Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
SLIDING-BEARING SEGMENT FOR A SLIDING BEARING, AND SLIDING BEARING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/258282
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a sliding bearing segment (1I) for a sliding bearing, comprising a plastic plate, and reinforcement elements (10, 13) or support elements.

Inventors:
HOFMANN ANDREAS (DE)
WILM DENNIS (DE)
YADAV ANUJ KUMAR (IN)
Application Number:
PCT/EP2022/062614
Publication Date:
December 15, 2022
Filing Date:
May 10, 2022
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SIEMENS ENERGY GLOBAL GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
F16C17/06; F16C17/03
Foreign References:
EP2653736A12013-10-23
JPH11351243A1999-12-24
JP2014173718A2014-09-22
JP2009257590A2009-11-05
US10107079B12018-10-23
US10107079B12018-10-23
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche 1. Gleitlagersegment (1I, 1II,1III,1IV,1V ) für ein Gleitlager, das eine Kunststoffplatte (21I, 21II, 21III, 21IV, 21V) auf- weist, das zumindest ein Verstärkungselement (10, 13; 31, 35; 43, 53, 55, 58) aufweist zur Verstärkung oder zu Arretierung. 2. Gleitlagersegment nach Anspruch 1, bei dem die Verstärkungselemente (10, 13; 31, 35; 43, 53, 55, 58) aus Stahl sind. 3. Gleitlagersegment nach einem oder beiden der Ansprüche 1 oder 2, bei dem Längs-Verstärkungsstäbe (10) und/oder quer dazu, insbesondere 90° dazu, Quer-Verstärkungsstäbe (13) in der Kunststoffplatte (21I, 21II, 21III, 21IV, 21V) vorhanden sind, und sich dort über die jeweilige Breite oder Länge insbe- sondere vollständig erstrecken. 4. Gleitlagersegment nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2 oder 3, bei dem die Kunststoffplatte (21II, 21III, 21IV, 21V) in einem Stützkörper (30) gestützt und/oder befestigt ist. 5. Gleitlagersegment nach Anspruch 4, bei dem der Stützkörper (30) Stahl aufweist, insbesondere aus Stahl besteht. 6. Gleitlagersegment nach einem oder beiden der Ansprüche 4 oder 5, bei dem der Stützkörper (30) eine Vertiefung und eine Hin- terschneidung (31) aufweist, in die ein Vorsprung (35) einer Kunststoffplatte (21II, 21III, 21IV, 21V) eingreifen kann.

7. Gleitlagersegment nach einem oder mehreren der vorheri- gen Ansprüche, bei dem das Gleitlagersegment (1I, 1II,1III,1IV,1V) und/oder die Kunststoffplatte (21II, 21III, 21IV, 21V) trapezförmig ausgebildet ist. 8. Gleitlagersegment nach einem oder mehreren der Ansprüche 4, 5 oder 6, bei dem die Kunststoffplatte (21I, 21II, 21III, 21IV, 21V) durch Bolzen oder Schrauben (43) als Verstärkungselemente, die durch den Stützkörper (30) hindurchgreifen, am Stützkörper (30) befestigt und verstärkt ist. 9. Gleitlagersegment nach Anspruch 8, bei dem die Bolzen und Schrauben (43) von der Rückseite (32) des Stützkörpers (30) in die Kunststoffplatte (21II, 21III, 21IV, 21V) hineingreifen. 10. Gleitlagersegment nach einem oder beiden der Ansprüche 8 oder 9, bei dem die Bolzen und Schrauben (53, 55, 58) von zumindest einer Seitenfläche des Stützkörpers (30) in die Kunststoff- platte (21II, 21III, 21IV, 21V) hineingreifen. 11. Gleitlagersegment nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder 10, bei dem ein Kunststoff aus PEEK verwendet wird. 12. Gleitlagersegment nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder 11, bei dem die Verstärkungselement (10, 13; 31, 35; 43, 53, 55, 58) einen Durchmesser von 1mm bis 2mm aufweisen. 13. Gleitlager, insbesondere ein Axiallager, das ein Gleitlagersegment gemäß einem oder mehreren der An- sprüche 1 bis 12 aufweist. 14. Gleitlager nach Anspruch 13, bei dem die Kunststoffplatte (21I, 21II, 21III, 21IV, 21V) oder der Stützkörper (30) eine Vertiefung aufweisen, über die Öl zugeführt wird.

Description:
Beschreibung Gleitlagersegment für ein Gleitlager und Gleitlager Die Erfindung betrifft ein Gleitlagersegment aus oder mit Kunststoff für ein Gleitlager, bei dem insbesondere PEEK ver- wendet wird, welches noch verstärkt und/oder arretiert werden muss, um höheren mechanischen Belastungen gerecht zu werden. Ein solches Axiallager ist z.B. in US 10,107,079 beschrieben. Polyether-Ether-Ketone (PEEK) sind thermoplastische Polymere, welche gegenüber einer Babbitt/Weißmetall-Beschichtung höhere Belastungen erlauben. Jedoch weist Kunststoff oder PEEK für schwerere Rotoren oder bei höheren mechanischen Belastungen ein zu geringes elasti- sches Modul auf, sodass es zu größeren Verformungen kommen kann und Kunststoff nicht eingesetzt werden kann. Es ist daher Aufgabe der Erfindung oben genanntes Problem zu lösen. Die Aufgabe wird gelöst durch ein Gleitlagersegment gemäß An- spruch 1 und einem Gleitlager gemäß Anspruch 12. In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Maßnahmen aufgelistet, die beliebig miteinander kombiniert werden kön- nen, um weiter Vorteile zu erzielen. Es zeigen die Figuren 1, 2 ein Gleitlagersegment für ein Gleitlager, Figuren 3 - 5 einen modularen Aufbau einer Platte für Gleit- lager sowie Figuren 6 - 8 weitere Befestigungen oder Verstärkungsmecha- nismen für ein Gleitlagersegment. Die Beschreibung und die Figuren stellen nur Ausführungsbei- spiele der Erfindung dar. Figur 1 zeigt eine Aufsicht auf ein massives Gleitlagerseg- ment 1 I aus einem Kunststoff, das für ein Gleitlager verwen- det wird. Insbesondere wird für den Kunststoff PEEK verwendet. Die Oberfläche 4‘ stellt die äußere Kontaktfläche für das Gleitlager dar. Das Gleitlagersegment 1 I stellt gemäß Aufsicht oder im Quer- schnitt vorzugsweise ein Trapez dar oder ist trapezförmig ausgebildet. Andere typische Geometrien und Formen von Gleitlagersegmenten sind ebenso möglich. Figur 2 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie II der Figur 1. Zu erkennen ist, dass in der einen Richtung (senkrecht zur Zeichnungsebene) vorzugsweise mehrere Längs-Verstärkungsstäbe 10 als Verstärkungselemente in einer Ebene (aber auch in meh- reren Ebenen möglich) vorhanden sind. Quer dazu (in der Zeichnungsebene), insbesondere rechtwinklig dazu, sind weitere Quer-Verstärkungsstäbe 13 als Verstär- kungselemente vorhanden, die zusammen mit den Längs-Verstär- kungsstäben 10 das elastische Modul des Gleitlagersegment 1 I im Kunststoff erhöhen. Ebenso vorzugsweise sind hier mehrere Quer-Verstärkungsstäbe 13 in einer Ebene angeordnet (in dieser Schnittdarstellung nicht sichtbar). Ebenso können mehrere Ebenen von Quer- und Längs-Verstär- kungselemente im Gleitlagersegment 1 I vorhanden sein. Weitere Anordnungen von Quer und/oder Längs-Verstärkungs- stäben 10, 13 sind denkbar. Die Verstärkungsstäbe 10, 13 erstrecken sich vorzugsweise über die gesamte Breite, Länge oder Höhe des Gleitlagerseg- ments 1 I , wie hier für das Quer-Verstärkungselement 13 ge- zeigt. Die Verstärkungsstäbe 10, 13 können nachträglich in den Kunststoff oder in eine massive Kunststoffplatte eingebracht werden oder werden direkt bei der Herstellung integriert, insbesondere mit eingegossen, umspritzt, … und bilden so das Gleitlagersegment 1 I . Die Verstärkungsstäbe 10, 13 als Verstärkungselemente sind nicht miteinander verwoben. Die Verstärkungsstäbe 10, 13 als Verstärkungselemente sind vorzugweise aus Stahl. Die Verstärkungsstäbe 10, 13 weisen vorzugsweise einen Durch- messer von 1mm bis 2mm auf. Die Kunststoffplatte 21 I ist vorzugsweise aus PEEK. Figur 3 zeigt eine weitere Aufsicht auf ein Gleitlagersegment 1 II , das modular aufgebaut ist. In einem vorzugsweise plattenförmigen Stützkörper 30 ist eine Kunststoffplatte 21 II gehalten. Die Kunststoffplatte 21 II wird entlang einer Einschubrichtung 24 über einen abgesenkten Bereich 27, einer Einführungsöff- nung, in den Stützkörper 30 eingeführt. Der Stützkörper 30 weist auf einer Seite in seiner Mitte eine Vertiefung auf, in der die Kunststoffplatte 21 III angeordnet ist. Die Kunststoffplatte 21 II liegt dann in der Vertiefung an einer Hinterseite 28 an (Fig. 4, 5). Die Kunststoffplatte 21 II wird in geeigneter Weise form- schlüssig an hier vorzugsweise drei Seiten gehalten (Fig. 3, 7, 8). Der Stützkörper 30 ist vorzugsweise aus Stahl. Der Stützkörper 30 ist ebenfalls vorzugsweise wie die Kunst- stoffplatte 21 II trapezförmig ausgebildet. Andere typische Geometrien und Formen von Gleitlagersegmenten sind ebenso möglich. Die Kunststoffplatte 21 II ist vorzugsweise aus PEEK. Die Befestigung der Kunststoffplatte 21 II kann durch eine Hinterschneidung 31 in dem Stützkörper 30 gemäß Figur 4 aus- gebildet sein, wobei die Hinterschneidung 31 einen entspre- chenden Vorsprung 32 als Teil des Stützkörpers 30 bedingt und aufweist. Komplementär dazu weist die Kunststoffplatte 21 II an ihrem Boden gegenüber der Oberfläche 4‘‘ einen Vorsprung 35 auf, der in die Hinterschneidung 31 eingreift. Auch so wird durch die Stützung eine Verstärkung ausgebildet. Weitere Mechanismen zum Formschluss sind möglich. Die Kunststoffplatte 21 II ragt über die äußere Oberfläche 33 des Stützkörpers 30 hinaus, so dass seine Oberfläche 4‘‘ eine Kontaktfläche darstellen kann. In Figur 6, vorzugsweise ausgehend von Figur 3 oder von Figur 4 ist dargestellt, wie eine Kunststoffplatte mit dem Stütz- körper 30 befestigt werden kann und auch so das elastische Modul der Gleitlagersegmente 1 I , 1 II bzw. der Kunststoffplat- ten 21 II verstärkt werden kann. Dies erfolgt durch Bolzen, also bspw. einfache Stifte ohne Gewinde oder Schrauben 43, als Verstärkungselemente, die fest im Stützkörper 30 verankert sind oder werden und in das Volu- men der Kunststoffplatte 21 I , 21 III , 21 IV , 21 V hineingreifen. Dies kann hier vorzugsweise von der Rückseite 34 des Stütz- körpers 30 her erfolgen. Die Eindringtiefe der Bolzen oder Schrauben 43 in die Kunst- stoffplatte 21 III sowie Anordnung und Anzahl der Bolzen oder Schrauben 43 kann variieren. Dies stellt eine Arretierungsfunktion der Stifte/Bolzen dar sowie auch ein Verstärkungseffekt. Dabei kann die Kunststoffplatte 21 III auch zusätzlich mit der Hinterschneidung 31 (Fig. 4, 5) am Stützkörper 30 gestützt sein. In Figur 7 ist ausgehend von Figur 3 oder Figur 4, aber auch ausgehend von Figur 2 dargestellt, wie durch Bolzen oder Schrauben 53, 55 oder 58 eine Kunststoffplatte 21 IV in dem Stützkörper 30 in Position zu halten und auch zu befestigen und in ihrem Elastizitätsmodul zu verstärken ist. Dies erfolgt hier vorzugsweise von drei Seiten der Kunst- stoffplatte 21 IV , kann aber auch selektiv nur von einer oder zwei2 Seiten erfolgen. So sind beispielsweise in einem Aus- führungsbeispiel Stifte 53, 55, 58 von drei Seiten vorhanden und in einem weiterem Ausführungsbeispiel sind nur die Stifte 53, 58 von zwei Seiten vorhanden (Fig 8). Dies stellt eine Arretierungsfunktion der Stifte/Bolzen dar sowie auch ein Verstärkungseffekt. Ebenso kann mittels des Bolzens 43 (Fig. 6), 53, 55, 58 (Fig. 7, 8) eine Temperaturmessung erfolgen. Die Kunststoffplatte 21 IV , 21 V oder der Stützkörper 30 kann auch eine Vertiefung aufweisen, über die Öl zugeführt wird (LEG Design). Ebenso ist die Art der Verstärkung oder Stützung gemäß Figu- ren 2 bis 8 nicht nur bei Radiallagern oder Axiallagern an- wendbar, sondern auch für feste Segmentlager möglich. In den Beispielen gemäß Figur 3, 4, 6, 7 und 8 kann auch eine Kunststoffplatte 21 I gemäß Figur 2 verwendet werden.