DE1525147B2

DE1525147B2 - Hydrostatisches axial-radiallager

Info

Publication number: DE1525147B2
Application number: DE19651525147
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dr.-Ing. 8720 Schweinfurt Korrenn
Original assignee: Kugelfischer Georg Schaefer and Co
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1965-07-30
Filing date: 1965-07-30
Publication date: 1972-12-28
Also published as: US3545828A; DE1525147C3; GB1110344A; DE1525147A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein hydrostatisches Axial-Radiallager zur Abstützung eines um eine senkrechte Achse drehbaren Bauteils, mit mehreren gleichmäßig über den Umfang verteilten, jeweils mit einer Drucktasche und einer Druckmittelzuführung versehenen Lagerschuhen, denen eine ringförmige Lagerfläche am drehbaren Bauteil zugeordnet ist, und die zu dieser Lagerfläche selbsteinstellend und nachstellbar sind.

Es ist sowohl bei hydrodynamischen als auch bei hydrostatischen Lagern bekannt, das drehbar gelagerte Bauteil mit mehreren gleichmäßig über den Umfang verteilten, selbsteinstellenden Lagerschuhen zu umgeben. Bei hydrodynamischen Lagern bildet sich während des Umlaufs des drehbaren Bauteils zwischen den einzelnen Lagerschuhen und einer gegenüberliegenden, ringförmigen Lagerfläche ein Schmiermittelkeil aus, und zwar unter entsprechendem Verkippen jedes Lagerschuhs. Bei hydrostatischen Lagern ist jeder Lagerschuh mit einer an eine Druckmittelzuführung angeschlossenen Drucktasche versehen, in welcher sich bei Beaufschlagung mit Druckmittel ein Druckmittelpolster aufbaut (USA.-Patentschrift 2 710 234). Auf diesen Druckmittelpolstern schwimmt sozusagen das drehbare Bauteil.

Im Gegensatz zu hydrostatischen Lagern sind bei hydrodynamischen Lagern während des An- und Auslaufens des drehbar gelagerten Bauteils keine definierten Reibungsverhältnisse gegeben, so daß derartige Lager insbesondere nicht für die Lagerung solcher drehbarer Bauteile geeignet sind, welche nur sehr langsam umlaufen und/oder häufig stillgesetzt werden, also häufig an- und auslaufen, dabei jedoch eine bestimmte Drehstellung exakt erreichen müssen. Man hat zwar diese Nachteile der reinen hydrodynamischen Lager dadurch zu beheben versucht, daß eine hydrostatische Starthilfe vorgesehen wird, jedoch sind auch derartige Lager hinsichtlich der Anwendungsmöglichkeiten begrenzt.

Für die Lagerung des Schirmes einer Radarantenne werden beispielweise hydrostatische Lager verwendet, und zwar ein hydrostatisches Axiallager und ein hydrostatisches Radiallager. Die Lagerschuhe dieser beiden Lager sind jeweils auf der der Drucktasche abgewandten Seite auf einem Kugelsegment abgestützt, welches zur Nachstellung des jeweiligen Lagerschuhs hydraulisch verstellbar ist, um auf diese Weise solchen Ungenauigkeiten der mit den beiden Reihen von Lagerschuhen zusammenwirkenden, ringförmigen Lagerflächen am drehbaren Bauteil Rechnung zu tragen, welche daraus resultieren, daß das Bauteil wegen seiner Größe aus mehreren Segmenten zusammengesetzt ist (USA.-Patentschrift 3 052 505).

Es sind hydrodynamische Axial-Radiallager zur Abstützung eines um eine senkrechte Achse drehbaren Bauteils bekannt, und zwar auch mit hydrostatischer Starthilfe, bei denen die Lagerschuhe auf der der ringförmigen Lagerfläche am drehbaren Bauteil zugewandten Seite ebenso wie die ringförmige Lagerfläche kugelförmig gewölbt sind, wobei der Kugelmittelpunkt auf der Lagerachse liegt (USA.-Patentschriften 1 876690,1 445 188 und 1 117 505).

Bei einer solchen bekannten Konstruktion sind die Lagerschuhe jeweils auf einer Kugel radial verschieblich abgestützt, welche selbst über mehrere kleinere Kugeln in einem Lagergehäuse gelagert ist. Jeder Lagerschuh ist in Richtung auf die Lagerachse zu federnd belastet (USA.-Patentschrift 1 445 188).

Aufgabe der Erfindung ist es, ein hydrostatisches Axial-Radiallager der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei welchem die Lagerschuhe auch während des Betriebs einzeln ausgewechselt werden können und sehr genau sowie stabil abgestützt sind, so daß selbst bei der Lagerung extrem schwerer Bauteile genaueste und auch bei geringsten Drehzahlen des gelagerten, drehbaren Bauteils von Reibungseinflüssen praktisch freie Bewegungen gewährleistet sind.

Dies ist erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Lagerschuhe, deren die Tasche umschließende Lagerfläche, wie auch die Lagerfläche am drehbaren Bauteil, in an sich bekannter Weise nach einer Kugel mit dem Mittelpunkt auf der Lagerachse gekrümmt ist, jeweils auf einem eigenen Widerlager über eine Kugel bzw. hydrostatisch über ein Druckmittelpolster beweglich abgestützt und gemeinsam mit dem Widerlager radial zur Lagerachse mittels Schrauben nachstellbar sind.

Nachstehend sind zwei Ausführungsformen des erfindungsgemäßen, hydrostatischen Axial-Radiallagers an Hand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigt

F i g. 1 die linke Hälfte des Längsschnittes durch die erste Ausführungsform,

F i g. 2 die Draufsicht auf den in F i g. 1 dargestellten Teil des Lagers, wobei das gelagerte Bauteil weggelassen ist und

F i g. 3 den Längsschnitt gemäß F i g. 1 durch die zweite Ausführungsform.

Das hydrostatische Axial-Radiallager dient zur Lagerung eines um eine senkrechte Achse 17 bzw. 39 drehbaren Bauteiles 18 bzw. 30 auf einem Gehäuse 23 bzw. 31.

Am drehbaren Bauteil 18 bzw. 30 ist ein Stützring 19 bzw. 29 angebracht, am Gehäuse 23 bzw. 31 ein Basisring 24 bzw. 32. Zwischen diesen Ringen sind mehrere gleichmäßig über den Umfang verteilte Lagerschuhe 20 bzw. 35 vorgesehen, denen jeweils ein Widerlager 22 bzw. 34 zugeordnet ist.

Die Lagerschuhe 20 bzw. 35 weisen jeweils eine

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Drucktasche 26 bzw. 36 und eine damit kommuni- Druckmittel zugeführt, so daß sich zwischen den

zierende Druckmittelzuführung 37 auf. Die Druck- Lagerschuhen und dem Stützring 19 bzw. 29 in den

taschen 26 bzw. 36 liegen dem Stützring 19 bzw. 29 Drucktaschen 26 bzw. 36 Druckmittelpolster auf-

gegenüber. Die die Drucktasche 26 bzw. 36 um- bauen, welche das drehbare Bauteil 18 bzw. 30

schließende Lagerfläche jedes Lagerschuhs 20 bzw. 5 tragen, so daß dieses hydrostatisch gelagert ist.

35 und die gegenüberliegende ringförmige Lager- Zugleich ergeben sich bei der Ausführungsform

fläche des Stützrings 19 bzw. 29 sind jeweils nach gemäß F i g. 3 die Druckmittelpolster 40.

einer Kugel gekrümmt, deren Mittelpunkt 25 bzw. Die Lagerschuhe 20 bzw. 35 sind gegenüber der

38 auf der Lagerachse 17 bzw. 39 liegt. kugelig gewölbten, ringförmigen Lagerfläche am

Jeder Lagerschuh 20 bzw. 35 stützt sich auf der io drehbaren Bauteil bzw. dessen Stützring 19 bzw. 29

dem Stützring 19 bzw. 29 abgewandten Seite auf selbsteinstellend und nachstellbar. Die Selbsteinstel-

dem zugehörigen Widerlager 22 bzw. 34 ab. Das lung ist durch die geschilderte Ausgestaltung der

Widerlager 22 bzw. 34 ist im Basisring 24 bzw. 32 gegenseitigen Abstützung des drehbaren Bauteils und

radial zur Lagerachse 17 bzw. 39 verstellbar geführt. der Lagerschuhe einerseits sowie der Lagerschuhe

Die Verstellung erfolgt mittels einer Schraube 27 bzw. 15 und der Widerlager andererseits gewährleistet. Das

33, welche in dem Widerlager 22 bzw. 34 ver- Nachstellen geschieht durch radiales Verschieben der

schraubbar und in einer Halterung 28 am Basisring Widerlager22 bzw. 34 mittels der Schrauben 27

24 bzw. 32 drehbar gelagert ist. bzw. 33. Die Widerlager 22 bzw. 34 können auf

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1 und 2 diese Weise so nachgestellt werden, daß sämtliche

stützt sich jeder Lagerschuh 20 auf dem zugehörigen 20 Lagerschuhe 20 bzw. 35 mit den die Drucktaschen

Widerlager 22 über eine Kugel 21 ab, welche in 26 bzw. 36 umschließenden Lagerflächen auf einer

einem Sackloch des Widerlagers 22 ruht und in eine imaginären Kugelfläche mit dem Mittelpunkt 25 bzw.

Pfanne des Lagerschuhs 20 eingreift, so daß Wider- 38 liegen.

lager 22 und zugehöriger Lagerschuh 20 im Abstand Beim erfindungsgemäßen, hydrostatischen Axial-

voneinander gehalten sind. 25 Radiallager ist eine besonders stabile und eine

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 3 ist statt gleichbleibend genaue Lage der Lagerschuhe ge-

der Kugel 21 zwischen jedem Lagerschuh 35 und währleistende Abstützung derselben gegenüber dem

dem zugehörigen Widerlager 34 eine hydrostatische Lagergehäuse gegeben. Wie leicht erkennbar ist,

Abstützung mittels eines Druckmittelpolsters 40 vor- können die Lagerschuhe auch während des Betriebes

gesehen, welches in einer Drucktasche auf der dem 30 einzeln ausgewechselt werden, und zwar im Gegen-

Widerlager34 zugewandten Seite des Lagerschuhs satz zu der Lösung nach der USA.-Patentschrift

35 aufgebaut wird, welche Tasche mit der Druck- 2 710 234, bei der die Lagerschuhe allenfalls schräg

mittelzuführung 37 kommuniziert. zur Lagerachse nachstellbar sind und dies nur nach

Im Betrieb wird den Lagerschuhen 20 bzw. 35 Entfernen des gelagerten Teils.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Hydrostatisches Axial-Radiallager zur Abstützung eines um eine senkrechte Achse drehbaren Bauteils, mit mehreren gleichmäßig über den Umfang verteilten, jeweils mit einer Drucktasche und einer Druckmittelzuführung versehenen Lagerschuhen, denen eine ringförmige Lagerfläche am drehbaren Bauteil zugeordnet ist, und die zu dieser Lagerfläche selbsteinstellend und nachstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschuhe (20,35), deren die Tasche (26; 36) umschließende Lagerfläche, wie auch die Lagerfläche am drehbaren Bauteil (18, 19; 29,30), in an sich bekannter Weise nach einer Kugel mit dem Mittelpunkt (25; 38) auf der Lagerachse (17; 39) gekrümmt ist, jeweils auf einem eigenen Widerlager (22; 34) über eine Kugel (21) bzw. hydrostatisch über ein Druckmittelpolster (40) beweglich abgestützt und gemeinsam mit dem Widerlager radial zur Lagerachse mittels Schrauben (27; 33) nachstellbar sind.