CH389329A - Hydrostatische Lagerung - Google Patents

Description

      Hydrostatische    Lagerung    Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Lagerung  mit mindestens einer in der Gleitbahn vorgesehenen,  mit Schmierflüssigkeit unter Druck zu beschickenden  und dabei für den gleitenden Teil ein Flüssigkeitspolster  bildenden Vertiefung.  



  Hydrostatische     Lagerungen    dieser Art werden bei  spielsweise für     Axbeitstische    und Spindeln von Werk  zeugmaschinen, insbesondere für die Planlager von  Drehbänken verwendet. Die Abstützung des gleitenden  Teils auf Flüssigkeitspolstern ergibt eine Lagerung mit  geringen Reibungsverlusten. Solche ergeben sich prak  tisch nur in den verhältnismässig dünnen Schmierfil  men an der das Flüssigkeitspolster umgebenden  Gleitfläche.  



  Bei Lagerungen dieser Art wird aber oft verlangt,  dass sie auch bei einem Aussetzen der Schmierflüssig  keitszufuhr unter Druck zumindest noch eine gewisse  Zeit betriebsfähig sein sollen, ohne dass das Lager be  schädigt würde. Dies bedingt aber, dass, um die spezi  fische Flächenpressung an den     Gleitflächen    nach Aus  fall der Druckerzeugung in den Flüssigkeitspolstern  nicht zu hoch werden zu lassen, verhältnismässig grosse       Gleitflächen    rings um die Vertiefungen     herum    bzw.  neben den Vertiefungen angeordnet werden.

   Da aber  anderseits zwecks Vermeidung grossen Schmierflüssig  keitsverbrauchs und damit grosser     Pumpenleistung    für  die Druckerzeugung im Normalbetrieb kleine Spalt  weiten am Rande der Vertiefungen einzuhalten sind,  verursachen diese grossen     Gleitflächen    auch im Nor  malbetrieb beträchtliche Reibungsverluste, so dass die  Vorzüge der hydrostatischen Lagerung nicht voll aus  genützt werden können.  



  Diesem Nachteil begegnet die Erfindung bei einer  hydrostatischen Lagerung der eingangs     beschriebenen     Art dadurch, dass die das Flüssigkeitspolster bildende  Vertiefung längs ihres Umfanges durch ein verhältnis  mässig schmales Randstück begrenzt ist und dieses    Randstück derart beweglich in die Gleitbahn eingesetzt  ist, dass es sich unter dem     Einfluss    des     Schmierfüssig-          keitsdruckes    bis zu einem Anschlag um einen kleinen  Betrag über die das Randstück umgebende Gleitfläche  anhebt.  



  Durch diese Massnahme wird erreicht, dass im  Normalbetrieb die nur für den Ausnahmefall einer  Störung in der     Schmierflüssigkeitsversorgung    zur Wir  kung kommende, ausserhalb des     Druckflüssigkeits-          polsters    liegende     Gleitfläche    einen verhältnismässig  grossen Abstand vom darauf gleitenden Teil hat und  das     Geschwindigkeitsgefälle    im     Schmierfilm    und damit  auch die Reibungsverluste klein werden.  



  In der     beiliegenden    Zeichnung sind drei verschiede  ne Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes  vereinfacht dargestellt. Die     Fig.    1 bis 3 zeigen je einen  Querschnitt durch ein solches Ausführungsbeispiel  einer hydrostatischen Lagerung.  



  Gemäss     Fig.    1 ist in einer Gleitbahn 1 eine Vertie  fung 2 vorgesehen, welche über einen zentralen Kanal 3  durch nicht gezeigte Mittel mit     Schmierflüssigkeit    unter  Druck beschickt wird. Die mit Schmierflüssigkeit ge  füllte Vertiefung 2 bildet dabei ein Flüssigkeitspolster  für einen auf der Gleitbahn 1 gleitenden Teil 4.  



  Die Vertiefung 2 ist längs ihres Umfanges durch ein  verhältnismässig schmales Randstück 5 begrenzt, wel  ches mit einem Ansatz 51 unter Platten 6 greift, die auf  beiden Seiten des Randstückes 5 in die Gleitbahn 1  eingesetzt und daran durch Schrauben 7 befestigt sind.  Die Oberfläche     der    Platten 6 bildet zusammen mit der       Oberfläche    der Gleitbahn 1 eine     Gleitfläche    B. Das  Randstück 5 ist in der Richtung senkrecht zur Gleit  fläche 8 verschiebbar. In seiner obersten Lage     liegt    es  mit dem Ansatz 51 an den Platten 6 an, die dabei als  Anschlag dienen. In dieser Lage steht es mit seinem  obern Rand um einen kleinen Betrag über die Gleit  fläche 8 vor.

        Der     Spielraum    zwischen dem beweglichen Rand  stück 5 und der Gleitbahn 1 bzw. den darin eingesetz  ten Platten 6 ist durch eine Membrane 9 abgedichtet,  die einerseits am Randstück 5 befestigt ist und ander  seits durch einen mit Schrauben 10 am Körper der  Gleitbahn 1 befestigten Ring 11 an den Grund der  Vertiefung 2 gepresst wird.  



  Die     Einrichtung    wirkt folgendermassen:  Wird     Schmierflüssigkeit    durch den Kanal 3 unter  Druck in die Vertiefung 2 eingeführt, so hebt sich das  Randstück 5 infolge der Wirkung dieses Druckes so  weit an, bis es mit dem Ansatz 51 an den Platten 6 an  schlägt und dabei mit seiner Oberseite um     einen    ge  ringen Betrag über die Gleitfläche 8 vorsteht. In der  Vertiefung 2 stellt sich ein Flüssigkeitsdruck ein, der  der Belastung durch den gleitenden Teil 4 das Gleich  gewicht hält. Dieser ruht also auf einem Flüssigkeits  polster.  



  Der Spalt zwischen dem Teil 4 und dem Randstück  5 stellt sich so ein, dass durch ihn unter der Wirkung  dieses Druckes die von der Pumpe gelieferte Schmier  flüssigkeitsmenge aus der Vertiefung 2 abfliesst.  



  Zwischen der ausserhalb des Randstückes 5 gelege  nen     Gleitfläche    8 und dem Teil 4 ist die Schmierspalt  weite wesentlich grösser als zwischen dem Randstück 5  und dem Teil 4. Im     Schmierfilm    besteht daher dort ein  nur geringes Geschwindigkeitsgefälle. Die Schub  spannungen sind somit klein, und die Flüssigkeits  reibung an der     Gleitfläche    8 ist gering. Grössere Schub  spannungen treten einzig beim engen Spalt zwischen  dem Randstück 5 und dem gleitenden Teil 4 auf. Da  aber dieser enge Spalt auf einen sehr schmalen Streifen  längs des Umfanges der Vertiefung begrenzt ist, fällt  auch hier die Reibungskraft nicht ins Gewicht.  



  Die Einrichtung erlaubt daher, im Normalbetrieb  geringen     Schmiermittelverbrauch    zugleich mit geringer  Reibungskraft zu erhalten. Trotzdem ist sie aber be  fähigt, auch in Notfällen bei Ausfall des Pumpen  druckes zumindest für eine gewisse Zeit einen schaden  freien Betrieb     zu    gewährleisten. Bei fehlendem     Schrnier-          flüssigkeitsdruck    wird nämlich durch die Belastung  durch den Teil 4 das Randstück 5 unter     Zusammen-          drückung    der Membran 9 so weit     niedergepresst,    bis es  mit seiner Oberkante nahezu in die Ebene der Gleit  fläche 8 gelangt. Der Spalt zwischen dieser und dem  Teil 5 wird kleiner.

   Die Fläche 8 ist so gross bemessen,  dass die     Belastung    durch diesen Teil 4 von dieser Flä  che ohne Überschreiten der zulässigen spezifischen  Flächenpressungen aufgenommen werden kann.  



  Die Ausführungsform gemäss     Fig.    2 unterscheidet  sich von jener nach     Fig.    1 nur dadurch, dass statt der  Membran 9 eine Weichpackung 12 auf der Unterseite  des Randstückes 5 in der Vertiefung 2 eingesetzt ist.  



  Gemäss     Fig.    3 ist die das Flüssigkeitspolster bilden  de Vertiefung 2 mit verhältnismässig schmalem Rand    131 in einem     senkrecht    zur     Gleitfläche    8 beweglichen  Stück 13 angebracht, das in einer entsprechenden,  ebenfalls mit der     Schmierflüssigkeit    unter Druck zu be  schickenden Vertiefung 14 der Gleitbahn 1 eingesetzt  ist. Die     Schmierflüssigkeit    wird durch den Kanal 3 vor  erst in die Vertiefung 14 geleitet und gelangt von dort  über einen im Stück 13 ausgesparten Kanal 15 in die  Vertiefung 2.

   Durch den Flüssigkeitsdruck wird das  ganze Stück 13 so weit angehoben, bis es mit einem  Ansatz 132 an einem Anschlag anliegt, der durch in die  Gleitbahn 1 eingesetzte, mit Schrauben 16 darin befe  stigte     Balken    17 gebildet wird. Der Rand 13 steht dann  um einen kleinen Betrag über die     Gleitfläche    8 vor. Die  Wirkung ist die gleiche wie bei den Ausführungsfor  men nach den     Fig.    1 und 2.  



  Die dargestellten Ausführungsbeispiele beziehen  sich auf Lager mit ebenen     Gleitflächen.    In grundsätz  lich gleicher Weise lässt sich die Erfindung aber auch  auf Lager mit gekrümmten     Gleitflächen,    z. B. Radial  lager einer Spindel, anwenden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Hydrostatische Lagerung mit mindestens einer in einer Gleitbahn vorgesehenen, mit Schmierflüssigkeit unter Druck zu beschickenden und dabei für den glei tenden Teil ein Flüssigkeitspolster bildenden Vertie fung, dadurch gekennzeichnet, dass diese Vertiefung längs ihres Umfanges durch ein verhältnismässig schmales Randstück (5 bzw. 131) begrenzt ist und die ses Randstück derart beweglich in die Gleitbahn (1) eingesetzt ist, dass es sich unter dem Einfluss des Schmierflüssigkeitsdruckes bis zu einem Anschlag (6 bzw. 17) um einen kleinen Betrag über die das Rand stück (5 bzw. 13) umgebende Gleitfläche (8) anhebt. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Lagerung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Randstück (5) senkrecht zur Gleitfläche verschiebbar in der Gleitbahn (1) eingesetzt und durch eine Membran (9) abgedichtet ist (Fig. 1). 2. Lagerung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Randstück (5) senkrecht zur Gleitfläche verschiebbar in der Gleitbahn (1) eingesetzt und durch eine Weichpackung (12) abgedichtet ist (Fig. 2). 3.

   Lagerung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die das Flüssigkeitspolster bildende Vertiefung (2) mit verhältnismässig schmalem Rand (131) in einem senkrecht zur Gleitfläche (8) beweglichen Stück (13) angebracht ist, das in einer entsprechenden, ebenfalls mit der Schmierflüssigkeit unter Druck zu beschickenden Vertiefung (14) der Gleitbahn (1) ein gesetzt ist, wobei durch den Flüssigkeitsdruck dieses ganze Stück (13) bis zu einem Anschlag (17) über die Gleitfläche (8) angehoben wird.