DE1915940B2 - Einrichtung bei einem hydrostatischen lager - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung bei einem hydrostatischen Lager, bei dem eine in ihrer Größe wechselnde Last über einen mit einer Druckkammer versehenen beweglichen Lagerteil und über ein Hauptlager an einer ortsfesten Stützfläche abgestützt ist, ferner mit einem Fühllager, das starr mit der Last verbunden ist und mit einer ortsfesten Bezugsfläche zusammenwirkt, wobei der Abstand zwischen der Last und der Bezugsfläche innerhalb einer vorgegebenen Toleranz bleibt und die Druckkammer und das Fühllager von einer Vorratsquelle über eine Drossel mit einem Druckmittel gespeist sind.

Es sind hydrostatische Lager bekannt, bei denen die Dicke des Schmierfilmes und damit der Abstand der Last von einer Bezugsflächc konstant gehalten werden soll. Hierzu wird ein mit einem Kolben versehenes hydraulisches Steuerventil verwendet, dem das Druckmittel von einer Pumpe zugeführt wird. Das Steuerventil regelt die dem Hauptlager zugeführte Druckmittelmenge abhängig vom Druck im Fühllager.

Dieses bekannte Lager benötigt somit in der Druckmittelzufuhr besondere Steuerelemente zur Erhöhung und Verringerung des öldurchsatzes, wodurch es störanfällig wird.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe, den Abstand zwischen einer Last und einer Lagerfläche möglichst konstant zu halten, abweichend von der bekannten Lösung, ohne Regel- und Steuerelemente in der Druckmittelzufuhr, dadurch erreicht, daß die Druckkammer über eine Leitung mit dem Fühllager in Verbindung steht und daß die Druckkammer auf der Seite der Last durch eine elastische Membran abgeschlossen ist, die entgegen der Lastrichtung von dem im Fühllager herrschenden Druck beaufschlagt ist und gegen die die Last abgestützt ist,

Bei einem Lager mit einer solchen Einrichtung ist eine Veränderung der Schmierfilmdicke, d.h. eine Verringerung bei Lastzunahme und eine Vergrößerung bei Lastabnahme, zulässig. Diese Veränderungen werden durch entsprechende Bewegungen der Last selbst in entgegengesetzter Richtung weitgehend kompensiert.

xo Weitere Merkmale ergeben sich aus den Ansprüchen.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend an Hand der Zeichnungen erläutert.

F i g. 1 zeigt schematisch ein Lager mit einer solchen Einrichtung im Teilschnitt;

F i g. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform.

Bei der Ausführungsform nach F i g. i wird die Last 10 von einer Stützfläche 11 und einer Bezugsfläche 12, die planparallel sind, aufgenommen. Die Bezugsfläche Ϊ2 kann einen Teil der Stützfläche U bilden, sie kann aber auch, wie in Fig. 1 dargestellt, von dieser getrennt ausgebildet sein, was den Vorteil hat, daß sie geuauer bearbeitet weiden kann.

Ein über der Bezugsfläche 12 angeordnetes Fühllager 13 ist fest mit der Last 10 verbunden, und es wird über eine Leitung 15, die mit einer Drossel 15' versehen ist, aus einer Vorratsquelle 14 mit einem Druckmittel, z. B. öl, gespeist.

Die Last 10 wird im wesentlichen durch ein Hauptlager 16 aufgenommen, das bei der dargestellten Ausführungsform über eine Leitung 17, die mit einer Drossel 17' versehen ist, mit der Vorratsquelle 14 verbunden ist, aus der es mit Druckmittel gespeist wird.

Die Last 10 ist mit dem riauptlager 16 über ein Lagerteil 21 verbunden, das aus einem Rahmen 22 und einer Druckkammer 23 besteht, die in Richtung zur Last 10 durch eine elastische Membran 24 abgeschlossen ist, auf der sich die Last 10 über einen Stempel 25 abstützt. Die Druckkammer 23 ist über eine Leitung 26 mit dem Fühllager 13 verbunden. Zwischen der Druckkammer 23 und der Last 10 ist eine Feder 27, bei der dargestellten Ausführungsform eine Druckfeder, angeordnet.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise des Lagers nach F i g. 1 soll nun angenommen werden, daß sich im Betrieb ein Gleichgewicht eingestellt hat, wobei der Abstand der Last 10 von der Bezugsfläche 12 den Wert H hat. Es wird nun ferner angenommen, daß die Last 10 zunimmt. Infolge dieser Lastzunahme bewegen sich die beiden Lager 13 und 16 näher an die Flächen 12 und Il heran, wodurch der Abstand der Last 10 von der Bezugsfläche 12 unter den ursprüngliehen Wert Ή fällt. Bei dieser Veränderung des Abstandcs steigt der Druck des Druckmittels im Fühllager 13 und damit auch in der Druckkammer 23, wodurch die Membran 24 und damit die Last 10 angehoben werden. Die dem Druck des Druckmittels ausgesetzte Fläche der Membran 24 ist so gewählt, daß die sich auf Grund der Drucksteigerung in der Druckkammer 23 ergebende Kraft der Zunahme der Last 10 entspricht. Auf diese Weise wird wieder ein Gleichgewicht erreicht, wobei die Last 10 jedoch

nicht ganz den ursprünglichen Wert von M wieder erreicht, da das FUhllager 13, das sich zusammen mit der Last 10 bewegt, der Bezugsfläche 12 etwas näher sein muß als zuvor, um den erforderlichen Anstieg

des Druckes in der Druckkammer 23 aufrechtzuerhalten. Der neue Wert von H liegt deshalb etwas unter dem ursprünglichen Sollwert.

Vermindert sich die Last 10, so läuft der Vorgang umgekehrt ab.

Die Feder 27 dient dazu, einen Teil der Last 10 von der Membran 24 abzunehmen. Ihre Stärke ist so gewühlt, daß die durch den Stempel 25 auf die Membran 24 übertragene Last 10 ins Gleichgewicht mit der auf die Membran durch das Druckmittel in der Druckkammer 23 ausgeübten Kraft gebracht wird. Die Feder hat eine kleine Federkonstante, so daß das Gleichgewicht nicht durch eine Abweichung der Federkraft auf Grund einer Längenänderung beeinflußt wird.

Das Fiihllager 13 und die Bezugsfläche 12 können klein ausgebildet sein, da sie nicht zur Abstützung eines wesentlichen Teils der Last 10, sondern nur als Fühler dienen sollen. Die Genauigkeit, mit der der Sollwert von H eingehalten wird, wenn sich die Last 10 über die Stützfläche Il bewegt, hängt nur von der Genauigkeit der Bezugsfläche 12 ab, die wegen ihrer geringen Ausdehnung relativ genau herstellbar ist.

Die Stützfläche 11 darf sich sogar unter der sich über sie hinwegbewegenden Last 10 in gewissem Umfang verformen. Sie braucht auch keine besondere Genauigkeit aufzuweisen. Das Druckmittel kann Öl oder auch Luft sein, andererseits kann das Hauptlager 16 auch ein anderes als ein hydrostatisches Lager, z. B. ein Rollenlager sein. Die Membran 24 kann in manchen Fällen durch einen Kolben ersetzt werden.

Sei der Ausführungsform nach Fig,2 zeigt die Bezugsfläuhe 12 nach unten, so daß das Fübllager 13 keine Belastung aufnimmt, sondern die Last 10, mit der das Fühllager 13 wiederum fest verbunden ist, geringfügig vergrößert.

Bei dieser Ausführungsform führt eine Zunahme der Last 10 zu einer Abnahme des Druckes des Druckmittels im Fühllager 13 und umgekehrt, weshalb das Lagerteil 21 entsprechend abgeändert ist. Die Druckkammer ist hier über einen Bügel 31 fest mit der Last 10 verbunden, die sich andererseits über eine Feder 32 und den Zwischenrahmen 22 sowie das an diesem angebrachte Hauptlager 16 auf der Stützfläche 11 abstützt.

Im Gegensatz zu der Ausführungsform nach Fig. 1 ist jedoch hier die Druckkammer 23 unterhalb des Zwischenrahmens 22 angeordnet und üoer die Membran 24 und den Stempel 25 mit diesem verbunden.

Die Druckkammer ist über Leitungen 33 und 34 mit dem Fühllager 13 und mit der Vorratsquelle 14 verbunden. Das Hauptlager 16 kann direkt von der Vorratsquelle 14 oder unabhängig von einer Vorratsquelle 35 über eine eigene Leitung, die eine Drossel 36 aufweist, gespeist werden.

Wie bei der Ausführur.gsform nach Fig. 1 kann auch hier an Stelle eines druckgesdimierten Hauptlagers ein anderes Lager, z. B. ein Rollenlager, verwendet werden.

Die erfindungsgemäßen Einrichtungen können auch dann eingesetzt werden, wenn die Stützfläche und die Bezugsfläche gekrümmt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung bei einem hydrostatischen Lager, bei dem eine in ihrer Größe wechselnde Last über einen mit einer Druckkammer versehenen beweglichen Lagerteil und über ein Hauptlager an einer ortsfesten Stützfläche abgestützt ist, ferner mit einem Fühllager, das starr mit der Last verbunden ist und mit einer ortsfesten Bezugsfläche zusammenwirkt, wobei der Abstand zwischen der Last und der Bezugsfläche innerhalb einer vorgegebenen Toleranz bleibt und die Druckkammer und das Fühllager von einer Vorratsquelle über eine Drossel mit einem Druckmittel gespeist sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer (23) über eine Leitung (26) bzw. (33) mil dem Fühllager (13) in Verbindung steht und daß die Druckkammer auf der Seite der Last (10) durch eine elastische Membran (24) abgeschlossen ist. die entgegen der Lastrichtung von dem im Fühllager (13) herrschenden Druck beaufschlagt ist und gegen die die Last (10) abgestützt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Membran (24) getragene Last (10) gegen das bewegliche Lagerteil zusätzlich durch Federn (27) bzw. (32) abgestützt ist.