DE1425072C

DE1425072C - Device for keeping constant the distance between opposing surfaces of a reference body and a movable body exposed to alternating external forces

Info

Publication number: DE1425072C
Application number: DE19631425072
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Mecanorga S.A., Genf (Schweiz)
Priority date: 1962-10-26
Filing date: 1963-10-11
Publication date: 1973-03-01

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Konstanthalten des Abstandes zwischen sich gegenüber- !5 liegenden Flächen eines Bezugskörpers und eines wechselnden äußeren Kräften ausgesetzten beweglichen Körpers mit Hilfe von Gegenkräften, die durch den regelbaren Druck eines strömenden Mediums in vorzugsweise zwei am Bezugskörper angeordneten, sich gegenüberliegenden Gruppen je einer oder mehrerer Lagerzonen hervorgerufen werden und deren Größe durch ein Lagenkorrekturorgan gesteuert wird, das nach Art eines Schiebers im Bezugskörper gelagert ist und gegenläufige Bewegungen zum bewegliehen Körper ausführt, wobei einerseits sein veränderlicher Abstand γοη letzterem den Druck in einem ersten Steuerströmungskreis mit zwei Drosselstellen bestimmt, von denen die eine von einem zwischen dem beweglichen Körper und dem Lagenkorrekturorgan befindlichen Spalt und die andere von einer Düse gebildet wird, und wobei andererseits sein veränderlicher Abstand vom Bezugskörper den Druck in einem zweiten mit dem ersten die Gleichgewichtslage des Lagenkorrekturorgans herbeiführenden und an die gleiche Druckmittelquelle angeschlossenen Steuerströmungskreis mit zwei Drosselstellen bestimmt, von denen die eine von einem zwischen einer Wandung des Bezugskörpers und dem Lagenkorrekturorgan befindlichen veränderlichen Spalt und die andere wiederum von einer Düse gebildet wird.The invention relates to a device for keeping constant the distance between opposing surfaces of a reference body and a moving body exposed to changing external forces with the help of opposing forces created by the controllable pressure of a flowing medium in preferably two arranged on the reference body, opposing groups are caused by one or more storage zones and their Size is controlled by a position correction organ, which is like a slide in the reference body is stored and executes opposite movements to the moveable body, on the one hand being variable Distance γοη the latter the pressure in a first control flow circuit with two throttle points determined, one of which by one between the movable body and the position correction organ located gap and the other is formed by a nozzle, and on the other hand being variable Distance from the reference body the pressure in a second with the first the equilibrium position of the position correction organ and connected to the same pressure medium source Control flow circuit with two throttling points are determined, one of which by one between one Wall of the reference body and the position correction organ located variable gap and the others in turn is formed by a nozzle.

Bekannt ist eine Einrichtung der vorstehenden Art, bei der der Druck in den Steuerströmungskreisen bei Vorliegen eines Gleichgewichtszustandes den gleichen Wert hat wie in den Lagerzonen (schweizerische Patentschrift 363 201). Eine derartige Konstruktion setzt praktisch die Verwendung gleicher Druckmedien sowohl für die Steuerströmungskreise als auch für die Druckmittelversorgung der Lagerzonen voraus. Man ist daher für die überwiegende Zahl der Anwendungsfälle gezwungen, die Steuerströmungskreise mit einem flüssigen Medium zu betreiben. Letzteres aber vermag, wie die Erfahrung gezeigt hat, dann nicht mehr zu befriedigen, wenn höchste Genauigkeitsanforderungen gestellt werden. Verwendet man nämlich, wie es regelmäßig der Fall ist, als Medium Drucköl, so machen sich die unvermeidbaren Veränderungen in der Viskosität, der Temperatur und der sonstigen Beschaffenheit, des Öls. störend bemerkbar, und es kann zu Abweichungen des bewegliehen Körpers von seiner Sollage kommen, die zwar geringfügig, in Fällen, in denen es auf ein Höchstmaß an Präzision ankommt, jedoch nicht vertretbar sind.A device of the above type is known in which the pressure in the control flow circuits, when a state of equilibrium is present, has the same value as in the bearing zones (Swiss patent 363 201). Such a construction practically requires the use of the same pressure media both for the control flow circuits and for the pressure medium supply to the bearing zones. It is therefore necessary for the majority of applications to operate the control flow circuits with a liquid medium. However, as experience has shown , the latter can no longer be satisfactory if the highest accuracy requirements are made. If, as is regularly the case, pressure oil is used as the medium, the unavoidable changes in viscosity, temperature and other properties of the oil occur. noticeably disturbing, and there may be deviations of the moveable body from its nominal position, which may be slight, but are not justifiable in cases where a high degree of precision is required.

Bekannt ist außerdem eine Einrichtung zum Ausgleich äußerer Kräfte durch Erhöhung von Gegenkräften, mit deren Hilfe ein Kräftegleichgewicht herbeigeführt werden soll, die es jedoch nicht gestattet, zwischen einem beweglichen Kräften ausgesetzten Körper und einem Bezugskörper einen konstanten Abstand aufrechtzuerhalten (schweizerische Patentschrift 331637). Es liegt auf der Hand, daß diese Einrichtung nur für eine begrenzte Zahl voii Fällen einsetzbar ist.Also known is a device for balancing external forces by increasing counterforces, with the help of which an equilibrium of forces is to be brought about, but which does not allow between a body exposed to movable forces and a reference body a constant Maintain distance (Swiss patent 331637). It is obvious, that this device can only be used for a limited number of cases.

Lediglich der Grad der Lageveränderung einer Welle gegenüber einem Lager unter der Einwirkung äußerer Kräfte ist auch bei einer weiteren bekannten Einrichtung möglich, bei der mit Luft zur Regelung der Druckmittelzufuhr zu einem hydrostatischen Lager gearbeitet wird (deutsche Patentschrift 851 429).Only the degree of change in position of a shaft in relation to a bearing under the influence External forces are also possible in a further known device, in the case of the one with air for regulation the pressure medium supply to a hydrostatic bearing is worked (German patent specification 851 429).

Bekannt ist schließlich eine Einrichtung, bei der man den Abstand eines beweglichen. Körpers von einem festen Körper mit Hilfe eines Lagenkorrekturorgans steuert, das von einem Doppelkolbenschieber gebildet wird, dessen zwischen den beiden Kolbenabschnitten liegender Ringraum über eine Querbohrung mit einer Längsbohrung des Schiebers verbunden ist, an deren beiden Enden jeweils eine Düse angeordnet ist, über die ein von einer Druckmittelquelle kommendes flüssiges Medium in zwei Steuerkreise strömen kann. Der Druck in dem einen dieser Steuerkreise wird durch ein.zur Regulierung des SoII-abstandes zwischen den sich gegenüberliegenden Flächen dienendes Einstellelement auf einem konstanten Wert gehalten, während der Druck im zweiten Steuerkreis vom Istabstand zwischen dem Bezugskörper und dem beweglichen Körper abhängt und sich mit wechselnden äußeren Kräften ändert. Durch die Unterschiede der Drücke in den beiden Steuerkreisen wird eine Verlagerung des Doppelkolbenschiebers bewirkt, und dessen eine den Ringraum begrenzende Kante eines Kolbenabschnittes gibt mehr oder weniger weit einen Durchlaß frei, über den das Druckmittel zu den Lagerzonen gelangen kann, um. hier Ausgleichskräfte hervorzurufen. Fm gewünschten Sollzustand befindet sich der Steuerschieber in der Ruhelage. Die bekannte Einrichtung vermag deshalb nicht zu befriedigen, weil der Steuerschieber bei einer Druckänderung im zweiten Steuerkreis leicht über die Kompensationssollage hinaus bewegt wird und die gewünschte Sollage sich erst langsam einpendelt. Die hiermit verbundenen Schwingungsvorgänge wirken sich, insbesondere bei Anwendung der bekannten Einrichtung, an Präzisionswerkzeugniaschinen nachteilig aus.Finally, a device is known in which the distance of a movable. Body of a solid body with the help of a position correction element, which is controlled by a double piston valve is formed, the annular space lying between the two piston sections via a transverse bore is connected to a longitudinal bore of the slide, at both ends of which each has a nozzle is arranged, via which a liquid medium coming from a pressure medium source in two control circuits can flow. The pressure in one of these control circuits is controlled by a. To regulate the target distance between the opposing surfaces serving adjusting element on a constant Value held while the pressure in the second control circuit depends on the actual distance between the reference body and depends on the moving body and changes with changing external forces. Due to the differences in the pressures in the two control circuits, there is a shift in the double piston valve causes, and one of the edge of a piston section delimiting the annular space releases a passage to a greater or lesser extent, Via which the pressure medium can reach the storage zones in order to. to cause balancing forces here. In the desired target state, the control slide is in the rest position. The well-known facility is therefore not able to satisfy, because the control slide in the event of a pressure change in the second control circuit slightly beyond the compensation target is moved and the desired target position only slowly levels off. The associated vibration processes act, especially when using the known device, on precision machine tools disadvantageous.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der zuerst beschriebenen Gattung zu schallen, bei der eine noch bessere Lagekonstanz des beweglichen Körpers gegenüber seinem Bezugskörper erzielt wird, als dies bisher möglich war.The invention is based on the object of providing a device of the type described first sound, in which an even better constancy of position of the movable body in relation to its reference body is achieved than was previously possible.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß das ■ Druckmittel für die beiden Strömungskreise gasförmig ist und daß ein Verteiler vorgesehen ist, der in Abhängigkeit von der Stellung des Lagenkorrekturorgans die Druckmittelzufuhr zumindest einer der Lagerzonen derart steuert, daß eine Verlagerung des beweglichen Körpers gegenüber dem Bezugskörper automatisch ausgeglichen wird.This object is achieved in that the ■ pressure medium for the two flow circuits is gaseous is and that a distributor is provided which is dependent on the position of the position correction element controls the pressure medium supply at least one of the storage zones such that a displacement of the movable body is automatically compensated for with respect to the reference body.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß sich durch die Verwendung von Gas bzw. Luft für die Steuerung des Lagenkorrekturorgans die Lagenkonstanthaltung des beweglichen Körpers erheblich steigern läßt. Die erzielbare Genauigkeit liegt in der Größenordnung des Bruchteils eines Mikrons.The advantage of the device according to the invention is that the use of Gas or air for controlling the position correction organ keeps the movable position constant Body can increase significantly. The achievable accuracy is on the order of a fraction of a micron.

5 65 6

Die Zeichnung zeigt schematisch und beispielhaft Im Bereich der Mantellinie des Bezugskörpers 2,The drawing shows schematically and by way of example in the area of the surface line of the reference body 2,

verschiedene Ausführungsformen der Erfindung. Es welche durch das Zentrum einer der beiden Lager-various embodiments of the invention. It which through the center of one of the two camps

zeiet zonen 3 oder 4 verläuft, und zwar vorzugsweise mög-zeiet zone 3 or 4 runs, and preferably if possible

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Einrichtung, liehst nahe an dem Teil des Körpers 1, auf den dieFig. 1 shows a cross section through a device, borrowed close to the part of the body 1 on which the

bei der sich ein von -einer Welle gebildeter beweg- 5 äußere Kraft einwirkt, ist eine Öffnung angeordnet,in which an external force formed by a shaft acts 5, an opening is arranged,

licher Körper in einem Lager dreht oder ein von in welche das Ende des sogenannten Lagenkorrek-licher body rotates in a bearing or a of in which the end of the so-called Lagenkorrek-

einem Schlitten gebildeter beweglicher Körper in turorgans 14 gleiten kann, welches sich schieberartiga slide formed movable body can slide in turorgans 14, which is like a slide

einer runden Führung gleitet, in der Bohrung eines am Bezugskörper 2 angeordne-a round guide slides, in the bore of a on the reference body 2 arranged-

Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch die gleiche ten Gehäuses 13 verlagert.Fig. 2 is a horizontal section through the same housing 13 th shifted.

Einrichtung längs einer der Linie I-I in Fig. 1 ent- ίο Die Stellung des Lagenkorrekturorgans 14 gegensprechenden Ebene, über dem Körper 1 regelt einerseits den Zwischen-Device along one of the line I-I in FIG. 1 corresponds to the position of the position correction element 14 mutually speaking Level above the body 1 regulates on the one hand the intermediate

Fig. 3 einen Horizontalschnitt der gleichen Ein- druck P₁ eines ausströmenden Gases, welches durch3 shows a horizontal section of the same pressure P _{1 of} an outflowing gas which through

richtung längs einer der Linie H-II in Fig. 1 ent- einen Kanal 15 von einer Druckmittelquelle P durchdirection along one of the line H-II in Fig. 1 ent- a channel 15 from a pressure medium source P through

sprechenden Ebene, zwei Drosselstellen eintritt, von denen die erste mitspeaking level, enters two throttling points, the first of which with

Fig. 4 eine vereinfachte Ausführung der Einrich- 15 einer Düse 16 mit dem festen DurchmesserO₁ ver-4 shows a simplified embodiment of the device 15 of a nozzle 16 with the fixed diameter O _1.

tung gemäß Fig. 1, sehen ist und von denen die zweite, der ersten nach-device according to Fig. 1, and of which the second, the first after-

Fig. 5 eine der Fig. 1 entsprechende Ausfüh- geschaltete, einen veränderlichen Querschnitt auf-FIG. 5 shows an embodiment corresponding to FIG. 1, showing a variable cross section.

rungsform. welche in zwei zueinander senkrechten weist, der von dem Spalt d_x gebildet wird, welcherform. which points in two mutually perpendicular, which is formed by the gap d _x , which

Ebenen arbeitet, sich zwischen dem beweglichen Körperl und demWorking levels between the movable body and the

Fig. 6 eine Einrichtung zur Servosteuerung eines 20 Umfang L₁ einer im Lagenkorrekturorgan 14 ange-6 shows a device for the servo control of a circumference L _{1 of} a device arranged in the position correction element 14.

Schlittens, deren Steuermechanismus der Einwirkung ordneten Öffnung 17 befindet. Dieser Gaskreis wirdCarriage whose control mechanism of the action is arranged opening 17 is located. This gas circuit will

jeglicher veränderlicher äußerer Kräfte entzogen ist als Hauptkreis bezeichnet.deprived of any changeable external forces is called the main circle.

und welcher zwei sich gegenüberliegende Gruppen Andererseits regelt die Stellung des Lagenkorrek-and which two opposing groups on the other hand regulates the position of the position correction

von Zonen für ein Medium variablen Druckes auf- turorgans 14 gegenüber einer Bezugswand 18 desof zones for a medium of variable pressure auf- turororgan 14 opposite a reference wall 18 of the

weist, 25 mit dem Bezugskörper 2 verbundenen Gehäuses 13has 25 housing 13 connected to reference body 2

F i g. 7 eine vereinfachte Ausführung der in F i g. 6 den Zwischendruck P₂ eines zweiten Gaskreises, derF i g. 7 shows a simplified version of the embodiment shown in FIG. 6 the intermediate _{pressure P 2 of} a second gas circuit, the

beschriebenen Einrichtung, von der gleichen Druckmittelquelle P wie oben her-described device, from the same pressure medium source P as above.

Fig. 8 eine spezielle Ausführung eines Lagenkor- rührt und durch denselben Kanal 15 durch zwei8 shows a special embodiment of a layer corrugated and through the same channel 15 through two

rekturorgans, Drosselstellen fließt, von denen die erste von einerrectal organ, throttle bodies flows, the first of which by one

F i g. 9 ein zwischen Kugeln geführtes Lagenkor- 30 Düse 19 festen Querschnitts O₂ gebildet wird und vonF i g. 9 a Lagenkor- 30 nozzle 19 of fixed cross-section O ₂ guided between balls is formed and from

rekturorgan, denen die zweite, der ersten im Gasstrom nachge-rectifier, followed by the second, the first in the gas flow

Fig. 10 eine Ausführung eines Lagenkorrektur- schaltete und einen veränderlichen Querschnitt auf-10 shows an embodiment of a position correction switched and a variable cross section.

organs, bei welchem Gasdrücke auf eine verform- weisende, durch den Spalt ^₂ zwischen einer Flächeorgans, at which gas pressures on a deforming, through the gap ^ ₂ between a surface

bare Membran einwirken, 20 des Lagenkorrekturorgans 14 und dem UmfangBare membrane act, 20 of the position correction organ 14 and the circumference

Fig. 11 einen mittels Kugeln gelagerten Verteiler, 35 L₂ einer zweiten, in die mit dem Bezugskörper 2 ver-11 shows a distributor, 35 L _{2 of} a second, mounted by means of balls, into which the reference body 2 is connected.

Fig. 12 einen Verteiler, bei dem der Druck des bundene Bezugswand 18 eingearbeiteten Öffnung 2112 shows a distributor in which the pressure of the bonded reference wall 18 incorporated opening 21

Steuergases und der Druck des-Mediums auf eine (oder zwischen der mit dem Bezugskörper 2 verbun-Control gas and the pressure of the medium on a (or between the one connected to the reference body 2

verformbare Membran einwirken, denen Bezugswand 18 und dem Umfang L₂ eineract deformable membrane, which reference wall 18 and the circumference L ₂ one

Fig. 13 eine Ausführung der Erfindung, bei wel- zweiten, in das Lagenkorekturorgan eingearbeiteten13 shows an embodiment of the invention in which the second is incorporated into the position correction organ

eher der Verteiler nicht von einem unabhängigen 40 öffnung) gebildet wird. Dieser Gaskreis wird Neben-rather the distributor is not formed by an independent 40 opening). This gas circuit is secondary

Organ gebildet wird, sondern aus einem mit dem kreis genannt.Organ is formed, but from one called with the circle.

Lagenkorrekturorgan verbundenen Schieber besteht. Die Öffnungen 17 bzw. 18 sind vorzugsweise rund.Position correction organ connected slide consists. The openings 17 and 18 are preferably round.

Bei der in de-ii Fig. 1,2 und 3 gezeigten Ausfüh- Sie können aber auch jede andere Form aufweisen,In the embodiment shown in de-ii Fig. 1, 2 and 3, but they can also have any other shape,

rung der Erfindung ist 1 ein von einer Welle gebil- Die Fläche 22 des Lagenkorrekturorgans 14, des-tion of the invention is 1 a formed by a wave- The surface 22 of the position correction member 14, des-

deter beweglicher Körper. Er dreht sich in einem 45 sen Abstand vom beweglichen Körper 1 die Größedeter moving body. It rotates in a 45 sen distance from the movable body 1 the size

Lager des Bezugskörpers 2 um seine Achse. Die fol- des Druckes P₁ bestimmt, kann wegen der geringenBearing of the reference body 2 around its axis. The following pressure P ₁ can be determined because of the low

genden Ausführungen gelten auch für den Fall, daß Abmessungen der ÖITnung 17 eben sein. Es ist nichtThe following statements also apply in the event that the dimensions of the opening 17 are flat. It is not

der bewegliche Körper 1 sich nicht um seine Achse erforderlich, sie an die Wellenform des beweglichenthe movable body 1 does not need to rotate around its axis, it conforms to the waveform of the movable

dreht, sondern parallel zu dieser nach Art eines Körpers 1 anzupassen.rotates, but to adapt parallel to this in the manner of a body 1.

mittels Gleitschicncn geführten Schlittens verschoben 50 Schließlich sind die Flächen 20 und 22 des Lagen-slides guided by sliding blocks 50 Finally, the surfaces 20 and 22 of the layer

wird. korrckturoigans, von denen die Abstände i/, und ei.. will. korrckturoigans, of which the distances i /, and ei ..

Zwischen den Flächen des beweglichen Körpers 1 abhängen, im allgemeinen normal zur Achse der Vcr-Depend between the faces of the movable body 1, generally normal to the axis of the Vcr-

;incl des Bezugskörpers 2 befindet sich ein kleiner Schiebung des Lagenkorrekturorgans 14 angeordnet.; Including the reference body 2 there is a small shift in the position correction element 14.

Si)alt. Zwei Gruppen von Lagerzonen 3 und 4, wel- Selbstverständlich ist es aber auch möglich, daß sieSi) old. Two groups of storage zones 3 and 4, but of course it is also possible that they

ehe von Kammern gebildet werden, sind an der In- 55 ^zu dieser Achse geneigt sind,before chambers are formed, are ^{inclined at the inside 55 to} this axis,

ncnflächc des vom Bezugskörper 2 gebildeten Lagers Der Druck P₁ im Hauptkreis wirkt auf eine Flä-surface of the bearing formed by the reference body 2 The pressure P ₁ in the main circle acts on a surface

sich diametral gegenüberliegend angeordnet. Jede ehe .τ, des Lagenkorrekturorgans 14, dessen größterarranged diametrically opposite one another. Each before .τ, the position correction organ 14, its largest

von ihnen wird von einem Kreis eines Mediums Teil von dessen Stirnfläche 23 gebildet wird, derenof them is formed by a circle of a medium part of the end face 23 of which

variablen Druckes versorgt. Das Medium jedes Krei- Durchmesser genügend groß ist, um eine ausrei-variable pressure supplied. The medium of each circle diameter is large enough to allow sufficient

ses fließt nach Durchtiucrung der Lagerzonen 3 bzw. 60 chemie Empfindlichkeit zu gewährleisten. Er ist be-It flows through storage zones 3 and 60 to ensure chemical sensitivity. He is

4 durch den Spalt zwischen dem beweglichen Kör- strebt, das Lagenkorrekturorgan zum beweglichen4 through the gap between the movable body strives, the position correction organ to the movable

per 1 und jeweils einem vorstehenden Teil 5, 6, 7 Körper 1 hin zu bewegen.by 1 and one protruding part 5, 6, 7 each body 1 to move.

und 8 des Uc/ugskörpeis 2 in mit der Umgebung in Der Druck P_L, wirkt in entgegengesetzte Richtungand 8 of the Uc / ugskörpeis 2 in with the environment in The pressure P _L acts in the opposite direction

Verbindung stehende F.ntleerungsnutcn 9, 10, 11 auf eine Fläche A₂ des Lagenkorrekturorgans 14, dc-Related F.ntleerungsnutcn 9, 10, 11 on a surface A _{2 of} the position correction organ 14, dc-

unri 12 65 reu wesentlicher Teil von der Stirnfläche 24 gebildetunri 12 65 reu a substantial part of the end face 24 is formed

Is wird unterstellt, daß die veränderlichen iiuße- wird. I ir versucht, das Lagenkoi rekturorgan 14 zumIt is assumed that the changeable will become redundant. I tried to rekturorgan 14 the Lagenkoi

/din 11 λ und 4 u'lliiiidcmlen Duiclimesser wiikcn. Ia liejüt auf tier Hand, tlaß das Lagcnkoircktur-/ din 11 λ and 4 u'lliiiidcmlen Duicli knives. Well, let me tell you what to do with the

organ 14 sich nur dann im Gleichgewicht befindet, wennorgan 14 is only in equilibrium if

ist. Hierbei sind die Größen von O₁, L₁, O₂ und L₂ so gewühlt, daß die Drücke P₁ und P₂ stets umgekehrt proportional zu den Flächen J₁ und s., sind, auf die sie einwirken, und daß unter der einen Bedingung, daß der Abstand d„ der Fläche 20 des Lagenkorrekturorgans 14 von der mit dem Bezugskörper 2 verbundenen Bezugswand 18 gleich dem Abstand (I₁ der Fläche 22 des Lagenkorrckturorgans 14 vom Körper 1 ist, dieser unabhängig vom Druck P in einer vorbestimmten Stellung bleibt.is. Here, the sizes of O ₁ , L ₁ , O ₂ and L ₂ are chosen so that the pressures P ₁ and P _{2 are} always inversely proportional to the areas J ₁ and s. , On which they act, and that below the a condition that the distance d "of the surface 20 of the position correction member 14 from the reference wall 18 connected to the reference body 2 is equal to the distance (I _{1 of} the surface 22 of the position correction member 14 from the body 1, this remains independent of the pressure P in a predetermined position .

In den meisten Fällen fließt das Gas in den Haupt- und Nebenkreisen mit Schallgeschwindigkeit, weil sich dadurch eine größere Genauigkeit des Meßsystems erreichen läßt.In most cases, the gas in the main and minor circuits flows at the speed of sound because thereby a greater accuracy of the measuring system can be achieved.

In diesem Falle muß zwischen den Größen O₁, L₁, O₂ und L₂ die Beziehung gelten:In this case, the relationship between the quantities O ₁ , L ₁ , O ₂ and L _{2 must} apply:

L₁ L₂ L ₁ L ₂

wobei k dem Verhältnis der Flächen --- entspricht.where k corresponds to the ratio of the areas ---.

Falls das Gas mit Unterschallgeschwindigkeit durch die Düsen 16, 19 strömt muß A=I sein, d. h., die Drücke P₁ und P_a und folglich auch die Flächen S₁ und J₂ müssen gleiche Werte haben; es gilt dann die Beziehung: .If the gas flows through the nozzles 16, 19 at subsonic speed, A = I, ie the pressures P ₁ and P _a and consequently also the areas S ₁ and J ₂ must have the same values; the relationship then applies:.

2525th

O₁ O ₁

C₉ ■ O₉ C ₉ ■ O ₉

wobei C₁ und c₂ den Düsencharakteristiken entsprechende Koeffizienten sind. Die Veränderlichkeit der durch die Düsen strömenden Gasmenge in Abhängigkeit von dem vor und hinter der Düse herrschenden Druck muß die gleiche sein, da C₁ und c₂ sich in Abhängigkeit von diesen Drücken ändern können.where C ₁ and c ₂ are coefficients corresponding to the nozzle characteristics. The variability of the amount of gas flowing through the nozzles as a function of the pressure prevailing in front of and behind the nozzle must be the same, since C ₁ and C ₂ can change as a function of these pressures.

Falls schließlich das Ausfließen des Gases in den im Gasstrom hinter den Düsen gelegenen Öffnungen der beiden Kreise im Unterschallbereich erfolgt, müßten diese öffnungen den gleichen Bedingungen wie oben genügen.If, finally, the outflow of gas into the openings in the gas flow behind the nozzles of the two circles takes place in the subsonic range, these openings should have the same conditions as above are sufficient.

Wenn die vorstehenden Bedingungen erfüllt sind, kann das Lagenkorrekturorgan 14 nur dann im Gleichgewicht sein, wenn der bewegliche Körper 1 gegenüber dem Bezugskörper 2 eine vorbestimmte Stellung einnimmt. ·If the above conditions are met, the position correction element 14 can only then in Be equilibrium when the movable body 1 relative to the reference body 2 a predetermined Takes position. ·

Befindet sich das Lagenkorrekturorgan 14 im Gleichgewicht, und erfährt der bewegliche Körper 1 eine Verlagerung, indem er sich beispielsweise von der dem Lagenkorrekturorgan 14 benachbarten Wand des Bezugskörpers 2 entfernt, so wird der Querschnitt der zweiten (stromabwärts gelegenen) Drosselstelle des Hauptkreises vergrößert und folglich der Druck P₁ im Hauptkreis vermindert, während der Druck P_n im Nebenkreis noch keine Veränderung erfährt. " -If the position correction element 14 is in equilibrium and if the movable body 1 experiences a displacement, for example by moving away from the wall of the reference body 2 adjacent to the position correction element 14, the cross section of the second (downstream) throttle point of the main circle is enlarged and consequently the Pressure P ₁ in the main circuit is reduced, while the pressure P _n in the secondary circuit has not yet changed. "-

Fig. 1 läßt erkennen, daß unter dem Einfluß des fehlenden Gleichgewichts der Drücke P₁ und p₂ das Lagenkorrekturorgan sich von der Achse des Bezugskorpcrs 2 entfernt. Nähert sich dagegen der bewegliche Körper 1 der dem Lagenkorrekturorgan 14 bcnachbauen Wand des Bezugskörpers 2, so nähert SK-Ii dieser der Achse des Ikv.ugskörpers 2. Eine Bcuo'.im!; des beweglichen Körpers 1 in einem bestimmten Sinne bewirkt somit eine Bewegung des Lagenkorrekturorgans 14 im entgegengesetzten Sinn.1 shows that, under the influence of the lack of equilibrium between the pressures P ₁ and p _2, the position correction element moves away from the axis of the reference body 2. If, on the other hand, the movable body 1 approaches the wall of the reference body 2 that simulates the position correction element 14, SK-Ii approaches the axis of the reference body 2. A Bcuo'.im !; of the movable body 1 in a certain sense thus causes a movement of the position correction element 14 in the opposite sense.

Auf Grund von Versuchen gelang es, die Bedeutung der Wichtigkeit bestimmter Hinflußgrößen zu erkennen und die Brauchbarkeit der Erfindung zu erhöhen. On the basis of experiments it was possible to determine the importance of certain influencing factors recognize and increase the usefulness of the invention.

Um zu erreichen, daß die Einrichtung im stabilen Bereich arbeitet, muß das Gasvolumen zwischen den beiden Diosselstellen des Hauptkreises größer sein als das entsprechende Volumen des Nebenkreises. Wenn das gesamte System sich im Gleichgewicht befindet und das Lagenkorrekturorgan das Bestreben hat, sich unter der Einwirkung einer zusätzlichen Ursache aus seiner Gleichgewichtslage zu entfernen, sich also beispielsweise der Achse des Bezugskörpers 2 zu nähern, bewirkt seine Verlagerung zunächst eine Erhöhung des Druckes p₂ im Nebenkreis, welcher infolge des geringen Volumens des Nebenkreises schneller anspricht. Diese Erhöhung des Druckes wirkt sich dahin aus, daß sich das Lagenkorrekturorgan 14 von der Achse des Bezugskörpers 2 zu entfernen sucht und seine ursprüngliche Stellung wieder einnimmt.In order to ensure that the device works in the stable range, the gas volume between the two diosel points of the main circuit must be greater than the corresponding volume of the secondary circuit. If the entire system is in equilibrium and the position correction organ strives to move away from its equilibrium position under the influence of an additional cause, for example to approach the axis of the reference body 2, its displacement initially causes an increase in the pressure p ₂ im Secondary circuit, which responds faster due to the small volume of the secondary circuit. This increase in pressure has the effect that the position correction element 14 seeks to move away from the axis of the reference body 2 and resumes its original position.

Falls demgegenüber das Gasvolumen im Hauptkreis kleiner als das Gasvolumen im Nebenkreis wäre, würde sich die Wirkung umkehren, und das Gleichgewicht des Lagenkorrekturorgans 14 würde instabil.In contrast, if the gas volume in the main circuit is smaller than the gas volume in the secondary circuit the effect would be reversed and the equilibrium of the position correction element 14 would be unstable.

Das zweite wichtige Element der Einrichtung, der Verteiler 25, hat die Aufgabe, den Druck des Ausgleichmediums in Abhängigkeit vom Druck P₁ des Hauptkreises zu verändern; er wird von einem Zylinder 26 gebildet, in welchem ein zweistufiger Schieber 27 gleitet und welcher über einen Kanal 28 mit dem Hauptkreis in Verbindung steht.The second important element of the device, the distributor 25, has the task of changing the pressure of the compensation medium as a function of the pressure P _{1 of} the main circuit; it is formed by a cylinder 26 in which a two-stage slide 27 slides and which is connected to the main circuit via a channel 28.

Auf eine der Stirnflächen 29 des Schiebers 27, deren Oberfläche S₃ beträgt, wirkt der Druck P₁ des Gases im Hauptkreis.The pressure P _{1 of} the gas in the main circuit acts on one of the end faces 29 of the slide 27, the surface of which is S _3.

Auf die gegenüberliegende Stirnfläche 30 mit der Oberfläche J₄ wird der Druck des Ausgleichsmediums ausgeübt, welches über den Kanal 31 die im Bezugskörper 2 auf derselben Seite wie das Lagenkorrekturorgan angeordnete Lagerzone 3 mit Druck versorgt.The pressure of the compensating medium is exerted on the opposite end face 30 with the surface J ₄ , which via the channel 31 supplies the bearing zone 3 arranged in the reference body 2 on the same side as the position correction element with pressure.

Das Veihältnis der Flächen S₃ : S₄ hängt einerseits von der Größe der auszugleichenden äußeren Kraft und den Gegebenheiten der Konstruktion des Bezugskörpers 2 ab und andererseits von den Grenzen, innerhalb welcher sich der Druck P₁ des Gases im Hauptkreis verändert.The ratio of the areas S ₃ : S ₄ depends on the one hand on the size of the external force to be compensated and the conditions of the construction of the reference body 2 and on the other hand on the limits within which the pressure P _{1 of} the gas in the main circuit changes.

Die Verlagerung des Schiebers 27 unter dem auf ihn einwirkenden Druck verändert die Größe der Eingangsöflnung eines ersten Kreislaufes des strömenden Mediums, welcher von einer Druckquellc versorgt wird, also beispielsweise von einer mit einem Überlauf 33 versehenen Pumpe 32. Die Eingangsöffnung wird von dem Spalt gebildet, welcher zwischen dem Umfang einer in einem am Schieber 27 befestigten Deckels 34 angebrachten öffnung und der Fläche eines mit dem Zylinder 26 verbundenen festen Teiles 35 gebildet wird. Sie ist zweckmäßigerweise so angeordnet, daß die Erhöhung des Drucks p. eine Vergößcrung des Durchlaßqiicrschnitts bewirkt. Durch die Kanäle 36 und 31 wird das strömende Medium zur Lagerzone 3 geführt, umi wo es durch den Spalt zwischen dem beweglichen Körper 1 und den Teilen 5 und 6 des Bezugskörpers 2 /11 den Nuten 9 und 12 nbstiömt.The displacement of the slide 27 under the pressure acting on it changes the size of the inlet opening of a first circuit of the flowing medium, which is supplied by a pressure source, for example by a pump 32 provided with an overflow 33. The inlet opening is formed by the gap, which is formed between the circumference of an opening made in a cover 34 fastened to the slide 27 and the surface of a fixed part 35 connected to the cylinder 26. It is expediently arranged so that the increase in pressure p. causes an enlargement of the passage section. The flowing medium is guided through the channels 36 and 31 to the storage zone 3, where it flows through the gap between the movable body 1 and the parts 5 and 6 of the reference body 2/11 to the grooves 9 and 12.

309 609/4309 609/4

Ein zweiter an die gleiche Druckquelle angeschlossener Kreis für tlas strömende Medium wirkt im entgegengesetzten Sinne. Seine EingangsölTnung vermindert sich, während der Druck P₁ steigt, und umgekehrt. Aus diesem Grunde ist ein mit dem Schieber 27 verbundener Deckel 37 auf der anderen Seite des mit dem Zylinder 26 verbundenen festen Teils 35 angeordnet. Durch die Kanäle 38 und 39, die Nut 40 und den Kanal 41 wird das Medium zur Lagerzone 4 geleitet, welche sich gegenüber dem Lagenkorrektur- xo organ 14 an der Innenfläche des Bezugskörpers 2 befindet. Von hier aus strömt das Medium durch den Spalt zwischen dem Körper 1 und den ihn umschließenden Teilen 7 und 8 des Bezugskörpers 2 und durch die Nuten 10 und 11 ab.A second circuit for tlas flowing medium connected to the same pressure source works in the opposite sense. Its inlet oil drainage decreases as the pressure P ₁ increases, and vice versa. For this reason, a cover 37 connected to the slide 27 is arranged on the other side of the fixed part 35 connected to the cylinder 26. The medium is conducted through the channels 38 and 39, the groove 40 and the channel 41 to the storage zone 4, which is located opposite the position correction xo organ 14 on the inner surface of the reference body 2. From here the medium flows through the gap between the body 1 and the parts 7 and 8 of the reference body 2 surrounding it and through the grooves 10 and 11.

Für den Fall, daß wegen des sehr geringen Spalts die entsprechenden Dimensionen der Ölfnungen in den Deckeln zu klein sind, kann ein zusätzlicher Ausfluß in jedem der Kreise vorgesehen werden, um Deckel mit einer größeren Öffnung verwenden zu können.In the event that the corresponding dimensions of the oil openings in If the lids are too small, an additional outlet can be provided in each of the circles To be able to use a lid with a larger opening.

Mit der Umgebung verbundene Kanäle 42 und 43 verhindern das Auftreten von Strömungen bei der Einwirkung der Drücke auf die Stirnflächen 29 und 30 des Schiebers 27.Channels 42 and 43 connected to the environment prevent the occurrence of currents in the Action of the pressures on the end faces 29 and 30 of the slide 27.

Das beschriebene System arbeitet wie folgt: Zu Beginn, wenn keine äußere Kraft auf den beweglichen Körper 1 ausgeübt wird, befindet sich das ganze System im Gleichgewicht. Der Schieber 27 des Verteilers ist in einer Zwischenstellung, so daß die vom Ausgleichsinediuin in den beiden sich gegenüberliegenden Lagerzonen 3 und 4 ausgeübten Kräfte sich aulheben. Der Druck p_{ des Gases im Hauptkreis hat eine Größe, welche vom Druck des die Lagerzone 3 speisenden strömenden Mediums abhängt, da der Schieber 24 des Verteilers 25 sich im Gleichgewicht befindet. Außerdem nimmt auch das Lagenkorrektiirorgan 14 selbst eine Gleichgewichtslage ein, und der bewegliche Körper I befindet sich in der voibestimmten Arbeitsstellung.The system described works as follows: At the beginning, when no external force is exerted on the movable body 1, the whole system is in equilibrium. The slide 27 of the distributor is in an intermediate position, so that the forces exerted by the compensation line in the two opposing bearing zones 3 and 4 are lifted out. The pressure p _{of the gas in the main circuit has a size which depends on the pressure of the flowing medium feeding the bearing zone 3, since the slide 24 of the distributor 25 is in equilibrium. In addition, the position correcting element 14 itself also assumes a position of equilibrium, and the movable body I is in the working position determined above.

Sobald eine äußere Kraft in einer bestimmten Richtung auf ilen beweglichen Körper 1 einwirkt, ist dieser bestrebt, sich im Sinne der Richtung der vorgenannten Kraft zu verlagern. Es sei beispielsweise angenommen, daß er bestrebt ist, sich in Richtung auf die dem Lagenkorrekturorgan 14 benachbarte Wand des Bezugskörpers 2 zu verschiebe». Der Druck/), des Gases im Ilauptkreis steigt an, weil der Auslaßquerschnitt des Hauptkreises infolge der Verkleinerung des Spaltes </, sich verringert. Das Lagenkorrektiirorgan 11 vollführt folglich eine Ausgleichsbewegung zur Achse des Bezugskörpers 2. Dies hat eine weitere Erhöhung des Druckes P₁ zur Folge. Der Schieber 27 des Verteilers 25 beginnt sich unter der Einwirkung des fehlenden Druckausgleichsgewichtes, dem er von nun an unterworfen ist, in der Zeichnung nach rechts /u bewegen, derart, daß der Druck des strömenden Mediums in tier auf der Seite des Lagenkorrekturorgans 14 gelegenen Lagerzone 3 /u gleicher Zeit wie der Druck P₁ ansteigt. Gleichzeitig fällt der Druck des strömenden Mediums im zweiten Kreis, welcher auf die gegenüberliegende Lagerzone 4 einwirkt.As soon as an external force acts in a certain direction on ilen movable body 1, this strives to shift in the sense of the direction of the aforementioned force. It is assumed, for example, that he is trying to move in the direction of the wall of the reference body 2 that is adjacent to the position correction element 14. The pressure /) of the gas in the main circuit increases because the outlet cross-section of the main circuit is reduced as a result of the reduction in the gap. The position correcting element 11 consequently performs a compensation movement to the axis of the reference body 2. This results in a further increase in the pressure P ₁ . The slide 27 of the distributor 25 begins to move to the right / u in the drawing under the influence of the lack of pressure compensation weight to which it is now subjected, such that the pressure of the flowing medium in the storage zone located on the side of the position correction element 14 3 / u at the same time as the pressure P ₁ increases. At the same time, the pressure of the flowing medium in the second circuit, which acts on the opposite bearing zone 4, falls.

Unter der Einwirkung tier kombinierten Veränderung des Druckes des strömenden Mediums in den beiden sieh gegenüberliegenden Lagerzonen 3 und 4 übersteigt schließlich die auf den beweglichen Körper 1 einwirkende Ausgleichskraft den Wert der äußeren Kraft und führt den Körper 1 in seine Ausgangslage zurück. Nach leichten Schwingungen stellt sich ein neues Gleichgewicht ein, da der bewegliche Körper 1 in seine Stellung zurückgekehrt ist. Der Schieber 27 des Verteilers 25 hat eine neue Stellung eingenommen, so daß die Differenz der in den sich gegenüberliegenden Kammern vom strömenden Medium ausgeübten Kräfte die äußere Kraft aufhebt, und das Lagenkorrekturorgan 14 nimmt eine Gleichgewichtslage ein, derart, daß der Druck P₁ des Gases im Hauptkreis die Gleichgewichtslage des Schiebers 27 des Verteilers 25 sicherstellt.Under the effect of the combined change in the pressure of the flowing medium in the two opposing bearing zones 3 and 4, the balancing force acting on the movable body 1 finally exceeds the value of the external force and returns the body 1 to its original position. After slight oscillations, a new equilibrium is established, since the movable body 1 has returned to its position. The slide 27 of the distributor 25 has taken a new position so that the difference in the forces exerted by the flowing medium in the opposing chambers cancels the external force, and the position correction element 14 assumes an equilibrium position such that the pressure P _{1 of} the gas ensures the equilibrium position of the slide 27 of the distributor 25 in the main circuit.

Falls der bewegliche Körper 1 sich in entgegengesetztem Sinne verlagert, spielt sich ein entsprechender Vorgang ab.If the movable body 1 shifts in the opposite direction, a corresponding one takes place Process.

Bei der in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigten Einrichtung steuert der Druck P₁ im Hauptkreis den Verteiler 52. Bei anderen Ausführungen kann der Verteiler vom Druck p₂ im Nebenkreis gesteuert werden. In the device shown in FIGS. 1, 2 and 3, the pressure P ₁ in the main circuit controls the distributor 52. In other embodiments, the distributor can be controlled by the pressure p ₂ in the secondary circuit.

Bei der beschriebenen Ausführungsform regelte der Verteiler 25 die Eingangsöflnung der Ausgleichsmediumkreise. Durch gewisse Vorkehrungen, insbesondere durch Umkehren der von den beiden Kreisen gesteuerten Lagerzonen 3 und 4, kann man statt dessen auch die Ausgangsöffnungen der Kreise des Ausgleichsmediums regulieren.In the embodiment described, the distributor 25 regulated the inlet opening of the compensating medium circuits. By taking certain precautions, in particular by reversing that of the two circles controlled storage zones 3 and 4, you can instead use the exit openings of the circles of the Regulate compensating medium.

Schließlich fließt im beschriebenen Beispiel der von einer allgemeinen Druckquelle P kommende Gasstrom sowohl durch den Haupt- als auch durch den Nebenkreis, und zwar zunächst durch die Düse konstanten Querschnitts (O₁ bzw. O„) und anschließend durch die Üflnung mit veränderlichem Querschnitt ((I₁ bzw. i/.,) Es bedarf keiner besonderen Erwähnung, daß auch eine Anordnung der in tier deutschen Patentschrift I 257 493 beschriebenen Art, auf die hier nicht näher eingegangen werden soll und welche umgekehrt angeordnete Öffnungen aufweist, ohne Schwierigkeiten angewendet werden kann.Finally, in the example described , the gas stream coming from a general pressure source P flows through both the main and the secondary circuit, first through the nozzle of constant cross-section (O ₁ or O ") and then through the opening with variable cross-section (( I ₁ or i /.,) It goes without saying that an arrangement of the type described in tier German Patent I 257 493, which will not be discussed in detail here and which has openings arranged in the opposite direction, can be used without difficulty .

Es genügt in einem tierartigen Fall, daß einerseits der Haupt- und Nebendruck wie vorher auf das Lagenkorrekturorgan 14 einwirken, und zwar in einem Sinne, daß jegliche Ausgangsbewegimg des beweglichen Körpers I eine gegenläufige Bewegung ties Lagenkorrekturorgans 14 auslöst, und daß andererseits die Verbindungen so angeordnet sintl, daß der Druck des strömenden Ausgleichsmediums sich in einem Sinn ändert, daß die hieraus resultierende Kraftänderung tier Veränderung der äußeren Kraft entgegenwirkt.In an animal-like case, it is sufficient that on the one hand the main and secondary pressure as before on the Act position correction element 14, in a sense that any output movement of the movable Body I triggers an opposite movement of the position correction organ 14, and that on the other hand the connections are arranged so that the pressure of the flowing compensating medium is in changes in a sense that the resulting change in force is a change in the external force counteracts.

In tier Richtung, weiche senkrecht zur Richtung der äußeren Kraft verläuft, wird der bewegliche Körper 1 in einer mittleren Lage gehalten, wobei jegliche Berührung mit den Wänden des Bezugskörpers 2 durch Kräfte vermieden wird, die in zwei sich gegenüberliegenden Kammern 44 und 45 von einem Medium ausgeübt wird, dessen Druck durch eine Strömung durch zwei öffnungen gesteuert wird. Die von einer Pumpe 32 über einen Kanal 46, 47 versorgten Eingangsölfnungen werden von je einer Düse 48 bzw. 49 gebildet und die AusgangsötTnungen durch den Spalt zwischen dein beweglichen Körper I und den sie umschließenden Teilen 50, 51 bzw. 52, 53 des Bezugskörpers 2.In the direction that is perpendicular to the direction of the external force, it becomes movable Body 1 held in a central position, any contact with the walls of the reference body 2 is avoided by forces that in two opposing chambers 44 and 45 is exerted by a medium, the pressure of which is through a flow is controlled through two openings. The from a pump 32 via a channel 46, 47 The supplied inlet oil openings are each formed by a nozzle 48 or 49 and the outlet openings through the gap between your movable body I and the parts 50, 51 or 52, 53 of the reference body 2.

Die leichten Unregelmäßigkeiten in der Lage des beweglichen Körpers 1 senkrecht zur Richtung der äußeren Kraft sind für die Wirksamkeit der beschriebenen Einrichtung ohne Bedeutung.The slight irregularities in the position of the movable body 1 perpendicular to the direction of the external forces are irrelevant for the effectiveness of the device described.

F i g. 4 zeigt eine vereinfachte Ausführung der beschriebenen Einrichtung.F i g. 4 shows a simplified embodiment of the device described.

Der Verteiler 54 besitzt nur einen Deckel 34, welcher einen einzigen Ausgleichsmediumkreis steuert. Letzterer versorgt eine Lagerzone 55, welche auf der gleichen Seite wie das Lagenkorrekturorgan 14 angeordnet ist.The distributor 54 has only one cover 34 which controls a single balancing medium circuit. The latter supplies a bearing zone 55, which is arranged on the same side as the position correction element 14 is.

Die gegenüberliegende Lagerzone 56 wird mit einem strömenden Medium konstanten Druckes beschickt, so daß die vom Ausgleichsmedium in dieser Lagerzone 56 auf den beweglichen Körper 1 ausgeübte Kraft zwischen den Extremwerten der Kraft liegt, welche von dem die andere Lagerzone 55 versorgenden Medium variablen Druckes ausgeübt wird.The opposite storage zone 56 is charged with a flowing medium of constant pressure, so that the exerted on the movable body 1 by the compensating medium in this bearing zone 56 Force lies between the extreme values of the force which supplies the other bearing zone 55 Medium variable pressure is applied.

Der konstante Druck in der Lagerzone 56 wird durch die Strömung des von der Pumpe 32 und durch den Kanal 57 kommenden Mediums durch zwei Drosselstellen gesteuert. Die erste dieser Drosselstellen wird von einer Düse 58 gebildet und die zweite vom Spalt zwischen dem beweglichen Körper 1 und den ihn umschließenden Teilen 59 und 60 des Bezugskörpers 2.The constant pressure in the bearing zone 56 is due to the flow of the pump 32 and medium coming through the channel 57 is controlled by two throttling points. The first of these throttling points is formed by a nozzle 58 and the second by the gap between the movable body 1 and the parts 59 and 60 of the reference body 2 surrounding it.

Für den Fall, daß die äußere Kraft in der gleichen Richtung auf den beweglichen Körper 1 einwirkt — also beispielsweise bei einer Werkzeugmaschine —, können die Abmessungen der Lagerzone 56 für den konstanten Druck wie auch ihr Druck selbst verringert werden, sie" kann sogar völlig entfallen.In the event that the external force acts on the movable body 1 in the same direction - So for example in a machine tool -, the dimensions of the storage zone 56 for the constant pressure as well as its pressure itself can be reduced, it "can even be omitted completely.

Fig. 5 zeigt die Anwendung einer Einrichtung nach Fig. 1, 2 und 3 für Fälle, bei denen in allen Richtungen äußere Kräfte auftreten.Fig. 5 shows the application of a device according to Figs. 1, 2 and 3 for cases in which in all Directions external forces occur.

Zwei Gruppen aus je einem Lagenkorrekturorgan 14 und einem Verteiler 25, welche die gleiche Funktion wie die in den Fig. 1, 2 und 3 beschriebenen Einrichtungen ausüben, wirken in orthogonalen Ebenen und halten den beweglichen Körper 1 in einer vorbestimmten Lage, wie groß auch immer die Komponente der äußeren Kraft ist, welche in Richtung jedes der Lagenkorrekturorgane 14 wirkt.Two groups, each consisting of a position correction element 14 and a distributor 25, which have the same function how the devices described in FIGS. 1, 2 and 3 exert, act in orthogonal Planes and hold the movable body 1 in a predetermined position, however large it is Is a component of the external force which acts in the direction of each of the position correction organs 14.

Fig. 6 zeigt eine Einrichtung, bei welcher der bewegliche Körper 61 ein servogesteuerter Schlitten einer Maschine ist, welcher in Führungen 62 gleitet und welcher einer veränderlichen äußeren Kraft ausgesetzt wird. Der Bezugskörper 63 wird von einem Steuerniechanismus gebildet, der durch ein. System beliebiger Art, sei es automatisch oder von Hand, betätigbar ist. Er ist keiner veränderlichen alliieren Kraft unterworfen und gleitet in Führungen 64, welche parallel zu den Führungen 62 des beweglichen Körpers 61 verlaufen. Jeder der Körper 61 bzw. 6i ist gegenüber einem festen Körper verschieblich, welcher in dem speziellen Fall vom Gestell 65 der Maschine gebildet wird, an dem auch die Führungen 62 und 64 angeordnet sind.Fig. 6 shows a device in which the movable body 61 is a servo-controlled slide of a machine which slides in guides 62 and which is subjected to a variable external force. The reference body 63 is formed by a control echanism by a. System of any kind, be it automatically or manually, can be operated. It is not subject to any variable Allied force and slides in guides 64 which run parallel to the guides 62 of the movable body 61. Each of the bodies 61 and 6i is displaceable with respect to a fixed body, which in the special case is formed by the frame 65 of the machine on which the guides 62 and 64 are also arranged.

Ein Lagenkorrekturorgan 14 mit einem Gehäuse 13 und ein Verteiler 25, der die gleichen Elemente aufweist und genauso arbeitet wie der in den F*ig. 1, 2 und 3 gezeigte, sind am Bezugskörper63 befestigt. Kammern 67 und 68 veränderlichen Volumens befinden sich zwischen dem beweglichen Körper 61 und dem Gestell 65. Das durch Zwischenschaltung eines vom Lagenkorrekturorgan 14 gesteuerten Verteilers 25 geregelte strömende Ausgleichsmedium wirkt wie das Medium in den Lagerzonen 3 und 4 des Bezugskörpers 2 nach F i g. 1 in entgegengesetzte Richtung in den Kammern 67 und 68.A position correction element 14 with a housing 13 and a distributor 25, which have the same elements and works in the same way as the one in the f * ig. 1, 2 and 3 are shown on the reference body 63 attached. Chambers 67 and 68 of variable volume are located between the movable one Body 61 and the frame 65. This is controlled by the interposition of a position correction element 14 Distributor 25 regulated flowing compensating medium acts like the medium in the storage zones 3 and 4 of the reference body 2 according to FIG. 1 in the opposite direction in chambers 67 and 68.

Die Einrichtung arbeitet in diesem Fall folgendermaßen: Wenn der Bezugskörper 63 sich verlagert, und zwar beispielsweise in der Zeichnung nach links, hat der Druck P₁ des Gases im Hauptkreis das Bestreben, sich zu verringern. Unmittelbar darauf tritt der Verteiler 25 in Aktion, und der Druck des die sich zwischen der linken Seite des Gestells 65 und dem beweglichen Körper 61 befindenden Kammer 67 speisenden Ausgleichsmediums erhöht sich, während der Druck des Ausgleichsmediunis, welches die sich zwischen der rechten Seite des Gestells 65 und dem beweglichen Körper 61 befindende Kammer 68 speist, sich vermindert. Der bewegliche Körper 61, der sich bis dahin unter der Einwirkung der äußeren Kraft und des die Kammern 67 und 68 füllenden Ausgleichsmediums im Gleichgewicht befand, wird sich folglich so lange im gleichen Sinn wie der Bezugskörper 63 verlagern, bis er zu diesem wieder die ursprünglich vorgesehene vorbestimmte Stellung einnimmt. The device works in this case as follows: When the reference body 63 moves, for example to the left in the drawing, the pressure P _{1 of} the gas in the main circuit tends to decrease. Immediately thereafter, the manifold 25 comes into action, and the pressure of the compensation medium feeding the chamber 67 located between the left side of the frame 65 and the movable body 61 increases, while the pressure of the compensation medium which is between the right side of the frame 65 and the movable body 61 located chamber 68 feeds, decreases. The movable body 61, which until then was in equilibrium under the action of the external force and the compensation medium filling the chambers 67 and 68, will consequently move in the same direction as the reference body 63 until it returns to the originally intended one occupies a predetermined position.

Diese Stellung ist unabhängig von der Stärke der äußeren Kraft.This position is independent of the strength of the external force.

F i g. 7 zeigt eine vereinfachte Ausführungsform der Einrichtung nach Fig. 6. Wie bei der in Fig. 4 beschriebenen Ausführung wird die Kammer 67 nicht über einen Verteiler 25 gespeist, sondern mit einem strömenden Medium konstanten Druckes beaufschlagt. Der Verteiler 25 ist durch einen Verteiler 54 vereinfachter Bauweise mit einem einzigen Deckel 34 wie in F i g. 4 ersetzt.F i g. 7 shows a simplified embodiment of the device according to FIG. 6. As in the case of that in FIG. 4 described embodiment, the chamber 67 is not fed via a distributor 25, but with a constant pressure applied to the flowing medium. The manifold 25 is through a manifold 54 simplified design with a single cover 34 as in FIG. 4 replaced.

In Fig. 8 ist eine industrielle Ausführungsform des bisher mit der Ziffer 14 bezeichneten Lagenkorrekturorgans gezeigt, welches hier das allgemeine Kennzeichen 70 trägt.FIG. 8 shows an industrial embodiment of the position correction element previously designated by the number 14 shown, which here bears the general identifier 70.

Um die Benutzung zu erleichtern, sind der Hauptgas- und der Nebengaskreis so angeordnet, daß das Lagenkorrekturorgan 70 aus einem einzigen Stück hergestellt werden kann. Dies war bei den vorherigen Ausführungsformen nicht der Fall. Aus dem gleichen Grunde hat die öffnung 71, deren Umfang die Strömung des Gases im Nebenkreis steuert, einen größeren Durchmesser als die Öffnung 72, deren Umfang die Strömung des Gases im Hauptkreis steuert.For ease of use, the main gas and secondary gas circuits are arranged so that the Position correction member 70 can be made from a single piece. This was with the previous ones Embodiments not the case. For the same reason, the opening 71 has the circumference of the flow of the gas in the secondary circuit controls, a larger diameter than the opening 72, the circumference controls the flow of gas in the main circuit.

In Fig. 8 sind gleichzeitig gewisse Besonderheiten dargestellt.In Fig. 8, certain special features are shown at the same time.

In der Praxis wird die Größe des Druckes />, und des Druckes p., geringfügig durch das Entweichen von Gas in die "Umgebung durch das Spiel beeinlltißt, welches zwischen den verschiedenen Lagern des Lagenkorrekturorgans 70 besteht. Indessen sind diese Verluste infolge ihrer Geringfügigkeit im Vergleich zu den durch die Hauptöffnungen strömenden Gasineiigen ohne nennenswerten Einfluß.In practice, the size of the print />, and of the pressure p., slightly influenced by the escape of gas into the "environment" which exists between the various bearings of the position correction element 70. However, these are Losses due to their insignificance compared to the gas lines flowing through the main openings without any significant influence.

Im allgemeinen ist in einem der Kreise ein regulierbarer Auslaß in die Umgebung vorgesehen, beispielsweise im Nebenkreis. Dieser Auslaß wird von einer kalibrierten Öffnung 73 gebildet, in die ein konischer Schaft 74 mehr oder weniger hineinragt. Das Gas des Nebenkreises kann so durch die auf diese Art gebildete ringförmige öffnung und den Kanal 75 nach außen abfließen.In general, an adjustable outlet into the environment is provided in one of the circles, for example in the secondary circle. This outlet is formed by a calibrated opening 73 into which a conical Shank 74 protrudes more or less. The gas of the secondary circuit can so through the on this Type formed annular opening and the channel 75 flow out to the outside.

Dieser regelbare Auslaß dient dazu, einerseits die Leckverluste der beiden Kreise zu kompensieren und auszugleichen und andererseits den beweglichen Körper I in seine Optimalstellung gegenüber dem Bezugskörper 2 einzustellen, ihn also beispielsweise in das geometrische Zentrum des Bezugskörpers 2 zu überführen.This adjustable outlet serves on the one hand to compensate for the leakage losses of the two circles and balance and on the other hand to adjust the movable body I in its optimum position relative to the reference body 2, thus for example to convert it into the geometric center of the reference body. 2

Der Abstand J₁ zwischen der Oberfläche des beweglichen Körpers 1 und dem Umfang der öffnungThe distance J ₁ between the surface of the movable body 1 and the circumference of the opening

72, welcher die Arbeitsstellung des beweglichen Körpers bestimmt, muß in diesem Falle einem festen Wert d., entsprechen, der gleich dem tatsächlichen Abstand der Flüche 76 des Lagenkorrekturorgans von der mit dem Bezugskörper 2 verbundenen Bezugswand ist, korrigiert in Abhängigkeit von der Größe des regelbaren Ausflusses, der es in Wirklichkeit gestattet, für den Wert von d₁ eine gewünschte Größe zu wählen.72, which determines the working position of the movable body, must in this case correspond to a fixed value d., Which is equal to the actual distance of the surfaces 76 of the position correction element from the reference wall connected to the reference body 2, corrected as a function of the size of the adjustable Outflow, which in fact makes it possible to choose a desired size for the value of d _1.

Ein Dämpfer, der von einem mit dem Lagenkorrekturorgan 70 verbundenen Kolben 78 gebildet wird, welcher mit gewissem Spiel in einem mit Flüssigkeit gefüllten festen Zylinder 79 gleitet, unterdrückt jegliche Schwingung des Lagenkorrekturorgans. A damper formed by a piston 78 connected to the position correction element 70 which slides with a certain amount of play in a solid cylinder 79 filled with liquid is suppressed any vibration of the position correction organ.

Wenn die Fläche 76 des Lagenkorrekturorgans 70 gegen den Anschlag 77 fährt, befindet sich das Ende 80 des Lagenkorrekturorgans seitlich vom beweglichen Körper 1 in leichtem Abstand von der Wand des Bezugskörpers 2. Auf Grund dieser Tatsache kann kein falsches Manöver eine Reibung zwischen dem Ende 80 des Lagenkorrekturorgans 70 und dem sich drehenden beweglichen Körper 1 hervorrufen, was einen Verschleiß dieses Endes 80 und damit eine Verstellung des Systems zur Folge haben würde.When the surface 76 of the position correction element 70 moves against the stop 77, the end is located 80 of the position correction organ to the side of the movable body 1 at a slight distance from the wall of the reference body 2. Due to this fact, no wrong maneuver can cause friction between cause the end 80 of the position correction element 70 and the rotating movable body 1, which would result in wear of this end 80 and thus an adjustment of the system.

Das Ende 81 des Lagenkorrekturorgans im Dämpfer begrenzt die Bewegung des Lagenkorrekturorgans 70, wenn es sich von der Achse des Bezugskörpers 2 entfernt, indem es gegen den Deckel 82 anstößt.The end 81 of the position correction element in the damper limits the movement of the position correction element 70 when it moves away from the axis of the reference body 2 in that it hits the cover 82.

Bei der in Fig. 9 gezeigten Variante des mit 83 bezeichneten Lagenkorrekturorgans rollt dieses, anstatt zwischen Lagern zu gleiten, auf zwischen dem Gehäuse 85 und dem Lagenkorrekturorgan angeordneten Kugeln 84. Die verschieblichen Teile des Lagenkorrekturorgans verlagern sich in den Bohningen des Gehäuses 85, ohne diese zu berühren, wobei aber trotzdem eine genügende Dichtigkeit gewährleistet ist, um ein Ausströmen von Gas zu verhindern. In the variant shown in FIG. 9 of the position correction element designated by 83, it rolls instead of to slide between bearings on arranged between the housing 85 and the position correction member Balls 84. The displaceable parts of the position correction organ shift in the Bohningen of the housing 85 without touching it, but nevertheless ensuring sufficient tightness is to prevent gas leakage.

Wenn das Lagenkorrekturorgan nur eine kleine Bewegung in der Größenordnung von einigen zehntel Millimetern ausführt, ist die Verlagerung der Kugeln 84 außerordentlich gering.If the position correction organ only makes a small movement of the order of a few tenths Executes millimeters, the displacement of the balls 84 is extremely small.

Bei der in Fig. 10 gezeigten Ausführungsform des Lagenkorrekturorgans wirken die Drücke P₁ und p₂ der Gase im Haupt- und Nebenkreis nicht auf die Stirnflächen eines Kolbens, sondern sie beaufschlagen eine verformbare Membran 86, welche in ihrem mittleren Teil mit einem Lagenkorrekturorgan 95 verbunden ist. Die übrigen Elemente des Lagenkorrekturorgans tragen die gleichen Bezugszeichen wie in I·' i g. 1.In the embodiment of the position correction device shown in FIG. 10, the pressures P ₁ and P _{2 of} the gases in the main and secondary circles do not act on the end faces of a piston, but rather act on a deformable membrane 86, which is connected in its central part to a position correction device 95 is. The other elements of the position correction element have the same reference numerals as in I · 'i g. 1.

Die Fig. 11 und 12 zeigen die Übertragung der in Fig. 9 und 10 angedeuteten Verbesserungen des Lagenkorrekturorgans auf dem Verteiler, d. h., in ihnen wird einerseits gezeigt, daß Kugeln 84 zwischen dem Zylinder 26 des Verteilers und seinem Schieber angeordnet werden können, und andererseits, daß eine Membran 96 zwischen dem Körper 26 des Verteilers 25 und seinem Schieber 27 angeordnet werden kann. Die gegenüberliegenden Seiten der Membran 96 bilden mindestens zum Teil die Flächen 29 und 30 des Verteilers nach Fig. 1.FIGS. 11 and 12 show the transmission of the in 9 and 10 indicated improvements of the position correcting member on the manifold, i. there they are shown on the one hand that balls 84 between the cylinder 26 of the distributor and his Slides can be arranged, and on the other hand that a membrane 96 between the body 26 of the distributor 25 and its slide 27 can be arranged. The opposite sides of the Membrane 96 form at least in part the surfaces 29 and 30 of the distributor according to FIG. 1.

Schließlich zeigt Fig. 13 eine spezielle Ausführungsform, bei welcher der Schieber 87 des Verteilers 88 nicht durch eine Veränderung des Drukkes P₁ im Hauptkreis oder des Druckes p₂ im Nebenkreis gesteuert wird, sondern mit einem Lagenkorrekturorgan 89 in fester Verbindung steht und sich gleichzeitig mit diesem verlagert. Dieses Lagenkorrekturorgan 89 weist die gleichen Elemente auf wie das Lagenkorrekturorgan70, welches in Fig. 8 gezeigt ist. Es ist also auch mit einer Dämpfungseinrichtung 78, 79 versehen. Finally, Fig. 13 shows a special embodiment in which the slide 87 of the distributor 88 is not controlled by a change in the pressure P ₁ in the main circuit or the pressure p ₂ in the secondary circuit, but is in a fixed connection with a position correction element 89 and is simultaneously with this relocated. This position correction element 89 has the same elements as the position correction element 70, which is shown in FIG. It is therefore also provided with a damping device 78, 79.

Der Spalt zwischen den Flächen 90 und 91 und dem Schieber 87 kann für jeden Kreis den Querschnitt der Eingangsöflnung verändern und so den Druck des von der Pumpe 32 durch den Kanal 92 kommenden und die beiden sich gegenüberliegenden Lagerzonen über Kanäle 93 und 94 speisenden Mediums regeln, indem er die Drücke im gleichen Sinn ändert wie in den bisher beschriebenen Einrichtungen. The gap between the surfaces 90 and 91 and the slide 87 can be the cross section for each circle of the inlet opening and thus the pressure of the pump 32 through channel 92 coming and the two opposite storage zones via channels 93 and 94 feeding medium regulate by changing the pressures in the same way as in the devices described so far.

Wie bereits bei der Ausführungsform nach Fig. 1,2 und 3 angedeutet wurde, lassen sich die übrigen Ausführungsformen (Fig. 4 bis 13) sowohl für Fälle anwenden, bei denen die Reihenfolge des Durchgangs des Gases durch zwei Drosselstellen jedes Kreises mit konstantem Querschnitt O₁ bzw. O₂ und veränderlichem Querchnitt (I₁ und d₂ umgekehrt sein kann, d. h., bei denen das Gas zuerst durch die Drosselstelle veränderlichen Querschnitts und anschließend durch die Drosselstelle mit konstantem Querschnitt fließen kann.As already indicated in the embodiment according to FIGS. 1, 2 and 3, the other embodiments (FIGS. 4 to 13) can be used both for cases in which the sequence of passage of the gas through two throttling points of each circle with a constant cross section O ₁ or O ₂ and variable cross-section (I ₁ and d ₂ can be reversed, ie in which the gas can flow first through the throttle point of variable cross-section and then through the throttle point with constant cross-section.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for keeping the distance between opposing surfaces constant a reference body and a movable body exposed to changing external forces with the help of opposing forces created by the controllable pressure of a flowing medium in preferably two opposing groups arranged on the reference body, one each or several storage zones and their size by a Lagenkorrckturorgan is controlled, which is mounted like a slide in the reference body and counter-rotating Performs movements to the moving body, on the one hand its variable distance from the latter determines the pressure in a first control flow circuit with two throttling points, of which one of one between the movable body and the position correction organ located gap and the other is formed by a nozzle, and on the other hand its variable distance from the reference body the pressure in a second with the first die Equilibrium position of the bearing correction organ causing and to the same pressure medium source all-closed Steuerströmiingskreis with two throttling points determined, one of which of one located between a wall of the reference body and the position correction organ borrowed variable gap and the other in turn is formed by a nozzle, thereby characterized in that the pressure medium for the two control flow circuits is gaseous and that a distributor (25, 88) is provided which depending on the position of the first layer correction element (14, 70, 83, 95, 89) the pressure medium supply to at least one of the storage zones (3, 4) controls such that a displacement of the movable Body (1) is balanced with respect to the reference body.

2. Device according to claim 1, characterized in that the gas at least in the Throttling points of the main and secondary circle with variable cross-section (</ ,, </.,) With the speed of sound emanates.

3. Device according to claim 1, characterized in that the surfaces J ₁ , s., Of the position correction element (95), on which the pressures of the gas of the main and secondary circuit P ₁ and p., Act , at least partially from the opposite sides of a deformable membrane (86) connected to the position correction element (95) are formed (FIG. 10).

4. Device according to claim 1, characterized in that the surface (22) of the position correction element (14) on which the ΟΙΓ-opening (17) is located, the circumference L ₁ of which is involved in determining the main pressure P ₁ , has a flat surface The cross-section of the position correction member (14) forms which, due to the small dimensions of the opening (17), corresponds to a very close approximation of a curved front side adapted to the shape of the movable body (1).

5. Device according to claim 1, characterized in that the openings (17 or 21), the circumference of which L ₁ or L., is involved in determining the main and secondary pressure p _x or /;., Round and are arranged in planes running perpendicular to the axis of the position correction element (14).

6. Device according to claim 1, characterized in that the outline of the opening (21), the circumference of which L., is involved in determining the pressure p., In the secondary circle, is so much larger than the outline of the opening (17) , the extent of which L _{1 is} involved in determining the pressure P ₁ in the main circle, and that the position correction element (14) consists of one piece.

7. Device according to claim 1, characterized in that the gas flows at the speed of sound through the nozzles of constant cross section (O ₁ , 0 ₁ ) of the main and secondary circles.

8. Device according to claim 1, characterized in that in order to ensure the stability of the position correction element (14), the volume of the space in which the pressure p _{t of} the main circuit prevails is greater than that of the space in which the pressure p., Des Secondary circle prevails.

9. Device according to claim 1, characterized in that it has a damping device (78, 79) to eradicate any vibrations occurring on the position correction organ (Fig. 8).

K). Finishing device according to claim 1, characterized in that that an adjustable outlet is arranged in at least one of the two gas circuits is based on the regulation of the device and the adjustment of the movable body (1) to facilitate a predetermined distance from the reference body (Fig. 8).

11. Device according to claim 1, characterized in that that stop means (76, 77) are provided which prevent the movable Body (1) facing side (80) of the position correction element (70) over the corresponding Wall of the reference body (2) protrudes.

12. Device according to claim 1, characterized in that that stop means (81, 82) are provided which the movement of the position correction element (70) limit when this moves away from the movable body (1).

13. Device according to claim 1, characterized in that the moving parts of the distributor (25) is guided in a housing by means of balls (84) (Fig. 11).

14. Device according to claim 1, characterized in that the pressure of the flowing medium in the bearing zones (3, 4) in the distributor (25) is regulated as a function of the pressure P _{1 of} the gas in the main circuit.

15. Device according to claim 1, characterized in that the pressure of the flowing medium in the bearing zones (3, 4) in the distributor (25) is regulated as a function of the pressure p., Of the gas in the secondary circuit.

16. Device according to claim 1, characterized in that the movable system of the Manifold (25) connected to its housing via at least one deformable membrane (96) is, on the sides of which acts the gas pressure, which the position of the distributor and the The pressure of the medium supplying the storage zones (3, 4) controls (Fig. 12).

17. Device according to claim 1, characterized in that the movable system of the

Distributor (88) from one with the position correction organ (89) connected slide (87) is formed (Fig. 13).

18. Device according to claim 1, characterized in that an adjustable outlet in at least one of the two circles supplying the storage zones (3, 4) is arranged.