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Seitlich bewegliches Drucklager Häufig muß eine schwere Last sicher
auf einer zur Wirkungslinie der Last senkrechten Abstützfläche abgestützt werden
und dabei auf der Abstützfläche verschoben und gedreht werden sowie senkrecht zur
Abstützfläche Neigungsbewegungen ausführen können. Das geschieht üblicherweise durch
seitlich bewegliche Drucklager mit Kugelkalotten und Kugelschalen, die unter Zwischenschaltung
von kugelförmigen Rollkörpern auf der Abstützfläche abgestützt werden. Die Last
kann durch die - Kugelkalotten und Kugelschalen gegenüber der Abstützfläche Neigungsbewegungen
ausführen und durch die Rollkörper auf der Abstützfläche verschoben und gedreht
werden.
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Die seitlich beweglichen Drucklager mit Kugelkalotten und Kugelschalen
und einer Abstützung über Rollkörper sind kompliziert, teuer und im Betrieb störanfällig.
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Bekannt ist auch ein seitlich bewegliches Drucklager, welches einen
auf der Abstützfläche des Lagers aufsitzenden Hohlzylinder und einen die Last tragenden
Kolben aufweist. Kolben und Zylinder schließen zusammen ein verformbares Druckmittel
ein, dessen Austritt durch eine elastische ringförmige Dichtung zwischen Kolben
und Zylinder sowie durch den geschlossenen Zylinderboden verhindert wird. Die Dichtung
zwischen dem Kolben und dem Zylinder ermöglicht gleichzeitig Drehbewegungen des
Kolbens gegenüber dem Zylinder sowie Neigungsbewegungen des Kolbens gegenüber dem
Zylinder in zwei zueinander senkrecht stehenden lotrechten Ebenen. Das Lager hat
damit drei Freiheitsgrade, die Bewegungen zwischen Kolben und Zylinder sind allerdings
nur im Rahmen der elastischen Verformung der Dichtung und damit in relativ engen
Grenzen möglich. Verschiebungen des bekannten Lagers gegenüber der Abstützfläche
könnten allenfalls durch Untersetzen von Rollen unter den Zylinderboden ermöglicht
werden, Wodurch das Lager wieder kompliziert würde und was im- übrigen in der Beschreibung
des bekannten Lagers auch gar nicht vorgesehen ist.
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Die Erfindung geht aus von einem seitlich beweglichen Drucklager mit
einem auf der Abstützfläche des Lagers aufsitzenden Hohlzylinder, in den ein die
abzustützende Last tragender Kolben hineinragt, der durch Drehbewegungen und Neigungsbewegungen
des Kolbens- zulassende Glieder im Zylinder geführt ist und zusammen mit dem Zylinder
dem Einschluß eines verformbaren Druckmittels dient. Der Erfindung liegt die Aufgabe
zugrunde, ein bewegliches Drucklager dieser Art zu schaffen, welches Verschiebe-
und Drehbewegungen der abzustützenden Last auf der zur Wirkungslinie der Last senkrechten
Abstützfläche sowie Neigungsbewegungen der Last gegenüber der Abstützfläche gestattet
und einfach in seinem Aufbau und betriebssicher ist.
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Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der den Kolben
über eine bullige Führungsfläche führende Hohlzylinder auf der der Abstützfläche
zugekehrten Seite offen ist und die Abstützfläche zusammen mit dem Kolben und dem
Zylinder das Druckmittel einschließt.
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Das Lager gemäß der Erfindung besteht nur aus einem Hohlzylinder,
einem Kolben und dem Druckmittel. Es ist also außerordentlich einfach in seinem
Aufbau und wenig störanfällig. Durch den bulligen Kolbenaußenmantel oder den bulligen
Zylinderinnenmantel kann die Last gegenüber der Abstützfläche in erheblichem Maße
in zwei zueinander senkrecht stehenden lotrechten Ebenen Neigungsbewegungen ausführen,
ohne daß dabei Kräfte erforderlich wären. Ebenfalls sind Drehbewegungen in horizontaler
Ebene zwischen dem Zylinder und dem Kolben des Lagers möglich. Der Druck des Druckmittels
wirkt der Abstützkraft der abgestützten Last entgegen, so daß das Lager weiter Verschiebebewegungen
der abgestützten. Last in zwei zueinander senkrecht stehenden horizontalen Richtungen
ausführen kann sowie ein Drehen des Lagers -zusammen mit der Last auf der Abstützfläche
möglich ist. Zum Verschieben oder Drehen der Last gegenüber der Abstützfläche zusammen
mit dem Lager ist eine nur geringe Kraft aufzuwenden, die der Differenz zwischen
der Abstützkraft der Last und dem Druck des Druckmittels, multipliziert mit dem
Reibungskoeffizienten zwischen Abatützfläche und Druckmittel bzw. Hohlzylinder undAbstützfläche,
entspricht. Der Druck kann dabei so gewählt werden, daß die Last mit außerordentlich
geringem Kraftaufwand verschoben oder gedreht werden kann. Als Druckmittel kann
sowohl eine plastische Masse als auch eine Flüssigkeit angewendet werden.
Zwischen
dem Hohlzylinder und dem Kolben sowie zwischen dem Hohlzylinder und der Abstützfläche
sind gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal Dichtungen angeordnet. Die Dichtungen
verhindern- weitgehend, daß Druckmittel aus dem Zylinder entweicht, so daß das Lager
lange Zeit betriebsfähig ist, ohne daß Druckmittel nachgefüllt werden muß.
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Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal weist der Zylinder des Lagers
im Bereich der Abstützfläche einen inneren Bund auf, der auf der dem Kolben zugewandten
Seite breiter ist als auf der der Abstützfläche zugewandten Seite. Hierdurch wird
im Zylinder eine nach unten gerichtete Kraftkomponente erzeugt, die ein unzulässig
weites Abheben des Zylinders von der Abstützfläche verhindert.
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In der Zeichnung ist mit Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
schematisch im Schnitt dargestellt. In einem beiderseits offenen Hohlzylinder 1
ist ein Kolben 2 mit einem Balligen Mantel geführt. Auf dem Kolben ist die auf der
Abstützfläche 3 abzustützende Last 4 gelagert. Der von dem Kolben 2, dem Zylinder
1 und der Abstützfläche 3 gebildete Hohlraum ist mit einem plastischen oder flüssigen
Druckmittel 5 gefüllt. Das Druckmittel ist im Ausführungsbeispiel mit einem Druck
eingefüllt, durch welchen der Zylinder 1 um einen geringen Betrag von der Abstützfläche
abgehoben ist. Ein Entweichen des Druckmittels aus dem Zylinder 1 wird verhindert
durch eine Manschette 6 des Kolbens 2 und durch eine Manschette 7 am unteren Ende
des Zylinders. Im Bereich des unteren Endes des Zylinders ist dieser mit einem inneren
Bund 8 versehen. Die dem Kolben 2 zugewandte Fläche des Bundes ist breiter als die
der Abstützfläche 3 zugewandte Fläche. Der auf der dem Kolben 2 zugewandten Fläche
des Bundes 8 lastende Druck des Druckmittels 5 verhindert, daß sich der Zylinder
1 von der Abstützfläche 3 unzulässig weit abhebt.
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Ein Verkanten der Last 4 gegenüber der Abstützfläche 3 ist durch Verkanten
des Kolbens 2 im Zylinder 1 möglich. Infolge des Balligen Mantels des Kolbens ist
das Verkanten ohne wesentliche Behinderung möglich. Statt des Kolbens kann auch
die Innenfläche des Zylinders ballig ausgebildet sein. Hierbei ist der Mantel des
Kolbens in lotrechter Richtung eben. In diesem Falle wird die gleiche Wirkung erzielt,
wie bei dem Ausführungsbeispiel mit balligem Kolbenmantel.
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Der Abstützkraft P der Last 4 wirkt der Druck Q des Druckmittels entgegen.
Die Differenz zwischen P und Q ist neben dem Reibungskoeffizienten zwischen dem
Druckmittel s und der Abstützfläche 3 bzw. gegebenenfalls zwischen dem Zylinder
1 und der Ab-
stützfläche 3 maßgebend für die Kraft, die zum Verschieben oder
Drehen der Last 4 mit dem aus Kolben 2,-Zylinder 1 und Druckmittel 5 bestehenden
Drucklager erforderlich ist. Je geringer die Differenz zwischen der Abstützkraft
P und dem Druck Q ist, desto geringer ist die zum Verschieben und Drehen erforderliche
Kraft.
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In Fig: 2 der Zeichnung ist ein Anwendungsbeispiel von Lagern gemäß
der Erfindung schematisch dargestellt. Über ein pyramidenförmiges Strebenwerk 9,
10, 11, 12 ist die an der Spitze der Pyramide angreifende Last 4 auf der Abstützfläche
3 abzustützen. Wie am Beispiel der Strebe 9 dargestellt ist, verformen sich die
Streben entsprechend den unterbrochenen Linienzügen so, daß die Aufstandspunkte
der Streben auf der Abstützfläche 3 in Richtung der Pfeile b, c auswandern. Der
Neigungswinkel der Streben ändert sich dabei um den Betrag d. Haben die Streben
einen spiralförmigen Verlauf, dann "werden beim Abstützen der Last 4 auf der Abstützfläche
3 über das Strebenwerk 9, 10, 11, 12 die Streben auch noch in sich verdreht. Bei
der in Fig. 2 dargestellten Art der Abstützung einer Last über ein pyramidenförmiges
Strebenwerk ist es zweckmäßig, an den Abstützpunkten der Pyramide auf der Abstützfläche
Drucklager gemäß der Erfindung, wie sie beispielsweise an Hand der Fig. 1 beschrieben
worden sind, anzubringen.