Sistema de alojamiento hidrostático.

Sistema de alojamiento hidrostático con al menos una cavidad de almacenamiento (3) hidrostática,

a la que puedealimentarse una corriente volumétrica de aceite a presión portadora desde una fuente de presión (P) del sistemahidráulico, en donde sobre cada cavidad de almacenamiento (3) está previsto un acumulador de retorno (19) paraalojar aceite, que sale de la cavidad de almacenamiento (3) a través de la rendija de obturación (21) de alta presiónque delimita la respectiva cavidad de almacenamiento (3), y con una instalación de arrastre por corriente (25) quecontiene una bomba de alimentación (35) para realimentar aceite desde los acumuladores de retorno (19) alsistema, caracterizado porque la bomba de alimentación (35) forma parte de una unidad de hidromotor-hidrobomba(39), cuyo hidromotor (41) que acciona la bomba de alimentación (35) está unido por el lado de entrada a la fuentede presión (P) y por el lado de salida a las respectivas cavidades de almacenamiento (3), y porque el lado deaspiración de la bomba de alimentación (35) está unido directamente a los respectivos acumuladores de retorno(19).

Sistema de alojamiento hidrostático La invención se refiere a un sistema de alojamiento hidrostático, en especial para alojar componentes de máquinas sobre guías de máquinas-herramienta, con al menos una cavidad de almacenamiento, a la que puede alimentarse una corriente volumétrica de aceite a presión portadora desde una fuente de presión del sistema hidráulico, en donde sobre cada cavidad de almacenamiento está previsto un acumulador de retorno para alojar aceite, que sale de la cavidad de almacenamiento a través de la rendija de obturación de alta presión que delimita la respectiva cavidad de almacenamiento, y con una instalación de arrastre por corriente que contiene una bomba de alimentación para realimentar aceite desde los acumuladores de retorno al sistema.

Los sistemas de alojamiento de este tipo (documento JP 2000 346072 A, extracto) se aplican por ejemplo en máquinas-herramienta en lugar de soportes deslizantes puros o de rodamientos, en aquellos casos en los que es necesario guiar con una precisión extrema piezas de máquina móviles. Las oscilaciones inevitables durante el funcionamiento de máquinas-herramienta, que son provocadas por las elevadas fuerzas dinámicas del proceso que se producen en procesos de mecanización por arranque de virutas o durante posicionamientos rápidos de piezas de máquina, limitan en el caso de soportes deslizantes puros o rodamientos la precisión o calidad de las piezas producidas sobre las máquinas, y precisamente en el caso de cojinetes tanto de rotación como lineales. Mediante el uso de sistemas de alojamiento hidrostáticos puede atenuarse este inconveniente, ya que los sistemas de alojamiento hidrostáticos destacan por unas características de atenuación relativamente mejores.

En los casos en los que exista una necesidad de una calidad de soporte máxima, en especial en el caso de guías lineales sobre las que se guían herramientas de mecanización, tampoco son satisfactorios los sistemas de alojamiento hidrostáticos conocidos, cuando se trata de alcanzar una buena calidad de mecanización, por ejemplo una máxima calidad superficial en procesos de arranque de virutas.

Mediante el documento DE 38 27 836 C1 se conoce un cilindro controlable por combado, que presenta una llamada cruceta no giratoria, sobre la que se apoya un cilindro hueco que rota alrededor de la misma a través de elementos de soporte, que por su parte pueden dislocarse sobre al menos una unidad de émbolo-cilindro, desde cuya cámara cilíndrica se desborda líquido a presión a través de taladros de estrangulación en cavidades de almacenamiento, en la superficie de asiento del elemento de soporte como componente de un cojinete. En el lado trasero del respectivo elemento de soporte está prevista una unidad de émbolo-cilindro adicional, mediante la cual pueden ejercerse sobre el elemento de soporte fuerzas adicionales dirigidas tanto contra el perímetro interior del cilindro hueco como hacia fuera del mismo. De este modo puede influirse de forma diversa en el comportamiento de funcionamiento del elemento de soporte, para conseguir un soporte seguro en el sentido de una regulación de cantidades para las cavidades de almacenamiento del elemento de soporte.

Mediante el documento US 5 971 068 A se conoce un sistema de alojamiento hidrostático, que está unido a una instalación de intercambio de calor, para de este modo en función de temperaturas ambiente mantener el aceite a presión usado a temperatura constante, para poder garantizar así un funcionamiento muy preciso del sistema de alojamiento hidrostático. Para una aplicación práctica se usa en la solución conocida el respectivo cojinete hidrostático para alojar un telescopio astronómico, para hacer posible que una unidad de control y regulación oriente el telescopio hacia un objeto estelar a observar y lo fije con independencia de la rotación terrestre. La solución conocida con esta finalidad tiene una estructura complicada y una materialización cara.

A la vista de esto la invención se ha impuesto la tarea de poner a disposición un sistema de alojamiento hidrostático, que a pesar de una forma constructiva sencilla y compacta destaque por un máximo de calidad de soporte.

Esta es resuelta conforme a la invención mediante un sistema de alojamiento hidrostático, que presenta en su totalidad las particularidades de la reivindicación 1.

Por medio de que conforme a la parte característica de la reivindicación 1 la bomba de alimentación de la instalación de arrastre por corriente para el aceite de retorno, que tiene que evacuarse durante el funcionamiento del sistema de alojamiento, es accionada como componente de una unidad de hidromotor-hidrobomba mediante el propio sistema hidráulico, precisamente mediante el aceite a presión que fluye desde la fuente de presión hasta la entrada del hidromotor, puede prescindirse de instalaciones de accionamiento externas como accionamientos de bomba eléctricos con conductos correspondientes de abastecimiento y control. Aparte de la estructura sencilla y compacta que se hace posible por medio de esto, el sistema conforme a la invención evita que, en el caso de diferencias entre la corriente de aceite alimentada al cojinete y la evacuada, se produzca una presión excesivamente alta o baja en la cavidad de almacenamiento. Mientras que en el estado de la técnica se dispone de un sistema abierto con relación al entorno, en el que el aceite arrastrado por corriente libremente desde los acumuladores de retorno, es decir sin presión, llega a un depósito de acumulación abierto desde el cual se extrae por bombeo en caso necesario (controlado por nivel) , la instalación de arrastre por corriente forma en el caso de la invención un sistema cerrado con respecto al entorno desde los acumuladores de retorno hasta la bomba de alimentación. A diferencia de los sistemas conocidos no es por ello posible un contacto entre el aire ambiente y el aceite de retorno, de tal modo que se evita el riesgo de suciedad a causa de partículas y lubricantes refrigerantes así como de formación de burbujas de aire en el aceite. Sin embargo, en el estado de la técnica las burbujas de aire en el aceite, si son aspiradas por la bomba de alta presión y alimentadas a las cavidades de almacenamiento, conducen a problemas, en especial a una disminución de la calidad de guiado.

En unos ejemplos de ejecución ventajosos, para el ajuste de una presión de aspiración deseada en el lado de aspiración de la bomba de alimentación se dispone de una instalación para la regulación del número de revoluciones del hidromotor. Por medio de esto pueden conseguirse unas condiciones de funcionamiento óptimas, en donde por parte de los acumuladores de retorno se ajusta la presión a un nivel muy bajo, por ejemplo en un margen de 1 bar ± 0, 1 bares absolutos. En especial la presión absoluta puede mantenerse de este modo en un valor, con el que la corriente de aceite aspirada desde los colectores es igual a la corriente de aceite transportada hasta las cavidades de almacenamiento.

En unos ejemplos de ejecución especialmente ventajosos la instalación para la regulación del número de revoluciones presenta una válvula de estrangulación ajustable o una válvula de regulación de corriente ajustable, a través de la cual desde el lado de salida del hidromotor puede derivarse una corriente volumétrica parcial, que junto con la corriente volumétrica alimentada a las cavidades de almacenamiento respectivas forma la corriente volumétrica total que acciona el hidromotor. La potencia de accionamiento, que se envía desde el hidromotor a la bomba de alimentación, puede aumentarse por ello por medio de que a través de la válvula de estrangulación o válvula de regulación de corriente se deriva una mayor corriente volumétrica parcial o a la inversa.

Para esto está prevista de forma preferida una válvula de estrangulación o de regulación de corriente graduable constantemente, que puede ajustarse mediante una señal de control eléctrica que genera un convertidor de presióntensión conectado al lado de aspiración de la bomba de alimentación. Otra ejecución ventajosa no necesita convertidor de presión-tensión, ramal de señal eléctrico ni válvula de corriente activada eléctricamente. En lugar de ello la válvula de corriente graduable constantemente se activa directamente mediante la presión en el conducto de aspiración de la bomba. Se obtiene un comportamiento de funcionamiento especialmente ventajoso si en el lado de aspiración de la bomba de alimentación está conectado un hidro-acumulador de baja presión para estabilizar la presión de aspiración para la corriente de aspiración de retorno.

En unos ejemplos de ejecución especialmente ventajosos se dispone como elemento de control que influye... [Seguir leyendo]

1. Sistema de alojamiento hidrostático con al menos una cavidad de almacenamiento (3) hidrostática, a la que puede alimentarse una corriente volumétrica de aceite a presión portadora desde una fuente de presión (P) del sistema hidráulico, en donde sobre cada cavidad de almacenamiento (3) está previsto un acumulador de retorno (19) para alojar aceite, que sale de la cavidad de almacenamiento (3) a través de la rendija de obturación (21) de alta presión que delimita la respectiva cavidad de almacenamiento (3) , y con una instalación de arrastre por corriente (25) que contiene una bomba de alimentación (35) para realimentar aceite desde los acumuladores de retorno (19) al sistema, caracterizado porque la bomba de alimentación (35) forma parte de una unidad de hidromotor-hidrobomba (39) , cuyo hidromotor (41) que acciona la bomba de alimentación (35) está unido por el lado de entrada a la fuente de presión (P) y por el lado de salida a las respectivas cavidades de almacenamiento (3) , y porque el lado de aspiración de la bomba de alimentación (35) está unido directamente a los respectivos acumuladores de retorno (19) .

2. Sistema de alojamiento hidrostático según la reivindicación 1, caracterizado porque para el ajuste de una presión de aspiración deseada en el lado de aspiración de la bomba de alimentación (35) se dispone de una instalación (43, 45; 51, 53) para la regulación del número de revoluciones del hidromotor (41) .

3. Sistema de alojamiento hidrostático según la reivindicación 2, caracterizado porque la instalación para la regulación del número de revoluciones presenta una válvula de estrangulación ajustable o una válvula de regulación de corriente ajustable (45; 51) , a través de la cual desde el lado de salida del hidromotor (41) puede derivarse una corriente volumétrica parcial, que junto con la corriente volumétrica alimentada a las cavidades de almacenamiento

(3) respectivas, forma la corriente volumétrica total que acciona el hidromotor (41) .

4. Sistema de alojamiento hidrostático según la reivindicación 3, caracterizado porque está prevista una válvula de estrangulación o de regulación de corriente (51) graduable constantemente, que puede ajustarse mediante una señal de control eléctrica que genera un convertidor de presión-tensión (53) conectado al lado de aspiración de la bomba de alimentación (35) .

5. Sistema de alojamiento hidrostático según la reivindicación 3, caracterizado porque está prevista una válvula de estrangulación o de regulación de corriente (61) graduable constantemente, que puede ajustarse mediante una señal de control hidráulica, que procede del conducto de aspiración (23) de la bomba (35) .

6. Sistema de alojamiento hidrostático según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque en el lado de aspiración de la bomba de alimentación (35) está conectado un hidro-acumulador de baja presión (47) para estabilizar la presión de aspiración para la corriente de aspiración de retorno.

7. Sistema de alojamiento hidrostático según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque para ajustar la corriente volumétrica de aceite a presión para cada cavidad de almacenamiento (3) se dispone de una válvula de regulación de corriente (9) preconectada en cada caso a la misma.

8. Sistema de alojamiento hidrostático según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque para la formación de una guía lineal sobre raíles se dispone al menos de un carro de guiado (1) que presenta al menos una superficie de soporte (17) , con la que es guiado sobre un raíl (5) , en la que está configurada al menos una cavidad de almacenamiento (3) , abierta hacia la superficie de soporte (17) y que está separada a través de una rendija de obturación (21) formada sobre la superficie de soporte (17) de una cámara de retorno configurada en el raíl (5) , que como acumulador de retorno (19) recoge el aceite que sale de la cavidad de almacenamiento (3) a través de la rendija de obturación (21) .

9. Sistema de alojamiento hidrostático según la reivindicación 8, caracterizado porque el acumulador de retorno (19) está obturado mediante una obturación de baja presión (18) con respecto a la superficie de soporte (17) y al raíl (5) .

10. Sistema de alojamiento hidrostático según la reivindicación 9, caracterizado porque está prevista como obturación de baja presión una junta (18) goma-elástica que hace contacto con poco rozamiento sobre las superficies obturadoras asociadas.

11. Sistema de alojamiento hidrostático según una de las reivindicaciones 2 a 10, caracterizado porque están combinadas constructivamente la unidad de hidromotor-hidrobomba (39) y la instalación (43, 45; 51, 53) para la regulación del número de revoluciones del hidromotor (41) , en un módulo de aspiración (25) que sirve para abastecer todas las cavidades de almacenamiento (3) .

12. Sistema de alojamiento hidrostático según la reivindicación 11, caracterizado porque el módulo de aspiración

(25) junto con el hidro-acumulador de baja presión (47) , configurado como acumulador pequeño, forma un bloque de instalación (55) para su aplicación a una máquina-herramienta.

Fig. 1 (Estado de la técnica)