ITUB20159300A1

ITUB20159300A1 - BEARING FOR SPINDLE SUPPORT.

Info

Publication number: ITUB20159300A1
Application number: ITUB2015A009300A
Authority: IT
Inventors: Stefano Baldaccini
Original assignee: Mario Baldaccini Meccanica Di Prec
Priority date: 2015-12-23
Filing date: 2015-12-23
Publication date: 2017-06-23

Description

“CUSCINETTO PER IL SUPPORTO DI MANDRINI” "BEARING FOR SPINDLE SUPPORT"

Campo dell’ invenzione Field of invention

La presente invenzione concerne il campo dei cuscinetti idrostatici che supportano mandrini ed in particolare un cuscinetto idrostatico a recessi per il supporto di mandrini. The present invention relates to the field of hydrostatic bearings which support spindles and in particular a hydrostatic bearing with recesses for supporting spindles.

T ecnica nota Known technology

Come è noto, i cuscinetti idrostatici portanti e assiali che supportano mandrini sono ampiamente utilizzati in diverse applicazioni che vanno dalle macelline utensili di precisione alle turbomacchine. I cuscinetti idrostatici possiedono elevata precisione di rotazione, alta rigidità statica, resistenza alle vibrazioni, stabilità, e alta resistenza all’usura. Anche la stabilità teimica dei cuscinetti idrostatici è molto elevata perché i mezzi liquidi circolanti, ad esempio Γοΐίο, fluiscono attraverso i cuscinetti idrostatici da una centralina idraulica esterna solitamente avente un controllo preciso della temperatura. Inoltre, l'espansione termica quasi uguale dell'albero rotante e dell’ alloggiamento del cuscinetto dei cuscinetti idrostatici mantiene uno spazio vuoto (gap) costante anche quando la temperatura dell'olio varia entro un ampio intervallo. I cuscinetti idrostatici possiedono, inoltre, ulteriori vantaggi, sono infatti “consistenti” nel senso che il loro ciclo di vita non è influenzato né da forze sbilanciate, né da forze elettromagnetiche tra lo statore e il rotore dei motori integrati, che costituiscono una modalità comune per azionare gli alberi. La dilatazione termica degli alberi causata dalle alte temperature dei motori integrati è molto più piccola rispetto ai mandrini con motori integrati montati su cuscinetti di tipo a contatto a causa del flusso di olio refrigerato che circola attraverso i cuscinetti idrostatici. As is known, hydrostatic load-bearing and axial bearings that support spindles are widely used in various applications ranging from precision tool butchers to turbomachinery. The hydrostatic bearings have high rotation precision, high static rigidity, vibration resistance, stability, and high wear resistance. The theimic stability of the hydrostatic bearings is also very high because the circulating liquid media, for example Γοΐίο, flow through the hydrostatic bearings from an external hydraulic unit usually having precise temperature control. In addition, the almost equal thermal expansion of the rotating shaft and the bearing housing of the hydrostatic bearings maintain a constant gap even when the oil temperature varies over a wide range. Furthermore, hydrostatic bearings have further advantages, they are in fact "consistent" in the sense that their life cycle is not influenced either by unbalanced forces or by electromagnetic forces between the stator and the rotor of the integrated motors, which constitute a common mode to operate the shafts. The thermal expansion of the shafts caused by the high temperatures of integrated motors is much smaller than spindles with integrated motors mounted on contact type bearings due to the flow of chilled oil circulating through the hydrostatic bearings.

Il brevetto statunitense US3,387,899 descrive un prototipo di un tipo speciale di cuscinetto idrostatico generalmente denominato “cuscinetto idrostatico a gradino”. Un comune cuscinetto idrostatico “a gradino” consiste di due porzioni lungo l’asse del cuscinetto: una prima porzione più lunga avente uno spazio vuoto (gap) maggiore, ed una seconda porzione più corta avente uno spazio vuoto (gap) minore. Questo tipo di cuscinetto non presenta recessi o limitatori di ingresso, ha un design molto semplice ed è di semplice realizzazione. Tuttavia, questo tipo di cuscinetto ha una rigidità relativamente bassa ed un basso rapporto di smorzamento, circa 5-8 volte inferiore rispetto ad un cuscinetto di pari dimensioni a recessi multipli dotato di limitatori di ingresso. Questo tipo di cuscinetto è solitamente utilizzato nelle operazioni di manutenzione piuttosto che per sostenere un mandrino. Ad esempio, questo cuscinetto può essere utilizzato per sostenere valvole per eliminare rattrito. Il cuscinetto del brevetto US3,387,899 ha prime porzioni modificate rispetto ai cuscinetti a gradini standard comunemente utilizzati per avere superfici, indicate con il riferimento numerico 35, moderatamente inclinate che, quando in funzione, generano forze idrodinamiche che aumentano la rigidità del cuscinetto. La FIG. 4 di US 3,387,899 mostra una sezione trasversale del mandrino (11) in una prima posizione, avente le superfici (35) moderatamente inclinate e la FIG. 3 dello stesso documento mostra una sezione trasversale del mandrino (11) in una seconda porzione. US patent US3,387,899 describes a prototype of a special type of hydrostatic bearing generally referred to as a "stepped hydrostatic bearing". A common "stepped" hydrostatic bearing consists of two portions along the bearing axis: a first longer portion having a larger empty space (gap), and a second shorter portion having a smaller empty space (gap). This type of bearing has no recesses or inlet limiters, has a very simple design and is easy to manufacture. However, this type of bearing has a relatively low stiffness and a low damping ratio, approximately 5-8 times lower than a similarly sized multi-recessed bearing with input limiters. This type of bearing is usually used in maintenance operations rather than to support a spindle. For example, this bearing can be used to support valves to eliminate friction. The bearing of the patent US3,387,899 has modified first portions with respect to the standard stepped bearings commonly used to have surfaces, indicated with the numerical reference 35, moderately inclined which, when in operation, generate hydrodynamic forces which increase the stiffness of the bearing. FIG. 4 of US 3,387,899 shows a cross section of the mandrel (11) in a first position, having the surfaces (35) moderately inclined and FIG. 3 of the same document shows a cross section of the mandrel (11) in a second portion.

Il brevetto US 4,371,216 descrive inserimento di uno spazio aggiuntivo nei cuscinetti, porzioni di terra (17) (FIG. 1), per fornire, durante l’esercizio, una componente idrodinamica di rigidità. Il cuscinetto del brevetto US4,371,216 non utilizza, pero’, la stessa superficie per generare sia le forze idrostatiche, sia le forze idrodinamiche. US patent 4,371,216 describes the insertion of an additional space in the bearings, portions of earth (17) (FIG. 1), to provide, during operation, a hydrodynamic component of rigidity. The bearing of patent US4,371,216 does not, however, use the same surface to generate both hydrostatic and hydrodynamic forces.

US4,371,216 descrive un cuscinetto in cui tasche di fluido 15 e 16 sopra descritte fungono da zona di generazione di pressione idrostatica, mentre la porzione di terra (17) funge da zona di generazione di pressione idrodinamica. In altre parole, il cuscinetto secondo US4,371,216 combina sostanzialmente le caratteristiche di un cuscinetto idrostatico e quelle di un cuscinetto idrodinamico. Un problema di questo tipo di cuscinetto è che lo spazio aggiuntivo creato artificialmente, ad esempio le porzioni di terra 17, aumenta la generazione di calore del cuscinetto durante l’esercizio. Questo tipo di cuscinetto non può essere applicato ad un uso ad alta velocità a causa di un significativo incremento d’attrito durante l’esercizio dovuto all’area di spazio vuoto (gap) significativamente aumentata inerente a questo cuscinetto. I problemi principali dei cuscinetti sopraesposti consistono in generale nell’ aumentata forza di attrito, in una maggior complessità strutturale e in costi di fabbricazione più elevati. US4,371,216 discloses a bearing in which fluid pockets 15 and 16 described above act as a hydrostatic pressure generation zone, while the ground portion (17) acts as a hydrodynamic pressure generation zone. In other words, the bearing according to US4,371,216 essentially combines the characteristics of a hydrostatic bearing and those of a hydrodynamic bearing. A problem with this type of bearing is that the additional space created artificially, for example the portions of earth 17, increases the heat generation of the bearing during operation. This type of bearing cannot be applied to use at high speed due to a significant increase in friction during operation due to the significantly increased empty space (gap) inherent in this bearing. The main problems of the above bearings consist in general in the increased friction force, in greater structural complexity and in higher manufacturing costs.

Inoltre, le parti mobili aggiuntive dei cuscinetti idrostatici da una parte aumentano ulteriormente i costi di fabbricazione e dall’altra riducono la rigidità e la precisione di rotazione del mandrino. In addition, the additional moving parts of the hydrostatic bearings on the one hand further increase manufacturing costs and on the other hand reduce the rigidity and rotation precision of the spindle.

Sommario deH’invenzione Summary of the invention

Pertanto, in un suo primo aspetto l’invenzione riguarda un cuscinetto portante idrostatico a multi recessi comprendente: Therefore, in its first aspect, the invention relates to a hydrostatic bearing bearing with multiple recesses comprising:

un albero rotante dotato di una superficie esterna; a rotating shaft equipped with an external surface;

un alloggiamento del cuscinetto che circonda il detto albero, Γ alloggiamento presenta una sede per l’albero avente una superficie interna rivolta verso la superficie esterna dell'albero rotante; una pluralità di recessi ubicata nell’ alloggiamento e sfocianti sulla superficie interna della sede del cuscinetto, ciascun recesso avendo una corrispondente fondo del recesso; a bearing housing that surrounds said shaft, the housing has a seat for the shaft having an internal surface facing the external surface of the rotating shaft; a plurality of recesses located in the housing and opening onto the internal surface of the bearing seat, each recess having a corresponding bottom of the recess;

-limitatori di ingresso per la pluralità di recessi, i limitatori di ingresso essendo collegati attraverso aperture realizzate nella sede del cuscinetto ad una pompa per una fonte esterna di liquido in pressione in modo da immettere liquido sotto pressione tra la superficie interna della sede dell’alloggiamento e la superficie esterna dell'albero rotante; caratterizzato dal fatto che ciascun recesso essendo circonferenzialmente distanziato dal recesso circonferenzialmente successivo da una porzione di pieno del detto alloggiamento; -inlet limiters for the plurality of recesses, the inlet limiters being connected through openings made in the bearing seat to a pump for an external source of pressurized liquid so as to introduce liquid under pressure between the internal surface of the housing seat and the outer surface of the rotating shaft; characterized in that each recess being circumferentially spaced from the subsequent circumferentially recess by a solid portion of said housing;

ciascun recesso presenta almeno una prima porzione a profondità costante ed almeno una seconda porzione a profondità costante; detta prima porzione a profondità costante essendo circonferenzialmente adiacente a detta seconda porzione a profondità costante; detta prima porzione a profondità costante presentando una profondità maggiore delle profondità della detta seconda porzione a profondità costante. each recess has at least a first portion at constant depth and at least a second portion at constant depth; said first constant depth portion being circumferentially adjacent to said second constant depth portion; said first constant depth portion having a depth greater than the depths of said second constant depth portion.

I cuscinetti idrostatici di questo tipo combinano efficacemente le forze idrostatiche e le forze idrodinamiche, sono semplici da fabbricare, hanno una forza di attrito ridotta ad alte velocità, hanno una migliore stabilità tennica e non contengono parti mobili aggiuntive. Hydrostatic bearings of this type effectively combine hydrostatic forces and hydrodynamic forces, are simple to manufacture, have low frictional force at high speeds, have better thermal stability and contain no additional moving parts.

Nel contesto della presente invenzione per recesso viene intesa una cavità realizzata nell’ alloggiamento comprendente una profondità maggiore di 0.01 rum rispetto alla superficie interna dell’ alloggiamento del cuscinetto; la cavita essendo dotata di pareti perimetrali per almeno Γ80% del perimetro della cavita stessa, preferibilmente per il 100% del perimetro della cavità stessa. In the context of the present invention by recess is meant a cavity made in the housing comprising a depth greater than 0.01 rum with respect to the internal surface of the bearing housing; the cavity being provided with perimeter walls for at least Γ80% of the perimeter of the cavity itself, preferably for 100% of the perimeter of the cavity itself.

La presente invenzione, nel suddetto aspetto, può presentare almeno una delle caratteristiche preferite che qui di seguito sono descritte. The present invention, in the aforesaid aspect, can have at least one of the preferred characteristics which are described below.

Convenientemente, detta porzione di pieno del detto alloggiamento presenta un’estensione circonferenziale (M20) minore dell’estensione circonferenziale della detta seconda porzione a profondità costante (MÌO) Conveniently, said full portion of said housing has a circumferential extension (M20) smaller than the circumferential extension of said second portion at constant depth (MÌO)

Vantaggiosamente, la porzione di pieno dell’ alloggiamento forma una distanza con la superficie esterna dell’ albero rotante minore della distanza tra la superficie esterna dell’albero rotante ed una superficie di fondo della detta seconda porzione a profondità costante. Advantageously, the solid portion of the housing forms a distance with the external surface of the rotating shaft less than the distance between the external surface of the rotating shaft and a bottom surface of said second portion at constant depth.

Convenientemente, la prima porzione a profondità costante e la seconda porzione a profondità costante presentano la stessa larghezza “L” Conveniently, the first portion at constant depth and the second portion at constant depth have the same width "L"

Preferibilmente, in ogni recesso, la prima porzione a profondità costante è circonferenzialmente adiacente a detta seconda porzione a profondità costante. Preferably, in each recess, the first constant depth portion is circumferentially adjacent to said second constant depth portion.

Vantaggiosamente, la prima porzione a profondità costante presenta una profondità compresa ha 0,2 e 2.0 rum. Advantageously, the first constant depth portion has a depth comprised between 0.2 and 2.0 rum.

Convenientemente, la seconda porzione a profondità costante presenta una profondità compresa tra 0,01 e 0,06 mm. Conveniently, the second constant-depth portion has a depth of between 0.01 and 0.06 mm.

Preferibilmente, la prima porzione a profondità costante presenta una estensione circonferenziale minore dell’estensione circonferenziale della seconda porzione a profondità costante. Preferably, the first portion at constant depth has a circumferential extension smaller than the circumferential extension of the second portion at constant depth.

Vantaggiosamente, la prima porzione a profondità costante presenta una estensione circonferenziale minore del 50% dell’estensione circonferenziale della seconda porzione a sezione costante. Advantageously, the first constant depth portion has a circumferential extension less than 50% of the circumferential extension of the second constant section portion.

Convenientemente, il cuscinetto comprende dei canali di alimentazione; detti canali di alimentazione essendo in comunicazione con detti limitatori di ingresso; detti canali di alimentazione avendo una apertura di ingresso del liquido in pressione posizionata nella detta prima porzione a profondità costante. Conveniently, the bearing comprises feeding channels; said supply channels being in communication with said input limiters; said feed channels having an inlet opening for the pressurized liquid positioned in said first portion at a constant depth.

Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’ invenzione appariranno maggiormente dalla descrizione dettagliata di alcune forme di esecuzione preferite, ma non esclusive di un cuscinetto portante idrostatico a multi recessi secondo la presente invenzione. Further features and advantages of the invention will become more apparent from the detailed description of some preferred but not exclusive embodiments of a multi-recess hydrostatic bearing bearing according to the present invention.

Tale descrizione verrà esposta qui di seguito con riferimento agli uniti disegni, fomiti a scopo solo indicativo e, pertanto non limitativo, nei quali: This description will be set out below with reference to the accompanying drawings, provided for indicative purposes only and, therefore, not limitative, in which:

la figura 1 mostra un tipico grafico della capacità di carico di un cuscinetto portante idrostatico secondo la tecnica nota; Figure 1 shows a typical graph of the load capacity of a hydrostatic bearing bearing according to the prior art;

la figura 2 è una vista schematica in prospettiva spaccata di un cuscinetto portante idrostatico secondo la presente invenzione; Figure 2 is a schematic view in perspective broken away of a hydrostatic bearing bearing according to the present invention;

la figura 3 è una vista schematica laterale in sezione del cuscinetto portante idrostatico di figura 2; e Figure 3 is a sectional side schematic view of the hydrostatic support bearing of Figure 2; And

- la figura 4 è una vista schematica laterale in sezione del cuscinetto portante idrostatico di figura 2. Figure 4 is a sectional side schematic view of the hydrostatic bearing bearing of Figure 2.

Descrizione dettagliata di forme realizzative delTinvenzione Detailed description of embodiments of the invention

I problemi principali dei cuscinetti idrostatici migliorati, quali quelli descritti nei documenti US3,387,899 e US4,371,216, consistono in generale nelTaumentata forza di attrito, in una maggior complessità strutturale e in costi di fabbricazione più elevati. Inoltre, le parti mobili aggiuntive dei cuscinetti idrodinamici da una parte aumentano ulteriormente i costi di fabbricazione e dall’ altra riducono la rigidità e la precisione di rotazione del mandrino. The main problems of improved hydrostatic bearings, such as those described in documents US3,387,899 and US4,371,216, generally consist of increased frictional force, greater structural complexity and higher manufacturing costs. In addition, the additional moving parts of the hydrodynamic bearings on the one hand further increase manufacturing costs and on the other hand reduce the rigidity and rotation precision of the spindle.

Un tipico problema a cui sono soggetti invece i cuscinetti idrostatici tradizionali è dato dalla bassa resistenza al sovraccarico. A typical problem that traditional hydrostatic bearings are subjected to is the low overload resistance.

In FIG.1 è ad esempio mostrato un tipico grafico della capacità di carico per cuscinetti portanti idrostatici. Differentemente dai cuscinetti a sfera, in cui la rigidità dei cuscinetti aumenta rapidamente con l'aumentare delle forze esterne, la rigidità dei cuscinetti idrostatici diminuisce con l’aumento delle forze esterne (vedi pendenza della curva in Fig i)· In FIG. 1, for example, a typical graph of the load capacity for hydrostatic bearing bearings is shown. Unlike ball bearings, in which the stiffness of the bearings increases rapidly with increasing external forces, the stiffness of hydrostatic bearings decreases with increasing external forces (see slope of the curve in Fig i) ·

Un altro problema che può provocare la rottura dei cuscinetti idrostatici convenzionali è che la forza di attrito che aumenta molto velocemente airaumentare della velocità di rotazione. La forza di attrito aumenta con il quadrato della velocità di rotazione se il flusso dell’olio è laminare, ed aumenta ancor più velocemente se il flusso dell’ olio è turbolento. Another problem that can cause conventional hydrostatic bearings to fail is that the friction force increases very quickly as the rotational speed increases. The friction force increases with the square of the rotation speed if the oil flow is laminar, and increases even faster if the oil flow is turbulent.

Riducendo la viscosità dell’olio, la componente laminare della forza di attrito diminuisce, ma contemporaneamente la componente turbolenta della forza di attrito aumenta. Per applicazioni ad alta velocità, l’espressione D'<N, laddove D è il diametro dell’albero in mm ed N è la velocità di rotazione dell’albero in giri/minuto, può sostanzialmente superare 1,000,000, momento in cui, in genere, la componente turbolenta della forza di attrito diventa dominante. By reducing the viscosity of the oil, the laminar component of the friction force decreases, but at the same time the turbulent component of the friction force increases. For high-speed applications, the expression D '<N, where D is the shaft diameter in mm and N is the shaft rotation speed in rpm, can substantially exceed 1,000,000, by which time, typically , the turbulent component of the frictional force becomes dominant.

La Richiedente ha trovato che uno dei modi più efficaci per migliorare le prestazioni dei cuscinetti idrostatici è quello di ridurre i problemi sopra menzionati utilizzando più efficacemente gli effetti idrodinamici. The Applicant has found that one of the most effective ways to improve the performance of the hydrostatic bearings is to reduce the problems mentioned above by using the hydrodynamic effects more effectively.

Per tale ragione la Richiedente ha realizzato un cuscinetto idrostatico in cui le superfici di fondo dei recessi sono usate per creare contemporaneamente sia le componenti idrostatiche sia le componenti idrodinamiche di una forza di reazione dell’olio in pressione iniettato nei recessi. For this reason, the Applicant has created a hydrostatic bearing in which the bottom surfaces of the recesses are used to simultaneously create both the hydrostatic components and the hydrodynamic components of a reaction force of the pressurized oil injected into the recesses.

Con riferimento alle figure 2-4, un cuscinetto portante idrostatico a multi recessi, secondo la presente invenzione, viene identificato confi riferimento numerico 100. Il cuscinetto 100 presenta almeno un albero rotante 2 dotato di una superficie esterna 8 ed un alloggiamento 4 del cuscinetto 100 che circonda l’albero rotante 2. With reference to Figures 2-4, a hydrostatic bearing bearing with multiple recesses, according to the present invention, is identified by reference number 100. The bearing 100 has at least one rotating shaft 2 provided with an external surface 8 and a housing 4 of the bearing 100 surrounding the rotating shaft 2.

L’alloggiamento 4 del cuscinetto 100 presenta una sede 5 per l’albero rotante 2 con una superficie interna 6 rivolta verso la superficie esterna 8 dell'albero rotante 2. The housing 4 of the bearing 100 has a seat 5 for the rotating shaft 2 with an internal surface 6 facing the external surface 8 of the rotating shaft 2.

L’alloggiamento 4 del cuscinetto 100 presenta una pluralità di recessi (3a-3f) ubicati nell’ alloggiamento stesso atti ad aprirsi sulla superficie interna 6 dell’ alloggiamento 4 del cuscinetto. The housing 4 of the bearing 100 has a plurality of recesses (3a-3f) located in the same housing designed to open on the internal surface 6 of the bearing housing 4.

La FIG. 2 mostra una vista assonometrica di un cuscinetto 100 secondo la presente invenzione con almeno un recesso 3a-3f e la FIG. 4 mostra una vista in sezione trasversale del cuscinetto 100 di figura 2 in un piano perpendicolare sia all'asse di rotazione O ' di un albero 2 sia all'asse geometrico O della sede 5 dell’ alloggiamento 4 del cuscinetto. Quando l'asse O' dell'albero 2 e l'asse geometrico O dell’ alloggiamento 4 del cuscinetto 100 coincidono, l'albero 2 è in posizione centrale. In questa forma di realizzazione, come mostrato in Fig. 3, l’albero 2 ruota nella direzione indicata dalla freccia F. L’alloggiamento 4 del cuscinetto 100 ha sei recessi 3a-3f. I sei recessi 3a-3f sono mostrati solo a scopo descrittivo. Il numero effettivo di recessi 3a-3f può essere un qualsiasi numero più grande di 3. FIG. 2 shows an isometric view of a bearing 100 according to the present invention with at least one recess 3a-3f and FIG. 4 shows a cross-sectional view of the bearing 100 of Figure 2 in a plane perpendicular to both the axis of rotation O 'of a shaft 2 and the geometric axis O of the seat 5 of the bearing housing 4. When the O axis of the shaft 2 and the geometric axis O of the housing 4 of the bearing 100 coincide, the shaft 2 is in a central position. In this embodiment, as shown in Fig. 3, the shaft 2 rotates in the direction indicated by the arrow F. The housing 4 of the bearing 100 has six recesses 3a-3f. The six recesses 3a-3f are shown for descriptive purposes only. The actual number of 3a-3f recesses can be any number greater than 3.

I recessi 3a-3f presentano tutti la stessa forma e dimensione e sono equamente distanziati angolannente in direzione circonferenziale. The recesses 3a-3f all have the same shape and size and are equally spaced angularly in the circumferential direction.

Ciascun recesso 3a-3f è distanziato circonferenzialmente dal recesso successivo da una porzione di pieno 20 dell’alloggiamento 4 del cuscinetto 100. Each recess 3a-3f is circumferentially spaced from the subsequent recess by a portion of solid 20 of the housing 4 of the bearing 100.

Ogni recesso 3a-3f ha una superficie 7 definente il fondo del recesso 3. In dettaglio ciascun recesso 3a-3f presenta una prima porzione 9 a profondità costante ed una seconda porzione 10 a profondità costante. Each recess 3a-3f has a surface 7 defining the bottom of the recess 3. In detail, each recess 3a-3f has a first portion 9 at constant depth and a second portion 10 at constant depth.

La prima porzione a profondità costante 9 ha una superficie 7a definente il fondo della prima porzione 9 a profondità costante, cosi come la seconda porzione 10 a profondità costante ha una superficie 7b definente il fondo della seconda porzione 10. The first constant depth portion 9 has a surface 7a defining the bottom of the first constant depth portion 9, just as the second constant depth portion 10 has a surface 7b defining the bottom of the second portion 10.

Tutte le superimi 7a dei recessi 3a-3f di uno stesso cuscinetto 100 sono disposte secondo una superficie laterale cilindrica concentrica all’ asse geometrico O della sede 5 dell’alloggiamento 4. All the surfaces 7a of the recesses 3a-3f of the same bearing 100 are arranged according to a cylindrical lateral surface concentric to the geometric axis O of the seat 5 of the housing 4.

Tutte le superimi 7b dei recessi 3a-3f di uno stesso cuscinetto 100 sono disposte secondo una superficie laterale cilindrica concentrica all’ asse geometrico O della sede 5 dell’alloggiamento 4. All the surfaces 7b of the recesses 3a-3f of the same bearing 100 are arranged according to a cylindrical lateral surface concentric to the geometric axis O of the seat 5 of the housing 4.

In ciascun recesso, la seconda porzione 10 a profondità costante è disposta circonferenzialmente adiacente alla prima porzione 9 a profondità costante. Ciascuna seconda porzione 10 a profondità costante è separata dalla prima porzione 9 a profondità costante del recesso 3a-3f successivo da una porzione di pieno 20 dell’alloggiamento 4 del cuscinetto. In each recess, the second constant depth portion 10 is arranged circumferentially adjacent to the first constant depth portion 9. Each second portion 10 at constant depth is separated from the first portion 9 at constant depth of the subsequent recess 3a-3f by a solid portion 20 of the bearing housing 4.

Con riferimento alla forma di realizzazione mostrata in figura 3, la seconda porzione 10 a profondità costante di ogni recesso 3a-3f è disposta circonferenzialmente successivamente alla prima porzione 9 a profondità costante in accordo con il senso di rotazione indicato dalla freccia F in figura 3. With reference to the embodiment shown in Figure 3, the second portion 10 at constant depth of each recess 3a-3f is arranged circumferentially after the first portion 9 at constant depth in accordance with the direction of rotation indicated by the arrow F in Figure 3.

La prima porzione 9 a profondità costante e la seconda porzione 10 a profondità costante hanno la stessa larghezza L, misurata in una direzione parallela all’asse di rotazione O’ dell’albero 2. The first portion 9 at constant depth and the second portion 10 at constant depth have the same width L, measured in a direction parallel to the axis of rotation O 'of shaft 2.

La prima porzione 9 a profondità costante presenta una profondità maggiore delle profondità della seconda porzione 10 a profondità costante. The first portion 9 at constant depth has a greater depth than the depths of the second portion 10 at constant depth.

Con riferimento alla forma di realizzazione mostrata nelle figure 2-4, la prima porzione 9 a profondità costante presenta una profondità compresa tra 0,2 e 2 mm, mentre la seconda porzione 10 a profondità costante presenta una profondità compresa 0,01 e 0,06 mm. With reference to the embodiment shown in Figures 2-4, the first portion 9 at constant depth has a depth between 0.2 and 2 mm, while the second portion 10 at constant depth has a depth between 0.01 and 0, 06 mm.

La porzione di pieno 20 dell’alloggiamento 4 fonna una distanza Hi con la superficie esterna 8 dell’albero rotante 2 minore della distanza Fh tra la superficie esterna 8 dell’albero rotante 2 ed una superficie di fondo 7b della seconda porzione a profondità costante 10. The solid portion 20 of the housing 4 forms a distance Hi with the outer surface 8 of the rotating shaft 2 which is less than the distance Fh between the outer surface 8 of the rotating shaft 2 and a bottom surface 7b of the second portion at constant depth 10 .

La variazione di profondità tra la seconda porzione 10 a profondità costante e la porzione di pieno 20 dell’alloggiamento 4 genera in utilizzo le forze idrodinamiche a cui sarà soggetto l’albero rotante 2. The variation in depth between the second portion 10 at constant depth and the full portion 20 of the housing 4 generates in use the hydrodynamic forces to which the rotating shaft 2 will be subjected.

Sempre con riferimento alla forma di realizzazione mostrata nelle figure 2-4, la prima porzione 9 a profondità costante presenta una estensione circonferenziale M9 minore dell’estensione circonferenziale MIO della seconda porzione 10 a sezione costante. In dettaglio, la prima porzione 9 a profondità costante presenta un’estensione M9 circonferenziale minore al 50% dell’estensione circonferenziale MIO della seconda porzione 10 a profondità costante. Again with reference to the embodiment shown in Figures 2-4, the first portion 9 at constant depth has a circumferential extension M9 smaller than the circumferential extension MIO of the second portion 10 with constant section. In detail, the first portion 9 at constant depth has a circumferential extension M9 less than 50% of the circumferential extension MIO of the second portion 10 at constant depth.

Per aumentare la generazione dell’effetto idrodinamico, l’estensione circonferenziale MIO della detta seconda porzione 10 a profondità costante presenta un’estensione circonferenziale maggiore dell’estensione circonferenziale M20 della porzione di pieno 20 dell’alloggiamento 4. To increase the generation of the hydrodynamic effect, the circumferential extension MIO of said second portion 10 at constant depth has a circumferential extension greater than the circumferential extension M20 of the full portion 20 of the housing 4.

Il cuscinetto 100 portante idrostatico a multi recessi comprende inoltre una pluralità di limitatori di ingresso per un liquido in pressione atti a ad immettere liquido in pressione, quale ad esempio olio in pressione, all’ interno dei recessi 3a-3f. The multi-recess hydrostatic bearing 100 also comprises a plurality of inlet limiters for a pressurized liquid designed to introduce pressurized liquid, such as pressurized oil, into the recesses 3a-3f.

I limitatori di ingresso sono collegati ad una pompa per una fonte esterna (non mostrata in figura) di liquido in pressione in modo da immettere liquido sotto pressione tra la superficie interna 6 dell’ alloggiamento del cuscinetto e la superficie esterna 8 dell'albero rotante 2. The inlet limiters are connected to a pump for an external source (not shown in the figure) of liquid under pressure so as to introduce liquid under pressure between the internal surface 6 of the bearing housing and the external surface 8 of the rotating shaft 2 .

Per ogni recesso 3a-3f è posto un limitatore di ingresso. For each withdrawal 3a-3f an entry restrictor is placed.

I limitatori di ingresso sono disposti in comunicazione con un canale 12 dotato di un apertura che si apre in ogni recesso 3a-3f per immettervi liquido in pressione. The inlet limiters are arranged in communication with a channel 12 equipped with an opening which opens into each recess 3a-3f to introduce pressurized liquid into it.

Preferibilmente, ciascun canale 12 presenta un apertura posta nella prima porzione 9 a profondità costante, in posizione centrale sulla superimi di fondo 7a. Preferably, each channel 12 has an opening located in the first portion 9 at a constant depth, in a central position on the bottom surface 7a.

La presente invenzione è stata descritta con riferimento ad alcune forme reali zzative. Diverse modifiche possono essere apportate alle forme realizzative descritte nel dettaglio, rimanendo comunque nell’ambito di protezione delPinvenzione, definito dalle rivendicazioni seguenti. The present invention has been described with reference to some embodiments. Various modifications can be made to the embodiments described in detail, while remaining within the scope of protection of the invention, defined by the following claims.

Claims

CLAIMS 1. Multi-recess hydrostatic support bearing (100) comprising: a rotating shaft (2) provided with an outer surface (8); a housing (4) of the bearing (100) which surrounds said shaft (2), the housing (4) has a seat (5) for the shaft (2) having an internal surface (6) facing the external surface ( 8) of the rotating shaft (2); a plurality of recesses (3a-3f) located in the housing (4) and opening onto the internal surface of the seat (5) of the bearing (100), each recess (3a-3f) having a corresponding bottom (7) of the recess (3a -3f); inlet limiters for the plurality of recesses (3a-3f), the inlet limiters being connected through openings made in the bearing seat (5) to a pump for an external source of pressurized liquid so as to introduce liquid under pressure between the inner surface (6) of the seat (5) of the housing (4) and the outer surface (8) of the rotating shaft (2); characterized by the fact that each recess (3a-3f) being circumferentially spaced from the circumferentially subsequent recess (3a-3f) by a solid portion (20) of said housing (4); each recess (3a-3f) has at least a first portion (9) at a constant depth and at least a second portion (10) at a constant depth; said first portion (9) at constant depth being circumferentially adjacent to said second portion (10) at constant depth; said first portion (9) at constant depth presenting a greater depth than the depths of said second portion (10) at constant depth.

2. Hydrostatic bearing bearing (100) according to claim 1, characterized in that said solid portion (20) of said housing (4) has a circumferential extension (M20) smaller than the circumferential extension (M10) of said second portion (10) at constant depth.

Hydrostatic bearing (100) bearing according to claim 1, characterized in that said solid portion (20) of said housing (4) forms a distance (HI) with the outer surface (8) of the rotating shaft (2) less than the distance (H2) between the external surface (8) of the rotating shaft (2) and a bottom surface (7b) of the said second portion at constant depth (10).

Hydrostatic bearing bearing (100) according to claim 1, characterized in that said first portion (9) at constant depth and said second portion (10) at constant depth have the same width (L).

5. Hydrostatic bearing bearing (100) according to claim 1, characterized in that said first portion (9) having a constant depth has a depth comprised between 0.2 and 2.0 mm.

6. Hydrostatic bearing bearing according to claim 1, characterized in that said second portion (10) at constant depth has a depth comprised between 0.01 and 0.06 mm.

7. Hydrostatic bearing bearing (100) according to claim 1, characterized in that said first portion (9) at constant depth has a circumferential extension (M9) smaller than the circumferential extension (MIO) of the second portion (10) at constant depth .

8. Hydrostatic bearing bearing (100) according to claim 1, characterized in that said first portion (9) at constant depth has a circumferential extension (M9) less than 50% of the circumferential extension (MIO) of the second portion (10) at constant depth.

Hydrostatic bearing bearing (100) according to claim 1, characterized in that it comprises feed channels (12); said supply channels (12) being in communication with said input limiters; said feed channels (12) having an inlet opening for the pressurized liquid positioned in said first portion (9) at a constant depth.