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DE3338075A1 - Hydrostatisch lastkompensierte lagerung, vorzugsweise mehrerer uebereinander angordneter tischfuehrungen - Google Patents

Hydrostatisch lastkompensierte lagerung, vorzugsweise mehrerer uebereinander angordneter tischfuehrungen

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DE3338075A1
DE3338075A1 DE19833338075 DE3338075A DE3338075A1 DE 3338075 A1 DE3338075 A1 DE 3338075A1 DE 19833338075 DE19833338075 DE 19833338075 DE 3338075 A DE3338075 A DE 3338075A DE 3338075 A1 DE3338075 A1 DE 3338075A1
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DE
Germany
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pressure
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table guide
output
bearing
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DE19833338075
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English (en)
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Harry DDR 1125 Berlin Kienast
Siegfried Dipl.-Ing. DDR 9135 Burkhardsdorf Pfüller
Dieter Dipl.-Ing. DDR 9044 Karl-Marx-Stadt Reinhold
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Niles Werkzeugmaschinen GmbH
Original Assignee
Werkzeugmaschinenkombinat 7 Oktober VEB
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Publication date
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    • 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
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    • B23Q1/25Movable or adjustable work or tool supports
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    • B23Q1/385Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members using fluid bearings or fluid cushion supports in which the thickness of the fluid-layer is adjustable
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    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C29/00Bearings for parts moving only linearly
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

  • Hydrostatisch lastkompensierte Lagerung, vorzugsweise
  • mehrerer übereinander angeordneter Tischführungen Die Erfindung betrifft eine hydrostatisch lastkompensierte Lagerung, vorzugsweise mehrerer übereinander angeordneter Tischführungen, wobei dem Lagerspalt der Tischführung über Tragetaschen von einem Druckstromerzeuger über Drosselstellen ein Druckstrom zugeführt wird und in Abhängigkeit von der Belastung der Tischführung ein zugeordneter Regler den Druck im Zulauf zu den Drosselstellen regelt, sowie weitere regelungstechnische Mittel zur Eliminierung von Einflüssen der Viskositätsänderungen des Druckmittels auf die Lagerspaltgröße vorgesehen sind.
  • Hydrostatisch lastkompensierte Lagerungen von Tischführungen sind allgemein bekannt. So ist beispielsweise aus der DE-OS 1 525 121 eine arbeitsmäßige Verfahrensweise eines hydrostatischen Lagers bekannt, dessen Lagerspalt von einer Förderpumpe über Drosselstellen ein strömendes Betriebsmittel zugeführt wird, wobei der Druck des Betriebsæittcls am Zulauf zur Drosselstelle in einem mindestens annähernd konstanten, vorgegebenen Verhältnis zu dem in Abhängigkeit von der Lagerbelastung sich ändernden Druck im Lagerspalt gehalten wird. Dabei wird ein Teilstrom des Betriebsmittels vor dem Zulauf zur Drosselstelle abgezweigt, wobei die Größe des Teilstromes durch einen Regler nach Maßgabe der am Zulauf zur Drosselstelle und im Lagerspalt wirkenden Drücke eingestellt wird. Die zur Durchführung dieser arbeitsmäßigen Verfahrensweise in der DE-OS 1 525 121 beschrieben und dargestellte Regeleinrichtung besitzt eine Förderpumpe. welche aus einem Vorratsbehälter Betriebsmittel über eine Zuführleitung in welcher eine einstellbare Drossel angeordnet ist. in den Lagerspalt einspeist.
  • Vor und hinter der einstellbaren Drossel sind von der Zuführleitung eine Abzweigleitung und eine Druckmeßleitung an einen hydromechanischen Regler angeschlossen. Dieser Regler besitzt zwei miteinander verbundene und in einem Gehäuse axial beweglich aufgenommene Kolben mit unterschiedlichen Querschnittsflächen, auf deren einander abgewandten Stirnflächen die Drücke der Abzweigleitung und der Druckmeßleitung wirken. Das Verhältnis der Querschnittsflächen entspricht dabei dem umgekehrten Verhältnis der Drücke. Die Stirnkante des kleineren Kolbens dient dabei als Steuerkante in Verbindung mit einer Steueröffnung, an welche eine zum Vorratsbehälter geführte Rückströmleitung angeschlossen ist.
  • Diese Regeleinrichtung ist mit mehreren schwerwiegenden Nachteilen behaftet, die sich sowohl ökonomisch als auch technisch auswirken. So besteht ein großer Nachteil in der Anwendung des hydromechanischen Reglers, bei dem es sich um einen Proportionelregler mit einer großen bleibenden Regelabweichung handelt. Die Ursache dafür ist die aus konstruktiven und maßlichen Rücksichten gegebene kleine Kreisver-Stärkung.
  • Da bei hydromechanischen Reglern die Funktionsmerkmale und -eigenschaften bereits mit der Konstruktion endgültig festgelegt werden, haftet diesem Regler der weitere Nachteil an, daß eine optimale Auslegung des Reglers nur mit unvertretbar hohem Aufwand empirisch und für spezifische Bedingungen möglich ist. Dieser Nachteil führt auf die Ursache zurück, daß die optimale Auslegung von der Gesamtspaltgrößet der Viskosität des setriebsmitsels, dem Druckbereich u,a, Faktoren abhängt.
  • Als weiterer Nachteil muß festgestellt werden, daß diese Regeleinrichtung keine Einflußnahme auf die Konstanz der Lagerspaltgröße bei Anderung des Belastungeregimes bietet, Ursache dafür ist, daß keine Beeinflussung der gegebenen Kreisverstärkung des Regelkreises gegeben, sondern nur durch konstruktive Anderung (maßlich) des Reglers möglich ist, Ein weiterer Nachteil besteht in der zeit- und kostenaufwendigen Einstellung einer veränderten Lagerspaltgröße.
  • Ursache dafür ist die erforderliche kontrollierbare Einstellung Jeder einzelnen Drossel, wozu Spaltgrößenmessungen an den einzelnen Tragetaschen erforderlich sind.
  • Zur teilweisen Einechrankung der aufgezeigten Nachteile hat die DE-OS 1 525 121 eine Ergänzung durch die DE-OS 1 575 464 erfahren. Ziel dieser Ergänzung ist die Konstasnthaltung der Lagerspaltgröße unter den Bedingungen sich ändernder Einflußgrößen, wie z.Bv Deformationen des Lagers oder Viskositätsänderungen des Betriebsmittels. Die arbeitsmäßige Verfahrensweise beruht darauf, daß der Zwischendruck im Lagerspalt zwischen zwei definierten, aneinander angrenzenden Meßstrecken mit dem Zwischendruck zwischen zwei den Meßstrecken parallel geschalteten Soll-Meßstrecken verglichen wird, und daß die Differenz der beiden Zwischendrücke laufend auf einen konstanten Wert, vorzugsweise auf Null, abgeglichen wird. Die zur Durchführung dieses Verfahrens offenbarte Vorrichtung sieht vor, daß die der DE-OS 1 525 121 gemäße Drosselstelle als Axial-Steuerschieber ausgebildet ist, dessen Steuerkolben beiderseitig mit den Zwischendrücken der Meßstrecke bzw. der Soll-Meßstrecke beaufschlagbar ist und aufgrund einer A#nderung der Differenz der Zwischendrücke die wirksame brossellänge des Steuerkolbens verändert wird.
  • Der Nachteil der Vorrichtung nach DE-OS 1 575 464 besteht darin, daß mit unvertretbar hohem Aufwand lediglich einzelne von äußeren Einflüssen ausgelöste Wirkungen auf die Regeleinrichtung nach der DE-OS 1 525 121 gemindert werden, jedoch die regelungseigenen Nachteile nicht beseitigt werden.
  • Die Ursache dafür, daß die thermisch bedingten Veränderungen nur gemindert, nicht aber eliminiert bzw. ausgeregelt werden könnten, liegt in der Ausgestaltung der Drosselstelle mit einer Funktionsweise eines hydromechanischen Reglers. Damit sind die bezüglich des Reglers der DE-OS 1 525 121 aufgezeigten Nachteile und deren Ursachen im vollen Umfang auf die Drosselstelle der DE-OS 1 575 464 übertragbar.
  • Die Erfindung verfolgt den Zweck, eine unter Bedingungen mit statischen und dynamischen Laständerungen und unterschiedlichen Viskositäts- und Druckwerten optimale Lagerspaltgrößen-Regelung auch für mehrere übereinander angeordnete Tischführungen mit geringem ökonomischen Aufwand zu realisieren.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydrostatisch lastompensierte Lagerung, vorzugsweise mehrerer überein~ ander angeordneter Tischführungen, wobei dem Lagerspalt der Tischführung über Tragetaschen von einem Druckstromerzeuger über Drosselstellen ein Druckstrom zugeführt wird und in Abhängiglceit von der Belastung der Tischführung ein zugeordneter Regler den Druck im Zulauf zu den Drosselstellen regelt, sowie weitere regelungstechnische Mittel zur Eliminierung von Einflüssen der Viskositätsänderungen des Druckmittels auf die Lagerspaltgröße vorgesehen sind, zu schaffen, wobei durch eine optimierbare Regelstruktur die Genauigkeit der Lagerspaltkonstanz bei Laständerungen beeinflußbar und die Lagerspaltgröße ohne mechanische Bauteiländerung veränderbar ist, sowie eine direkte Einbeziehung viskositätsabhängiger Korrekturen in den Lagerspalt-Regelkreis und eine teilweise regelungstechnische Verkettung bei übereinander angeordneten Tischführungen ermöglicht ist.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß von mindestens zwei zwischen den Drosselstellen und diesen zugeord.
  • neten Tragetaschen verlaufenden Druckleitungen einer Tischführung Nebenleitungen abgezweigt und eingangsseitig an eine elektronische Einfach- oder Mehrfach-Sollwertbildner-Baugruppe angeschlossen sind, die ausgangsseitig auf einen Eingang eines tischführungsbezogenen Summiergliedes geschaltet ist, an dessen weiterem Eingang und Ausgang eines p-u-Wandlers anliegt, dessen eingangsseitige Nebenleitung von einer tischführungsbézogenen Druckleitung, in Strömungsrichtung des Druckmittels vor der zugeordneten laminaren Festdrossel, abgezweigt ist, an mindestens eine Druckmittel-Temperaturmeßstelle eine elektronische Ein- oder Mehrfach-Temperatur-Bewertungabaugruppe angelegt und ausgangsseitig auf einen weiteren Eingang des tischführungsbezogenen Summiergliedes geschaltet ist, das mit seinem Ausgang an einem ,Regelverstärker anliegt und dieser mit seinem Ausgang auf ein Stellglied in einer Bypaßleitung der tischführungsbezogenen Hauptdruckleitung geschaltet ist.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die elektronische Einfach-Sollwertbildner-Baugruppe eingangsseitig einer jeden Nebenleitung zugeordnete p-u-Wandler besitzt, deren Ausgänge auf ein Summierglied geschaltet sind, und dieses mit seinem Ausgang auf einen Sollwertbildner-Baustein geführt ist, dessen Ausgang der dieser Baugruppe ist.
  • Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, vorzugsweise für mehrere übereinander angeordnete Tischführungen besteht darin, daß die elektronische Mehrfach-Sollwertbildner -Baugruppe eingangsseitig einer jeden Nebenleitung einer von mehreren übereinander angeordneten Tischführungen bzw.
  • von einer Führungsbahn einer Tischführung zugeordnete p-u-Wandler besitzt, deren Ausgänge auf ein Summierglied geschaltet sind und dieses mit seinem Ausgang parallel auf jeden der den übereinander angeordneten Tischführungen bzw.
  • den einzelnen Führungsbahnen einer Tischführung zugehörigen Sollwertbildner-Baustein geführt ist, deren Ausgänge die dieser Baugruppe sind.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die elektronische Einfach-Temperatur-Bewertungsbaugruppe eingangsseitig einen Temperaturfühler mit T-u-Wandler aufweist, welcher mit seinem Ausgang auf einen Korrekturwert-Bildner geschaltet ist und dieser an ein Anpassungsglied angelegt ist, dessen Ausgang der dieser Temperaturbewertungsbaugruppe ist.
  • Anwendungsfallbezogen besteht ein Vorteil der Erfindung in ihrer weiteren Ausgestaltung darin, daß die elektronische Mehrfach-Temperatur-Bewertungsbaugruppe aus einer Einfach-Temperatur-Bewertungsbaugruppe besteht, wobei der Ausgang des Korrekturwert-Bildners parallel tischführungsbezogen oder führungsbahnbezogen für eine Tischführung herausgeführt und jeweils auf ein Anpassungsglietwgeschaltet ist, deren Ausgänge die der Mehrfach-Temperatur-Bewertungsbaugruppe sind.
  • Ein Vorzug der Erfindung besteht auch darin, daß der Regelverstärker durch einen über ein PID-Glied rückgekoppelten Operationsverstärker realisiert ist. Eine weitere vorzugsweise Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Korrekturwert-eildner aus einem über ein Korrekturglied rückgekoppelten Operationsverstärker besteht. Hierbei besteht ein weiterer Vorteil darin, daß das Korrekturglied aus einem nichtlinearen Netzwerk besteht. Vorzugsweise ist für die weitere Ausgestaltung vorgesehen, daß als Stellglied eine motorverstellbare Drossel verwendet wird.
  • as kann in anderer eise jedoch auch von Vorteil sein, daß als Stellglied ein Proportionalventil zur Anwendung kommt.
  • Darüber hinaus besitzt die Erfindung bei Berücksichtigung dynamischer Laständerungen den Vorteil, daß jeder Trage tasche ein Regelkreis mit tragotaschenbezogener elektronischer Einfach-Sollwertbildner-Baugruppe zugeordnet ist.
  • Schließlich ist als Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung zu nennen, daß als Drosselstellen tischführungsbezogen optimierte laminare Festdrosseln vorgesehen sind Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Lagerung zweier übereinander angeordneter Tischführungen.
  • Das gewählte Ausführungsbeispiel zeigt eine Tischführungsbahn 1 eines Maschinenbettes, einen auf der Tischführungs bahn 1 verschiebbaren Maschinentisch 2 und auf dessen Tischführung gelagert einen Rundtisch 3, wie es beispielsweise für die Erzeugung der Wälzbewegung bei der Zahnradbearbeitung erforderlich ist. Die Tischführungsbahn 1 und die Tischführung des Maschinentisches 2 sind jeweils mit mehreren Tragetaschen 4; 5 bzw. 6; 7 versehen. Der aus mehreren Tischführungsbahnen 1 bestehenden Tischführung des Maschinenbettes und der Tischführung des Maschinentisches 2 ist jeweils tischführungsbezogen ein Druckstromerzeuger 8; 9 zugeordnet, welche aus einem Vorratebehälter 10 Druckmittel über ihre Hauptdruckleitungen 11; 12 sowie von diesen verzweigte Druckleitungen 13; 14; 15; 16 bzw. 17; 18; 19; 20 in die Tragetaschen 4; 5 bzw. 6; 7 fördern. In jeder der Druckleitungen 13; 14; 15; 16 bzw. 17; 18; 19; 20 ist eine tischführungsbezogene größengleich optimierte, laminare Festdrossel 21; 22; 23; 24 bzw.
  • 25; 26; 27; 28 angeordnet. Von mindestens zwei Druckleitungen 14; 16 einer Tischführung sind, jeweils zwischen der laminaren Festdrossel 22; 23 und der zugeordneten Tragetasche 4; 5, Nebenleitungen 29; 30 abgezweigt und an eine Mehrfach-Sollwertbildner-Baugruppe 31 angeschlossen. Diese Mehrfach-Sollwertbildner-Baugruppe 31 besitzt eingangsseitig mindestens zwei Druck-Spannung-Wandler' nachfolgend p-u-Wandler 32 33 bezeichnet, an deren Eingängen die Nebenleitungen 29; 30 anliegen. Die Ausgänge der p-u-Wandler 32; 33 sind auf Eingänge eines Summiergliedes 34 geschaltet, das mit seinem Ausgang parallel auf tischfuhrungsbezogene Sollwertbildner-Bausteine 35; 36 geklemmt ist, deren Ausgänge die Ausgänge der Mehrfach-Sollwertbildner-Baugruppe 31 bilden und an jeweils einen Eingang eines tischführungsbezogenen Summiergliedes 37; 38 angeschlossen sind. Von jeweils einer Druckleitung 14; 17 jeder Tischführung ist, in Strömungsrichtung des Druckmittels vor der zugeordneten laminaren Festdrossel, eine Nebenleitung 39; 40 abgezweigt und auf einen p-u-Wandler 41; 42 geschaltet, dessen Ausgang an einem weiteren Eingang des tischfGhrungsbezogenen Summiergliedes 37; 38 anliegt. An eine Druckmittel-Temperaturmeßstelle 43 ist eine elektronische Mehrfach-Temperatur-Bewertungsbaugruppe 44 angeschlossen. Diese besteht aus einem Temperatur-Spannung-#andler, nach f olgend T-u-ttJandle r 45 genannt, dessen Ausgang an einen Korrekturwert-Bildner 46 angelegt ist. Der Korrekturwert-Oildner 46 ist aus einem über ein Korrekturglied 47 rückgekoppelten Operationsverstärker 48 gebildet, wobei das Korrekturglied 47 aus einem nichtlinearen Netzwerk besteht. Der Ausgang des Korrekturwert-Bildners 46 ist parallel auf tischführungsbezogene Anpassungeglieder 49; 50 geschaltet, deren Ausgänge die der Mehrfach-Temperatur-Bewertungsbaugruppe 44 sind und auf weitere Eingänge der zugeordneten tischführungsbezogenen Summierglieder 37; 38 geklemmt sind. Die tischführungsbezogenen Summie#glieder 37; 38 sind jeweils mit ihrem Ausgang an einen Regelverstärker 51; 52 angeschlossen, wobei der Regelverstärker 51; 52 durch einen über ein Proportional-Integral-Differential-Glied. nachfolgend PID-Glied 53; 54 genannt, rückgekoppelten Operationsverstärker 55; 56 realisiert ist. Der Ausgang jedes Regelverstärkere 51; 52 ist an ein Stellglied 57 bzw. 58 angeschlossen, das jeweils in einer Bypaßleitung 59; 60 der zugeordneten tischführungsbezogenen Hauptdruckleitung 11; 12 angeordnet ist.
  • Als Stellglied 57; 58 kann hierbei sowohl eine motorverstellbare Drossel als auch ein Proportionalventil von Fall zu Fall am besten geeignet sein.
  • Die Anwendung der hydrostatisch lastkompensierten Lagerung für eine einzelne Tischführung erfordert statt der Mehrfach-Sollwertbildner-Baugruppe 31 nur eine Einfach-Sol#wertbildner-Baugruppe, die sich dadurch unterscheidet, daß der Ausgang des Summiergliedes 34 nur auf einen Sollwertbildner-Baustein 35 geschaltet ist und die Einfach-Sollwertbildner-Baugruppe somit auch nur einen Ausgang besitzt. Sinngemäß verhält es sic mit der Mehrfach-Temperatur-Bewertungsbaugruppe, von der sich die für eine einzelne Tischführung anwendbare Einfach-Temperatur-Bewertungebaugruppe dadurch unterscheidet, daß der Ausgang des Korrekturwertbildners 46 nur auf ein Anpassungsglied 49 geschaltet ist und somit die Einfach-Temperatur-Bewertungsbaugruppe auch nur einen Ausgang besitzt.
  • Die Erfordernisse einer lastkompensierten Lagerung unter den Bedingungen dynamischer Laständerungen innerhalb einer Tischführung werden unter Anwendung eines beschriebenen tischführungsbezogenen Regelkreises für Jede Tragetasche der Tischführung mit tragetaschenbezogener Einfach-Sollwertbildner-Baugruppe erfüllt.
  • Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung ist wie folgt: Der von den Druckstromerzeugern 8; 9 über ihre Hauptdruckleitungen 11; 12 und Druckleitungen 13; 14; 15; 16 bzw. 17; 18; 19; 20 in die tischführungsbezogen zugeordneten Tragetaschen 4; 5 bzw. 6; 7 geförderte Druckstrom erfährt durch die laminaren Festdrosseln 21; 22; 23; 24 bzw. 25; 26; 27; 28 einen konstanten Druckabfall, wobei der in den jeweiligen tischführungebezogenen Tragetaschen 4; 5 bzw. 6;7 vorhandene Druck als Produkt mit der tragenden Fläche der jeweiligen Tischführung, für Maschinentisch 2 bzw. Rundtisch 3 einer äußeren Last das Gleichgewicht hält. Der unter diesen spezifischen Gleichgewichtsbedingungen in die Tragetaschen 4; 5 bzw. 6; 7 der Jeweiligen Tischführung geförderte Druckstrom bildet einen Lagerspalt bestimmter Größe aus. Der in dem Lagerspalt einer Tischführung, im Ausführungsbeispiel wurde dafür die untere Tischführung gewählt, herrrschende Druck wird an mehreren Stellen mit jeweils einem p-u-Wandler 32: 33 gemessen und in eine analoge elektrische Größe gewandelt. Diese elektrischen Größen werden im Summierglied 34 addiert und in dem nachgeschalteten Sollwertbildner-Baustein 35, einer Mittelwertbildung und einer Anpassung, entsprechend dem Druckgefälle über die Festdrosseln 22; 23, unterzogen und dieser angepaßte Mittelwert als Druck-Sollwert ausgegeben. Für diewenige Tischführung, deren Druck im Lagerspalt keiner Messung unterzogen wird im Ausführungsbeispiel ist das die obere Tischführung, erfolgt die Gewinnung des Druck-Sollwertes auf die Wiese daß der Ausgang des Summiergliedes 34 parallel auf den dieser Tischführung zugeordneten Sollwertbildner-Baustein 36 gelegt ist, in welchem der der Last dieser Tischführung entsprechende angepaßte Mittelwert gebildet und als Druck-Sollwert für die obere Tischführung ausgegeben wird. Die Mehrfach-Sollwertbildner-Baugruppe 31 gestattet somit elektronischen Mitteln eine leistungslose Messung und für den Aufbau der Tischführungen mit mehreren i<ombinationen Drosselstelle - Tragetasche und gemeinsamen Druck regelkreis eine Mittelwertbildung aus mehreren Tragetaschendrücken und damit eine repräsentative Sollwertbildung.
  • Die an den tischführungsbezogenen Summiergliedern 37; o8 anliegenden vorzeichenbewerteten Druck-Sollwerte werden mit den aus den p-u-Wandlern 41; 42 gewonnenen vorzeichenbewerteten Druck-Istwerten summiert. Darüber hinaus wird eine viskositätsabhängige Regelgröße berücksichtigt, die von den Ausgängen der Mehrfach-Temperatur-Bewertungsbaugruppe 44 bereitgestellt wird und ebenfalls vorzeichenbewertet an den tischführungsbezogenen Summiergliedern 37; 38 anliegt, Die an der Druckmittel-Temperaturmeßstelle 43 gemessene Temperatur wird dazu vom T-u-Wandler 45 in eine analoge elektrische Größe gewandelt und im Korrekturwertbildner 46 zu einer Regelgröße umgebildet, wobei das aus einem nichtlinearen Netzwerk bestehende Korrekturglied 47 die temperaturabhängige Viskositätekurve nachbildet. Die Anpassungeglieder 49; SO gestatten einen Abgleich dieser Regelgröße auf die tischführungsbezogene Druckmittel-Temperatur im Lagerspalt.
  • Damit ist auch Ausführungen Rechnung getragen, bei welchen die Druckmittel-Temperaturmeßstelle 43 nicht unmittelbar am oder im Lagerspalt, sondern beispielsweise im Vorratsbehälter 10 oder an einer anderen gut zugängigen Stelle vorgesehen ist, an welcher eine Temperatur-Differenz zur Temperatur im Lagerspalt besteht. Die von den Regelverstärkern 51; 52 erfolgende Bereitstellung der Regelgrößen basiert auf optimaler Anpassung, durch statisch und dynamisch optimale Reglerstruktur mittels der PlD-Glieder 53; 54 und der damit ermöglichten Kreisverstärkung, an die Jevreilige Tischführung zur Erzielung einer lastunabhängigen Lagerspaltkonstanz. Die bis auf eine sehr kleine bleibende Regelabweichung gegen Null gehenden Regelgrößen der Regelverstärker 51; 52 regeln die Stellglieder 57; 58 auf einen Bypaß-Druckmittelstrom über die Bypaßleitungen 59; 60 ein, der das Druckverhältnis der Drücke vor und hinter den leminaren Festdrosseln 21; 22; 23; 24 bzw. 25; 26; 27; 28 konstant hält. Sind die laminaren Festdrosseln 21; 22; 23; 24 bzw. 25; 26; 27; 28 tischführungsbezogen bei einer bestimmten Lagerspaltgröße dahingehend optimiert, daß ihr Drosselwiderstand gleich dem taiderstand des Lagerspalts ist, so ergibt sich ein bestimmtes konstantes Druckverhältnis der Drücke vor und hinter den laminaren Festdrosseln 21; 22; 23; 24 bzw. 25; 26; 27; 28. Diese beiden Verhältnisse, der Widerstände und der Drücke, gewährleisten, daß bei Anderungen der Werkstücklast F ein Druckmittelstrom bereitgestellt wird, der trotz veränderter Belastung der Tischführungen die Lagerspaltgröße konstant gehalten wird.
  • Die Einstellung oder Anderung der Lagerspaltgröße erfolgt auf einfache und kontrollierbare Weise durch Einstellung eines entsprechenden Druck-Sollwertes an dem entsprechenden Sollwertbildner-Baustein 35 bzw. 36. Dieser Vorteil wirkt sich ganz besonders bei Anwendungsfällen unter Oerücksichtigung dynamischer Laständerungen aus, wobei gleiche laminare Festdrosseln tragetaschenbezogen Jeweils einem eigenen Regelkreis zugeordnet sind. Die gleichen Vorteile bezüglich der Sollwert-Einstellung ergeben sich für die Anwendung an einer Tischführung, deren einzelne Tischführungsbahnen, beispielsweise aufgrund unsymmetrischer Werkstücke, ungleich belastet werden. Hierzu ist eine Einrichtung der in der Zeichnung des Ausführungsbeispieles dargestellten Art geeignet, wobei der erforderliche Druck-Sollwert für die einzelnen Tischführungsbahnen an den Sollwertbildner-Baustein 35; 36 einzeln einstellbar ist.
  • Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen 1 - Tischführungsbahn 2 - Maschinentisch 3 - Rundtisch 4 " Tragetasche 6- -" 7 8 - Druckstromerzeuger 9 ~ .
  • 10 - Vorratsbehälter 11 - Hauptdruckleitung 12 -13 - Druckleitung 14 -15 -16 -17 -18 -19 -20 -21 - laminare Festdrossel 22 -23 - " " 24 - tu 25 - " " 26 " 27 ~ , 28 - tu tu 29 - Nebenleitung 30 - tu 31 - Mehrfach-Sollwertbildner-Baugruppe 32 - p-u-andler 33 -34 - Summierglied 35 - Sollwertbildner-S'austein 36 - 37 - tischführungsbezogenes Sulmmierglied 38 - * tu 39 - Nebenleitung 40 - " 41 - p-u-wandler 42 -43 - Druckmittel-Temperaturmeßstelle 44 - Mehrfach-Temperatur-Bewertungsbaugruppe 45 - T-u-Wandler 46 - Korrekturwert-Bildner 47 - Korrekturglied (nichtlineares Netzwerk) 48 - Operationsverstärker 49 - Anpassungsglied 50 tu 51 - Regelveretärker 52 - tu 53 - PID-Glied 54 - tu 55 - Operationeverstärker 56 - " 57 - Stellglied 58 - tu 59 - Bypaßleitung 60 - tu F - Werkstücklast

Claims (12)

  1. Hydrostatisch lastkompensierte Lagerung, vorzugsweise mehrerer übereinander angeordneter Tischführungen Patentansprüche 1 Hydrostatisch lastkompensierte Lagerung, vorzugsweise mehrerer übereinander angeordneter Tischführungen. wobei dem Lagerspalt der Tischführung über Tragetaschen von einem Druckstromerzeuger über Drosselstellen ein Druckstrom zugeführt wird und in Abhängigkeit von der Belastung der Tischführung ein zugeordneter Regler den Druck im Zulauf zu den prosselstellen regelt, sowie weitere regelungstechnische Mittel zur Eliminierung von Einflüssen der Viskositätsänderungen des Druckmittels auf die Lagerspaltgr#ße vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet~, daß von mindestens zwei zwischen den Drosselstellen und diesen zugeordneten Tragetaschen (4; 5) verlaufenden Druckleitungen (14; 16) einer Tischführung Nebenleitungen (29; 30) abgeziiveigt und eingangsseitig an eine elektronische Einfach- oder Mehrfach-Sollwertbildner-Baugruppe (31) angeschlossen sind, die ausgangsseitig auf einen Eingang eines tischführungsbezogenen Summiergliedes (37; 38) geschaltet ist, an dessen weiteren Eingang der Ausgang eines p-u-Wandlers (41; 42) anliegt, dessen eingangsseitige Nebenleitung (39; 40) von einer tischführungsbezogenen Druckleitung (14; 17), in Strömungerichtung des Druckmittels vor der zugeordneten Drosselstelle, abgezweigt ist, an mindestens eine Druckmittel-Temperaturmeßstelle (43) eine elektronische Ein- oder Mehrfach-Temperatur-Bewertungsbaugruppe (44) angelegt und ausgangsseitig auf einen weiteren Eingang des tischfuhrungsbezogenen Summiergliedes (37; 38) geschaltet ist, das mit seinem Ausgang an einem Regelverstärker (51; 52) anliegt und dieser mit seinem Ausgang auf ein Stellglied (57; 58) in einer Bypaßleitung (59; 60) der tischffihrungsbezogon Hauptdruckleitung (ii; 12) geschaltet ist, 2, Hydrostatisch lastkompensierte Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet.
  2. daß die elektronische Einfach-Sollwertbildner-Baugruppe eingangsseitig einer jeden Nebenleitung (29; 30) zugeordnete p-u-Wandler (32; 33) besitzt, deren Ausgänge auf ein Summierglied (34) geschaltet sind und dieses mit seinem Ausgang auf einen Sollwertbildner-Baustein (35) geführt ist, dessen Ausgang der dieser Baugruppe ist.
  3. 3. Hydrostatisch lastkompensierte Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet.
    daß die elektronische Mehrfach-Sollwertbildner-Baugruppe (31) eingangsseitig einer jeden Nebenleitung (29; 30) einer von mehreren übereinander angeordneten Tischführungen bzw. von einer Tischführungsbahn (1) einer Tischführung zugeordnete p-u-Wandler (32; 33), deren Ausgänge auf ein Summlorglied (34) geschaltet sind und dieses mit seinem Ausgeng parallel auf jeden der den übereinander angeordneten Tischführungen bzw. den einzelnen Tischführungsbahnen (1) einer Tischführung zugehörigen Sollwertbildner-Bausteine (35; 36) geführt ist, deren Ausgänge die dieser Baugruppe sind.
  4. 4. Hydrostatisch lastkompensierte Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet.
    daß die elektronische Einfach-Temperatur-Bewertungsbaugruppe eingangsseitig einen Temperaturfühler mit T-u-Wandler (45) aufweist, welcher mit seinem Ausgang auf einen Korrekturwert-Bildner (46) geschaltet und dieser an ein Anpassungsglied (49) angelegt ist, dessen Ausgang der dieser Temperatur-Bewertungsbaugruppe ist.
  5. 5. Hydrostatisch lastkompensierte Lagerung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet.
  6. daß die elektronische Mehrfach-Temperatur-Bewertungsbaugruppe (44) aus einer Einfach-Temperatur-Bewertungsbaugruppe besteht, wobei der Ausgang des Korrekturwert-Bildners (46) parallel tischführungsbezogen oder tischführungsbahnbezogen für eine Tischführung herausgeführt und jeweils auf ein Anpassungsglied (49; 50) geschaltet ist, deren Ausgänge die der Mehrfach-Temperatur-Bewertungsbaugruppe (44) sind 6. Hydrostatisch lastkompensierte Lagerung nach Anspruch 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet1 daß der Korrekturwert-Bildner (46) aus einem über ein Korrekturglied (47) rückgekoppelten Operationsverstärker (48) besteht.
  7. 7. Hydrostatisch lastkompensierte Lagerung nach Anspruch 1 und 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrekturglied (47) aus einem nichtlinearen Netzwerk besteht.
  8. 8. Hydrostatisch lastkompensierte Lagerung nach Anspruch 1.
    dadurch gekennzeichnet, daß der Regelverstärker (51; 52) durch einen über ein PID-Glied rückgekoppelten Operationeverstärker (55; 56) realisiert ist.
  9. 9. Hydrostatisch lastkompensierte Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellglied (57; 58) eine motorverstellbare Drossel verwendet ist.
  10. 10. Hydrostatisch lastkompensierte Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellglied (57; 58) ein Proportionalventil angewendet ist.
  11. 11. Hydrostatisch lastkompensierte Lagerung unter Berücksichtigung dynamischer Laständerungen nach Anspruch 1; 2; 4 und 6 bis 10., dadurch gekennzeichnet, daß jeder Tragetasche (4; 5) der Tischführung ein Regelkreis mit tragetaschenbezogener elektronischer Einfach-Sollwertbildner-Baugruppe zugeordnet ist.
  12. 12. Hydrostatisch lastkompensierte Lagerung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß als Drosselstellen 21; 22; 23; 24 bzw. 25; 26; 27; 28 tischführungsbezogen größengleiche optimierte laminare Festdrosseln vorgesehen sind.
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