DE1080363B

DE1080363B - Vorrichtung zum Schmieren von zwei gegeneinander gleitenden Flaechen, insbesondere an Werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE1080363B
Application number: DEG18598A
Authority: DE
Inventors: Jean Louis Langer
Original assignee: GENDRON FRERES SA
Current assignee: GENDRON FRERES SA
Priority date: 1954-12-18
Filing date: 1955-12-16
Publication date: 1960-04-21
Also published as: US2788862A; FR1117095A

Description

DEUTSCHES

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Schmieren von zwei gegeneinander gleitenden Flächen, insbesondere an Werkzeugmaschinen, die zwischen den beiden Flächen einen vorbestimmten konstanten Abstand aufrechterhält, in den durch einen eine Steuervorrichtung enthaltenden Schmierkreis Druckflüssigkeit gedrückt wird.

Es ist bereits bekannt, mehreren axial gegeneinander versetzten und über den Umfang eines Lauflagers für Schleifmaschinen u. dgl. verteilten Haupt- und Hilfsdruckzonen ein Druckmittel zuzuführen, um den umlaufenden Teil, z. B. die Schleif scheiben welle, in bezug auf den feststehenden Lagerteil in einer zentrierten oder exzentrischen Lage zu halten. Dabei werden zwei am Lagerumfang einander diametral gegenüberliegenden Hauptdruckzonen von einer Druckquelle über eine Steuervorrichtung mit Druckflüssigkeit gespeist, wobei die Stellung des Steuerkolbens durch den Druckunterschied zwischen zwei Leitungszweigen des Steuerkreises bestimmt wird. Mit dieser bekannten Vorrichtung ist jedoch eine ausreichend feinfühlige, selbsttätige Aufrechterhaltung eines vorbestimmten Abstandes zwischen den gegeneinander gleitenden Flächen nicht erzielbar, da hierbei mangels einer festen Bezugsgröße eine gegenseitige Beeinflussung der an dem Steuervorgang beteiligten Größen möglich ist, die sich in nachteiliger Weise auf die Empfindlichkeit und Zuverlässigkeit der Vorrichtung auswirkt.

Durch die Erfindung werden die vorgenannten Nachteile der bekannten Vorrichtung vermieden und eine selbsttätige, mit großer Empfindlichkeit wirksame Aufrechterhaltung eines vorbestimmten Abstandes zwischen den gegeneinander gleitenden Flächen dadurch erreicht, daß der Raum zwischen den beiden Flächen außer mit dem die Druckflüssigkeit zuführenden Schmierkreis noch mit einem an sich bekannten Steuerkreis in Verbindung steht, der den gleichen hydraulischen Widerstand wie ein Vergleichskreis hat, wenn der Abstand zwischen den beiden Flächen den vorbestimmten Wert hat, wobei die indem Steuerkreis angeordneten bekannten strömungsdrosselnden Mittel auch in dem Vergleichskreis vorgesehen sind, die ständig übereinstimmende hydraulische Widerstände haben, während ein die Strömung der Druckflüssigkeit in dem Schmierkreis regelnder Kolben auf den Druckunterschied stromabwärts der, strömungsdrosselnden Mittel im Vergleichskreis einerseits und im Steuerkreis andererseits anspricht und die Strömungsgeschwindigkeit in dem Schmierkreis verändert, wenn der Druck stromabwärts der strömungsdrosselnden Mittel im Steuerkreis von dem Druck stromabwärts der strömungsdrosselnden Mittel im Vergleichskreis abweicht.

Vorrichtung zum Schmieren von zwei gegeneinander gleitenden

Flächen,
insbesondere an Werkzeugmaschinen

Anmelder:

Gendron Freres S.A., Villeurbanne, Rhone (Frankreich)

Vertreter: Dipl.-Ing. R. Müller-Bömer, Patentanwalt, Berlin-Dahlem, Podbielskiallee 68

Beanspruchte Priorität: Frankreich vom 18. Dezember 1954

Jean Louis Langer, Sevres, Seine-et-Oise (Frankreich), ist als Erfinder genannt worden

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Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist also meh- - rere wichtige Merkmale auf, die das Wesen der Erfindung ausmachen. Zu diesen wichtigen Merkmalen gehören: ein Vergleichskreis, der nicht durch den zwischen den beiden gegeneinander gleitenden Flächen befindlichen Raum verläuft, von einer Quelle mit Drucköl versorgt wird und einen hydraulischen Widerstand mit einem vorgegebenen Wert besitzt; ein durch den zwischen den beiden gegeneinander gleitenden Flächen befindlichen Raum verlaufender Steuerkreis, der ebenfalls von der erwähnten Druckölquelle gespeist wird und den gleichen hydraulischen Widerstand wie der obengenannte Vergleichskreis besitzt, solange der Abstand zwischen den beiden Flächen den vorgegebenen konstanten Wert hat; strömungsdrosselnde Mittel, wie Düsen oder Drosseln, sowohl im Vergleichskreis als auch im Steuerkreis, wobei diese Mittel in den beiden Kreisen ständig übereinstimmende hydraulische Widerstände haben; ein Hauptversorgungs- oder Schmierkreis, der den Raum zwischen den beiden gegeneinander gleitenden Flächen von der erwähnten Quelle aus mit Drucköl speist; druckempfindliche und strömungsregelnde Mittel in dem obengenannten Schmierkreis, die die Strömungsgeschwindigkeit durch diesen Kreis und damit durch den Raum zwischen den beiden gegeneinander gleitenden Flächen regeln. Diese Mittel werden dem Unterschied der Drücke ausgesetzt, die — in Strö-

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mungsrichtung gesehen — hinter den strömungsdrosselnden Mitteln, mit anderen Worten also stromabwärts der strömungsdrosselnden Mittel, in dem Vergleichskreis einerseits und dem Steuerkreis andererseits vorhanden sind. Dabei wirken sie so, daß sie die Strömungsgeschwindigkeit durch den Schmierkreis erhöhen, wenn der Druck stromabwärts der strömungsdrosselnden Mittel in dem Steuerkreis zunimmt, und umgekehrt.

Es ist leicht einzusehen, daß unter diesen Bedingungen die strömungsregelnden Mittel im Gleichgewicht sind, wenn die Drücke stromabwärts der strömungsdrosselnden Mittel im Vergleichskreis und im Steuerkreis gleich sind, was voraussetzt, daß im Steuerkreis und im Vergleichskreis gleiche Strömungsgeschwindigkeiten herrschen.

Da nun aber der hydraulische Widerstand des Vergleichskreises einen vorgegebenen Wert hat, tritt das Gleichgewicht ein, wenn der hydraulische Widerstand des Steuerkreises einen entsprechenden, ganz bestimmten Wert hat. Da der einzige veränderliche Parameter des Kontrollkreises der Abstand zwischen den beiden gegeneinander gleitenden Flächen ist, wird dieser Abstand bei dem vorgegebenen Wert aufrechterhalten unabhängig von der Viskosität des Öles, da diese Viskosität in der gleichen Weise und im gleichen Maße sowohl in den Vergleichskreis als auch in den Steuerkreis eingeht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung soll die Schmiervorrichtung so ausgebildet werden, daß der hydraulische Widerstand des Vergleichskreises einstellbar ist, beispielsweise mittels eines in den Vergleichskreis eingeschalteten einstellbaren Ventils. Durch diese Maßnahme kann der vorgegebene konstante Wert des Abstandes zwischen den beiden gegeneinander gleitenden Flächen nach Wunsch eingestellt werden. Für jede Einstellung des Vergleichskreises wird der hydraulische Widerstand des Steuerkeises gleich dem des Vergleichskreises, wenn sich der Abstand zwischen den beiden gegeneinander gleitenden Flächen entsprechend ändert.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die erwähnten beiden strömungsdrosselnden Mittel so auszubilden, daß sie gleichzeitig ihren Querschnitt von der vollkommenen Schließstellung aus bis zu ihrer maximalen Öffnung in übereinanderstimmender Weise ändern.

Ein anderes Merkmal der Erfindung ist, die Ausbildung der gleichzeitig und in übereinanderstimmender Weise veränderbaren strömungsdrosselnden Mittel durch die Endkanten eines einzigen Kolbens zu verwirklichen, die mit entsprechenden Kanten zweier Nuten oder Kanäle zusammenarbeiten, welche in der Innenwand des Zylinders, in dem der Kolben verschiebbar ist, eingearbeitet sind. Der Abstand zwischen den beiden Endkanten des Kolbens ist gleich dem Abstand der erwähnten Kanten der Kanäle.

Schließlich kann man in einer anderen Ausführungsaft der Erfindung die beiden strömungsdrosselnden Mittel mit ständig übereinstimmenden hydraulischen Widerständen dadurch verwirklichen, daß man eine einzelne Kante eines in einem Zylinder verschiebbaren Kolbens mit zwei in der Innenwand des Zylinders vorgesehenen Nuten oder Kanälen zusammenarbeiten läßt.

In einem vereinfachten Ausführungsbeispiel der Erfindung bildet der Schmierkreis gleichzeitig auch den Steuerkfeis. Diese Anordnung hat den Vorzug, daß nur sehr wenige Leitungen gebraucht werden. Dagegen gestattet sie nicht, den Abstand zwischen den beiden gegeneinander gleitenden Flächen streng konstant zu halten, wenn die Relativgeschwindigkeit der beiden Flächen gegeneinander schwankt, wie es besonders bei hin- und hergehenden Bewegungen der Fall ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann man den Abstand zwischen den beiden gegeneinander gleitenden Flächen auch bei Schwankungen ihrer Relativgeschwindigkeit dadurch streng konstant halten,

ίο daß man den Steuerkreis unabhängig von dem Schmierkreis mit einer vertieften Öffnung in dem die beiden gegeneinander gleitenden Flächen trennenden Raum verbindet.

In bestimmten Fällen kann es auch zweckmäßig sein, die mehrfach erwähnten strömungsregelnden Mittel in Form eines frei in einem Zylinder verschiebbaren Kolbens auszubilden, wobei eine Kante des Kolbens mit einer Nut bzw. einem Kanal in der Innenwandung· des Zylinders zwecks Regelung der Strö-

ao mungsgeschwindigkeit durch den Schmierkreis zusammenarbeitet. Die beiden Stirnflächen des Kolbens sind wieder den Drücken stromabwärts der beiden strömungsdrosselnden Mittel ausgesetzt.

Wenn in der zuletzt genannten Ausführungsform

ag die strömungsdrosselnden Mittel als Düsen konstanten Querschnitts ausgebildet sind, können diese in den Stirnwänden des Kolbens angeordnet werden. Sie werden über ihre im Innern des Kolbens angebrachten Durchgänge gespeist und stehen ständig mit einem seitlichen Einlaß in Verbindung, der mit Drucköl gespeist wird und zwischen den Enden des Kolbens angeordnet ist.

Wenn die strömungsregelnden Mittel in der oben erläuterten Weise durch Zusammenwirken einer KoI-benkante mit einem zugeordneten Kanal an der Zylinderwand gebildet sind, wird zweckmäßigerweise eine kleine Hilfsleistung von sehr geringem Querschnitt vorgesehen, die eine Verbindung zwischen der Druckölquelle und derjenigen Fläche des Kolbens herstellt, die dem Steuerkreis zugeordnet ist. Diese Leitung geringen Querschnitts hat den Zweck, das Entstehen eines Druckes auf diese Kolbenfläche zu ermöglichen, damit der Kolben wieder in eine Lage zurückgeführt wird, in der der den Schmierkreis speisende Kanal teilweise oder vollständig geöffnet ist, nachdem er vorher völlig geschlossen war.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung werden nachstehend einige zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung an Hand 'der Zeichnungen besehrieben.

Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schmiervorrichtung, wie sie an einer Werkzeugmaschine zwischen einem Gleittisch und dem Maschinenbett verwendet wird,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Öffnungen und Vertiefungen in der Gleitführung des Maschinenbettes,

Fig. 3 und 4 Längsschnitte durch zwei gegenüber der Fig. 1 abgeänderte strömungsregeinde Mittel,
Fig. 5 eine andere gegenüber Fig. 1 vereinfachte Ausfühfungsform und

Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine besondere Ausführungsförm einer nach dem gleichen Prinzip wie Fig. 5 arbeitendem Vorrichtung.

In Fig. 1 ist 1 ein¹ Tisch einer Werkzeugmaschine, beispielsweise der Tisch eiiier Maschine zum Richten der Zylinder von Walzwerken. Dieser Tisch ist zur Ermöglichung einer hin- und hergehenden Bewegung auf GleitführuHgefi gelagert. Die Gleitführung 2 besitzt mehrere mit gegenseitigen: Abständen angeordnete Nuten 3, durch die das Schmieröl in den zwischen

den gegeneinander gleitenden Flächen vorhandenen Raum zugeführt wird (s. auch Fig. 2). Die Nuten 3 werden durch eine Leitung.4 von strömungsregelndeii Mitteln aus gespeist, die in dem dargestellten- Ausführungsbeispiel die Form eines Verteilers 5' haben, der nachstehend näher beschrieben wenden wird. Eine zylindrische und der Steuerung dienende Vertiefung 6 ist in der Gleitführung 2 zwischen den beiden Ölnuten 3 vorgesehen. Die zylindrische Vertiefung 6 steht ebenfalls mit dem Verteiler 5 durch eine Leitung 7 in Verbindung, Die zylindrische Vertiefung 6 ist von einer ringförmigen Nut 8- umgeben, die ebenfalls in der Gleitführung 2 vorgesehen ist und zur Rückführung des- aus der Vertiefung 6 austretenden Öles in den Ö !vorratsbehälter über die Leitung, 9·· dient. Das bedeutet, daß- die ringförmige Nut 8 unter dem atmosphärischen Außendruck steht.

Der Verteiler 5 besteht aus einem hohlen Zylinder 11, dessen Innenraum durch einen Kolben 14 in· zwei Kammern 12 und 13 aufgeteilt wird.- Ein axialer Durchlaß 15 verläuft zwischen den beiden Stirnflächen des Kolbens 14· und hat an .seinen beiden Enden zwei ähnlich ausgebildete Düsen 16 und 1-7, die bei dieser Ausführungsform die obenerwähnten strömungsdrosselnden Mittel darstellen.

Im mittleren Teil der zylindrischen Oberfläche des Kolbens 14 ist eine ringförmige Nut 18 angeordnet; welche- mit dem axialen Durchlaß 15 über radiale Kanäle 19- in Verbindung steht. Eine Hauptspeiseleitung 21 liefert öl unter konstantem Druck in den Innenraum des Zylinders 11, und zwar innerhalb der im Kolben vorgesehenen Nut 18, so daß die Nut 18 in jeder Stellung des Kolbens 14' ständig mit Öl gespeist wird. Die die Nuten 3 speisende Leitung 4 steht mit dem Innenraum des Zylinders 11- in Verbindung, aber an einer Stelle, die nahe einer Kante der ringförmigen Nut 18 gelegen ist, so daß diese Kante der Nut 18' den Öffnungsquerschnitt- der Leitung- 4 im Zylinder 11 in der nachstehend beschriebenen Weise verändert.

Andererseits steht die die Vertiefung 6 speisende Leitung 7 mit der Kammer 12 des Zylinders 11 in Verbindung, während die Kammer 13 des Zylinders 11 mit der- Rückleitung 9 durch eine Leitung-22 verbunden ist, wobei eine Drosselung- durch die mit der unteren Fläche einer Scheibe 24 zusammenarbeitende ringförmige: Kante einer zylindrischen Vertiefung 23· stattfinden kann. In-- dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Abstand zwischen dieser ringförmigen Kante und der Scheibe 24 veränderbar. Der besseren Verständlichkeit halber ist- die aus den Teilen 23 und 24- bestehende Drosselvorrichtung so dargestellt, daß sie genau dieselbe Form und Größe hat wie die Drosselvorrichtung,-die durch die ringförmige Kante der Vertiefung 6 und der Unterseite des Tisches 1 gebildet wird.

Die- dargestellte Vorrichtung arbeitet in folgender Weise:-

Bs sei zunächst angenommen, daß- die Vorrichtung sich in einem stabilen und stetigen Arbeitszustand befindet und daß der Abstand· X zwischen· dem-Tisch 1 und der Gleitführung 2 gleich dem-Abstand-zwischen der Scheibe 24" und der ringförmigen Kante der Vertiefung 2-3 ist. Das durch die Leitung 21- zugeführte öl-fließt-mit gleicher Geschwindigkeit-durch die beiden Düsen 16 und 17, da diese beiden Düsenin Kreise mit- übereinstimmenden hydraulischen Widerständen eingeschaltet sind; Die Druckverluste in beiden Düsen sind deshalb einander gleich, so daß- auch die Drücke in den beiden Kammern 12 und 13 gleich sein müssen.

Der Kolben 14 befindet sich daher unter den einander entgegengesetzt· gerichteten Wirkungen der gleichen Drücke im Gleichgewicht, so daß er den Einlaß· zu" der Leitung 4 mit konstantem Querßchnitt öffnet. Der ölfluß durch- den die beiden gegeneinander gleitenden Flächen trennenden Raum ist konstant, und der Abstand X bleibt unverändert fest, solange sich" die Arbeitsbedingungen der Maschine in der Umgebung der Vertiefung 6 nicht ändern.

ίο Die Auistrittsgeschwindigkeit des Öles aus der Düse 17 wird durch den Querschnitt des Durchlasses unter der Scheibe 24 bestimmt, während die Austrittsgeschwinidigkeit aus der Düse 16" von dem Querschnitt des Durchlasses zwischen dem Tisch 1 und der Gleitführung 2 innerhalb der ringförmigen Zone zwischen der zylindrischen Vertiefung 6 und der ringförmigen Vertiefung 8' abhängt.

Infolge der konzentrischen Anordnung der Vertiefung 6^- und der ringförmigen Nut 8 Und" wegen" der verhältnismäßig- großen Tiefe der Vertiefung 6 in bezug auf den Abstand X kann der Druckverlust zwischen der Vertiefung 6 und der ringförmigen Nut nicht von der Richtung und' der Geschwindigkeit der Verschiebung des Tisches 1- auf der Gleitführung-2 abhängen.

Wenn nun aus irgendeinem Grunde,- z. B. durch Zunahme des auf den Tisch ausgeübten Druckes, der Abstand X die Neigung- hat, kleiner zu werden, so hat auch der Querschnitt, durch den das Öl- von der Vertiefung-6 zu= der ringförmigen Nut 8 fließt, die Neigung, sich^: zu verkleinern. Das" hat zur Folge, daß der Druck in der von der- Düse-16 gespeisten- Kammer 12 zunimmt. Dagegen haben'sich die Bedingungen für die Strömung- der Flüssigkeit durch den Kreis" mit der Düse 17 und der einstellbaren Scheibe 24 nicht verändert, so daß- auch der- Druck in der Kammer 13 seinen Wert beibehält. Da· somit der Druck in der Kammer 12 größer wird als- der in der Kammer 13, verschiebt sich der Kolben 14 in Richtung auf die Kammer 13 (in Fig. 1 nach rechts), wodurch sich der Querschnitt des Einlasses in der Leitung 4 vergrößert. Dies bewirkt, daß mehr Öl· durch die Leitung 4 fließt, und zwar so lange, bis der Abstand X wieder seinen vorgegebenen- Wert angenommen hat". Der" dem Austritt des Öles- aus der Vertiefung 6 entgegenwirkende Widerstand verringert sich, so daß der Druck in" der Kammer 12 allmählich wieder gleich dem- Druck in der Kammer 13 wird. -

Wenn sich umgekehrt der Abstand X vergrößert, tritt eine ähnliche; aber umgekehrt verlaufende Folge von Vorgängen ein. Der Kolben 14 wird nach links (in Fig. 1) verschoben und verkleinert den Querschnitt des Einlasses- der öffnung 4 so lange, bis der Abstand X wieder seinen vorgegebenen Werter reicht hat.

Es sind" also zwei hydraulische Kreise"vorgesehen, die von der gleichen Drückölquelle gespeist" werden und in die die Düse 16 einerseits und die Düse 17 andererseits*- eingeschaltet sind, wobei diese beiden Düsen gleiche hydraulische Widerstände haben. Der Kolben ■14-:befindet sieh im Gleichgewicht,-und die auf seine beiden Stirnflächen einwirkenden Drücke sind einander- gleich; während· die" Druckverluste in den beiden Düsen 16 und 17 übereinstimmen. Das" bedeutet, daß- in beiden¹ Kreisen gleiche Strömungen vorhanden sind^; und beide' Kreise gleiche hydraulische Widerstände besitzen. Da- die in den Vergleichskreis eingeschaltete Vertiefung 23- in-der- dargestellten Ausführungshorn! ■ ein 'strenges Abbild der Vertief ung6 in der Gleitführung ist, können die beiden hydraulischen Widerstände nur dann gleich sein, wenn der Ab-

stand genau gleich dem Abstand zwischen der Scheibe 24 und der ringförmigen Kante der Vertiefung 23 ist.

Auf diese Weise wird eine automatische Regelung der Strömung des Öles durch den zwischen den beiden gegeneinander gleitenden Flächen befindlichen Raum erzielt, und zwar unabhängig von etwaigen Schwankungen der Ölviskosität, da das öl durch zwei Kreise gleicher hydraulischer Widerstände parallel fließt.

Wenn der konstante Wert X des Abstandes eingestellt werden soll, genügt es, den Abstand zwischen der Scheibe 24 und der Kante der Vertiefung 23 zu verändern.

Die beschriebene Ausführungsform bietet noch einen weiteren sehr wesentlichen Vorzug, nämlich die selbsttätige Unterbrechung der ölzufuhr zur Gleitführung, sobald der Tisch über die Vertiefung 6 hinausläuft. Die Ölzufuhr wird automatisch wieder in Gang gesetzt, sobald der Tisch die Vertiefung 6 wieder erreicht. Dies kommt daher, daß, sobald der Tisch 1 die Vertiefung 6 nicht mehr abdeckt, der Druck in der Leitung 7 und in der Kammer 12 plötzlich abfällt, so daß der Kolben 14 die Leitung 4 völlig verschließt. Die Ölnuten 3 werden daher nicht mehr mit Öl versorgt. Demgegenüber wird die Düse 16 auch weiterhin mit Öl gespeist, so daß sich der Druck in der Kammer 12 sofort wieder aufbaut, wenn der Tisch die Vertiefung 6 wieder abdeckt. Dadurch wird der Kolben 14 wieder in seinen Regelbereich zurückgeschoben, und Öl gelangt wieder zur Gleitführung.

Wie schon erwähnt, wurden der besseren Verstandlichkeit halber in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die gleichen Verhältnisse für die Vertiefungen 6 und 23 gewählt. In der Praxis kann selbstverständlich die Scheibe 24 zweckmäßigerweise durch eine einfachere Vorrichtung, beispielsweise durch ein Nadelventil, ersetzt werden, das mit genügender Annäherung den hydraulischen Druck reproduzieren kann, der von dem verengten Durchgang zwischen der Unterseite des Tisches 1 und der ringförmigen Kante der Vertiefung 6 gebildet wird. Ein derartiges Nadelventil 24' ist in den in den Fig. 3 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispielen gezeigt.

Die erfindungsgemäße Schmiervorrichtung bedarf einer erheblichen Dämpfung, um stabil zu arbeiten. Aus diesem Grunde wird zweckmäßigerweise die obenerwähnte Kante des Kolbens, die den Querschnitt des Einlasses in die Leitung 4 verändert, durch einen kegelstumpfförmigen Abschnitt geringerer Konizität ersetzt. Ein derartig kegelstumpfförmiger Abschnitt ist bei 31 in Fig. 3 dargestellt. In allen anderen Punkten ist die Ausführungsform nach Fig. 3 ähnlich und arbeitet in der gleichen Weise wie die Ausführung nach Fig. 1.

Man kann die Stabilität der Vorrichtung auch dadurch verbessern, daß man eine geringe Abnahme des Abstandes X zuläßt, wenn die von dem Tisch 1 auf die Gleitführung 2 ausgeübte Spannung zunimmt. Dieses Ergebnis läßt sich in einfacher Weise dadurch erzielen, daß man die Wirkungsweise der Düse 17 etwas ändert, indem man beispielsweise parallel zu ihr eine weitere Düse, z. B. in Form einer Längsnut 32 (Fig. 4), in dem Kolben 14 anordnet. Man sieht, daß sich die Länge der zusätzlichen Düse 32 mit der Lage des Kolbens 14 ändert. Wenn der Druck des Öles in dem Raum zwischen den gegeneinander gleitenden Flächen zunimmt, hat der Kolben 14 das Bestreben, in der oben geschilderten Weise die Strömung durch den Schmierkreis zu verstärken. Gleichzeitig wird aber die Länge der zusätzlichen Düse 32 vergrößert, wodurch der Druckstrom abwärts der Düse 17 zunimmt, so daß die Verschiebung des Kolbens verringert wird und eine Dämpfung eintritt.

Wenn es nicht erforderlich ist, daß der Abstand X vollkommen unabhängig von der linearen Geschwindigkeit der gleichen Bewegung ist, und wenn vor allem diese Geschwindigkeit so niedrig ist, daß ihre Schwankungen gering sein müssen, so kann man die erfindungsgemäße Vorrichtung so abändern, daß die Vertiefung 6 und die ölnuten 3 miteinander vereinigt sind.

Eine Vorrichtung dieser Art ist schematisch in Fig. 5 dargestellt, in der das Bezugszeichen 1 wieder einen auf der Gleitführung 2 gleitbaren Teil bezeichnet. Die Vertiefung 6 und die Ölnuten 3 sind jetzt aber zu einer einzigen Vertiefung 34 vereinigt.

Der Kolben 35 hat zwei kegelstumpf förmige Kanten

36 und 37, die je mit entsprechenden Kanten zweier ringförmiger Nuten oder Kanäle 38 und 39 zusammenarbeiten, die in der zylindrischen Innenwand des Verteilers angeordnet sind. Die beiden Kanten 36 und

37 des Kolbens bilden zusammen mit den entsprechenden Kanten der ringförmigen Nuten 38 und 39 zwei Drosseln, deren Querschnitte gleichzeitig in Abhängigkeit von der Lage des Kolbens veränderbar sind. Die beiden Drosseln werden über die Hauptzufuhrleitung 21 mit Drucköl versorgt.

Die Drossel 38 speist die Kammer 12, von der aus das Öl über die Leitung 42 in den Raum zwischen den gegeneinander gleitenden Flächen gelangt, während die Drossel 39 die Kammer 13 über einen im Innern des Kolbens vorgesehenen Durchlaß 43 speist, der sich von der Einschnürung 18 des Kolbens bis zu der in der Kammer 13 liegenden Stirnfläche erstreckt. Das aus der Kammer 13 abfließende Öl wird von dem einstellbaren Nadelventil 24' geregelt.

Die Arbeitsweise dieser Aus f uhr ungs form der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ähnlich der der früher beschriebenen Ausführungsformen. Wenn, ausgehend vom stabilen Arbeitszustand, beispielsweise der Abstand X abnimmt, so wird auch der Querschnitt, durch den das Öl hindurchfließen muß, kleiner, und der Druck in der Kammer 12 nimmt zu, während der Druck in der Kammer 13 konstant bleibt. Der Kolben wird daher in Richtung auf die Kammer 13 verschoben und öffnet damit die Drosseln 38 und 39 mehr. Die Strömungsgeschwindigkeit des Öles durch die Leitung 42 nimmt zu, bis das Gleichgewicht wiederhergestellt ist, d. h. bis der Abstand X wieder seinen vorgegebenen und durch die Einstellung des Nadelventils 24' festgelegten Wert erreicht hat.

Während in den früher beschriebenen Ausführungsformen die beiden Düsen 16 und 17 aufbaumäßig ähnlich waren und infolge ihres festen Querschnittes gleiche hydraulische Widerstände hatten, besitzen in der Ausführungsform nach Fig. 5 die beiden Drosseln

38 und 39 ständig miteinander übereinstimmende hydraulische Widerstände dadurch, daß sie sich von der vollkommenen Verschluß stellung aus gleichzeitig, und in der gleichen Weise öffnen, während ihre Verstellungen in beiden Richtungen ständig einander gleichlaufen.

Somit verändern sich die Drücke in den Kammern 12 und 13 einerseits unter der Wirkung des Kolbens 35 und andererseits als Folge von Änderungen des' Abstandes X zwischen dem Tisch und der Gleitführung. Jedoch haben die durch die Verschiebung, des Kolbens herrührenden Druckverluste keinen Einfluß auf den Regelvorgang, da sie gleichzeitig in dem gleichen Maße und in der gleichen Richtung variieren: Folglich können nur die durch Schwankungen des Ab-

Standes X hervorgerufenen Veränderungen der Druckverluste auf die strömungsregelnde Einrichtung einwirken, was auch beabsichtigt war.

Die Stabilität dieser Ausführungsform hängt von dem Verhältnis des Abstandes der Nuten 38 und 39 und des Abstandes der Kanten 36 und 37 des Kolbens ab.

Man kann die Anordnung auch so treffen, daß sich die Drossel 38 vor der Drossel 39 öffnet, so daß die Veränderung des hydraulischen Widerstandes der Drossel 39- stärker als die der Drossel 38 bei gleicher Verschiebung des Kolbens ist.

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist nur eine einzige zu der Gleitführung gehende öffnung erforderlich. Das gestattet die Ausnutzung des Öldruckes mit maximalem Wirkungsgrad, da der Querschnitt der Drossel 38 mit der Zuführungsgeschwindigkeit zunimmt. Jedoch hat diese Anordnung den Nachteil, daß eine zusätzliche Strömung, nämlich die durch die Drossel 39, erforderlich ist, die nicht für Schmierzwecke ausgenutzt werden kann und die die gleiche Geschwindigkeit wie die Strömung durch die Drossel 38 hat. Schließlich ändert sich bei gleicher Einstellung des Nadelventils 24' der Öldruck bei 34 etwas in Abhängigkeit von der relativen Geschwindigkeit der gegeneinander gleitenden Flächen.

Noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 6 schematisch wiedergegeben. Sie unterscheidet sich von den vorhergehenden Ausführungsbeispielen dadurch, daß die beiden Arbeitskanten des Kolbens 50, die die Steuerelemente der beiden veränderbaren Drosseln bilden, durch eine einzige Kante 46 ersetzt sind. Diese Kante 46 arbeitet als eine erste Drossel, indem sie mit der Leitung 47 zusammenarbeitet, die von dem Innenraum des Verteilers abgeht und mit der Schmierleitung 48 -und mit der Kammer 12 in Verbindung steht. Die Kante 46 arbeitet außerdem noch als eine zweite Drossel, und zwar im Zusammenwirken mit einer Leitung 49, die mit der Kammer 13 und dem Nadelventil 24" in Verbindung steht.

Bei diesem Aueführungsbeispiel hat der Kolben 50 zwei enge Durchgänge 51 und 52, die in der Zeichnung punktiert angedeutet sind und eine Verbindung zwischen der ringförmigen Nut 18 des Kolbens 50 und den Kammern 12 bzw. 13 herstellen. Die Bohrungen 51 und 52 haben sehr geringen Durchmesser und bewirken nur eine vernachlässigbare Strömung des Öles. Diese minimale Strömung ist aber ausreichend, um einen Druck zu erzeugen, wenn er benötigt wird.

Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung ist ähnlich der der Fig. 5. Das durch die Leitung 21 ankommende Drucköl fließt einmal durch die Drossel 47 zu der Gleitführung und außerdem durch die Drossel 49 und das Nadelventil 24" zurück zum ölvorratsbehalter. Der Kolben 50 übt seine regelnde Wirkung auf die Drosseln 47 und 49 als Folge des Unterschiedes zwischen den in den Kammern 12 und 13 herrschenden Drücken aus.

Der Vorteil dieser Ausführungsart der Erfindung gegenüber der Ausführung nach Fig. 5 besteht darin, daß nur eine steuernde Kante 46 benötigt wird. Der Kolben ist daher bei seiner Herstellung leichter zu bearbeiten als ein Kolben, der zwei steuernde Kanten besitzt, die beide bei der Herstellung bearbeitet werden müssen. Außerdem müssen bei diesen Ausführungsbeispielen (Fig. 5) auch zwei Steuerkanäle in der Zylinderwandung bearbeitet werden, weil es erforderlich ist, daß die Steuerkanten am Zylinder den gleichen Abstand voneinander haben wie die beiden in der Zylinderwandung.

Außerdem sieht man, daß, wenn sich der Tisch 1 von dem Gebiet fortbewegt, in dem sich die Hauptschmierleitung 48 zur Gleitführung öffnet, der Druck in der Kammer 12 der strömungsregelnden Einrieb,-tung sofort abfällt, so daß der Kolben 50 die Leitung 47 vollständig verschließt. Wenn die sehr enge Bohrung 51 nicht in dem Kolben vorhanden wäre, könnte sich in der Kammer 12 nicht wieder ein Druck aufbauen, wenn der Tisch in eine Lage zurückgebracht

iö ist, in der er wieder über der öffnung der Leitung 48 liegt. Der Kolben 50 wunde also endgültig in der Lage stehenbleiben, in der er die Leitung 47 vollkommen abschließt. Aber selbst wenn der Kolben die Leitung 47 völlig versperrt hat, kann eine geringe Menge öl durch die kleine Bohrung 51 in Richtung auf die Schmierleitung48 fließen. Wenn also der Tisch wieder die obere Öffnung der Leitung 48 überdeckt, kann sich in der Kammer 12 durch das durch die Bohrung 51 eintretende Öl wieder ein Druck ausbilden, der den Kolben in Richtung auf die Kammer 13 zurückdrückt, d. h. in einer Richtung, die <das Öffnen der Drosseln

47 und 49 bedeutet. Der Abstand X nimmt dann selbsttätig wieder seinen durch die Einstellung des Nadelventils 24" vorgegebenen konstanten Wert an.. Es ergibt sich so also nicht nur eine Unterbrechung der ölzufuhr, sobald sich der Tisch von der Schmierleitung

48 wegbewegt, sondern auch eine automatische Wiederaufnahme des Schmiervorganges, sobald der Tisch die Schmierleitung 48 wieder bedeckt.

Die andere kleine Bohrung 52 hat an diesem Ergebnis keinen Anteil, sondern erfüllt lediglich den Zweck, wirkungsmäß'ig das Gleichgewicht zu der anderen Bohrung 51 herzustellen und Störungen in der Arbeitsweise zu verhindern.

Bei allen hier erläuterten Ausführungsbeispielen ist nur ein kleines Gebiet der Gleitführung dargestellt worden. In der Praxis kann es oftmals zweckmäßig sein, mehrere Speise- und Steuervorrichtungen zur Regelung der Schmierung vorzusehen, die entlang der Gleitführung angeordnet werden. Maschinenteile, wie beispielsweise Tische, sind nicht vollkommen starr, und die Anwesenheit mehrerer erfmdungsgemäßer Vorrichtungen ermöglicht den Ausgleich von Deformationen solcher Teile. Die mit der ernndungisgemäßen Vorrichtung zu erzielende Genauigkeit ist sehr groß. Sie .gestattet, den Abstand zwischen zwei gegeneinander gleitenden Flächen mit einer Genauigkeit von 1 Mikron konstant zu halten. Damit ergibt sich aber auch die Möglichkeit, Biegungsdeformationen von

So Tischen auszugleichen, die oft mehrere Mikron betragen.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die obenbeschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Zahlreiche für den Fachmann naheliegende Abänderungen sind möglich. Beispielsweise sind in den dargestellten. und beschriebenen Aueführungsbeispielen die Gleitführungen entweder als geradlinig und. eben oder als V-förmig (Fig. 6) angenommen worden. DieErfindung ist natür-

βο Mch nicht auf eine bestimmte Art oder Form der Gleitführungen beschränkt und kann beispielsweise auch auf ringförmigen Gleitführungen für eine vertikale Drehbankplatte benutzt werden.

Während die eine Ausführungsform strömungsregelnde Mittel zeigt, die aus zwei Düsen konstanter hydraulischer Widerstände (Fig. 1) in Kombination mit einem von dem Schmierkreis getrennten Steuerkreis bestehen, und eine andere Ausführungsform (Fig. 6) die Kombination zweier Drosseln, deren hydraulische Widerstände gleichzeitig und nach der-

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selben Gesetzmäßigkeit verändert werden, mit einem von dem Schmierkreis selbst gebildeten Steuerkreis besitzt, können diese Kombinationen natürlich gegeneinander ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Schmieren von zwei gegeneinander gleitenden Flächen, insbesondere an Werkzeugmaschinen, die zwischen den beiden Flächen einen vorbestimmten konstanten Abstand aufrechterhält, in den durch einen eine Steuervorrichtung enthaltenden Schmierkreis Druckflüssigkeit gedruckt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen den beiden Flächen (1,2) außer mit dem dieDruckflüssigkeit zuführenden Schmierkreis (3,4,18) noch mit einem an sich bekannten Steuerkreis (6, 7,15) in Verbindung steht, der den gleichen hydraulischen Widerstand wie ein Vergleichskreis (22,23, 24,15) hat, wenn der Abstand (X) zwischen den beiden Flächen (1,2) den vorbestimmten Wert hat, wobei die in dem Steuerkreis angeordneten bekannten strömungsdrosselnde Mittel (16,17) auch in dem Vergleichskireis vorgesehen sind, die ständig übereinstimmende hydraulische Widerstände haben, während ein die Strömung der Druckflüssigkeit in dem Schmierkreis regelnder Kolben (14) auf den Drucktmterschied stromabwärts der strömungsdrosselnden Mittel im Vergleichskreis einerseits und im Steuer kreis andererseits anspricht und die Strömungsgeschwindigkeit in dem Schmierkreis verändert, wenn der Druck stromabwärts der strömungsdrosselnden Mittel (16) im Steuerkreis von dem Druck stromabwärts der strömungsdrosselnden Mittel (17) im Vergleichskreis abweicht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Widerstand des Vergleichskreises (22, 23, 24, 15) regelbar ist, so daß der vorgegebene konstante Abstand (X) zwischen den beiden Flächen geändert werden kann.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein in den Vergleichskreis (22, 23, 24,15) eingeschaltetes und dessen hydraulischen Widerstand regulierendes Ventil (24,24').

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die strömungsdrosselnden Mittel Drosseln (36, 37) sind, deren Querschnitte gleichzeitig und nach der gleichen Gesetzmäßigkeit von dem völligen Verschluß bis zu ihrer maximalen öffnung veränderbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseln im Vergleichskreis und im Steuerkreis von zwei Kanten (36, 37) des gleichen Kolbens (35) und von zwei mit diesen Kanten zusammenwirkenden, in der Innenwand des Zylinders (41), in dem der Kolben gleitet, zu beiden Seiten des Kolbens vorgesehenen Nuten (38,39) gebildet werden, wobei der Abstand zwischen den zwei Kanten des Kolbens gleich dem Abstand der Achsen der zwei Nuten ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseln im Vergleichskreis und im Steuerkreis von einer Kante (46) eines in einem Zylinder gleitenden Kolbens (50) und von zwei identischen Nuten (47, 49) in der Wand des Zylinders (51) zu beiden Seiten des Kolbens gebildet wird, wobei die Nuten eine solche relative Lage in bezug auf die Kante des Kolbens haben, daß sie von der Kante des Kolbens in gleicher Weise beeinflußt werden.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmierkreis und der Steuerkseis miteinander vereinigt sind (Fig. 6).

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkreis unabhängig von dem Schmierkreis mit dem Raum zwischen den beiden Flächen in Verbindung steht (Fdg.l).

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das strömungsregelnde Ventil in an sich bekannter Weise durch einen frei in einem Zylinder gleitenden Kolben (14) zusammen mit einer in der Wand des Zylinders (11) angebrachten und in den Schmierkreis eingeschalteten Nut (4) gebildet wird, wobei die Nut von einer Kante des Kolbens gesteuert wird und die Stirnflächen des Kolbens den Drücken stromabwärts einerseits der strömungsdrosselnden Mittel (17) im Vergleichskreis und andererseits der strömungsdrosselnden Mittel (16) im Steuerkreis ausgesetzt sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die strömungsdrosselnden Mittel im Vergleichskreis und im Bezugskreis zwei Düsen (16,17) konstanten Querschnitts sind, die in an sich bekannter Weise in die Stirnwände des Kolbens (14) eingesetzt sind und über durch das Innere des Kolbens verlaufende Durchgänge (15) gespeist werden, wobei mit diesen Durchgängen eine periphere Nut (18) in dem Kolben in Verbindung steht und eine Nut (21) in der Zylinderwand sowohl mit der Nut im Kolben als auch mit der Druckflüssigkeitsquelle in Verbindung steht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise durch den in dem Zylinder (11) verschiebbaren Kolben (14) der Zylinder in zwei Kammern (12, 13) unterteilt ist, von denen die erste mit dem Steuerkreis und die zweite mit dem Vergleichskreis in Verbindung steht, während in gleichfalls bekannter Weise eine mit der ersten Kammer (12) in Verbindung stehende Bohrung (16) kleinen Querschnitts in dem Kolben vorhanden ist und eine Leitung (15, 19, 21) eine ständige Verbindung zwischen der Bohrung und der Druckflüssigkeitsquelle herstellt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr, 943 980.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

I 909787/211 4.60