DE2754395A1

DE2754395A1 - Oelversorgungsanlage fuer hydrostatische fuehrungen und lager

Info

Publication number: DE2754395A1
Application number: DE19772754395
Authority: DE
Inventors: Bozina Dr Ing Perovic
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-12-07
Filing date: 1977-12-07
Publication date: 1979-06-13

Description

dlversorgungsanlage für hydrostatische Führungen und Lager
Die Erfindung betrifft eine blversorgungsanlage für hydrostatische Führungen und Lager, wie sie im allgemeinen Maschinenbau und insbesondere im Werkzeugmaschinenbau verwendet werden. Bei derartigen Anlagen sind hydrostatische Taschen an Führungen und Lagern über Membrandrosseln an eine blpumpe angeschlossen, die mit einem Druckbegrenzungs-Uberlaufventil versehen ist.
Bei den bekannten blversorgungsanlagen dieser Art ist jede Tasche über eine eigene Membrandrossel angeschlossen. Da für eine gute Führung oder Lagerung im allgemeinen eine ganze Anzahl von hydrostatischen Taschen gebraucht wird, ist der Aufwand für die gleich große Anzahl von Membrandrosseln außerordentlich hoch. Wegen der hohen Herstellungskosten wird diese Bauweise deshalb trotz der optimalen Führung und Lagerung kaum angewendet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine blversorgungsanlage für hydrostatische Führungen und Lager aufzuzeigen, die allen betrieblichen Anforderungen genügt und mit vertretbarem Aufwand herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mehrere, insbesondere drei hydrostatische Taschen über jeweils eine gemeinsame Membrandrossel an die Pumpe angeschlossen sind; der bauliche Aufwand für die Membrandrosseln beträgt also nur ein Drittel. Um die Taschen funktionsfähig zu halten, muß der Pumpendruck auf einem bestimmten Wert gehalten werden; die mit einem Druckbegrenzungs-Uberlaufventil versehene Pumpe muß nach einem weiteren Erfindungsmerkmal deshalb so bemessen sein, daß ihr Volumenstrom bei allen Betriebsbedingungen größer als der Taschen-Volumenstrom ist. Ferner müssen der äußere Radius und der innere Radius der Drosselfläche sowie der Einspannradius der Membran so bemessen sein und die blviskosität und der Druckabfall an der Membrandrossel so eingestellt und im Betrieb vorzugsweise selbsttätig eingehalten werden, daß eine laminare Strömung durch die Drossel stattfindet. Die Zahl der über eine gemeinsame Membrandrossel angeschlossenen Taschen wird vor allem durch das Ausmaß der Exzentrizität der Last, die Anzahl der Führungsbahnen und die besondere Anordnung der Taschen begrenzt.
An einer Führung mit drei Führungsbahnen sind gemäß Anspruch 2 vorwiegend mehrfach drei über eine gemeinsame Membrandrossel angeschlossene hydrostatische Taschen in einer Reihe senkrecht zur Bewegungsrichtung angeordnet. In diesen drei Taschen herrscht selbstverständlich der gleiche Druck. Bei in Längsrichtung und/oder Querrichtung exzentrisch wirkenden Kräften hat es sich zum Ausgleich von Lastmomenten als zweckmäßig erwiesen, Taschendrücke von unterschiedlicher Höhe wirksam werden zu lassen; deshalb ist zwischen zwei jener Reihen wenigstens eine Reihe von über je eine eigene Membrandrossel angeschlossenen Taschen angeordnet.
An einer Führung mit zwei Führungsbahnen sind gemäß Anspruch 3 vorwiegend mehrfach zwei von drei über eine gemeinsame Membrandrossel angeschlossenen hydrostatischen Taschen in einer Reihe senkrecht zur Bewegungsrichtung zwischen wenigstens je einer einfachen Reihe von zwei über je eine eigene Membrandrossel angeschlossenen Taschen angeordnet; die dritte Tasche dieser Gruppe ist dabei in einer Reihe mit der dritten Tasche der benachbarten Gruppe angeordnet. Hierdurch wird mit geringem Aufwand eine gleichmäßig gute Lastaufnahme erreicht.
Anspruch 4 gibt schließlich zur Gestaltung des Drosselblocks an, daß die Membrandrossel eine zwischen einem Unterteil und einem Oberteil eingespannte, vorwiegend gemeinsame Membran aufweisen, auf die jeweils zentrisch eine einstellbar vorspannbare Korrekturfeder einwirkt; dadurch kann der Hub der Membran und damit der Taschen-Volumenstrom beeinflußt werden. Schließlich kann ein die Membran abtastender elektronischer Feinzeiger mittels eines Magnetständers am Drosselblock gehalten sein.
Die Erfindung wird nun mit mehreren Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung erläutert; dabei zeigt Fig. 1 den Stand der Technik, Fig. 2 schematisch die erfindungsgemäße Anlage, Fig. 3a die Anwendung der Erfindung bei drei Führungsbahnen, Fig. 3b die Anwendung der Erfindung bei zwei Führungsbahnen, Fig. 4a einen Teilschnitt des erfindungsgemäßen Drosselblocks und Fig. 4b eine Draufsicht auf das Unterteil des Drosselblocks.
Gemäß Fig. 1 wird nach dem Stand der Technik jede hydrostatische Tasche 1, 2 über eine eigene Membrandrossel 1' bzw. 2' von einer gemeinsamen Pumpe, die mit einem Druckbegrenzungs-Überlaufventil versehen ist, mit Ol versorgt.
Gemäß Fig. 2 sind erfindungsgemäß mehrere, nämlich drei hydrostatische Taschen 1 bis 3, 5 bis 7, 9 bis 11, 13 bis 15 über je eine gemeinsame Membrandrossel 4 bzw. 8 bzw. 12 bzw. 16 an eine Pumpe 17 angeschlossen, die mit einem Druckbegrenzungs-Überlaufventil 18 versehen ist; in der Pumpendruckleitung sind Filter 19 und ein Volumenstrom-Meßgerät 20 angeordnet. Die Taschen 5 bis 7 und 9 bis 11 können für die Tragbahn und die Taschen 1 bis 3 und 13 bis 15 für jeweils einen Umgriff dienen.
Fig. 3a zeigt die Anwendung der Erfindung bei einer Führung mit drei Führungsbahnen 21 bis 23. Dabei ist zwischen zwei in einer senkrecht zur Bewegungsrichtung angeordneten Reihe von drei über eine gemeinsame Membrandrossel 30 angeschlossenen hydrostatischen Taschen 27 bis 29 jeweils eine Reihe von Taschen 24 bis 26 mit je einer eigenen Membrandrossel 24' bis 26' angeordnet.
Fig. 3b zeigt die Anwendung der Erfindung bei einer Führung mit zwei Führungsbahnen 31, 32. Dabei sind zwei von drei über eine gemeinsame Membrandrossel 39 angeschlossenen hydrostatischen Taschen 36, 37 in einer Reihe senkrecht zur Bewegungsrichtung zwischen je einer Reihe von zwei über je eine eigene Membrandrossel 34', 35' angeschlossenen Taschen 34, 35 und die dritte Tasche 38 dieser Gruppe in einer Reihe mit der dritten Tasche 40 der benachbarten Gruppe angeordnet.
In Fig. 4 ist schließlich der erfindungsgemäße Drosselblock dargestellt. Zwischen einem durch Paßstifte 48 ausgerichteten Oberteil 42 und einem Unterteil 41 ist eine gemeinsame Membran 43 mittels der Schrauben 49 eingespannt. Das Unterteil weist kreisringförmige Ausnehmungen 44 auf, deren Außenradius ra den Einspannradius der Membran darstellt und deren Innenradius gleichzeitig der Außenradius R a der Drosselstelle ist, die eine Drosselbohrung 45 mit dem Radius R.
enthält. Diese Drosselbohrungen sind an die Pumpendruckleitung 46 angeschlossen, während von den Ausnehmungen 44 Kanäle 47 zu den hydrostatischen Taschen führen. Im Oberteil 42 kann über den Membran flächen zentrisch eine durch eine Schraube einstellbar vorspannbare Korrekturfeder 50 sowie ein durch einen Magnetständer 51 gehaltener elektronischer Feinzeiger 52 angebracht sein.

Claims

ölversorgungsanlage für hydrostatische Führungen und Lager Patentansprüche b )Olversorgungsanlage für hydrostatische Führungen und Lager im allgemeinen Maschinenbau, insbesondere Werkzeugmaschinenbau, bei der hydrostatische Taschen über Membrandrosseln an eine Pumpe angeschlossen sind, die mit einem Druckbegrenzungs-überlaufventil versehen, ist dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, insbesondere drei hydrostatische Taschen (1 bis 3, 5 bis 7, 9 bis 11, 13 bis 15 bzw. 27 bis 29 bzw. 36 bis 38) über jeweils eine gemeinsame Membrandrossel (4, 8, 12, 16 bzw. 30 bzw. 39) an die Pumpe (17) angeschlossen sind, wobei a) die Pumpe so bemessen ist, daß ihr Volumenstrom bei allen Betriebsbedingungen größer als der Taschen-Volumenstrom ist, und b) der äußere Radius (Ra) und der innere Radius (Ri) der Drosselfläche sowie der Einspannradius (ra) der Membran so bemessen sind und die blviskosität und der Druckabfall an der Membrandrossel so eingestellt und im Betrieb vorzugsweise selbsttätig eingehalten werden, daß eine laminare Strömung durch die Drossel stattfindet (Fig. 2 bzw. 3a bzw. 3b; Fig. 4a, 4b).
2. ölversorgungsanlage nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß an einer Führung mit drei Führungsbahnen (21, 22, 23) vorwiegend mehrfach drei über eine gemeinsame Membrandrossel (30) angeschlossene hydrostatische Taschen (27, 28, 29) in einer Reihe senkrecht zur Bewegungsrichtung zwischen wenigstens je einer einfachen Reihe von drei über je eine eigene Membrandrossel (24', 25', 26') angeschlossenen Taschen (24, 25, 26) angeordnet sind (Fig. 3a).
3. Ölversorgungsanlage nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß an einer Führung mit zwei Führungsbahnen (31, 32) vorwiegend mehrfach zwei von drei über eine gemeinsame Membrandrossel (39) angeschlossenen hydrostatischen Taschen (36, 37) in einer Reihe senkrecht zur Bewegungsrichtung zwischen wenigstens je einer einfachen Reihe von zwei über je eine eigene Membrandrossel (34', 35') angeschlossenen Taschen (34, 35) und die dritte Tasche (38) dieser Gruppe in einer Reihe mit der dritten Tasche (40) der benachbarten Gruppe angeordnet sind (Fig. 3b).
4. Ölversorgungsanlage nach einem der vorigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Membrandrossel eine zwischen einem Unterteil (41) und einem Oberteil (42) eingespannte, vorwiegend gemeinsame Membran (43) aufweisen, auf die jeweils zentrisch eine einstellbar vorspannbare Korrekturfeder (50) bzw. ein an einem Magnetständer (51) gehaltener elektronischer Feinzeiger (52) einwirkt (Fig. 4a, 4b).