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DE2225360C2 - Hydrostatisches Radial-Lager - Google Patents

Hydrostatisches Radial-Lager

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DE2225360C2
DE2225360C2 DE19722225360 DE2225360A DE2225360C2 DE 2225360 C2 DE2225360 C2 DE 2225360C2 DE 19722225360 DE19722225360 DE 19722225360 DE 2225360 A DE2225360 A DE 2225360A DE 2225360 C2 DE2225360 C2 DE 2225360C2
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bearing
pressure
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pocket
pockets
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Heinz 4050 Mönchengladbach Beisemann
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/06Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
    • F16C32/0629Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a liquid cushion, e.g. oil cushion
    • F16C32/064Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a liquid cushion, e.g. oil cushion the liquid being supplied under pressure
    • F16C32/0651Details of the bearing area per se

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Description

dadurch gekennzeichnet, daß
c) die gehäuseseitige Lagerung aus einer inneren, der eigentlichen Lagerung dienenden Lagerbuchse (1), sowie einer äußeren, die Lagerbuchse (1) fest umfassende Buchse (4) besteht;
d) den an der Innenfläche der Lagerbuchse (1) ausgebildeten Lagertaschen (2) jeweils eine an der Außenfläche der Lagerbuchse (1) ausgebildete, dreiseitig geschlossene gestufte Ausnehmung Jy) zugeordnet ist, die über eine vierte Seite mit einer der Druckfiüssigkeiisversorgung dienenden Ringnut (5) in Verbindung steht;
e) die Drosselspalte (3) durch je eine erste Stufe (3a) der gestuften Ausnehmung (9) und der Innenfläche der äußeren Buchse (4) gebildet werden und sich unmittelbar von der offenen vierten Seite aus nach innen in die gestufte Ausnehmung erstrecken;
in Strömungsrichtung am Ende des Drosselspaltes (3) eine als Vertiefung (9a) ausgebildete zweite U.ufe folgt, welche sich über die volle Breite des Drossc'spaltes'}) erstreckt und über mindestens je ein*; Bohrung (10) mit der zugeordneten Lagertaschc {2) in Verbindung steht;
g) anschließend an die Vertiefung (9ajein als dritte Stufe ausgebildeter großflächiger Druckraum (11) ausgebildet ist, der über Bohrungen (18) ebenfalls mit der zugeordneten Lagertasche (2) in Verbindung steht;
h) der Druckraum (11) durch einen schmalen Steg (19) von einer weiteren an der Außenfläche de Lagerbuchse (1) ausgebildeten Ringnut (13) getrennt ist;
i) die äußere Lagerbuchse (4) in ihrer Stärke von ihrer Außenfläche her durch eine schmale Nut, deren Innenkontur etwa der Außenkontur der gestuften Ausnehmung (9) entspricht, bis auf einen dünnwandigen als Feder wirkenden Steg (We)geschwächt ist
2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der schmalen Nut umfaßten Elemente (11 ty der äußeren Lagerbuchse biegesteif sind.
3. Lager nach Anspruch 1 bis Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als Federn wirkenden Stege (lic und We) eine konstante Materialstärke aufweisen.
4. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich über den trennenden Stegen (19) Abschnitte der als Federn wirkenden Stege (lic, We) befinden, die über der druckentlasteten Nut (13) in den vollen Materialquerschnitt übergehen.
Die Erfindung bezieht sich auf ein hydrostatisches Radiallager mit den im Oberbegriff des Hauptanspruches aufgeführten Merkmalen.
Ein solches Lager ist aus der TR Reihe Heft 97 »Hydrostatische Lager und Führungen«, Seite 13, bekannt. Dort sind zwei hydrostatische Lager mit vorgeschalteten auf unterschiedlichen Taschendruck im Lager ansprechenden Drosseleinrichtung beschrieben.
Diese Lager konnten sich jedoch aufgrund folgender Nachteile nicht durchsetzen:
Kolbendrosseln benötigen einen sehr hohen Fertigungsaufwand, lassen sich nicht direkt an der Lagertasche anbringen und haben ein den Regelkreis sehr nachteilig beeinflussendes Zeitverhalten. Schon bei sehr geringer Verunreinigung im öl klemmen die Kolben in ihren Führungen, wodurch die Funktion des Lagers entfällt. Mitunter reicht eine einzige Leitung zum Lager nicht aus. Membrandrosseln haben ein besseres Zeitverhalien als Kolbendrcsseln. Der Fertigungsaufwand ist ebenfalls sehr hoch. Ganz besondere Schwierigkeiten bereitet das Erstellen des Arifangsdrosselspaltes, so wie die ebene Ausbildung der allseitig eingespannten Membran. Nachteilig ist weiter, daß sie sich nicht direkt, sondern nur über eine Rohrleitung an vier Lagertasche anbringen lassen.
Desweiteren ist aus dem Industrie-Anzeiger Nr. 70 vom I. SepL 1961, Seite 139 bis 146, bekannt, ein Lager mit nur einer einzigen Pumpe, jedoch mit festen Drosseln zu speisen (Bild 9, Seite 142), um den zusätzlichen Aufwand an Geräten und Leitungen zu vermindern. Solche unveränderlichen Drosseln werden auch als Blenden, Kapillarrohre oder enge Spalte den Lagertaschen hydrostatischer Lager vorgeschaltet Abgesehen von dem nachteiligen turbulenten strö mungs- und dadurch bedingten vi. kositätsabhängigen Widerstandsverhalten der Blenden besitzen alle hydrostatischen Lager mit konstanten Drosseln den Nachteil, daß mit zunehmender Taschenbelastung und zunehmendem Taschenwiderstand der dieser Lagertasche zuge- führte Rüssigkeitsstrom abnimmt und daß eine relativ große Verengung des Lagerspaltes an der belasteten Stelle eintritt Ein weiterer Nachteil ist, daß bei der gegenüberliegenden und entlasteten Lagertasche, bedingt durch die hier vorliegende Lagerspaltvergröße-
so rung und Durchflußwiderstandsverminderung, eine Zunahme des Flüssigkeitsstromes eintritt Da auch an der entlasteten Lagertasche bei erhöhter Druchflußmenge der gesamte Systemdruck abfällt benötigt die entlastete Lagertasche mehr Energie als die belastete.
Tragfähigkeit und Steifigkeit eines bestehenden hydrostatischen Lagers mit festen Drosseln können nur durch Erhöhen des System-Flüssigkeitsdruckes linear gesteigert werden. Eine Erhöhung des Pumpendruckes bewirkt jedoch eine quadratische Steigerung der Pumpenleistung, die vollständig in Wärme umgewandelt wird. Durch die eintretende Temperaturerhöhung ergibt sich — besonders bei Mineralöl als Druckflüssigkeit — eine starke Viskositätsverminderung und starke Erhöhung der das Lager durchfließenden ölmenge.
Übersteigt die Öltemperatur einen bestimmten Wert, senkt sich der über eine Pumpe mit konstanter Fördermenge und Überdruckventil erzeugte, normalerweise konstante Systemflüssigkeitsdruck und analog
Steifigkeit und Tragfähigkeit des hydrostatischen Lagers.
Zusammenfassend kann gesagt werden, daß bei hydrostatischen Lagern mit dem Versorgungsprinzip »eine Pumpe und feste Vorwiderstände«, Tragfähigkeit und Steifigkeit mit relativ sehr hohem Energieaufwand und entsprechend hoher Kühlleistung erkauft werden müssen.
Hydrostatische Lager haben bei dynamischer Belastung eine bessere Dämpfung als Wälzlager. Es hat sich jedoch in der Praxis gezeigt, daß eine weitere Steigerung der Lagerdämpfung erwünscht ist Im »Bericht über die VDW-Konstrukteur-Arbeitsiagung am 21. und 22. Febr. 1969 der Fakultät für Maschinenwesen der TH Aachen, Seitfr 239« (Verfasser: Opitz) werden Speicherelemente für hydrostatische Lager beschrieben, die eine zusätzliche Erhöhung der Lagerdämpfung durch Verminderung der Ölfedersteife bewirken. Diese Speicherelemente sind aber sehr aufwendig und lassen sich aus Platzgründen schwierig einbauen.
Die geschilderten Nachteile der hydrostatischen Lager mit festen Vorwiderständen oder festen P-Osselii wurden durch die Entwicklung von belastungsunabhängigen Kolben- und Membrandrosseln zwar theoretisch ausgeschaltet Eine selbsttätige Anpassung des Flüssigkeitsstromes an die Belastung der Lagertaschen und die angestrebte hohe Lagersteifigkeit ist dennoch mit einfachen Mitteln nicht erzielt worden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die dynamischen Eigenschaften des Lagers durch Senken der ölfedersteife zu verbessern und dabei die Herstellung der Lager zu vereinfachen.
Außerdem soll die Möglichkeit geschaffen werden, die Lager gleichzeitig so auszubilden, daß durch geringe zusätzliche Maßnahmen in einem gewissen Belastungsbereich eine unendlich hohe Lagersteifigkeit erreicht werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die Vordrosselung in engen Parallelspalten erfolgt die durch Au* nehmungen in der Außenfläche des hydrostatischen Lagers und der glatten Innenfläche einer das Lager fest umschließenden Buchse gebildet werden, wobei diese Ausnehmungen über einen einzigen zentralen Anschluß gemeinsam mit Druckflüssigkeit beaufschlagt werden.
Gemäß dea Merkmalen der Erfindung sind die Drosselspalte durch parallele Stege begrenzt sie werden auf ihrer ganzen Breite mit Druckmittel beaufschlagt und enden in parallel zu den Druckmitteleintritten liegenden, sich Ober die gesamte Drosselbreite erstreckenden Vertiefungen, von denen mindestens je eine Bohrung zur zugeordneten Lagertasche führt Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß an allen Stellen in einem Drosselspalt die Strömungsgeschwindigkeit konstant ist
Folgender Vorteil wurde dadurch erzielt: Bei belastungsabhängiger Vordrosselung verändert sich nämlich der hydraulische Widerstand der einzelnen Drosseln in Abhängigkeit vom Taschendruck der zugeordneten Lagertaschen. Mit steigendem Taschendruck soll der hydraulische Gesamtwiderstand — die Summe aus Drossel- und Lagertaschenwiderstand — so abnehmen, daß ein mit dem Taschendruck proportional ansteigender Druckflüssigkeitsstrom der Lagertasche zugeführt wird. Mit sinkendem Taschendruck, also bei Entlastung der Lagertasche, soll der hydraulische Gesamtwiderstand so zundimen, daß der Flüssigkeitsstrom zur entlasteten Lagertasche proportional abnimmt Wird dieses erreicht, kann bei einem hydrostatischen Lagei, in einem begrenzten Belastungsbereich eine unendlich hohe Lagersteifigkeit erzielt werden.
Als ein weiterer wesentlicher Vorteil ist der vergleichsweise geringere Energieaufwand (Produkt aus Systemdruck und der dem Lager zugeführten Druckflüssigkeitsmenge), bei vorgegebener Tragfähigkeit oder Steifigkeit, gegenüber hydrostatischen Lagern mit unveränderlichen Drosseln zu erwähnen.
An die die Drosselspalte begrenzenden Vertiefungen schließen sich erfindungsgemäß großflächige, dreiseitig geschlossene Spalte an, die nur zu den Vertiefungen hin offen sind und mit den in diesen herrschenden Flüssigkeitsdrücken beaufschlagt werden. Druckausgleichbohrungen zwischen Lagertasche und den dreiseitig geschlossenen Spalten können bei schnellen Druckwechseln den Druckausgleich zeitlich beschleunigen. Die dreiseitig geschlossenen und mit dem Taschendruck beaufschlagten Spalte werden ebenfalls durch Ausnehmungen in der AußenflärHe des hydrostatischen Lagers und durch die glatte Innenfläche der das Lager umgebenen Buchse gebildet
Die Ausnehmungen der dreiseitig geschlossenen Spalte und die die Drosselspalte begrenzenden Vertiefungen wirken bei anstehendem Flüssigkeitsdruck als Kraftverstärker auf die biegesteifen, radial beweglichen und elastisch gehaltenen Elemente in der das Lager umgebenden Buchse. Diese biegesteifen Elemente überdecken auch die Ausnehmungen der Drosselspalte. Bei belastungsbedingten Flüssigkeitsdruckänderungen in den Lagertaschen und in den mit ihnen verbundenen Kraftverstärkern reagieren die biegesteifen Elemente in der das Lager umschließenden Buchse durch radiale Bewegungen, die sich als parallele Veränderungen der Höhen der Drosselspalte auswirken. Die Federkennlinien der Federn, die die biegesteifen Elemente in der Buchse halten, sind so dimensioniert, daß die Durchflußmengen durch die Drosselspalte den Flüssigkeitsdrücken in den zugeordneten Taschen proportional sind.
Erfindungsgemäß ist weiter vorgesehen, daß die Kraftverstärker flächenmäßig so groß dimensioniert sind, daß die biegesteifen Elemente beim radialen Ausweichen unter belastungsabhängigen Druckanstiegen durch Volumenvergrößerung kurzzeitig so vtel an Druckflüssigkeit speichern können, daß hierdurch eine erhebliche Senkung der ölfedersteifigkeit und entsprechende Steigerung der Lagerdämpfung erzielt wird. Die Dämpfung des hydrostatischen Lagers wird außerdem dadurch gesteigert, daß mindestens je eine der Seitenkanten der Kraftverstärker über einem schmalen, abdichtenden Steg von einer drucklosen Nut mit einer Abflußmößlichkeit für evtl. vorhandenes Lecköl getrennt sind. Außerdem ist über dem schmalen Steg die das Lager umschließende Buchse so geschwächt, daß beim Oberschreiten eines Tsschendruckgrenzw.ertes durch Aufweitung an der betreffenden Stegstelle ein kleiner Leckölspalt gebildet wird.
Die Leckölmenger, die nur bei extremer dynamischer Belastung fließen, sind gering und für die Leistungsbilanz des hydrostatischen Lagers absolut unerheblich, jedoch wird die Lagerdämpfung durch Senken der Ölfedersteifigkeit bedeutend erhöht.
Die biegesteifen und radialbeweglichen Elemente in der das Lager umschließenden Buchse entsprechen erfindungsgemäß in Form und Abmessung den Summen der gekrümmten Flächen von Kraftverstärkern und
angrenzenden Ausnehmungen der Drosselspalte. Sie sind ebenso wie die Ausnehmungen in der Außenfläche des hydrostatischen Lagers wegen der besseren Strömungsverhältnisse in den Drosselspalten und der einfacheren Fertigung vorzugsweise rechteckig. Die Abdeckungen der Drosselspalte und Kraftverstärker können auch aus einem geschlossenen, biegesteifen Ring bestehen, der elastisch in der Buchse angebracht ist. Es ist weiter vorgesehen, daß die radialbeweglichen Elemente oder der geschlossene, biegesteife Ring in der das Lager umschließenden Buchse durch eine spanabhebende Bearbeitung aus einer massiven Buchse hergestellt werden.
Die radialbeweglichen Elemente oder der geschlossene Ring liegen gegenüber der übrigen Außenfläche der das hydrostatische Lager umgebenden Buchse etwas zurück, damit sie ihre Radialbewegungen ungehindert in einer Aufnahmebohrung ausführen können.
Das Prinzip dieser Erfindung der geregelten ölzufuhr zu den Lagertaschen über variable Drosseispaite, die von mit dem jeweiligen Taschendruck beaufschlagten Kraftverstärkern betätigt werden, läßt sich auf hydrostatische Radial-, kombinierte Axial-, Radial-, Längs-und Schraublager mit jeweils beliebig vielen Lagertaschen anwenden.
Nach dem Stand der Technik bewirkt eine Senkung der ölfedersteife im hydrostatischen Lager eine Erhöhung der Dämpfung. Da bei Druckerhöhungen in den Lagertaschen in den zugeordneten Kraftverstärkern eine Volumensvergrößerung eintritt, die ein Senken der ölfedersteife bewirkt, ist bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Ausführung des hydrostatischen Lagers die Lagerdämpfung höher als bei konventionellen hydrostatischen Lagern. Die Volumenvergrößerung in den Kraftverstärkern kann sich aber nur wegen der Druckausgleichbohrungen als wirksame Senkung der Ölfedersteife auswirken, da ihr hydraulischer Widerstand extrem klein ist. Die Druckausgleichbohrungen beeinflussen auch positiv das Zeitverhalten der Regelkreise für die Höhen der Drosselspalte.
Die Unteransprüche 2 bis 4 erstrecken sich auf vorteilhafte konstruktive Ausbildungen des erfindungsgemäßen Lagers, insbesondere der Gestaltung der äußeren Lagerbuchse und der federnd angeordneten radial beweglichen Elemente.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt
F i g. 1 einen Schnitt durch ein hydrostatisches Radiallager mit montierter Buchse und axialer Strömungsrichtung in den Drosseln gemäß der Schnittebene so ß-flinFig. 2;
F i g. 2 einen Schnitt durch das gleiche Lager gemäß der Schnittebene A-A in F i g. 1;
Fig.3 eine Abwicklung der Außenfläche des hydrostatischen Lagers gemäß den F i g. 1 und 2:
Fig.4 einen Teilschnitt durch das hydrostatische Lager gemäß der Schnittebene C-Cin F i g. 3;
Fig.5 ein Diagramm mit dem Druckverlauf über Drosselstrecke und Kraftverstärker gemäß F i g. 4;
Fig.6 eine Abwicklung der Außenfläche der das «> hydrostatische Lager umschließenden Buchse;
F i g. 7 einen Teilschnitt durch die Buchse gemäß der Schnittebene D-Din Fig. 6;
F i g. 8 eine Abwicklung der Außenfläche einer anders gestalteten Buchse für das hydrostatische Lager;
F ■ g. 9 einen Teilscbnitt durch die Buchse, gemäß der Schnittebene E-£in F i g. 8;
Fig. 10 einen Schnitt durch ein hydrostatisches
Radiallager mit montierter Buchse und Drosselspaltströmung in Umfangsrichtung;
F i g. 11 einen Schnitt durch das gleiche Lager gemäß der Schnittebene G-Gin Fig. 10;
Fig. 12 eine Abwicklung der Außenfläche des hydrostatischen Radiallagers gemäß der F i g. 10 und 11;
Fig. 13 einen Teilschnitt durch das Lager gemäß der Schnittebene W-WinFig. 12;
F i g. 14 einen Teilschnitt durch die Buchse gemäß der Schnittebene /-/in Fig. 12;
Fig. 15 einen Abwickelungs-Ausschnitt der Außenfläche einer das hydrostatische Lager umschließenden Buchse;
F i g. 16 einen Teilschnitt durch die Buchse, gemäß der Schnittebene K-Kin Fig. 15;
Fig. 17 einen Abwickelungs-Ausschnitt der Außenfläche einer das hydrostatische Lager umschließenden Buchse;
Fig. 18 einen Teilschnitt durch die Buchse gemäß der Schnittebene L-L in F i g. i 7.
Das in den F i g. 1 bis 4 dargestellte hydrostatische Radiallager besteht aus einem zylindrischen Hohlkörper 1, in dessen Innenfläche vier als Lagertaschen 2 bezeichnete Druckflüssigkeitskammern vorgesehen sind. In der Außenfläche des hydrostatischen Lagers befinden sich radial über den Lagertaschen 2 vier Ausnehmungen 3a von geringer, jedoch gleichmäßiger Tiefe, die mit der glatten Innenfläche der das hydrostaJische Radiallager umschließenden Buchse 4 die Drosselspalte 3 bilden. Die Drosselspalte 3 verlaufen parallel zu einer angrenzenden Ringnut 5, ebenfalls in der Außenfläche des hydrostatiscnen Radiallagers. Die Ringnut 5 wird über die Bohrungen 6 und 7 sowie über den Gewindeanschluß 8 mit Druckflüssigkeit beaufschlagt. Die Druckflüssigkeit tritt bei allen Drosselspalten 3 auf der vollen Breite ein, strömt in diesen laminar unter linearem Druckverlust in Axialrichtung des Lagers zu den Vertiefungen 9a, die die Drosselspalte 3 auf ihrer vollen Breite begrenzen. Von diesen Vertiefungen 9a sind Bohrungen 10 zu den zugeordneten Lagertaschen 2 vorgesehen, durch die die vorgedrosselte Druckflüssigkeit zu den Lagertaschen 2 strömt. Die Bohrungen 10 sollen so groß dimensioniert sein, daß ihr Strömungswiderstand sehr klein ist Zu diesem Zweck können auch pro Vertiefung 9a mehrere parallel angeordnete Bohrungen 10 zu den zugeordneten Lagertaschen 2 angebracht werden.
Den Vertiefungen 9a schließen sich auf der den Drosselspalten 3 abgewandten Seite großflächige, dreiseitig durch parallele Stege 20 begrenzte Ausnehmungen Ua in der Außenfläche des hydrostatischen Lagers an. Vorzugsweise besitzen die Ausnehmungen 11 a die gleiche Breite der Drosselspalte 3.
Damit den Taschen 2 des hydrostatischen Lagers eine ihrem jeweiligen belastungsabhängigen Flüssigkeitsdruck proportionale Flüssigkeitsmenge zugeführt wird, ist die Höhe der Drosselspalte 3 dieser Forderung entsprechend regelbar. Zu diesem Zweck sind in der das hydrostatische Lager umschließenden Buchse 4, gegenüber den Ausnehmungen 3a und lla, durch die in Umfangsrichtung gekrümmte Form und große Materialstärke sehr biegesteife, radial bewegliche Elemente 11 b vorgesehen. Diese radial beweglichen Elemente Ub der Buchse 4 werden gegenüber den Ausnehmungen lla und den Vertiefungen 9a, die sie gemeinsam mit den Ausnehmungen 3a abdecken, vom jeweiligen Flüssigkeitsdruck der zugeordneten Lagertasche beaufschlagt Auf wechselnde Taschendrücke und simultane Druckän-
derungen an den Elementen lib reagieren diese durch radiale Bewegungen, die, bedingt durch die hohe Eigensteife der Elemente 116 und durch die entsprechend ausgebildet Federkennlinie der die Elemente 116 in der Buchse 4 allseitig haltenden Federn lic. die -, parallelen Drosselspalte 3 definiert und parallel in der Höhe verändern.
Die rieh zwischen den Ausnehmungen 11a, den Vertiefungen 9a und den Elementen lift befindlichen Spalte 11 und 9 werden als Kraftverstärker 12 κι bezeichnet.
In den Fig. 6 und 7 sind die radial beweglichen Elemente lift dargestellt, die an ihrem Umfang durch die Federn lic elastisch und dichtend in dem Grundkörper der Buchse 4 gehalten werden. i>
In den Fig.8 und 9 ist eine andere Ausfiihrungsart einer das hydrostatische Lager umschließenden Buchse 4a dargestellt. Statt einzelner, radial beweglicher Elemente JJc ist ein geschlossener Ring Wd vorgesehen, der die Ausnehmungen 3a, 9a und 11a gemeinsam abdeckt und dichtend und elastisch über ringförmige und umlaufende Federn He in der Buchse 4a gehalten wird. Der Ring Hd reagiert auf Druckänderungen in den Kraftverstärkern 12 durch elastisches Verformen und verändert entsprechend die Höhen der Drosselspalte 3.
Wie sich die Taschendruckveränderungen in den Kraftverstärkern 12 und in den angrenzenden Drosselspalten auswirken, zeigt Fig.5, in der über Fig.4 in Diagrammform der Verlauf der Flüssigkeitsdrücke ir. dargei.allt ist. Der Taschendruck Ργσ stellt sich bei unbelasteter, der Taschendruck Pjmt* bei maximal belasteter und der Taschendruck Prmm bei entlasteter Lagertasche ein. Vom konstanten Pumpendruck PP erfolgt in dem Drosselspalt 3 ein linearer Druckabfall auf den jeweiligen Taschendruck im Kraftverstärker 12. Die FlüssigkeitsdriJcke fallen zu den Druckentlastungsnuten 13 und 14, die über Bohrungen 15 und 16 mit einer Leckölbohrung 17 verbunden sind, auf atmosphärischen Druck ab.
Zur weiteren Erhöhung der Lagerdämpfung sind die Ausnehmungen 11a der Kraftverstärker 12 nur durch kurze Stege 19 von der Druckentlastungsnut 13 getrennt. Über den trennenden Stegen 19 befinden sich Abschnitte der Federn lic der Buchse 4, die bei sehr hohen Druckspitzen in den lagertaschen 2 und in den Kraftverstärkern 12 sich etwas vom Lagergrundkörper 1 abheben. Schon eine sehr kleine, für die Leistungsbilanz des hydrostatischen Lagers vollkommen unbedeutende Menge Leckflüssigkeit an diesen Stellen, senkt ganz erheblich die ölfedersteifigkeit und erhöht entsprechend die Lagerdämpfung. Weil die das hydrostatische Lager umschließende Buchse 4 über dem äußeren Rand der Druckentlastungsnut 13 den vollen Querschnitt aufweist, und weil sich zwischen Buchse 4 und Lagergrundkörper 1 außerhalb der Druckbegrenzungsnut 13 keine hydraulischen Reaktionskräfte ausbilden können, werden die Federn lic über den Stegen 19 nur sehr kleine Leckölspalte bei extremer Belastung freigeben.
Bei den in den Fig. 10 bis 18 dargestellten weiteren Ausführungsbeispielen sind die der Darstellung in den Fig.) bis 9 entsprechenden Teile mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet. Bei dem in den Fig. 10 bis 14 dargestellten hydrostatischen Lager sind die Drosselspalte 3 und die Kraftverstärker 12, im Vergleich zum Lager nach F i g. 1 bis 4, um 90 Grad geschwenkt vorgesehen. Die zentrale Versorgung aller Lagertaschen 2 mit Druckflüssigkeit erfolgt wieder von einer Ringnut 5, die über die Bohrungen 6 und 7, sowie über den Gewindeanschluß beaufschlagt wird. Von dieser Ringnut S verzweigen radial und parallel zu den angrenzenden Drosselspalten 3 die Nuten 5a. Die Druckflüssigkeit kann wie im ersten Ausführungsbeispiel auf der ganzen Breite der Drosselspalte in diese eintreten und nach linearem Druckabfall auf der vollen Seite der Drosselspalte in den Vertiefungen 9a austreten. Von den Vertiefungen 9a wird die vorgedrosselte Druckflüssigkeit den zugeordneten Lagertaschen 2 über Bohrungen 10 zugeleitet.
Die Regelung der Drosselspalthöhen erfolgt wie beschrieben. Auch das Problem der erhöhten Lagerdämpfung durch Volumensvergrößerung in den Kraftverstärkern 12 und durch definierte Leckströme von den Kraftverstärkern 12 zu einer Druckentlastungsnut 13, ist konstruktiv gelöst Die Druckentlastungsbohrungen 18 bewirken den schnellen Druckausgleich zwischen Lagertaschen 2 und Kraftverstärkern 12.
Hierzu S Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentansprüche: 1. Hydrostatisches Radiallager mit
    a) Lagertaschen in der gehäusefesten Lagerfläche, welche zentral von einer gemeinsamen Druckquelle mit Druckflüssigkeit versorgt werden;
    b) den Lagertaschen vorgeschalteten und auf den Taschendruck ansprechenden Spaltdrosseln;
DE19722225360 1972-05-25 1972-05-25 Hydrostatisches Radial-Lager Expired DE2225360C2 (de)

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