ES2329671T3 - Cojinete hidrostatico para guiar movimientos lineales. - Google Patents
Cojinete hidrostatico para guiar movimientos lineales. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2329671T3 ES2329671T3 ES03749158T ES03749158T ES2329671T3 ES 2329671 T3 ES2329671 T3 ES 2329671T3 ES 03749158 T ES03749158 T ES 03749158T ES 03749158 T ES03749158 T ES 03749158T ES 2329671 T3 ES2329671 T3 ES 2329671T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- bearing
- fluid
- slot
- quad
- hydrostatic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
- F16C29/02—Sliding-contact bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
- F16C29/008—Systems with a plurality of bearings, e.g. four carriages supporting a slide on two parallel rails
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
- F16C29/02—Sliding-contact bearings
- F16C29/025—Hydrostatic or aerostatic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
- F16C29/08—Arrangements for covering or protecting the ways
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
- F16C29/08—Arrangements for covering or protecting the ways
- F16C29/084—Arrangements for covering or protecting the ways fixed to the carriage or bearing body movable along the guide rail or track
- F16C29/086—Seals being essentially U-shaped, e.g. for a U-shaped carriage
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
- F16C29/08—Arrangements for covering or protecting the ways
- F16C29/084—Arrangements for covering or protecting the ways fixed to the carriage or bearing body movable along the guide rail or track
- F16C29/088—Seals extending in the longitudinal direction of the carriage or bearing body
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/06—Bearings 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/06—Bearings 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
- F16C32/0629—Bearings 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/06—Bearings 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
- F16C32/0629—Bearings 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
- F16C32/064—Bearings 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
- F16C32/0644—Details of devices to control the supply of liquids to the bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/06—Bearings 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
- F16C32/0629—Bearings 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
- F16C32/064—Bearings 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
- F16C32/0651—Details of the bearing area per se
- F16C32/0659—Details of the bearing area per se of pockets or grooves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/72—Sealings
- F16C33/74—Sealings of sliding-contact bearings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Abstract
Un cojinete hidrostático que comprende: un raíl (14) de cojinete; y un carro (12) de cojinete construido y dispuesto con el objeto de montarse para movimiento soportado de forma hidrostática sobre el mencionado raíl de cojinete, incluyendo el mencionado carro de cojinete una o más zapatas (26, 38, 30) de cojinete previstas sobre superficies opuestas al mencionado raíl de cojinete, estando las mencionadas una o más zapatas de cojinete construidas y dispuestas para estar en comunicación de fluido con una fuente de fluido a presión; caracterizado por una estructura de estanqueidad (102) que tiene partes laterales y extremas contiguas (120, 114); un sistema de retorno de fluido que incluye una pluralidad de ranuras de drenaje (106, 108, 110, 112) en comunicación de fluido con las mencionadas una o más zapatas de cojinete, estando al menos una de la mencionada pluralidad de ranuras de drenaje posicionada entre las una o más zapatas de cojinete y la estructura de estanqueidad.
Description
Cojinete hidrostático para guiar movimientos
lineales.
La presente invención se refiere a cojinetes
mecánicos y, más en concreto, a cojinetes hidrostáticos para guiar
movimientos lineales.
Un cojinete lineal incluye típicamente un carro
y un raíl montado de forma deslizable en el carro. Un componente tal
como una parte móvil de una máquina herramienta está típicamente
montado de forma desmontable en el carro para movimiento deslizante
con el carro a lo largo del raíl. Un cojinete lineal convencional
utiliza elementos de rodamiento o revestimientos de polímero para
reducir la fricción entre el carro y el raíl.
En un cojinete lineal hidrostático, se bombea a
altas presiones fluido lubricante hacia el carro y el raíl, de modo
que se mantiene una delgada película de lubricante entre el carro y
el raíl cuando el carro se desliza a lo largo del raíl, incluso
cuando se aplican grandes cargas al carro y al raíl. El fluido
lubricante fluye hacia cavidades poco profundas y canales previstos
en el carro y el raíl. Estas cavidades en el carro y el raíl son
aludidas en ocasiones como bolsas de cojinete.
Para mantener la delgada película de fluido
entre el carro y el raíl, debe proporcionarse cierta compensación o
resistencia al flujo de fluidos en el cojinete. Típicamente se
utilizan tubos capilares, orificios y válvulas de control para
proporcionar la resistencia o compensación necesarias. Un cojinete
hidrostático puede además ser del tipo de
auto-compensación, en el que se utilizan fajas
resistivas en las bolsas del cojinete (es decir, áreas planas sobre
las que se limita el flujo de fluidos) u otras características de
las bolsas de cojinete, para proporcionar las necesarias
compensación o resistencia al flujo.
Los cojinetes hidrostáticos son muy convenientes
en una serie de aplicaciones debido a que en general tienen una
rigidez muy elevada, una gran capacidad de carga, poca fricción,
desgaste nulo, amortiguamiento elevado y resistencia a la
contaminación. Todas estas ventajas hacen a los cojinetes
hidrostáticos particularmente atractivos en aplicaciones de máquina
herramienta, donde se requiere cojinetes lineales con gran rigidez y
características de amortiguamiento para permitir un movimiento muy
preciso que carezca de vibraciones excesivas.
A pesar de sus ventajas, los cojinetes
hidrostáticos no se han utilizado mucho en la industria de la
máquina herramienta debido a una serie de problemas prácticos
relativos a su instalación y uso. Por ejemplo, los típicos
dispositivos de compensación, orificios y válvulas de control son a
menudo demasiado difíciles de instalar apropiadamente en máquinas
herramienta, y además pueden ser delicados, caros o demasiado
susceptibles a la contaminación como para proporcionar una vida útil
razonable. Adicionalmente, el fluido utilizado en la aplicación es
fácilmente contaminado por virutas y por el refrigerante utilizado
en el proceso de maquinado. Por estas razones, en la industria de la
máquina herramienta se ha utilizado de forma predominante cojinetes
basados en elementos de rodamiento.
El documento
US-A-5 971 614 describe un cojinete
hidrostático modular a utilizar en herramientas de precisión y
similares. La configuración del cojinete y su interacción con un
raíl sobre el que se desplaza son complejas.
De acuerdo con un primer aspecto de la presente
invención, se proporciona un cojinete hidrostático que comprende un
raíl de cojinete; y un carro de cojinete construido y dispuesto para
montarse para movimiento soportado de forma hidrostática sobre el
mencionado raíl de cojinete, incluyendo el mencionado carro de
cojinete una o más zapatas de cojinete previstas sobre superficies
que se oponen al mencionado raíl de cojinete, estando las
mencionadas una o más zapatas de cojinete construidas y dispuestas
para estar en comunicación de fluido con una fuente de fluido a
presión; una estructura de estanqueidad que tiene lados contiguos y
partes extremas; un sistema de retorno de fluido que incluye una
pluralidad de ranuras de drenaje en comunicación de fluido con las
mencionadas una o más zapatas de cojinete, estando al menos una de
la mencionada pluralidad de ranuras de drenaje posicionada entre las
una o más zapatas de cojinete y la estructura de estanqueidad.
De acuerdo con un segundo aspecto de la presente
invención, se proporciona un carro de cojinete hidrostático
construido y dispuesto para montarse para movimiento soportado de
modo hidrostático sobre un raíl de cojinete, comprendiendo el
mencionado carro de cojinete una pluralidad de zapatas de cojinete
de auto-compensación, estando la mencionada
pluralidad de zapatas de cojinete construida y dispuesta para estar
en comunicación de fluido con una fuente de fluido a presión,
comprendiendo cada una de las zapatas de cojinete: una ranura
compensadora y una ranura de bolsa; estando la ranura de bolsa
conectada de forma fluida a una ranura compensadora en otra de la
pluralidad de zapatas de cojinete, y estando la ranura compensadora
en conexión de fluido con una ranura de bolsa en otra de la
pluralidad de zapatas de cojinete; una ranura de alimentación que
está construida y dispuesta para recibir fluido a presión procedente
de la fuente de fluido a presión; una faja resistiva que rodea las
ranuras de compensación, de bolsa y de alimentación, estando la faja
resistiva construida y dispuesta para recibir fluido a presión
procedente de la ranura de bolsa con el objeto de crear una capa de
fluido de soporte entre la zapata de cojinete y el raíl de cojinete,
donde la faja resistiva
es una superficie plana; un sistema de retorno de fluido que incluye al menos una ranura de drenaje que rodea por completo la faja resistiva; y una estructura de estanqueidad que rodea por completo dicha al menos una ranura de drenaje.
es una superficie plana; un sistema de retorno de fluido que incluye al menos una ranura de drenaje que rodea por completo la faja resistiva; y una estructura de estanqueidad que rodea por completo dicha al menos una ranura de drenaje.
De acuerdo con un tercer aspecto de la presente
invención se proporciona una zapata de cojinete hidrostático que
comprende una ranura compensadora; una ranura de bolsa adyacente que
contiene en su interior una primera área plana construida y
dispuesta para resistir un flujo de fluido a presión cuando la
mencionada zapata de cojinete hidrostático está en una posición de
soporte de carga respecto de otra superficie; una segunda área plana
interpuesta entre la mencionada ranura compensadora y la mencionada
ranura de bolsa, estando la mencionada área plana construida y
dispuesta para resistir el flujo de fluido a presión procedente de
la mencionada ranura compensadora hacia la mencionada ranura de
bolsa adyacente, cuando la mencionada zapata de cojinete está en la
posición de soporte de carga respecto de la otra superficie; una
ranura de alimentación cerca de la mencionada ranura compensadora,
estando la mencionada ranura de alimentación y la mencionada ranura
compensadora separadas por una tercera área plana que está
construida y dispuesta para resistir el flujo de fluido a presión
desde la mencionada ranura de alimentación a la mencionada ranura
compensadora; una o más ranuras de drenaje que rodean por completo
la ranura compensadora, la ranura de bolsa y la ranura de
alimentación; y una estructura de estanqueidad que rodea por
completo las una o más ranuras de
drenaje, en donde la ranura de drenaje está por completo dispuesta sobre una superficie plana de la zapata de cojinete.
drenaje, en donde la ranura de drenaje está por completo dispuesta sobre una superficie plana de la zapata de cojinete.
A continuación se describen estos y otros
aspectos, características y ventajas de la invención.
La invención se describirá con referencia a las
siguientes figuras de dibujos, en las que los mismos números
representan las mismas características a través de todas las
figuras, y en los que:
la figura 1 es una vista en perspectiva de un
cojinete hidrostático acorde con la invención, sin juntas estancas o
tapones extremos instalados;
la figura 2 es una vista en alzado lateral del
carro de la figura 1;
la figura 3 es un diagrama esquemático de las
zapatas verticales del cojinete en el carro de la figura 1;
la figura 4 es un diagrama de circuito de
fluidos que muestra las resistencias de las zapatas de cojinete de
la
figura 3;
figura 3;
la figura 5 es un diagrama esquemático de las
zapatas horizontales de cojinete del carro de la figura 1;
la figura 6 es un diagrama de circuito de
fluidos que muestra las resistencias de la zapata de cojinete de la
figura 5;
la figura 7 es otra vista en perspectiva del
cojinete hidrostático la figura 1 con juntas estancas y tapones
terminales instalados;
la figura 8 es una vista en sección a través de
la línea 8-8 de la figura 7, que muestra los tapones
terminales y las juntas estancas terminales del depósito del
cojinete hidrostático;
la figura 9 es una vista en sección en primer
plano de una parte de la estructura mostrada en la figura 8, que
muestra los tapones las juntas estancas terminales en mayor
detalle;
la figura 10 es una vista en alzado en sección
del carro de la figura 1 ilustrando las juntas estancas
laterales;
la figura 11 es una vista en sección en primer
plano de una parte de la estructura mostrada en la figura 10, en
mayor detalle;
la figura 12 es una vista en alzado lateral que
muestra una mesa de máquina herramienta soportada en varios
cojinetes hidrostáticos del tipo mostrado en la figura 1;
la figura 13 es una vista en perspectiva que
muestra el lado inferior del carro de cojinete de la figura 1;
las figuras 14 y 15 son vistas en perspectiva de
partes de retén del carro de cojinete de la figura 1;
la figura 16 es una vista en perspectiva de las
juntas estancas laterales y extremas del carro de cojinete de la
figura 1, aisladas sin el propio carro de cojinete;
la figura 17 es una vista en primer plano en
perspectiva de una parte de las juntas estancas laterales y extremas
mostradas en la figura 16, que ilustra el acoplamiento de las juntas
estancas laterales y extremas; y
la figura 18 es una vista esquemática en
perspectiva de varios cojinetes hidrostáticos acordes con la
invención conectados a una unidad de potencia hidráulica.
La figura 1 es una vista en perspectiva de un
cojinete lineal hidrostático, en general indicado como 10, acorde
con la presente invención. El cojinete 10 consta de un carro 12 que
está montado para un movimiento deslizante soportado de forma
hidrostática a lo largo de un raíl 14. La dirección del movimiento
se muestra mediante la flecha M en la figura 1.
En la realización mostrada en la figura 1, el
raíl 14 tiene una sección transversal "en forma de T". El carro
12 tiene una parte central 16 y dos retenes 18A, 18B que están
grapados o atornillados a la parte central 16 del carro 12.
Alternativamente, el carro 12 puede fabricarse como una estructura
de una sola pieza; sin embargo, el uso de los dos retenes separables
18A, 18B facilita la fabricación del carro 12 y, en concreto, el
rectificado de acabado. Si el carro 12 se fabrica
como una estructura de una sola pieza, puede ser necesario utilizar equipamiento especial de rectificado de acabado.
como una estructura de una sola pieza, puede ser necesario utilizar equipamiento especial de rectificado de acabado.
El carro 12 incluye además una serie de ranuras
de drenaje 106, 108A, 108B, 110A, 110B, 112A y 112B que se extienden
sustancialmente a toda la longitud del carro. Las ranuras de drenaje
106, 108A, 108B, 110A, 110B, 112A y 112B se describirán después en
mayor detalle.
El carro 12 y el raíl 14 tienen secciones
transversales rectilíneas en esta realización de la invención. (El
término "rectilíneo", tal como aquí se utiliza, se refiere a
cualquier forma compuesta de segmentos lineales sin curvatura
sustancial entre segmentos adyacentes.) Aunque en general se
prefieren formas de sección transversal rectilíneas debido a que son
más fáciles de maquinar, el carro y el raíl de un cojinete
hidrostático acorde con la invención pueden tener cualquier forma
deseada en sección transversal. De modo más general, el carro 12
puede conformarse para acoplar con un raíl de sustancialmente
cualquier forma en sección transversal.
Como se muestra en la figura 1, el raíl 14
incluye agujeros 20 perforados y escariados que se utilizan para
asegurarlo a una base de máquina herramienta o a otra estructura
rígida. El carro 12 incluye agujeros 22 perforados y terrajados de
manera que las superficies elevadas 24A, 24B y 24C pueden sujetarse
rígidamente a la superficie a juego de una mesa de máquina
herramienta u otra estructura que requiera un guiado de movimiento
lineal. (El uso del cojinete hidrostático 10 se describirá después
en mayor destalle.)
En general, el tamaño global y la forma del
carro 12 y del raíl 14, y las localizaciones de los agujeros 20, 22
en el raíl y en el carro pueden seleccionarse de modo que sean
compatibles "perno a perno" con, y del mismo tamaño que, los
cojinetes lineales de elementos de rodamiento estándar. Es ventajoso
utilizar este tipo de configuración compatible, debido a que así
puede sustituirse un cojinete hidrostático 10 acorde con la
invención directamente por un cojinete lineal del tipo de elementos
de rodamiento, en una máquina herramienta existente o en un diseño
de máquina.
La figura 2 es una vista en alzado lateral del
carro 12. El carro 12 está soportado de forma hidrostática por medio
de una serie de zapatas de cojinete previstas en superficies
interiores del carro 12. Las localizaciones de las zapatas
verticales de cojinete 26A, 26B, 28A, 28B y las zapatas horizontales
30A, 30B del cojinete se muestran también en las vistas en
perspectiva de las figuras 13-15 y se describirán
después en más detalle con respecto a tales figuras. (Los términos
"vertical" y "horizontal", tal como aquí se utilizan con
respecto a las zapatas de cojinete, se refieren a la dirección de
las cargas aplicadas que soportan las respectivas zapatas de
cojinete.) La presión de fluido ejercida a través de las zapatas de
cojinete 26A, 26B, 28A, 28B mantiene el carro 12 de cojinete a una
pequeña distancia respecto del raíl 14 de cojinete. Típicamente, la
separación entre las zapatas 26A, 26B, 28A, 28B, 30A, 30B de
cojinete y el raíl 14 sería del orden de entre unos 0,025 mm y unos
0,127 mm (0,001-0,005 pulgadas).
En esta descripción, los términos "fluido"
y "fluido hidrostático" se utilizan de forma intercambiable
para referirse a cualquier fluido que puede utilizarse en un
cojinete 10 acorde con la presente invención. Muchos de tales
fluidos se conocen en la técnica, incluyendo aceites basados en
hidrocarburos, aceites basados en silicona, agua, composiciones
basadas en agua, y aire u otro gas adecuado. En aplicaciones de
máquina herramienta, para algunas aplicaciones pueden preferirse los
aceites basados en hidrocarburos. Estos aceites tienden a reducir o
eliminar los problemas de corrosión, y además pueden tener
viscosidades relativamente elevadas, lo que ayuda a reducir el
caudal por el cojinete y la potencia de bombeo asociada necesaria
para presurizar el cojinete 10.
Los fluidos hidrostáticos basados en agua
también tienen ciertas ventajas y pueden también servir para los
cojinetes hidrostáticos 10 acordes con la invención. Una ventaja del
fluido hidrostático basado en agua es que si el refrigerante del
maquinado (típicamente una composición basada en agua) se fuga al
fluido hidrostático o se mezcla con este, puede no presentarse un
serio problema de contaminación. Los fluidos hidrostáticos basados
en agua pueden también ser utilizados en cojinetes 10 que se
fabrican para la industria alimenticia, debido al reducido riesgo de
contaminar el producto consumible. Adicionalmente, los fluidos
basados en agua tienen generalmente elevadas conductividades
térmicas, lo que permite eliminar mucho más fácilmente el calor
generado por el proceso de bombeo.
La figura 3 es un diagrama esquemático de las
zapatas verticales 26A y 28A, que muestra su geometría básica e
ilustra el camino que toma el fluido a través de las zapatas de
cojinete 26A, 28A. La zapata vertical 26B del cojinete es de diseño
similar a la zapata 26A, y por lo tanto no se muestra. La zapata
vertical 28B del cojinete es de diseño idéntico a la zapata 28A, y
por lo tanto no se muestra. En la siguiente descripción se asume que
el trayecto del fluido es el mismo en las zapatas 26B, 28B de
cojinete no ilustradas. Sin embargo, como comprenderán los técnicos
en la materia los diseños de las diversas zapatas 26A, 26B, 28A, 28B
de cojinete no tienen por qué ser idénticos.
Un fluido lubricante es presurizado y
suministrado por la bomba 32 a las zapatas superior e inferior 26A y
28A de cojinete. (Los detalles del suministro hidráulico de los
cojinetes 10 acordes con la invención se describirán después en
relación con la figura 18.) El fluido entra a la zapata inferior 28A
en la ranura de alimentación 34, que tiene una profundidad
suficiente para permitir el libre flujo de fluido en su interior.
Parte del fluido atraviesa fajas de escape 36A y 36B, que están a
una estrecha distancia de separación respecto del raíl 14, y salen
por la zapata 28A del cojinete. Parte del fluido atraviesa la faja
38 y entra en la ranura 40 de bolsa. Parte del fluido atraviesa
además la faja de compensación 42 que está a una pequeña distancia
respecto del raíl 14; esta estrecha separación crea una caída de
presión cuando el fluido entra en la ranura compensadora 44. Parte
del fluido se fuga de la ranura compensadora 44 a través de las
fajas 46A y 46B y sale por la zapata 26A del cojinete. Parte del
fluido se encamina desde la ranura compensadora 44 a la ranura de
bolsa 48 de la zapata 26A de cojinete. Parte del fluido se filtra
desde la ranura de bolsa 48 a través de las fajas 50A, 50B y 50C
donde abandona la zapata 26A del cojinete. El fluido puede fluir
libremente en la región de estrecha separación entre el raíl 14 y la
zapata central 52 del cojinete, a una presión que es igual a la
presión del fluido en la ranura de bolsa 48. El fluido se suministra
además a la presión de alimentación desde la bomba 32 a las ranuras
de alimentación 54A y 54B de la zapata 26A. Parte del fluido escapa
a través de las fajas 56A, 56B, 56C y 56D y abandona la zapata 26A
del cojinete. Parte del fluido cruza desde las ranuras de
alimentación 54A y 54B a través de fajas 58A y 58B hasta la ranura
de bolsa 48. Parte del fluido cruza desde las ranuras de
alimentación 54A y 54B a través de fajas compensadoras 60A y 60B
hasta la ranura compensadora 62. Parte del fluido escapa de la
ranura compensadora 62, atraviesa la faja 64 y abandona la zapata
26A del cojinete. Parte del fluido se dirige desde la ranura
compensadora 62 hasta la zapata 28A del cojinete, donde entra en la
ranura de bolsa 40. A continuación parte del fluido fluye desde la
ranura de bolsa 40 a través de las fajas 66A, 66B y 66C donde
abandona la zapata 28A del cojinete. Puede fluir fluido entre la
ranura compensadora 44 y la ranura de bolsa 40, pero está muy
limitado para ello por la faja 68. Puede fluir fluido entre la
ranura compensadora 62 y la ranura de bolsa 48, pero está muy
limitado para ello por la faja 70.
Todas las ranuras 54A, 54B, 62, 48, 34, 44 y 40
deberían tener una profundidad que sea al menos unas tres veces
mayor que la separación entre las zapatas 28A y 26A y el raíl 14,
para asegurar una presión uniforme dentro de cada una de estas
ranuras. En el caso de las ranuras 48 y 40 se desea que la presión
uniforme extienda la presión de soporte de carga sobre toda el área
de la bolsa. En el caso de las ranuras 54A, 54B, 62, 34 y 44 se
desea una presión uniforme para proporcionar la resistencia
hidráulica apropiada en las fajas adyacentes, de modo que la presión
en las respectivas áreas del cojinete pueda ser controlada
adecuadamente.
La zapata 26A debería fabricarse de manera que
todas las fajas 52, 50A, 50B, 50C, 60A, 60B, 56A, 56B, 56C, 56D, 64,
56A, 58B y 70 estén preferentemente en el mismo plano y a la misma
estrecha distancia de separación con el raíl 14. La zapata 28A
debería fabricarse de manera que todas las fajas 66A, 66B, 66C, 42,
46A, 46B, 36A, 36B, 38 y 68 estén preferentemente en el mismo plano
y a la misma estrecha distancia de separación con el raíl 14.
La figura 4 es un diagrama de circuito de
fluidos de las zapatas verticales 26A y 28A del cojinete (que son
idénticas a las zapatas homólogas verticales 26B y 28B del
cojinete). Las diversas fajas descritas arriba con respecto a la
figura 3 se muestran en la figura 4 como resistencias de circuito.
Los valores de las resistencias de las fajas, que pueden ser
calculados por los técnicos en dinámica de fluidos, dependen de la
viscosidad del fluido, la longitud y anchura de las fajas, y la
separación entre cada faja y el raíl 14. El circuito de fluido
mostrado en la figura 4 puede ser resuelto por los técnicos en
análisis de circuitos, para calcular la presión en cada una de las
ranuras del cojinete. Después, puede multiplicarse estas presiones
por las correspondientes áreas de cojinete para obtenerse la fuerza
vertical total desarrollada por el cojinete.
Para evaluar cómo cambia la fuerza del cojinete
en respuesta a un cambio en la posición vertical del carro 12 con
respecto al raíl 14, se utilizó la separación de fluido entre el
carro 12 y el raíl 14 para calcular cómo cambiarían las resistencias
de faja, y el análisis descrito arriba se repetiría con los nuevos
datos de la separación del fluido. Podría utilizarse un programa
informático para llevar a cabo este análisis repetitivo. Aunque
puede elegirse geometrías de la zapata de cojinete que sean
apropiadas para aplicaciones concretas del cojinete hidrostático 10,
es preferible que la geometría de la faja y de la ranura del
cojinete se optimice para proporcionar una capacidad de carga y una
rigidez del cojinete muy elevadas en la dirección vertical, con el
mínimo caudal posible de fluido a través del cojinete 10, debido a
que los caudales elevados de fluido necesitan típicamente grandes
cantidades de potencia de bombeo.
Las ranuras 54A, 54B, 62, 48, 34, 44 y 40 se
muestran en la figura 3 con esquinas redondeadas; sin embargo,
pueden fabricarse con esquinas cuadradas afiladas u otro perfil
geométrico sin un efecto considerable sobre el funcionamiento del
cojinete, puesto que las resistencias hidráulicas de las fajas
adyacentes cambiarán en un porcentaje muy pequeño de sus valores
globales de resistencia.
Como se muestra en la figura 3 y se ha descrito
arriba, se dirige fluido entre la zapata 28A y la zapata 26A en dos
lugares, desde la ranura compensadora 44 hasta la ranura de bolsa
48, y desde la ranura compensadora 62 hasta la ranura de bolsa 40.
Estas transferencias de fluido pueden conseguirse mediante el uso de
agujeros perforados en el carro 12 y en el retén 18A, o pueden
conseguirse con el uso de tuberías rígidas externas al carro 12. De
forma similar, puede dirigirse fluido a la presión de alimentación
desde la bomba 32 hasta las ranuras de alimentación 34, 54A y 54B,
con el uso de tuberías externas seguidas de agujeros perforados en
el carro 12 y el retén 18A.
La figura 5 es una vista esquemática de las
zapatas horizontales 30A y 30B del cojinete, que muestra su
geometría básica e ilustra el camino que toma el fluido a través de
las zapatas 30A, 30B del cojinete. Un fluido lubricante es
presurizado y suministrado por la bomba 32 a las zapatas superior e
inferior 30A y 30B del cojinete. (Puede utilizarse la misma bomba 32
para alimentar las zapatas horizontales 30A, 30B del cojinete y las
zapatas verticales 26A, 26B, 28A, 28B del cojinete, o pueden
utilizarse dos bombas diferentes 32.) El fluido entra a la zapata
30A en la ranura de alimentación 72A, que está a una profundidad
suficiente para permitir en su interior el flujo libre de fluido.
Parte del fluido escapa de la ranura de alimentación 72A a través de
fajas de escape 74A y 76A que están a una estrecha distancia de
separación respecto del raíl 14, y abandona la zapata 30A del
cojinete. Parte del fluido fluye desde la ranura de alimentación 72A
a través de las fajas 78AA y 80AA hasta la ranura de bolsa 82AA, y
parte fluye a través de las fajas 78AB y 80AB hasta la ranura de
bolsa 82AB. Parte del fluido fluye desde la ranura de alimentación
72A a través de fajas compensadoras 84AA, 86AA, 88AA hasta la ranura
compensadora 90AA. Parte del fluido que entra en la ranura
compensadora 90AA escapa hacia o desde la ranura de bolsa 82AA a
través de la faja 100AA. El resto del fluido que entra en la ranura
compensadora 90AA se dirige a la zapata 30B del cojinete, donde
entra en la ranura de bolsa 82BA y proporciona una presión uniforme
a la ranura de bolsa 82BA antes de escapar a través de las fajas
92BA, 94BA y 96BA y abandonar la zapata 30B del cojinete. El fluido
situado en la estrecha separación de la zapata 98BA del cojinete
estará a una presión igual a la presión del fluido en la ranura de
bolsa 82BA, debido a que la ranura de bolsa 82BA rodea por completo
la zapata 98BA del cojinete. También se bombea fluido a la presión
de alimentación desde la bomba 32 a la ranura de alimentación 72B
de la zapata 30B del cojinete. Parte del fluido que entra en la
ranura de alimentación 72B escapa a través de fajas 74B y 76B y sale
de la zapata 30B del cojinete. Parte del fluido que entra en la
ranura de alimentación 72B escapa a través de fajas 78BA y 80BA a la
ranura de bolsa 82BA, y parte escapa a través de fajas 78BB y 80BB a
la ranura de bolsa 82BB. Parte del fluido que entra a la ranura de
alimentación 72B escapa a través de fajas compensadoras 84BA, 86BA y
88BA a la ranura compensadora 90BA. Parte del fluido puede atravesar
la faja 100BA entre la ranura compensadora 90BA y la ranura de bolsa
82BA. El resto del fluido que entra en la ranura compensadora 90BA
se dirige a la zapata 30A, donde entra a las ranuras de bolsa 82AA y
escapa a través de las fajas 92AA, 94AA y 96AA y abandona la zapata
30A del cojinete. El fluido en el estrecho espacio de separación de
la zapata 98AA de cojinete estará a una presión igual a la presión
del fluido en la ranura de bolsa 82AA, debido a que la ranura de
bolsa 82AA rodea por completo la zapata 98AA del cojinete. Parte
del fluido que entra en la ranura de alimentación 72A escapa a
través de fajas compensadoras 84AB, 86AB y 88AB a la ranura
compensadora 90AB. Parte del fluido puede atravesar la faja 100AB
entre la ranura compensadora 90AB y la ranura de bolsa 82AB. El
resto del fluido que entra en la ranura compensadora 90AB se dirige
a la zapata 30B, donde entra en la ranura de bolsa 82BB y sale a
través de las fajas 92BB, 94BB y 96BB y abandona la zapata 30B del
cojinete. El fluido situado en la estrecha separación espacial de la
zapata 98BB del cojinete estará a una presión igual a la presión del
fluido en la ranura de bolsa 82BB, debido a que la ranura de bolsa
82BB rodea por completo la zapata 98BB del cojinete. Parte del
fluido que entra en la ranura de alimentación 72B escapa a través de
fajas compensadoras 84BB, 86BB y 88BB a la ranura compensadora 90BB.
Parte del fluido puede atravesar la faja 100BB entre la ranura
compensadora 90BB y la ranura de bolsa
82BB. El resto del fluido que entra en la ranura compensadora 90BB se dirige a la zapata 30A, donde entra en la ranura de bolsa 82AB y sale a través de las fajas 92AB, 94AB y 96AB y abandona la zapata 30A del cojinete. El fluido en la estrecha separación espacial de la zapata 98AB del cojinete estará a una presión igual a la presión del fluido en la ranura de bolsa 82AB, debido a que la ranura de bolsa 82AB rodea por completo la zapata 98AB del cojinete.
82BB. El resto del fluido que entra en la ranura compensadora 90BB se dirige a la zapata 30A, donde entra en la ranura de bolsa 82AB y sale a través de las fajas 92AB, 94AB y 96AB y abandona la zapata 30A del cojinete. El fluido en la estrecha separación espacial de la zapata 98AB del cojinete estará a una presión igual a la presión del fluido en la ranura de bolsa 82AB, debido a que la ranura de bolsa 82AB rodea por completo la zapata 98AB del cojinete.
Todas las ranuras 82AA, 82AB, 82BA, 82BB, 90AA,
90AB, 90BA, 90BB, 72A y 72B deberán tener una profundidad que sea al
menos tres veces mayor que la separación entre las zapatas 30A y 30B
y el raíl 14, para asegurar una presión uniforme dentro de cada una
de estas ranuras. En el caso de las ranuras 82AA, 82AB, 82BA y 82BB
se desea una presión uniforme para extender la presión de soporte de
la carga sobre toda el área de la bolsa. En el caso de las ranuras
90AA, 90AB, 90BA, 90BB, 72A y 72B se desea una presión uniforme para
proporcionar la resistencia hidráulica apropiada en las fajas
adyacentes, de modo que pueda controlarse adecuadamente la presión
en las respectivas áreas del cojinete.
La zapata 30A está fabricada de tal forma que
todas las fajas 98AA, 98AB, 84AA, 84AB, 86AA, 86AB, 88AA, 88AB,
92AA, 92AB, 94AA, 94AB, 96AA, 96AB, 78AA, 78AB, 80AA, 80AB, 100AA,
100AB, 74AA, 74AB, 76AA, 76AB están preferentemente en el mismo
plano y a la misma estrecha distancia de separación con el raíl 14.
La zapata 30B deberá fabricarse de modo que todas las fajas 98BA,
98BB, 84BA, 84BB, 86BA, 86BB, 88BA, 88BB, 92BA, 92BB, 94BA, 94BB,
96BA, 96BB, 78BA, 78BB, 80BA, 80BB, 100BA, 100BB, 74BA, 74BB, 76BA,
76BB estén preferentemente en el mismo plano y a la misma estrecha
distancia de separación con el raíl 14.
La figura 6 es un diagrama esquemático que
muestra las resistencias de fluido de la zapata horizontal 30A del
cojinete. Cada una de las resistencias mostrada en la figura 6
representa una de las fajas de la zapata horizontal 5A del cojinete.
Los valores de las resistencias de la zapata horizontal 30A del
cojinete pueden calcularse tal como se describió arriba con respecto
a las zapatas verticales 26A, 26B, 28A, 28B del cojinete.
Las ranuras 82AA, 82AB, 82BA, 82BB, 90AA, 90AB,
90BA, 90BB, 72A y 72B se muestran en la figura 5 con esquinas
redondeadas; sin embargo, pueden fabricarse con esquinas cuadradas
afiladas u otro perfil geométrico, sin un efecto considerable sobre
el funcionamiento del cojinete puesto que las resistencias
hidráulicas de la fajas adyacentes cambiarán en un porcentaje muy
pequeño respecto de sus valores globales de resistencia.
Como se muestra en la figura 5, el fluido se
encamina entre la zapata 30A y la zapata 30B en cuatro lugares:
desde la ranura compensadora 90AB hasta la ranura de bolsa 82BB,
desde la ranura compensadora 90AA hasta la ranura de bolsa 82BA,
desde la ranura compensadora 90BA hasta la ranura de bolsa 82AA, y
desde la ranura compensadora 90BB hasta la ranura de bolsa 82AB.
Como con las transferencias de fluido en las zapatas verticales 26A,
26B, 28A, 28B del cojinete, estas transferencias de fluido pueden
conseguirse mediante el uso de agujeros perforados en el carro 12, o
pueden conseguirse con el uso de tuberías rígidas externas al carro
12. De forma similar el fluido se dirige, a la presión de
alimentación, desde la bomba 32 a las ranuras de alimentación 72A y
72B con el uso de tuberías externas seguidas por agujeros perforados
en el carro 12.
En la zapatas verticales y horizontales del
cojinete mostradas en las figuras 3 y 5 y descritas arriba, las
fajas 58A, 58B, 70, 38, 68, 78AA, 78AB, 78BA, 78BB, 80AA, 80AB,
80BA, 80BB, 100AA, 100AB, 100BA y 100BB permiten trayectos de escape
entre ranuras compensadoras, de bolsa y de alimentación adyacentes.
Estos trayectos de fuga tienden a reducir la respuesta a la presión
del cojinete, y por lo tanto a reducir su rigidez y su capacidad de
soportar carga. Sin embargo, un factor de mayor entidad que supera
el efecto de estos trayectos de escape del fluido es la capacidad de
disponer ranuras de bolsa 48, 40, 82AA, 82AB, 82BA y 82BB de forma
que estén más próximas a las ranuras de compensación, y por lo tanto
difundan las presiones de soporte de carga de la bolsa sobre un área
mayor. Al utilizar mejor el área disponible de la zapata, las
configuraciones de la zapata de cojinete del cojinete hidrostático
10 proporcionan una rigidez y una capacidad de carga superiores.
La figura 7 es otra vista en perspectiva del
cojinete hidrostático de la figura 1, con sus juntas estancas y sus
tapones terminales instalados. La figura 8 es una vista en sección a
través de la línea 8-8 de la figura 7, y la figura 9
es una vista en primer plano de la parte A (contenida en una línea
de trazos) de la figura 8. Las figuras 7-9 muestran
el cojinete hidrostático de la figura 1 con tapones terminales 102A
y 102B unidos al carro 12 y retenes 18A y 18B. Los tapones
terminales 102A y 102B contienen depósitos 104A y 104B (visibles en
las vistas de las figuras 8 y 9) a los que fluye el fluido
procedente de las zapatas 26A, 26B, 28A, 28B, 30A y 30B del
cojinete, así como procedente de las ranuras de drenaje 106, 108A,
108B, 110A, 110B, 112A y 112B. (Como se ha descrito arriba, las
ranuras de drenaje están previstas en las esquinas del carro 12 y
son visibles en las vistas de las figuras 1 y 2.) Unas juntas
estancas extremas 114A y 114B con doble reborde están unidas a los
tapones terminales 102A y 102B. Las juntas estancas extremas 114A,
114B con doble reborde están unidas a placas rígidas 113A, 113B con
el objeto de proporcionarles rigidez adicional. Los rebordes 116 de
las juntas estancas extremas 114A y 114B están en acoplamiento
deslizante con el raíl 14 y sirven para atrapar el fluido en
depósitos 104A y 104B, e impiden en buena medida que el fluido
escape directamente saliendo del cojinete hidrostático 10. El fluido
fluye saliendo de los depósitos 104A o 104B a través de al menos una
salida de drenaje 118A y/o 118B. Una o más de las salidas de drenaje
118A, 118B pueden estar taponadas, pero se utiliza al menos una
salida de drenaje 118A, 118B para dirigir el fluido a un conjunto de
tuberías o tubos flexibles, donde el fluido es devuelto a la fuente
de alimentación hidráulica.
La figura 10 es una vista en alzado lateral en
sección del cojinete hidrostático 10, que ilustra juntas estancas
laterales 120A y 120B que son recibidas por ranuras aceptoras 122A y
122B dentro de partes 18A y 18B de retén del carro 12 del cojinete.
La figura 11 es una vista aumentada en sección de la parte B de la
figura 10, que ilustra la junta estanca lateral 120B en mayor
detalle. Las juntas estancas laterales 120A, 120B se acoplan de
forma deslizante con el raíl 14 del cojinete, sirven para atrapar
fluido y permiten que el fluido atrapado se dirija a través de las
ranuras de drenaje 112A y 112B hacia los depósitos 104A y 104B para
impedir que el fluido escape saliendo directamente del cojinete
hidrostático 10. Como se muestra en la figura 11, la junta estanca
lateral 120B tiene una parte 121 en general con forma de U que se
abre hacia arriba, en dirección a la parte superior de la ranura de
drenaje 112B. Las juntas estancas laterales 120A, 120B están
posicionadas en la ranura aceptora 122A, 122B de tal forma que una
pared de la parte 121 en forma de U de la junta estanca lateral
120A, 120B está en contacto con el retén 18A, 18B, y la otra pared
de la parte 121 con forma de U está en contacto con el raíl 14 del
cojinete.
La figura 13 es una vista en perspectiva del
lado inferior de la parte central 16 del carro 12 sin los retenes
18A, 18B instalados. La figura 13 muestra las relativas
localizaciones y extensiones de las zapatas verticales 26A, 26B del
cojinete, y de las zapatas horizontales 30A, 30B del cojinete. Las
figuras 14 y 15 son vistas en perspectiva de los retenes 18A y 18B,
que muestran las localizaciones y extensiones de las zapatas
verticales 28A y 28B del cojinete en los retenes 18A y 18B. Se
muestran también las posiciones de las ranuras de drenaje 106, 108A,
108B, 110A, 110B, 112A y 112B y de las ranuras aceptoras 122A, 122B
de junta estanca.
Cada lado de la parte central 16 del carro 12
del cojinete tiene un conjunto de agujeros roscados 222 previstos en
respectivas superficies de conexión 220A y 220B. Se proporciona un
conjunto de agujeros transversales 226 escariados, complementarios,
en los retenes 18A, 18B. Cuando se ensamblan los retenes 18A y 18B y
la parte central 16 del carro 12, se insertan pernos a través de los
agujeros 226 en los retenes 18A, 18B y en los agujeros roscados 222
de la parte central 16 del carro 12, de tal forma que la superficie
de acoplamiento 220A, 220B de la parte central 16 y la superficie de
acoplamiento 224A, 224B de los retenes 18A, 18B son adyacentes, como
se muestra en la figura 10.
Las ranuras de la zapata de cojinete y otras
características superficiales mostradas en las figuras 13 a 15
pueden fabricarse por fresado, maquinado por descarga eléctrica u
otras técnicas conocidas.
La figura 16 es una vista en perspectiva que
muestra las juntas estancas extremas 114A, 114B y las juntas
estancas laterales 120A, 120B aisladas. Como se ha descrito arriba,
las juntas estancas extremas 114A, 114B están construidas de un
material de caucho moldeado con el objeto de acoplarse a placas
rígidas 113A, 113B, por ejemplo placas de acero o de aluminio, para
proporcionarles mayor rigidez. En realizaciones alternativas, las
juntas estancas extremas 114A, 114B pueden no estar unidas a placas
rígidas 113A, 113B.
Como se ve mejor en la figura 17, una vista en
perspectiva en primer plano de la parte "C" de la figura 16, la
junta estanca lateral 120B es insertada en el receptáculo 115
formado en la junta estanca extrema 114B de forma que tiene un
montaje interferente con el receptáculo 115. En una realización,
las juntas estancas laterales 120A, 120B pueden fabricarse
ligeramente más largas de lo necesario, de manera que pueden
mantenerse en compresión durante el funcionamiento. En realizaciones
alternativas de la invención, las juntas estancas laterales 120A,
120B y las juntas estancas extremas 114A, 114B pueden moldearse o
fundirse como una sola estructura, ligarse entre ellas, o hacer que
se adhieran entre ellas de otro modo para formar una estructura
unitaria.
Las zapatas 26A, 26B, 28A, 28B, 30A, 30B del
cojinete descritas arriba están diseñadas para un cojinete
hidrostático de auto-compensación. Sin embargo, los
técnicos en la materia comprenderán que las otras características
del carro 12 y el raíl 14, incluyendo las estructuras de
estanqueidad (es decir, las juntas estancas extremas 114A, 114B y
las juntas estancas laterales 120A, 120B) y las ranuras de drenaje
106, 108A, 108B, 110A, 110B, 112A y 112B pueden ser utilizadas sin
las zapatas 26A, 26B, 28A, 28B, 30A, 30B de cojinete concretas
descritas arriba. Por ejemplo, en realizaciones alternativas de la
invención podría ser utilizado un carro que tiene juntas estancas
extremas, juntas estancas laterales y una disposición de ranuras de
drenaje similar a la descrita antes, con zapatas de cojinete que no
sean de auto-compensación. Las zapatas de cojinete
que no son de auto-compensación podrían utilizar
válvulas o tubos capilares por razones de compensación, como podrá
apreciar fácilmente un técnico en la materia.
A la inversa, las zapatas de
auto-compensación 26A, 26B, 28A, 28B, 30A, 30B del
cojinete descritas arriba pueden ser utilizadas en otros tipos de
dispositivos soportados de forma hidrostática, y en otro tipo de
cojinetes estáticos de fluido sin las otras características aquí
descritas.
La figura 18 es una vista esquemática en
perspectiva que ilustra cuatro carros 12 de cojinete que marchan
sobre los raíles 14 del carro. En general, puede proporcionarse
varios carros 12 de cojinete sobre el mismo raíl 14 del carro, en
concreto si tales carros 12 de cojinete tienen una posición fija
unos con respecto a otros (por ejemplo, al estar atornillados a la
plataforma de una máquina herramienta, como se describirá después).
Alternativamente, podrían proporcionarse varios segmentos más cortos
del raíl 14 de cojinete, un segmento para cada carro 12 del
cojinete.
La figura 18 ilustra además los detalles de las
conexiones de fluido hidráulico para los cojinetes 10 de acuerdo con
la presente invención. Una unidad de potencia hidráulica 230
distribuye fluido hidráulico a alta presión a través de un conducto
232. La unidad de potencia hidráulica 230 incluye todos los
componentes necesarios para distribuir fluido a temperatura
controlada que está relativamente libre de partículas contaminantes,
a alta presión y con mínimas pulsaciones de presión. Por ejemplo, la
unidad 230 de potencia hidráulica puede incluir un depósito, una
bomba, un motor eléctrico, un filtro, una válvula reguladora de
presión, un manómetro y un sistema de rechazo de calor, tal como un
intercambiador térmico de aire a aceite.
El conducto 232 procedente de la unidad de
potencia hidráulica 230 se bifurca de manera que se conecta una rama
con cada carro 12 del cojinete. Las ramas del conducto 232 son
recibidas por una entrada de fluido 119 en las juntas estancas
extremas 114A, 114B de los carros 12 del cojinete. (Dependiendo de
la configuración de los cojinetes 10, el conducto 232 puede
conectarse a una entrada de fluido 119 en cada junta estanca extrema
114A, 114B. La entrada de fluido 119 no utilizada puede taponarse u
omitirse.) La conexión entre la rama del conducto 232 y la entrada
de fluido 119 de la junta estanca extrema puede ser de cualquier
tipo apropiado de conexión hidráulica convencional. Desde la entrada
de fluido 119 se distribuye fluido presurizado a las ranuras de
alimentación 34, 54A, 54B mediante una red interna de conductos. Una
vez utilizado, el fluido se recoge en los depósitos 104A, 104B y se
devuelve a través de conductos de retorno 238 que se conectan a las
salidas de drenaje 118A, 118B y a las partes de retorno de la unidad
de potencia hidráulica 232.
La figura 12 es una vista en alzado lateral de
una máquina herramienta 200, que ilustra una típica aplicación para
un cojinete electrostático 10 acorde con la presente invención. Una
mesa 202 de máquina herramienta está soportada por cuatro conjuntos
de cojinete 10 que se desplazan sobre dos raíles 14. Aunque se
muestran solo dos conjuntos de cojinete 10, típicamente se utilizan
al menos cuatro con el objeto de proporcionar una inclinación y una
estabilidad direccional adecuadas para la mesa 202. Los raíles 14 de
los cojinetes hidrostáticos 10 se sujetan horizontalmente a una
bancada 204 de la máquina utilizando cuñas 206A y 206B. Los raíles
14 se sujetan verticalmente a la bancada 204 de la máquina
utilizando una pluralidad de tornillos 208 fijos a rosca dentro de
la bancada 204 de la máquina, a través de agujeros escariados 20
previstos en el raíl 14. Dos de los cojinetes hidrostáticos 10 se
sujetan horizontalmente a la mesa 202 utilizando cuñas 210 (se
muestra una cuña 210 en el dibujo de la figura 12). Los otros dos
cojinetes hidrostáticos 10 flotan en alineamiento mediante el
recurso de presurizarlos con fluido lubricante, permitiendo así que
los cojinetes hidrostáticos 10 floten horizontalmente hacia una
posición de auto-alineamiento. Una vez que los dos
cojinetes hidrostáticos 10 fijos con cuñas están en alineamiento, se
aprietan los tornillos que los fijan a la mesa 202. Si bien la
figura 12 ilustra el uso de las cuñas 206A, 206B y 210, muchos otros
mecanismos para sujetar los raíles 14 y los cojinetes hidrostáticos
10 son posibles y están dentro del alcance de la invención.
Un cojinete hidrostático 10 puede utilizarse en
una serie de tipos diferentes de máquina herramienta, y en cualquier
otra aplicación en la que se requiera el guiado de un movimiento
lineal. Sin embargo, los cojinetes hidrostáticos 10 acordes con la
invención pueden ser especialmente beneficiosos cuando se utilizan
en tornos. Por ejemplo, los cojinetes hidrostáticos 10 pueden
utilizarse en los tornos QUEST® fabricados por HARDINGE, Inc.
(Elmira, NY, Estados Unidos). Los cojinetes hidrostáticos 10 pueden
también ser útiles en máquinas de rectificado, máquinas de fresado,
máquinas de perforación y otras máquinas herramienta en las que es
beneficiosa una combinación de rigidez y amortiguamiento.
Un cojinete hidrostático 10 acorde con la
presente invención puede tener ciertas características de
funcionamiento ventajosas. Por ejemplo, un cojinete hidrostático 10
acorde con la invención tendría típicamente elevadas rigideces
estática y dinámica. Un cojinete hidrostático 10 puede además
funcionar con muy baja fricción debido a que las juntas estancas
descritas arriba con respecto a las figuras 7-11
serían en general los únicos componentes generadores de fricción.
Debido a que el carro 12 es trasladado sobre una capa de fluido y
debido a otras razones, el cojinete hidrostático 10 puede tener
hasta diez veces las capacidades de amortiguamiento de fuerza que
tiene un cojinete lineal convencional de elementos de rodamiento.
Las ventajas adicionales pueden incluir una velocidad de traslación
(avance) fundamentalmente ilimitada, una resistencia a la fatiga
esencialmente ilimitada (sustancialmente sin desgaste de
componentes debido a que el carro 12 y el raíl 14 no están en
contacto), sustancialmente ningún cambio temporal en la precisión
del posicionamiento de una máquina herramienta montada sobre
cojinetes hidrostáticos 10, y sustancialmente ningún daño en el
cojinete hidrostático 10 bajo cargas de alto "impacto" (es
decir, cuando el cojinete 10 se detiene repentinamente en los
extremos de su margen de recorrido). Además, el cojinete
hidrostático 10 es auto-limpiable si se mantiene
continuamente la corriente de fluido entre el carro 12 y el raíl
14.
Cuando se instala en una máquina herramienta y
se utiliza para fabricar piezas, las características del cojinete
hidrostático 10 pueden también conducir a algunas ventajas
adicionales. Por ejemplo, el cojinete hidrostático 10 puede mejorar
la vida útil de la herramienta. Adicionalmente, pueden producirse
piezas con mejores acabados superficiales y mejor redondez para las
piezas redondas. Una máquina herramienta montada sobre cojinetes
hidrostáticos 10 puede tener además una capacidad mejorada de
torneado duro, una capacidad mejorada de corte interrumpido y una
precisión de posicionamiento mejorada. Parte de las ventajas y
beneficios descritos antes serán evidentes a partir del siguiente
ejemplo.
Se instala un cojinete hidrostático 10 acorde
con la invención, para soportar el movimiento operacional en un
torno QUEST® 51 (Hardinge, Inc., Elmira, NY, Estados Unidos),
utilizando el procedimiento de instalación descrito arriba. Son
instalados cuatro cojinetes hidrostáticos 10 acordes con la presente
invención para guiar el movimiento en el eje X, y cuatro para guiar
el movimiento en el eje Z. No se necesitan adaptaciones al torno con
el objeto de acomodar los cojinetes hidrostáticos 10; no obstante,
se proporcionan tubos flexibles hidráulicos para cada cojinete
hidrostático 10. Se preparó una pieza en bruto de acero de
herramienta A2 redonda de 5,080 cm, con cuatro ranuras fresadas en
torno a su circunferencia para un corte interrumpido. A continuación
se endureció a 60-62 Rc. Después la pieza se
perfiló con un inserto de nitruro de boro cúbico (CBN, cubic boron
nitride) redondo, de 7,938 mm de diámetro, a
450SFM/0,002ipr/0,030doc con cinco pases. Después se realizó el
acabado sobre la pieza con un inserto de CBN a 55 grados, a
550SFM/0,003ipr/0,005doc con un pase, y a continuación esta fue
roscada con un inserto triangular de CBN. El acabado superficial de
la pieza fue consistente en el rango de 0,127 a 0,152 \mum, una
mejora de aproximadamente un factor dos cuando se la compara con una
pieza idéntica maquinada en un torno QUEST® 51 comparable, sin un
cojinete hidrostático. Adicionalmente, la vida útil de la
herramienta para el inserto de torneado interrumpido se incrementó
en un factor tres en comparación con la vida útil de un inserto
utilizado en el torno sin el cojinete hidrostático.
Si bien la invención se ha descrito con respecto
a ciertas realizaciones, tales realizaciones pretenden ser
ilustrativas y no limitativas. Son posibles modificaciones y
variaciones en la invención, dentro del alcance de las
reivindicaciones anexas.
Claims (29)
1. Un cojinete hidrostático que comprende:
un raíl (14) de cojinete; y
un carro (12) de cojinete construido y dispuesto
con el objeto de montarse para movimiento soportado de forma
hidrostática sobre el mencionado raíl de cojinete, incluyendo el
mencionado carro de cojinete
- \quad
- una o más zapatas (26, 38, 30) de cojinete previstas sobre superficies opuestas al mencionado raíl de cojinete, estando las mencionadas una o más zapatas de cojinete construidas y dispuestas para estar en comunicación de fluido con una fuente de fluido a presión;
- \quad
- caracterizado por una estructura de estanqueidad (102) que tiene partes laterales y extremas contiguas (120, 114);
- \quad
- un sistema de retorno de fluido que incluye una pluralidad de ranuras de drenaje (106, 108, 110, 112) en comunicación de fluido con las mencionadas una o más zapatas de cojinete, estando al menos una de la mencionada pluralidad de ranuras de drenaje posicionada entre las una o más zapatas de cojinete y la estructura de estanqueidad.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Un cojinete hidrostático acorde con la
reivindicación 1, en el que el mencionado carro (12) del cojinete
comprende además uno o más depósitos (104) en comunicación de fluido
con la mencionada pluralidad de ranuras de drenaje.
3. Un cojinete hidrostático acorde con la
reivindicación 3, en el que los mencionados uno o más depósitos
comprenden una pluralidad de depósitos que están previstos en partes
extremas del mencionado carro de cojinete, incluyendo algunos de la
mencionada pluralidad de depósitos aberturas de entrada y salida de
fluido en comunicación con una unidad potencia hidráulica.
4. Un cojinete hidrostático acorde con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el mencionado
raíl de cojinete tiene una forma rectilínea.
5. Un cojinete hidrostático acorde con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el mencionado
raíl del cojinete tiene un área en sección transversal con forma de
T.
6. Un cojinete hidrostático acorde con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que las mencionadas
una o más zapatas del cojinete son zapatas de cojinete de
auto-compensación.
7. Un cojinete hidrostático acorde con la
reivindicación 1, en el que el mencionado carro de cojinete
comprende además:
- \quad
- una abertura de entrada de fluido construida y dispuesta para recibir tubos flexibles de fluido hidráulico, estando dicha abertura de entrada de fluido en comunicación de fluido con las mencionadas una o más zapatas del cojinete; y
- \quad
- una abertura de salida de fluido construida y dispuesta para recibir tubos flexibles de fluido hidráulico, estando la mencionada abertura de salida de fluido en comunicación de fluido con la mencionada pluralidad de ranuras de drenaje.
\vskip1.000000\baselineskip
8. Un cojinete hidrostático acorde con la
reivindicación 1, que comprende además uno o más agujeros de
fijación (22) previstos en superficies superiores del mencionado
carro de cojinete, estando los mencionados agujeros de fijación
construidos y dispuestos para permitir montar de modo desmontable un
componente de máquina en el mencionado carro de cojinete.
9. Una máquina herramienta montada en uno o más
cojinetes hidrostáticos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a
8.
10. Un cojinete hidrostático acorde con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que las partes
laterales de la mencionada estructura de cojinete tienen una sección
transversal en forma de U sustancialmente orientada hacia
arriba.
11. Un cojinete hidrostático acorde con la
reivindicación 1, en el que el mencionado carro de cojinete
comprende además una parte central y partes de retén (18) montadas
de forma desmontable que se acoplan con partes del mencionado raíl
de cojinete.
12. Un cojinete hidrostático acorde con la
reivindicación 11, en el que las mencionadas partes laterales de la
mencionada estructura de estanqueidad están dispuestas dentro de
ranuras de junta estanca en las mencionadas partes de retén.
13. Un cojinete hidrostático acorde con la
reivindicación 1, en el que al menos una de la pluralidad de ranuras
de drenaje se extiende a lo largo de la longitud del mencionado
carro de cojinete.
14. Un cojinete hidrostático acorde con la
reivindicación 1, en el que las partes extremas de la mencionada
estructura de estanqueidad incluyen juntas estancas con doble
reborde.
15. Un cojinete hidrostático acorde con la
reivindicación 1, en el que una de dichas una o más zapatas de
cojinete incluye una ranura de bolsa que contiene en su interior una
primera área plana construida y dispuesta para resistir un flujo de
fluido a presión cuando dicha una de las una o más zapatas de
cojinete está en una posición de soporte de carga respecto del
mencionado raíl de cojinete; y
- \quad
- en el que la pluralidad de ranuras de drenaje rodea por completo la ranura de bolsa.
\vskip1.000000\baselineskip
16. Un cojinete hidrostático acorde con la
reivindicación 15, en el que dicha una de las una o más zapatas de
cojinete incluye una segunda área plana construida y dispuesta para
resistir un flujo de fluido a presión cuando dicha una de las una o
más zapatas de cojinete está en una posición de soporte de carga
respecto del mencionado raíl de cojinete, en el que la mencionada
segunda área plana rodea de forma contigua la mencionada ranura de
bolsa, y en el que la mencionada pluralidad de ranuras de drenaje
rodea por completo la segunda área plana.
17. Un cojinete hidrostático acorde con la
reivindicación 1, en el que la pluralidad de ranuras de drenaje
rodea por completo dichas una o más zapatas de cojinete.
18. Un carro (12) de cojinete hidrostático
construido y dispuesto con el objeto de montarse para movimiento
soportado hidrostáticamente sobre un raíl de cojinete, comprendiendo
el mencionado carro de cojinete una pluralidad de zapatas de
cojinete de auto-compensación, estando la mencionada
pluralidad de zapatas de cojinete construidas y dispuestas para
estar en comunicación de fluido con una fuente (32) de fluido a
presión, comprendiendo cada una de las zapatas de cojinete:
- \quad
- una ranura de compensación (44, 62) y una ranura de bolsa (40, 52);
- \quad
- estando la ranura de bolsa conectada de forma fluida a una ranura de compensación en otra de la pluralidad de zapatas de cojinete, y estando la ranura de compensación conectada de forma fluida a una ranura de bolsa en otra de la pluralidad de zapatas de cojinete;
- \quad
- una ranura de alimentación (34, 54) que está construida y dispuesta para recibir fluido a presión procedente de la fuente (32) de fluido a presión;
- \quad
- una faja resistiva que rodea las ranuras de compensación, de bolsa y de alimentación, estando la faja resistiva construida y dispuesta para recibir fluido a presión desde la ranura de bolsa con el objeto de crear una capa de fluido de soporte entre la zapata de cojinete y el raíl de cojinete,
- \quad
- caracterizado porque la faja resistiva es una superficie plana; y porque
- \quad
- un sistema de retorno de fluido que incluye al menos una ranura de drenaje (106, 108, 110, 112) rodea por completo la faja resistiva; y
- \quad
- una estructura de junta estanca rodea por completo la al menos una ranura de drenaje.
\vskip1.000000\baselineskip
19. Un carro de cojinete hidrostático acorde con
la reivindicación 18, en el que la superficie plana separa la ranura
de compensación, la ranura de bolsa y la ranura de alimentación
entre ellas y respecto de dichas una o más ranuras de drenaje,
- \quad
- en el que la superficie plana rodea la ranura de compensación, la ranura de bolsa y la ranura de alimentación,
- \quad
- en el que la ranura de bolsa no rodea la ranura de compensación o la ranura de alimentación,
- \quad
- en el que la superficie plana no incluye una ranura de drenaje que separe la ranura de bolsa respecto de la ranura de alimentación, y
- \quad
- en el que la ranura de alimentación se interpone al menos parcialmente entre la ranura de compensación y dichas una o más ranuras de drenaje.
\vskip1.000000\baselineskip
20. Un carro de cojinete hidrostático acorde con
la reivindicación 18, en el que el sistema de retorno de fluido
comprende además un conducto de retorno de fluido en comunicación de
fluido con dichas una o más ranuras de drenaje, estando el conducto
de retorno de fluido construido y dispuesto para dirigir fluido
desde dichas una o más ranuras de drenaje a la fuente de fluido a
presión.
21. Un carro de cojinete hidrostático acorde con
la reivindicación 18, en el que la ranura de alimentación impide que
el fluido se fugue desde la ranura de compensación hasta un borde
exterior de la mencionada superficie plana.
22. Un carro de cojinete hidrostático acorde con
la reivindicación 18, en el que la ranura de alimentación elimina la
mayoría de los trayectos directos de escape de fluido entre la
ranura de compensación y un borde exterior de la mencionada
superficie plana.
23. Un carro de cojinete hidrostático acorde con
la reivindicación 18, en el que la ranura de alimentación rodea la
mayor parte de la ranura de compensación.
24. Un carro de cojinete hidrostático acorde con
la reivindicación 18, en el que una posición de la ranura de
alimentación reduce un trayecto de escape de fluido entre la ranura
de compensación y un borde exterior de la mencionada superficie
plana.
25. Un carro de cojinete hidrostático acorde con
la reivindicación 18, en el que la ranura de alimentación se
interpone al menos parcialmente entre la ranura de compensación y un
borde exterior de la mencionada superficie plana.
26. Un cojinete hidrostático acorde con la
reivindicación 1, en el que:
- \quad
- las una o más zapatas de cojinete comprenden zapatas de cojinete primera y segunda construidas y dispuestas para recibir fluido procedente de la fuente de fluido a presión, comprendiendo las zapatas de cojinete primera y segunda superficies planas primera y segunda, respectivamente, y ranuras de cojinete primera y segunda en las superficies primera y segunda, respectivamente, para provocar que fluya selectivamente fluido sobre las ranuras de cojinete y las superficies planas con el objeto de crear así una capa de fluido de soporte entre los mencionados carro de cojinete y raíl de cojinete,
- \quad
- la pluralidad de ranuras de drenaje rodea la zapatas de cojinete primera y segunda,
- \quad
- la estructura de estanqueidad rodea la pluralidad de ranuras de drenaje,
- \quad
- la estructura de estanqueidad no está construida y dispuesta para formar un anillo completo en torno al raíl, y
- \quad
- la primera superficie plana no es coplanaria con la segunda superficie plana.
\vskip1.000000\baselineskip
27. Una zapata de cojinete hidrostático que
comprende:
- \quad
- una ranura de compensación;
- \quad
- una ranura de bolsa adyacente que contiene en su interior una primera área plana construida y dispuesta para resistir un flujo de fluido a presión cuando la mencionada zapata de cojinete hidrostático está en una posición de soporte de carga en relación con otra superficie;
- \quad
- una segunda área plana interpuesta entre la mencionada ranura de compensación y la mencionada ranura de bolsa, estando la mencionada área plana construida y dispuesta para resistir el flujo del fluido a presión desde la mencionada ranura de compensación hasta la mencionada ranura de bolsa adyacente, cuando la mencionada zapata de cojinete está en la posición de soporte de carga en relación con la otra superficie;
- \quad
- una ranura de alimentación próxima a la mencionada ranura de compensación, estando la mencionada ranura de alimentación y la mencionada ranura de compensación separadas por una tercera área plana que está construida y dispuesta para resistir el flujo de fluido a presión desde la mencionada ranura de alimentación hasta la mencionada ranura de compensación;
- \quad
- una o más ranuras de drenaje que rodean por completo la ranura de compensación, la ranura de bolsa y la ranura de alimentación; y
- \quad
- una estructura de estanqueidad que rodea por completo las una o más ranuras de drenaje,
- \quad
- en donde la ranura de alimentación está dispuesta por completo en una superficie plana de la zapata de cojinete.
\vskip1.000000\baselineskip
28. Una zapata de cojinete hidrostático acorde
con la reivindicación 27, en la que la segunda área plana no incluye
ranuras entre la ranura de compensación y la ranura de bolsa.
29. Una zapata de cojinete hidrostático acorde
con la reivindicación 27, en la que:
- \quad
- la ranura de bolsa no rodea la ranura de compensación o la ranura de alimentación,
- \quad
- la segunda área plana no incluye una ranura de drenaje que separe la ranura de bolsa respecto de la ranura de alimentación, y
- \quad
- la ranura de alimentación se interpone al menos parcialmente entre la ranura de compensación y dichas una o más ranuras de drenaje.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US40693302P | 2002-08-30 | 2002-08-30 | |
| US406933P | 2002-08-30 | ||
| US10/617,390 US20040042689A1 (en) | 2002-08-30 | 2003-07-11 | Hydrostatic bearing for linear motion guidance |
| US617390 | 2003-07-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2329671T3 true ES2329671T3 (es) | 2009-11-30 |
Family
ID=31981450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES03749158T Expired - Lifetime ES2329671T3 (es) | 2002-08-30 | 2003-08-28 | Cojinete hidrostatico para guiar movimientos lineales. |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US20040042689A1 (es) |
| EP (1) | EP1534969B1 (es) |
| JP (1) | JP2005537446A (es) |
| KR (1) | KR100989668B1 (es) |
| CN (1) | CN100400908C (es) |
| AT (1) | ATE435374T1 (es) |
| AU (1) | AU2003268207A1 (es) |
| BR (1) | BR0313956A (es) |
| CA (1) | CA2496915A1 (es) |
| DE (1) | DE60328200D1 (es) |
| ES (1) | ES2329671T3 (es) |
| WO (1) | WO2004020852A1 (es) |
Families Citing this family (50)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6909581B2 (en) * | 2003-05-02 | 2005-06-21 | Segway Systems, Llc | Tape head assembly with air bearing guide |
| JP2005344801A (ja) * | 2004-06-02 | 2005-12-15 | Fanuc Ltd | 制動装置 |
| DE102005023998A1 (de) * | 2005-05-25 | 2006-12-14 | Schaeffler Kg | Hydrostatische Lagerung |
| DE102005038341A1 (de) | 2005-08-13 | 2007-02-15 | Schaeffler Kg | Hydrostatische Profilschienenführung |
| EP1800799A1 (en) * | 2005-12-22 | 2007-06-27 | Aktiebolaget SKF | A vibration device for a super finishing apparatus and an attachment tool comprising the vibration device |
| KR100650563B1 (ko) * | 2005-12-27 | 2006-11-30 | 주식회사 포스코 | 쌍롤식 연속박판 주조공정의 주조롤 무빙장치 |
| DE102006014446A1 (de) * | 2006-03-29 | 2007-10-04 | Schaeffler Kg | Stromregelventil |
| US7624907B2 (en) * | 2007-06-15 | 2009-12-01 | Cyril Bath Company | Linear friction welding apparatus and method |
| DE102007030883A1 (de) | 2007-07-03 | 2009-01-08 | Schaeffler Kg | Dichtung für eine hydrostatische Linearführung |
| TWI411481B (zh) | 2007-10-30 | 2013-10-11 | Toshiba Machine Co Ltd | 精密軋輥車床 |
| WO2009077872A2 (en) * | 2007-10-31 | 2009-06-25 | Corts Engineering Gmbh | Lubrication delivery system for linear bearings |
| WO2009077871A2 (en) * | 2007-10-31 | 2009-06-25 | Corts Engineering Gmbh | Linear bearing plate for rolling mill |
| DE102008047298A1 (de) | 2008-09-16 | 2010-04-15 | Schaeffler Kg | Hydrostatische Profilschienenführung |
| DE102008047299A1 (de) | 2008-09-16 | 2010-04-15 | Schaeffler Kg | Hydrostatische Lagerung |
| DE102008047297A1 (de) | 2008-09-16 | 2010-04-15 | Schaeffler Kg | Hydrostatische Lagerung |
| CN101769336B (zh) * | 2009-01-05 | 2013-02-13 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 空气导轨 |
| TWI421416B (zh) * | 2009-10-30 | 2014-01-01 | Ind Tech Res Inst | 線性滑台 |
| JP4992986B2 (ja) * | 2010-01-22 | 2012-08-08 | 新東工業株式会社 | 静圧軸受装置および静圧軸受装置を備えたステージ |
| EP2598263B1 (en) * | 2010-07-26 | 2019-01-09 | Corts Engineering GmbH & Co. KG | Fluid-leveled bearing plate |
| TWI407023B (zh) * | 2010-12-03 | 2013-09-01 | Ind Tech Res Inst | 自動補償液靜壓軸頸軸承 |
| US20120213457A1 (en) * | 2011-02-22 | 2012-08-23 | Pacific Bearing Company | Linear Guide Unit |
| CN102943812B (zh) * | 2011-08-15 | 2015-03-04 | 宋震国 | 主动补偿式液静压轴承及使用其的液静压轴承模块 |
| TWI516336B (zh) | 2012-10-23 | 2016-01-11 | 財團法人工業技術研究院 | 液靜壓工作裝置 |
| CN102996635B (zh) * | 2012-10-30 | 2016-06-08 | 无锡鸿声铝业有限公司 | 一种双弯单矫机组的导轨组件 |
| CN103410860A (zh) * | 2012-12-18 | 2013-11-27 | 芜湖陀曼精机科技有限公司 | 一种滑块式静压导轨组合密封装置 |
| CN103410859B (zh) * | 2012-12-18 | 2017-07-14 | 芜湖陀曼精机科技有限公司 | 一种定压式静压导轨节流器 |
| CN104100636A (zh) * | 2013-04-01 | 2014-10-15 | 上海意丰机电科技开发有限公司 | 带保压环的滑动轴承 |
| JP6274602B2 (ja) * | 2014-02-28 | 2018-02-07 | 日立工機株式会社 | 卓上切断機 |
| CN103899646B (zh) * | 2014-03-25 | 2016-04-20 | 西安理工大学 | 带磁流变液阻尼器的液体静压导轨 |
| CN104295605A (zh) * | 2014-09-23 | 2015-01-21 | 哈尔滨工程大学 | 环带复合节流静压气体球面轴承 |
| JP6559937B2 (ja) | 2014-10-28 | 2019-08-14 | 東芝機械株式会社 | 油静圧案内機構および工作機械 |
| US9845828B2 (en) * | 2014-10-28 | 2017-12-19 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | Guide mechanism of machine tool and machine tool |
| CN104500569A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-04-08 | 天津尚吉液压设备有限公司 | 一种单约束自由度的t型液压轴承 |
| US20190136858A1 (en) | 2015-03-30 | 2019-05-09 | Hicor Technologies, Inc. | Compressor with liquid injection cooling |
| US10077806B2 (en) | 2015-07-15 | 2018-09-18 | National Tsing Hua University | Compact bearing system and machine stage system equipping the same |
| DE102015122675A1 (de) * | 2015-12-23 | 2017-06-29 | Airbus Operations Gmbh | Sicherungsvorrichtung und Linearführungsmechanismus |
| EP3402617A4 (en) * | 2016-01-12 | 2019-11-13 | Stolle Machinery Company, LLC | EXTERNAL HYDROSTATIC BEARING ASSEMBLY FOR MACHINE FOR FORMING METALLIC BOX BODIES |
| US10550886B2 (en) * | 2016-07-14 | 2020-02-04 | Cascade Corporation | Nonmetallic bearing on bearing assembly |
| CN107138778B (zh) * | 2017-06-27 | 2019-04-26 | 南昌与德通讯技术有限公司 | 侧孔倒角加工方法 |
| US11131342B2 (en) * | 2017-09-15 | 2021-09-28 | Makino Milling Machine Co., Ltd. | Moving body guiding device |
| CN108071677B (zh) * | 2018-01-31 | 2024-02-27 | 江苏工大金凯高端装备制造有限公司 | 一种气浮导轨 |
| US10451109B1 (en) * | 2018-04-18 | 2019-10-22 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Linear guide bearing and associated quick-change system |
| CN108532113B (zh) * | 2018-05-25 | 2023-12-19 | 浙江智乙机械有限公司 | 一种智控提花手套机的机头 |
| CN108468148B (zh) * | 2018-05-25 | 2023-12-19 | 浙江智乙机械有限公司 | 一种智控提花手套机 |
| US10704598B1 (en) * | 2019-03-05 | 2020-07-07 | Hiwin Technologies Corp. | Hydrostatic linear guideway |
| NL2023329B1 (nl) * | 2019-06-17 | 2021-01-27 | De Wiel Services B V | Freesinrichting met variabele positionering van een freesmachine |
| NL2023326B1 (nl) * | 2019-06-17 | 2021-01-27 | De Wiel Services B V | Dwarssupport voor een freesmachine |
| KR20220107204A (ko) * | 2019-12-07 | 2022-08-02 | 아크리비스 시스템즈 피티이 엘티디 | 초저 프로파일 공기정역학 베어링 및 그 제조 방법 |
| CN111043153A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-04-21 | 嘉善万润精密机械股份有限公司 | 组合滑块及其封边结构 |
| CN115178987A (zh) * | 2022-06-21 | 2022-10-14 | 无锡威孚奥特凯姆精密机械有限公司 | 一种基于硬车加工工艺的工件密封面加工方法 |
Family Cites Families (45)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2449297A (en) | 1941-03-26 | 1948-09-14 | James M Degnan | Automatic fluid pressure balancing system |
| US3355990A (en) * | 1964-08-26 | 1967-12-05 | Henschef Werke A G | Hydrostatic positioning of worktables of machine tools |
| CH459670A (de) * | 1967-01-21 | 1968-07-15 | Ardie Werk Gmbh | Hydrostatische Gleitführung für bewegliche Maschinenteile, insbesondere längsbewegliche Werkzeugmaschinenteile |
| US3508430A (en) * | 1968-02-13 | 1970-04-28 | Nat Machinery Co The | Forging machine with hydrostatic bearings |
| NL6807674A (es) * | 1968-05-31 | 1969-12-02 | ||
| US3635532A (en) * | 1969-02-08 | 1972-01-18 | Riv Officine Di Villar Perosa | Hydrostatically supported machine tool slide |
| US3582159A (en) * | 1970-05-11 | 1971-06-01 | Heald Machine Co | Machine bearing |
| SE367467B (es) | 1970-07-10 | 1974-05-27 | Asquith Ltd William | |
| US3754799A (en) | 1971-11-18 | 1973-08-28 | Lidkoepings Mekaniska Verkstad | Movable machine element supported with the aid of a gas or fluid bearing |
| US3871721A (en) | 1972-04-06 | 1975-03-18 | Giddings & Lewis | Pre-loaded hydrostatic way bearing |
| US3781070A (en) * | 1972-05-18 | 1973-12-25 | Cincinnati Milacron Heald | Machine tool |
| US3900233A (en) * | 1973-01-19 | 1975-08-19 | Thomson Ind Inc | Linear motion ball bearing assembly and ball conforming shaft |
| US4080009A (en) | 1976-09-29 | 1978-03-21 | Giddings & Lewis, Inc. | Servostatic bearing system with variable stiffness |
| JPS5459545A (en) * | 1977-10-21 | 1979-05-14 | Canon Kk | Fluid bearing |
| FR2410532A1 (fr) | 1977-11-30 | 1979-06-29 | Etu Rech Machine Outil Centre | Dispositif de glissiere a patins de guidage |
| US4272216A (en) * | 1978-12-20 | 1981-06-09 | Kearney & Trecker Corporation | Machine tool lubrication system |
| JPS56126547A (en) | 1980-03-06 | 1981-10-03 | Makino Milling Mach Co Ltd | Machine equipped with load compensating guide face |
| DE3128186A1 (de) | 1981-07-16 | 1983-02-03 | Krupp Polysius Ag, 4720 Beckum | Hydrostatisches lager |
| JPS58146716A (ja) * | 1982-02-25 | 1983-09-01 | Hiroshi Teramachi | 四方向荷重形リニアベアリング |
| DE3339316A1 (de) | 1983-10-29 | 1985-05-09 | Rudi 5657 Haan Habermann | Fuehrungsanordnung |
| DD240717A1 (de) * | 1985-09-06 | 1986-11-12 | Bauakademie Ddr | Hydrostatisches translationsgleitlager |
| US4749283A (en) * | 1985-09-12 | 1988-06-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Static pressure bearing |
| US4865465A (en) | 1987-08-20 | 1989-09-12 | Toyoda Koki Kabushiki Kaisha | Hydrostatically supporting device for slide |
| EP0361026A1 (de) * | 1988-09-17 | 1990-04-04 | Ina Linear Technik Ohg | Hydrostatische Lagerung |
| DE3831676C1 (es) * | 1988-09-17 | 1990-01-04 | Ina Linear Technik Ohg, 6650 Homburg, De | |
| US4932067A (en) * | 1989-05-30 | 1990-06-05 | Thomson Industries, Inc. | Linear motion bearing |
| US5010794A (en) * | 1990-02-05 | 1991-04-30 | Klager Earl E | Hydrostatic spindle device |
| JPH0439328U (es) * | 1990-07-27 | 1992-04-03 | ||
| US5104237A (en) | 1990-11-08 | 1992-04-14 | Advanced Engineering Systems Operations & Products, Inc. (Aesop) | Self-compensating hydrostatic linear motion bearing |
| FR2675863B1 (fr) * | 1991-04-25 | 1994-10-21 | Rexroth Mannesmann Gmbh | Palier hydrostatique radial a poches pour un verin d'asservissement. |
| US5364190A (en) | 1992-01-14 | 1994-11-15 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | Hydrostatic bearing apparatus |
| JPH06213235A (ja) | 1992-02-07 | 1994-08-02 | Advanced Eng Syst Operation & Prod Inc | 自己補償型静水圧線形運動軸受 |
| JP2725952B2 (ja) | 1992-06-30 | 1998-03-11 | 三菱電機株式会社 | 半導体パワーモジュール |
| US5488771A (en) | 1994-03-09 | 1996-02-06 | Advanced Engineering Systems, Operations & Products Inc. | Method for manufacturing externally pressurized bearing assemblies |
| US5466071A (en) | 1994-03-10 | 1995-11-14 | Advanced Engineering Systems, Operations & Products, Inc. | High speed hydrostatic spindle design |
| US5484208A (en) | 1994-05-09 | 1996-01-16 | Massachusetts Institute Of Technology | Elastically supported self-compensating flow restrictors for optimizing hydrostatic bearing performance |
| US5971614A (en) * | 1997-09-08 | 1999-10-26 | Aesop, Inc. | Modular hydrostatic bearing with carriage form-fit to PR |
| CH693071A5 (de) | 1998-01-23 | 2003-02-14 | C R I D S A Cie De Rech S Ind | Gleitlager. |
| JP4049878B2 (ja) * | 1998-02-25 | 2008-02-20 | 日本トムソン株式会社 | 直動転がり案内ユニット |
| US5980110A (en) * | 1998-07-10 | 1999-11-09 | Thomson Industries, Inc. | Manifold for self-compensating hydrostatic bearing with integral compensators |
| US6086255A (en) * | 1998-07-28 | 2000-07-11 | Thompson Industries, Inc. | Hydrostatic bearing and fluid collection system |
| US6012845A (en) * | 1998-08-28 | 2000-01-11 | Thomson Industries Inc. | Self-compensating hydrostatic bearing with tape |
| JP4035241B2 (ja) * | 1998-11-13 | 2008-01-16 | 日本トムソン株式会社 | 潤滑装置を備えた直動案内ユニット |
| US6315449B1 (en) | 2000-03-23 | 2001-11-13 | Lucent Technologies Inc. | Compliant hydrostatic guidance of moving lathe carriage |
| US6428210B1 (en) * | 2000-07-11 | 2002-08-06 | Lintech Motion Control, Inc. | Precision air bearing slide and stage assembly for controlled linear motion |
-
2003
- 2003-07-11 US US10/617,390 patent/US20040042689A1/en not_active Abandoned
- 2003-08-28 CN CNB038234726A patent/CN100400908C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2003-08-28 DE DE60328200T patent/DE60328200D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-08-28 AU AU2003268207A patent/AU2003268207A1/en not_active Abandoned
- 2003-08-28 ES ES03749158T patent/ES2329671T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2003-08-28 BR BR0313956-5A patent/BR0313956A/pt not_active Application Discontinuation
- 2003-08-28 EP EP03749158A patent/EP1534969B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-08-28 AT AT03749158T patent/ATE435374T1/de not_active IP Right Cessation
- 2003-08-28 WO PCT/US2003/026816 patent/WO2004020852A1/en active Application Filing
- 2003-08-28 CA CA002496915A patent/CA2496915A1/en not_active Abandoned
- 2003-08-28 JP JP2004531551A patent/JP2005537446A/ja active Pending
- 2003-08-28 KR KR1020057003447A patent/KR100989668B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2006
- 2006-07-11 US US11/483,644 patent/US7287906B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-07-11 US US11/483,629 patent/US7311444B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20060251345A1 (en) | 2006-11-09 |
| CN100400908C (zh) | 2008-07-09 |
| US20040042689A1 (en) | 2004-03-04 |
| US20060251346A1 (en) | 2006-11-09 |
| WO2004020852A1 (en) | 2004-03-11 |
| ATE435374T1 (de) | 2009-07-15 |
| KR100989668B1 (ko) | 2010-10-26 |
| US7311444B2 (en) | 2007-12-25 |
| KR20050073449A (ko) | 2005-07-13 |
| AU2003268207A1 (en) | 2004-03-19 |
| BR0313956A (pt) | 2005-07-19 |
| JP2005537446A (ja) | 2005-12-08 |
| EP1534969B1 (en) | 2009-07-01 |
| DE60328200D1 (de) | 2009-08-13 |
| CN1685167A (zh) | 2005-10-19 |
| CA2496915A1 (en) | 2004-03-11 |
| US7287906B2 (en) | 2007-10-30 |
| EP1534969A1 (en) | 2005-06-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2329671T3 (es) | Cojinete hidrostatico para guiar movimientos lineales. | |
| US10125796B2 (en) | Rotor positioning system in a pressure exchange vessel | |
| JP2005537446A5 (es) | ||
| ES2426786T3 (es) | Unión giratoria con sello controlado de manera selectiva | |
| KR101795157B1 (ko) | 공작 기계의 안내 기구 및 공작 기계 | |
| US20090304312A1 (en) | Motion guide device and attachment for motion guide device | |
| TWI396640B (zh) | 主缸體 | |
| US20160115993A1 (en) | Guide mechanism of machine tool and machine tool | |
| US20070286537A1 (en) | Compact surface self-compensated hydrostatic bearings | |
| US6086255A (en) | Hydrostatic bearing and fluid collection system | |
| US10634272B2 (en) | Swivel joint | |
| JP2008224014A (ja) | 直動案内ユニット | |
| ES2420840T3 (es) | Placa de rodamiento lineal para tren laminador | |
| WO2010009358A1 (en) | Apparatus for simultaneous support of pressurized and unpressurized mechanical shaft sealing barrier fluid systems | |
| TWM623570U (zh) | 液靜壓線性滑軌 | |
| ES2259948T3 (es) | Elemento de rodamiento lineal. | |
| KR20190116484A (ko) | 진동 시험 고정구 | |
| KR102162620B1 (ko) | 정유압 리니어 가이드웨이 | |
| FI65648C (fi) | Ventil saerskilt foer foerbraenningsmotorer av tallrikstyp ochkyld av ett tvaongcirkulerat kylmedium | |
| CN116587012A (zh) | 一种具有回收油液功能的静压导轨装置 | |
| JP6512930B2 (ja) | 工作機械 | |
| KR102146809B1 (ko) | 하이드로 작동유 공급장치 | |
| JP2018003964A (ja) | すべり案内装置 | |
| CS243384B1 (cs) | Přívod chladicího média válcovací stolice | |
| JPH07276226A (ja) | 研削ツール保持装置 |