PM-Regler für Führungen

Die Innenschaltung eines hydraulischen Mengenreglers ist bekannt: Eine Druckwaage, bestehend aus einem einseitig federbelasteten Kolben, steuert eine zweite Drosselstelle so, dass der Differenzdruck über eine erste Drosselstelle konstant gehalten wird.

Unser PM-Regler (Progressiv-Mengen-Regler) arbeitet auf die gleiche Weise mit zwei Drosselstellen

Folgende Eigenschaften resultieren aus der Konzeption des PM-Reglers:

  • Da die erste Drosselstelle des PM-Reglers, genau wie die Spalte der Hydro­sta­tik­taschen, immer laminar durchströmt wird, ändert sich der Fluidstrom durch den Regler und die Hydrostatiktaschen aufgrund variierender Fluidviskosität in gleicher Weise, so dass die Steifen und Belastbarkeiten sowie die Spaltgrößen und Taschendrücke der Hydrostatiktaschen unabhängig von der Fluidviskosität konstant sind.
    Bei einer Änderung der Fluidviskosität, z.B. aufgrund unterschiedlicher Fluid­tempe­ra­turen oder durch Austausch des Fluids (Die zulässige Viskositätstoleranz einer Ölsorte beträgt nach DIN ± 10%!) verändern sich also die Maschineneigenschaften nahezu nicht. Verändert wird nur der erforderliche Fluidstrom und etwas die Dämpfungseigenschaften.
  • Da die Regelung des Fluidstromes nur durch elastische Verformung der Feder­stahl­scheibe erfolgt, also keine gleitenden Bewegungen vorhanden sind, arbeitet der PM-Regler verschleiß- und hysteresefrei. Aufgrund der geringen Masse der Feder­stahl­scheibe und hoher Stellkräfte ist der PM-Regler sehr schnell, die Eigenfrequenzen liegen ein Vielfaches über den im Maschinenbau relevanten Erregerfrequenzen. Da keine gleitenden Elemente vorhanden sind, ist der Regler zudem wartungsfrei!
  • Bei konstantem Eingangsdruck (= Pumpendruck) führt der PM-Regler bei steigender Belastung einer Hydrostatiktasche, also steigendem Taschendruck und damit Ausgangsdruck am Regler der Hydrostatiktasche einen ebenfalls ansteigenden Fluidstrom zu. Hierdurch werden gegenüber Lösungen mit Kapillaren ca. vierfache Steifen (!) erreicht.

Der PM-Regler weist also die sehr atypische Eigenschaft auf, bei sinkendem Differenzdruck über den Regler einen steigenden Fluidstrom durch den Regler zu erreichen.

Vorteile bei allen Anwendungen für Führungen:

  • verschleißfrei auch bei max. Last, somit keine Präzisionsverluste mit zunehmender Gebrauchsdauer
  • Zehnerpotenzen bessere Dämpfung, dadurch wesentlich bessere Werkstückoberfläche und Werkzeugstandzeit
  • keine Schwingungen und Schwankungen der Reibung wie bei Wälzführungen durch Kugelumlauf
  • kein Umkehrsprung der Vorschubkraft bei Umkehr der Bewegungsrichtung
  • nahezu reibungsfrei bei geringen Geschwindigkeiten kein Stick-Slip-Effekt
  • Verfahrweg kleiner 0,1 µm möglich
  • Gleiteigenschaften der Werkstoffe, des Schlittens und der Führungsbahn sind unwesentlich, es kann auch Mineralguss, Alu oder Abformmasse verwendet werden

Die hydrostatische Führung wird angepasst an:

  • Gewichte, Bearbeitungs- und Beschleunigungskräfte
  • maximale Geschwindigkeit und Beschleunigung sowie gewünschte Steife und optimale Dämpfung