NL8100913A - Hydrostatische lagering. - Google Patents

Description

U.0. 29692 1 -

Hydrostatische .lagering.

De uitvinding heeft betrekking op een hydrostatische lagering met tenminste een lagerdeel en een van een lager-oppervlak voorzien gelagerd deel, waarbij het lagerdeel en het gelagerde deel ten opzichte van elkaar bewegen en 5 waarbij het lagerdeel op de zijde, die toegekeerd is naar het van het lageroppervlak voorziene gelagerde deel, tenminste een hydrostatische lageruitsparing bezit, waaraan via een smorende toevoerleiding een drukmiddel wordt toegevoerd.

10 Een dergelijke hydrostatische lagering is bijvoorbeeld bekend uit het Zwitserse octrooischrift 54-1.088, figuur 2. Het lagerdeel van de in de genoemde figuur geïllustreerde hydrostatische lagering bezit een enkele lageruitsparing, waaraan het drukmiddel via een smorende toevoerlei-15 ding wordt toegevoerd. De smorende werking wordt daarbij bereikt door een nauwe doorsnede van de toevoerleiding.

Sinds het bekend worden van hydrostatische lagers hebben constructeurs zich veel moeite gegeven om de voor een correct functioneren van het lager benodigde drukmiddel 20 doorstroming, die een belangrijke component uitmaakt van de voor het lager benodigde hoeveelheid energie, te minimaliseren. Een verkleining van de drukmiddeldoorstroming kan worden bereikt door een verhoging van de smoorwerking van de drukmiddeltoevoerleiding naar de lageruitsparing. Proe-25 ven om dit doel door verder gaande verkleining van de doorsnede van de toevoerleiding en/of vergroting van de lengte van de toevoerleiding te bereiken, zijn echter op grote moeilijkheden gestoten voordat de gewenste afmeting van de doorsnede en/of de geschikte lengte van een derge-30 lijke toevoerleiding werd bereikt. Enerzijds is de vervaardiging van dergelijke fijne toevoerleiding uit constructief oogpunt zeer omslachtig en lastig en met de gevraagde nauwkeurigheid, in het bijzonder in verband met seriefabrikage, praktisch niet te realiseren. Anderzijds neemt bij toenemende 35 fijnheid van de toevoerleiding ook de kans op storingen van het hydrostatische lager als gevolg van verstopping toe.

Dit verstoppingsgevaar is daarbij in hoge mate onafhankelijk van de keuze van het drukmiddel, omdat de verstopping 8100913 2 meestal optreedt als gevolg van zeer fijne deeltjes die tijdens de drukmiddel omloop ontstaan door slijpwerking. Zodra de toevoerleiding naar de lagerholte verstopt daalt de druk in de lageruitsparing hetgeen onvermijdelijk bescha-5 diging van het lager tot gevolg heeft.

De uitvinding heeft nu ten doel een hydrostatische lagering met een smorende toevoerleiding voor het drukmid-• del aan te geven, die zowel met de voor een minimale druk-middeldoorstroming benodigde smoorwerking mechanisch goed 10 kan worden vervaardigd als ook bedrijfszeker is als gevolg van eliminatie van het genoemde yerstoppingsgevaar.

Aan deze doelstelling wordt voldaan doordat de toevoerleiding op tenminste een plaats voorzien is van een voorsmoorplaats, dat de toevoerleiding reikt tot aan het 15 lageroppervlak van het gelagerde deel, dat het kopse vlak van de toevoerleiding en het tegenover dit kopse vlak aanwezige lageroppervlak van het gelagerde deel een ringvormige smoorspleet vormen voor het uit de toevoerleiding uittredende en in de lageruitsparing stromende drukmiddel, 20 waarbij de voorsmoorplaats in serie staat met de smoorspleet.

De ringvormige smoorspleet mag willekeurig nauw zijn zonder dat dit verstoppingsgevaar van de drukmiddeltoevoer naar de lageruitsparing met zich meebrengt omdat de smoorspleet wordt gevormd uit twee ten opzichte van elkaar be-25 wegende delen. Eventueel in de smoorspleet aanwezige verontreinigingen worden dankzij deze relatieve beweging steeds direct verwijderd. Als gevolg van de smoorspleet kan de werkzame doorsnede van de voorsmoorplaat groter worden gedimensioneerd, waardoor een verstoppingsgevaar van de 30 voorsmoorplaats respectievelijk de toevoerleiding wordt vermeden.

Een goed berekenbare uitvoeringsvorm van een hydrostatisch lager volgens de uitvinding wordt bereikt indien de toevoerleiding door de bodem van de lageruitsparing ver-35 loopt. In deze uitvoeringsvorm wordt gewaarborgd dat het totale toegevoerde drukmiddel eerst in de lageruitsparing en pas dan over de kopse vlakken van de uit spar ingswanden afvloeit.

Bij een voor vele praktische toepassingsgevallen toe-4-0 pasbare uitvoeringsvorm bezit het lagerdeel een fundament- 8100913 3 component en een draagcomponent welke in steunrichting ten opzichte van elkaar verschuifbaar zijn en die met elkaar een drukruimte begrenzen die via een pomp kan worden voorzien van het drukmiddel.

5 Bij een voor de rationele fabrikage bijzonder geschik te uitvoering bestaat het tot aan het gelagerde deel reikende uiteinde van de toevoerleiding uit een inschroefbaar gedeelte.

Zijn er meerdere lageruitsparingen aanwezig dan kan, 10 doordat een enkele voorsmoorplaats voor meerdere toevoer-leidingen aanwezig is het fabrikageproces op twee manieren worden vereenvoudigd: allereerst behoeft slechts een veel geringer aantal voorsmoorelementen te worden vervaardigd en in de tweede plaats kan de doorsnede van dergelijke 15 voorsmoorelementen groter worden gekozen dan bij een lager van dezelfde grootte, waarbij elke lageruitsparing voorzien is van een individuele voorsmoorplaats.

Uitvoeringsvoorbeelden van de uitvinding, geïllustreerd in de figuren, worden in het volgende in detail besproken.

20 Figuur 1 toont een doorsnede door een eerste schema tisch uitvoeringsvoorbeeld van een hydrostatische lagering volgens de uitvinding.

Figuur 2 toont een bovenaanzicht op het lagerdeel in verkleinde schaal van de hydrostatische lagering volgens 25 figuur 1.

Figuur 3 toont een doorsnede door een tweede schematisch uitvoeringsvoorbeeld van een hydrostatische lagering volgens de uitvinding.

Figuur 4 toont een bovenaanzicht op de draagcomp onent 30 in verkleinde schaal van de hydrostatische lagering volgens figuur 4.

Figuur 5 toont een doorsnede door een derde uitvoeringsvoorbeeld van een hydrostatische lagering volgens de uitvinding.

35 Figuur 6 toont een doorsnede door een vierde uitvoe ringsvorm van een hydrostatische lagering volgens de uitvinding.

Figuur 7 toont een bovenaanzicht op de draagcomponent in verkleinde schaal van de hydrostatische lagering volgens figuur 5 of 6.

40 81 009 1 3 4

In de hierna beschreven uitvoeringsvormen zijn gelijke delen met gelijke referentietekens aangeduid.

De in figuur 1 weergegeven hydrostatische lagering is voorzien van een lagerdeel 1 en een gelagerd deel 2 met een lageroppervlak 3· Met pijlen 4, 5 is een voorbeeld voor de richtingen aangegeven waarin het lagerdeel 1 en het gelagerde deel 2 van de weergegeven hydrostatische lagering ten opzichte van elkaar bewegen. De weergegeven hydrostatische lagering is echter even goed geschikt voor het geval dat ofwel alleen het lagerdeel 1 of het gelagerde deel 2 beweegt, terwijl het andere deel stil staat.

Zoals blijkt uit de figuren 1 en 2 is het lagerdeel 1 op de naar het lageroppervlak 3 van het gelagerde deel 2 toegekeerde zijde voorzien van een aantal hydrostatische lageruitsparingen 6. Elke lageruitsparing 6 krijgt via een toevoerleiding 7 een drukmiddel toegevoerd.

Om bij het voeden van een aantal lageruitsparingen 6 met een pomp een zichzelf instellende lagerspleet tussen de kopse oppervlakken 8 van de lageruitsparingswanden 9 en het samenwerkende lageroppervlak 3 van het gelagerde deel 2 te verkrijgen wordt het drukmiddel gesmoord toegevoerd aan de lageruitsparingen 6. Hoe sterker hierbij gesmoord wordt, des te dunner wordt de zich instellende hydrostatische lagerspleet, en des te kleiner kan de onvermijdelijke drukmiddeldoorstroming worden gehouden. Anderzijds moet de smoring zodanig worden gerealiseerd dat aanraking van de langs elkaar bewegende delen 1 en 2 wordt vermeden.

Om al deze gezichtspunten zonder beperking te kunnen resliseren waarbij smoordoorsneden, die zo klein zijn, dat ze enerzijds nauwelijks te vervaardigen zijn en anderzijds als gevolg van verstopping tijdens het bedrijf leiden tot beschadiging van het hydrostatische lager, te vermijden loopt de toevoerleiding 7 door tot aan het lageroppervlak 3 van het gelagerde deel 2. Het kopse ylak 10 van de toevoerleiding 7 en het tegenover dit kopse oppervlak 10 liggende lageroppervlak 3' van het gelagerde deel 2 -vormen hierbij een ringvormige smoorspleet 11 voor het uit de toevoerleiding 7 tredende en in de lageruitsparing 6 stromende drukmiddel.

Om ervoor te zorgen dat er bij de hydrostatische lage- 8100913 5 ring volgens de uitvinding überhaupt een gedefinieerde drukmiddeldoorstroming en daarmee ook een gedefinieerde lagerspleet tussen de kopse oppervlakken 8 van de lager-^ uitsparingswanden 9 en het desbetreffende lageroppervlak 3 5 van het gelagerde deel 2 ontstaat, bezit de toevoerleiding 7 bovendien op tenminste een plaats een voorsmoorelement 12, dat in serie staat met de smoorspleet 11, of de toe-voerleiding 7 zou op grond van zijn afmetingen zelf als zodanig als voorsmoorelement dienst kunnen doen. Het voor-10 smoorelement, dat dus door de afmetingen van de toevoer-leiding 7 of door een in het bijzonder hiervoor aangebrachte nauwe plaats in de toevoerleiding 7 kan zijn gevormd, draagt dus bij aan de stabilisatie en de bedrijfszekerheid van het hydrostatische lager.

15 Set hoofdvoordeel van de uitvinding is daarin gelegen dat de door de voorsmoorplaats 12 te realiseren smoorbij-drage sterk wordt gereduceerd omdat bovendien door de ringvormige smoorspleet 11 een smoorwerking wordt bereikt. De snoorwerking van de smoorspleet 11 kan door de keuze van 20 de verhouding, tussen de doorsnede van de inwendige be- grenzingslijn van de kopse oppervlakken 10 ten opzichte van de doorsnede van de uitwendige begrenzingslijn van de kopse oppervlakken 10 binnen brede grenzen worden gevarieerd. De bijdrage van de voorsmoorplaats 12 en de smoorspleet 11 aan 25 de smoring van het naar de lageruitsparingen 6 toegevoerde drukmiddel kan daarmee op het bepaalde concrete toepassings-geval van het hydrostatische lager worden afgestemd, zowel wat betreft de onderlinge verhoudingen van de snoorbijdragen als ook wat betreft de totale smoorwerking.

30 Zoals verder nog blijkt uit de figuren 1 en 2 voert de toevoerleiding 7 midden door de bodem van de lageruitspa-ring 6. Daarmee wordt gewaarborgd dat het aan een lager-uitsparing toegevoerde drukmiddel allereerst in de uitsparing vloeit en pas daarna via de kopse vlakken 8 van de 35 lageruitsparingswanden 9 naar buiten afvloeit.

In de figuren 3 en 4 is een hydrostatische lagering weergegeven die in het bijzonder geschikt is voor het inwendig steunen van een in de pijlrichting 4 roterend hol cylindervormig deel 2. Het als niet roterend element aan-

A

40 gegeven lagerdeel 1 bestaat uit een fundamentcomponent 1 , 81 009 1 3 6 voorzien van een groef 15 waarin een naar het gelagerde o deel 2 verschuifbare draagcomponent 1 afdichtend is ge- 1 2 leid. De fundament component 1 en de draagcomp onent 1 "begrenzen samen een drukruimte 14 die via een niet weergegeven pomp kan worden voorzien van een drukmiddel. Bij deze' 2 configuratie kan de draagcomponent 1 door hellen tegen de Λ fundamentcomponent 1 zich aanpassen binnen zekere grenzen aan eenzijdige belastingen van het gelagerde deel 2. Door verschillend belasten van de drukruimte 14 met het drukmiddel kan de door het gelagerde deel 2 in de richting van de pijl 15 uit te oefenen kracht worden vergroot of verkleind. De drukruimte 14 maakt bewegingen van het gelagerde deel 2 in de richting van de pijl 15 moge lijk.

Zoals blijkt uit de figuren 3 en 4 bezit de draagcompo-2 nent 1 in zijn totaliteit vier lageruitsparingen 6. Voor het voeden van deze vier lageruitsparingen 6 is slechts een enkele toevoerleiding 7 aanwezig. De tussenwanden 16 scheiden de afzonderlijke lageruitsparingen 6 van elkaar.

De toevoerleiding 7 loopt daar door de scheidingswanden 16, waar deze wanden elkaar kruisen. Zo kunnen met het aanbrengen van slechts een enkele boring een aantal lageruitsparingen tegelijkertijd worden gevoed. Meerdere lageruitsparingen verhogen de bedrijfszekerheid van het hydrostatische lager.

De in de figuren 5-7 weergegeven uitvoeringsvoorbeel-den bezitten eveneens vier lageruitsparingen 6. In figuur 6 is elke lageruitsparing 6 via een afzonderlijke toevoerleiding 7 verbonden met de drukruimte 14. In figuur 5 is elk van deze toevoerleidingen 7 voorzien van een eigen voorsmoorelement 12. Het tot aan het gelagerde deel 2 reikende uiteinde van elk van deze toevoerleidingen 7 is vervaardigd als een inschroefbaar onderdeel. Zo kunnen deze onderdelen op rationele wijze in serie worden vervaardigd en eventueel gemakkelijk worden vervangen.

Bij de in figuur 6 getoonde variant is voor alle vier de toevoerleidingen 7 tesamen slechts een enkel voorsmoorelement 12 aanwezig. Bij een gelijke dimensionering van het hydrostatische lager in de figuren 5 en 6 moet door het voorsmoorelement 12 in figuur 6 een vier keer zo grote hoeveelheid drukmiddel worden doorgelaten. Een dergelijk 8 1 0 09 1 3 7 smoorelement is natuurlijk beduidend minder kritisch, zowel wat betreft zijn fabrikage als wat betreft zijn bedrijfszekerheid.

Zoals in het bijzonder blijkt uit figuur 7 monden de 5 toevoerleidingen 7 niet in het midden van de lageruitspa-ringen 6 uit. Eerder zijn de toevoerleidingen 7 zodanig aangebracht dat de tot aan het gelagerde deel 2 reikende uiteinden verschoven zijn in de richting van het midden van de p totale lagereomponent 1 . Deze centrale positionering van 10 de toevoerleidingen 7 zorgt in veel toepassingsgevallen voor een toename van het zelf stabiliserende vermogen van het hydrostatische lager.

8100913

Claims (5)

1. Hydrostatische lagering met tenminste een lager-deel en een van een lageroppervlak voorzien gelagerd deel, waarbij bet lagerdeel en bet gelagerde deel ten opzichte 5 van elkaar bewegen en waarbij bet lagere deel op de, naar bet lageroppervlak van bet gelagerde deel toegekeerde zijde voorzien is van tenminste een hydrostatische lageruit-sparing, welke via een smorende toevoerleiding een drukmiddel krijgt toegevoerd, met bet kenmerk, dat 10 de toevoerleiding (7) tenminste op een plaats een voor-smoorelement (12) bezit, dat de toevoerleiding (7) reikt tot aan bet lageroppervlak (3) van bet gelagerde deel (2), dat bet kopse oppervlak (10) van de toevoerleiding (7) en het tegenover bet kopse oppervlak (10) aanwezige lager- Λ 15 oppervlak (3 ) van bet gelagerde deel (2) een ringvormige smoorspleet (11) voor bet uit de toevoerleiding (7) uittredende en in de lageruitsparing (6) vloeiende drukmiddel vormen, waarbij bet voorsmoorelement (12) in serie staat met deze smoorspleet (11).

2. Hydrostatische lagering volgens conclusie 1, m e t bet kenmerk, dat de toevoerleiding (7) voert door de bodem van de lageruitsparing (6).

3. Hydrostatische lagering volgens een der voorgaande conclusies, met bet kenmerk, dat bet lagerdeel 25 (1) een fundamentcomponent (1 ) en een draagcomponent (1 ) bezit, die in steunricbting ten opzichte van elkaar verschuifbaar zijn en tesamen een drukruimte (14) begrenzen, waaraan via een pomp bet drukmiddel kan worden toegevoerd.

4. Hydrostatische lagering volgens een der voorgaande 30 conclusies, met bet kenmerk, dat bet tot aan bet gelagerde deel (2) reikende uiteinde van de toevoer-'leiding (7) bestaat uit een inscbroefbaar onderdeel.

5. Hydrostatische lagering volgens een der voorgaande conclusies, voorzien van meerdere lageruitsparingen, met 35 bet kenmerk, dat een voorsmoorelement (12) voor meerdere toevoerleidingen (7) is aangebracbt. ******************** 81 009 1 3