DE2120234B1

DE2120234B1 - Throttle for hydrostatic spindle or shaft bearings

Info

Publication number: DE2120234B1
Application number: DE2120234A
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr.-Ing. 8720 Schweinfurt; Voll Horst Dipl.-Ing. 8728 Hassfurt; Teich Wolfgang Dipl.-Ing. 8720 Schweinfurt Korrenn
Original assignee: FAG Kugelfischer Georg Schaefer KGaA
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1971-04-24
Filing date: 1971-04-24
Publication date: 1972-09-21

Description

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Drossel der eingangs angegebenen Art zu schaffen, die leicht zugänglich und somit ohne Umbauten an dem zugehörigen hydrostatischen Lager leicht ein- sowie ausbaubar ist und darüber hinaus die an sich bekannte tÇberwachung des Druckes in den einzelnen Taschen vereinfacht. The object of the invention is to provide a throttle of the initially specified Art to create that is easily accessible and therefore without any modifications to the associated hydrostatic bearing is easy to install and remove and, in addition, the The known monitoring of the pressure in the individual pockets has been simplified.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Befestigungskopf von außen her in das Gehäuse einschraubbar ist und zwei an das Kapillarröhrchen angeschlossene Kanäle aufweist, von denen einer in einen zur Drucktasche führenden Verbindungskanal mündet und der andere zu einem Anschluß, z. B. für ein Taschendruckmanometer, führt. This object is achieved according to the invention in that the fastening head can be screwed into the housing from the outside and two on the capillary tube Has connected channels, one of which leads into a pressure pocket Connection channel opens and the other to a connection, for. B. for a pocket pressure gauge, leads.

Auf diese Weise ist eine einfache Zugänglichkeit jeder Drossel gewährleistet, desgleichen eine leichte Anbringungsmöglichkeit z. B. eines Taschendruckmanometers zur an sich bekannten Überwachung des Strömungsmitteldrucks der zugehörigen Tasche. Dieser Druck kann entweder durch das Manometer unmittelbar angezeigt und/oder dazu verwendet werden, beim Abfall unter einen vorbestimmten Wert eine optische oder akustische Warneinrichtung einzuschalten, oder die mit dem hydrostatischen Lager versehene Maschine stillzusetzen, um bei einer Störung oder einem Ausfall des Lagers Schäden zu vermeiden. In this way, easy access to each throttle is guaranteed, also an easy attachment z. B. a pocket pressure gauge for monitoring the fluid pressure of the associated pocket, known per se. This pressure can either be displayed directly by the manometer and / or in addition be used, if it falls below a predetermined value, an optical or to switch on the acoustic warning device, or the one with the hydrostatic bearing to shut down the machine in order to avoid a malfunction or failure of the bearing Avoid damage.

Die Drosseln weisen jeweils einen bestimmten hydraulischen Widerstand, d. h. eine bestimmte Drosselwirkung auf. Auf Grund der angegebenen Lösung ist es möglich, Kapillarröhrchendrosseln mit unterschiedlichen hydraulischen Widerständen auf Lager zu halten und nach Fertigstellung des hydrostatischen Lagers und Bestimmung des erforderlichen hydraulischen Widerstandes der einzubauenden Drosseln dementsprechende, vorgefertigte und auf Lager befindliche Drosseln als letzte Bauteile einzusetzen. Der erforderliche hydraulische Widerstand der Drosseln ist einfach bestimmbar, und zwar durch Feststellung der Breite des Spaltes zwischen den Taschen einer zusammengehörigen Taschengruppe und der damit zusammenwirkenden Lagerfläche an der gelagerten Welle und Spindel. The throttles each have a certain hydraulic resistance, d. H. a certain throttling effect. Based on the given solution, it is possible, capillary tube throttles with different hydraulic resistances to keep in stock and after completion of the hydrostatic bearing and determination corresponding to the required hydraulic resistance of the throttles to be installed, Use prefabricated chokes that are in stock as the last components. The required hydraulic resistance of the throttles can be easily determined, and by determining the width of the gap between the pockets of a belonging Pocket group and the interacting bearing surface on the supported shaft and spindle.

In weiterer Vervollkommnung der Erfindung verläuft der zum Anschluß führende Kanal im Befestigungskopf axial, während der andere Kanal radial gerichtet ist und in eine äußere Ringnut des Befestigungskopfes mündet. Es können auch mehrere radiale, in die Ringnut des Kopfes mündende Kanäle vorgesehen sein. In a further improvement of the invention, the connection takes place leading channel in the fastening head axially, while the other channel is directed radially is and opens into an outer annular groove of the fastening head. There can also be several radial channels opening into the annular groove of the head may be provided.

Vorzugsweise ist das Kapillarröhrchen am freien Ende konisch angespitzt. Dadurch ist ein Festsetzen von Verunreinigungen im Druckmittel an diesem Einströmende weitgehend ausgeschlossen. Eine weitere Gewähr gegen einen Drosselausfall auf Grund von Verstopfung gibt dasjenige Merkmal, daß das Kapillarröhrchen am freien Ende zusätzlich zur axialen Einströmöffnung mindestens eine etwa radiale Einströmöffnung aufweist. The capillary tube is preferably conically pointed at the free end. This causes impurities to settle in the pressure medium at this inflow end largely excluded. Another guarantee against a throttle failure due to of clogging is that characteristic that the capillary tube at the free end in addition to the axial inflow opening, at least one approximately radial inflow opening having.

Sollte sich eine Einströmöffnung zusetzen, dann steht immer noch mindestens eine weitere Einströmöffnung zur Verfügung. If an inlet opening becomes blocked, then it still stands at least one further inflow opening is available.

Nachstehend ist eine Ausführungsform der Erfindung an Hand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigt F i g. 1 einen Axialschnitt durch ein hydrostatisches Spindellager mit erfindungsgemäßen Drosseln, wobei die Schnittebenen der oberen Hälfte und der unteren Hälfte einen Winkel von 1350 einschließen, F i g. 2 eine Seitenansicht der in F i g. 1 wiedergegebenen erfindungsgemäßen Drossel in größerem Maßstab. Below is an embodiment of the invention with reference to the drawing for example described. In it, F i g. 1 shows an axial section through a hydrostatic Spindle bearings with throttles according to the invention, the sectional planes of the upper Half and the lower half enclose an angle of 1350, F i g. 2 one Side view of the in F i g. 1 reproduced throttle according to the invention in a larger Scale.

Gemäß F i g. 1 ist eine Spindel 1 in einem Gehäuse 2 drehbar hydrostatisch gelagert. Das Gehäuse 2 besteht aus einem hülsenförmigen Mittelstück 3 und zwei eine Lagerstelle bildenden, mit einem mittleren Ansatz 5 in ein Ende der Bohrung des Mittelstücks 3 eingreifenden und damit durch Schrauben 6 strömungsmitteldicht verbundenen Ringen 4. According to FIG. 1, a spindle 1 is rotatably hydrostatic in a housing 2 stored. The housing 2 consists of a sleeve-shaped center piece 3 and two forming a bearing point, with a central projection 5 in one end of the bore of the middle piece 3 engaging and thus fluid-tight by screws 6 connected rings 4.

Jeder Ring 4 ist mit einer Kappe 7 abgedeckt, befestigt durch Senkschrauben 8 und einen Dichtteller9 haltend, welcher mit einem mit der Spindel 1 umlaufenden Abdichtring 10 labyrinthdichtungsartig zusammenwirkt. Diesem Zweck dienen auch Ringvorsprünge 11 und 12 am Ring 4 bzw. an der Abdeckkappe 7 des jeweiligen Gehäuseendes.Each ring 4 is covered with a cap 7 fastened by countersunk screws 8 and a sealing plate 9 holding which with a rotating with the spindle 1 Sealing ring 10 cooperates like a labyrinth seal. Ring projections also serve this purpose 11 and 12 on the ring 4 or on the cap 7 of the respective housing end.

Die Spindel 1 weist zwei konische, sich zum jeweils benachbarten Spindelende hin verjüngende Lagerflächen 13 auf. Damit wirken jeweils vier gleiche, gleichmäßig um die Spindel 1 herum verteilte Taschen 14 in der Bohrung des benachbarten Lagerringes 4 zusammen, in welchen zur hydrostatischen Lagerung der Spindel 1 im Gehäuse 2 jeweils ein Druckmittelpolster aufgebaut wird. Druckmittel strömt durch eineZufuhröffnung 15 im Mittelstück 3 des Gehäuses 2 zu, um nach Durchfließen der Taschen 14 über eine Öffnung 16 abzufließen. The spindle 1 has two conical, each adjacent to each other Bearing surfaces 13 tapering towards the end of the spindle. This means that four of the same Evenly distributed around the spindle 1 around pockets 14 in the bore of the neighboring Bearing ring 4 together, in which the hydrostatic bearing of the spindle 1 in Housing 2 each a pressure medium cushion is built up. Pressure medium flows through a feed opening 15 in the middle piece 3 of the housing 2 in order to flow through the Bags 14 to flow through an opening 16.

Wie besonders deutlich aus der rechten oberen Hälfte von Fig. 1 ersichtlich, gelangt von der Anschluß öffnung 15 kommendes Druckmittel in eine damit kommunizierende, zur Gehäuselängsachse parallele Bohrung 17 und von dort über zwei Ringkanäle 18 zu drei weiteren, nicht dargestellten Bohrungen 17, um von allen vier gleichmäßig um die Gehäuselängsachse verteilten Bohrungen 17 über Kanäle 19 in die Taschen 14 zu strömen und dort jeweils ein Druckmittelpolster aufzubauen. As can be seen particularly clearly from the upper right half of Fig. 1, comes from the connection opening 15 coming pressure medium in a communicating therewith, Bore 17 parallel to the longitudinal axis of the housing and from there via two ring channels 18 to three further, not shown bores 17, to be uniform from all four Bores 17 distributed around the longitudinal axis of the housing into the pockets 14 via channels 19 to flow and to build up a pressure medium cushion there.

Jedem Kanal 19 und somit jeder Tasche 14 ist in der zugehörigen Bohrung 17 eine erfindungsgemäße Kapillarröhrchendrossel vorgeschaltet, um den Druck des von der nicht dargestellten Druckmittelquelle gelieferten Druckmittels auf den für die Taschen 14 bzw. Each channel 19 and thus each pocket 14 is in the associated bore 17 upstream of a capillary tube throttle according to the invention in order to reduce the pressure of the from the pressure medium source, not shown, supplied pressure medium to the for the pockets 14 resp.

die darin aufgebauten Druckmittelpolster vorausbestimmten Wert abzubauen. In F i g. 1 ist der besseren Deutlichkeit wegen lediglich die Drossel für die linke obere Tasche 14 dargestellt, diejenige für die rechte obere Tasche 14 weggelassen.reduce the pressure medium cushions built up in the predetermined value. In Fig. For the sake of clarity, 1 is only the throttle for the left upper pocket 14 shown, the one for the right upper pocket 14 omitted.

Wie besonders deutlich aus Fig. 2 ersichtlich, besteht jede Kapillarröhrchendrossel aus einem B efestigungskopf 20 und einem darin beispielsweise durch Löten strömungsmitteldicht befestigten Kapillarröhrchen 21. Der Kopf 20 weist eine durchgehende zylindrische Bohrung 22 auf, welche an dem dem Röhrchen 21 abgewandten Ende mit einem Innengewinde versehen ist. An diesem Ende ist der Kopf 20 mit einem Flansch 23 ausgebildet, an den ein Gewindezapfen 24 verminderten Durchmessers anschließt. As can be seen particularly clearly from FIG. 2, there is each capillary tube restriction from a fastening head 20 and a fluid-tight therein, for example by soldering attached capillary tube 21. The head 20 has a continuous cylindrical Bore 22, which at the end facing away from the tube 21 with an internal thread is provided. At this end, the head 20 is formed with a flange 23 on which is connected to a threaded pin 24 of reduced diameter.

Dieser geht in einen zylindrischen Zapfen über, welcher hinsichtlich des Außendurchmessers dem Durchmesser der Bohrungen 17 entspricht und am freien Ende eine äußere Ringnut 25 zur Aufnahme eines Dichtringes 26 (Fig. 1) aufweist sowie im Anschluß an den Gewindezapfen 24 mit einer zusätzlichen, breiteren äußeren Ringnut 27 versehen ist. In dieser mündet mindestens ein radialer Kanal 28, welcher von der Bohrung 22 ausgeht.This goes into a cylindrical pin, which with respect to the outer diameter corresponds to the diameter of the holes 17 and on the free End has an outer annular groove 25 for receiving a sealing ring 26 (Fig. 1) as well as following the threaded pin 24 with an additional, wider outer Annular groove 27 is provided. In this opens at least one radial channel 28, which starts from the bore 22.

Gemäß F i g. 1 ist jede erfindungsgemäße Kapillarröhrchendrossel 2û, 21 von außen in ein Ende einer Bohrung 17 mit dem Gewindezapfen 24 eingeschraubt, wobei ein Dichtring 29 zwischen Flansch 23 und benachbartem Ring 4 eingeklemmt ist. Um in die zugehörige Tasche 14 zu gelangen, muß das in der Bohrung 17 befindliche Druckmittel am freien Ende des Kapillarröhrchens 21 in dieses einströmen, es durchfließen, über den oder die radialen Kanäle 28 austreten und durch den Kanal 19 in die Tasche 14 strömen. Das Kapillarröhrchen 21 ist am freien Einströmende angespitzt, also mit konischer Außenfläche 30 ausgebildet, um ein Zusetzen durch im Druckmittel etwa vorhandene Verunreinigungen zu verhindern. According to FIG. 1 is any capillary tube restriction according to the invention 2û, 21 from the outside into one end of a Hole 17 with the threaded pin 24 screwed in, with a sealing ring 29 between flange 23 and the adjacent ring 4 is jammed. In order to get into the associated pocket 14, it must be in the bore 17 located pressure medium at the free end of the capillary 21 flow into this, flow through it, exit via the radial channel or channels 28 and through the channel 19 flow into pocket 14. The capillary tube 21 is at the free inlet end pointed, so designed with a conical outer surface 30 to prevent clogging to prevent any impurities that may be present in the pressure medium.

Zusätzlich zur axialen Bohrung kann das Kapillarröhrchen 21 am freien Einströmende mit mindestens einer etwa radialen Einströmöffnung 21' versehen sein, so daß dann, wenn sich tatsächlich eine Öffnung zusetzen sollte, ein Durchfluß durch die Kapillarröhrchendrossel immer noch gegeben ist.In addition to the axial bore, the capillary tube 21 can on the free Inflow end be provided with at least one approximately radial inflow opening 21 ', so that if an opening should actually clog, a flow through the capillary tube restriction is still present.

An das mit Innengewinde versehene Ende der axialen Bohrung 22 vom Befestigungskopf 20 kann ein Taschendruckmanometer angeschlossen werden. In F i g. 1 ist dies nicht eingezeichnet, vielmehr ist in diesem Falle in das besagte Innengewinde ein Verschlußstopfen eingeschraubt. Statt eines Taschendruckma- nometerskann auch eine Verbindungsleitung zu einer Signaleinrichtung oder zu einer Einrichtung zum Stillsetzen der mit der Lagerung versehenen Maschine angeschlossen werden. To the internally threaded end of the axial bore 22 from A pocket pressure manometer can be connected to the fastening head 20. In F i G. 1 this is not shown, but in this case is in the said internal thread screwed in a sealing plug. Instead of a pocket printing press nometers can also a connection line to a signaling device or to a device for Shutdown of the machine provided with the bearing.

Durch die beschriebene und dargestellte Anordnung und Ausgestaltung der Kapillarröhrchendrosseln 20, 21 ist es ermöglicht, nach der Fertigmontage der Spindel 1 im Gehäuse 2 und Einstellen der Breite der Spalte zwischen den Lagerflächen 13 und den jeweils zugehörigen Taschen 14 mittels einer Zwischenscheibe 31 auf einfachste Weise die passenden Drosseln 20, 21 von außen her einzuschrauben, welche darüber hinaus ebenso leicht zu Wartungszwecken ausgebaut werden können. Weiterhin ist der zusätzliche Anschluß von Überwachungsgeräten auf einfachste Weise möglich. Due to the described and illustrated arrangement and configuration the capillary tube throttles 20, 21 it is possible after the final assembly of the Spindle 1 in housing 2 and adjusting the width of the gap between the bearing surfaces 13 and the respective associated pockets 14 by means of an intermediate disk 31 in the simplest possible way Way to screw in the appropriate throttles 20, 21 from the outside, which above can also be removed just as easily for maintenance purposes. Furthermore, the additional connection of monitoring devices possible in the simplest way.

Die Verbindung von Kapillarröhrchen 21 mit Befestigungskopf 20 kann statt durch Löten auch durch Verkleben oder Verschrauben erfolgen. Statt der Festlegung der Drosseln 20, 21 im Gehäuse 2 mittels Gewindezapfens 24 am Kopf 20 der Drosseln kann auch eine andere Befestigungsweise gewählt werden, beispielsweise allein durch die Deckkappen7 bei der geschilderten und dargestellten Ausführungsform. The connection of capillary tubes 21 with fastening head 20 can instead of soldering, it can also be done by gluing or screwing. Instead of laying down the throttles 20, 21 in the housing 2 by means of a threaded pin 24 on the head 20 of the throttles a different method of fastening can also be selected, for example solely through the cover caps 7 in the described and illustrated embodiment.

Claims

Claims: 1. Throttle for hydrostatic spindle or shaft bearings, the inside of a housing that forms a storage area provided with pressure pockets, arranged in the flow path between a pressure medium source and a pressure pocket and is designed as a capillary tube which has a fastening head at one end carries for screwing into the housing and from the other, free end, with the it protrudes into an inflow channel of the housing, through which pressure medium flows, thereby characterized in that the fastening head (20) can be screwed into the housing (2) from the outside and has two channels (22; 28) connected to the capillary tube (21) one of which opens into a connecting channel (19) leading to the pushbutton (14) and the other to a connection z. B. for a pocket pressure gauge.

2. Throttle according to claim 1, characterized in that the connection leading channel (22) in the fastening head (20) runs axially, while the other Channel (28) is directed radially and in an outer annular groove (27) of the fastening head (20) opens.

3. Throttle according to claim 1 or 2, characterized in that the Capillary tube (21) is tapered at the free end.

4. Throttle according to one of the preceding claims, characterized in that that the capillary tube (21) at the free end in addition to the axial inflow opening has at least one approximately radial inflow opening (21 ').

The invention relates to a throttle for hydrostatic spindle or shaft bearings housed within a housing that has a pressure pocket Forms bearing surface, in the flow path between a pressure medium source and each a pressure pocket is arranged and designed as a capillary tube that is attached to a End carries a fastening head for screwing into the housing and from the other, free end with which it protrudes into an inflow channel of the housing, through which a pressure transmitter flows.

Chokes are known mainly from bbi - hydrostatic bearings then used when the individual pockets are connected to a common pressure medium source are connected, the pressure line of which corresponds to the pockets to be supplied is branched. To ensure that the individual pockets are exposed as evenly as possible to ensure with pressure medium is in each branch line leading to a pocket a throttle built in, in which the pressure of the coming from the pressure medium source Pressure medium is reduced to the mapped pocket pressure.

It is known to put the chokes in an outside of the real hydrostatic bearing to summarize lying block, which has a pressure medium space has, which is connected via a line to the pressure medium source which is commonly assigned to all pockets connected is. Branch ducts lead from the pressure medium space to those fastened in the block Chokes, each of which has a connecting line to the submissive bag runs. With this type of pressure medium supply, the many leading to the pockets are a nuisance Cables. They are difficult to accommodate, make assembly and disassembly more difficult complicate surveillance. That is why it is usually preferred to use the chokes and the branching of the main line coming from the pressure medium source into the individual, leading via the throttles to the pockets of the hydrostatic bearing To accommodate partial lines in the housing of the bearing itself.

However, the implementation leads to difficulties in that the Throttles only when the entire associated hydrostatic bearing is dismantled are accessible, so that, for example, a throttle exchange, a throttle adjustment to change the hydraulic resistance or a throttle cleaning in the event of clogging take a lot of work and time.

There are already different types of throttles and throttle arrangements known. For example, throttles designed as threaded bolts are known which part of the external thread lies in a cylindrical bore and in connection so that the throttle section forms, while the remaining part in a corresponding Internal thread is screwed in connection with the cylindrical bore.

By screwing in the screw bolt to a greater or lesser extent The throttle section must be changed in the internal thread mentioned. With another Embodiment is used for throttling a cylindrical bolt with threaded pin at one end for fastening the bolt in a cylindrical bore. As a throttle the annular gap between the inner surface of the bore and the surface of the bolt acts. The throttle line its length cannot be changed.

In these two embodiments, the throttling effect is through the interaction of two separate components achieved, therefore fluctuates accordingly the manufacturing inaccuracies of both parts and is also of an exact one mutual assembly dependent.

This is avoided in an embodiment that is also known, in which the throttle is designed as a capillary tube which is inserted into the bore is used, the pressure medium flow is to be throttled. The throttling effect is d. H.

the hydraulic resistance of the throttle, only from the dimensions of a component, namely the capillary tube, depending on and by its bore diameter and length determined.

In such a known embodiment (DOS 2 005 285) that is Capillary tubes are helically wound and provided with a fastening head, around in the flow path between a pressure medium source and a pressure pocket of the respective hydrostatic bearing to be screwed in, from the respective pressure pocket so that the capillary tube with the free end in the The inflow channel for pressure medium leading to the pocket protrudes and the pressure medium flows through it from this end is.

In this known solution, too, the accessibility is in the hydrostatically mounted part even housed throttles difficult. Bearing housing and the stored part must be so far apart that the pressure pockets are exposed so that the associated chokes are accessible.