DD222670A1 - Einrichtung zur hydrostatischen lagerung zylindrischer koerper - Google Patents

Abstract

Einrichtung zur hydrostatischen Lagerung zylindrischer Koerper. Ziel der Erfindung ist eine hochpraezis arbeitende hydrostatische Radiallagerung. Die Aufgabe besteht in der Vermeidung einer Veraenderung der Lagergeometrie durch den herrschenden Schmierstoff-Innendruck. Die Loesung besteht darin, dass die wirksamen Flaechen von an der Aussenwand des Lagerringes konzentrisch zu dem Lagerspalt zwischen Lagerring und gelagertem Teil angeordneten, nach aussen hin durch einen Aussenring abgeschlossenen, untereinander verbundenen und ueber Drosseln mit den Drucktaschen in hydraulischem Funktionszusammenhang stehenden Ringspalten zu der vom Lagerspalt eingeschlossenen Lagerflaeche in einem solchen Verhaeltnis stehen, dass die durch den Schmierstoffdruck hinter den Drosseln von innen nach aussen auf den Lagerring wirkenden Kraefte zu den durch den hoeheren Schmierstoff-Speisedruck in den Ringspalten vor den Drosseln von aussen nach innen auf den Lagerring wirkenden Kraeften im Gleichgewicht stehen. Die Anwendung ist moeglich bei allen Arten von Radiallagern, insbesondere bei hydrostatischen Kolbenstangenlagern in Hydraulikzylindern. Figur

Description

Erfinder: Leipzig, den 15. 12. 1983

Herbert Houda, Andreas Sucker, .

Oochen Vogel; alle Leipzig

Bevollmächtigter Vertreter:

Pat.-Ing, Ralf Seybold

im VEB Werkstoffprüfmaschinen Leipzig .

Betrieb des VEB Werkzeugmaschinenkombinat . "Fritz Heckert"

DOR-7030 Leipzig, Alfred-Kästner-Str. 69

Einrichtung zur hydrostatischen Lagerung zylindrischer Körper Anwendungsgebiet der Erfindung

Das Anwendungsgebiet der Erfindung erstreckt sich auf hydrostatische Radiallager. Als spezielles Anwendungsgebiet kommen hydrostatische Kolbenstangenlager in Hydraulikzylindern in Betracht.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Aus DE-Auslegeschrift 17 65 114 und weiteren Quellen sind hydrostatische Radiallager bekannt, bei denen zur Versorgung des Lagers mit Schmierstoff mehrere über den Umfang der Bohrungswand gleichmäßig verteilte Drucktaschen vorgesehen und diese über Drosseln mit einer Druckflüssigkeitsquelle verbunden sind. Nachteilig bei diesen Lösungen ist die Möglichkeit des Auftretens ungünstiger Steifigkeitsverhältnisse und damit einer Beeinträchtigung der Funktion insbesondere bei Präzisions-Hydraulikzylindern.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist eine hochpräzis arbeitende hydrostatische Radiallagerung. .

. ..: . , - 2 - . . Darlegung des Wesens der Erfindung

Die in'der Charakteristik der .bekannten technischen Lösungen beschriebenen Nachteile lassen sich auf folgende Ursachen zurückführen· :

Sei den angeführten Lösungen werden sowohl die D_rucktaschen als auch der Lagerspalt zwischen der Bohrungswand des Lagerringes und dem gelagerten Teil durch Einspeisen von Schmierstoff mit Druck beaufschlagt. Dabei hat das gelagerte Teil in der Regel einen vollen Querschnitt, so daß bei den in der Praxis üblichen Schmierstoffdrücken an diesem Teil nur vernachlässigbar geringe Verformungen auftreten. Am Lagerring dagegen ergeben sich durch den bei der Einspeisung entstehenden Innendruck selbst bei dickwandiger Gestaltung relativ große elastische .'Auf Weitungen in Bezug auf das. optimale geringe)Lagerspiel, Damit verändert sich die Lagergeometrie und infolgedessen verändern sich auch die Lager-, .eigenschaften, . ' ·

Um diese Ursachen zu beseitigen, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur hydrostatischen Lagerung zylindrischer Körper, insbesondere Radiallagerung, wobei mehrere Drucktaschen gleichmäßig über den Umfang der Bohrungswand des Lagerringes verteilt angeordnet sind und über Drosseln mit einer Druckt lüssigkeitsqu,elle in Verbindung stehen, zu schaffen, bei der eine elastische Aufweitung des Lagerringes durch den bei der "Einspeisung von Schmierstoff entstehenden 'Innendruck vermieden wird,

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der Außenwand des Lagerringes konzentrisch zu dem zwischen der Bohrungswand des L_agerringes und dem gelagerten Teil entstandenen Lagerspalt ein oder mehrere Ringspalte angeordnet sind, die - untereindander verbunden - über Drosseln mit den Drucktaschen und damit dem L^gerspalt in hydraulischem Funktionszusammenhang stehen und nach außen hin durch einen auf den L_agerring aufgezogenen, in der Nähe' seiner Stirnsaiten gegenüber demselben mit geeigneten Mitteln abgedichteten Außenring, abgeschlossen sind. In den Ringspalten herrscht der Schmier-

stoff-Speisedruck für die Drosseln, Die wirksamen Flächen der Ringspalte stehen in einem solchen Verhältnis zu der vorn Lagerspalt eingeschlossenen Lagerfläche, daß die durch den Sc.hmierstoffdruck hinter den Drosseln von innen nach außen auf den Lagerring wirkenden Kräfte zu den durch den Schmierstoff-Speisedruck in den Ringspalten vor den Drosseln von außen nach innen auf den L_agerring wirkenden Kräften im- Gleichgewicht stehen,

Ausführungsbeispiel ·

Die zugehörige Zeichnung zeigt einen schematischen Schnitt durch dine erfindungsgemäße Radiallagerung, Dargestellt ist nur eine Lagerstelle. · .

Die Kolbenstange 1 eines nicht dargestellten Hydraulikzylinders ist zentrisch und axial beweglich in einem Lagerring 2 angeordnet« In die Bohrungswand des L_agerringes 2SXnQ₁ axial begrenzt und gleichmäßig auf den Umfang verteilt, mehrere Drucktaschen 3 in üblicher Form (nur zwei dargestellt) eingearbeitet. Nahe den beiden Stirnseiten des Lagerringes 2 ist je ein Leckölsammelkanal 4 in die Bohrungswand eingestochen. Der von den Leckölsammelkanälen 4 eingegrenzte Raum zwischen der Oberfläche der Kolbenstange 1 und der nicht mit Drucktaschen 3 versehenen Fläche der Bohrungswand sei als L_agerspalt 5 bezeichnet. Drei konzentrisch zum L₃gerspalt 5 in die Außenwand des Lagerringes 2 eingearbeitete Ringnuten bilden mit der' Innenwand eines auf den Lagerring 2 aufgezogenen Außenringes S ein System von durch Kanäle (nicht dargestellt) verbundenen Ringspalten 7, Nahe seinen beiden Stirnseiten ist der Außenring S gegenüber dem L_agerring 2 durch geeignete Mittel 8 abgedichtet. Eine durch die Wandung des Außenringes geführte Druckflüssigkeitszulaitung 9 dient zur Speisung der Ringspalte 7, Von der Außenwand des Lagerringes 2 zu jeder Drucktasche 3 nach innen führende Durchbrüche verbinden als Drosseln 10 die Ringspal.te 7 mit den Drucktaschen 3,

i 4- - .

Die Funktion ist wie folgt.

Durch die Druckflüssigkeitszuleitung 9 wird in das Radiallager Schmierstoff eingespeist. Damit baut sich im System der Ringspalts, 7 vor.den Drosseln 10 der Schmierstoff-Speisedruck auf. Mach dem Durchströmen der Drosseln 10 ist der Flüssigkeitsdruck in den Drucktaschen 3 geringer als vor den Drosseln und sei als* Schmierstoffdruck bezeichnet. Mit diesem Druck breitet sich der Schmierstoff, ausgehend von den Drucktaschen 3, im Lagerspalt 5 aus, tritt dann in die Leckö-lsammelkanäle 4 ein, wird dort durch geeignete Vorrichtungen abgesaugt und dem Druckflüssigkeitskreislauf wieder zugeführt. Wurde die axiale , Länge der Ringspalte 7 richtig gewählt, dann stehen die durch den Schmierstoffdruck im Lagerspalt 5 von innen nach außen auf den Lagerring 2 wirkenden Kräfte zu den durch den Schmierstoff-Speisedruck im System der Ringspalte 7 von außen nach innen auf den Lagerring 2 wirkenden Kräften .im Gleichgewicht.

Die erfindungsgemäße Lösung bietet gegenüber dem bekannten Stand der Technik den Vorteil einer hochpräzis arbeitenden hydros tat.ischen Radiallagerung, da infolge des Gleichgewichtes der wirkenden Kräfte eine elastische Aufweitung des Lagerringes durch den herrschenden Schmierstoff druck vermieden > wird und die Lagergeometrie erhalten bleibt.

Claims (1)

1. - 5 - ^:/
   Erfindungsansprueh

   Einrichtung zur hydrostatischen Lagerung zylindrischer Körper, insbesondere Radiallagerung, bei der mehrere Drucktaschen gleichmäßig über den Umfang, der Bohrungswand des Lagerringes verteilt' angeordnet sind und über Drosseln mit einer Druckflüssigkeitsquelle in Verbindung stehen, gekennzeichnet dadurch,

   daß an der Außenwand des L_agerringes (2) konzentrisch zu dem zwischen der Bohrungswand, des Lagerringes (2) und der Oberfläche des gelagerten Teiles (l) entstandenen Lage'rspalt (5) ein oder mehrere Ringspalte (7) angeordnet sind, die - untereinander verbunden - über Drosseln (10) mit den Drucktaschen (3) und damit dem Lagerspalt (5) in hydraulischem Funktionszusammenhang stehen und nach außen hin durch einen. auf den L_agerring (2) aufgezogenen, in der Nähe seiner Stirnseiten gegenüber demselben abgedichteten Außenring (6) abgeschlossen sind, wobei die wirksamen Flächen der Ringspalte (7) in einem solchen Verhältnis zu der vom Lagerspalt (5) eingeschlossenen Lagerfläche stehen, daß die durch den Schmierstoffdruck hinter den Drosseln (10) von innen nach außen auf den Lagerring (2) wirkenden Kräfte zu den durch den höheren , Schmierstoff-Speisedruck in den Ringspalten (7) vor den Drosseln (10) von außen nach innen auf den Lagerring (2) wirkenden Kräfte im Gleichgewicht stehen«

   Hierzu 1 Blatt Zeichnung -