafter Ausbildung ist im Bereich der Einlaufkante 5 eine Ölzufuhrleiste 12 vorgesehen, die mit der Ringnut 19 über die Verbindungskanäle in leitender Verbindung steht. Die Ölzufuhrleisten 12 und die Ölkanäle sind gegenüber einem Radialstrahl vorzugsweise geneigt. Die Längsachse der Ölkanäle ist somit in einem achssenkrechten Schnitt durch die Lagerachse nach Art von Sekanten an den von der Mantelfläche der Welle begrenzten Kreis angeordnet. Jede der Ölzufuhrleisten weist vorzugsweise Gewindebohrungen zum Einschrauben von Dosierschrauben auf. An der Einlaufkante 5 ist das Kippsegment 1 mit den erfindungsgemäß ausgeführten Strukturen 10 ausgebildet. Zusätzlich kann das Kippsegment an der Auslaufkante 6 mit den die Schmier- und Kühlmittelabfuhr fördernden Strukturen 8 oder aber als gerade Kante mit zugeordnetem Abstreifer ausgebildet werden.The 5 illustrates the use of a tilting segment according to the invention 1 in a radial plain bearing 13 , This is exemplified in a perspective view. The radial slide bearing 13 includes a bearing housing 14 with a bearing bore extending along a longitudinal axis 15 , wherein the longitudinal axis simultaneously forms the bearing axis LA and describes the axial direction. The bearing housing 14 can be formed by a cylindrical sleeve. Preferably, this consists of at least two half-shells 16.1 . 16.2 , Also conceivable is an embodiment of a plurality of subshells, which are arranged adjacent to each other in the circumferential direction about the bearing axis LA and are mutually force and / or form liquid connected. The radial slide bearing 13 further includes a plurality, relative to the bearing housing 2 movably arranged and spaced from the bearing axis LA in the circumferential direction about these adjacent to each other arranged tilting segments according to the invention 1 , The tilting segments 1 serve a wave not shown here about its axis. These include in the installed position in the radial direction, starting from the bearing axis considered to each of the radially inner support surface 2 and a radially outer bearing surface 7 with which the tilting segments 1 at least indirectly supported on a connection component, in particular a support surface. Preferably, the support is made on a pressure block, not shown here in detail 17 either directly on the bearing housing 14 or at the warehouse environment. The radial slide bearing 13 has a lubrication and coolant supply system 18 on. In the case shown, this comprises, by way of example, an annular groove machined centrally in the outer circumference into the bearing housing in the axial direction 19 , the lubricant supply to extending through the bearing housing connecting channels with a between the Kippsegmenten 1 and the inner periphery of the bearing housing formed gap are coupled. In a particularly advantageous embodiment is in the region of the inlet edge 5 an oil feed rail 12 provided with the annular groove 19 is in conductive connection via the connection channels. The oil supply rails 12 and the oil passages are preferably inclined to a radial jet. The longitudinal axis of the oil passages is thus arranged in an axially perpendicular section through the bearing axis in the manner of secants to the limited by the lateral surface of the shaft circle. Each of the oil supply strips preferably has threaded holes for screwing dosing screws. At the inlet edge 5 is the tilting segment 1 with the structures according to the invention 10 educated. In addition, the tilting segment at the outlet edge 6 with the lubrication and coolant discharge structures 8th or be formed as a straight edge with associated scraper.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Kippsegment tilt segment
2 2: Abstützfläche supporting
3 3: Seitenfläche side surface
4 4: Seitenfläche side surface
5 5: erste Kante, Einlaufkante first edge, leading edge
6 6: zweite Kante, Auslaufkante second edge, outlet edge
7 7: Lagerfläche storage area
8 8th: die Schier- und Kühlmittelabfuhr fördernde Strukturen the skimming and coolant removal promoting structures
9 9: randoffene Aussparungen open-edged recesses
10 10: die Schier- und Kühlmittelführung beeinflussende Strukturen the Schier and coolant management influencing structures
11 11: randoffene Aussparungen open-edged recesses
12 12: ÖlzufuhrleisteOil supply bar
13 13: Radialgleitlager radial bearings
14 14: Lagergehäuse bearing housing
15 15: Lagerbohrung bearing bore
16.1,16.1,
16.2 16.2: Halbschalenshells
1717: Druckblock pressure block
1818: Schmier- und Kühlmittelversorgungssystem Lubricant and coolant supply system
19 19: Ringnut ring groove
LA LA: Lagerachse bearing axle
X, Y X, Y: Koordinate coordinate

Claims

Tilting segment ( 1 ) to the spaced arrangement relative to a bearing axis (LA) for supporting shafts in plain bearings with a support surface (LA) 2 ) and one of the support surface ( 2 ) opposite arranged storage area ( 7 ), wherein the support surface ( 2 ) in the axial direction of two side surfaces ( 3 . 4 ) and transversely to this, in particular in the installed position in the circumferential direction of an inlet edge ( 5 ) and an outlet edge ( 6 ) is limited, characterized in that at the inlet edge ( 5 ) structures influencing lubrication and coolant management ( 10 ) are provided.

Tilting segment ( 1 ) according to claim 1, characterized in that at the outlet edge ( 6 ) the lubricant and coolant removal ( 8th ) supporting structures ( 8th ) are provided.

Tilting segment ( 1 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the effect of the individual, the lubricant and coolant management influencing structures ( 10 ) and / or the lubricant and coolant removal promoting structures ( 8th ) at the respective edge - inlet edge ( 5 ) or exit edge ( 6 ) - as a function of at least one of the following variables or a combination of these is adjustable: - number of structures ( 8th . 10 ) in the longitudinal or axial direction - geometry or contour of the individual structure ( 8th . 10 ) - Dimensioning of the individual structure ( 8th . 10 ) - Arrangement and orientation of the structures ( 8th . 10 ) to each other in the longitudinal direction

Tilting segment ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the individual, the lubricant and coolant flow influencing structures ( 10 ) at the inlet edge ( 5 ) and / or the lubricant and coolant removal promoting structures ( 8th ) at the outlet edge ( 6 ) each at the inlet and / or outlet edge ( 5 . 6 ) arranged edge-open recesses ( 9 . 11 ), which in the axial direction of the tilting segment ( 1 ) are arranged spaced from each other.

Tilting segment ( 1 ) according to claim 4, characterized in that in each case at one of the edges - inlet edge ( 5 ) and / or outlet edge ( 6 ) - arranged individual edge-open recesses ( 9 . 11 ) are the same in terms of at least one or a combination of the following quantities: - geometry - dimensioning - distance between adjacent recesses

Tilting segment ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the in each case at at least one of the edges - inlet edge ( 5 ) and / or outlet edge ( 6 ) - arranged individual edge-open recesses ( 9 . 11 ) are designed differently with respect to at least one or a combination of the following parameters: - geometry - dimensioning - distance between adjacent recesses

Tilting segment ( 1 ) according to one of claims 4 to 6, characterized in that the individual open-edged recess ( 9 . 11 ) has a constant cross-sectional geometry over the extension perpendicular to the axial or longitudinal direction, in particular in the vertical direction.

Tilting segment ( 1 ) according to one of claims 4 to 6, characterized in that the individual open-edged recess ( 9 . 11 ) has a cross-sectional change over the extension perpendicular to the axial or longitudinal direction, in particular in the vertical direction.

Tilting segment ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the geometry of the open-edged recesses ( 9 . 11 ) is writable by an element of the following group or a combination; - circle - ellipse - polygon

Tilting segment ( 1 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the open-edged recesses ( 11 ) at the inlet edge ( 5 ) symmetrical with respect to a longitudinal axis of the tilting segment ( 1 ) to the recesses ( 9 ) at the outlet edge ( 6 ) are arranged and executed.

Radial plain bearings ( 13 ) with at least one tilting segment ( 1 ) according to one of claims 1 to 10.

Radial plain bearings ( 13 ) according to claim 11, characterized

with a bearing housing ( 14 ) with a along a bearing axis (LA) aligned bearing bore ( 15 ) and several relative to the bearing housing ( 14 ) movable and spaced from the bearing axis (LA) in the circumferential direction about these arranged tilting segments ( 1 ) for supporting a shaft, wherein the single tilting segment ( 1 ) each have a radially outer bearing surface ( 7 ) for supporting on a support surface on a in the bearing housing ( 14 ) guided pressure block ( 17 ), wherein the individual pressure block ( 17 ) free from a support on the bearing housing ( 14 ) in radial Direction movable in a radial direction through the bearing housing ( 14 ) extending through opening, is secured by means of a rotation against rotation in the circumferential direction of the through hole and directed away from the bearing surface end portion flush with the outer periphery of the bearing housing ( 14 ) completes.

Radial plain bearings ( 13 ) according to claim 11 or 12; characterized in that one or more individual open-edged recesses at the inlet edge ( 5 ) is assigned in each case a nozzle for supplying lubricant and coolant and the lubricant film forming between the support surface and shaft is adjustable as a function of at least one of the following variables: - Number and arrangement of the nozzles with respect to the inlet edge - Dimensioning of the individual nozzle - Geometry of Outlet opening of a single nozzle and / or alignment with respect to the individual open-edged recess - process parameters of the exiting lubricant and coolant jet from a single nozzle.