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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein hydrostatisches Gleitlager und insbesondere auf ein preiswertes hydrostatisches Gleitlager mit der Fähigkeit sich selbst zu kompensieren.
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Technischer Hintergrund
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Als Reaktion auf die immer höher werdenden Ansprüche von Ultra-Präzisionsmikrobearbeitungssystemen, wird ein hydrostatisches Lager, das so gestaltet ist, dass es nichts außer einem dünnen Film an Flüssigkeit verwendet, um seine Last zu tragen und somit in einer sehr geringen Reibung zwischen dem äußeren Gehäuse des Lagers und dem darin gelagerten Schaft resultiert, für mehr und mehr Werkzeugmaschinen mit hoher Genauigkeit die wesentliche Komponente.
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Verglichen mit dem aerostatischen Lager ist das hydrostatische Lager in seiner Festigkeit, Dämpfungsfähigkeit und der Fähigkeit, Vibrationen in einem Mahlprozess zu beseitigen, überlegen, so dass das hydrostatische Lager neben seiner Mikro/Nano-skaligen Positioniergenauigkeit bei der Präzisionsbewegung ideal für Anwendungen mit hoher Präzision, wie beispielsweise eine Mahlmaschine, ist. Heutzutage setzt in der Welt fast jede Werkzeugmaschine mit hoher Genauigkeit hydrostatische Lagerungssysteme bei Führungsschienensystemen ein.
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Im Allgemeinen ist eine typische hydrostatische Lagerungseinheit für Maschinenwerkzeuge mit konstantem Druckölzufuhrsystem aus einem hydrostatischen Lager, einer externen Ölzuführung und wenigstens aus einem Drossel zusammengesetzt, wobei das hydrostatische Lager ein hydrostatisches Gleitlager sein kann, das auch als hydrostatisches Radiallager bekannt ist, da für die Aufnahme von radialen Lasten konstruiert ist.
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Die hydrostatische Gleitlagereinheiten, die am Markt derzeit verfügbar sind, um in Maschinenwerkzeugen verwendet zu werden, können in zwei Kategorien unterteilt werden, welche die Ausführung ohne Flusskompensation und die Ausführung mit Flusskompensation sind.
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Für Ausführungsformen der hydrostatischen Gleitlagereinheiten ohne Flusskompensation sind derartige hydrostatischen Gleitlagereinheiten vorwiegend aus einem hydrostatischen Lager und einer Drossel aufgebaut und diese sind ohne Ölleitungen konstruiert, die in fluider Kommunikation zwischen zwei Ölkammern, die einander gegenüber zur Fluss- und Druckkompensation angeordnet sind. So eine hydrostatische Gleitlagereinheit ohne Flusskompensation kann typischerweise beispielhaft durch eine hydrostatische Spindellageranordnung dargestellt werden, die in der
TW M 320 617 U offenbart ist. Diese ist aus einem entfernbaren Zylinder mit offenem Ende gebildet, der in einer Spindelbasis einer Plattform angeordnet ist, während er wenigstens ein darin ausgebildetes Lager aufweist, um für eine Spindel bereitgestellt zu werden, die darin montiert werden soll. Ferner umfasst sie eine Vielzahl von Drucktaschen, die im Lager angeordnet sind, und wobei jede mit einem Drucksensor und einem Düse ausgestattet ist. Dementsprechend kann durch Verbindung jeder Düse mit einem Druckverstärker über einen Kanal, während jeder Drucksensor mit einem Kontroller zur Steuerung aller Druckverstärker verbunden ist, die Spindel ohne Verzerrung in einer sich selbst regulierenden Weise mit sehr feiner Toleranzsteuerung in Rotation gehalten werden.
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Jedoch ist es vorstellbar, da die Selbstregulierung dieser Art von hydrostatischen Gleitlagereinheiten nicht durch den Flusskompensationsmechanismus, sondern durch die Drosseln ermöglicht wird, dass die radiale Lastaufnahmefähigkeit als auch die Festigkeit des oben genannten hydrostatischen Gleitlagers nicht zufriedenstellend sein könnte, so dass ein solches hydrostatisches Gleitlager nur für niedrig belastete Anwendungen geeignet ist, nicht aber für mittel belastete oder sogar stark belastete Anwendungen.
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Bei der Art der hydrostatischen Gleitlagereinheiten mit Flusskompensation ist eine derartige hydrostatische Gleitlagereinheit mit Ölleitungen konstruiert, die in fluider Kommunikation zwischen zwei Ölkammern stehen, die einander gegenüber zur Fluss- und Druckkompensation zusätzlich zur Anordnung des hydrostatischen Gleitlagers und den Drosseln angeordnet sind, wodurch dessen radiale Lastaufnahmefähigkkeit und Festigkeit verbessert werden. Es gibt verschiedene Gestaltungen für die hydrostatischen Gleitlagereinheiten mit Flusskompensation. Eine von diesen ist die Ausführung mit den an der Spindelachse ausgebildeten Ölkammern, wie die in
US 5 700 092 offenbarte. Jedoch ist bei der oben genannten Ausführung die Gestaltung der Ölkammer hinsichtlich Form und Größe begrenzt, da die Ausbildung der Ölkammer durch viele Faktoren, wie beispielsweise der Größe der Achse, begrenzt wird. Eine andere Ausführung ordnet die Ölkammer an der Hülle der Spindel an, wie die in der
US 5 281 032 offenbarte. Da die Gestaltungsfreiheit der Ölkammer aufgrund der Tatsache, dass es einfach ist die Dimensionsanforderungen der Hülle abzuändern, vergleichsweise höher ist, ist diese Ausführung bei den hydrostatischen Gleitlagereinheiten die heute am Häufigsten verfügbare.
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Im Detail sind in der
US 5 700 092 eine Vielzahl von Druckversorgungsnuten an der Spindelhülle ausgebildet und entsprechend ist eine Vielzahl von Sammelnuten auf der Oberfläche der Spindel ausgebildet, die gleichmäßig mit einer Umfangsbogenlänge in der Größenordnung von 60 Winkelgrad um die Spindel beabstandet sind. Außerdem sind einzelne oder mehrere Nuttaschenformen umfänglich beabstandet und hinsichtlich der Anzahl gleich zur Anzahl der Sammelnuten und axial von den Sammelnuten versetzt und dadurch sind Flusskanäle entweder durch Löcher, die in die Sammelnuten durch die Sehnen der Spindel gebohrt wurden und dieselbe durchqueren, um mit einer Ecke der Tasche verbunden zu werden, oder durch Oberflächennuten bereitgestellt, die entlang der äußeren Spindeloberfläche ausgebildet sind, um dieselbe zu durchqueren, so dass, sobald ein Fluid axial von den Drucknuten über die Spindel in die Sammelnuten fließt, im Verhältnis zum Radialspiel zwischen der Spindeloberfläche und der Bohrung, dieses zur Tasche gegenüber dem Kollektor fließen kann und somit so wirkt, dass eine Rückstellkraft im Verhältnis zur radialen Verlagerung der Spindel bereitgestellt wird. Obwohl die oben genannte Offenbarung ein neues und verbessertes selbstkompensierendes hydrostatisches Gleitlager bereitstellen kann, ist diese nichtsdestotrotz nachteilig hinsichtlich der hohen Herstellungskosten, die sich aus dem komplexen Aufbau und der Bearbeitung der Hülle und der Spindel ergeben, um diese entsprechenden Nuten auszubilden. Außerdem ist das hydrostatische Gleitlager der oben genannten Offenbarung nicht für mittel oder niedrig belastete Anwendungen geeignet, da die Lagersteifigkeit der Spindel in der oben genannten Offenbarung mit der Erhöhung ihrer Umlaufgeschwindigkeit erhöht wird.
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Andererseits werden in der
US 5 281 032 kreisförmige, ringförmige Druckflüssigkeit aufnehmende Nuten in den gegenüberliegenden Lagergehäuseoberflächen bereitgestellt und verwendet, um das Fluid zu regulieren, das den länglichen Aussparungstaschen zugeführt wird, die in den gegenüberliegenden Lagergehäuseoberflächen unter einem Winkel ausgebildet sind, um das Auftreten von Turbulenzen zu vermeiden, und um einen dünnen Film oder eine dünne Schicht von Druckfluid in den Lücken zwischen einem Schaft und den gegenüber liegenden Lagergehäuseoberflächen bereitzustellen. Die Regulierung erzeugt unterschiedliche Drücke in den entgegengesetzten Oberflächentaschen des Lagers, um die Lasten, die an den gegenüberliegenden Seiten des Lagers aufgebracht werden, zu kompensieren. Obwohl das hydrostatische Gleitlager der oben genannten Offenbarung ebenfalls selbstkompensierend ist, ist es nur für die Art der Lager geeignet, deren Spindeln nur für unidirektionale Drehungen geeignet sind, da seine Druckfluid aufnehmenden Nuten mit länglichen Aussparungstaschen verbunden sind, die in den gegenüber liegenden Lagerflächen unter einem Winkel ausgebildet sind, so dass die Verwendung eines solchen hydrostatischen Gleitlagers begrenzt ist.
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Daher wird ein hydrostatisches Gleitlager mit selbstkompensierender Fähigkeit benötigt, das preiswert ist und eine hohe Zuverlässigkeit aufweist.
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Das Dokument
EP 0 105 050 B1 beschreibt ein hydrostatisches Lager mit einem Lagerkörper mit einer Lauffläche. Das Lager besitzt vier gleichmäßig über den Umfang verteilte rechteckige Lagertaschen. Diese Lagertaschen werden von ringförmig in sich zurücklaufenden Nuten in der Lagerfläche gebildet. Zwischen den Lagertaschen in Umfangsrichtung jeweils in gleichem Abstand von diesen sind vier Ablaufnuten vorgesehen, durch welche das in Umfangsrichtung aus den Lagertaschen abströmende Drucköl ins Freie strömen kann. Das von der Nut jeweils umlaufende Feld liegt auf einem Niveau mit der Lagerfläche. Auf diese Weise kann in der Mitte des Feldes jeweils eine Vordrossel für die gegenüberliegende Drucktasche angeordnet werden. Jede Vordrossel ist mit einer halbmondförmig vertieften Zuführnut und zwei im gleichen Abstand seitlich von dieser verlaufenden Abführnuten versehen. Die vier Zuführnuten sind über Radialbohrungen mit Zuführleitungen mit einer Pumpe verbunden. Die Abführnuten sind über andere Radialbohrungen mit Abführleitungen verbunden, welche das Öl aus den Vordrosseln über Zuführbohrungen den gegenüberliegenden Rechtecknuten zuführen. Die Zuführbohrungen münden jeweils in einer Ecke der entsprechenden Rechtecknut.
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Die Druckschrift
DE 42 12 630 A1 beschreibt ein hydrostatisches Radial-Taschenlager. Ein Kolbenstangenabschnitt ist in einer Führungsbohrung einer Lagerbüchse aufgenommen. Zur Ausbildung eines hydrostatischen Radial-Taschenlagers sind in der Innenoberfläche der Führungsbohrung eine geradlinige Anzahl von gleichmäßig im Umfangsabstand zueinander stehenden Lagertaschen ausgenommen. Die Lagertaschen sind von in sich zurücklaufenden Vertiefungen gebildet. Jede Lagertasche umschließt unter Zwischenschaltung eines kreisringförmigen Steges eine ebenfalls kreisringförmige Abführnut, die ihrerseits mittels eines weiteren kreisringförmigen Steges von einer Druckmittel-Zuführöffnung abgeschirmt ist. Die Druckmittel-Zuführöffnung wird jeweils mittels einer Radialbohrung mit Hochdruck-Hydraulikflüssigkeit versorgt. Die kreisringförmige Abführnut einer jeden Lagertasche steht über eine Verbindungsleitung mit der jeweils diametral gegenüberliegenden Lagertasche in Strömungsmittelverbindung. Auf diese Weise bildet der kreisringförmige Steg zwischen der Druckmittel-Zuführöffnung und der Abführnut eine vorgeschaltete Spaltdrossel für die diametral gegenüberliegende Lagertasche.
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Das US-Patent
US 4 710 035 A beschreibt einen inhärenten variablen Flussbegrenzer zum Regeln eines Druckes in einem hydrostatischen Lager. Flüssigkeit fließt aus einer Zuführöffnung einer Lagertasche über einen umgebenden Begrenzer in einen Port, anschließend über einen Kanal um das Äußere des Lagers herum und tritt in einen Versorgungskanal ein. Nach Durchlaufen des Versorgungskanals fließt die Flüssigkeit durch eine Versorgungsöffnung in eine diametral gegenüberliegende Lagertasche.
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Technische Kurzfassung
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Das Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, ein preiswertes hydrostatisches Gleitlager mit selbstkompensierender Fähigkeit zur Verfügung zu stellen.
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Um das obige Ziel zu erreichen, stellt die vorliegende Offenbarung ein selbstkompensierendes hydrostatisches Gleitlager zur Verfügung, das umfasst: eine Basis mit einem darin ausgebildeten Loch, um für die Aufnahme und die Befestigung einer Spindel bereitgestellt zu werden, während es ermöglicht wird, eine Lücke zwischen der Umfangsfläche des Loches und der Spindel auszubilden, damit eine hydraulische Flüssigkeit (Fluid) dort hindurch fließt; wenigstens zwei Öllöcher, die vom Umfang der Basis aus zur Innenseite derselben verlaufend ausgebildet sind; wenigstens zwei erste Kammern, die auf der Umfangsfläche an einander gegenüberliegenden Positionen ausgebildet sind, damit jede erste Kammer in Fluidverbindung mit einem der wenigstens zwei Öllöcher ist; wenigstens zwei zweite Kammern, wobei jede auf der Umfangsfläche an einer Position in der Umgebung von einer entsprechenden ersten Kammer der wenigstens zwei ersten Kammern ausgebildet ist; und wenigstens zwei Kanäle, wobei jeder mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende in einer Weise gestaltet ist, dass das erste Ende von jedem Kanal in einer Bohrung durch die Basis zur Umfangsfläche und benachbart zu einer der wenigstens zwei ersten Kammern angeordnet ist, und wobei das zweite Ende des diesbezüglichen Kanals so angeordnet ist, dass es demselben ermöglicht wird, in Fluidverbindung mit einer gegenüber dem ersten Ende positionierten zweiten Kammer zu sein.
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Indem jede erste Kammer und deren entsprechende zweite Kammer an Positionen benachbart und gegenüber zu anderen ersten und zweiten Kammern angeordnet werden, die jeweils mit den vorangegangenen ersten und zweiten Kammern gepaart sind, während es dem ersten Ende des entsprechenden Kanals ermöglicht wird, mit der ersten Kammer verbunden zu werden, und dem zweiten Ende mit der zweiten Kammer verbunden zu werden, die gegenüber der diesbezüglichen ersten Kammer angeordnet ist, wenn die Spindel dazu gezwungen wird in eine Abweichrichtung abzuweichen, wird die Lücke gegenüber der Abweichrichtung verändert, um zu bewirken, dass die hydraulische Flüssigkeit in den Kanälen zwischen den ersten Kammern und den gegenüberliegenden zweiten Kammern entsprechend fließt und somit einen selbstkompensierenden Prozess leistet, um die Spindel in der Basis zu lagern und es der Spindel daher ermöglicht, sich in der Basis geschmeidig zu drehen. Da jede erste Kammer, jede zweite Kammer und jeder Kanal direkt auf der Basis durch einen Bearbeitungsprozess ausgebildet werden, können die Herstellungskosten des selbstkompensierenden hydrostatischen Gleitlagers reduziert werden, da der Bearbeitungsprozess einfach zu leisten ist.
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In einer beispielhaften Ausführungsform ist ein Flussregelventil an einer Position zwischen jedem Ölloch und seiner entsprechenden ersten Kammer angeordnet, wobei dies eine Vorrichtung sein kann, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einer kapillaren Drossel, einer Mündungsdrossel, einer porösen Drossel und einer inhärenten Drossel besteht.
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In einer beispielhaften Ausführungsform ist jedes Flussregelventil auf der Basis durch ein Verfahren ausgebildet, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einem Montageverfahren und einem Bearbeitungsverfahren besteht.
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In einer beispielhaften Ausführungsform sind die ersten Kammern einander 180 Grad gegenüber angeordnet.
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In einer beispielhaften Ausführungsform sind die zweiten Kammern einander 180 Grad gegenüber angeordnet.
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In einer beispielhaften Ausführungsform sind die ersten Kanäle einander 180 Grad gegenüber angeordnet.
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In einer beispielhaften Ausführungsform ist jede der ersten Kammern so angeordnet, dass sie das erste Ende von jedem Kanal umgibt, und jede der zweiten Kammer ist so angeordnet, dass sie jede erste Kammer umgibt.
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In einer beispielhaften Ausführungsform ist jede erste Kammer als eine Nut in einer Form ausgebildet, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Rechteck und einem Kreis besteht, die das erste Ende von jedem Kanal umgeben.
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In einer beispielhaften Ausführungsform ist jede zweite Kammer als eine Nut in einer Form ausgebildet, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Rechteck und einem Kreis besteht, die jede erste Kammer umgeben.
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Ein weiterer Anwendungsbereich der vorliegenden Anmeldung wird durch die detaillierte Beschreibung im Anschluss offensichtlicher werden. Jedoch sollte klar sein, dass die detaillierte Beschreibung und die spezifische Beispiele, welche beispielhafte Ausführungsformen der Offenbarung darstellen, nur zur Veranschaulichung gemacht werden, da verschiedene Veränderungen und Modifikationen innerhalb des Geistes und des Schutzbereiches der Offenbarung dem Durchschnittsfachmann durch die detaillierte Beschreibung offensichtlich werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die vorliegende Offenbarung wird durch die im Anschluss gegebene detaillierte Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen, die nur zur Veranschaulichung angegeben werden und daher nicht die vorliegende Offenbarung begrenzen, besser verstanden werden, wobei:
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1 eine schematische Darstellung ist, die die Konfiguration eines selbstkompensierenden hydrostatischen Gleitlagers gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt.
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2 eine Querschnittsansicht eines selbstkompensierenden hydrostatischen Gleitlagers gemäß der vorliegenden Offenbarung ist.
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3 eine herausgebildete Ansicht einer Umfangsfläche in einem selbstkompensierenden hydrostatischen Gleitlager gemäß der vorliegenden Offenbarung ist.
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4 eine schematische Darstellung ist, die ein in Betrieb befindliches selbstkompensierendes hydrostatisches Gleitlager gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt.
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Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen
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Es werden verschiedene beispielhafte Ausführungsformen, die mit der detaillierten Beschreibung zusammenwirken, wie folgt vorgelegt, um die vollzogenen Funktionen und strukturellen Eigenschaften der vorliegenden Offenbarung besser zu verstehen und zu erkennen.
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Mit Verweis auf 1 bis 4 die schematische Darstellungen sind, zeigen diese die Konfiguration eines selbstkompensierenden hydrostatischen Gleitlagers gemäß der vorliegenden Offenbarung; eine Querschnittsansicht eines selbstkompensierenden hydrostatischen Gleitlagers gemäß der vorliegenden Offenbarung; eine herausgebildete Ansicht einer Umfangsfläche in einem selbstkompensierenden hydrostatischen Gleitlager gemäß der vorliegenden Offenbarung; und eine schematische Darstellung, die ein in Betrieb befindliches selbstkompensierendes hydrostatisches Gleitlager gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt.
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Wie in 1 bis 4 gezeigt, ist das selbstkompensierende hydrostatische Gleitlager 1 im Wesentlichen als eine Basis 10 ausgebildet, die für eine Spindel 2 bereitgestellt wird, die daran angebracht wird und durch ein darauf ausgebildetes Loch 100 verläuft, während eine Lücke H zwischen der Umfangsfläche 11 des Loches 100 und der Spindel 2 ausgebildet wird, damit eine hydraulische Flüssigkeit dort hindurch fließt.
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Zusätzlich gibt es wenigstens zwei Öllöcher, d. h. die Öllöcher 12a und 12b, die auf der Basis 10 ausgebildet sind und einander gegenüber angeordnet sind, während sie sich vom Umfang der Basis 10 zur Innenseite derselben erstrecken und entsprechend gibt es wenigstens zwei erste Kammern, d. h. die ersten Kammern 13a und 13b, die auf der Umfangsfläche 11 an Positionen ausgebildet sind, die den jeweiligen Öllöchern 12a, 12b entsprechen. Außerdem gibt es ein Flussregelventil, das an einer Position zwischen jedem Ölloch und seiner entsprechenden ersten Kammer angeordnet ist, d. h. dass das Flussregelventil 14a an einer Position zwischen dem Ölloch 12a und der ersten Kammer 13a angeordnet ist und dass das Flussregelventil 14b an einer Position zwischen dem Ölloch 12b und der ersten Kammer 13b angeordnet ist und wobei jedes Flussregelventil 14a, 14b eine Vorrichtung sein kann, die aus der Gruppe ausgewählt wurde, die aus einer kapillaren Drossel, einer Düsendrossel, einer porösen Drossel und einer inhärenten Drossel besteht und auf der Basis durch ein Verfahren gestaltet werden kann, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einem Montageverfahren und einem Bearbeitungsverfahren besteht. Ferner ist jede der ersten Kammern, d. h. die ersten Kammern 13a, 13b als eine Nut in einer rechteckigen Form ausgebildet, während es jeder der beiden ersten Kammern ermöglicht wird, dass sie als ein Paar angeordnet sind, die 180 Grad zueinander gegenüber angeordnet sind, wie die in 2 gezeigten ersten Kammern 13a, 13b.
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In dieser Ausführungsform umfasst das selbstkompensierende hydrostatische Gleitlager 1 ferner zwei zweite Kammern 15a, 15b, die jeweils in der Umgebung ihrer entsprechenden ersten Kammern 13a, 13b angeordnet sind. Wie in 3 gezeigt, ist jede der zwei zweiten Kammern 15a, 15b als eine Nut in rechteckiger Form ausgebildet, wobei diese, wie in 3 gezeigt, jeweils ihre entsprechenden ersten Kammern 13a, 13b umgebend angeordnet sind. Außerdem sind beide der zweiten Kammern als ein Paar angeordnet, die 180 Grad zueinander gegenüber angeordnet sind, wie die in 2 gezeigten zweiten Kammern 15a, 15b.
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Zusätzlich ist die Basis 10 ferner mit wenigstens zwei Kanälen gestaltet, d. h. den Kanälen 16a und 16b, wobei jeder der zwei Kanäle 16a, 16b mit einem ersten Ende 161a, 161b und einem zweiten Ende 162a, 162b in einer Weise gestaltet ist, dass das erste Ende 161a, 161b von jedem Kanal 16a, 16b sich durch die Basis 10 zur Umfangsfläche 11 bohrend angeordnet ist und benachbart zu einer entsprechenden ersten Kammern positioniert ist und wobei das zweite Ende 162a, 162b so angeordnet ist, dass es demselben ermöglicht wird, in Fluidverbindung mit einer gegenüber dem ersten Ende 161a, 161b positionierten zweiten Kammer 15a, 15b zu sein. In dieser Ausführungsform ist, wie in 3 gezeigt, die erste Kammer 13a das erste Ende 161a umgebend angeordnet und eine andere erste Kammer 13b ist das erste Ende 161b umgebend angeordnet.
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Damit der hydraulischen Flüssigkeit ausreichend Druck beim selbstkompensierenden hydrostatischen Gleitlager 1 zur Verfügung gestellt wird, ist das selbstkompensierende hydrostatische Gleitlager 1 ferner mit einem hydraulischen System 3 in einer Weise verbunden, dass das Druckzuführungsrohr 31 des hydraulischen Systems 3 in Fluidverbindung mit den Öllöchern 12a, 12b verbunden ist, während es einem Rücklaufrohr 32 des hydraulischen Systems 3 ermöglicht wird, mit dem Anschluss der Basis 10 und der Spindel 2 verbunden zu sein, um die von der Lücke H überfließende hydraulische Flüssigkeit aufzunehmen. Es wird darauf hingewiesen, dass das hydraulische System 3 beim Durchschnittsfachmann bekannt ist und daher hier nicht weiter beschrieben ist.
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Es wird darauf hingewiesen, dass die Öllöcher, die ersten Kammern und die zweiten Kammern in der vorliegenden Offenbarung in Gruppen angeordnet sind, wobei jede zwei solche Vorrichtungen beinhaltet, was durch das Paar von zwei Öllöchern 12a, 12b, das Paar von zwei ersten Kammern 13a, 13b und das Paar von zwei zweiten Kammern 15a, 15b der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht werden kann. Daher kann die Menge der Öllöcher jede Anzahl sein, die ein Vielfaches von Zwei ist, je nach tatsächlicher Bereichsgröße der Umfangsfläche 11, d. h. dem Durchmesser des Loches 100. Folgerichtig sollte die Menge der Kanäle wenigstens gleich zu der der zweiten Kammer sein oder kann gleich der Anzahl der zweiten Kammern, multipliziert mit zwei oder mehr, sein.
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Es wird auf 4 verwiesen, die eine schematische Darstellung ist, die ein in Betrieb befindliches selbstkompensierendes hydrostatisches Gleitlager gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt. Aus Klarheitsgründen ist die in 4 gezeigte Lücke übertrieben. Wie in 4 gezeigt, wird die Spindel 2, wenn die Spindel 2 einer Kraft F unterworfen wird, die in vertikaler Richtung wirkt, gezwungen sich nach Unten auszurichten, um zu bewirken, dass die Lücke H2 zwischen dem unteren Rand der Umfangsfläche 11 und der Spindel 2 schmaler wird und dann schmaler ist, als die Lücke H1 zwischen dem oberen Rand der Umfangsfläche 11 und der Spindel 2. Da die Lücke H1 vergrößert ist, kann die hydraulische Flüssigkeit in der ersten Kammer 13a vergleichsweise viel leichter durch die Lücke H1 in den Kanal 16a von seinem ersten Ende 161a fließen und fließt dann in die zweite Kammer 15b, die gegenüber der ersten Kammer 13a vom zweiten Ende 162a angeordnet ist. Da die Lücke H2 schmaler wurde, ist die hydraulische Flüssigkeit andererseits in der zweiten Kammer 15b etwas blockiert, um in die erste Kammer 13b durch die Lücke H2 zu fließen oder in das Rücklaufrohr des hydraulischen Systems zu fließen und daher resultiert eine Gegenkraft Fr2, die erzeugt werden soll, um die Spindel 2 gegen die nach unten gerichtete Kraft F nach oben zu heben. Ähnlich wird die Einengung der Lücke H2 auch die hydraulische Flüssigkeit, die zugeführt wird, um in die erste Kammer 13b durch das Ölloch 12b zu fließen, daran hindern in die zweite Kammer 15b durch die Lücke H2 zu fließen oder durch sein erstes Ende 161b in den Kanal 16b einzudringen und daher wird bewirkt, dass hydraulische Flüssigkeit in der ersten Kammer 13b angesammelt wird, damit eine Gegenkraft Fr1 resultiert, die erzeugt werden soll, um die Spindel 2 gegen die nach unten gerichtete Kraft F nach oben zu heben. Außerdem ist die Menge der hydraulischen Flüssigkeit die in die zweite Kammer 15b vom zweiten Ende 162b des Kanals 16b fließt erhöht und verursacht, dass der Druck der zweiten Kammer 15a absinkt, weil die hydraulische Flüssigkeit in der ersten Kammer 13b behindert wird, in den Kanal 16b durch das erste Ende 161b zu fließen. Folgerichtig wird die hydraulische Flüssigkeit in der benachbarten Kammer 13a angezogen, um in die zweite Kammer 15a als Antwort auf den Druckabfall zu fließen, so dass die Menge der hydraulischen Flüssigkeit die jeweils in die ersten Kammern 13a, 13b und die zweiten Kammern 15a, 15b fließt, völlig ausreichend ist, um eine wirksame dynamische Festigkeit zur Unterstützung der Spindel 2 zu erzeugen, damit sich diese in der Basis 10 leichtgängig dreht.
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Es wird darauf hingewiesen, dass der Selbstkompensationseffekt durch die Anordnung der ersten Kammern, der zweiten Kammern und der Kanäle, die einander gegenüber angeordnet sind, ermöglicht wird, wobei jede in Fluidverbindung mit der anderen ist, die dazu gegenüber angeordnet sind. Zusätzlich können, da die oben genannten Strukturen direkt auf der Basis durch ein Bearbeitungsverfahren ausgebildet werden können, die Herstellungskosten des selbstkompensierenden hydrostatischen Gleitlager verringert werden, da das Bearbeitungsverfahren einfach durchzuführen ist. Außerdem kann, da zwei beliebige der ersten Kammern als ein Paar angeordnet sind, die einander 180 Grad gegenüber angeordnet sind und das auch für die zweiten Kammern und die Kanäle gilt, sich die Spindel in jede Richtung ohne Begrenzung drehen und daher ist die Anwendung der vorliegenden Offenbarung erweitert.
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Es wird deutlich, dass anderweitig als die Bearbeitung der ersten Kammern, der zweiten Kammern und der Kanäle direkt auf der Basis, diese Strukturen modularisiert und auf der Basis montiert werden können. Außerdem kann jede der ersten und der zweiten Kammern als eine Nut mit kreisförmiger Form ausgebildet sein. Solche Veränderungen sind nicht als eine Abweichung vom Geist und vom Schutzbereich der Offenbarung zu betrachten und alle diese Modifikationen, die dem Durchschnittsfachmann offensichtlich sind, sind fähig genau so zu funktionieren, wie die in den oben genannten Ausführungsformen beschriebenen.
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Mit Bezug auf die obige Beschreibung ist somit festzustellen, dass die optimalen dimensionalen Verhältnisse für die Teile der Offenbarung, einschließlich Veränderungen hinsichtlich Größe, Material, Form, Funktion und Betriebsweise, Zusammenbau und Verwendung, dem Durchschnittsfachmann ohne weiteres ersichtlich und deutlich werden und alle zu den in den Zeichnungen veranschaulichten und in der Beschreibung beschriebenen gleichwertigen Gegebenheiten als durch die vorliegende Offenbarung umfasst angesehen werden.
