DE2302732C2 - Einstellbare Schwingungsdämpfungsvorrichtung - Google Patents

Description

beispielsweise aus Gummi oder einein anderen entsprechend elastischen Material hergestellt sind, wirken mit 40 Endzapfen 5a und 5b mit verringertem Durchmesser an

Die Erfindung betrifft eine Schwingungsdämpfungs- jedem Ende des Dämpfungsgliedes 2 zusammen. Die

vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Federelemente 4a, Ab liegen unmittelbar an der Boh-

Schwingungsdämpfungsvorrichtungen dieser Art rung 6 mit ihren Außenflächen an. Sie sind in axialer werden zur Dämpfung von Schwingungen in Maschi- Richtung an dem äußeren Ende der Bohrstange 1 durch nenteilen oder in kompletten Maschinen wie Kompres- 45 eine nach innen vorstehende Stützfläche 23 an einem soren. Schleifmaschinen, Drehbänken, Fräsmaschinen vorderen Element 7 und an dem inneren Ende durch oder anderen Werkzeugmaschinen verwendet Insbe- eine Stützfläche einer Spannscheibe 8 abgestützt. Die sondere eignen sich diese Schwiingungsdämpfungsvor- Spannscheibe 8 ist in axialer Richtung durch eine Einrichtungen zur Dämpfung von Schwingungen in langen, Stellstange 9 verschiebbar, die durch eine Einstellangetriebenen Wellen, die ungewünschten Vibrationen 50 schraube 10 am inneren (rechten) Ende der Bohrstange ausgesetzt sind. 1 verstellbar ist Das vordere Element 7 weist Befesti-

Bei einer nach der NO-PS 1 20 609 bekannten gungsmittel für einen Werkzeughalter, beispielsweise Schwingungsdämpfungsvorrichtung, die die Merkmale ein geeignetes Gewindeloch, auf.

der, Oberbegriffs des Anspruchs 1 aufweist, sind die F i g. 4 zeigt eine Einrichtung zur pneumatischen oder

Endflächen der Federelemente und der an sie angren- 55 hydraulischen VersJellung der Einstellstange 9. An dem

zenden Stützflächen eben. inneren Ende der Bohrstange 1 ist ein Zylinder 40 vor-

Bei einer nach der DE-OS 18 00 960 bekannten gesehen, in dem ein Kolben 41 unter der Wirkung eines Schwingungsdämpfungsvorrichtung sind Feoerelemen- pneumatischen oder hydraulischen Druckmediums verte vorgesehen, die im Querschnitt im wesentlichen drei- schiebbar ist, das durch einen Kanal 42 am Ende der eckig sind und mit einer Schrägfläche an einer ihnen ω Bohrstange 1 zugeführt wird. Der Kanal 42 kann mit jeweils zugeordneten Schrägfläche eines Dämpfungs- einem äußeren Fluidsystem über eine drehbare Kuppglieds anliegen. Mit axialen Umfangsvorsprüngen liegen lung verbunden sein, die eine Verstellung während des diese Federelemente an rechtwinklig zur Achse der Betriebs der Bohrstange 1 ermöglicht. Am inneren Ende langgestreckten Bauteile verlaufenden Stützflächen an. der Bohrung 40 ist ein Ausgleichskanal 43 vorgesehen.

Bei einer Schwingungsdämpfungsvorrichtung nach 65 Eine Schraubenfeder 44. die dazu dient, eine Verstellung

der US-PS 32 42 791 füllen die Federelemente im we- der Bohrstange 1 rückgängig zu machen, ist einerseits

sentlichen quadratische Räume zwischen Stützflächen am Boden des Zylinders 40 und andererseits am inneren

an dem langgestreckten Bauteil und dem Dämpfungs- Ende des Kolbens 41 abgestützt.

Die Federelemente 4a und 46 nach Fig. 1 weisen einen rechteckigen Querschnitt auf, der auf drei Seiten mit zusammenwirkenden Flächen der Bohrung 6, der Endzapfen 5a, 56 und der Stützfläche 23 an dem vorderen Element 7 bzw. der Stützfläche der Spannscheibe 8 in enger Berührung steht Die nach innen gerichtete Endfläche 22 des Federelements 4a liegt nicht vollständig an einer kenischen Stützfläche 21 des Dämpfungsgliedes 2 an. Eine entsprechende Abstützung ist am anderen Ende des Dämpfungsgliedes 2 vorgesehen.

Wenn die Stellschraube 10 nach innen geschraubt wird, wird die Spannscheibe 8 nach innen in die Bohrung 6 verschoben und drückt die Federelemente 4a, 46 zusammen. Aufgrund der konischen Form der Stützflächen des Dämpfungsgliedes 2 triti eine Verformung der im Querschnitt rechteckigen Federelemente 4a, 46 ein, so daß diese eine vergrößerte Anlagefläche an den Stützflächen 21 des Dämpfungsgliedes 2 aufweisen. Bei einer Schwingung führt dies zu einer von der Amplitude abhängigen und einförmigen Zunahme einer der Schwingung entgegengerichteten Reibkraft, djj eine erhöhte Dämpfung bewirkt und auf die Zunahme der Anlagefläche zwischen den Federelementen 4a, 46 und den Stützflächen 21 am Dämpfungsglied 1 rückführbar ist Der Rächendruck an den Anlageflächen steigt von einem Wert, der im wesentlichen bei Null liegt, bis auf einen maximalen Wert; durch die Zunahme der Anlageflächen wird die gesamte Reibkraft größer und dadurch die Dämpfung verstärkt _

Gleichzeitig mit der Änderung der Dämpfung tritt eine Änderung der Federkraft als Folge eines höheren Grades der Umschließung der Federelemente 4a, 46 auf, wenn diese zwischen der Bohrung 6, den Stützflächen 21. den Endzapfen 5a, 56 und der Stützfläche der Spannscheibe 8 und der Stützfläche 23 an dem vorderen EIement 7 zusammengedrückt werden.

F i g. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der die beschriebene Wirkung in etwas abgewandelter Weise erzielt wird. Die Federelemente gemäß F i g. 3 weisen einen trapezförmigen Querschnitt mit zwei konischen Stützflächen 32 und 34 auf, die mit einer ebenen Stützfläche 31 an dem Dämpfungsglied 2 und einer ebenen Stützfläche 33 an dem nach innen ragenden Ende des vorderen Elementes 37 zusammenwirken. Wegen der konischen Stützflächen 32,34 führt ein Zusammendrükken des Federelements zu einem stärker progressiven Anwachsen der Dämpfung als bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform. Diese Wirkung kann noch weiter gesteigert werden durch konische Stützflächen am Ende des Dämpfungsgliedes 2 und/oder des vorderen so Elements 3/.

Die Schwingungsdämpfungsvorrichtung kann auch mehrere Dämpfungsglieder aufweisen, und diesen Dämpfungsgliedern können Federelemente gemeinsam sein. Wenn nur ein Dämpfungsglied vorgesehen ist, braucht dieses Dämpfungsglied nur durch ein einziges Federelement abgestützt zu sein. Die Endzapfen 5a und 56, die in die Federelemente 4a und 46 eingreifen, können weggelassen werden, wodurch sich eine weniger progressive Zunahme der Federkraft der Federelemente im zusammengedrückten Zustand ergibt.

Bei Bohrstangen mit beispielsweise zwei Federelementen, von denen nur eines einstellbar ist, ist es zweckmäßig, daß dieses einstellbare Federelement das äußere ist, d. h. dasjenige, welches den größten Schwingungs- *>5 amplituden unterworfen ist.

Hierzu 1 Platt Zeichnungen

Claims (3)

ι 2 glied aus. Patentansprüche: Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs I anzugeben, die es

1. Einstellbare Schwingungsdämpfungsvorrich- durch Veränderung der Federsteifigkeit der Federeletung für langgestreckte Bauteile, insbesondere für 5 mente und des Reibwiderstandes zwischen dem Dämp-Bohrstangen oder dergleichen, mit einem Dämp- fungsglied und den an dem Dämpfungsglied angreifenfungsglied (2), das in einer axialen Bohrung (6) im den Elementen bei einer Einstellung des Drucks auf die langgestreckten Bauteil (1) angeordnet und mit die- Federelemente gestattet, die gewünschte Dämpfung, sem durch ein oder mehrere ringförmige Federele- den jeweiligen Bedingungen angepaßt, in besonders homente (4a, Ab) aus elastischem Material, z. B. Gummi, io hem Maße zu vergrößern.

gekuppelt ist, die in axialer Richtung in einstellbarer Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des

Weise zwischen Stützflächen (21, 23; 31,33) an je- Anspruchs 1 angegeben.

dem Ende des Dämpfungsglied« (2) zusammen- Beim Zusammendrücken der Stützflachen wird der

drückbar sind, um hierdurch die Federsteifigkeit zu Spalt verengt und damit sowohl die Federsteifigkeit der

ändern, wobei in den Raum zwischen dem Dämp- 15 Federelemente vergrößert, als auch der Reibwiderstand

fungsglied (2) und der Bohrung (6) ein Dämpfungs- zwischen dem Dämpfungsglied und den mit ihm zusam-

fluid einfüllbar ist, dadurch gekennzeich- Hinwirkenden Elementen in definierter Weise erhöht,

π e t, daß _fe^;ae im wesentlichen konische, radial zu- Hierdurch ist die Dämpfung in aufgabengemaßer Weise

rückweichtsde Endfläche (21; 32,34) an zumindest einzustellen.

einem Federelement (4a, Ab) und/oder an einer oder 20 Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausfühbeiden angrenzenden Stützflächen (21, 23; 31, 33) rungsbeispiel unter Hinweis auf die Zeichnungen bevorgesehen ist, so daß zwischen jedem Federele- schrieben.

ment (4a. Ab) und zumindest einer angrenzenden Fig. 1 zeigt einen teilweisen Längsschnitt durch eine

Stützfläche (21,23; 31,33) ein sich radial nach außen Bohrstange mit einer Schwingungsdämpiungsvorrich-

erweiternder, beim Zusammendrücken der Stützflä- 25 tung;

chen (21,23; 31,33) zusammendrückbarer Spalt mit F i g. 2 zeigt einen Querschnitt nach der Linie A-A in

einem im wesentlichen keilförmigen Querschnitt be- F i g. 1;

steht F i g. 3 zeigt einen teilweisen Querschnitt durch eine

2. Vorricb:ung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- geänderte Ausführangsform der Schwingungsdämpzeichnet, daß das Federelement (4a, Ab) einen recht- 30 fungsvorrichtung nach F i g. 1; und

winkligen Querschnitt und de. Dämpfungsglied (2) Fig.4 zeigt einen Querschnitt durch eine pneumau-

eine angrenzende konische Stützfläche (21) aufweist sehe oder hydraulische Einstelleinrichtung für die

3. Vorrichtung nach Ansprut 11 oder 2, dadurch Schwingungsdämpfungsvorrichtung,
gekennzeichnet, daß das Dämpfungsglied (2) mit ei- Die Bohrstange 1 nach Fig. 1 weist eine axiale Bohnern Endzapfen (5a, Sb) versehen ist, der in das züge- 35 rung 6 auf, die ein an seinen Enden durch ringförmige ordnete Federelement (4a, 4ö/eingreift Federelemente 4a, Ab abgestütztes Dämpfungsglied 2

aufnimmt Die ringförmigen Fedtrelemente 4a. Ab, die