DE3001487C2

DE3001487C2 -

Info

Publication number: DE3001487C2
Application number: DE3001487A
Authority: DE
Inventors: Alfred Dipl.-Ing. Eth Dr. Zuerich Ch Christ; Heinz Haegglingen Ch Annen
Original assignee: Sulzer Escher Wyss GmbH
Current assignee: Sulzer Escher Wyss GmbH
Priority date: 1979-02-26
Filing date: 1980-01-17
Publication date: 1988-01-28
Also published as: IT8020197A0; ATA101480A; IT1141403B; JPS5925917B2; DE3001487A1; US4310204A; AT375453B; CH635656A5; JPS55115689A; CA1123810A

Description

Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Stützvor richtung zum Lagern eines beweglichen Maschinenteiles gegenüber einem Fundament mit einem Tragteller, der wenigstens eine Drosselbohrung sowie an seiner dem be wegbaren Maschinenteil zugewandten Fläche mindestens eine über die Drosselbohrung mit einer Druckflüssigkeit gespeiste Lagertasche aufweist, sowie einem zwischen dem Tragteller und dem Fundament angeordneten Stütz quellenkörper, wobei zwischen dem Tragteller und dem Stützquellenkörper ein mit Druckflüssigkeit versorgter Druckraum und zwischen dem Stützquellenkörpr und dem Fundament mindestens ein federndes Element vorgesehen ist. Eine solche Stützvorrichtung ist aus der DE-AS 22 03 381 bekannt.

Nachteil der bekannten Ausführung ist, daß es sich um eine Vorrichtung mit im Betrieb fixierter Lagefläche handelt, bei der bei Ausfallen der Anspeisung mit Druckmittel die Stützquellen-Tragfläche von der Lauf fläche des Maschinenteils zurückgezogen wird, daß je doch die Tragfläche der Lauffläche im Betrieb nicht automatisch nachfahren kann und somit keine für gewisse Verwendungen gewünschte Kraft-Weg-Charakteristik er reichbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Stützquelle mit federnder Anpressung einerseits bei Ausbleiben der Druckflüssigkeit einen Verschleiß der Trag- oder Laufflächen zu vermeiden, andererseits die Tragfläche automatisch nachfahrbar mit einer gewünsch ten Kraft-Weg-Charakteristik auszubilden.

Diese Aufgabe wird bei einer Stützvorrichtung der ein gangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch ge löst, daß die federnden Elemente so angeordnet und ausgebildet sind, daß sie die Stützvorrichtung gegen den Maschinenteil drücken und eine Verschiebbarkeit des Stützelementes in Stützrichtung mit einer bestimmten Kraft-Weg-Charakteristik gestatten und daß eine wei tere Feder vorgesehen ist, die den Tragteller und den Stützquellenkörper entgegen der vom Druckraum ausgeüb ten Kraft zueinander zu ziehen sucht, wobei der Verschiebeweg zwischen dem Tragteller und dem Stütz quellenkörper größer ist als der Verschiebeweg zwi schen dem Stützquellenkörper und dem Fundament.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die wirksame Fläche der Tragfläche des Tragtellers mindestens gleich groß wie die Querschnittsfläche des Druckraumes ist, wie an sich aus der DE-AS 22 03 381 bekannt.

Mit Vorteil werden Anschläge vorgesehen, die den Ver schiebeweg zwischen dem Tragteller und dem Stützquel lenkörper begrenzen, und weiter Anschläge, die den Ver schiebeweg zwischen dem Stützquellenkörper und dem Fun dament begrenzen, wie ebenfalls aus der DE-AS 22 03 381 bekannt.

Um die federnden Elemente klein zu halten, ist es von Vorteil die federnden Elemente durch eine an sich aus der DE-AS 22 03 381 vorbekannte mechanische Feder und einen zusätzlichen zu dieser parallelgeschalteten hy draulischen Stellmotor zu bilden.

Mit Vorteil ist die Stützvorrichtung mit einem zeitkon stanten Volumenstrom von Druckmittel gespeist.

In der Zeichnung, anhand welcher die Erfindung näher erläutert wird, sind Ausführungsbeispiele des Erfin dungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Stützvorrichtung, und

Fig. 2 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungs form.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Stützvorrichtung ist eine Lauffläche 1 eines sich bewegenden Maschinenteils durch einen Flüssigkeitsfilm 2 von einem Tragteller 3 getrennt. Dieser dünne Flüssigkeitsfilm wird aufrecht erhalten dadurch, daß in eine unter Druck stehende Tragtasche 4 durch Drosselbohrungen 5 Flüssigkeit von einer nicht gezeichneten volu metrischen Pumpe mit konstantem Fördervolumen zugespeist wird über eine Zuleitung 6 und einen Druckraum 7.

Der Druckraum 7 ist unten abgeschlossen durch einen Stützquellen körper 8, der eine Dichtung 9 trägt, die eine allseitige geringe Winkel bewegung sowie eine Verschiebung des Tragtellers 3 zuläßt. Über einen zentralen Bolzen 10 mit einem Kugelgelenk 11 wird der Tragteller 3 in Ruhestellung mittels Ringfedern 12 nach unten, also von der Lauffläche weggezogen, bis ein Anschlag 13 aufliegt. Dichtungen 14 verhindern, daß Druckflüssigkeit entlang dem Bolzen 10 ausfließt. Der Stützquellenkörper 8 ist mittels federnder Elemente 15 auf ein Fundament 16 und eine Unterlage 17 abgestützt. Ein Anschlag 18 begrenzt den Verschiebeweg des Stützquellenkörpers nach beiden Seiten.

Bei Ausbleiben der Flüssigkeitszuspeisung ziehen die Federn 12 über das Kugelgelenk 11 den Tragteller 3 von der Lauffläche 1 weg. Der Rückzug weg bis zum Anschlag 13 ist größer als der Vorlaufweg der federnden Elemente 15 bis zum oberen Ende des Anschlags 18.

Wenn Flüssigkeit von der Pumpe geliefert wird, so entsteht infolge der Drosselwirkung der Bohrungen 5 im Druckraum 7 ein höherer Druck als im Tragtaschenraum 4. Die Drosselbohrungen 5 sind so dimensioniert, daß dieser Druckabfall reichlich genügt, um die Federn 12 bis zum Flachliegen der Federn zu spannen (gezeichnete Anschlagstellung). In den Taschen 4 herrscht ein gewisser Druck, weil die den Flüssigkeitsfilm begrenzenden Randstege der Taschen den Flüssigkeitsabfluß drosseln. Im Druckraum 7 stellt sich ein Druck ein, der immer um den gleichen Betrag höher ist als der Druck in den Taschen (konstanter Volumenstrom, also konstanter Druckabfall zwischen 7 und 4). Der Druckabfall in den Bohrungen 5 und die Federkraft der Federn 12 werden so dimensioniert, daß die über das Kugelgelenk 11 geleitete Kraft die Winkelbeweglichkeit des Tragtellers 3 nicht hindert am freien Sich-einstellen entsprechend der Lauffläche 1.

Je nach Belastung der Lauffläche 1 werden die federnden Elemente 15 eingedrückt, was der gesamten Stützquelle die gewünschte Kraft-Weg- Charakteristik gibt; hingegen bleiben der Tragteller 3 und der Stützquellenkörper 8 bis zum Anschlag verspannt. Erst bei Ausfallen der Flüssigkeitszuspeisung verschwindet auch der Druckverlust in den Bohrungen 5 und damit die Kraft, die die Federn 12 spannt. Sie ziehen also den Teller 3 zurück bis zum Anschlag 13, d. h. in die Ruhestellung.

Das Einjustieren der gesamten Stützquelle auf die richtige Arbeits höhe, oder auch das Ausgleichen der Tragkräfte, falls mehrere Stütz quellen zusammenarbeiten, kann durch Verstellen einer Bolzenmutter 19 geschehen, wobei die zugehörige Verdrehsicherung nicht dargestellt ist.

Beim Ausführungsbeispiel sind die Dimensionen der Teile so gewählt, daß die Querschnittsfläche des Druckraumes 7 gleich groß wie die wirksame Tragfläche (Flüssigkeitsfilm 2) des Tragtellers 3 ist (Taschendruck mal wirksame Tragfläche = Tragkraft). In der Zeichnung sind die Durchmesser dieser Flächen mit D _R bzw. D _T gleich groß angegeben.

Wird die Stützquelle so dimensioniert, daß die wirksame Tragfläche des Tragtellers 3 etwas größer ist als die Fläche des Druckmittel raumes 7, d. h. D _T größer als D _R, sinkt die die Federn 12 im Anschlag haltende Kraft mit steigendem Druck in den Taschen 4, bis sie bei einem bestimmten Wert gleich 0 wird. Hier beginnen die Federn 12 den Tragteller 3 zurückzuziehen, so daß der Druck in der Tasche nicht weiter steigt. Diese Ausbildung hat folgenden Vorteil: Die Rückzugs vorrichtung wirkt auch als Druckbegrenzungsvorrichtung. Die das Druck mittel liefernden Pumpen brauchen in diesem Fall nicht mit einem eigenen Druckbegrenzer ausgerüstet zu werden.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 unterscheidet sich von dem nach Fig. 1 im wesentlichen nur dadurch, daß das durch die Lei tung 6 zugeführte Druckmittel zusätzlich in einen den Stütz quellenkörper 8 auf dem Fundament abstützenden Druckraum 20 eingeleitet wird. Damit müssen die federnden Elemente 15 nur noch einen Bruchteil der gesamten Stützquellen-Tragkraft über nehmen.

Bei den Ausführungsbeispielen sind als federnde Elemente Tellerfedern vorgesehen; es kann jedoch beispielsweise auch ein Hydraulik mediumraum verbunden mit einem Gasspeicher als federndes Element dienen.

Durch Ändern des Druckmittel-Volumenstromes kann der Höchstdruck des Druckmittels in der Stützquelle eingeregelt werden. Durch Verändern der Drosselcharakteristik der Drosselbohrung 5 kann ebenfalls der Höchstdruck des Druckmittels in der Stützquelle einjustiert werden.

Claims

1. Hydrostatische Stützvorrichtung zum Lagern eines beweglichen Maschinenteiles (1) gegenüber einem Fun dament (17) mit einem Tragteller (3), der wenigstens eine Drosselbohrung (5) sowie an seiner dem bewegba ren Maschinenteil zugewandten Fläche mindestens eine über die Drosselbohrung (5) mit einer Druckflüssig keit gespeiste Lagertasche (4) aufweist, sowie einem zwischen dem Tragteller (3) und dem Fundament (17) angeordneten Stützquellenkörper (8), wobei zwischen dem Tragteller (3) und dem Stützquellenkörper (8) ein mit Druckflüssigkeit versorgter Druckraum (7) und zwischen dem Stützquellenkörper (8) und dem Fun dament (17) mindestens ein federndes Element (15) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Elemente (15) so angeordnet und ausgebil det sind, daß sie die Stützvorrichtung (3, 8) gegen den Maschinenteil (1) drücken und eine Verschiebbar keit des Stützelementes (3, 8) in Stützrichtung mit einer bestimmten Kraft-Weg-Charakteristik gestatten und daß eine weitere Feder (12) vorgesehen ist, die den Tragteller (3) und den Stützquellenkörper (8) entgegen der vom Druckraum (7) ausgeübten Kraft zueinander zu ziehen sucht, wobei der Verschiebeweg zwischen dem Tragteller (3) und dem Stützquellenkör per (8) größer ist als der Verschiebeweg zwischen dem Stützquellenkörper (8) und dem Fundament (17).

2. Hydrostatische Stützvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Fläche (D _T) der Tragfläche des Tragtellers (2) gleichgroß wie die Querschnittsfläche (D _R) des Druckraumes (7) ist.

3. Hydrostatische Stützvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Fläche (D _T) der Tragfläche des Tragtellers (3) etwas größer als die Querschnittsfläche (D _R) des Druckraums (7) ist.

4. Hydrostatische Stützvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Anschläge (12, 13) vor gesehen sind, die den Verschiebeweg zwischen dem Tragteller (3) und dem Stützquellenkörper (8) be grenzen, und daß Anschläge (18) vorgesehen sind, die den Verschiebeweg zwischen dem Stützquellenkörper (8) und dem Fundament (17) begrenzen.

5. Hydrostatische Stützvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Elemente durch eine mechanische Feder (15) und einen dieser parallel geschalteten hydraulischen Druckzylinder (20) gebildet sind.

6. Hydrostatische Stützvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützquelle (3, 8) mit einem zeitkonstanten Volumenstrom von Druckmit tel gespeist ist.