DE2225360A1 - Hydrostatisches lager - Google Patents

Hydrostatisches lager

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DE2225360A1 DE19722225360 DE2225360A DE2225360A1 DE 2225360 A1 DE2225360 A1 DE 2225360A1 DE 19722225360 DE19722225360 DE 19722225360 DE 2225360 A DE2225360 A DE 2225360A DE 2225360 A1 DE2225360 A1 DE 2225360A1
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/06Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
    • F16C32/0629Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a liquid cushion, e.g. oil cushion
    • F16C32/064Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a liquid cushion, e.g. oil cushion the liquid being supplied under pressure
    • F16C32/0651Details of the bearing area per se

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

  • Hydrostatische.s Lazer 3ie Erfindung betrifft ein hydrostatisches Lager mit als Lager taschen bezeichnete sruckflüssigkeSsskammern in der Lager fläche, denen Druckflüssigkeit von einer i)ruckniitteiouelle über voreschaltete und als drosseln bezeichnete hydraulische Widerstände zugeführt wird.
  • Dieses Prinzip der hydrostatischen Lagerung ist seit langem bekannt und wird für Hadial- Axial- und Längslager, so wie fr bchraubtriebe vorzugsweise im Werkzeugmaschinenbau benutzt.
  • Als unveränderliche Drosseln werden wahlweise Blenden, Kapillarrohre oder enge Spalten den Lagertaschen hydrostatischer Lager vorgeschaltet. abgesehen von dem nachteiligen turbulenten Strömungs- und dadurch bedingten viskositätsunabhängigen Widerstandsverhalten der Blenden besitzen alle hydrostatischen Lager mit konstanten Drosseln den nachteil, daß mit zunehmender Taschenbelastung und zunehmendem Taschenwiderstand der dieser bagertasche zugeführte Flüssigkeitsstrom abnimmt und daß eine relativ große verengung des Lagerspaltes an der belasteten Stelle eintritt. Ein weiterer Nachteil ist, daß bei der gegenüberliegenden und entlasteten Lagertasche, bedingt durch die hier vorliegende Lagerspaltvergrößeruflg und Durch flußwiderstandsverminderung, eine Zunahme des Flüssigkeitsstromes eintritt. Da auch an der entlasteten Lagertasche bei -erhöhter Jurchflußmenge der gesamte Systemdruck abfällt, benötigt die entlastete Lagertasche mehr Energie als die be-X«tete.
  • Tragfähigkeit und Steifigkeit eines bestehenden hydrostatischen Lagers mit festen Drosseln können nur durch Erhöhen des System- Flüssigkeitsdruckes linear gesteigert werden.
  • Eine Erhöhung des Pumpendruckes bewirkt jedoch eine quadratische Steigerung der Pumpenleistung, die vollständig in Wärme umgewandelt wird, Die anfallende Wärmemenge erhöht die Temperatur der @ruckflüssigkeit und bewirkt besonders bei iiineralöl eine relativ starke Viskositätsverminderen. Steigt die temperatur des oeles, erhöht sich -durch die Viskositätsverminderung die Durchflußmenge des Öles durch das Lager. ''bersteigt die Oltemperatur einen bestimmten Wert, senkt sich der über eine Pumpe mit konstanter Fördermenge und Überdruckventil @rzeugte, normalerweise konstante' Systemflüssigkeitsdruck und analog Steifigkeit und Tragfähigkeit des hydrostatischen Lagers, Soll jedoch Demperatur- und viskositätskonstanz des öles über eine in den Ölkreislauf eingeschaltete Kältemaschine erreicht werden, so ist die Höhe der zu kühlenden Leistung ein erheblicher Kostenfaktor, Zusammenfassend kann gesagt werden, daß bei hydrostatischen Lagern mit dem Versorgungsprinzip "eine Pumpe und feste Vorwiderstände", Tragfahigkeit und bteifigkeit mit relativ sehr hohem Energieaufwand und entsprechend hoher Kühlleistung erkauft werden müssen.
  • Die geschilderten Nachteile der hydrostatischen Lager mit festen Vorwiderständen oder festen Drosseln, wurden durch die Entwicklung von belastungsabhängigen Kolben- und embrandrosseln theoretisch ausgeschaltet, bei belastungsabhängiger vordrosselung verändert sich der hydraulische Widerstand der einzelnen Drosseln in Abhängigkeit vom Taschendruck der zugeordneten Lagertaschen. Mit steigendem taschendruck soll der hydraulische uesamtwiderstand, eine krumme aus Drossel- und Lagertaschenwiderstand so abnehmen, daß ein mit dem Taschendruck proportional ansteigender jruckfliissigkeitsstrom der Lagertasche zugeführt wird. .lit senkendem Taschendruck, bei entlastung der Lagertasche, soll der hydraulische Jesamtwiderstand so zunehmen, daß der Flüssigkeitsstrom zur entlasteten Lager tasche proportional abnimmt. Wird dieses erreicht, kann bei einem hydrostatischen Laer, in einem begrenzten Belastungsbereich eine unendlich hohe Lagersteifigkeit erzielt werden.
  • Als ein weiterer wesentlicher vorteil ist der vergleichsweise geringere Energieaufwand Produkt aus Systemdruck und der dem Lager zugeführten Druckflüssigkeitsmenge), bei vorgegebener Pragfähigkeit oder Steifigkeit, gegenilber hydrostatischen Lagern mit unveränderlichen drosseln zu erwähnen..
  • Die Gründe für den bisher sehr seltenen einsatz von lastabhängigen Drosseln werden nachfolgend geschildert.
  • 1) Kolbendrosseln benötigen einen sehr hohen Fertigungsaufwand, lassen sich nicht direkt an der Lagertasche anbringen und haben ein den Regelkreis sehr nachteilig beeinflussendes Zeitverhalten. schon bei sehr geringer Verunreinigung im Öl klemmen die Kolhen in ihren Führungen, wodurch die Funktion des Lagers entfällt.
  • 2) Membrandrosseln haben ein besseres Leitverhalten als Kolbendrosseln. Der Fertigungsaufwand ist ebenfalls sehr hoch, Ganz besondere Schwierigkeiten bereitet das Er stellen des Anfangsdrosselspaltes, so wie die ebene Ausbildung der allseitig eingespannten Membran. Nachteilig ist weiter, daß sie sich nicht direkt sondern nur über eine Rohrleitung an der Lagertasche anbringen lassen.
  • Hydrostatische Lager haben bei dynamischer Belastung-eine bessere Dämpfung als Wälzlager. s hat sich jedoch in der Praxis gezeigt, daß eine weitere Steigerung der Lager dämpfung erwünscht ist, In der Literatur werden Dpeicherelemente für hydrostatische Lader beschrieben, die eine zusätzliche erhöhung der Lagerdämpfung durch eine Verminderung der feder @lsteife bewirken (Opitz: Bericht über die VDW-Konstrukteur-Arbeitstagung am 21. und 22. Februar 1969 der Fakultät für Maschinenwesen der tH Aachen, Seite 239) Diese Speicherelemente sind sehr aufwendig und lassen sich aus Platzgründen schwierig einbauen.
  • Die Erfindung bezweckt, die bestehenden und beschriebenen nachteile an hydrostatischen Lagern mit vordrosseln auszuschalten, mit geringem technischen Aufwand in einem gewissen Belastungsbereich eine unendlich hohe laersteifigkeit zu erreichen, durch eine sehr genaue ReXelunx der iüssiptkeitsströme zu den Lagertaschen, bei extrem günstigem zeitverhalten der .egelkreise.
  • Der erfindung liegt weiter die Aufhabe zugrunde, durch geeignete konstruktive maßnahmen, die dynamischen ning-enschaften des Lagers durch senken der Olfedersteife zu verbessern, so wie die herstellung der hydrostatischen Lager zu vereinfachen.
  • Die Lösung der wufgahe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die vordrosselung in engen Parallelspalten, die durch Ausnehmungen in der Außenfläche des hydrostatischen Lagers und der glatten Innenfläche einer das Lager fest umschließenden Buchse gebildet werden, erfolgt, die über einen einzigen zentralen Anschluß gemeinsam mit Druckflüssigkeit werden.
  • Nach weiteren Merkmalen der Erfindung sind die Drosselspalten durch parallele Stege begrenzt, werden auf ihrer Ganzen Breite mit Druckmittel beaufschlagt und enden in parallel zu den Druckmitteleintritten liegenden, sich über die gesamte Drosselbreite erstreckenden Vertiefungen, von denen mindestens je eine bohrung zur zugeordneten Lagertasche führt. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß an allen Stellen in einem Drosselspalt die Strömungsgeschwindigkeit konstant ist, An den die drosselspalten begrenzenden Vertiefungen schließen sich nach weiteren Merkmalen der @rfindung, großflächige, dreiseitig xeschlossene spalten an, die nur zu den Vertiefungen hin offen sind und naturgemäß mit den in diesen herrschenden Flüssigkeitsdrücken beanschlagt werden. Druckausgleichbohrungen zwischen Lagertasche und den @reiseitig geschlossenen Spalten können bei schnellen Druckwechseln den Druckausgleich zeitlich beschleunigen, die dreiseitig geschlossenen und nit dem i'aschendruck beaufschlagten spalten werden erfindungsgemäß ebenfalls durch Ausnehmungen in der Außenfläche des hydrostatischen Lagers und durch die glatte Innenfläche der das Lager umgebenden Buchse gebildet.
  • Die Ausnehmungen der dreiseitig geschlossenen Spalten und die die Jrosselspalten begrenzenden vertiefungen wirken bei anstehendem Flüssigkeitsdruck als Kraftverstärker auf die biegesteifen, radial beweglichen und elastisch gehaltenen Elemente in der das Mager umgebenden Buchse. Diese biegesteifen Elemente überdecken auch die Ausnehmungen der Drosselspalten.
  • Bei belastungsbedingten Flüssigkeitsdruckänderungen in den Lagertaschen und in den mit ihnen verbundenen ,;raftverstärkern reagieren die biegesteifen Elemente in der das Lager umschließenden Buchse durch radiale Bewegungen, die sich als parallele veränderungen der Höhen der Drosselspal ten auswirken, Die Federkennlinien der Federn, die die biegesteifen Elemente in der Buchse halten, sind so dimensioniert, daß die DurchNußmengen durch die Drosselspalten den Flüssig keitsdrücken in den zugeordneten proportional sind.
  • Erfindungsgemäß ist weiter vorgesehen, daß die Kraftverstärker flächenmäßig so groß dimensioniert sind, daß die biegesteifen Elemente beim radialen iLusweichen unter belastungsabhängigen Druckanstiegen durch volumenvergrößerung kurzzeitig so viel an Druckflüssigkeit speichern können, daß hierdurch eine erhebliche senkung der Ölfedersteifigkeit und entsprechende Steigerung der Lagerdämpfung erzielt wird. Die Dämpfung des hydrostatischen Lagers wird außerdem dadurch gesteigert, daß mindestens je eine der Seitenkanten der .raftverstärker über einen schmalen, abdichtenden bteg von einer drucklosen Nut mit einer Abflußmöglichkeit für evtl, vorhandenes Lecköl getrennt sind, daß über dem schmales Steg die das Lager umschließende Buchse so geschwächt ist, daß beim Überschreiten eines Taschendruckgrenzwertes durch ufwel-tung an der betreffenden Stegstelle ein kleiner Leckölspalt gebildet wird.
  • Die Leckölmenen, die nur bei extremer dynamischer Belastung fließen, sind gering und für die Leistungsbilanz des hydrostatischen Lagers absolut unerheblich, jedoch wird die Lagerdämpfung durch Senken der Ölfedersteifigkeit bedeutend erhöht.
  • Die biegesteifen und radialbeweglichen Elemente in der das Lager umschließenden Buchse entsprechen erfindungsgemäß in Form und Abmessung den summen der gekrümmten Flächen von Kraftverstärkern und angenzenden Ausnehmungen der Drosselspalten. oie sind ebenso wie die Ausnehmungen in der außenfläche des hydrostatischen Lagers, wegen der besseren Strömungsverhältnisse in den Jrosselspalten und der einfacheren Fertigung vorzugsweise rechteckig.
  • Nach einem weiteren Merkmal der erfindung können die Abdeckungen der Drosselspalten und Kraftverstärker auch aus einem geschlossenen, biegesteifen King bestehen, der elastisch in der Buchse angebracht ists Erfindungsgemäß ist weiter vorgesehen, daß die radialbeweglichen Elemente, oder der geschlossene, bievesteife in, in der das Lager umschließenden Buchse, durch eine spanabhebende Bearbeitung aus einer massiven Buchse erzeugt wurden.
  • Die radialbeweglichen lemente oder der geschlossene jftng liegen erfindunr,sgemäB gegenüber der übrigen Außenfläche der das hydrostatische Lager umgebenden Duchse etwas zurück, damit sie ihre @adialbewegungen ungehindert in einer Aufnahmebohrung ausführen können, Jieses Prinzip der geregelten Ölzufuhr zu den a-rertaschen über variable ,rosselspalten, die von mit dem jeweiligen Taschendruck beaufschlagten @raftverstärkern betätigt werden, läßt sich erfindungsgemäß auf hydrostatische Radialkombinierte Axial- @adial-, Längs- und schraublager mit jeweils beliebig vielen Lagertaschen anwenden, In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig.1 einen Schnitt durch ein hydrostatisches @adiallager mit montierter buchse und axialer Strömungsrichtung in den Drosseln, gemäß der Schnittebene E-B in Fig. 2 Fig. 2 einen Schnitt durch das gleiche Lager, gemäß der Schnittebene A- in Fig. 1 Fig.3 eine Abwickelung der Außenfläche des hydrostatischen Lagers, dargestellt in den figuren 1 und 2 Fig,4 einen Teilschnitt durch das hydrostatische Lager, gemäß der ochnittebene C-G in Fig.3 ig,5 ein diagramm mit dem Druckverlauf über Drosselstrecke und Kraftverstärker, gemäß Fig. 4 Fig.6 eine Abwickelung der Außenfläche der das hydrostatische Lager umschließenden Buchse Fig. 7 einen Teilschnitt durch die Buchse, gemäß der Schnittebene D-D in Fig.6 Fig.8 eine Abwickelung der Außenfläche einer anders gestalteten Buchse für das hydrostatische Lager Fig.9 einen Teilschnitt durch die Buchse, gemäß der Schnittebene E-~ in i.8 Fig. 10 einen Schnitt durch ein hydrostatisches Radiallager mit montierter Buchse und Drosselspaltenströmung in Umfangs richtung Fig.11 einen Schnitt durch das gleiche Lager, gemäß der Schnittebene G-G in Fig.10 Fig* 12 eine Abwickelung der Außenfläche des hydrostatischen @adiallagers, gemäß der Figuren 10 und 11 Fig. 13 einen Teilschnitt durch das Lager, gemäß der ochnittebene H-H in Fi.12 Fig.14 einen Teilschnitt durch die buchse gemäß der ochnittebene I-I in Fig. 12 Fig. 15 einen Abwickelungs-Ausschnitt der Außenfläche einer das hydrostatische Lager umschließenden Buchse Fig,16 einen teilschnitt durch die Buchse, gemäß der Schnittebene K-K in Fig. 15 Fig.17 einen Abwickelungs-Ausschnitt der Außenfläche einer das hydrostatische Layer umschließenden Buchse t'ig,18 einen Teilschnitt durch die Buchse, gemäß der Schnittebene L-L in Fig. 17 Das in den Figuren 1 bis 4 dargestellte hydrostatische Radiallager besteht aus einem zylindrischen hohlkörper 1, in dessen Innenfläche vier als Lagertaschen 2 bezeichnete Druckflüssigkeitskammern vorgesehen sind. In der Außen fläche des hydrostatischen lagers befinden sich radial über den Lagertaschen 2 vier Ausnehmungen 3a von geringer, jedoch gleichmäßiger Tiefe, die mit der glatten Innenfläche, der das hydrostatische Radiallager umschließenden buchse 4, die Drosselspalten 3 bilden, sie Drosselspalten 3 verlaufen parallel zu einer angrenzenden l2ingnut 15, ebenfalls in der Außenfläche des hydrostatischen isadiallagers. Die Ringnut 15 wird über die Bohrungen 6 und 7, so wie über den Gewindesnschluß 8 mit Druckflüssigkeit beaufschlagt.
  • Die Druckflüssigkeit tritt bei allen Drosselspalten 3 auf der vollen Breite ein, strömt in diesen laminar, unter linearem Druckverlust, in Axialrichtung des Lagers, zu den Vertiefungen 9a, die di.e 'rosselspalten 3 auf ihrer vollen Breite begrenzen. Von diesen vertiefungen 9a sind Bohrungen 10 zu den zugeordneten Lagertaschen 2 vorgesehen, durch die die vorgedrosselte Jruckflüs.sigkeit zu den Lagertaschen 2 strömt. Die Bohrungen 10 sollen so roß dimensioniert sein, daß ihr Strömungswiderstand sehr klein ist, Zu diesem Zweck können auch pro vertiefung 9a mehrere parallel angeordnete bohrungen 10 zu den zugeordneten Lagertaschen 2 angebracht werden.
  • Den Vertiefungen 9a schließen sich auf der den Drosselspalten 3 abgewandten 20 Seite großflächige, dreiseitig durch parallele Stege begrenzte Ausnehmungen 11a in der Außenfläche des hydrostatischen Xarrers an. Vorzugsweise besitzen die Aüsnehmungen 11a die gleiche Breite der Drosselspalten 3, Damit den taschen 2 des hydrostatischen Lagers eine ihrem jeweiligen belastungsabhänigen Flüssigkeitsdruck proportionale Flüssigkeitsmenge zugeführt wird, ist die Höhe der ,rosselspalten 3 dieser forderung entsprechend regelbar. Zu diesem Zweck sind in der das hydrostatische Lager umschließenden Buchse 4, gegenüber den Ausnehmungen 3a und 11a, durch die in umfangsrichtung gekrümmte Form und große Materialstärke sehr biegesteife, radial bew:Jliche Elemente 11b vorgesehen. Diese radial bewe,lichen Elemente lib der Buchse 4 werden gegenüber den Ausnehmungen 11a und den Vertiefungen 9a, die sie gemeinsam mit den Ausnahmungen 3a abdecken, vom jeweiligen Flüssigkeitsdruck der zugeordneten Lagertasche beaufschlagt. Auf wechselnde Taschendrücke und simultane Druckänderungen an den Elementen 11b reagieren diese durch radiale bewegungen, die, bedingt durch die hohe Eigensteife der Elemente lib und durch die entsprechend ausgebildete Federkennlinie, der die Elemente lib in der Buchse 4 allseitig haltenden Federn 11c, die parallelen Drosseispalten 3 definiert und parallel in der Höhe verändern.
  • Die sich zwischen den Ausnehmungen 11a, den Vertiefungen 9a und den Elementen befindlichen Spalten 11 und 9 werden als Kraftverstärker 12 bezeichnet, In den Figuren 6 und 7 sind die radial beweglichen Slemente 11b dargestellt, die an ihrem Umfang durch die Federn 11c elastisch und dichtend in dem ;rundkörDer der buchse 4 gehalten werden.
  • In den Figuren 8 und 9 ist eine andere .usführungsart einer das hydrostatische Lager umschließenden Buchse 4a dargestellt, Statt einzelner, radial beweglicher Elemente 11c ist ein geschlossener .Ming lId vorgesehen, der die Ausnehmungen 3a, 9a und 11a gemeinsam abdeckt und- dichtend und elastisch über ringförmige und umlaufende Federn 11e in der Buchse 4a gespalten wird. Der @ing lid reagiert auf Druckänderungen in den Kraftverstärkern 12 durch eiastisches Verformen und verändert entsprechend die höhen der Drosselspalten 3.
  • Wie sich die iaschendruckveränderuen in den Kraftverstärkern 12 und in den angrenzenden Drosselspalten auswirken, zeigt Fig. ¼, in der iiber ig.4 in @iagrammform der Verläuf der rlüssigkeitsdrücke dargestellt ist, Der Taschendruck PTo stellt sich bei unbelasteter, der taschen druck PTmax bei maximal belasteter und der Taschendruck PTmin bei entlasteter LaXertasche ein. Jom konstanten Pumpendruck Pp erfolgt in der Drosselspalte 3 ein linearer Druckabfall auf den jeweiligen iaschendruck im ..raftverstärker 12, Die Flüssigkeitsdrücke fallen zu en Druckentlastungsnuten 13 und 14, die über Bohrungen 15 und 16 mit einer Leckölbohrung 17 verbunden sind, auf atmossphärischen Druck ab.
  • Nach dem Stand der technik bewirkt eine Senkung der Ölfedersteife im hydrostatischen Lager eine Erhöhung der Dämpfung. Da bei Druckerhöhungen in den Lagertaschen 2 in den zugeordneten Kraftverstärkern 12 eine Volumensvergrößerung eintritt, die ein zinken der Ölfedersteife bewirkt, ist bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Ausführung des hydrostatischen Lagers die Lagerdämpfung höher als bei konventionellen hydrostatischen lagern, Die Volumensvergrößerung in den @raftverstärkern 12 kann sich aber nur wegen der Druckausgleichbohrungen 18 als wirksame Senkung der Ölfedersteife auswirken, da ihr hydralllischer Widerstand extrem-klein ist, Jie Druckausgleichbohrungen beeinflussen auch positiv aas Zeitverhalten der Regelkreise für die Höhen der Jrosselspalten, Zur weiteren Erhöh der Lagerdämpfung sind die itusnehmungen 11a der Kraftverstärker 12 nur durch kurze Stege 19 von der Druckentlastungsnut 13 getrennt. ttber den trennenden Stegen 19 befinden sich Abschnitte der Federn 11c der buchse 4, die bei sehr hohen Druckspitzen in den Lagertaschen 2 und in den Kraftverstärkern 12 sich etwas vom Lagergrundkörper 1 abheben. Schon eine sehr kleine, für die Leistungsbilanz des hydrostatischen Lagers vollkommen unbedeutende Menge Leckflüssigkeit an diesen steilen, senkt ganz erheblich die Ölfedersteifigkeit und erhöht entsprechend die Lagerdämpfung, Weil die d hydrostatische Lager umschließende Buchse 4 über dem äußeren d.and der Jruckentlastungsnut 13 den vollen (Juerschnitt aufweist und Weil sich zwischen Buchse 4 und Lagergrundkörper 1 außerhalb der Jruckbegrenzungsnut 13 keine hydraulischen aeaktionskräfte ausbilden können, können die ledern 11c über den Stegen 19 nur sehr kleine Leckolspalten bei extremer Belastung freigeben.
  • Bei den in den i?iguren 10 bis 18 dargestellten weiteren Ausführungsbeispielen sind die der Darstellung in den Figuren 1 bis 9 entsprechenden zeile mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet, bei dem in den figuren 10 bis 14 dargestellten hydrostatischen Lager sind die Drosselspalten 3 und die Kraftverstärker 12, im Vergleich zum in den tiguren 1 bis 4 dargestellten Lager, um 90'tJrad geschwenkt vorgesehen. sie zentrale Versorgung aller Lagertaschen 2 mit Druckflüssigkeit erfolgt wieder von einer ringnut 5, die über die Bohrungen 6 und 7, so wie über den Gewindeanschluß beaufschlagt wird. vo:s dieser ringnut 5 verzweigen radial und parallel zu den angrenzenden brosselspalten 3 die Nuten 5a, Die Druckflüssikeit kann wie im ersten Ausführungsbeispiel auf der ganzen Breite der Drosselspalten in diese eintreten und nach linearem Druckabfall, auf der vollen weite der Drosselspalten in den Vertiefungen 9a austreten. Von den Vertiefungen 9a wird die vorgedrosselte Druckflüssigkeit den zugeordneten Lagertaschen 2 über Bohrungen 10 zugeleitet.
  • Die Regelung der Drosselspalthöhen erfolgt wie beschieben.
  • Auch das Problem der erhöhten Lagerdämpfung, durch Volumensvergrößerung in den @raftverstärkern 12 und durch definierte Leckströme von den raftverstärkern 12 zu einer Druckentlastungsnut 13, ist konstruktiv gelöst. Die Druck entlastungsbohrungen 18 bewirken den schnellen Drucknusgleich zwischen Lagertaschen 2 und Kraftverstärkern 12.
  • Die in den Figuren 15 bis 18 dargestellten Buchsen 4 und 4a sind prinzipiell und funktionell nlei.ch mit den vorher beschriebenen.
  • Nach dem geschilderten Hunktionsprinzip können beispielsweise auch hydrostatische kombinierte Axial- Radiallager, Längs-, Schwenk- irnd ochraublager hergestellt werden.
  • Die beiden beschriebenen hydrostatischen Radiallager, so wie alle nach diesem Funktionsprinzip hergestellten hydrostatischen Lager, können auch als hydrostatische Lager mit festen, d,h. unveränderlichen Drosselspalten arbeiten. Zu diesem Zweck müßten die hydrostatischen Lager ohne Ringe 4 direkt in einer glatten, dichten und unnachgiebigen bohrung des Getriebegehäuses aufgenommen, oder von einem festen, unnachgiebigen Ring umschlossen sein. bie als Kraftverstärker 12 bezeichneten spalten, mit Ausnahme der die Drosselspalten 3 begrenzenden wertiefungen 9a, hätten keine Aufgabe mehr und könnten entfallen.

Claims (1)

  1. A n s p r ü c h e
    1. Hydrostatisches Lager mit Bazertaschen in der Lager fläche, denen Druckflüssigkeit von einer Druckquelle, über einen zentralen, gemeinsamen Anschluß und über die den Lagertaschen vorgeschalteten Drosseln, zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die drosseln aus enden spalten 3 bestehen, die durch Ausnehmungen 3a in der Außenfläche des hydrostatischen lagers und durch.
    die glatte Innenfläche eier das Layer fest umschließenden Buchse 4 gebildet werlen, daß die Jrosselspalten durch breite Stege 20 so voneinander getrennt sind, daß zwischen ihnen kein bruckausgleich stattfinden kann, daß alle Drosselspalten gemeinsam an einer mit Druckflüssigkeit beaufschlagten Nut 5, oder an den von dieser abgeleiteten Quernuten 5a angrenzen und in i)trömungsrichtung der gedrosselten Druckflüssigkeit, am Ende der Drosselspalten 3, in Vertiefungen 9a münden, die sich über die volle Breite der Drosselspalten erstrecken, daß von den Vertiefungen mindestens je eine Bohrung 10 zur zugeordneten Lagertasche führt, daß sich an den die drossel spalten begrenzenden Vertiefungen 9a großflächige, dreiseitig geschlossene, nur zu den Vertiefungen hin offene Spalten 11 anschließen, die durch Ausnehmungen lla in der Außenfläche des hydrostatischen Lagers und durch die Innenfläche der Buchse 4 gebildet werden, in denen sich naturgemäß die Flüssimkeitsdrücke der zugeordneten Lagertaschen ausbilden, daß die Ausnehmungen ,a und 11a, so wie die Vertiefungen 9a gemeinsam von biegesteifen Elementen 11b der das hydrostatische Lager umschließenden Buchse abdeckt werden, die allseitig über Federn llc sc im urundkörper der Buchse gehalten werden, daß sie bei Druckänderungen in den Lazertaschen und in den mit diesen verbundenen als Kraftverstärker bezeichneten Spalten 9 und 11 durch radiale Bewegungen reagieren und die parallelen Drosselspalthöhen so verändern, daß die Durchflußmengen durch die Drosselspalten den Flüssigkeitsdrücken in den zugeordneten Lagertaschen proportional sind und daß schließlich durch Volumensänderungen in den Kraftverstärkern und durch definiert;e Leckölströme die J?lüssigkeits -Federsteifigkeit im hydrostatischen Lager so stark gesenkt wird, daß sich die bagerdämpfung wirksam erhöht.
    2. Hydrostatisches Lager nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die spalten 9 und 11 als Araftverstärker auf die elemente 11b, lId einwirken, die elastisch und abdichtend in der das hydrostatische Lager umgebenden Buchse aufgenommen sind und durch radiale bewegungen die Drosselspalthöhen verändern.
    3. Hydrostatisches Lager nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die elastisch in der Buchse aufgenommenen Elemente 11b, lid, allseitig durch Federn 11c, Ile in der entsprechenden Buchse gehalten werden.
    4. Hydrostatisches Lager nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Federn 11c und Ile eine konstante Materialstärke aufweisen und einstückig mit der Buchse ausgebildet sind.
    Hydrostatisches Lager nach Ansprüchen 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die spalten 9 und 11 flächenmäßig so groß dimensioniert sind, daß sie beim radialen Ausfedern der elemente leib, oder der achse lid durch volumensvervrößerung kurzzeitig so viel Druckflüssigkeit: aus den Lagertaschen aufnehmen können, daß durch die hierdurch bewirkte Verringerung der Flüssigkeits -iedersteifigkeit eine Erhöhung der Lagerdämpfung erzielt wird.
    5. Hydrostatisches Lager nach Ansprüche 1 oder 5 dadurch gekennzeichnet, daß die spalten 11 einseitig an einer druckentlasteten lUt 13 angrenzen, von dieser nur durch einen schmalen oteg 19 und durch die buchse 4 getrennt sind, daß sich über den trennenden Stegen ilbschnitte der Federn 11c, 11e Definden, die über der druckentlasteten ut in den vollen Materialquerschnitt übergehen, daß schließlich bei hohen Druckspitzen die Federabschnitte über den stegen etwas nachgeben und eine für die Leistungsbilanz des Lagers absolut unerhebliche Menge ruckflüssigkeit zur Nut 13 austreten lassen, wodurch die Ölfedersteifigkeit zusätzlich vesenkt und die Lagerdämpfung entsprechend erhöht wird.
    7. Hydrostatisches Lager nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die walten 11 über große Druckausgleichsbohrungen 18 mit den zugeordneten Lagertaschen verbunden sind, 8. Hydrostatisches Lager nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der srosselspalten und die Öffnungen der spalten 11 über quer zur Strömungsrichtung liegende Vertiefungen 9a miteinander verbunden sind, 9. Hydrostatisches Lager nach Anspruch 1 ender 8 dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der vertiefungen 9a der Breite der @rosselspalten entspricht.
    10. Hydrostatisches Lager nach Ansprechen 1 und 7 dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen 10 und 18 einen möglichst kleinen hydraulischen Widerstand haben.
    11. Hydrostatisches Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß die opalten 11 eine rechteckige ßorm besitzen und vorzugsweise die breite der drosselspalten besitzen.
    j yHrostatisches mager nach einem der Ansprüche 1 bis 11 dadurch gekennznichnet, daß die Ausnehmungen 3a und 11a und die vertiefungen 9a in der Außenfläche des hydrostatischen Lagers auch in ähnlicher weise in der Innenfläche der das Lader umschließenden buchse vorgesehen werden können.
    13. Hydrostatisches Lager nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 1 bis 12 dadurch fflekennzeichnets daß die radial beweglichen Elemente 11b einen rechteckigen Umfang besitzen, deren Seitenlänge in einer @ichtung etwa der breite der Drosselspalten und deren Seitenlängen in der anderen @ichtung etwa dem Abstand vom Anfang der Drosselspalten bis zum Ende der spalten 11 entspricht, 14. Hydrostatisches Lager nach anspruch 1 oder einem der Ansprüche 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet, daß die Spal ten 3, 9 und 11 von einem Ring lId abgedeckt werden, der über Federn 11 e elastisch und dichtend mit der das Lager umschließenden buchse verbunden ist.
    15. Hydrostatisches Lager nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 14 dadurch gekennzeichnet, daß die ledern 11c und Ile durch eine spanabhebende Bearbeitung, vorzugsweise durch Fräsen oder Drehen hergestellt werden.
    16. Hydrostatisches Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 15 dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig der mit Druckflüssigkeit beaufschlagten stellen zwischen Lager und Buchse druckentlastete Nuten 13 und i4 vorgesehen sind, die über die Bohrungen 15, 16 und 17 entlastet werden und die Druckflächen genau berenzen.
    17, Hydrostatisches Lager nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 14 dadurch gekennzeichnet daß die radial beweglichen Elemente ilb und der RinF lid an ihren Außenflächen gegenüber dem Außendurchmesser der Buchse etwas zurückliegen, 18, Hydrostatisches Lager nach Ansprüchen 1 bis 17 dadurch gekennzeichnet, daß dieses Prinzip der geregelten Druckflüssigkeitszufuhr zu den Lagertaschen für beliebig viele Lagertaschen einsetzbar ist und es sich folglich auch für die zusätzliche Versorgung von zwei oder mehreren Lagertaschen eignet, bei ausführung als kombiniertes hydrostatisches radial Axiallager, 19. Hydrostatisches Laer nach einem der Ansprüche 1 bis 18 dadurch gekennzeichnet, daß es beim einsatz ohne Buchse 4 und Aufnahme in einer starren, glatten Lagerbohrung, oder ausgerüstet mit einer starren, nicht verformbaren Buchse, wie ein hydrostatisches Lager mit festen Drosseln arbeitet.
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