-
Hydrostatisches Lager für rotierende Maschinenteile
-
Die Erfindung bezieht sich auf ein hydrostatisches Lager für rotierende
Maschinenteile, bestehend aus einem Lagerfuß und einem darauf taumelbeweglich angeordneten
Lagerschuh, der gegenüber dem rotierenden Maschinenteil über einen hydraulisch beaufschlagbaren
Druckraum nachstellbar ist.
-
Aus der DE-OS 26 04 889 ist ein hydrostatisches Lager mit mehreren
Lagerstellen für rotierende Maschinenteile bekannt, bei dem der Lagerschuh mit dem
Lagerfuß über eine im Lagerfuß angeordnete Stützmembrane in Verbindung steht. Da
hierbei die Stützmembrane als Stütz-. und Halteelement für den Lagerschuh verhältnismäßig
weit von der Gleitfläche des Lagerschuhes entfernt im Lagerfuß angeordnet ist, entstehen
bei im Betrieb auftretenden Reibungswiderständen zwischen dem rotierenden Maschinenteil
und der Gleitfläche des Lagerschuhes große Kippmomente, die sich nachteilig auf
das Lager auswirken.
-
-Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein hydrostatisches Lager
für rotierende Maschinenteile zu schaffen, das sich unter Vermeidung der oben angeführten
Nachteile besonders hinsichtlich der Verstellung und Taumelbeweglichkeit des Lagerschuhes
auszeichnet.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwischen dem Lagerfuß und dem Lagerschuh
ein sphärisches Lagerelement und/oder ein am Lagerschuh angreifendes Stütz- oder
Haltelement angeordnet ist, und daß der hydraulische Druckraum durch einen, ->.
Lagerschuh und Lagerfuß verbindenden, faltenbalgartigen Mantel gebildet wird. Dadurch,
daß gemäß der Erfindung das Stütz- oder Halteelement direkt am Lagerschuh angreift,
werden die im Betrieb auftretenden und vom Lagerschuh aufzunehmenden Reibungskräfte
im wesentlichen von dem Stütz- oder Haltelement kompensiert bzw. aufgenommen. Dies
bringt neben einer Vereinfachung auch eine höhere Stabilität des hydrostatischen
Lagers mit sich.
-
Ferner wird dadurch, daß gemäß der Erfindung der hydraulische Druckraum
durch einen, Lagerschuh und Lagerfuß verbindenden, faltenbalgartigen Mantel gebildet
wird, sowohl die Taumelbeweglichkeit als auch die Nachstellbarkeit des Lagerschuhes
ganz wesentlich verbessert, und zwar ohne nachteiligen Einfluß auf die verbindenden
Elemente zwischen Lagerfuß und Lagerschuh.
-
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Erläuterung der in der Zeichnung schematisch dargestellten
Ausführungsbeispiele.
-
Es zeigen:
Fig. 1 ein hydrostatisches Lager mit zwischen
Lagerschuh und Lagerfuß angeordnetem Stütz- oder Halteelement in Seitenansicht,
Fig. 2 eine andere Ausführungsform eines hydrostatischen Lagers gemäß der Erfindung
in Seitenansicht, Fig. 3 eine weitere Ausführungsform eines hydrostatischen Lagers
mit zentraler Abstützung teils im Schnitt.
-
Wie Fig. 1 zeigt, besteht das hydrostatische Lager aus einem Lagerfuß
1 und einem Lagerschuh 2. Zwischen dem Lagerfuß 1 und dem Lagerschuh 2 ist als sphärisches
Lagerelement ein zentral vom Lagerfuß 1 ausgehender Zapfen 3 angeordnet, auf dem
der Lagerschuh 2 taumelbeweglich angeordnet ist. Dieser Zapfen 3, der von unten
in eine Ausnehmung 3' im Lagerschuh 2 hineinragt und direkt am Lagerschuh angreift,
dient auch gleichzeitig als Stütz- oder Halteelement. Als sphärisches Lagerelement
kann ferner auch sehr vorteilhaft eine in der Zeichnung gestrichelt dargestellte
Kugel 4 eingesetzt werden, die in entsprechende Ausnehmungen im Lagerfuß 1 und Lagerschuh
2 eingreift. Lagerschuh 2 und Lagerfuß 1 sind ferner durch einen faltenbalgartigen
Mantel 5 miteinander verbunden,
der mit den Innenwandungen des Lagerschuhes
und des Lagerfußes einen hydraulischen Druckraum 5' bildet. Sowohl im Lagerfuß 1
als auch im Lagerschuh 2 sind Kanäle 6 und 7 vorgesehen, die über Leitungen 8 und
9 mit Druckmedien beschickt werden. Uber diese Zuführungsleitungen, in denen in
an sich bekannter Weise Ventile, Steuergeräte und zumindest eine Pumpe eingeschaltet
sind, wird in Abhängigkeit von dem an der Lagerfläche des Lagerschuhes 2 herrschenden
Druckes Druckflüssigkeit aus einem Behälter über die Kanäle 6 und 7 in den vom faltenbalgartigen
Mantel 5 gebildeten Druckraum 5' sowie der Lagerfläche des Lagerschuhes 2 in geregelten
Mengen zugeführt.
-
In dem zwischen Lagerfuß 1 und Lagerschuh 2 befindlichen Druckraum
5 wird im Betrieb ein hydrostatischer Druck aufgebaut, der über den vom Lagerschuh
2 aufzunehmenden Auflagedruck des rotierenden Maschinenteils liegt, so daß der Lagerschuh
2 von der Druckflüssigkeit getragen wird und daher nicht auf dem sphärischen Lager
(Zapfen 3) aufliegt. Von dem als Zapfen 3 ausgebildeten sphärischen Lagerelement,
das hierbei gleichzeitig als Stütz- oder Halteelement des Lagerschuhes dient, brauchen
daher gegebenenfalls lediglich nur die etwa in horizontaler Richtung wirkenden Kräfte
aufgenommen werden, die aufgrund von Reibungswiderständen zwischen dem rotierenden
Maschinenteil und der Gleitfläche des Gleitschuhes 2 auftreten.
-
Ferner ermöglicht der den Lagerschuh 2 und den Lagerfuß 1
verbindende,
faltenbalgartige Mantel 5, der zweckmäßigerweise aus Metall besteht, sehr leicht
eine Höhenverstellung des Lagerschuhes in verhältnismäßig weitem Bereich, wodurch
insbesondere bei einem Einsatz von mehreren solchen Lagern für große rotierende
Maschinenteile eine genaue Anpassung der einzelnen Lager an die jeweils aufzunehmenden
Auflagerdrücke gegeben ist. Die Versorgung der einzelnen Lagerstellen mit hydraulischem
Druckmedium kann auch sehr vorteilhaft mit an sich bekannten Ölstromverteiler von
der Hauptzuführungsleitung aus vorgenommen werden.
-
Wie Fig. 2 zeigt, kann das hydrostatische Lager gemäß der Erfindung
auch aus einem Lagerfuß 10 und einem Lagerschuh 11 bestehen, die lediglich durch
einen faltenbalgartigen Mantel 12 miteinander verbunden sind. Die vom rotierenden
Maschinenteil.
-
auf die Lagerfläche des Lagerschuhes 11 wirkenden Druckkräfte werden
in gleicher Weise wie bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform von dem im
Druckraum 13 befindlichen hydrostatischen Druck aufgenommen. Der Lagerschuh 11 wird
hierbei sehr vorteilhaft durch ein außen am Lager schuh angreifendes Seil 14 oder
einen gummielastischen Körper 15 in seiner Lage derart festgehalten, daß er Kipp-
oder Taumelbewegungen ausführen kann; jedoch gegen horizontale Verschiebung in Umlaufrichtung
des rotierenden Maschinenteils mit Sicherheit festgehalten wird. Die Zuführung der
hydrostatischen Druckmedien
erfolgt in gleicher Weise wie bei dem
in Fig. 1 dargestellen hydrostatischen Lager über entsprechende Leitungen 15, 16
und Kanäle 17, 18,und zwar mittels in den Zuführungsleitungen angeordneten, an sich
bekannten Ventilen, Steuergeräten, Ölmengenreglern, Pumpen und dergleichen. Auch
diese in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform eines hydrostatischen Lagers zeichnet
sich in ihrem sehr einfachen Aufbau und auch dadurch aus, daß der Lagerschuh jeweils
sehr genau an die im Betrieb auftretenden Bedingungen, insbesondere hinsichtlich
der Druckbelastungen, eingestellt werden kann.
-
Bei dem in Fig. 3 dargestellten hydrostatischen Lager gemäß der Erfindung
besteht das Stützelement aus einem vom Lagerfuß 19 ausgehenden zentralen Fortsatz
20, der in eine entsprechende Ausnehmung 21 im Lagerschuh 22 von unten hineinragt.
Als sphärisches Lagerelement ist hierbei ein am Lagerschuh 22 angeordnetes Kugelringsegment
23 vorgesehen, das den zentralen Fortsatz 20 mit Abstand unfasst und mit seiner
sphärischen Außenfläche in eine entsprechend ausgebildete Innenfläche eines im Lagerfuß
19 angeordneten Ringes 23' weist. Am oberen Ende des Fortsatzes 20 ist ebenfalls
ein Ring 24 mit sphärischer Außenfläche befestigt, die in eine entsprechend konkav
ausgebildete Innenfläche eines in der Ausnehmung 21 des Lagerschuhes 22 gleitend
angeordneten Ringes 25 eingreift. Auf diese Weise kann der Lagerschuh 22 sehr vorteilhaft
Kipp-
und Schwenkbewegungen ausführen und wird dabei in seiner Lage - in horizontaler
Richtung gesehen - festgehalten. Die im Betrieb durch Reibungswiderstände zwischen
dem rotierenden Maschinenteil und der Gleitfläche des Lagerschuhes 22 hervorgerufenen
Reibwiderstände und die damit verbundenen Kippmomente werden daher sehr vorteilhaft
in kleinen Grenzen gehalten. Ferner wird auch hierbei der hydraulische Druckraum
26 durch einen im wesentlichen vertikal verlaufenden, Lagerschuh 22 und Lagerfuß
19 verbindenden, faltenbalgartigen Mantel 27 gebildet. Die Zufuhr der hydraulischen
Druckmedien erfolgt in gleicher Weise wie bei den in Fig. 1 und 2 dargestellten
Ausführungsbeispielen über Druckleitungen 28 und 29, die in entsprechende, im Lagerfuß
19 und Lagerschuh 22 angeordnete Kanäle 30 und 31 münden. Auch dieses in Fig. 3
dargestellte hydrostatische Lager weist eine hohe Stabilität auf und zeichnet sich,
insbesondere bei einer Zusammenfassung mehrerer solcher hydrostatischen Lager zu
einem System, hinsichtlich der Verstellbarkeit, Beweglichkeit und Anpassungsfähigkeit
des Lagerschuhes an die jeweils im Betrieb auftretenden Bedingungen aus.
-
Leerseite