DE2805711A1

DE2805711A1 - Hydrostatische lagerstelle

Info

Publication number: DE2805711A1
Application number: DE19782805711
Authority: DE
Inventors: Josef Dipl Ing Adler
Original assignee: Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1978-02-10
Filing date: 1978-02-10
Publication date: 1979-08-16
Also published as: US4239300A; GB2014251A; CA1100558A; FR2417034A2; BE872985R; ZA79495B; GB2014251B; ES477616A2

Description

Polysius AG, Beckum

Hydrostatische Lagerstelle

Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Lagerstelle für rotierende Teile, insbesondere Radiallagerstelle für schwere Maschinenteile, wie Trommeln, mit einem ortsfesten Lagerfuß und einem gegenüber dem Lagerfuß um die Lagerachse begrenzt taumelbeweglichen ,hydraulisch gegen den rotierenden Maschinenteil nachstellbaren Lagerschuh, der eine mit hydraulischem Trägermedium gespeiste Lagerfläche aufweist, wobei der Lagerschuh mit dem Lagerfuß über eine hydraulisch beaufschlagbare Stützmembran verbunden ist, gemäß P 26 04 889.5.

In der Praxis haben sich in zunehmendem Maße hydrostatische Lager für schwere rotierende Maschinenteile, z.B. Laufringe großer Trommeln, hohl ausgebildete Lagerzapfen, Hohlwellen und dergleichen, durchgesetzt, wobei ein solches hydrostatisches Lager im allgemeinen mehrere der eingangs erwähnten hydrostatischen Lagerstellen enthält, die mit ihren Lagerflächen den rotierenden Maschinenteil gleitbeweglich abstützen und dabei nachstellbar sind.

Jede als flache Ausnehmung ausgebildete Lagerfläche eines Lagerschuhes wird während des Betriebes mit hydraulischem Trägermedium (z.B. öl) unter Druck gespeist. Hierbei wird

909833/0203

-T-

der rotierende Maschinenteil geringfügig von der Lagerfläche des Lagerschuhs abgehoben, wodurch ein Spalt freigegeben wird, durch den Träc;ermedium gedrosselt abfließen kann. Die Größe dieses Spaltes ist dabei eine Funktion der Belastung und somit eine Funktion von Druck, Flüssigkeitsstrom und Viskosität des Trägermediums. Bei der Auslegung des Förderstromes ist dann darauf zu achten, daß sich eine bestimmte Spalthöhe einstellt.

Durch einen baulich und betriebsbedingten unruhigen Lauf großer rotierender Maschinenteile ist der Lagerschuh einer solchen Lagerstelle taumelbeweglich gegenüber dem Lagerfuß angeordnet. Bei einer bekannten Ausführungsform (DE-AS 20 49 402) wird eine Taumelbeweglichkeit eines Lagerschuhes sowie die Anstellbarkeit von dessen Lagerfläche gegenüber dem rotierenden Maschinenteil durch eine Kugelabstützung zwischen Lagerschuh und Lagerfuß erreicht, wobei zur Verringerung der die Taumelbeweglichkeit hemmenden Reibungskräfte zwischen der Kugel und dem Lagerschuh noch eine hydraulische Entlastung durch Zuordnung einer Zylinder-Kolben-Einrichtung vorgesehen ist. Der besondere Nachteil einer solchen Ausführungsform liegt in dem großen konstruktiven Aufwand zur Erzielung der Taumelbeweglichkeit des Lagerschuhes, wobei insbesondere die vorgesehenen Kugelflächen mit verhältnismäßig großer Fertigungsgenauigkeit hergestellt werden müssen. Ferner sind hierbei auch hochbeanspruchte Dichtungen und andere der Reibung unterworfene Bauteile einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt, so daß hierdurch häufig Leckverluste und dadurch bedingte Betriebsstörungen auftreten können, was wiederum zu einem verstärkten Wartungsaufwand führt.

909833/0203

Bei der Ausführungsform einer hydrostatischen Lagerstelle gemäß der Hauptanmeldung (P 26 04 889.5) werden die zuvor erwähnten Nachteile dadurch beseitigt, daß der Lagerschuh mit dem Lagerfuß über eine hydraulisch beaufschlagbare Stützmembrane verbunden ist. Auf diese Weise ergibt sich gewissermaßen eine membranhydraulische Abstützung des Lagerschuhes auf dem zugehörigen Lagerfuß. Diese Ausbildung und Anordnung der Stützmembrane ermöglicht eine zwar begrenzte, doch in der Praxis vollkommen ausreichende Taumelbeweglichkeit sowie eine nachstellbare Abstützung des Lagerschuhes. Ein wesentlicher Vorteil dieser Ausführungsform gemäß der Hauptanmeldung liegt auch in den vorzüglichen Führungseigenschaften der Stützmembrane, die dazu noch - im Gegensatz zu einer Kugelabstützung - ausreichende Rückstellkräfte entwickelt. Besonders wesentlich ist auch die verhältnismäßig einfach und kostensparende Herstellung der Bauelemente und der Fortfall von Gelenkteilen sowie Spezialdichtungen, so daß praktisch kein mechanischer Verschleiß auftritt und dadurch bedingte Wartungsarbeiten erheblich verringert werden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine hydrostatische Lagerstelle der eingangs genannten Art (also gemäß der Hauptanmeldung) in der Weise noch weiter zu verbessern, daß insgesamt bei gleicher Belastung eine noch kleinere Bauform möglich ist und daß außerdem insbesondere die Stützmembrane geringeren Zwangsverformungskräften ausgesetzt ist.

9D9833/0203

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stützmembrane eine im wesentlichen parallel zur Lagerachse verformbare Mantelzone aufweist.

Wenn gemäß der Hauptanmeldung die Stützmembrane so ausgebildet und angeordnet ist, daß sie im Ruhezustand etwa in einer Ebene liegt, die etwa parallel zu der die Lagerfläche enthaltenden Ebene verläuft und dabei teilweise eine Seite einer druckdichten Hydraulikkammer verschließt, die mit einer Quelle für hydraulisches Trägermedium in Verbindung steht und ein die Stützmembrane hydraulisch beaufschlagendes Polster aus diesem Trägermedium enthält, dann kann zwar der Lagerschuh durch das hydraulische Polster mit großer Genauigkeit gegen den rotierenden Maschinenteil eingestellt werden. Für die erforderliche Querbewegung zur Erzielung der Taumelbewegung der Stützmembrane ist jedoch eine ausreichend große freie Spannweite in der genannten Ebene der Stützmembrane erforderlich, so daß eine entsprechend große Menge des Trägermediums und ein entsprechend großer hydraulischer Druck für die Nachstellbarkeit des Lagerschuhes erforderlich sind; außerdem werden bei der genannten Ausbildung und Anordnung der Stützmembrane verhältnismäßig große Zwangsverformungskräfte auf die Stützmembrane ausgeübt.

Demgegenüber ist also die hydraulisch beaufschlagbare Stützmembrane dieser Zusatζanmeldung mit einer verformbaren Mantelzone ausgebildet, die parallel zur Lagerachse verläuft und dadurch bei einer Taumelbewegung sowie bei der nachstellbaren Abstützung des Lagerschuhes in der Hauptsache nur in Längsrichtung dieser Mantelzone verformt wird. Hierdurch ist im Vergleich

909833/0203

zu der oben geschilderten Ausführungsform gemäß der Hauptanmeldung keine große freie Spannweite für die Stützmembrane erforderlich, so daß bei gleich großen Belastungen und gleich großen Hubkräften geringere Zwangsverformungskräfte als bei der geschilderten Membran-Ausführung der Hauptanmeldung auftreten, was wiederum zur Folge hat, daß bei dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform bei gleich großen baulichen Abmessungen eine geringere Menge des hydraulischen Mediums bzw. ein geringerer Hydraulikdruck erforderlich ist oder daß bei gleich großen Belastungsfällen kleinere Bauformen möglich sind.

Bei dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform lassen sich ferner in vorteilhafter Weise hochelastisch verformbare Werkstoffe verwenden, die dabei äußerst geringe Dauerfestigkeitsprobleme mit sich bringen.

IJas ansonsten die hydraulische Beaufschlagung der Stützmembrane sowie die Ausbildung und Hydraulikmittelzuführung sowohl zur Lagerfläche des Lagerschuhes als auch zur Stützmembrane (innerhalb einer Hydraulikkammer) anbelangt, so geschieht dies in genau der gleichen Weise wie es in der Hauptanmeldung beschrieben ist; gleiches gilt auch für die Zuordnung und Hydrauliksteuerung einer solchen hydrostatischen Lagerstelle innerhalb eines hydrostatischen Lagers.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der folgenden Beschreibung einiger in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsbeispiele. Es zeigen

909833/0203

Fig.1 einen etwa im Bereich der Lagerachse verlaufenden Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße hydrostatische Lagerstelle mit einer ersten Ausführungsform der Stützmembrane ;

Fig.2 einen im vergrößerten Maßstab dargestellten Ausschnitt (II) aus Fig.1, jedoch mit einer zweiten Ausführungsform der Stützmembrane;

Fig.3 bis 8 gleichartige Detail-Ansichten wie Fig.2, jedoch von sechs weiteren Beispielen erfindungsgemäß ausgebildeter Stützmembranen.

In Fig.1 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen hydrostatischen Lagerstelle 1 veranschaulicht, die insbesondere als Radiallagerstelle für schwere Maschinenteile der eingangs erläuterten Art bestimmt ist und deren allgemeiner Aufbau (bis auf die Ausführungsform der Stützmembrane) auch für die später beschriebenen Fig.2 bis 8 gilt.

Die Lagerstelle 1 enthält einen ortsfest anzuordnenden Lagerfuß 2 und einen gegenüber dem Lagerfuß 2 begrenzt taumelbeweglichen Lagerschuh 3, der eine mit hydraulischem Trägermedium, vorzugsweise unter Druck äbehendem öl, gespeiste Lagerfläche 4 aufweist. In dieser Lagerfläche 4 ist eine zum rotierenden Maschinenteil (nicht dargestellt) hin offene flache öltasche 5 eingeformt, die von einem stegartigen Rand 6 allseitig umgeben ist, auf dem der rotierende Maschinenteil in der Ruhelage aufliegen kann,

909833/0203

von dem der rotierende Maschinenteil im Betriebszustand jedoch in bekannter Weise durch das unter Druck zugeführte Trägeröl mit einem bestimmten Spaltabstand abgehoben ist. Das hydraulische Trägermedium wird der Öltasche 5 über einen im Lagerschuh 3 vorgesehenen gesonderten Speisekanal 7 direkt über eine Zuführleitung 8 zugeführt, die mit einer nicht dargestellten Quelle für hydraulisches Trägermedium verbunden ist.

Wie aus Fig.1 zu erkennen ist, ist der Lagerfuß 3 - über seine Höhe betrachtet - in seinem mittleren Teil 3a zapfenartig, d.h. mit einem kleineren Querschnitt ausgebildet, an den sich der Lagerschuh-Unterteil 3b anschließt, der wiederum plattenförmig vergrößert ausgebildet ist.

Der Lagerfuß 2 ist etwa kastenförmig mit einer verhältnismäßig tiefen, oben offenen Ausnehmung 9 ausgebildet, die einen Hydraulikkammerteil des Lagerfußes 2 bildet. In diese oben offene Ausnehmung 9 des Lagerfußes 2 ragt der plattenförmige Lagerschuh-Unterteil 3b hinein, wobei der Umfangsrand dieses Unterteiles 3b mit einem Umfangsvorsprung 3b¹ in eine entsprechende Umfangsführungsnut 10 am inneren oberen Rand des Lagerfußes 2 hineinreicht. Der Umfangsvorsprung 3b¹ des Lagerschuh-Unterteiles 3b weist im Querschnitt vorzugsweise etwa die Form eines Korbbogens auf, was insbesondere bei der Taumelbeweglichkeit des Lagerschuhes 3 gegenüber dem Lagerfuß 2 und vor allem für die Beweglichkeit des Umfangsvorsprunges 3b¹ innerhalb der Umfangsführungsnut 10 von Vorteil ist. Durch den Umfangsvorsprung 3b¹ und die Umfangsführungsnut 10 ergibt sich eine Begrenzung für die Taumelbeweglichkeit des Lagerfußes 3 gegenüber dem Lagerschuh 2. Um ferner bei einer

909833/0203

280571

überlast der Lagerstelle einer übermäßigen Abwärtsbewegung des Lagerfußes 3 entgegenwirken zu können, ist vorzugsweise - wie gestrichelt angedeutet ist - am inneren Boden des Lagerfußes 2 ein zentraler Vorsprung 11 vorgesehen, der im Ruhezustand des Lagerschuhes 3 einen ausreichend großen Abstand von dessen Unterteil 3b aufweist. Selbstverständlich wäre es für den gleichen Zweck auch möglich, einen entsprechenden zentralen Vorsprung an der Unterseite (gegenüberliegend dem inneren Boden des Lagerfußes 2) des Lagerschuh-Unterteiles 3b vorzusehen, oder es könnten auch zwei entsprechend kurze zentrale Vorsprünge einerseits am Lagerschuh-Unterteil 3b und andererseits am inneren Boden des Lagerfußes 2 vorgesehen werden.

Wie Fig.1 ferner deutlich zeigt, ist der Lagerschuh-Unterteil 3b im Bereich seines Umfangsrandes (unterhalb des UmfangsvorSprunges 3b¹) mit dem oberen Ende 12a einer Stützmembrane 12 (mit Hilfe von Schrauben oder Nieten) verbunden, deren unteres Ende 12b sich am inneren Boden 2a des Lagerfußes 2 abstützt und fest damit verbunden ist, indem dieses untere Membranende 12b rechtwinklig nach innen abgebogen ist; die Festlegung auf dem Lagerfußboden 2a kann mit Hilfe von Schrauben, Nieten oder auch von Klebemitteln erfolgen. In der Darstellung der Fig.1 läßt sich erkennen, daß dieses Stützmembrane 12 eine im wesentlichen parallel zur Lagerachse 13 (die im Ruhezustand der Lagerstelle 1 etwa senkrecht verläuft) Mantelzone 12c aufweist, wobei diese Mantelzone 12c verformbar ausgebildet ist.

909833/0203

Zwischen dem Innenboden 2a des Lagerfußes 2, der Unterseite des Lagerschuh-Unterteiles 3b und der Innenseite der Stützmembrane 12 ist eine Hydraulikkammer 14 gebildet, die über einen innerhalb des Lagerfußes 2 vorgesehenen Kanal 15 und eine daran angeschlossene Leitung 16 mit einer nicht näher veranschaulichten Quelle für hydraulisches Trägermedium in Verbindung steht. Auf diese Weise wird in der druckdichten Hydraulikkammer 14 bei entsprechender Zuführung von Trägermedium (vorzugsweise öl) ein die Stützmembrane 12 hydraulisch beaufschlagendes Polster aus dem Trägermedium gebildet. Die Mantelzone 12c der Stützmembrane 12 wird dabei unter der Wirkung des hydraulischen Trägermediums gegen die innere Umfangswand der den Hydraulikkammerteil des Lagerfußes 2 bildenden Ausnehmung 9 gedrückt.

Bei diesem in Fig.1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht die Stützmembrane 12 im wesentlichen nur aus der verformbaren Mantelzone 12c, die an den axialen Enden 12a und 12b am Lagerfuß 2 einerseits und am Lagerschuh 3 andererseits befestigt, vorzugsweise angeschraubt oder angenietet, ist. Diese Stützmembrane 12 besteht im wesentlichen nur aus einem zähen, elastisch-verformbaren gummiartigen Werkstoff, der einen kleinen Elastizitätsmodul besitzt. Der Ausdruck "gummiartiger" Werkstoff soll insbesondere Gummi/ Kautschuk, entsprechenden Kunststoff oder dgl. Materialien einschließen, wobei dieser Werkstoff vor allem auch gegenüber dem hydraulischen Trägermedium besonders widerstandsfähig sein soll.

909833/0203

Zur Darstellung der Fig.1 sowie zum allgemeinen Aufbau der Lagerstelle 1 sei schließlich noch erwähnt, daß der obere Rand von der Umfangswand des Lagerfußes durch einen vorzugsweise aufgeschraubten Ring 17 gebildet ist, der gleichzeitig die Umfangsführungsnut 10 nach oben hin begrenzt. Durch diese Ausbildung des oberen Endes des Lagerfußes 2 wird das Einsetzen des Lagerschuh-Unterteiles 3b in die Ausnehmung 9 des Lagerfußes 2, und insbesondere das Einsetzen des Umfangsrandvorsprunges 3b¹ des Lagerschuh-Unterteiles 3b in die Umfangsführungsnut 10 des Lagerfußes 2 erleichtert.

Eine zweite Ausführungsform der Stützmembrane sei nun anhand der Fig.2 erläutert, in der die Elemente, die baugleich mit denen der Fig.1 sind, mit denselben Bezugszeichen versehen sind, so daß sich ihre nochmalige Detailbeschreibung erübrigt.

Der Unterschied dieses Ausführungsbexspieles gegenüber dem der Fig.1 besteht lediglich in der Ausführungsform der Stützmembrane 20. Diese Stützmembrane 20 besitzt ebenfalls eine etwa parallel zur Lagerachse verformbare Mantelzone 20a. An dem oberen axialen Ende 20b der Mantelzone 20a ist die Stützmembrane 20 etwa rechtwinklig abgebogen und an der Unterseite des Lagerschuh-Unterteiles 3b befestigt. Zur Befestigung dieses oberen axialen Endes 20b ist vorzugsweise eine Schraube 21 vorgesehen, wobei zwischen dem in der Hydraulikkammer 14 liegenden Schraubenkopf 21a und dem umgebogenen Membranteil eine vorzugsweise aus Metall gebildete Auflage 22 vorgesehen ist.

909833/0203

Das untere axiale Ende 20c der Membran-Mantelzone 20a ist einstückig mit einem sich etwa rechtwinklig dazu erstreckenden, plattenförmigen Membranteil 2Od verbunden, der am Innenboden 2a des Lagerfußes 2 anliegt; dieser plattenförmige Membranteil 20d kann auch an dem Innenboden 2a des Lagerfußes 2 befestigt sein, beispielsweise durch Verkleben.

Die Stützmembrane 20 kann ebenfalls aus dem gleichen Werkstoff hergestellt sein, wie er anhand des ersten Ausführungsbeispieles beschrieben worden ist. Auch die Wirkungsweise dieser Ausführungsform der Erfindung gleicht der der Fig.1.

Während bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.2 die Stützmembrane mit ihrem plattenförmigen Membranteil am Innenboden des Lagerfußes angeordnet ist, besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit, eine solche Stützmembrane umgekehrt anzuordnen, d.h. den plattenförmigen Membranteil an der Unterseite des Lagerschuh-Unterteiles und das nur kurz abgewinkelte andere axiale Ende der Mantelzone dann in entsprechender Weise auf dem Innenboden des Lagerfußes festzulegen. An der allgemeinen Wirkungsweise dieser Stützmembrane ändert sich dabei nichts.

Bei dem in Fig.3 veranschaulichten dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind der Lagerfuß 2' und der Lagerschuh 3 in ihrer Bauform wiederum weitgehend gleichartig ausgeführt wie in den Fig.1 und 2, weshalb wiederum identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.

909833/0203

_ ₁₇ . 280571

Lediglich der Lagerfuß 2' ist etwas abgewandelt, indem er auf der Innenseite der Ausnehmung 9' eine vom Innenboden 2'a ausgehende ümfangsnut 2'b aufweist.

Die in diesem Falle vorgesehene Stützmembrane 30 weist eine ähnliche Ausbildung auf wie zuvor beschrieben. Sie besitzt eine etwa parallel zur Lagerachse verlaufende und verformbare Mantelzone 30a, ein nach außen winklig abgebogenes, unteres axiales Ende 30b und ein oberes axiales Ende 30c der Mantelzone 30a, das wiederum einstückig mit einem sich etwa rechtwinklig dazu erstreckenden, plattenförmigen Menbranteil 30d verbunden ist, der in diesem Falle an der Unterseite des Lagerschuh-Unterteiles 3b in der weiter oben geschilderten Weise festgelegt ist.

Das winklig nach außen abgebogene untere axiale Ende 30b der Mantelzone 30a greift in die in diesem Falle vorgesehene innere ümfangsnut 2'b des Lagerfußes 2¹ ein, in der es festgelegt bzw. festgeklemmt ist.

Die Stützmembrane 30 dieses Ausführungsbeispieles kann im wesentlichen wieder aus dem gleichen Werkstoff hergestellt sein, wie bei den vorhergehenden Beispielen. Wie sich aus der Darstellung der Fig.3 erkennen läßt, wird es jedoch vorgezogen, im Bereich des unteren axialen Endes 30b, das nach außen abgebogen ist, zusätzlich noch versteifende Einlagen 31 vorzusehen, die vorzugsweise aus Federstahl bestehen.

Während außerdem die Stützmembranen bei allen vorhergehenden Ausführungsbexspxelen eine im wesentlichen gleich große Materialdicke aufweisen, weist die in diesem Beispiel vor-

909833/0203

-is- 280571

gesehene Stützmembrane 30 zwar ebenfalls auf ihrem größten Teil eine im wesentlichen gleich große Materialdicke auf, wobei jedoch im Bereich des unteren axialen Endes 30b der Mantelzone 30a eine nach innen in die Hydraulikkammer 14 weisende, im Querschnitt etwa keilförmige Verdickung vorgesehen ist. Hierdurch kann der nach außen abgewinkelte Teil des unteren Membranendes 30b durch den Druck des in der Hydraulikkammer 14 befindlichen Trägermediums sicher in der inneren Umfangsnut 2'b des Lagerfußes 2' gehalten werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig.4 sind Lagerfuß 2 und Lagerschuh 3 wieder in der gleichen Weise ausgebildet wie anhand der Fig.1 erläutert, so daß wiederum identische Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind.

Die Stützmembrane 40 dieses vierten Ausführungsbeispieles weist einen etwa U-förmigen Querschnitt auf und besteht im wesentlichen wiederum aus der Mantelzone 40a, deren oberes Ende 40b und deren unteres Ende 40c etwa rechtwinklig nach innen abgebogen ist, wobei sie an diesen abgebogenen Enden mit dem Boden des Lagerfußes 2 einerseits und mit dem Lagerschuh-Unterteil 3b andererseits durch Schrauben 41 bzw. 42 verbunden ist. Zwischen den innen liegenden Schraubenköpfen 41a bzw. 42a und der Stützmembrane 40 sind wiederum - wie bereits an einem der vorhergehenden Beispiele geschildert vorzugsweise aus Metall bestehende Versteifungsauflagen vorgesehen.

909833/0203

Auch bei dem in Fig.5 veranschaulichten Ausführungsbeispiel besteht die Stützmembrane 50 im wesentlichen nur aus der etwa parallel zur Lagerachse verlaufenden und in dieser Richtung verformbaren Mantelzone 50a, deren oberes axiales Ende 50b in Richtung der Hydraulikkammer 14 nach innen abgewinkelt und mit diesem abgewinkelten Teil an der Unterseite des Lagerschuh-Unterteiles 3b mit Hilfe einer Schraube 51 und unter Zwischenlage einer Metallauflage 52 festgelegt ist. Das untere axiale Ende 50c der Membran-Mantelzone 50a ist in diesem Falle nach außen abgewinkelt und in ähnlicher Weise wie beim Ausführungsbeispxel der Fig.3 in einer inneren Umfangsnut 2"b des Lagerfußes 2" festgelegt, die vom Innenboden 2"a des Lagerfußes 2" ausgeht und sich vorzugsweise so weit nach außen erstreckt, daß der darin festgelegte abgewinkelte Membranteil gleichzeitig von einer die Umfangswand des Lagerfußes 2" axial durchsetzenden Schraube 53 durchsetzt wird, die gleichzeitig den oberen Abschlußring 17 festlegt. Die Umfangswand des Lagerfußes 2" kann in diesem Falle durch einen gesonderten, ringförmigen Wandmittelteil 2"c gebildet sein, der ebenfalls durch die Schraube 53 gegenüber dem Lagerfuß 2" festgelegt ist.

Wie ferner in Fig.5 angedeutet ist, sind in den abgewinkelten Membranteilen an den axialen Enden 50b und 50c Versteifungseinlagen 54 bzw. 55, vorzugsweise in Form von Federstahlplatten, vorgesehen.

90 9 8 3 3/0203 ORIGINAL INSPECTED

Selbstverständlich könnte das axial untere Ende 50c dieser Stützmembrane 50 auch in ähnlicher Weise wie das untere axiale Ende 30b des Ausführungsbeispieles der Fig.3 ausgebildet und festgelegt sein. In jedem Falle kann der übrige Teil der Stützmembrane 5O wiederum aus dem bereits oben geschilderten gummiartigen Werkstoff hergestellt sein.

In den Fig.6 und 7 sind zwei weitere, einander im Grundprinzip ähnliche Ausführungsbeispiele insbesondere der Stützmembranen veranschaulicht.

Die in diesen beiden Beispielen dargestellten Ausführungsformen der Stützmembrane 60 bzw. 70 bestehen wiederum im wesentlichen nur aus der etwa parallel zur Lagerachse verformbaren Mantelzone 60a bzw. 70a. Sowohl bei der Stützmembrane 60 der Fig.6 als auch bei der Stützmembrane 70 der Fig.7 ist in den gummiartigen Werkstoff (gleiche Ausführung wie weiter oben erläutert) eine über die ganze axiale Länge der Mantelzone 60a bzw. 70a verlaufende Federstahlexnlage 61 bzw. 71 vorgesehen, deren axiale Enden 61a, 61b bzw. 71a, 71b etwa rechtwinklig abgebogen und an der Unterseite des Lagerschuh-Unterteiles 3'b einerseits sowie am Innenboden 2"'a des Lagerfußes 2"' andererseits festgeschraubt sind. Zur besseren Elastizität bzw. Biegsamkeit der axialen Enden 61a, 61b bzw. 71a, 71b dieser Stützmembranen 60 bzw. 70 können an deren Befestigungsstellen mit dem Lagerschuh-Unterteil 3'b einerseits und dem Innenboden 2"'a des Lagerfußes 2"¹ andererseits ringförmige Vorsprünge 3'c bzw. 2"'c angeformt sein.

909833/0203

Während ferner die Stützmembrane 60 im Beispiel der Fig.6 eine Federstahleinlage 61 aufweist, die - im Querschnitt durch die Mantelzone 60a betrachtet - einen etwa eckig-wellenförmigen axialen Verlauf aufweist, besitzt die Stützmembrane 70 der Fig.7 eine FederStahleinlage 71, die einen etwa geraden Verlauf in axialer Richtung der Mantelzone 70a aufweist.

Schließlich zeigt die Fig. 8 eine weitere Ausführungsform der Stützmembrane 80, die ebenfalls im wesentlichen nur aus der etwa parallel zur Lagerachse verformbaren Mantelzone 80a besteht. Hierbei sind in dem zähen, elastisch-verformbaren gummiartigen Werkstoff der Mantelzone 80a vorzugsweise aus Federstahlblech gebildete gerade Einlagen 81 eingebettet, die etwa parallel zur Lagerachse verlaufen. Außerdem sind auf der Mantelzone 80a auf beiden Außenseiten gerade Federstahlblech-Auflagen 82 bzw. 83 befestigt, von denen die innere Auflage 82 am oberen axialen Ende der Mantelzone 80a etwa rechtwinklig nach innen abgebogen ist, während die äußere Auflage 83 am unteren axialen Ende der Mantelzone 80a nach außen etwa rechtwinklig abgebogen ist. Die obere Abwinklung 82ader inneren Auflage 82 ist mit der Unterseite des Lagerschuh-Unterteiles 3b verschraubt, während die axial untere Abwinklung 83a der äußeren Auflage 83 wiederum in eine innere Umfangsnut 2""b des Lagerfußes 2"" eingeklemmt ist, die vom Innenboden 2""a des Lagerfußes ausgeht.

Die Befestigung zwischen den inneren Einlagen und den äußeren Auflagen der Stützmembrane kann durch Vulkanisierung erfolgen. Es ergibt sich auf diese Weise eine Verbindungsstelle zwischen Lagerschuh 3 und Lagerfuß 2""

909833/0203

nach Art eines beweglichen Lagers, wie es beispielsweise im Brückenbau verwendet wird, wodurch verhältnismäßig große Bewegungen des Lagerschuhes 3 ermöglicht werden.

Bei allen zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen ergibt sich eine ausgezeichnete druckdichte Abdichtung der Hydraulikkammer 14 bei einer ausgezeichneten taumelbeweglichen Halterung zwischen Lagerschuh und Lagerfuß, wobei in jedem Falle eine gute Verformbarkeit der Mantelzone der Stützmembrane mit zuverlässig wirkenden Rückstellkräften gewährleistet ist.

Es sei schließlich noch erwähnt, daß der Lagerfuß erfindungsgemäß jede geeignete Querschnittsform (im horizontalen Querschnitt gesehen) aufweisen kann, daß im allgemeinen jedoch ein etwa kreisförmiger Querschnitt bevorzugt wird, so daß die Mantelzone einer solchen Stützmembrane dann einen entsprechend rohrförmigen bzw. hohlzylinderförmigen Gesamt-Querschnitt (im horizontalen Schnitt gesehen) aufweist.

909833/0203

Claims

Patentansprüche

ι 1.jHydrostatische Lagerstelle für rotierende Teile, insbesondere Radiallagerstelle für schwere Maschinenteile, wie Trommeln, mit einem ortsfesten Lagerfuß und einem gegenüber dem Lagerfuß um die Lagerachse begrenzt taumelbeweglichen, hydraulisch gegen den rotierenden Maschinenteil nachstellbaren Lagerschuh, der eine mit hydraulischem Trägermedium gespeiste Lagerfläche aufweist, wobei der Lagerschuh mit dem Lagerfuß über eine hydraulisch beaufschlagbare Stützmembrane verbunden ist, gemäß P 26 04 889.5, dadurch gekennzeichnet , daß die Stützmembrane (z.B. 12) eine im wesentlichen parallel zur Lagerachse (13) verformbare Mantelzone (z.B. 12c) aufweist.
2. Hydrostatische Lagerstelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützmembrane (z.B. 12) an den axialen Enden (12a, 12b) der verformbaren Mantelzone (z.B.12c) am Lagerfuß (2) und/oder am Lagerschuh (3) festgelegt ist.

90983 3/0203
3. Lagerstelle nach den Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützmembrane (2O; 3O) an einem axialen Ende (20b; 30b) winklig abgebogen und damit am Lagerschuh (3) oder am Lagerfuß (2¹) befestigt ist, während das axial andere Membranende (20c; 30c) einstückig mit einem sich etwa rechtwinklig dazu erstreckenden, plattenförmigen Membranteil (20d; 3Od) verbunden ist, der am Innenboden (2a) des Lagerfußes (2) bzw. an der Unterseite des Lagerschuhes (3) anliegt.
4. Lagerstelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der plattenförmige Membranteil (20d; 3Od) am Innenboden (2a) des Lagerfußes (2) bzw. an der Unterseite des Lagerschuhes (3) befestigt, insbesondere angeklebt, ist.
5. Lagerstelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet/ daß die beiden axialen Enden (z.B. 12a, 12b) der verformbaren Mantelzone (z.B. 12c) der Stützmembrane (z.B.12) am Lagerfuß (2) einerseits und am Lagerschuh (3) andererseits angeschraubt oder angenietet sind.
6. Lagerstelle nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die verformbare Mantelzone (z.B. 12c) der Stützmembrane (z.B.12) im wesentlichen aus einem zähen, elastisch-verformbaren Werkstoff mit kleinem Elastxzitätsmodul besteht.

909833/0203
7. Lagerstelle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als elastisch-verformbarer Werkstoff vor allem gegenüber dem hydraulischen Trägermedium besonders widerstandsfähiger Gummi, Kautschuk, Kunststoff oder dgl. vorgesehen ist.
8. Lagerstelle nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest an den winklig abgebogenen axialen Befestigungsenden (20b; 30b; 40b, 40c; 50b, 50c) der Mantelzone (20a; 30a; 40a; 50a) der Stützmembrane (20; 30; 40; 50) Metallauflagen und/oder -Einlagen am bzw. im elastisch-verformbaren Werkstoff vorgesehen sind.
9. Lagerstelle nach den Ansprüchen 1,2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützmembrane (40; 50; 60; 70; 80) im wesentlichen nur aus der verformbaren Mantelzone (40a; 50a; 60a; 70a) 80a) besteht, die ihrerseits im wesentlichen aus einem zähen, elastisch-verformbaren gummiartigen Werkstoff und darin eingebetteten Metalleinlagen zusammengesetzt ist.
10. Lagerstelle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in den gummiartigen Werkstoff eine über die ganze axiale Länge der Mantelzone (60a; 70a) verlaufende FederStahleinlage (61; 71), deren axiale Enden (61a, 61b; 71a, 71b) etwa rechtwinklig abgebogen und am Lagerfuß (2"') und am Lagerschuh (3¹) befestigt sind.

909833/0203

280571
11. Lagerstelle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Federstahleinlage (71) einen etwa geraden Verlauf in axialer Richtung der Mantelzone (70a) aufweist.
12. Lagerstelle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Federstahleinlage (61) - im Querschnitt durch die Mantelzone (60a) betrachtet - einen etwa wellenförmigen axialen Verlauf aufweist.
13. Lagerstelle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelzone (80a) der Stützmembrane (80) auf ihren Außenseiten winkelförmige Metallauflagen (82, 83) besitzt, deren eine am Lagerschuh (3) und deren andere am Lagerfuß (2"") befestigt ist.
14. Lagerschuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Innenboden (z.B. 2a) des Lagerfußes (z.B. 2), der Unterseite des Lagerschuhes (z.B. 3) und der Innenseite der Stützmembrane (z.B.12) eine Hydraulikkammer (14) gebildet ist, die durch eine Leitung (15, 16) mit einer Quelle für hydraulisches Trägermedium in Verbindung steht und das die Stützmembrane beaufschlagende hydraulische Trägermedium enthält.
15. Lagerstelle nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterteil (z.B. 3b) des Lagerschuhes (z.B.3) plattenförmig ausgebildet ist und in den oben offenen Hydraulikkammerteil (9) des Lagerfußes (z.B.2) hineinragt, wobei der Umfangsrand des Lagerschuh-Unterteiles (3b) mit einem Umfangsvorsprung (3b¹) in eine entsprechende

909833/0203

280571

Umfangsführungsnut (z.B. 10) am inneren oberen Ende des Lagerfußes hineinreicht.
16. Lagerstelle nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfangsvorsprung (3b¹) im Querschnitt etwa die Form eines Korbbogens besitzt.
17. Lagerstelle nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelzone (z.B. 12c) der Stützmembrane (z.B.12) unter der Wirkung des hydraulischen Trägermediums gegen die Innenumfangswand des Hydraulikkammerteiles (9) des Lagerfußes (z.B.2) gedrückt ist.
18. Lagerstelle nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite des Lagerschuhes und/oder am Innenboden (2a) des Lagerfußes (2) ein zentraler Vorsprung (11) als axiale Begrenzung für die Bewegung des Lagerschuhes (3) vorgesehen ist.

909833/0203