DE1924894A1 - Maschinenlager - Google Patents

Description

PATENTINGENIEUREP. W. HEMMERIC H- GERDMtJLl.ES· D. GROSSE DOSS E L P Q R F IQ ■ H OM 8E.RGER S T R A S S E 5 21

12.5.1969 bh.bi

1924834 ■ -« * -

THE HEALt) MACHINE COMPANY, Worcester. Mas«· / USA Maa chinenlager

Die hier vorliegende Erfindung befaßt sich mit einem Maschinenlager. Sie befaßt sich insbesondere aber mit einer Maschinenkonstruktion, welche mit hydrostatischen Gleitbahnen versehen ist·

Bei der Konstruktion von Werkzeugmaschinen oder ahnlichen Maschinen ist es allgemein üblich, »wischen Maschinenbau^ elementen» welche sich relativ zueinander bewegen, hydrostatische Lager zu verwenden« Diese Lager haben den Vor-· teil» daft sie keine beweglichen Teile, und damit nur eine geringe Reibung, besitzen. Diese Lager hatten jedoch den Nachteil, daß, wenn sieh die Lagerbelastung ändert, sich auch der Abstand zwischen den Lagerflachen verändert· Bei einer Werkzeugmaschine kann dies zu beträchtlichen Veränderungen in der geometrischen Zuordnung von Werkzeug und Werkstück, damit aber auch zu Ungenau!gkeiten hinsichtlich der fertigen Oberfläche, führen. Die bisherigen Versuchet diesen Mangel oder Nachteil von hydrostatischen Lagern zu korrigieren oder abzustellen, waren kompliziert und kostspielig sowie instabil und hatten nur ein langsames Ansprechen auf Veränderungen in der Belastung. Diese und andere Schwierigkeiten werden im Rahmen, der hier vorliegenden Erfindung in einer völlig neuartigen Weise vermieden·

Die hier vorliegende Erfindung sitIt dtghalb in der Hauptsache darauf ab, ein Maschinenlager zu schaffen, welches

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Abstend zwischen den Flächen niederschlägt.

Ein wiederum anderes Ziel der hier vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Maschinenlagers, welches ein selbstabgleichendes hydros tatisches System besitzt·

Ein weiteres Ziel der hier vorliegenden Erfindung ist die Scheffung eines Maschinenlagers» welche! in der. Kon* struktion einfach und preisgünstig ist und welches bei einem Minimum an Wartung über eine lange Betriebsdauer hinweg zu arbeiten in der Lage ist«

Die hier vorliegende Erfindung sielt weiterhin darauf ab, ein Masohinenlager zu schaffen, ein Maschinenlager der hydrostatischen Ausführung« dessen Arbeitsweise äußerst stabil ist, das aber zur Korrektur von Veränderungen in der Belastung schnell anzusprechen in der Lage ist«

Ein wiederum anderes Ziel der hier vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Systems von hydrostatischen Lagern, bei welchem eine Standardkonetruktion eines verstellbaren Drosselgliedes oder Sperrgliedes dann Verwendung finden kann, wenn mehrere Taschen oder Kammern von einem Hauptkanal aus versorgt oder bedient werden«

Ein weiteres Ziel der hier vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines hydrostatischen Lagersyttems» bei dem s.S. nicht mehr so sehr auf die Genauigkeit der Bearbeitung arv* kommt« Bei einem konventionellen hydrostatischen Lager mit festem Widerstand ist die Steifigkeit Cfe * I₁S w/IÜ dem umgekehrt proportionalen. Verhältnis aus

und dem AbsfaM* Sf4 4em in vorliegenden Erfindung felleiMten

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und doch su einer größeren Steifigkeit als bei den herkömmlichen hydrostatischen Lagern führen.

Die hier vorliegende,Erfindung sielt..weiterhin darauf ab, ein hydrostatisch«* Lagersystem zu. schaffen, zu welchem ein Drocselglied oder Sperrglied» das sieh leicht herateilen UAt und ein. integraler Bestandteil de· Systems ist, gehörtι so daß der Abstand swischen den Taschen oder Kammern und. den Drosselglied oder Sperrglied - sowie auch das dadurch herbeigeführte Flüssigkeitsvolumen - klein ist ι, was dann wiederum su einer Verkürzung der Ansprech· seit und su einer Vergrößerung der Betriebsstabllit&t führt·

Werden diese und andere Ziele in Betracht gesogen»dann wird es den Fachleuten klar aein₍ daß sieh diese Erfindung susammensetst aus einer Kombination der in der Beschreibung und in den Ansprüchen behandelten Teile«

Bei der hier vorliegenden Erfindung handelt es sich in der Hauptsache um ein Masehinenlager» dessen erster Lagerteil. mit einem Paar entgegengesetzten Flächen versehen ist, dessen swelter Teil eine Oberfläche besitzt, welche in eines geringfügigen Abstand parallel su einer jeden der vorerwähnten beiden Flächen engeordnet ist· Bei dem Masohinenlager führt ein Kanal in jede Lücke, Vorgesehen ist weiterhin eine Vorrichtung, mittels der der Fluß der Druckflüssigkeit su einem jeden Spalt derart geregelt wird« daft der Abstand oder die Breite der beiden Spalten auf einen vorgegebenen Wert gehalten wird· ...

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Die Eigenschaften und Ziele der hier vorliegenden Erfindung, sind jedoch dann am besten zu erkennen und zu verstehen, wenn dazu die nachstehend gegebene Beschreibung und die dieser Patentanmeldung beiliegenden Zeichnungen zu Hilfe genommen werden. Im einzelnen ist:

Fig, 1 ein Querschnitt durch ein in den Rahmen der hier vorliegenden Erfindung fallendes Maschinenlager,

Fig» 2 eine Endansicht eines zum Teil weggebrochen geaeichneten Laders,

Fig. 3 ein Schnitt durch die Erfindung» und zwar länge der Linie III-III von Fig. 2.

Fig» k eine perspektivische Darstellung des Lagers»

Fig» 5 ein Vertikalschnitt durch das Lager, und zwar längs der Linie V-V von Fig. 2.

Fig, 6 ein Schnitt durch eine geänderte und modifizierte Ausführung des Lagers,

Fig. 7 ein Schnitt längs der Linie VII-VII von Fig.

Fig. 8 eine geänderte und modifizierte Ausführung des Drosselgliedes oder Sperrgliedes,

Fig. 9 ein Querschnitt durch eine andere Ausführung des Lagers.

Fig. 10 ein Schnitt längs der Linie X-X von Fig. 9. -

Fig. 11 eine .Schnittdarstellung einer wiederum.anderen gehinderten oder modifizierten Ausführung des Lagers.

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Fig, 12 sind andere Belastungsbedingungen für das mit Fig. 13 Fig. 11 wiedergegebene Lager.

Fig« If ein Vertikalschnitt durch eine weitere geänderte oder modifizierte Ausführung des Lagers.

Fig· 15 eine Ansicht des Lagers, und zwar längs der Linie XV-XV von Fig* I¹*.

Die wesentlichen Eigenschaften der hier vorliegenden Erfindung sind am besten aus Fig« 1 zu erkennen* Das mit der allgemeinen Hinweiszahl 10 gekennzeichnete Maschinenlager ist ein Teil einer Werkzeugmaschine 11, welche einen Tisch 12 und eine Grundplatte 13 besitzt· Ein anderes, ähnliches Lager 14 ist in die Werkzeugmaschine eingebaut. Von diesen beiden Lagern 10 und If wird der Tisch 12 auf der Grundplatte 13 derart gehalten, daß es zwischen dem Tisch und der Grundplatte zu einer reibungsfreien relativen Gleitbewegung kommen kann. Zur Herbeiführung einer derartigen Gleitbewegung sind der Tisch und die Grundplatte über einen Linearantrieb, beispielsweise über einen Hydraulikzylinder 15, miteinander verbunden» Mit dem Tisch 12 verbunden ist eine Gleitbahn 18, deren vier Flächen

17, 18, 19 und 21 in einem ^ringfügigen Abstand parallel zu den entsprechenden Flächen 22, 23, 24 und 2S aer Grundplatte 13 angeordnet sino* Zum Anschluß der Druckflüssigkeit squ« lie, (die hier nicht wiedergegeben ist) ist in den Tisch eine Eintrittsöffnung 26 eingearbeitet. Diese öffnung ist über Kanäle auf einen Hauptkanal 27 geführt, welcher sich in Längsrichtung durch die Gleitbahn 16 erstreckt« Vom Hauptkanal 27 aus sind in radialer Richtung die Kanäle 28, 29, 31 und 32 jeweils auf die Flächen 17,

18, 19 und 21 geführt, wobei ein jeder Kanal in eine flache Kammer ausläuft, welche der .Kanal-Austrittsöffnung jeweils zugeordnet ist.

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Wie aus Fig, 2 hervorgeht, ist die Grundplatte 13 mit einer separaten Schiene 33 versehen und in Form eines umgekehrten L gearbeitet, um die beiden Basisflächen 22 und 25 zu bilden. Vom unteren Teil der Grundplatte her ist ein Spezialstift 3H in eine nach unten gerichtete Bohrung 35 der Schiene geführt, wobei der Rohrungsdurchmesser größer ist als der Durchmesser des Stiftes, Eine Bolzenschraube 36 sowie eine Stellschraube 37 verbinden Stift und Schiene miteinander und lassen doch eine Einstellung oder ein Verstellen zu« Auf die StirnfIc¹Iehe der Gleitbahn 16 ist eine Stellvorrichtung oder Regelvorrichtung 38 geschraubt. Diese " Stellvorrichtung reicht in den Hauptkanal 27 hinein, und zwar bis zu einer Stelle, die gut hinter den Kar'len oder Durchgängen 31 und 32 liegt»

Die mit Fig* t wiedergegebene perspektivische Darstellung zeigt die Zuordnung oder die gegenseitige Abhängigkeit der Teile besonders gut* Der obere Teil des Tisches 12 ist entfernt, so daß die Anordnung der hydrostatischen Taschen oder Kammern klar zu erkennen ist.

Mit Fig« 5 werden die Einzelheiten der Regelvorrichtung oder Stellvorrichtung 38 wiedergegeben. Ein flaches und plattenfflrmiges Drosselglied oder Sperrglied 39 wird von einer Zunge m gehalten« Diese (in Form einer auskragenden Feder ausgeführte) Zunge läßt zu, daß sich der /.!stand oder das Spiel des Drosselgliedes oder Sperrgliedes in Übereinstimmung mit dem in den hydrostatischen Taschen oder Kammern vorhandenen Druck verändern kann. Steigt der Druck einer Tasche oder Kammer an, weil eine höhere Belastung vorhanden ist und wegen einer Durchbiegung» welche den Druck um die Lagerzone der Tasche oder Kammer vermindert, dann wird der Druck auf das Drosselelement oder Sperrelement 38 einwirken und deren Haltefeder Ul biegen. Dieser Bewegungsvorgang dient zum öffnen des Durchlasses h^ des

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Drosselgliedes oder Sperrgliedes 38_a wodurch dann auch (in einem Kubik-Verhältnis) der Druckabfall über diesen Eingangswiderstand verringert wird₉ so daft mehr Druck in dia Tasche oder Kammer gelangen kann. Der erhöhte Druck in der Tasche oder in der Kammer dient zum tragen der erhöhten Belastung sowie zur» Vergrößerung des Durchflusses durch die Tasche oder Kasomer₉ und sw ar derart $ daß der Abstand oder die Lagerlticke h„ im wesentlichen konstant bleibt oder sich immer nur in einem kleineren Ausmaße verändert als dann, als der Abstand oder der Eingangswiderstand konstant geblieben waren.

Bei d«r hier vorliaganden Lagerkonstruktion ist dafür gesorgt» daß eine sehr große Steifigkeit erreicht wird. Das bedeutet aber, daß das Lagerspiel oder der Abt tand h„ bei Belastunge&ndemngan konstant bleiben muß«, Das heißt aber auch» daß zusätzlich au einer Ex»höhung des JOniT^d-nuckes sum Tragen der susätzliehen Belastung such die Durchflußmenge Q von der Tasche oder Kammer ays durch das Lagerspiel oder den Abstand bis au den Flüesigkeitesammelpunkten proportional erhöht werden mußο Das laßt sich mathematisch unter Anwendung der nachstehend gegebenen Formel durchführen!

Q « L χ Chg^³ χ Pp / 12/a χ b

In dieser Formel ist?

Q κ Flussigkeits-Durchflußmenge in Zoll /Sekunde

L. « Lagerlange

hg β Lagerspiel oder Abstand

Pp s Druck in der Tasche oder der Kanuner

M ^s dynamische Viskosität der Flüssigkeit

b = Lagerbreite

Aus dieserGleichung ist klar zu erkennen, daß ein Eingangsdrosselglied öder'Eingangssperrglied erforderlich ist,

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durch welches die Purchflußmenge linear mit dem Druck in der Tasche oder in der Kammer ansteigt. Durch eine mathematische Analyse, durch einen Test, kann nachgewiesen werden, daß dann, wenn die Federkonstante K der Zunge 41 gleich 1,5 A₁, χ P„ ist, (wobei mit A„ die effektive Flache gekennzeichnet wird, auf welche der Druck auftrifft, wobei P der zugeführte Druck ist), bis zu einer Be«

lastungs&nderung von bis zu UO % die Steifigkeit dee hydrostatischen Lagers unendlich iot. Wird die Federkonstante größer gemacht, dann wird sich die Steifigkeit verringern. Mit einer unbegrenzten oder unendlich großen Federkonstante für die Zunge wird das Lager natürlich ein« Steifigkeit besitzen, welche gleich der Steifigkeit eines Kapillarlagers oder eines Lagere (mit festem Widerstand) ist. Bei einer schwächeren Federkonstante würde das hydro- · statische Lager eine "negative" Steifigkeit besitzen. Bei bestimmten Anwendungsfallen könnte diese negative Steifigkeit eine wünschenswerte Eigenschaft sein und zur Kompensation von mechanischer Durchbiegung Verwendung finden, d.h. zur Kompensation von elastischen Durchbiegungen oder elastischer Verformung bei Maschinenelementen. So könnte bei einer Innenschleifmaschine im hydrostatischen Lager einer Gleitbahn eine negative Steifigkeit Verwendung finden, um die Durchbiegung der Spindel oder dergleichen zu kompensieren, und zwar derart, daß, wenn es zur Kraftminderung zwischen Werkstück und Schleifmaschine kojrunt, das Lager dagegen angeht und die verschiedenartigen elastischen Durchbiegungen im System freigibt und ein schnelles "Ausfunken" herbeiführt. Der Wert der negativen Steifigkeit (und damit auch der Wert der Gegenwirkung) kann eingestellt werden durch eine Längsbewegung des Kömpensators oder der Ausgleichsvorrichtung (d.h. durch Veränderung des Verhältnisses b^/A„) oder durch Veränderung des aufgegebenen Druckes P^,. Dor der Fluf. einer hydrostatischen Tasche oder

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einer hydrostatischen Kammer entgegenwirkende Widerstand ist eine Funktion der Schwellenbreite dividiert durch die Schwellenlange und der dritten Potenz des Lagerspiels. Dies läßt sich dann mathematisch wie folgt ausdrücken:

R_p « b/ L h_p ³

Zur Erreichung der optimalen Steifigkeit sollte der Druckabfall am Eingangswiderstand R gleich dem Druckabfall am Ausgangswiderstand Kp der Tasche oder Kammer sein« Bei einer Schwellenbreite von 1/4" und einem üblichen Längenverhältnis von Lp/L_R * 8 würde dar Durchgang oder der Spielraum der Kompensatordrossel ungefähr doppelt so groß sein wie jener des hydrostatischen Lagere« Das wiederum bedeutet, daß die Fertigungstoleranzen leicht einzuhalten sind.

Mit Fig« 6, Fig. 7 und Fig. 8 wird eine geänderte Ausführung des belastungsabhängigen oder sich mit der Belastung ändernden Drosselgliedes oder Sperrgliedes wiedergegeben. Bei dieser Ausführung ist das Droaselglied oder Sperrglied ^l>/ T Lι -'inen Hauptkanal oder Hauptdurchgang 43 einer Gleitbahn 44 montiert» Vom Hauptkanal oder Hauptdurchgang aus führen die beider Kanäle oder Durchgänge 45 und 46 jeweils zu den hydrostatischen Taschen oder hydrostatischen Kammern 47 und 48. Diese Kanäle oder Durchgänge 45 und 46 sind dabei in entgegengesetzte Richtungen geführt. Ein Rohr 49 sitzt gleitend in einem Rohr oder Bohrung oder in dem Hauptkanal 43. Nahe den Kanälen oder Durchgängen 4S und 46 besitzt das Rohr am äußeren und freien Teil einen kleineren Durchmesser, die Seiten sind dabei in der gleichen Umgebung derart geschnitten, daß sich die beiden Zungen und 52 ergeben. Wie aus Fig. 7 zu erkennen ist, sind diese Zungen voneinander unabhängig und können sich damit auch unabhängig voneinander zu den ihnen zugeordneten Radial-

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durchgängen hin bewegen oder sich von diesen Radialdurchgängen entfernen. In den inneren T.eil des Rohres 49 ist ein Stopfen 53 geschraubt. Dieser Stopfen kann durch eine Eingangsdrucköffnung 5^f erreicht und dann zur Ver- '■' änderung der Federkonstante der Zungen in axialer Richtung verstellt werden,

Fig. β zeigt ein quadratisches Drosselglied oder eine Drosselglied-Konstruktion aus flachen Platten, welches in einem Lagersystem verwendet wird« Bei Belastung wird von ihm nicht der Eingangswiderstand dar öffnungen 73a und 75a beeinflußt, sondern nur, wie dies wegen einer Belastungsänderung erforderlich ist, der Widerstandswert der öffnungen 72a und 7Ha, Diese· quadratische Drosselglied oder Sperrglied zeigt ein besseres Betrdebsverhalten, ist aber in der Herstellung kostspieliger als die mit anderen Darstellungen wiedergegabenen runden Ausführungen. Um die Schwierigkeiten bei der Herstellung quadratischer Löcher zu vermeiden, ist die in Fig. 8 mit der Hinweisiahl 7¹Ia wieder gegebene öffnung dadurch hergestellt worden, daß eine wüchse eingesetzt ist, deren Endfläche gegen den. quadratischen Einsatz 78a als ein Drosselglied oder Sperrglied arbeitet*

Das mit Fig* 10 und Fig. 9 wiedergegebene hydrostatische Lager hat eine Tasche oder eine Kammer, weiche vollkommen ringsum eine Spindel 55 geführt ist. Ein Hauptkanal oder Hauptdurchgang 56 erstreckt sich in axialer Rj'-chtung durch die Spindel und erhalt an einem Ende Druckflüssigkeit zugeführt. Das andere Ende dieses Hauptkanales oder Hauptdurchgangea ist mit einem Drosselglied oder Sperrglied 57 versehen. Mehrere Radialkanäle oder Radialdurchgänge 58 erstrecken sich vom Hauptkanal oder Hauptdurch- ^ aus in den Unifangsspalt oder in die Kanuner 59. Pas

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Drosselglied oder Sperrglied 57 ist mit einem zylindrischen Kopf 59 versehen, welcher einen konischen Teil 61 besitzt. Indem dieser Kopf in axialer Pichtun ρ ISnps dem Hauptkanal oder dem Hauptdurchgang bewegt wird, int es möglich, den Γingan «^widerstand aller zugehörigen Durchßiinge oder Kanäle 58 einzustellen.

Fig« 11, Fig« 12 sowie Fig. 13 zeigen eine wiederum andere Ausführung des Erfindung»gegenstandes, bei welcher eine Gleitbahn 62 mit vier Fliehen 6 3, Bh₉ G5 und G6, welche jeweils die hydrostatischen Taschen oder hydrostatischen Kammern 67, 68, €9 und 71 besitsan, versehen ist, wobei die hydrostatischen Taschen oder hydrostatischen Kammern mittels der Kanüle oder Durchgänge 72, 73, 7 M und 75 mit einem Hauptkanal oder i!auj>tdurchgang 76 verbunden sind. Auf einer Seite erhalt d?»z· Hauptkanal oder Hauptdurchgang von einer Quelle aus Druckflüssigkeit zugeführt, während er auf seiner anderen Seite mit einem auf die Zunge 77 montierten Drosselgliedkopf oder Sperrgliedkopf 7fl versehen ist« Zur F.rlangung des gewünschten Druckabfalles kann U.ie aus Fig« 12 zn erkennen ist), der Kopf 7P derart in axiale t· ^T ichtung eingestellt oder vorstellt werden, daß unter Anfangsbedingungen sich der Kopf 78 im Zentrum der Bohrung 76 befindet^ ao daß der t:ingat\gswiderstand der verschiedenen Sekundärkanäle oder SekumtfirdurchgHnge gleich ist* Von dieser aentralen Ausgangsstellung aus, wie diese mit Fig. 12 wiedergegeben wird, biegt sich dann der Drosselgldedkopf oder der Sperrgliedkopf "£,. wie dies aus Fig» 11 und Fig· 13 hervorgeht, in eine dem externen-Belastunrsvektor entgegengesetzten dichtung« Ftatt des. Durchbiege η s d**r hydrostatischen Cchlittvorrichtung in .ßichtunj?. der Belastung, wie dies l>ei den herkömmlichen hydrostatischoFi^Ua^ern der Fall ist, bier.t r.ieh nur der federgelap,erto _;,Prosselgliedkopf oder , Sperr ς lied kopf in Richtung der belastung. Dadurch wird zur Verringerung oder

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zur Kompensation der Schlittendurchbiegung der Durchfluß zu den hydrostatischen Lagertaschen und auch der Druck auf diese Taschen verändert· Die excentrische Anordnung oder Lagerung₉ welche mit Fig« 13 dargestellt wird, führt zu einer sehr starken Erhöhung des Eingangswiderstandes zum Durchgang 72_s jedoch asu einer sehr starken Verringerung des Eingangewiderstandes zum Durchgang 7*», behält aber den gleichen Eingangewiderstand zu den Durchgängen 73 und 75 auch dann bei, wenn diese geringere Werte aufweisen als in dem mit Fig« 12 wiedergegebenen ausgeglichenen Zustand«

Das mit Sg* IH und IS wiedergegeben« Maschinenlager ist ein selbstabgleichendes Lager« Eine Tisch-Gleitbahn 78, zu welcher flache obere und untere Flächen 81 und 82 gehören« ist derart angeordnet, daß diese Flächen in einem geringfügigen Abstand gleichartigen flachen Flächen gegenüberliegen, den Flächen 83 und 8·», welche zur Grundplatte oder Basis 85 gehören» Eine in das Ende der Gleitbahn eintretende Hauptpassage oder ein Hauptdurchgang 86 erhält von irgendeiner Quelle aus Druckflüssigkeit zugeführt« Der Hauptkanal oder Hauptdurchgang 86 ist durch einen Sekundärdurchgang 87 auf die obere Fläche 31 geführt, während ein anderer Sekundärdurchgang 88 den Hauptkanal oder den Hauptdurchgang 86 mit der unteren Fläche 82 verbindet« Eine Nut 89 ist konzentrisch zur öffnung des Durchganges 87 auf der Oberfläche 81 angeordnet« Der innere Teil dieser Nut steht mit einem Kanal oder Durchgang 91 in Verbindung, welcher zu einer großen und flachen hydrostatischen Tasche oder hydrostatischen Kammer 92 führt, welche in die Unterseite oder in die untere Fläche 82 der Gleitbahn eingearbeitet ist. In ähnlicher Weise ist eine konzentrische Nut 93 ringsum die öffnung des Sekundärdurchganges 88 auf der unteren Fläche 82 angeordnet. Diese Nut steht mit einem Kanal oder Durchgang 94

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in Verbindung, welcher zu einer größen und flachen hydrostatischen Tasche oder hydrostat!sethen Kammer Ö5 führt, die in die obere Fläche 81 der Gleitbahn eingearbeitet ist,' Aus der vorerwähnten Besehreibung kann die Arbeitsweise dieses Lagers leicht abgeleitet und verstanden werden· Zunächst einmal ist bei den herkömmlichen hydro» atatischen Lagern ein fester Widerstand in die Leitung eingesetzt» welche zur hydrostatischen Tasche oder zur hydrostatischen Kammer führt« Dafür wird dann eine Kapillarspule verwendet» weiche in der Größe derart ausgelegt ist, daß die durchfließende FlÜ6sigkeitsmenge gleich der Mdnge iet, welche durch den Ausgangswiderstand fließt· Der Ausgangswiderstand ist der Widerstand, welcher* sich durch die Oberfläche des die Tasche oder die Kammer umgebenden Spaltes ergibt. J)er Eingangswiderstand wird weiterhin derart ausgewählt _s daß er, in der hydrostatiöchen Tasche oder hydrostatischen Kammer einen Druck herbeiführt, welcher ungefähr die Kälfta des aufgeschalteten Druckes ist« Die hydrostatische Tasche oder hydrostatische Kammer ist natürlich derart bemessen und ausgelegt» daß deren effektive Kraft Ctaschenzone» Kammertöne Ap multipliziert mit dem Täschendruek oder Kammerdruck Pp plus der Fiäehenzöne» weiche die Tasche oder Kammer umgibt» multipliziert mit i/2)» gleich der effektiven Belastung/W ist» Bei Erhöhung der Belastung W neigt die Einheit dazu, sich nach unten hin durchzubiegen* Wenn dies zustandekommt» danft wird der Äusgangs*- widürstand erhöht und die Flüseigkeitsaenge» weiche durch diesen widerstand flie&t* wird kleiner» Was dann aber wiederum zu einer !Druckerhöhung in det* hydros tat is ehen Tasche ©der¹ Kainmör fühjpt* Böbä'ld der effektive Öruäk in 'öl®? Kammer glöiefc äer ftufgegebefiSn fte'üen

ias SySt^m wiedöip Siöii äuige*

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dem tragenden Element ist nun jedoch kleiner als dies beim Tragen der alten, geringeren Belastung der Fall war. Die Position des belasteten Elementes hat sich nun auf eine niedrigere Position verändert. Sollte das belastete Element ein Teil einer Werkzeugmaschine sein, dann hat sich je^tzt ein Fehler oder eine Abweichung ergeben.

Bei der hier vorliegenden Erfindung ist der Eingangswiderstand derart variabel» daß er trotz Veränderungen in der Belastung den Spalt oder die Dick« des FlÜssigkeitsfilmee - (damit aber auch die Position des belasteten Elementes) gleich hält« Bei der mit Fig« 14 und Fig. 15 wiedergegebenen Ausführung des Erfindungsgegenstandes ist nun der Eingangswiderstand bestimmt durch den Abstand zwischen der ebenen Fläche der Grundplatte 13 - des tragenden Elementes - und dem Ring zwischen dem Durchgang und der Mut* Aus der Darstellung ist zu erkennen, daß dieser Ring das Ende eines Rohreg ist, welches in die Bohrung der Gleitbahn hineingedrüökt worden ist. Die Größe dieses '■'iderstandes ist eine Funktion der FlSchenbreite dieses Ringes* Sie ist zudem derart aufgelegt, daß sie gleich dem Druckabfall hinter dem Ausgangswiderstand ist «· (Haupttasche oder Hauptkammer ρIu* Aufnehmende Tasche oder aufnehmende Kammer) - und den Druck in der Tasche oder in der Kammer so einstellt* daß «r halb so groß wie der Aufsehaltdruck ist» Aus diesem «Srunäe wird von der oberen hydro»tatischen Tasche oder hydrostatischen Kammer eine Vorspannungskraft erzeugt* Die untere Tasche oder Kammer muß dann derart ausgelegt werden* daß deren effektive Kraft gleich der Summe aus diesfcr Vörspannungskraft und aus der Belastung ist* Während des Betriebes flieBt die Flüssigkeit in die 2ustellta8Ch*it ©der lustellkamroern, und zwar durch das Leitungsnetz an der EingangsÖffnung SS am der Gleitbahn ?9* Dann fließt die

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durch den Kingangswideretand in die aufnehmende Tasche oder auf nehmende Kammer. Lurch die Verbindungskanäle oder Verbindungydurchginge 91 und SU gelangt die Druckflüssigkeit danr. von der aufnehmenden Kammer aus in die Haupttasche oder Lauptkaiaiaer 92 oder 85 auf der entgegengesetzten Seite der Gleitbahn 79«.Wird (in Richtung des Pfeiles) eine ^us&tzliche Last aufgegeben» dann versucht ■ich die Gleitbahn 79 in Richtung der Kraft zu durchbiegen» Wenn dies geschieht, dann wird der Eingangswiderstand auf der oberen Seite kleiner» der Lingangswiclerstand der F.aupttasche oder Hauptkanuner (auf der Unterseite) aber größer. Padureh kann dann mehr Flüssigkeit durch den oberen EingängewiderBtand fließen» aber weniger Flüssigkeit über di« Schwelle der Haupttasche oder Hauptkammer 92« Nun kann der Druck in der Haupttascfce oder Hauptkanraer 82 schneller ansteigen $ als dies bei einem festen Eingängewiderstand der Fall ist« Tine Ahnliche Situation besteht für die obere HaupttaBChe oder H&uptkaEüner 95» nur wird hier eine Druckänderung herbeigeic.;irt· Gegenüber eiern herkuinxilichen Systemen hat dieses System eine Reihe von Vorteilen aufzuweisen· Zu ihnen gehören t

a) Kapillarspulen und deren zugehöriges Ans'chluSrBhrenwerk, diese werüen nicht länger K©hr benötigt«

b) Ls ist kein Raun notwendig zum Linbauen der Kapillar-Bpulen«

e) HwiscLcn deia Lingangewiderstand und der hydrostatischen Tasche odur der hyöroetetisci <;n Kansmer ist. ein geringeres Flüoaigkeittivolunien erf order lieh _β was bedeutet, daß das Systen¹ eine lcüfüere Zeitkönstante h.aben wird und dann schnuller auf- Veränderungeh in der Lelactuiig anspricht.

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d) Weil sich der Eingangswiderstand und der Ausgangswiderstand mit der Belastung verändern, wird sich auch der Taschendruck oder der Kammerdruck mehr aus eine gegebene Durchbiegung der Gleitbahn hin verändern, was dann dazu führt, daß das System eine größere Steifigkeit haben wird.

e) Die Steifigkeit dar Gleitbahn ist eine Funktion aus der Vorspannungskraft und der Dicke des Fliissigkeitsfilmes. Die Steifigkeit kann erhöht werden, weil die oberen Haupttaschen oder Hauptkammern nach unten in Richtung der Belastung drücken* Durch diesen Vorgang wird die gesamte Vorspannung vergrößert und die Dicke des FlUssigkeitsfilcies konstant gehalten, was dann wiederum zu einer· größeren Steifigkeit führt»

f) Uei Verwendung mit Gleitbahnen, welche eine geringe Masse haben, verursacnt der Vorspannungeeffekt, daß die Gleitbann alsnehr wiegend erscheint, so daß das System dadurch als steifer erscheinen kann«

Es sollte klar sein, daß kleinere Veränderung«» oder Modifikationen an der Form und der Konstruktion der hier vorliegenden Erfindung durchgeführt warden können, ohne daä dabei vom Geiste der liier vorliegenden Erfindung abgewichen zu werden braucht. Die nier vorliegende Erfindung sollte deshalb nicht auf die hier wiedergegebenen und beschriebenen Ausführungen oder Ausführungeformen des Erfindungsgegenstandes beschränkt uein, sondern vielmehr au ca all das erfassen, war. durch die sprüch« zum Schutz angemeldet wird«

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Claims (4)

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   Patentansprüche

   (l)j Ein Maeohinenlager, bestehend aus einem ersten Element mit zwei einander entgegengesetzt gerichteten Flächen und aus einem zweiten Element» dessen Oberfläche in einem geringfügigen Abstand zu einer jeden der vorerwähnten beiden Flächen derart parallel angeordnet ist, daß eich ein Spalt ergibt, welcher zu einer jeden der beiden Flächen gehört, daß sich weiterhin auch eine öffnung in diesen Spalt ergibt. Das Maschinenlager dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, welche den Durchfluß der Druckflüssigkeit zu jedem Durchgang zu regulieren hat, um dadurch die Dicke der beiden Spalten oder Flüssigkeitsfilme auf einen vorgegebenen Wert zu halten«

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2. 2) Ein Maschinenlager gemäß Anspruch 18 dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Regelung des Durchflusses zum Einstellen des Durchflußwiderstandes in jedem Durchgang dient.
3. 3) Ein Maschinenlager gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß die beiden Kanäle oder Durchgänge auf einen Hauptkanal oder Hauptdurchgang, welcher Druckflüssigkeit fc zugeführt erhält, geführt sind; schließlich ein

   lastabhängiges Drosselelement in der Anschlußstelle vorgesehen ist«
4. 4) Ein Maschinenlager gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,, daß das bereite erwähnte Drosselelement ο·**γ Sperrelement aus zwei Platten besteht j jede Zunge in der Nähe der öffnung einer jeden der zuerst erwähnten Durchgänge in den Kauptdurchgang angeordnet ist; jede Platte dann von der bereits erwähnten öffnung wegbewegt wird, wenn der Durchfluß der Druckflüssigkeit durch diese öffnung größer wird.

   5) Ein Maschinenlager gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten auf das Ende der Zunge aufgesetzt sind, und zwar derart, daß sie sich zwischen den beiden Durchgängen '-^ai bewegen können} schließlich die Federkonstante der Zunge derart ausgelegt ist, daß sich für das hydrostatische Lager eine gewünschte negative Steifigkeit sowie eine Kompensation der anderen Entsprechungen im System ergeben.

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   6) Ein Maschinenlager gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkonetante der Zunge derart ausgewählt ist, daß sie gleich 1.5 mal der Fläche zwischen der Platte und deren Durchgängen multipliziert reit dem aufgegebenen Druck und dividiert durch die Höhe der Lücke zwischen Platte und Durchgang ist»

   7) Ein Maschinenlager gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselglied oder Sperrglied auε zwei Zungen besteht, welche sich unabhängig voneinander bewegen können und jeweils in der Nähe von einem der Sekundärdurchgänge angeordnet sindj schließlich eine Vorrichtung vorgesehen ist, mittels der die Federkonstante der Zungen eingestellt werden kann.

   8) Ein Maschinenlager gemäß Anspruch 1,

   d a d u r c h gekennzeichnet , daß ein Sekundärdurchgang jeweils in jede Lücke führt, welche dem vorerwähnten Durchgang nahgelegen ist und daß jeder Sekundärdurchgang mit seinem anderen Ende mit einer flachen Tasche oder Kammer des anderen Spaites oder der an deren Lücke in Verbindung steht*

   9) Ein Maschinenlager gemäß Anspruch 8,

   4 * d u r c h gekennzeichnet, daß ein jeder der bereite erwähnten Sekundärdurchgänge in eine Nut ausläuft, welche zur Öffnung des zuerst genannten Durchganges auf dessen Fläche konzentrisch ist«

   - Ende -

   S098A7/0738