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Geräuschdämpfende Führung für umlaufende Werkstoffstangen an Werkzeugmaschinen,
insbesondere Drehautomaten Die Erfindung betrifft eine geräuschdämpfende Führung
für umlaufende Werkstoffstangen an Werkzeugmasc'hinen, insbesondere Drehautomaten.
Sie hat d.ie Lagerung des zu bearbeitenden Materials in besonderen Führungen, z.
B. Führungsrohren, zur Aufgabe.
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Das umlaufende Werkstück verursacht in den Führungen, z. B. Führungsrohren
bzw. den Hohlwellen der Bearbeitungsautomaten oder anderen Werkzeugmaschinen, .starke
Geräusche durch das Anschlagen an den Wandungen. Abgesehen von der lästigen Geräuschbildung
ist eine starke mechanische Belastung der einzelnen Teile festzustellen, was in
der Regel die Bearbeitungsgeschwindigkeit herabsetzt bzw. die Antriebsleistung für
die Maschine erhöht.
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Es ist bekannt, Führungsrohre innen mit einem geräwschdämfenden Futter
zu überziehen. Dadurch wird jedoch das Anschlagen der Werkstoffstange und der dadurch
hervorgerufene Arbeitsverlust nicht vermieden.. Außerdem wird dadurch das Futter
sehr leicht ausgeschlagen.
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Es ist weiterhin bekannt, die Werkstoffstange in einer Schraubenfeder
zu führen, wobei die Schraubenfeder ihrerseits schrawbenförm,ig gewunden sein kann,
so daß sie abwechselnd an der Werkstoffstange und am äußeren Führungsrohr anliegt.
Mit dieser Anordnung ,läßt sich kaum eine Geräu.schdämpfung erzielen, im Gegenteil,
die aneinanderrenbenden Gänge der Schraubenfeder erhöhen idie ohnehin entstehenden
Geräusche. Außerdem ergibt sich ein erhöhter Arbeitsverlust durch die Reibung der
Schraubengänge an-einander und an der rotierenden, Werkstoffstange. Und es ist .schließlich
bekannt, die Werkstoffstange,in Buchsen zu führen, die ihrerseits mit äußeren Buchsen
durch konzentrisch um die Werkstoffstange liegende Schraubenfedern verbunden sind.
Auch mit dieser Anordnung l@äßt sich eine Geräuschdämpfung nur mangelhaft erzielen.
Außerdem können unerwünschte Schwingungszustände nicht oder nicht ausreichend unterdrückt
werden, da die konzentrisch um die Werkstoffstange liegenden Schraubenfedern in
radialer Richtung viel zur nachgiebig sind.
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Die Erfindung hat eine Führung zur Aufgabe, mit der die Geräuschbildung
vollkommen: verhindert, unerwünschte Schwingungszustände unterdrückt und der Arbeitsverlust
auf ein Minimum herabgesetzt werden kann. Die Erfindung bezieht sich auf eine geräuschdämpfende
Führung für umlaufende Werkstoffstangen an Werkzeugmaschinen, insbesondere Drehautomaten,
bei, der innere Führungsbüchsen mit äußeren gleichachsigen, in einem Führungsrohr
od: dgl. -in verändertem Abstand angeordneten Büchsen, über elastische Mittel verbunden
sind. Sie besteht darin, daß für die elastischen Mittel eigengedämpftes Material,
beispielsweise Gummi oder ein technisch gleichwertiger Stoff, verwendet wird.
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Das. Werkstück wird also nicht mehr auf der ganzen Länge geführt,
sondern es stellt praktisch einen in der Führung auf einer oder mehreren Stützen
gelagerten Balken dar. Durch die Abstützung mit Hilfe eigengedämpften elastischen
Materials ergibt sich eine ausgezeichnete Geräuschdämpfung. Weiterhin können sich
unerwünschte Schwingungszustände nicht mehr ausbilden, weil die eigengedämpften,
elastischen Massen jede radiale Schwingung der Werkstoffstange dämpfen und vernichten..
Auch der Arbeitsverlust ist uribeachtlich, denn die Werkstoffstange liegt lediglich
noch an wenigen, flächenmäßig sehr kleinen Stützringen an. Es können sogar nach
bestimmten Ausführungsformen vorliegender Erfindung diese Stützelemente so ausgebildet
sein,, daß sie mit dem Werkstück umlaufen.
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Wie im einzelnen die Erfindung ausführbar ist, zeigen mit den für
sie wesentlichen Teilen die Ausführungsbeispiele in der Zeichnung, und zwar Fig.
1 einen Teilschnitt eines Führungsrohres von einem Drehautomaten, Fig. 2 eine andere
Ausbildung der Führung, Fig. 3 bis 5 Einzelheiten verschiedener Lagerstellen. In
dien Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist als Füh# rung dies Werkstückes dass Führungsrohr
1 einer Werkzeugmaschine, z. B. eines Bearbeitungsautomaten, gezeigt, in dem sich
das Werkstück, im vorliegenden Falle ein Sechskantmaterial 5, befindet, das absatzweise
von der Werkzeugmaschine, entsprechend den verschiedenen Bearbai,twngsstationen,
vorgezogen wird
und während der Bearbeitung innerhalb dieses Führungsrohres
1 umläuft: Das Werkstück 5 führt dann innerhalb der Führung unkontrollierbare Bewegungen.aus,
die dadurch beherrschbar sind, daß das Werkstück 5 über eine oder mehrere Lagerstellen
-3 innerhalb- der Führung, z. B. dem Führungsrohr, abgestützt ist. Diese Lagerstellen
3 werden eigengedämpft elastisch ausgebildet und in -einer solchen Anzahl innerhalb
der Führungsrohre 1 vorgesehen, daß-'das umlaufende Werkstück 5 keine unerwünschten
Schwingungen mehr ausführt. Die Lagerstellen 3 können einzeln hergestellt und. in
das Führungsrohr 1 einschiebbar ausgebildet sein, wobei diese Lagerstellen. aus
einer elastischen Masse bestehen und auf ihren inneren Umfang noch eine besondere
Armierung 4,. beispielsweise in Form eines Metallringes 4, aufweisen können., der
eine besonders gehärtete Oberfläche etliält, falls dies erwünscht ist. Diese Armierung
4 wird: .mit der elastischen Masse durch einen Kleb- oder Haftvorgang verbunden,
und weiterhin ist es möglich, mit der elastischen Masse auf ihrem Außenumfang- ebenfalls
Armierungen in Form von Ringen 2 festhaftend zu verbinden und diese Baueinheit dann
in das Führungsrohr 1 einzuschieben. Um Durchmesserschwankungen z. B. der Führung
zu berücksichtigen, kann es sich empfehlen, die Ringe 2 durch eine ein- oder mehrmalige
Sehlitzüng z. B. zusammendrückbar auszuführen. Sofern die Lagerstelle -3 mit .dem
Werkstück in der Führung umläuft, wäre der Ring für verschiedene Werkstückd@urchmesser
aufweitbar auszubilden.
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Der Querschnitt der elastischen Lagerstellen kann, entsprechend,dem
Ausfüh.rungsbeisp@iel in Fig. 3, einen doppel-T-förmi:gen Aufbau erhalten. Es wäre
dabei auch ein U-förmiger-oodet ähnlicher Querschnitt denkbar. Für besondere Fälle--kann
es sich empfehlen, um das Federvermögen der Lagerstellen in weiten Grenzen sehr
weich zu halten, eine Querschnittsform zu wählen, bei der die elastische Masse einer
kombinierten Beanspruchung, und zwar im wesentlichen einer Druck-Schub-Beanspruchung
unterworfen ist. Hierfür wäre eine Quersähnittsform der elastischen Massen denkbar,
wie diesbeispielsweise F-ig. 4 in einem Teilschnitt erkennen läßt, wobei der Querschnitt
der elastischen Masse annähernd Z-förmig -aufgebaut ist.
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Für eine Lagerung mit geringer Bauhöhe kann der elastische Querschnitt
=schlauchförmig gemäß -dem Ausführungsbeispiel in- Fig. 1- ausgebildet werden, wobei
die Enden sich im Führungsrohr über die Ringe 2 abstützen, die einen Hohlraum 6
einschließen. Im mittleren Bereich der elastischen Masse ist dann der Abstützungspunkt
für das Werkstück durch die Armierung 4 vorgesehen. Diese Lagerausbildung ergibt
eine geringe Bauhöhe, d. h., der innere DuTchinesser der Führungsrohre 1 wird nicht
wesentlich beeinflußt, und trotzdem weisen solche. Lager ein ausreichendes Federvermögen
auf, das durch die Wahl der Ouerschnittsform der elastischen Masse und des Abstandes
der Ringe 2 untereinander noch besonders abstimm-bar ist.
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Die in das Führungsrohr 1 einschiebbar ausgebi.ldeten Lagerstellen
3 werden in den jeweils gewünschten Abständen untereinander festgelegt, wobei diese
Festlegung über besondere Distanzstücke in Form von Distanzrohren 7 erfolgen kann.
Es ist dabei auch denkbar, an den Ringen 2 wechselseitig entsprechende Ansätze-
als Abstandsha-l:ter vorzusehen. Weiterhin, ist es denkbar, die Lagerstellen 3 über
nicht dargestellte Längsschlitze indem Führungsrohr von, außen unter-.einander ein-
und feststellbar auszuführen. Die Führungsrohre 1 können zur weiteren Dämpfung .in
ihren Befestigungsstellen 9 ebenfalls über eigengedämpfte elastische Zwischen.la;gen
8 aufgehängt sein, wobei die Querschnittsform -dieser Zwischenlagen 8 nach ähnlichen
Grundsätzen wie die Lagerstellen 3 in den Ausführungsheispielen 1 bis 5 ausführbar
isst.
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Wenn davon gesprochen wurde, daß die Lagerstellen 3 :sich unmittelbar
z. B. in dem Führungsrohr 1 abstützen und das Werkstück 5 mit dem jeweils gewünschten
Spiel -umfassen, so st es auch möglich, so vorzugehen, daß diese Lagerstellen 3
vorher auf das Werkstück 5 aufgeschoben werden und sieh auf ihrem äußeren Umfang
indem Führungsrohr 1 frei drehbar abstützen. In diesem Falle kann .es sich empfehlen,
wie .dies Fig. 5 zeigt, die elastischen Lagerstellen 3 für den Aufschiebevorgang
auf das Werkstück 5 so auszubilden, daß die elastische Masse hierfür zumindestens
in ihrem inneren Bereich und/oder durch entsprechende Schlitzung der Ringe 4 so
beweglich ausgebildet wird, um mehrere Werkstückdurchmesser gleichzeitig zu erfassen,
während auf dem äußeren Umfang der Lagerstelle 3 dann die entsprechende Armierung
als Ring 2 vorgesehen sein kann.
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Es wäre selbstverständlich möglich, sowohl bei Verlegung der Ablauffläche
nach außen oder auch bei Anordnung der Lagerstellen, entsprechend dem Ausführungsbeispiel
in Fig. 1, diese Ablaufflächen oder die ganze Lagerstelle frei drehbar nach
Art eines Rollen- bzw. Kugellagers 16 in der Führung auszubilden. Darüber hinaus
kann auf die Armierung in Form eines Metallringes auch verzichtet werden, wenn im
Bereich dieser Unterstützungspunkte innerhalb der elastischen Masse besondere härtende
Zusätze, beispielsweise Zement -bzw. Kunstharze, als Randschicht zugegeben werden,
um die Untertützungspunkte der Lagerstellen 3 zusätzlich zu härten.
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* Im unteren Teil der Fig. 5 .ist noch eine Lagerausbildung erkennbar,
die sieh durch geringe Bauhöhe auszeichnet. Hier .ist der Ring 2 so durchgebogen
bzw. aus zwei abgesetzten Teilen z. B. zusammengeschoben, daß das Lager 16 versenkt
Platz findet. Die freien Enden des. Ringes 2 sind nach ähnlichen Gedankengängen,
wie das Lager 3 in Fib. 1 mit der Masse verbunden.
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Anstatt die Lagerstellen 3 in besonderen Führungsrohren unterzubringen:,
ist es auch denkbar, diese Führung schlauchartig elastisch herzustellen und auf
dem inneren Umfang die einzelnen Lagerstellen 3 z. B. durch einen Kleb- oder Haftvorgang
vorzusehen oder .diese Lagerstellen jetzt nur als Abstützringe 4 auszuführen. Diese
Führung kann zwischen zwei festen Punkten aus- bzw. eins-pannbar oder zwischen den
Lagerstellen von außen abstützbar aufgehängt werden. Die Dämpfung würde dann im
wesentlicwn innerhalb. der Schlauchwandung erfolgen können.
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Eine andere Führungsmöglichkeit des Werkstückes 5 zeigt Fig. 2. Hier
ist das Werkstück 5 in einzelnen frei auf einem Trägerteil, 10 befestigten Lagerstellen
3 geführt. Diese Lagerstellen 3 können. im einzelnen wie in den übrigen Figuren
ausgeführt sein und in ihrem gegenseitigen Abstand in Pfeilrichtung verstellbar
auf dem Trägerteil 10 angeordnet werden. Für diese Einstellung der Lagerstellen
ist es möglich, diese in besonderen Ausnehmungen 14 des Trägerteiles 10 mit Hilfe
von Ansätzen 15 zu führen. Zwischen den Lagerstellen 3 und der Befestigung indem
Trägerteil 10 wäre es weiterhin noch möglich, besondere stoßdämpfende Mittel einzuschalten,
.die gegebenenfalls auch einstellbar sein können, wie z. B. Stoßdämpfer' 13.