DD222670A1 - DEVICE FOR HYDROSTATIC STORAGE OF CYLINDRICAL KOERPERS - Google Patents

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DD222670A1 DD25890783A DD25890783A DD222670A1 DD 222670 A1 DD222670 A1 DD 222670A1 DD 25890783 A DD25890783 A DD 25890783A DD 25890783 A DD25890783 A DD 25890783A DD 222670 A1 DD222670 A1 DD 222670A1
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DD25890783A
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Herbert Houda
Andreas Sucker
Jochen Vogel
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Leipzig Werkstoffpruefmasch
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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. FigurDevice for the hydrostatic storage of cylindrical bodies. The aim of the invention is a hochpraezis working hydrostatic radial bearing. The task is to avoid a change in the bearing geometry by the prevailing lubricant internal pressure. The solution consists in that the effective surfaces of arranged on the outer wall of the bearing ring concentric with the bearing gap between the bearing ring and stored part, outwardly by an outer ring completed, interconnected and via chokes with the pressure pockets in hydraulic functional relationship standing annular gaps to the from Bearing gap enclosed Lagerflaeche be in such a relationship that the force acting through the lubricant pressure behind the chokes from the inside to the outside of the bearing ring to the force acting through the higher lubricant feed pressure in the annular gaps in front of the chokes from the outside inwards on the bearing ring forces in the Balance stand. The application is possible with all types of radial bearings, especially with hydrostatic piston rod bearings in hydraulic cylinders. figure

Description

Erfinder: Leipzig, den 15. 12. 1983Inventor: Leipzig, December 15, 1983

Herbert Houda, Andreas Sucker, .Herbert Houda, Andreas Sucker,.

Oochen Vogel; alle LeipzigOochen bird; all Leipzig

Bevollmächtigter Vertreter:Authorized representative:

Pat.-Ing, Ralf SeyboldPat.-Ing, Ralf Seybold

im VEB Werkstoffprüfmaschinen Leipzig .in VEB Werkstoffprüfmaschinen Leipzig.

Betrieb des VEB Werkzeugmaschinenkombinat . "Fritz Heckert"Operation of the VEB Werkzeugmaschinenkombinat. "Fritz Heckert"

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

Einrichtung zur hydrostatischen Lagerung zylindrischer Körper Anwendungsgebiet der ErfindungHydrostatic bearing device for cylindrical bodies Field of application of the invention

Das Anwendungsgebiet der Erfindung erstreckt sich auf hydrostatische Radiallager. Als spezielles Anwendungsgebiet kommen hydrostatische Kolbenstangenlager in Hydraulikzylindern in Betracht.The field of application of the invention extends to hydrostatic radial bearings. Hydrostatic piston rod bearings in hydraulic cylinders come into consideration as a special field of application.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

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.From DE-Auslegeschrift 17 65 114 and other sources hydrostatic radial bearings are known in which provided to supply the bearing with lubricant more over the circumference of the bore wall uniformly distributed pressure pockets and these are connected via throttles with a pressure fluid source. A disadvantage of these solutions is the possibility of the occurrence of unfavorable stiffness ratios and thus a deterioration of the function, especially in precision hydraulic cylinders.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist eine hochpräzis arbeitende hydrostatische Radiallagerung. .The aim of the invention is a high-precision hydrostatic radial bearing. ,

. ..: . , - 2 - . . Darlegung des Wesens der Erfindung , ..:. , - 2 -. , Explanation of the essence of the invention

Die in'der Charakteristik der .bekannten technischen Lösungen beschriebenen Nachteile lassen sich auf folgende Ursachen zurückführen· :The disadvantages described in the characteristic of the known technical solutions can be attributed to the following causes:

Sei den angeführten Lösungen werden sowohl die Drucktaschen 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, . ' ·Be the solutions mentioned above are subjected to pressure, both the D r ucktaschen and the bearing gap between the bore wall of the bearing ring and the bearing portion by supplying lubricant. In this case, the mounted part usually has a full cross-section, so that only negligible deformations occur at the usual in practice lubricant pressures on this part. On the bearing ring, on the other hand, due to the internal pressure generated during feeding, even with a thick-walled design, relatively large elastic bearings are created. With this, the bearing geometry changes and, as a result, the bearing properties also change. , '·

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,To eliminate these causes, the invention has the object, a device for hydrostatic bearing cylindrical body, in particular radial bearing, wherein a plurality of pressure pockets are evenly distributed over the circumference of the bore wall of the bearing ring and lüssigkeitsqu, elle are connected via throttles with a Druckt to provide, in which an elastic expansion of the bearing ring is avoided by the resulting in the "supply of lubricant 'internal pressure,

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der Außenwand des Lagerringes konzentrisch zu dem zwischen der Bohrungswand des Lagerringes 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 Lagerring aufgezogenen, in der Nähe' seiner Stirnsaiten gegenüber demselben mit geeigneten Mitteln abgedichteten Außenring, abgeschlossen sind. In den Ringspalten herrscht der Schmier-This object is achieved in that on the outer wall of the bearing ring concentric with the gerringes between the bore wall of the L a and the bearing part bearing gap formed one or more annular gaps are arranged - the lower connected - via throttles with the pressure pockets and thus the L ^ gerspalt are in hydraulic function and connection to the outside by a drawn onto the L a Gerring, close to 'its end strings compared to the same sealed with suitable means the outer ring are completed. In the annular gaps, the lubrication

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 Lagerring wirkenden Kräften im- Gleichgewicht stehen,material feed pressure for the chokes, The effective surfaces of the annular gaps are in such a relationship to the bearing gap enclosed bearing surface, that the forces acting by the Sc.hmierstoffdruck behind the chokes from the inside to the outside on the bearing ring to the forces through the lubricant feed pressure are in the annular gaps in front of the reactors from the outside inwards acting on the L a Gerring forces imported balance,

Ausführungsbeispiel ·Embodiment ·

Die zugehörige Zeichnung zeigt einen schematischen Schnitt durch dine erfindungsgemäße Radiallagerung, Dargestellt ist nur eine Lagerstelle. · .The accompanying drawing shows a schematic section through dine inventive radial bearing, Shown is only one bearing point. ·.

Die Kolbenstange 1 eines nicht dargestellten Hydraulikzylinders ist zentrisch und axial beweglich in einem Lagerring 2 angeordnet« In die Bohrungswand des Lagerringes 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 Lagerspalt 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 Lagerring 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,The piston rod 1 of a hydraulic cylinder, not shown, is arranged centrally and axially movable in a bearing ring 2. Axially limited in the bore wall of the L a gerringes 2SXnQ 1 and evenly distributed over the circumference, several pressure pockets 3 in the usual form (only two shown) incorporated. Near the two end faces of the bearing ring 2 is ever a leak oil collection channel 4 pierced in the bore wall. The bounded by the leak oil collection channels 4 space between the surface of the piston rod 1 and the not provided with pressure pockets 3 surface of the bore wall is referred to as L a gerspalt 5. Three concentric with the L 3 gerspalt 5 in the outer wall of the bearing ring 2 incorporated annular grooves form with the 'inner wall of a mounted on the bearing ring 2 outer ring S a system of channels (not shown) associated annular gaps 7, near its two end faces of the outer ring S is opposite the L a gerring 2 sealed by suitable means 8. A guided through the wall of the outer ring Druckflüssigkeitszulaitung 9 serves to feed the annular gaps 7, From the outer wall of the bearing ring 2 to each pressure pocket 3 inwardly leading openings connect as throttles 10 the Ringspal.te 7 with the pressure pockets 3,

i 4- - .i 4-.

Die Funktion ist wie folgt.The function is as follows.

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.Through the pressure fluid supply line 9 lubricant is fed into the radial bearing. This builds up in the system of annular gaps, 7 vor.den chokes 10 of the lubricant feed pressure. Make the flow through the throttles 10, the fluid pressure in the pressure pockets 3 is lower than before the throttles and is referred to as * lubricant pressure. With this pressure, the lubricant spreads, starting from the pressure pockets 3, in the bearing gap 5, then enters the leak oil collection channels 4, where it is sucked off by suitable devices and returned to the hydraulic fluid circuit. If the axial, length of the annular gap 7 was selected correctly, then the forces acting through the lubricant pressure in the bearing gap 5 from the inside to the outside on the bearing ring 2 are due to the lubricant feed pressure in the system of the annular gaps 7 from outside to inside the bearing ring 2 acting forces in equilibrium.

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.The solution according to the invention offers over the known prior art the advantage of a highly precise working hydrostatic bearing since, as a result of the equilibrium of the acting forces, an elastic widening of the bearing ring by the prevailing lubricant pressure is avoided and the bearing geometry is maintained.

Claims (1)

- 5 - :/
Erfindungsansprueh
- 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,Device for the hydrostatic bearing of cylindrical bodies, in particular radial bearing, in which a plurality of pressure pockets are uniformly distributed over the circumference, the bore wall of the bearing ring 'and are connected via throttles to a pressure fluid source, characterized in that daß an der Außenwand des Lagerringes (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 Lagerring (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«that on the outer wall of the L a gerringes (2) concentric with the between the bore wall, the bearing ring (2) and the surface of the mounted part (l) resulting Lage'rspalt (5) one or more annular gaps (7) are arranged, the - connected to each other - via throttles (10) with the pressure pockets (3) and thus the bearing gap (5) in a hydraulic functional context and are outwardly by a. on the L a gerring (2) mounted, sealed in the vicinity of its end faces against the same sealed outer ring (6), wherein the effective surfaces of the annular gaps (7) in such a relationship to the storage gap (5) enclosed bearing surface are that the forces acting on the bearing ring (2) by the lubricant pressure behind the throttles (10) from the inside outwards to those due to the higher, lubricant feed pressure in the annular gaps (7) in front of the throttles (10) from outside to inside on the bearing ring (2) acting forces are in equilibrium « Hierzu 1 Blatt Zeichnung -For this 1 sheet drawing -
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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