DE2109080C3 - Einrichtung bei einem mit Druckkammern versehenen hydrostatischen Lager - Google Patents

Description

gut wirksam sind auch solche Ausbildungen, bei de-

45 nen die die Druckkammern einfassenden stegartigen Teile des Lagerkörpers jeweils elastisch verformbarc

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung bei einem Wandteile eines Hohlraumes bilden, der durch eine

mit Druckkammern versehenen hydrostatischen La- Bohrung mit der zugeordneten Druckkammer in

' ger zur selbsttätigen Steuerung des Abströmwider- Verbindung steht.

Standes für die Druckflüssigkeit, mit einseitig vom 50 Der Vorteil eines mit einer solchen Einrichtung Kammerdruck beaufschlagten, unter seinem Einfluß versehenen Lagers besteht darin, daß in an sich be-. elastisch so auslenkbaren Elementen, daß bei zuneh- kannter Weise kein Druckausgleich zwischen einan- ! mendem Kammerdruck der Abflußwiderstand zu- der benachbarten Druckkammern stattfinden kann, : nimmt und umgekehrt. daß der Lageraufbau vereinfacht ist und daß das ■ Mit Druckkammern versehene hydrostatische La- 55 Lager noch rascher auf Auslenkungen des gelagerten ger wirken Auslenkungen des gelagerten Teiles aus Teils anspricht, da eine Steuerung des Abströmquerseiner Soll-Lage selbsttätig entgegen, da sich bei Ver- Schnitts für das Druckmittel aus den Druckkammern änderungen der Lagerspaltweite der Abströmwider- entlang des gesamten Kammerumfanges erfolgt, stand für das Druckmittel aus den Druckkammern Auch bedarf die Lagerfläche keiner Präzisionsbear- und damit der Druck in den Druckkammern ändert. 60 beitung.

So verursachen exzentrische Verlagerungen einer Die Erfindung sei an Hand der Zeichnungen näher

z. B. in einem Radiallager gelagerten Welle einen erläutert. Es zeigt

Druckanstieg in dem verengten Lagerspaltbcreich F i g. 1 ein Lager mit einer erfindungsgemäßen

und umgekehrt, woraus sich die für die Rückführung Einrichtung im Querschnitt,

der Welle in die zentrale Lage erforderliche Rück- 65 Fig. 2 einen Teilschnitt gemäß Fig. 1 in vergrö-

stcllkraft ergibt. Die Stabilität der Lagerung ist dabei ßertem Maßstab,

um so größer, je schneller sich der Druckanstieg bzw. F i g. 3 einen Längsschnitt des in F i g. 1 dargestell-

Druckabbau in der Druckkammer vollzieht. ten Lagers,

a 4

Fig,4 einen Teilsebniu entsprechend Fig.3 in rungsbeispiel sind die Druckkammern 191, 192 uml

vergrößertem Maßstab, 193 funktionell zusammenarbeitend mit einer hy-

Fig,5 und6 Querschnittsansichten einer anderen draulischen Druckquelle 11,/» über die zugehörigen

erfindungsgemäßen Ausführungsform und Anschlüsse 181, V\ 182, V und 183, V jeweils ver-

Fig,7 eine Querschnittsansicht eines Teiles eines 5 bunden. Bei diesem Fall weisen die siegartigen Teile

ebenen Lagers, 26 des Lagerkörpers vom Lagerkörperaußenmantel

In den Zeichnungen sind zur Vereinfachung je- ausgehend Hohlräume 21 auf, die nach außen von

weils nur die Schnittflächen dargestellt, einem auf dem Lagerkörper 2 fest aufgesetzten Ge-

Bei den Ausführungsformen nach den Fig. I bis4 hause 2 a abgedeckt sind. Diese Hohlräume stehen (es handelt sich um ein Radiallager für eine Welle) io jeweils durch Kanäle 25 mit einer der ihnen zugeordweist der Lagerkörper 2 stegartige, die Lagerfläche9 neten Druckkammern 191 bzw. 192 oder 193 in Verbildende Teile 7 und 17 auf, welche die Kanäle 3 ent- bindung, sind also mit Druckflüssigkeit gefüllt,
hallen und die durch Bohrungen 5 mit einem Druck- Das Druckmittel, welches aus den Druckkammern mittel beschickten Druckkammern 91, 92, 93 und 94 über den engen Lagerspail 22 abfließt, wird von der entlang ihres Umfanges rahmenartig einfassen. Die 15 Abflußnut 23 aufgenommen und über den Abflußkastegartigen Teile 7, 17 bilden gemeinsam mit der nal 24 nach außen geleitet.

Welle 1 den vom Druckmittel durchströmten, vom Wenn sich der Kammerdruck anstaut, ist diese Kammerdruck in der Dicke zu steuernden Lagerspalt Druckerhöhung mit einer entsprechenden Drucke.rhö-22. Das aus den Druckkammern in Umfangsrichtung hung in den Hohlräumen 21 vr Hunden. Infolgeabflicßende Druckmittel gelangt durch Nuten 4 und ao dessen vermehrt der Druckunterschied in der Druekdie Kanäle 3, die jeweils zwischen zwei Dnickkam- kammer gegenüber dem Atmosphärendruck in der mern liegen und diese strömungsmäßig voneinander Abflußnut 23 die elastische Verformung des Wandtrennen, ins Freie. teiles der stegartigen Teile 26, weiche den Hohlraum

Die stegartigen Teile 7 und 17 verjüngen sich im 21 von dem Lagerspalt 22 abgrenzen, wodurch wie-Querschnitt von der Lagerfläche 9 weg zum Lager- as derum eine Verminderung der Abflußmöglichkeit des körper 2 hin, sind also derart ausgebildet, daß sie Druckmittels durch den Lagerspalt 22 hindurch beclastisch an ihrer verjüngten Basis leicht abgebogen wirkt wird. Infolgedessen ist die lastausgleichende werden können; diese Basis dient also als Schwenk- Eigenschaft dieses Lagers ebenso verbessert, wie dies stelle für die Abbiegung. Es ist dabei in Betracht zu in dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel geziehen, daß die stegarligen Teile 7, 17 nur einseitig 30 schildert ist.

an der Fläche 13 vom Kammerdruck beaufschlagt Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 ist die sind und auf der unter atmosphärischem Druck ge- Druckkammer 3 an der gleitenden Fläche eines behaltenen Gegenseite unter Atmosphärendruck stehen. weglichen Bauelementes 32 des Lagers ersichtlich, Die natürliche Folge ist, daß der Kammerdruck nor- welches sich auf einer führenden ebenen Bodenfläche malerweise bereits die stegarligen Teile 7 und 17 35 31 entlang verlagern läßt. Diese Druckkammer 34 ist dazu drängt, sich elastisch vom Druckkammerinne- über die Anschlußöffnung 35, V mit der Druckmitren weg abzubiegen. Diese Tendenz verstärkt sich er- telquelle P verbunden.

heblich, wenn infolge einer auf die Welle 1 einwir- Das in der Druckkammer 34 befindliche Druck-

kenden Belastung eine radiale Verlagerung der mittel fließt durch den engen Lagerspalt 38, welcher

Welle 1 eintritt mit der Folge, daß der Flüssigkeits- 40 sich zwischen der Unterfläche des beweglichen EIe-

druck in der Druckkammer im Bereich des verengten mentes 32 und der tragenden Führungsfläche 31 cin-

Lagerspalts erhöht wird; in diesem Falle werden also stellt, ab und wird nach außerhalb des Systems ent-

die stegartigen Teile 7, 17 dazu gebracht, sich fernt.

noch weiter zu neigen. F i g. 2 und 4 zeigen in einem Innerhalb des gleitenden, mit einer Kraft W bela-Ausschnitt vergrößert die wesentlichen Teile der er- 45 steten Bauelementes 32 sind Hohlräume 33 ausgefindungsgemäßen Einrichtung, nämlich die Kanten- spart, welche jeweils den Hintergrund des Lagerspalbereiche 6, 16 der stegartigen Teile 7, 17, die sich bei tes 38 bilden. Jeder dieser Hohlräume 33 ist durch einem Abbiegen der stegartigen Teile 7, 17 in eine entsprechende Kanäle 36 mit seiner benachbarten Position 6 a, 16 a, angezeigt durch eine gestrichelte Druckkammer druckausgleichend verbunden.
Linie, verlagern. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß 50 Wenn der Druck in der Druckkammer 34 ansteigt, der Durchflußwiderstand gegen das Abfließen von führt dies auch zu einem Druckanstieg in dem Hohl-Druckmittel bei einer solchen Verlagerung des rauir 33, wodurch diejenigen Wandteile dieses Hohl-Wandbereiches im Lagerspalt 22 stark erhöht wird, raums, die nahe bei der Führungsfläche 31 liegen, wodurch eine Gegenkraft aufgebaut wird, welche verformt werden und auf diese Weise die Abstandsausreicht, um die Welle 1 rasch in Richtung auf ihre 55 dicke des Spaltes 38 vermindert wird,
ursprüngliche normale Position zurückzudrängen. Als Ergebnis wird der Druck in der Druckkammer Mit anderen Worten, die stegartigen Teile 7, 17 wer- 34 und über den Kanal 36 auch im Hohlraum 33 den in einem solchen Ausmaß zur Abbiegung ge- weiter verstärkt und der Widerstand gegen den Flüsbracht, bis der Druck in der Druckkammer in einen sigkeitsabfluß weiter erhöht, Auf diese Weise wird optimalen Zustand zur angreifenden Last gebrach' 60 die belastungsausgleichende Eigenschaft des Glcitlaist. Es ist aus dem Vorstehenden ersichtlich, daß gers ebenso verbessert, wie es für das Wellenlager die stegartigen Teile 7, 17 genau in Ubereinstim- der zuvor beschriebenen zwei Ausführungsformen gemung mit der angreifenden Last abgebogen werden schildert ist.

und auf diese Wei«e selbsttätig einer radialen Ver- Die vorliegende Erfindung läßt also die dem lagerung der Welle 1 entgegenwirken, diese also sta- «5 Lagerkörper innewohnende elastische Verformung

bilisieren. zu und erhöht sie bewußt, um eine solche versiärkte

Fig.5 zeigt den Querschnitt durch eine zweite elastische Verformung auszunützen für eine dem Er-

Ausführungsform der Erfindung. Bei diesem Ausfüh- fordernis bei solchen Lagerungen entgegenkom-

mcndc Stabilisierung des gelagerten Körpers. Durch Benutzung einer vereinfachten, nämlich weniger stabilen und weniger präzise angepaßten Form der Lagcrfläclic wird also eine erhebliche Verbesserung der Lastausglcichscharaktcristik erreicht. Mil den erfindungsgemäßen hydrostatischen Lagern wird eine selbsttätige Anpassung der Flüssigkcitsabflußspalte an einen optimalen Zustand erreicht, und zwar bereits im Anfangsstadium einer Veränderung der Belastung durch eine schnelle Anpassung der Gegenkraft an die Bclastungsändcrungcn.

Die Erfindung ist auch bei anderen hydrostatischen Lagern, beispielsweise Axiallagcm, entsprechend anzuwenden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2 Die eingangs genannte Einrichtung dient zur Lö- Patentanspruche: sung dcr auch ^x Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe, ein möglichst rasches Ansprechen des La-

1. Einrichtung bei einem mit Druckkammern gers auf Auslenkungen des gelagerten Feiles aus seiversehenen hydrostatischen Lager zur selbsttäti- 5 ner Soll-Lage zu erreichen. Bekannte Lager (deutgen Steuerung des Abströmwiderstandes für die sehe Patentschrift 919 803) weisen zur selbsttätigen Druckflüssigkeit aus den Druckkammern, mit Steuerung des Abströmwiderstandes aus den Druckeinseitig vom Kammerdruck beaufschlagten, un- kammern einseitig vom Kammerdruck beaufschlagte ter seinem Einfluß elastisch so auslenkbaren EIe- dünne Federzungen auf, die an den axialen Enden menten, daß bei zunehmendem Kammerdruck 10 der Druckkammer so angeordnet sind, daß sie geder Abflußwiderstand zunimmt und umgekehrt, meinsam mit dem gelagerten Teil vom Druck in der dadurch gekennzeichnet, daß die vom Druckkammer in der Weite gesteuerte Abströmspalte Kammerdruck einseitig beaufschlagten elastisch für das Druckmittel aus den Druckkammern bilden, auslenkbaren Elemente (7, 17, 26) jeweils ge- Da bei solchen mit Federzungen versehenen Lagern trennt voneinander die Druckkammern (91, 92, 15 die Druckkammern nur durch die die Lagerfläche 93, 94; 191, 192, 193; 34) entlang ihres ganzen bildenden Stege des Lagerkörpers voneinander ge-Unifangs einfassende, aus elastisch nachgiebigem trennt sind, ist ein Druckausgleich zwischen einander Werkstoff bestehende, stegartige Teile des Lager- benachbarten Druckkammern möglich, der bei hykörpers (1, 32) sind, die gemeinsam die Lager- drostatischen Lagern aus Gründen der Stabilitätsf fläche (9) des Lagerkörpers und mit der Gegen- 40 minderung nicht erwünscht ist. Außerdem stellen die |j fläche (1, 31) zu dieser jeweils einen während des Federzungen besondere Bauteile dar, die zu einer I Betriebs entlang des ganzen Druckkammerum- Störanfälligkeit der mit ihnen versehenen Lager füh-% fangs aus der Druckkammer heraus vom Druck- ren können.

I mittel durchströmten, vom Kammerdruck in der Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe

I Dicke gesteuerten Lagerspalt/22,38) bilden. 35 abweichend vom Bekannten dadurch gelöst, daß die

I 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- vom Kammerdruck einseitig beaufschlagten elastisch

I kennzeichnet, daß zwischen einander benachbar- auslenkbaren Elemente jeweils getrennt voneinander

I ten Druckkammern und damit zwischen den die die Druckkammern entlang ihres ganzen Umfanges

I Druckkammern einfassenden stegartigen Teilen einfassende, aus elastisch nachgiebigem Werkstoff

I (7, 17) des ϊ agerkörpers (2), die sich im Quer- 30 bestehende, stegartige Teile des Lagerkörpers sind,

$ schnitt von der Lagerfläche (9) weg zum Lager- die gemeinsam die Lagerfläche des Lagerkörpers und

f körper (2) hin verjüngen, jeweils ein unter Atmo- mit der Gegenfläche zu dieser jeweils einen während

.j sphärendruck stehender Abstrümkanal (3) für des Betriebes entlang des ganzen Druckkammerum-

I das Druckmittel angeordnet ist. fangs aus der Druckkammer heraus vom Druckmittel

I 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- 35 durchströmten, vom Kammerdruck in der Dicke ge-

I kennzeichnet, daß die die Druckkammern (191, steuerten Lagerspalt bilden.

I 192, 193; 34) einfassenden stegartigen Teile des Besonders zweckmäßig ist es, zwischen den einan-

I Lagerkörpers jeweils elastisch verformbare der benachbarten Druckkammern und damit also

I Wandteile (26) eines Hohlraumes (21, 33) bilden, auch zwischen den die Druckkammern einfassenden

;j der durch eine Bohiung (25, 36) mit der zugeord- 40 stegartigen Teilen des Lagerkörpers, die sich im

I neten Druckkammer in Verbindung steht. Querschnitt von der Lagerfläche weg zum Lagerkör-

! per hin verjüngen, jeweils einen unter Atmosphären-

; druck stehenden Ausströmkanal anzuordnen. Sehr