DE1477746C - Stangenförmiger Werkzeughalter mit radial nachgiebig abgestützter Dämpfungsmasse - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen stangenförmigen Halter fungsstange wird der Trägerstange eine Komponente

von Werkzeugen, beispielsweise Bohr-, Schneid- oder der Längskraft aufgedrückt, wodurch deren weitere

Fräswerkzeugen. Durch von dem Werkstück auf das Bewegung unterdrückt wird und das Rattern zum

Werkzeug übertragene Stoßbelastungen entstehen Stillstand kommt. Die Energie, die durch Reibung

häufig erhebliche Erschütterungen, die zu einem 5 zwischen den gegeneinanderliegenden Anschlag-

Flattern des Werkzeughalters Anlaß geben. Verschie- flächen frei wird, ist durch Öl auf ein Minimum redu-

dene Vorschläge sind bekanntgeworden, diese Er- ziert.

Schütterungen zu dämpfen. Eine zweckmäßige Ausführung des stangenför-

So ist es bekannt, eine Bohrstange durch Anbrin- migen Halters ergibt sich dadurch, daß die Anschlaggung von geringe Durchmesserunterschiede aufwei- io flächen an dem Halter eine stumpfwinkelige, gerade sende und durch eine schwache Feder gegeneinander abgeschrägte Form, eine konkave Form, eine zur gedrückte Trägheitsscheiben zu dämpfen. Bekannt ist Mittelachse zusammenlaufende, konvex abgeschrägte ferner ein stangenförmiger Halter für Werkzeuge, bei Form oder eine gerade stumpfkegelige Form aufdem die mit Spiel im Halter angeordnete stangen- weisen und daß die hiermit zusammenwirkenden Anförmige Dämpfungsmasse radial gegenüber dem Hai- 15 schlagflächen am Ende der Dämpfungsstange eine ter nachgiebig dadurch abgestützt ist, daß zwischen konvexe Form, eine stumpfförmige Form mit rechtdem in axialer Richtung ausgerichteten Trägheits- winklig zur Mittelachse verlaufender Stirnfläche oder körper und dem Halter ein nachgiebiges Abstands- eine stumpfkegelförmige Form mit konvexem Mittelstück angeordnet ist. Das Auffangen und Stabilisieren teil aufweisen. Zweckmäßig verlaufen hierbei die der Stöße kann durch diese bekannten Ausführungen 20 Anschlagflächen in einem Winkel von 20 bis 85° aber noch nicht in befriedigendem Maße erreicht zur Mittelachse und die Anschlagflächen an der werden, und in dieser Hinsicht eine Verbesserung zu Dämpfungsstange in einem Winkel von 15 bis 84° erreichen ist Aufgabe der Erfindung. zur Mittelachse, wobei die Differenz der jeweiligen

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß Winkel zwischen 1 und 25° liegt.

mit der radialen Dämpfung gleichzeitig eine axiale 25 In weiterer Ausgestaltung des Halters gemäß der Verlagerung der Dämpfungsmasse einhergehen muß Erfindung sind beide Enden der Dämpfungsstange mit und von zwei in ihren Schwingungen gegenseitig ver- beispielsweise konvex verlaufenden Anschlagflächen stimmten und sich dadurch aufhebenden vibrierenden versehen, die am rückwärtigen Ende mit beispiels-Massen auszugehen ist. Deshalb soll bei" einem stan- weise konisch geformten Anschlagflächen zusammengenförmigen Halter von Werkzeugen, bei dem die mit 30 wirken, deren Winkel zur Mittelachse größer ist als Spiel im Halter angeordnete stangenförmige Dämp- der der Anschlagflächen an der Dämpfungsstange, fungsmasse radial gegenüber dem Halter nachgiebig wobei die Anschlagflächen an einem auf einem in der abgestützt ist, gemäß der Erfindung die Dämpfungs- Längsbohrung des Halters gleitbar geführten kolbenstange wenigstens an ihrem vorderen Ende mit außer förmigen Körper angebracht sind,
einer radialen Dämpfung gleichzeitig eine axiale Ver- 35 Eine besonders zweckmäßige Ausführung des stanlagerung der Stange ermöglichenden Anschlagflächen genförmigen Halters gemäß der Erfindung ergibt sich versehen sein, die zum am stangenförmigen Halter dadurch, daß die den Halter koaxial umgebende vorgesehenen Anschlagflächen einen unterschiedlichen Dämpfungsstange als unter Druck von sich gegen Winkel aufweisen. einen Bund abstützenden Federn axial verschiebbares

Bei einer solchen Ausführung wird die Dämpfungs- 4° offenes Rohrstück mit einem zur Aufnahme der masse gegen die winkligen Anschläge gepreßt, und Dämpfungsmasse an ihm angebrachten Raum ausgezwar unter Wirkung einer Feder, durch deren Ein- bildet ist, und daß das freie Ende des Rohrstücks mit Stellung die Periode oder das Schwingungsverhältnis schräg geneigten Flächen versehen ist, die mit in so geregelt werden kann, daß sie den Schwingungen einem größeren Winkel zur Mittelachse verlaufenden der Stange standhält. Wenn beispielsweise das Stan- 45 schrägen Anschlagflächen zusammenwirken, die an gengehäuse in einer üblichen Schwingungsperiode einem am Halter befestigten Bund vorgesehen sind,
nach unten ausschwingt, bleibt die Dämpfungsstange Der Erfindungsgegenstand ist an Hand von Auszurück und gleitet dabei auf den schrägen Anschlag- führungsbeispielen in der Beschreibung nachstehend flächen. Wenn die Trägerstange das untere Ende näher erläutert und in der Zeichnung dargestellt; dieser Schwingungsperiode erreicht hat, drückt die 5° hierin zeigt

Feder die Dämpfungsstange nach vorn und nach F i g. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seiten-

unten, wobei ihr vorderes Ende wiederum auf den ansieht des Werkzeughalters in einer seiner Ausfüh-

schrägen Anschlagflächen gleitet. Bei richtiger Ein- rungsformen, bei der die Dämpfungsstange im Innern

Stellung der Feder schlägt sie dann gegen die ent- des Halters angeordnet ist,

gegengesetzte Schrägflächenseite der Trägerstange an, 55 F i g. 2 einen Schnitt gemäß der Linie 2-2 der

wenn diese bei ihrer Aufwärtsbewegung ihre neutrale Fig. 1,

Lage erreicht, und in diesem Punkt hält ihre Bewe- Fig. 3 in schematischen Schnittansichten die Spann-

gung an. bereichsenden der hohlen Trägerstangen, die in dem

Hierin liegt die besondere Wirkung des erfindungs- Werkzeughalter nach der Erfindung verwendet werden

gemäß ausgebildeten Halters, wobei also die in unter- 60 können, wobei verschiedene Arten von Anschlag-

schiedlichem Winkel aufeinanderliegenden Anschlag- oberflächen dargestellt sind,

flächen Voraussetzung sind. Diese sind der Grund, F i g. 4 in schematischen Schnittansichten die

daß ein Teil der Querschwingungen der Trägerstange Enden von Dämpfurtgsstangen, die für die hohlen

in eine Längsbewegung der Dämpfungsstange ent- Trägerstangen nach Fig. 3 verwendet werden

gegen der Wirkung der auf sie einwirkenden Feder 65 können,

umgesetzt wird, die dann ihrerseits danach die Dämp- F i g. 5 in gebrochenen Schnittansichten die Spannfungsstange in ihre radial-zentrische Gleichgewichts- bereichsenden der Dämpfungsstangen für die Werklage zurückführt. Durch diese Bewegung der Dämp- zeughalter nach der Erfindung unter Darstellung ver-

3 , 4

schiedener Formen von Endlageroberflächen, die zu- Die Dämpfungsstange 24 ist mit einer mittig ansammenwirken, um die gewünschte Stabilisierungs- geordneten Längsbohrung 26 versehen, die im Einwirkung mit den verschiedenen Anschlagoberflächen spannbereich der Stange geschlossen ist und am entder hohlen Trägerstangen (nach F i g. 3) zu erzielen, gegengesetzten Ende durch ein nach außen trichter-

F ig. 6 eine Seitenansicht teilweise im Schnitt, einer 5 förmig auslaufendes Segment 28 mit dem inneren

abgewandelten Ausführungsform des Schaftendes des Ende der Trägerstange 10 in Verbindung steht.

Werkzeughalters, Die Bohrung 26 ist mit einem schweren vibrations-

F i g. 7 einen Längsschnitt des Werkzeughalters dämpfenden Material gefüllt, vorzugsweise einer Miunter Verwendung einer in Längsrichtung verjüngten schung von Teilchen eines schweren Feststoffes in Dämpfungsstange, io einem flüssigen Träger. Beispielsweise kommen in Öl

F i g. 8 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, oder Quecksilber suspendierte Blei- und andere Me-

einer weiteren Ausführungsform des Werkzeughalters, tallspäne und Sand, der ebenfalls in Quecksilber sus-

bei dem die Dämpfungsstange außen angeordnet ist, pendiert ist, zur Anwendung. Durch Vergleichsver-

F i g. 9 einen Schnitt entlang der Linie 9-9 der suche wurde festgestellt, daß Wolfram-Späne von einer

Fig. 8. 15 Größe, die sich der Größe von Sandkörnern nähert,

Der Werkzeughalter der Ausführungsformen nach in Quecksilber suspendiert am wirksamsten sind.

F i g. 1 bis 5 besteht aus einer länglichen hohlen Bei einer anderen Ausführungsform besteht die

Trägerstange 10 mit einer mittig angeordneten Längs- Dämpfungsstange aus Blei, hat im wesentlichen die

bohrung 12. Die Bohrung 12 endet einerseits in einer Konturen der Stange 24 und ist umgeben von Queck-

verjüngien Endwandung, die durch Anschlagfiächen 20 silber, das in der Bohrung 12 enthalten ist.

14 gebildet wird, die gegenüber der Längsachse der Alle vorstehenden Materialien verringern die Vi-

Stange in einem Winkel α von beispielsweise 20 bis bration der Dämpfungsstange durch Vergrößern ihrer

85° konisch geneigt sind. Vibrationsdämpfungskonstante. Sie zerstreuen auch

Die Anschlagflächen 14 können unterschiedlich Energie über den Widerstand gegen die Bewegung gestaltet sein. Sie können eine im Längsschnitt gerade 25 von festen Teilchen in einem viskosen Medium und abgeschrägte Form nach Fig. 1 aufweisen, sie den Widerstand gegen die Bewegung eines viskosen können aber auch eine konkav gebogene Form 14 a, Mediums. Weiterhin erhöhen sie wesentlich die Masse eine konvex abgeschrägte Form 14 b oder eine gerade der Dämpfungsstange. Diese verschiedenen Faktoren stumpfkegelige abgeschrägte Form 14 c nach F i g. 3 wirken zusammen, um die Vibration des Werkzeugaufweisen. Diese Anschlagflächen können auch um 30 halters während der Verwendung zu dämpfen, wie 180° verdreht geformt sein. nachstehend gezeigt wird.

Das geschlossene Einspannende der Trägerstange Das Einspannende der Dämpfungsstange 24 ist mit 10 ist massiv ausgebildet und mit Verschraubungen einer Anschlagfläche 30 versehen, die gegen die An-16 für die Befestigung beliebiger Schneidwerkzeuge schlagfläche 14 der Trägerstange 10 anstößt. Diese 18 versehen. Bauweise und Lage dieser Befestigungs- 35 Anschlagfläche 30 der Dämpfungsstange kann koneinrichtungen auf der Trägerstange 10 kann dem be- vex gebogen sein (30 α der F i g. 5), sie kann gleichsonderen Zweck der Schneidwerkzeuge angepaßt sein, mäßig verjüngt mit einem stumpfen Ende (30 b der Ebenso kann die Länge des festen Teiles der Träger- Fig. 5) oder gleichmäßig verjüngt mit einem abgestange 10 veränderlich sein. rundeten Ende (30 c der gleichen Figur) versehen

Das offene innere oder Schaftende der Träger- 40 sein. In allen Fällen sind jedoch die abgeschrägten

stange 10 weist einen mit Innengewinde versehenen Teile der Anschlagfläche 30 der Stabilisierungsstange

Abschnitt 20 und eine Feststellschraube 22 auf. gegen die Längsachse beispielsweise um einen Win-

Die Längsbohrung 12 in der Trägerstange 10 kel β (F i g. 1) von 15 bis 84° geneigt,
nimmt eine Dämpfungsstange 24 auf, deren Aufgabe Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist es für es ist, jegliche Vibrationsbewegung zu dämpfen, die 45 eine leistungsvolle Ausnutzung des Werkzeughalters in dem Halter während des Schneidvorganges auf- bedeutend, daß der Winkel γ zwischen der Anschlagtreten kann. fläche 14 der Trägerstange 10 und der Endfläche 30

Die Dämpfungsstange 24 ist so bemessen, daß sie der Dämpfungsstange 24 einen Wert zwischen 1 und

bei Zentrierung in der Bohrung 12 von den Seiten- 25° beträgt (F i g. 1).

Wandungen der Bohrung ein Spiel von 0,0395 bis 50 Bei Einhaltung dieser Winkel sind zwischen der 6,35 mm, vorzugsweise von 0,79 mm aufweist. Die Trägerstange und dem Dämpfungsstangenende gün-Dämpfungsstange 24 ist etwas kürzer als die Länge stige Paßflächen geschaffen, die gegen die Längsachse der Bohrung 12 in der Trägerstange 10 gehalten, so des Halters als auch voneinander divergieren, wobei daß es möglich ist, die Dämpfungsstange 24 sowohl der Winkel der Lageranschlagflächen der Trägerseitwärts als auch in Längsrichtung innerhalb der 55 stange 10 größer ist als der Winkel der Lager-Trägerstange 10 zu bewegen. anschlagfläche des Dämpfungsstangenendes 24. Hier-

Die äußere Gestalt der Dämpfungsstange 24 kann durch sind sowohl eine Längs- als auch Seitenbewein abgewandelten Ausführungsformen auch Längs- gung der Dämpfungsstange möglich, was dem Halter profile nach F i g. 4 aufweisen. So kann sie zylin- wirksame Dämpfungseigenschaften verschafft,
drisch sein, wie durch die Stange 24 α der F i g. 4 an- 60 Das innen sich konisch erweiternde Ende 28 der gedeutet. Wird eine besonders hohe Steifigkeit ge- Dämpfungsstange 24 wird durch einen dazu passenfordert, kann sie mit sich gleichmäßig verjüngen- den, konisch geformten Stöpsel 32 verschlossen und dem Längsprofil ausgestaltet sein. Wo Steifheit und durch einen Verriegelungsstift 34 mit einem sich nach Widerstandsfähigkeit erforderlich sind, kann sie außen erstreckenden Teil gesichert. Die Dämpfungsstufenweise verjüngt sein, wie durch die Stange 24 c 65 stange ist in der Bohrung 12 der hohlen Trägerstange der F i g. 4 gezeigt. In jedem Falle besitzt die Boh- 10 mittels einer Haltevorrichtung 38 durch Zusamrung der Trägerstange, in dem die Dämpfungsstange menwirken der Anschlagflächen 14 und 30 zentrieruntergebracht ist, eine entsprechende Gestalt. bar. Aus dieser Gleichgewichtsstellung kann sie durch

Längsverschiebung zurückgeholt werden, wenn ein Schmieren der sich gegenüberliegenden Lagerflächen erforderlich ist.

Die Haltevorrichtung 38 weist einen mit Außengewinde versehenen Kopfteil 40 auf, der in den Ge- windeabschnitt 20 der Trägerstange 10 eingeschraubt werden kann. Dieser Kopfteil 40 ist mit einem Innensechskant 42 sowie einer ringförmigen Nut 44 versehen, in die eine Feststellschraube 22 eingreift. Weiterhin ist eine teilweise Längsbohrung 46 zur Aufnähme und Führung eines Schaftes 36 des Stöpsels 32 im Kopfteil 40 vorgesehen sowie eine ringförmige Nut 48 für einen Dichtring 50. Eine in der Längsbohrung 46 angeordnete Schraubendruckfeder 52 drückt normalerweise den Stöpsel 32 von der Haltevorrichtung 38 nach außen gegen die Anschlagfläche 14 hin.

Die Zentrierung der Dämpfungsstange 24 erfolgt teilweise durch den Schaft und teilweise durch die Anschlagflächen 14, 30. Nach jeder beliebigen Ver-Schiebung wird sie in ihre zentrierte Gleichgewichtsstellung durch die Wirkung der Feder 52 zurückgebracht. Die Vorspannung dieser Feder ist verstellbar, indem die Haltevorrichtung 38 mit Hilfe eines in den Innensechskant 42 eingeführten Sechskants einwärts oder auswärts geschraubt wird. Zusätzlich kann ein Schmiermittel, wie etwa Graphit oder Molybdänsulfid, in den Raum zwischen der Dämpfungsstange 24 und die Seitenwandungen der Bohrung 12 eingeführt werden. Dieses Schmiermittel wird durch den Dichtring 50 abgedichtet. Der Werkzeughalter läßt sich in einer Stahlhalterklemme 54 einer Drehbank montieren. Nach Vornahme entsprechender Veränderungen kann er auch an einer Vielzahl anderer Maschinen angeordnet werden, wie etwa an Fräsmaschinen, Bohrmaschinen, Schleifmaschinen oder im allgemeinen jeglichen Maschinen, bei denen das Schneidwerkzeug stationär gelagert ist und das Werkstück gedreht wird oder umgekehrt.

Bei der Ausführungsform der Erfindung nach F i g. 6 sind beide Enden der Dämpfungsstange mit Hilfe radial verhältnismäßig weit auseinanderliegender Anschlag- oder Lagerflächen zentriert.

In dieser Ausführungsform ist eine hohle Trägerstange 60 mit einer Längsbohrung 62 vorgesehen. Eine Dämpfungsstange 64 innerhalb der Bohrung der Trägerstange 60 ist in ihrem Innern mit einer schweren Füllung 66 gefüllt, wie etwa einer Suspension von Wolfram-Metallspänen in Quecksilber. Am inneren Ende der Dämpfungsstange 64 ist diese jedoch geschlossen ausgebildet und weist eine konvex gekrümmte äußere Anschlagfläche 68 auf. Diese liegt gegen Schrägflächen 70 an, die von einem Anschlagteil 72 gebildet werden, der einen sich in Längsrichtung erstreckenden Schaft 74 hat.

Der Anschlagteil 72 wird von einem Halter 76 aufgenommen, der in das offene Ende des Gehäuses 60 eingeschraubt und mit einer Feststellschraube 78 gesichert ist. Der Halter 76 weist eine Längsbohrung 80 für eine Schraubendruckfeder 82 und zur gleitenden Aufnahme des Schaftes 74 des Anschlagteils 72 auf. Ein Dichtring 84 in einer ringförmigen Nut im Halter verhütet ein Auslecken von Schmiermittel oder einem anderen Medium, das in der Innenhöhlung des Werkzeughalters eingebracht ist.

Bei dieser Ausführungsform wirken somit die Anschlagflächen 68, 70 am Schaft oder Innenende des Halters mit entsprechenden Oberflächen am Einspannende desselben zusammen, um die Dämpfungsstange 64 radial im Gehäuse 60 zu halten.

In F i g. 7 ist ein Werkzeughalter dargestellt, der besonders steif und kräftig ausgebildet ist. Diese Eigenschaften werden durch eine konische Formgebung der Dämpfungsstange innerhalb einer entsprechend konisch geformten Bohrung in der Trägerstange ermöglicht.

Eine Trägerstange 90 weist eine in axialer Richtung über die gesamte Länge konisch verlaufende Innenbohrung 9A auf, die an beiden Enden offen ist. Eine Dämpmngsstange 94 von dazu passendem konischem Längsprofü, gefüllt mit einer schweren Mischung 96 aus Metallspänen in Quecksilber oder mit einer anderen Füllung ist in die Bohrung 92 eingebracht.

Im Bereich des Einspannendes ist die Dämpfungsstange 94 mit einem Stopfen 98 abgeschlossen, aer mit Hilfe eines Verriegelungsstiftes 100 gesichert ist. Die äußere Endfläche des Stopfens 98 ist zu einer Lageranschlagfläche 102 konvex gekrümmt.

Die Lageranschlagfläche 102 des Stopfens 98 liegt gegen die Flächen 104 eines Anschlagteils 106 an, der gegen das offene Einspannende der Trägerstange 90 gepreßt und durch einen Stift 108 gesichert wird. Der Anschlagteil 106 dient hierbei wieder zum mittels einer Schraube 1121 lösbaren Befestigen eines Schneidwerkzeuges 110.

Die sich gegenüberliegenden Lageranschlagflächen 102 und 104 divergieren zueinander als auch gegen die Längsachse des Werkzeughalters. Wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform ist der Winkel der Lageranschlagfläche des Anschlagteils 106 gegen die Längsachse größer als der Winkel der Lageranschlagfläche der Dämpfungsstange, so daß die Dämpfungsstange seitlich und in Längsrichtung in der Trägerstange beweglich ist.

Der Längsbewegung der Dämpfungsstange wirkt auch hier ein Widerstand durch eine im Innern oder Schaftende der Trägerstange 90 angeordnete und durch einen Halter 116 gesicherte Schraubendruckfeder 114 entgegen. Der Halter 116 ist in einen mit Innengewinde versehenen Abschnitt der Trägerstange eingeschraubt und mit einem Innensechskant 118 und einem Dichtring 120 versehen. Beide haben die bereits beschriebenen Funktionen.

In der Ausführungsform nach F i g. 8 und 9 ist unter Beibehaltung des Wirkungsprinzips die Dämpfungsanlage außen an der das Werkzeug aufnehmenden Stange angeordnet.

In dieser Ausführungsform ist eine feste Stange 130 zwischen Trägern 132, 134 montiert. Sie nimmt ihrerseits einen mittels einer Schraube 138 festgestellten Werkzeughaltebund 136 auf, in den ein Schneidwerkzeug 140 eingesetzt ist. Der Bund ist mit einer kegeligen Ringfläche 142 versehen, die als Anschlagfläche für die Dämpfungsmasse dient.

Als stabilisierender Bauteil ist in diesem Falle ein Rohrstück 144 vorgesehen. Das Einspannende des Rohrstückes 144 weist einen mit Gewinde versehenen Abschnitt 146 und einen ringförmigen L-förmigen Flansch 148 auf, der einen Hohlraum für die Aufnahme einer schweren Mischung 150 bildet, beispielsweise aus Wolfram- oder anderen Metallspänen in Quecksilber. Eine Abdeckkappe 152 ist auf den mit Gewinde versehenen Abschnitt 146 des Rohrstücks aufgeschraubt und dichtet die Öffnung des Hohlraumes ab.

Am Einspannbereich des Rohrstücks 144, nahe der Abdeckkappe 152, ist eine ringförmige Schräge 154 vorgesehen. Diese liegt gegen die Fläche 142 des Bundes 136 an. Wie zuvor, sind die Winkel der aneinander anliegenden Oberflächen so gewählt, daß sie sich voneinander um einen Wert von 1 bis 25° unterscheiden, so daß sich das Dämpfungs-Rohrstück 144 sowohl seitlich als auch in Längsrichtung zur Stange 130 bewegen kann.

Die Längsbewegung des Rohrstücks 144 wird durch eine an ihrem Ende angeordnete Vorrichtung gesteuert.

Das eine Ende des Rohrstücks 144 ist mit einem Außenflansch 156 versehen. An gleicher Stelle nimmt die Trägerstange 130 einen Bund 158 auf, der durch Stellschrauben 159 axial gesichert ist und eine ringförmige innere Ausnehmung 160 aufweist, in dem Schraubendruckfedern 162 angeordnet sind. Mit dem einen Ende drückt jede Feder gegen den Flansch 156 des Rohrstücks und stützt sich mit dem anderen Ende gegen einen in der Ausnehmung 160 gleitend gelagerten und durch Einstellschrauben gesicherten Ring 164 in dem Sinne ab, daß das Rohrstück nach jeder Verschiebung in ihre Gleichgewichtsstellung zurückkehrt.

Allen Ausführungsformen gemeinsam liegt die nachfolgend geschilderte Arbeitsweise zugrunde.

Das Einspannende der Dämpfungsstange wird gegen die Anschlagflächen der Trägerstange durch die Spannung einer verstellbaren, sich gegen das innere Ende der Dämpfungsstange abstützenden Feder gedruckt. Die Stange wird radial derart zentriert, daß sie in ihrer Längsbewegung gegen die Federspannung frei beweglich ist.

Die Dämpfungsstange ist wegen des radialen Spiels auch frei beweglich in der Querrichtung. Die Bewegung der Dämpfungsstange relativ zur Trägerstange kann sowohl durch Verstellen der Federspannung als auch durch wählbares Einstellen der Anschlagwinkel am Ende der Dämpfungsstange gesteuert werden.

Bei einem in den Werkzeughalter eingespannten und auf das Werkstück aufgesetzten Schneidwerkzeug wirkt jeglicher stoßweisen Querkomponente der Halterbewegung, was normalerweise ein Rattern verursacht, ein durch die Trägheit der schweren Dämpfungsstange bedingter Widerstand entgegen. Dies verursacht eine relative Querbewegung der Trägerstange im Verhältnis zur Dämpfungsstange.

Das Einspannende der Dämpfungsstange bewegt sich an der schrägen Anschlagoberfläche der Trägerstange aufwärts und überträgt einen Teil der Querbewegung der Trägerstange in eine Längsbewegung der Dämpfungsstange. Die Größe einer solchen Bewegung wird bestimmt durch die Schrägstellung der Anschlagfläche.

Bei Längsbewegung der Dämpfungsstange drückt sie die Feder zusammen, die sie normalerweise radial in ihrer Gleichgewichtsstellung zentriert, so daß die kinetische Energie der Dämpfungsstange in eine potentielle Energie der Feder umgewandelt wird.

Die Feder wandelt nach Beendigung ihres Zusammendrückens diese potentielle Energie in eine umgekehrte Längsbewegung der Dämpfungsstange um und zwingt das Einspannende der Dämpfungsstange entlang der verjüngten Anschlagfläche in die radial zentrierte Gleichgewichtsstellung hinein. Die Bewegung der Dämpfungsstange bewirkt, daß sie der Trägerstange eine Querkraftkomponente vermittelt und jegliche weitere Bewegung der letzteren dämpft und somit das Rattern abstellt.

Die vorstehend beschriebene Folge geschieht in schneller Aufeinanderfolge während des Schneidvorgangs. Jegliche Energie, die durch Reibung zwischen den Lagerflächen verlorengehen würde, wird durch Schmierung auf ein Minimum verringert. Die von der Querbewegung der Trägerstange herrührende Energieübertragung auf eine Längsbewegung der Dämpfungsstange ist sehr groß und erhöht so die Wirksamkeit, mit der der Werkzeughalter arbeitet.

Als Ergebnis unterdrückt der erfindungsgemäße Werkzeughalter das Rattern so wirksam, daß die heutigen modernen Wolfram-Karbid-Schneidwerkzeuge mit ihrer höchstmöglichen Leistungsfähigkeit verwendet werden können. Die Arbeitsgeschwindigkeiten können um das Zehn- oder Mehrfache erhöht werden. Es kann mit einer Ausladung von 8:1 gearbeitet werden, ohne daß ein Rattern auftritt. So-' wohl die Einstellzeit als auch die Arbeitszeit werden beträchtlich verringert. Eine Werkzeugbeschädigung wird auf ein Minimum verringert, und die Werkzeugstandzeit wird erhöht.

Claims (5)

Patentansprüche: 25

1. Stangenförmiger Werkzeughalter mit einer mit Spiel im Halter angeordneten, stangenföimigen Dämpfungsmasse, die radial gegenüber dem Halter nachgiebig abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die stangenförmige Dämpfungsmasse wenigstens an ihrem vorderen Ende mit außer einer radialen Dämpfung gleichzeitig eine axiale Verlagerung der Stange ermöglichenden Anschlagflächen versehen ist, die zum am stangenförmigen Halter vorgesehenen Anschlagflächen einen unterschiedlichen Winkel aufweisen.

2. Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagflächen an dem Halter (10, 90, 130, 142) eine stumpfwinkelige, gerade abgeschrägte Form (14), eine konkave Form (14 a), eine zur Mittelachse zusammenlaufende, konvex abgeschrägte Form (14 b) oder eine gerade stumpf kegelige Form (14 c) aufweisen und daß die hiermit zusammenwirkenden Anschlagflächen am Ende der Dämpfungsstange (24, 64, 94, 144) eine konvexe Form (30, 30 a), eine stumpfkegelförmige Form mit rechtwinklig zur Mittelachse verlaufender Stirnfläche (30 b) oder eine stumpfkegelförmige Form mit konvexem Mittelteil (30 c) aufweisen.

3. Werkzeughalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagflächen (14) in einem Winkel von 20 bis 85° zur Mittelachse und die Anschlagflächen (30) an der Dämpfungsstange in einem Winkel von 15 bis 84° zur Mittelachse verlaufen, wobei die Differenz der jeweiligen Winkel zwischen 1 und 25° liegt.

4. Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Enden der Dämpfungsstange (64) mit beispielsweise konvex verlaufenden Anschlagflächen (68) versehen sind, die am rückwärtigen Ende mit beispielsweise konisch geformten Anschlagflächen (70) zusammenwirken, deren Winkel zur Mittelachse größer ist als der der Anschlagflächen (68) an der Dämpfungsstange, wobei die Anschlagflächen (70) an einem auf einem in der Längsbohrung (62) des Halters

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gleitbar geführten kolbenförmigen Anschlagteil (72) angebracht sind.

5. Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Halter koaxial umgebende Dämpfungsstange als unter Druck von sich gegen einen Bund (150) abstützenden Federn (162) axial verschiebbares offenes Rohrstück (144) mit einem zur Aufnahme der Dämpfungsmasse

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(150) an ihm angebrachten Raum (148, 152) ausgebildet ist, und daß das freie Ende des Rohrstücks mit einer ringförmigen Schräge (154) versehen ist, die mit einer in einem größeren Winkel zur Mittelachse verlaufenden, kegeligen Anschlagfläche (142) zusammenwirken, die an einem am Halter (130) befestigten Bund (136) vorgesehen ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen