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. 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.

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.

Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale von Anspruch 1 und 12 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

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.

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. 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. In einer vorteilhaften Weiterbildung sind zusätzlich an der Auslaufkante Schmierund 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.

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

Durch gezielte Ausführung der jeweiligen Kanten, kann die Schmier- und Kühlmittelversorgung über die gesamte Abstützfläche und die Abfuhr gezielt eingestellt werden. 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. Die randoffenen Aussparungen erstrecken sich in Einbaulage betrachtet in Umfangsrichtung.

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

Die erste Ausbildung bietet den Vorteil einer besonders einfachen Herstellbarkeit. Die zweite Ausbildung erlaubt eine gezieltere Einstellbarkeit der Schmierund/oder Kühlmittelführung.

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.

Die Querschnittsgeometrie von der Kante in das Segment ist vorzugsweise durch eine Querschnittsänderung charakterisiert. Denkbar ist auch eine Ausführung mit unveränderlichem Querschnitt.

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

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. Die in axialer Richtung beabstandet angeordneten Schmier- und Kühlmittelführung fördernden Strukturen an der Einlaufkante und/oder die Schmier- und Kühlmittelabfuhr fördernden Strukturen an der Auslaufkante umfassen wenigstens drei, vorzugsweise wenigstens vier randoffenen Aussparungen, vorzugsweise eine Mehrzahl .

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. 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.

Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im Einzelnen folgendes dargestellt:

Figur 1 zeigt in schematisiert vereinfachter Darstellung den Grundaufbau eines erfindungsgemäßen Kippsegmentes mit die Schmier- und Kühlmittelabfuhr fördernden Strukturen an der Einlaufkante;

Figur 2 zeigt in schematisiert vereinfachter Darstellung den Grundaufbau eines erfindungsgemäßen Kippsegmentes mit die Schmier- und Kühlmittelabfuhr beeinflussenden Strukturen zusätzlich an der Auslaufkante;

Figuren 3a bis 3f zeigen mögliche Anordnungen und Ausführungen randoffener

Aussparungen an der Einlaufkante;

Figur 4 zeigt in schematisiert vereinfachter Darstellung eine mögliche

Variation der Abstände zwischen Strukturen an der Einlaufkante; Figur 5 zeigt eine vorteilhafte Anwendung eines erfindungsgemäßen

Kippsegmentes in einem Radialgleitlager.

Die Figur 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 1 1 ausgebildet. Die randoffenen Aussparungen 1 1 sind zueinander beabstandet in Axialrichtung des Kippsegmentes 1 angeordnet. Die Figur 1 verdeutlicht eine Ausführung mit gleichmäßiger Anordnung in Axialrichtung, d.h. die Aussparungen 1 1 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 1 1 Düsen zugeordnet, die das Schmieröl direkt in die Aussparungen 1 1 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.

Die Auslaufkante 6 ist in Figur 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.

Die Figur 2 verdeutlicht eine vorteilhafte Weiterbildung einer Ausführung eines Kippsegmentes 1 gemäß Figur 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.

Bezüglich der Ausbildung der einzelnen randoffenen Aussparung 1 1 besteht eine Vielzahl von Möglichkeiten. Die Figuren 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.

Im Einzelnen zeigen die Figuren 3a bis 3d mögliche vorteilhafte Querschnittsgeometrien für die randoffenen Aussparungen 1 1 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. Gemäß Figur 3a weist die randoffene Aussparung 1 1 einen dreiecksförmigen Querschnitt auf, Figur 3b zeigt eine mögliche Ausführung mit vieleckigen, insbesondere rechteckigem Querschnitt, die Figur 3c einen halbkreisförmigen oder elliptischen Querschnitt und die Figur 3d einen sich in Richtung zur jeweiligen Ein- oder Auslaufkante erweiternden Querschnitt am Beispiel einer Trapezform.

Zeigen die Figuren 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 Figur 3e wiedergegeben, welche beispielhaft eine Vieleckform mit einer elliptischen Form kombiniert. Verdeutlichen die Figuren 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 1 1 über die Erstreckung des Kippsegmentes 1 in Axialrichtung zu variieren. Ein Beispiel ist in der Figur 3f wiedergegeben. Daraus ist ersichtlich, dass beispielsweise bei vieleckigen randoffenen Aussparungen 1 1 die Dimensionierung zwischen den randoffenen Aussparungen 1 1 in den Randbereichen und dem Mittenbereich differiert.

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 1 1 von besonderem Vorteil.

Figur 4 zeigt beispielhaft, dass auch die Abstände zwischen randoffenen Aussparungen 1 1 in Axialrichtung variieren können. Dies gilt sowohl für die Kombination aus randoffenen Aussparungen 1 1 gleichen Typs als auch Kombinationen unterschiedlicher Typen, wobei ein Typ jeweils durch eine bestimmte Geometrie und bestimmte Abmessungen charakterisiert ist. Die Aussagen in Figur 4 gelten in Analogie auch für die Aussparungen 9 an der Auslaufkante 6.

Die Figur 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 Olzufuhrleiste 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 1 an der Auslaufkante 6 - hier nicht dargestellt - mit den die Schmier- und Kühlmittelabfuhr fördernden Strukturen 8 oder aber als gerade Kante mit zugeordnetem Abstreifer ausgebildet werden.

Bezugszeichenliste

1 Kippsegment

2 Abstützfläche

3 Seitenfläche

4 Seitenfläche

5 erste Kante, Einlaufkante

6 zweite Kante, Auslaufkante

7 Lagerfläche

8 die Schier- und Kühlmittelabfuhr fördernde Strukturen

9 randoffene Aussparungen

10 die Schier- und Kühlmittelführung beeinflussende Strukturen

1 1 randoffene Aussparungen

12 Ölzufuhrleiste

13 Radialgleitlager

14 Lagergehäuse

15 Lagerbohrung

16.1 ,

16.2 Halbschalen

17 Druckblock

18 Schmier- und Kühlmittelversorgungssystem

19 Ringnut

LA Lagerachse

X, Y Koordinate