DE1941530U - Laengs- und/oder drehfuehrung. - Google Patents

Description

P.Ä.211058-22. k. 68 j

WENCZLEE & HEIDENHAIN Traunreut, den 21. April 196!

• ^: ' · - Längs— und/oder Drehführung

Die Erfindung betrifft eine Längs— und/oder Drehführung mit einem durch eine äußere Hilfskraft unter Druck gesetzten Schmiermittel zwischen führendem und geführtem Teil, einer Verteilerkammer und einem dieser nachgeschalteten Drosselspalt, den das Schmiermittel durchströmt, bevor es in die tragenden Druckkammern eintritt. Der Drosselspalt erfüllt dabei den Zweck, hinter ihm eine Druckerniedrigung des Schmiermittels an den Stellen zu erzeugen, an denen sich der geführte Teil vom führenden Teil entfernt, eine Druckerhöhung aber dort, wo er sich dem führenden Teil nähert. Die Herstellung einer derartigen Führung ist jedoch kostspielig, denn es muß außer der Einpassung des geführten Teils in den führenden Teil auch noch der Drosselspalt selbst in der nötigen Feinheit hergestellt werden. Seine Breite liegt etwa in der Größenordnung des Spiels zwischen führendem und geführtem Teil, ist also sehr klein, aus dem gleichen Grunde bringt die Reinigung bei allenfaisiger Verschmutzung Schwierigkeiten.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Nachteile der bekannten Führungen mit einem durch eine äußere Hilfskraft um; er Druck gesetzten Schmiermittel und einem Drosselspalt zu vermeiden und eine Führung mit verbesserten Eigenschaften und vermindertem Wartungsaufwand bei zugleich einfacherer und mit größerer Sicherheit zu guten Ergebnissen führenden Herstellungsmöglichkeit zu erhalten.

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Die Erfindung erreicht dieses Ziel bei einer Einrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch, daß der Drosselspalt vom Zwischenraum zwischen führendem und geführtem Teil gebildet ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Drosselspalt in der nötigen Feinheit und Genauigkeit zugleich mit der Herstellung der Einpassung des geführten in den führenden Teil entsteht, also keine eigene Feinbearbeitung erfordert, daß der Drosselspalt zwecks'Reinigung leichter zugänglich ist, daß er sogar eine gewisse selbstreinigende Wirkung besitzt und daß sich seine Weite im Betrieb mit dem jeweiligen Abstand* zwischen geführtem und führendem Teil ändert, sodaß eine verbesserte Wirkungsweise der Fall ist. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Einrichtung im Schnitt, wobei der Übersichtlichkeit halber von einer genau maßstabgerechten Darstellung abgesehen wurde, insbesondere das Spiel zwischen führendem und geführtem Teil übertrieben groß gezeichnet ist.

Fig. 2 das System von Druckkammerfeldern des Beispiels der Fig, 1 in der Abwicklung,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Druckwirkung eines Feldes von Druckkammern,

Fig. 4- eine etwas abgeänderte Form der Druckkammern.

Der führende Teil besteht aus Abschnitten 71 bis 7-4-, 61, 62, und 82 der in Fig. 1 gezeigten Form. In dem Ausführungsbeispiel sind die Abschnitte 71 und 61 bzw. 62, 72, 73 und 81 bzw. 82 und 7^- aus Je einem Stück gefertigt. Die so zwischen den

Abschnitten 61 und 62 bzw. 31 und 82 entstehenden Trennfugen dienen lediglich dem Zusammenbau der Einrichtung, haben aber für deren Funktion keine Bedeutung. Ebenso gut könnten andere zweckmäßig erscheinende Arten des Zusammenbaues angewandt werden.

In die zylindrische Innenfläche der Abschnitte 71 bis 74 sind schraubenförmige Vertiefungen eingearbeitet und bilden so Kammern 11 bis 18, 21 bis 28, 31 bis 38 und 41 bis 48. Ihre Form und Anordnung ist am besten aus der Abwicklung der Abschnitte 71 bis 7^ ia Fig. 2 zu ersehen. In die zylindrische Innenfläche sind ferner ringförmige Verteilerkammern 1 bis 4 und 7 eingearbeitet. Die Innenflächen der Abschnitte 61, 62, 81 und 82 weisen zylindrische, ebene und konische Flächen, wie in Fig. 1 gezeigt, auf. Bohrungen 10, 20, 30 und 40 durch die Wandung des führenden Teils dienen der Zuführung des durch eine äußere Hilfskraft unter Druck gesetzten Schmiermittels, z.B. von 01 oder Luft, Bohrungen 60, 70» 80 sowie die freien Enden 5 und 9 dem Abfluß zum Niederdruckteil des Schmiermittelkreislaufes.

Der geführte Teil besteht aus zylindrischen Abschnitten 19, 29, 39 und 49, zylindrischen Abschnitten geringeren Durchmessers 67» 68, 87 und 88 und scheibenförmigen Teilen 69 und 89 mit doppelseitig konisch bearbeiteten Flächen, wie in Fig. 1 gezeigt.

Die zylindrische Innenfläche der Abschnitte 71 "bis γ4 sowie die zylindrische Oberfläche der Abschnitte 19, 29, 39 und 49 sind feinbearbeitet und bilden miteinander einen Lagerspalt, der wesentlich enger ist, als es die zeichnerische Darstellung in Fig. 1 zulässt. Ebenso sind die konischen Innenflächen

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der abschnitte 61, 62, 81 und 82 sowie die konischen Oberflächen der scheibenförmigen Teile 69 und 89 feinbearbeitet und bilden miteinander ebenfalls Spalte, die wesentlich kleiner sind als es die zeichnerische Darstellung in Fig. 1 zulässt.

Die Wirkungsweise wird im folgenden getrennt erklärt nach den .abschnitten 19/71, 29/72, 59/73,' 4-9/74 einerseits, die der Abstützung des geführten gegen den führenden Teil nur in radialer Richtung dienen und nach den Abschnitten 67 bis 69/61,62 und 87 bis 89/81,82 andererseits, die der Abstützung des geführten gegen den führenden Teil nur in axialer Richtung dienen. Es ist jeder dieser Lagertypen auch für sich allein funktionsfähig, sodaß damit alle Arten von Längs— oder Drehführungen (Lagern) zusammengesetzt werden können.

Es sei zunächst die Wirkungsweise der Radialabstützung mittels der Abschnitte 19/71, 29/72, 39/73 und 49/74- erläutert. Es sei angenommen, daß der geführte Teil und damit z.B. dessen Abschnitt 29 eine kleine Bewegung aus der Lage der Fig. 1 nach oben ausgeführt hat, d.h. daß die Spalte 25/2 und 21/7 verengt, die Spalte 21/2 und 25/7 dagegen erweitert sind. Das durch die Bohrung 20 in die ringförmige Verteilerkammer 2 gedrückte Schmiermittel wird deshalb wesentlich leichter in die Kammer 21 eintreten als in die Kammer 25, umgekehrt wird es aus der Kammer 25 wesentlich leichter nach der Nieder— druckringkammer 7 entweichen als aus der Kammer 21. Aus diesem Grunde wird sich bei der angenommenen Verlagerung in der Kammer 21 der größte Druck, in der Kammer 25 der geringste Druck des Schmiermittels einstellen. Die dazwischen liegenden Kammern 22, 23, 24 und 28, 27, 26 werden hinsichtlich des

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in ihnen herrschenden Druckes Zwischenstellungen einnehmen. Der resultierende Druck aus sämtlichen Kammern des Abschnittes 72 wird jedoch in der gleichen Weise längs des geführten Teils verlaufen wie die Kammer 21 allein. Zur Erläuterung der ■,Wirkungsweise genügt es also anzunehmen, daß die Kammer 21 allein unter Druck steht, die anderen Kammern des Abschnittes 72 dagegen nicht. Der Verlauf der Kammer 21 ist deshalb in Fig. 3 besonders herausgezeichnet. Man kann ihn sich unterteilt denken in die Viertelkreisabschnitte a, b, c und d. Die abschnitte a und c ergeben zusammen genommen ein reines Drehmoment ohne radiale Kraft, weil ihre 7/irkungen in radialer Sichtung genau entgegengesetzt sind. Dagegen ergeben die Abschnitte b und d zusammen genommen sowohl ein Drehmoment wie auch eine radial wirkende Kraft. Diese radiale Kraft ρ greift nun genau entgegengesetzt zu der Kraft an, die eine erweiternde Wirkung auf den Spalt 21/2 hatte und die angenommene Verlagerung herbeigeführt hat. Somit tritt durch die Kraft ρ eine· stabilisierende Wirkung in radialer Sichtung ein, d.h.· jeder auslenkenden Kraft wird sofort durch eine entsprechende Gegenkraft ρ entgegengewirkt.

Das aus den Abschnittpaaren a und c wie .auch b und d insgesamt resultierende Drehmoment m ist in Fig. 3 ebenfalls eingezeichnet. Es wird im Vergleich zur Kraft ρ umso größer sein, je größer die Steigung der Schraubenkammern gewählt wurde. Da die Steigung und damit auch das Drehmoment jedoch nicht unter einen gewissen tfert geücückt werden kann, empfiehlt sich die paarweise Anordnung von Feldern 11 bis 18 und 21 bis 28 in der Weise, daß sie symmetrisch zu einer senkrecht zur Achse liegenden Ebene ausgebildet

sind. Auf diese Weise wird das vom Feld¹21 bis 28 bei einer

Parallelverlagerung des geführten Teils erzeugte Drehmoment durch ein/genau gleich großes, aber entgegengesetztes Drehmoment des Feldes 11 bis 18 kompensiert.

Sofern also auslenkende Kräfte ausgeschlossen sind, die ein nennenswertes Kippmoment auf den geführten Teil ausüben (das ist also z.B. schon dann ausgeschlossen, wenn die Druckkammer— feider, in so großem axialen Abstand zueinander angeordnet sind, daß die mit den Feldern zusammenarbeitenden Abschnitte des geführten Teils praktisch nuas noch parallele Versetzungen erfahren können), genügt es, solche Felder paarweise symmetrisch anzuordnen. Ist jedoch auch noch ein nennenswertes Kippmoment zu erwarten, genügt ein Paar von Druckkammerfeldern nicht mehr. Ss sei z.B. angenommen, daß ein angreifendes Kippmoment die Spalte 15/5, 11/1, 25/2 und 21/7 verengt, dagegen die Spalte 11/5, 15/1» 21/2 und 25/7 erweitert habe, dann wäre die Druckwirkung im Abschnitt 72 zwar wieder wie in · Fig. 3 erläutert, im Abschnitt 71 jedoch wäre nicht die Kammer 11, sondern die Kammer 15 diejenige mit dem größten Druck. Die Drehmomente beider Abschnitte 71 und 72 würden sich dann nicht mehr kompensieren, sondern im Gegenteil addieren und das hieraus resultierende Drehmoment würde zwar dem angreifenden Kippmoment entgegenwirken, da es aber nicht genau die gleiche Sichtung hätte, verbliebe ein R@sb., der eine Instabilität zur Folge hätte. Aus diesem Grunde ist es zweckmäßig, zwei Paare von je symmetrisch zueinander angeordneten Feldern 11-18/21-28 und 31-38/4-1-4-8 gegenläufig nebeneinander zu setzen, wie dies in Fig. 1 und 2 gezeigt ist. Dann nämlich wirkt das aus allen vier Feldern resultierende Drehmoment genau entgegengesetzt dem angreifenden Kippmoment.

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Eine Möglichkeit, die 7/irkung des von den schraubenförmigen Druckkammern ausgeübten Drehmomentes im Verhältnis zur Radial— kraft herabzusetzen, besteht in einer Verlängerung des am niederdruckseitigen Drosselspalt endenden Stückes der schraubenförmigen Druckkammern durch ein axiales Fortsetzun^sstück. Die Druckkammern nehmen dann die in Fig. 4 gezeigte Form an. λπ die schraubenförmige Kammer 121 schliesst der sich axial erstreckende Kammerabschnitt I21e an, der niederdruckseitige Drosselspalt 121/7'liegt erst am Ende dieses Abschnittes. aus dem Vergleich der Fig. J und 4 erkennt man leicht, daß sich zu der Kraft ρ eine gleichgerichtete Kraft ρ aus der Kanmerverlängerung 121e hinzuaddiert, sodaß der Einfluß des Drehmoments m im Vergleich zur Radialkraft ρ + ρ anteilmäßig herabgesetzt ist.

Die axiale Abstützung mittels der Abschnitte 67 bis 69/61 und ist völlig gleichartig mit der der Abschnitte &] bis 89/31 und 82. Die nachfolgende Erklärung beschränkt sich aus diesem Grunde auf die erstgenannten Abschnitte. Es sei angenommen, daß der geführte Teil eine kleine Bewegung aus der Lage der Fig. 1 nach links ausgeführt hat. Es haben sich dann also der Spalt 65/1 zwischen der Hochdruckverteiler—Ringkammer 1 und der Ringkammer 65 wie auch der Spalt 64/6 zwischen der Druckkammer 64 und der Niederdruckverteiler—Ringkammer 6 erweitert, dagegen"' der Spalt 63/6 zwischen der Druckkammer 63 und der Nieder— druckverteiler-Ringkammer 6 wie auch der Spalt 66/2 zwischen der Hochdruckverteiler-Ringkammer 2 und der Ringkammer 66 verengt. Durch erleichterten Zufluss durch den Spalt 65/1 und erschwerten Abfluss durch den Spalt 63/6 wird das Schmiermittel

in der Druckkammer 63 einen höheren Druck haben als in der Druckkammer 64, in der der Zufluß durch den Spalt 66/2 erschwert und der Abfluß durch den Spalt 64-/6 erleichtert ist. Es entsteht also eine der axial auslenkenden Kraft entgegenwirkende axiale Kraft auf den scheibenförmigen Teil 69 des geführten Teils.

Claims (7)

RA. 211058*22.4.66 - 9 -WSNCZLER & HEIDEKPLlIF Traunreut, den 21. April 1966 Λ η s ρ rvü ehe

1.) Längs— und/oder Dreh führung mit einem durch eine äußere ' ■ Hilfskraft unter Druck gesetzten Schmiermittel zwischen führendem und geführten Teil, einer Verteilerkammer und einem dieser nachgeschalteten Drosselspalt, den das Schmiermittel durchströmt, bevor es in die tragenden Druckkammern eintritt, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselspalt (11/1 - 18/1, 65/1, 66/2, 21/2 - 28/2, 31/3 - 38/3, 85/3, '" ; 86/4, 41/4 - 48/4) vom Zwischenraum zwischen führenden (71, 72, 73, 74> 61, 62, 81, 82) und geführten Teil (19, 29, 5 39, 4-9) gebildet" ist. _;;

2.) Führung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am ·; Ende der Druckkammern (11-18, 21-28, 31-38, 41-43, · 63, 64, 83, 84) jeweils ein weiterer Drosselspalt (11/5'- 18/5,: 21/7 - 28/7, 31/7 - 38/7, 4-1/9 - 48/9, 63/6, 64/6, 83/8, 84/8) ^: vom Zwischenraum zwischen führendem (71, 72, 73, 74, 61, 62, 81, 82) und geführtem Teil (19, 29, 39, 4-9, 69, 89) gebildet ist, der sich verengt, wenn-sich der am Anfang der Druckkammer (11 - 18, 21 - 28, 31 - 38, 41 -l 48, 63, 64, 83, 84) liegende Drosselspalt (11/1 - 18/1, 21/2 - 28/2, 31/3 - 38/3, ^; 41/4 - 48/4, 65/1, 66/2, 85/3, 86/4) erweitert, und umgekehrt. ·

3.) Führung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammern (11 - 18, 21 - 28, 31 - 38, 41 - 48) schraubenförmig über 3/4· der Ganghöhe in der einen Richtung und 1/4 der Ganghöhe in der anderen Richtung geführt sind.

4.) Führung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich von dem am Ende (Niederdruckseite) der Druckkammer

(I21/121e) liegenden Drosselspalt (121/7) ein Druckkammer-Abschnitt (I21e) parallel zur Achse bis zum Ende des 1/4 der Ganghöhe zurückführenden schraubenförmigen Druckkammer— abschnittes (I2id) erstreckt.

5.) Führung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Felder von Druckkammern (11 — 13 und 21 — 28 bzw. 31 — 38 ^un<3· 4-1 — 4-3) symmetrisch zu einer senkrecht zur Achse liegenden Ebene ausgebildet sind.

6.)Pührung dadurch gekennzeichnet, daß zwei Paare von Feldern (11 _ 18/21 - 28 und 3I - 38/41 - 48) nach Anspruch 5 in zueinander entgegengesetztem Richtungssinn nebeneinander angeordnet sind.

7.) Führung nach Anspruch 1—6, dadurch gekennzeichnet, daß das gesamte Kammersystem roh ausgebildet ist, die den Lagerspalt zwischen führendem und geführtem Teil bildenden Flächen dagegen feinbearbeitet sind.