DE1135246B - Vorrichtung zur Tilgung von Stoessen, die auf einen Bauteil einer Maschine ausgeuebtwerden - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Tilgung von Stößen, die auf einen Bauteil einer Maschine ausgeübt werden Bei der Aufstellung von Maschinen, bei deren Betrieb starke Stöße auftreten, wie z. B. bei Schmiedehämmern, Rüttelformmaschinen, Schlagscheren, Beschußeinrichtungen und dgl., ergaben sich häufig Schwierigkeiten, die Stöße durch Fundamente so abzufangen, daß einerseits zu starke Erschütterungen und Beansprachungen des Baugrundes oder angrenzender Gebäudeteile und andererseits zu große Nachschwingweiten mit Rücksicht auf den Arbeitswirkungsgrad der Maschine vermieden werden. Ab- gesehen von besonderen Einrichtungen mit großem technischem Aufwand, wie Gegenschlagwerke u. dgl., gehen zahlreiche Vorschläge auf die Erstellung z#vangläufig sehr schwerer Fundamente zurück, die einen erheblichen Aufwand bedeuten und die Aufstellung derartiger Maschinen - wegen der erforderlichen schweren Fundamente - in Vürbindung mit Gebäudeteilen oder auf Geschoßdecken allein wegen zu großer statischer Belastung unbrauchbar machen.
• Es sind ferner Rüttelformmaschinen bekannt, bei denen der Rütteltisch auf einen federnd gelagerten schweren Amboß aufschlägt; infolge dieser Art Stoßisolierung wird das Fundament durch die Rüttelstöße nicht sehr stark beansprucht.
• Die Erfindung bezweckt, neuartige Vorrichtungen anzugeben, bei denen mit geringem technischem Aufwand und ohne große Fundamente eine praktisch stoßfreie Aufstellung von Maschinen auch auf Geschoßdecken bzw. Stoßtilgung innerhalb der Maschine ermöglicht werden kann, wobei jedoch der gestoßene Bauteil, also der Arbeitstisch bzw. Amboß, praktisch in Ruhe bleibt und die Stoßenergie abgeleitet wird. Erfindungsgemäß berührt der gestoßene Bauteil der Maschine eine über Dämpfungs- und Federglieder gelagerte Masse etwa gleicher Größenordnung, derart, daß er den empfangenen Stoßimpuls auf diese Masse überträgt.
• Dadurch wird die Tilgermasse, zu einer langsamen, stark gedämpften Ausschwingbewegung angestoßen und kriecht - bei geeigneter Bemessung der Federungs- und Dämpfungsglieder - nach einer gewünschten Zeit wieder an die Ausgangsstelle zurück, um dort den neuen Stoß zu erwarten. Die Erfindung ermöglicht einmal die stoßfreie Aufstellung von Maschinen, wie Schmiedehämmern, deren, gestoßene-Tischfläche sich nicht bewegen darf, zum anderen die nachträgliche Stoßisolierung von Maschinen, wie z. B. Rüttelformmaschinen, die bisher den auf ihren Maschinenteil übertragenen Stoß voll an das Fundament weitergegeben haben.
• Zur Verbesserung der Impulsübertragung von dem gestoßenen Bauteil an die Tilgermasse kann ein federndes Bauelement (Stoßkopf) zwischengeschaltet werden.
• Bei geeigneter Wahl der Federsteife dieses Stoßkopfes geschieht die Stoßübertragung auf die Tilgermasse nahezu ideal elastisch. Außerdem ist dadurch auch bei verhältnismäßig langer Stoßdauer die Stoßübertragung gewährleistet.
• Im nachstehenden wird die Erfindung in Verbindung mit den Ausführungsbeispiele darstellenden Figuren beschrieben, wobei einander entsprechende Teile in allen Figuren in der gleichen Weise bezeichnet sind. Es zeigen zum Teil in schematischer Darstellung Fig. 1 eine erfindungsgemäße Ausführung eines Stoßtilgers bei einer Rüttelformmaschine, Fig. 2 eine Prinzipzeichnung der Ausführungsform nach Fig. 1, Fig. 3 das Prinzip einer anderen Ausführungsform mit Lagerung des Stoßtilgers in der Maschine, Fig. 4 das Prinzip einer weiteren Ausführungsform mit schwenkbarer Lagerung der Tilgermasse, Fig. 5 das Prinzip einer Ausführungsform zur Tilgung eines Drehstoßes, Fig. 6 das Prinzip einer weiteren Ausführungsforin mit zwei Tilgermassen.
• Bei der in Fig. 1 dargestellten Rüttelfornimaschine 1 wird zur Verdichtung des im Formkasten 2 befindlichen Formsandes der Arbeitstisch 3 zusammen mit dem Formkasten hydraulisch angehoben und fällt dann zur Erzielung eines Verdichtungsstoßes frei auf das Maschinenbett M herunter. Der damit in das Maschinenbett eingeleitete Impuls wird über ein elastisches Zwischenstück, nämlich den Stoßkopf S, nahezu vollständig an die Tilgermasse m abgegeben, welche damit zu einer freien gedämpften Schwingung angestoßen wird. Die Tilgerinasse ni besteht im wesentlichen aus mehreren übereinandergelegten Metallscheiben ml, M2, M., m4 und ist an der Decke 4 über die Elemente 5 und Konsolen 6 gelagert. Die Elemente4 enthalten sowohl als Rückstellgliederc wirksame Schraubenfedern als auch Dämpfungsglieder k.
• Fig. 2 zeigt eine; Prinzipzeichnung zu Fig. 1, wobei durch Pfeile angedeutet ist, daß Masse m, Rückstellung c und Dämpfung k regelbar bzw. in ihrer Wirkung veränderbar gewählt sind.
• Von der Maschine sind nur der Arbeitstisch 3 und das Maschinenbett M angedeutet. Letzteres ist über eine Zwischenlage7 aus Gummi oder anderem Material weich auf einer Gebäudedecke 4 gelagert.
• Fig. 3 zeigt im Prinzip die Lagerung des Tilgers in der Maschine. Die richtige konstruktive Konzeption ist angedeutet: nämlich, daß die Stoßübertragung auf die Tilgermassem auf kurzem steifem Wegs erfolgt und der gestoßene BauteüM an das übrige Maschinengestell bei w weich angeschlossen ist.
• Fig. 4 zeigt eine weitere, Ausführungsforin, wobei als Stoßübertrager der Stoßkopf S deckelartig ausgebildet ist. Der Stoßimpuls wird hierbei außerdem durch die Decke 4 an den Tilger übertragen.
• Die Tilgermasse m ist -über einen Schwenkarm. 8 im Gelenk 9 schwenkbar gelagert. An diesem Schwenkarm 8 sind Rückstellglieder c und Dämpfungsglieder k verschiebbar angeordnet, um den besten Arbeitspunkt auf einfache Weise einstellen zu können. Dadurch ist die Verwendung von handelsüblichen Bauteilen, z. B. Autostoßdämpfern, leichter möglich.
• In Fig. 5 ist in schematischer Anordnung die Tilgung eines Drehstoßes dargestellt, wobei der gestoßene MaschinenteilM drehbar im Stoßmittelpunkt P gelagert und die trommelformige Tilgermasse m mit Torsionsfedern c und Torsionsdämpfern k auf demselben Drehpunkt P gelagert ist. Der Drehpunkt:P ist über (nicht dargestellte) Stiltzen am Fundament befestigt.
• Fig. 6 zeigt schematisch die Stoßtilger der Anordnung von Fig. 5, wobei die Lagerung des gestoßenen Maschinenteils M jedoch nicht im Stoßmittelpunkt erfolgt und zwei Tilgermassen ml, M., so angeordnet sind, daß sie sowohl den Translationsimpuls als auch den Drehimpuls tilgen.
• Die erfindungsgemäße Anordnung schwingungsfähiger Massen (Stoßtilger) stellt eine Vorrichtung zur Impulswandlung dar, bei welcher der kurzzeitig mit großen Kräften verlaufende Stoßimpuls in einen langzeitigen Impuls mit entsprechend kleinen Kräften umgewandelt an die Umgebung weitergegeben wird. Der durch Fallgewichte 3 oder anders eregte Stromimpuls wird durch den gestoßenen Maschinentell M an dieTilgermasse m weitergegeben. Der Stoßtilger kann durch Veränderung seiner Masse m und der Federsteife des Stoßkopfes S so abgestimmt werden, daß er nahezu den vollen Stoßimpuls aufnimmt, so daß der gestoßene Maschinenteil M bis auf innere elastische Verschiebungen in Ruhe beharrt.
• Die Energie der angeregten Tilgerschwingung wird durch die Dämpfungsglieder k im. Verlauf etwa einer Schwingungshalbwelle im wesentlichen aufgenommen.
• Durch Verwendung nichtlinearer Lagerungsglieder (z. B. Kraftfahrzeug-Stoßdämpfer, Pufferfedern) können darüber hinaus noch die aus der Schwingung des Tilgers herrührenden komplexen Rückstellkräfte (Feder- und Dämpferkräfte) auf einen minimalen Wert gesenkt werden.
• Weiterhin bietet die Erfindung die Möglichkeit, durch eine Art überkompensation der Tilgermasse m den Arbeitswirkungsgrad (Verdichtungs- oder Schmiedewirkung) gegenüber dem eines Fundamentes herkömmlicher Art zu erhöhen.
• Die vorstehend erläuterten Figuren und die zugehörige Beschreibung sind im, Sinne der Erfindung derart zu verstehen, daß alle angegebenen Größen als reduzierte Größen eines oder mehrerer Systeme aufgefaßt werden können.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE-1. Vorrichtung zur Tilgung von Stößen, die auf einen Bauteil einer Maschine ausgeübt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der gestoßene Bauteil(M) eine über Dämpfungs- und Federglieder (k, c) gelagerte Masse (Stoßtilger m) etwa gleicher Größenordnung berühr' derart, daß er den empfangenen Stoßünpuls auf diese Masse überträgt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den gestoßenen Bauteil (M) und den Stoßtilger (m) ein hochelastisches Bauelement (Stoßkopf S) zwischengeschaltet ist. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßtilger (m) außerhalb der Maschine (1) angeordnet ist. 4. Vorrichtung nach Ansprach 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sto ßtilger (m) an einem Hebelarm (8) sitzt, auf dem die Dämpfungs- und Federglieder (k, c) verschiebbar angeordnet sind. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine (1) elastisch gelagert ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 441239; Allendorf, »Maschinenformerei«, 2. Auflage, Berlin, 1950, S. 8 und 9; A k s j o n ow, »Ausrüstung von Gießereien«, Bd. II, Berlin, 1953, S. 99 und 100.