DE1625568B2 - Hydrostatische lagerung, insbesondere fuer schwere radarantennen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydrostatische Lagerung der im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Gattung.

Neben dem Einsatz von Wälzlagern und hydrodynamischen Gleitlagern ist auch bereits die Verwendung von hydrostatischen Lagern bei der Lagerung umlaufender Bauteile bekannt Gegenüber Wälzlagern und hydrodynamischen Gleitlagern wird die Last des zu lagernden Teiles hier von unter hydrostatischem Druck stehenden Strömungsmittelpolstern in den Lagerführungsflächen getragen. Besonders interessant bei hydrostatischen Lagern ist ihre außerordentlich geringe Reibung gerade bei kleinsten Geschwindigkeiten und beim Anfahren (Reibungswerte von etwa 0,01 · 10~³ bei Gleitgeschwindigkeiten von 0,1 m/sec; bei den gleichen Bedingungen sind die Reibwerte für Wälzlager etwa hundertmal höher). Hydrostatische Lager weisen außerdem eine hohe Tragfähigkeit und große Steifigkeit auf, ferner zeichnen sie sich durch geringen Verschleiß aus. Sogenannte »stickslip-Effekte« treten nicht auf.

Diese Eigenschaften machen den Einsatz hydrostatischer Lager insbesondere für die Lagerung großer, schwerer Radarantennen vorteilhaft Unter anderem arbeiten derartige Antennen nämlich mit sehr geringen Drehgeschwindigkeiten, die etwa zwischen 6 U/min und 0,00003 U/min und darunter liegen.

Es ist bereits eine hydrostatische Lagerung für den umlaufenden Tisch schwerer Werkzeugmaschinen bekannt, wobei besondere Maßnahmen getroffen sind, um einen bestimmten Abstand zwischen den Gleitflächen vom Bett und dem sich darauf abstützenden Tisch aufrechtzuerhalten, und zwar auch bei ungleichmäßiger Belastung' des Tisches. Die Gleitfläche des Tisches ist immer mit einer Gruppe von mindestens 6 in Umlaufrichtung des Tisches gleichmäßig verteilten Strömungsmittelpolstern versehen, und auch an der gegenüberliegenden Gleitfläche des Bettes der Werkzeugmaschine sind Strömungsmittelpolster vorgesehen, welche in zwei zueinander konzentrischen Kränzen angeordnet sind, zwischen denen die Strömungsmittelpolster des Tisches liegen, welche von einer gemeinsamen Pumpe beaufschlagt werden. Für die Strömungsmittelpolster des Bettes sind drei gesondert angetriebene Pumpen vorgesehen. Die sechs äußeren und die sechs inneren Strömungsmittelpolster des Bettes sind in drei Gruppen von jeweils zwei benachbarten äußeren und zwei dazu parallelen, benachbarten inneren Strömungsmittelpolstern zusammengefaßt Jeder Gruppe ist eine Pumpe zugeordnet Zwischen den beiden Paaren aus einem inneren und einem äußeren Strömungsmittelpolster jeder Gruppe des Bettes ist ein Fühler vorgesehen, welcher bei einer Abweichung des Abstandes zwischen den Gleitflächen des Tisches und des Bettes von einem Sollwert die jeweils zugehörige Pumpe beeinflußt (GB-PS 10 47 342).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydrostatische Lagerung, insbesondere für schwere Radarantennen, mit mehreren unter hydrostatischem Druck stehenden Strömungsmittelpolstern zwischen dem umlaufenden, gelagerten Bauteil und dem dieses tragenden, ortsfesten Bauteil zu schaffen, welche so verbessert ist, daß sie auch in Störungsfällen weiterarbeitet bzw. ein ordnungsgemäßes, einwandfreies Stillsetzen des gelagerten Bauteiles ohne Beschädigung der Lagerung ermöglicht"

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße hydrostatische Lagerung daher gekennzeichnet, wie im Hauptanspruch angegeben. Eine vorteilhafte Weiterbildung ist im Anspruch 2 gekennzeichnet

Bei der erfindungsgemäßen hydrostatischen Lagerung sind also die vorhandenen Strömungsmittelpolster in Gruppen von jeweils mindestens drei Polstern mit gleichem Abstand in Umlaufrichtung des gelagerten Teiles voneinander zusammengefaßt, wobei jeder Gruppe eine besondere Pumpe für die Strömungsmittelzufuhr zugeordnet ist Durch diese Verteilung der an ein und dieselbe von mehreren Strömungsmittelzufuhrpumpen angeschlossenen Strömungsmittelpolster auf dem Umfang der Lagerung ist sichergestellt, daß bei Ausfall einer oder mehrerer Pumpen oder Strömungsmittelpolster die Lagerung weiter betriebsfähig bleibt, solange nur eine Strömungsmittelpolstergruppe einschließlich der zugehörigen Strömungsmittelzufuhrpumpe betriebsfähig ist

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann der Antriebsmotor jeder Pumpe mit einem derart bemessenen Schwungrad auf seiner Abtriebswelle versehen sein, daß bei einer Motorstörung, beispielsweise Stromausfall, die Strömungsmittelversorgung der Strömungsmittelpolster bis zum Stillstand des umlaufenden, gelagerten Teiles aufrechterhalten ist Die Schwungräder treiben die ihnen jeweils zugeordnete Pumpe somit trotz Ausfall des zugehörigen Antriebsmotors so lange weiter an, bis das gelagerte Teil stillsteht Dieses ist also während der gesamten Zeitdauer durch die Strömungsmittelpolster noch getragen, während es sich dreht Eine metallische Berührung ist erst dann möglich, wenn das gelagerte Teil stillsteht Es ist damit auch dann jede Zerstörung der Lagerung vermieden, wenn alle Motoren ausfallen sollten.

Nachstehend ist eine Ausführungsform der Erfindung an Hand der Zeichnung beispielsweise beschrieben, deren einzige Figur schematisch die Anordnung der Strömungsmittelpolster und deren Beaufschlagung

mit Strömungsmittel wiedergibt

Zur hydrostatischen Lagerung einer nicht dargestellten Radarantenne dienen Strömungsmittelpolster 16, welche zwischen einer kugeligen Tragfläche der Radar-

antenne und einem ortsfesten Bauteil oder Tragring ausgebildet werden. Es sind insgesamt 20 Strömungsmittelpolster 16 vorgesehen. Diese sind in 5 Gruppen zu je 4 Polstern 16 aufgeteilt Die 4 Polster 16 einer jeden Gruppe sind auf dem gemeinsamen Teilkreis um 90° gegeneinander versetzt angeordnet Es ergeben sich auf diese Weise 4 Quadranten mit jeweils 5 Polstern 16, die alle zu einer anderen Gruppe gehören.

Die Zugehörigkeit zu einer Gruppe ergibt sich durch den Anschluß an dieselbe Strömungsmittelzufuhrpumpe 17. Alle 4 Strömungsmittelpolster 16 einer Gruppe werden also durch ein und dieselbe Pumpe 17 erzeugt und mit Strömungsmittel in der Regel öl, gespeist. Dies geschieht Ober Leitungen 18.

Durch diese Anordnung der Strömungsmittelpolster 16 ist erreicht, daß die Radarantenne so lange schwimmend gelagert ist, wie mindestens eine Pumpe 17 noch arbeitet In letzterem Fall wird nämlich die Radarantenne immer noch durch 4 gleichmäßig entlang dem Umfang des erwähnten Lagerringes bzw. in Umlaufrichtung der Radarantenne verteilte Polster 16 getragen, so daß ein Aufsetzen des Lagerringes unmittelbar auf das ortsfeste Bauteil bzw. den Tragring bzw. darauf angeordnete Aufnehmer mit Mulden zur Ausbildung der Strömungsmittelpolster 16, also eine metallische Berührung zwischen diesen Teilen, vermieden ist, was nämlich die Zerstörung der Lagerung bei Drehung der Radarantenne bzw. des damit verbundenen Lagerringes zur Folge hätte.

Im übrigen erleichtert die erfindungsgemäße Anordnung der Strömungsmittelpolster die Auswechslung einzelner Teile der Lagerung beträchtlich und ermöglicht sogar ein Auswechseln während des Betriebs, also ohne daß das gelagerte Teil zuerst stillgesetzt werden müßte.

Jede über eine Saugleitung 19 mit einem Sammelbehälter 20 für das Strömungsmittel (Öl) verbundene Pumpe 17 wird von einem Elektromotor 21 angetrieben. Die Elektromotoren 21 sind jeweils mit einem Schwungrad 22 versehen, das auf der Abtriebswelle jedes Motors sitzt Die Schwungräder 22 sind so bemessen, daß bei einem Ausfall aller Motore 21 die Pumpen 17 durch den Schwung der Räder 22, also die in ihnen gespeicherte Energie, noch so lange angetrieben werden, bis das gelagerte Bauteil bzw. die Antenne zum Stillstand gekommen ist

Zwar werden gerade bei Radarantennen Bremsvorrichtungen vorgesehen, welche in solchen Fällen den umlaufenden Schirm stillsetzen sollen, doch ist dies wegen der großen zu verzögernden Massen nicht augenblicklich möglich, so daß ohne den erfindungsgemäßen Vorschlag die das umlaufende Teil schwimmend tragenden Strömungsmittelpolster zusammenbrechen und eine metallische Berührung der Lagertragflächen stattfindet bevor der Umlauf beendet ist was in der Regel die Zerstörung der Lagerung zur Folge hat

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Hydrostatische Lagerung, insbesondere für schwere Radarantennen, bei welcher zwischen dem umlaufenden, gelagerten Bauteil und dem dieses tragenden ortsfesten Bauteil Strömungsmittelpolster zur Übertragung der Last vorgesehen sind, wobei die Strömungsmittelpolster in Gruppen von mehr als zwei Polstern zusammengefaßt sind und jeder Gruppe eine eigene Pumpe mit eigenem Antriebsmotor zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsmittelpolster (16) jeder Gruppe in Umlaufrichtung des gelagerten Teils in gleichen Abständen voneinander angeordnet sind.

2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufrechterhaltung der Strömungsmittelversorgung der Polster (16) bis zum Stillstand des umlaufenden gelagerten Teils bei einer Motorstörung der Antriebsmotor (21) jeder Pumpe (17) mit einem Schwungrad (22) auf seiner Abtriebswelle versehen ist