DE1911500C - Einrichtung bei einem hydrostatischen Lager - Google Patents

Description

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- läutert.

kennzeichnet, daß die von der Membran (15) ao F i g. 1 zeigt schematisch ein Lager mit einer

oder dem Kolben (41) getragene Last (10) gegen solchen Einrichtung im Teilschnitt, bei der die Wand

den beweglichen Lagerteil zusätzlich durch Fe- des beweglichen Lagerteiles eine Wand der Druck-

dern (22 bzw. 42) abgestützt ist. kammer selbst bildet;

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch F i g. 2 zeigt Einzelheiten der Einrichtung nach gekennzeichnet, daß die Membran (15) bzw. der as F i g. 1;

Kolben (41) eine bewegliche Wand der Druck- F i g. 3 bis 5 zeigen weitere Ausführungsformen,

kammer (13) bildet. Bei der Vorrichtung nach F i g. 1 wird die Last 10

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch durch Lagerflächenil, 12 aufgenommen, die mitgekennzeichnet, daß die Membran (15) bzw. der einander zusammenwirken. Die Last kann der Arbeits-Kolben (41) eine bewegliche Wand einer von der 30 tisch eines Maschinenwerkzeuges sein, dessen GeDruckkammer (13 B) räumlich getrennten Kam- wicht, durch das die Lager belastet werden, sich in mer (13/4), der das Druckmittel zugeführt wird, Abhängigkeit vom jeweils zu bearbeitenden Werkbildet, die über eine Leitung (43) mit der Druck- stück ändert.

kammer (13 B) in Verbindung steht. Die Lagerfläche 11 ist am unteren Ende einer Druck-

35 kammer 13 ausgebildet, die zwischen der Last und der

Lagerfläche 12 liegt, die eine Bezugsfläche bildet.

Die Druckkammer 13 hat eine Öffnung 14, die sich in die Lagerfläche 11 öffnet. Entfernt von dieser

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung bei öffnung ist die Kammer oben durch ein bewegliches einem hydrostatischen Lager zum Erreichen eines 40 Glied in Form einer flexiblen Membran 15 aus Metall möglichst konstanten Abstandes einer in ihrer Größe verschlossen. Die Last 10 ist mit der Membran über wechselnden Last von einer ortsfesten Stützfläche, einen Träger 16 fest verbunden. Aus einem Vorrat 17 gegen die die Last über einen mit einer Druckkammer mit konstantem Druck wird öl in die Druckkammer versehenen, zur Stützfläche hin und von ihr weg 13 über eine Leitung 18 eingeführt, die eine Drosselbeweglichen Lagerteil abgestützt ist, wobei die Druck- 45 stelle 18' aufweist, die z. B. in Form eines verengten kammer zur Stützfläche offen und von einer Vorrats- Kanals ausgebildet ist, wie in der Zeichnung darquelle über eine Drossel mit einem Druckmittel ge- gestellt ist.
speist ist. Die Druckkammer ist elastisch mit einem Bügel21

Es sind hydrostatische Lager bekannt, bei denen verbunden, der fest an der Last 10 angebracht ist,

die Dicke des Schmierfilmes und damit der Abstand 50 z. B. mit Hilfe von außerhalb der Druckkammer

der Last von einer Bezugsfläche konstant gehalten angeordneten Blattfedern 22.

werden soll. Hierzu wird ein Membran-Regelventil Die Fläche A 2 der Membran 15 ist größer als die verwendet, bei welchem die Membran eine öffnung effektive Fläche A1, die kleiner ist als die Gesamtfür das Druckmittel hat, die über einen Ventilkörper fläche der Lagerfläche 11, da der Druck des austretenabhängig vom Druck im Lagerspalt mehr oder weniger 55 den Öles zwischen der öffnung 14 und der Außengeöffnet werden kann. atmosphäre abfällt.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung wird bei Im Betrieb wird aus dem Vorrat 17 kontinuierlich

zunehmender Last mittels einer Membran der Druck öl durch die Drosselstelle 18' zu der Druckkammer 13

in einer Druckkammer erhöht und mehr öl durch geführt, das aus deren öffnung 14 und dann zwischen

den Schmierspalt gefördert. Auch hier soll die Dicke 60 den Flächen 11 und 12 in Form eines Filmes 23

des Schmierfilmes bei Laständerung konstant bleiben austritt, der die Dicke/il besitzt. Im stationären

Gemeinsam ist diesen bekannten Vorrichtungen, Zustand bestimmt somit die kombinierte Steifheit

daß sie in der Druckmittelzufuhr besondere Steuer- der Membran 15 und der Federn 22 den Abstand Λ2

elemente zur Erhöhung und Verringerung des Öl- zwischen der Last und der Kammer so, daß der Ab-

durchsatzes benötigen, wodurch sie störanfällig werden. 65 stand// zwischen der Last und der Lägerfläche 12

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe, den Ab- der! gewünschten Wert aufweist.

stand zwischen einer Last und einer Lagerfiäche Jede merkliche Zunahme der Last verringert die

möglichst konstant zu halten, abweichend von den Dicke Al des ölfilmes. Die entsprechende Steigerung

3 4

des Öldruckes in der Kammer drückt die Membran hervor, in der die bereits an Hand der F i g, 1 beaufwärts, wodurch der Abstand A2 zwischen Druck- schriebenen Teile dieselben Bezugszeichen haben, kammer und Last zunimmt Durch die kombinierte Die Membran 15 ist in ihrer Lage durch einen Spann-Steifheit der Membran und der Federn wird sicher- . ring 31 gehalten, der den Träger 16 koaxial umgibt gestellt, daß diese Zunahme von h7. die Abnahme 5 und an die obere Fläche der Druckkammer 13 angevon Al ausgleicht, mit dem gewünschten Gesamt- schraubt ist.

ergebnis, daß der Abstand H nicht merklich beein- Die inneren Enden der Blattfedern 22 sind ebenflußt winj. Wenn die Last reduziert wird, läuft der falls an die Druckkammer angeschraubt, von wo aus Vorgang umgekehrt ab. · die Federn radial nach außen verlaufen, wobei ihre Somit werden Veränderungen der Dicke des io äußeren Enden über einen Distanzring 32, der an die ölfilmes durch entgegengesetzte Veränderungen des Stelle des Bügels 21 nach F i g. 1 tritt, mit der Last Abstandes zwischen der Kammer und der Last korn- · verbunden sind. Zwei der Federn, die mit 22' und pensiert 22" bezeichnet sind, sind dargestellt, um zwei Wege Zur näheren Erläuterung wird nachfolgend ein zur Einstellung ihrer Federung bzw. Federcharakte-Zahlenbeispiel gegeben. . ₁₅ ristik zu zeigen. Die Feder 22' wird zunächst zu hart Druck im Ölbehälter 17 35 kij/cm² ausgebildet, und ihre Federcharakteristik wird ein-Wirksame Fläche Al der Lager- " gestellt, indem ein Loch 33 mit geeignetem Durchfläche 11 ... 12 8 cm⁸ messer durch die Feder gebohrt wird. Die Feder 22" Wirksame Fläche A 2 der Mein- ' ^wird dagegen zu weich ausgebildet, und ihre Feder-

bran 15 19 2 cm^{2 ao} charakteristik wird eingestellt, indem eine oder mein

Arbeitsbereich der Last 14o'bis 360 ke zusätzliche und dünnere Federn 34 hinzugefügt wer-

⁶ den. Jode dieser Einstellungen ist etwas grob, feinere

Eine Belastungszunahme von 140 kg auf etwa Einstellungen lassen sich jedoch durch Änderung des

360 kg führt zu einer Abnahme der Dicke Al des Widerstandes der Drosselstelle 18' (Fig. 1) in der

ölfilmes um etwa 0,025 mm. as Zufuhrleitung 18 erreichen.

Über den obigen Arbeitsbereich der Last steigt der Die Membran 15 nach F i g. 1 kann durch ein Druck in der Druckkammer 13 von etwa 1G,5 bis bewegliches Teil in Form eines Kolbens41 (Fig. 3) etwa 28 kg/cm² und damit der nach oben gerichtete ersetzt werden, der durch einen Teil der Druck-Druck auf die Membran von etwa 202 bis etwa kammer hindurchbewegt wird, die als zugehöriger 538 kg. 30 Zylinder wirkt Bei einer derartigen Anordnung muß Eine Lastzunahme von etwa 220 kg erhöht somit die gesamte Steifigkeit durch die Federn 22 aufgeden Druck nach oben auf den Träger 16 um etwa bracht werden.

336 kg, d. h., es ergibt sich ein Kraftüberschuß von Andererseits kann, wenn das bewegliche Glied etwa 116 kg. Durch diesen Überschuß wird die Mem- eine elastische Membran 15 ist, wie oben beschrieben, bran 15 bezüglich der Druckkammer nach oben ge- 35 die gesamte Steifigkeit durch die Membran aufgedrückt, wodurch der Abstand A2 zunimmt, bis die bracht werden, wobei die Federn 22 entfallen können, kombinierte Steifheit der Membran und der Federn 22 Bei der Ausführungsform nach F i g. 5 sind die eine gleiche und entgegengesetzt gerichtete Kraft von Blattfedern 22 durch eine außerhalb der Druck etwa 116 kg entwickelt. Dies muß erfolgen, während kammer angeordnete Schraubenfeder 42 ersetzt wor-A2 um 0,025 mm zugenommen hat, wenn die Abnahme 40 den, die den Träger 16 koaxial umgibt und deren von Al genau kompensiert werden und der Abstand// oberes Ende an der Last angreift und deren unteres konstant bleiben soll. Ende auf dem Rand der Druckkammer 13 aufliegt. Die Gesamtsteifigkeit von Membran plus Federn Wie in F i g. 4 in vereinfachter Form gezeigt ist, sollte daher k_ann die Druckkammer 13 aus zwei Teilen gebildet 116 45 sein, nämlich einer Kammer 13 A, die die Membran 15 0025 ^{= etWa 4640} ks/mm oder den Kolben41 enthält, und einer eigentlichen ' Druckkammer 135, die die Öffnung 14 enthält, wobei betragen. die innenräume der beiden Kammern durch eine Die Anordnung zur Einstellung der Steifigkeit der Leitung 43 miteinander verbunden sind. Die beiden Federn 22 wird in der Praxis so getroffen, daß der 50 Kammern 13 A und 135 müssen natürlich mechanisch Endwert durch ein einfaches Annäherungsverfahren fest miteinander verbunden sein, um die Kraft auf erreicht werden kann. die Lagerfläche 12 zu übertragen. Eine derartige

Zwei beispielsweise Anordnungen werden nach- Kupplung ist mit 44 bezeichnet.

folgend an Hand der F i g. 2 beschrieben. Die Lrfindung ist nicht auf die Verwendung von

Da die Kennlinie zwischen Belastungsdruck und 55 Öl oder einer anderen Flüssigkeit begrenzt, sondern

Filmdicke etwas gekrümmt ist, ist die Kompensation es kann auch ein Gas, wie z. B. Luft, verwendet werden,

nur dann ganz genau, wenn die Federn eine ent- wobei in diesem Fall die Abmessungen der Vorrichtung

sprechende nichtlineare Charakteristik haben. Eine entsprechend modifiziert werden,

angenäherte Kompensation ist jedoch genügend genau, Die Erfindung ist auch dann anwendbar, wenn das

außer wenn es sich um übermäßig weite Lastbereiche 60 Lager andere Kräfte als die Schwerkraft aufnehmen

handelt Die praktische Ausbildung des Lagers mit muß und wenn diese Kräfte in anderer Richtung als

einer erfindungsgemäßen Einrichtung geht aus F i g. 2 in Vertikalrichtung wirken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

bekannten Lösungen, ohne Regel- oder Steuerde- Patentansprüche: mente in der Druckmittelzufuhr, dadurch' erreicht, daß im beweglichen Lagerteil eine entgegen der Last-

1. Einrichtung bei einem hydrostatischen Lager richtung vom Druck in der Druckkammer beaufzum Erreichen eines möglichst konstanten Ab- 5 schlägte Membran oder ein Kolben angeordnet ist, Standes einer in ihrer Größe wechselnden Last gegen die bzw. gegen den die Last abgestützt ist.
von einer ortsfesten Stützfläche, gegen die die Last Bei einem Lager mit einer solchen Einrichtung ist über einen mit einer Druckkammer versehenen, eine Veränderung der Schmierfilmdicke, d. h. eine zur Stützfläche hin und von ihr weg beweglichen Verringerung bei Lastzunahme und eine Vergrößerung Lagerteil abgestützt ist, wobei die Druckkammer io bei Lastabnahme, zulässig. Diese Veränderungen zu der Stützfläche offen und von einer Vorrats- werden durch entsprechende Bewegungen der Last quelle über eine Drossel mit einem Druckmittel selbst in entgegengesetzter Richtung kompensiert, gespeist ist, dadurch gekennzeichnet, Es wird also nicht die Schmierfilmdicke konstant daß im beweglichen Lagerteil eine entgegen der gehalten, sondern der Abstand der Last von einer Lastrichtung vom Druck in der Druckkammer (13) 15 Bezugsebene.

beaufschlagte Membran (15) oder ein Kolben (41) Weitere Merkmale ergeben sich aus den Ansprüchen,

angeordnet ist, gegen die bzw. gegen den die Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung

Last (10) abgestützt ist. werden nachfolgend an Hand der Zeichnungen er-