DE2444653A1 - SOUND-ATTACHING LINING FOR A GUIDE TUBE FOR ROD MATERIAL - Google Patents
SOUND-ATTACHING LINING FOR A GUIDE TUBE FOR ROD MATERIALInfo
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24U65324U653
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Dr. Dieter F. MorfDr. Dieter F. Morf
Dr. Hans-A. Braun«! l8· September 1974 Dr. Hans-A. Brown"! 18 September 1974
S München 86, Pienzenaueretr. 2« 2272S Munich 86, Pienzenaueretr. 2 «2272
POLYMER EXTRUSIONS, INC. 1701 West King Street, York, Pennsylvania, V.St.A,POLYMER EXTRUSIONS, INC. 1701 West King Street, York, Pennsylvania, V.St.A,
Schalldämpfende Auskleidung für ein !FührungsrohrSound-absorbing lining for a guide tube
für Stabmaterialfor rod material
Die vorliegende Erfindung betrifft Maschinen zur Metallbearbeitung und insbesondere Maschinen, in welcher ein Stabmaterial bestimmter Länge der Maschine zugeführt wird, damit eine Bearbeitung, wie beispielsweise Gewindeschneiden, Bohren, Räumen, Versehen mit Schlitzen und dgl., an den Arbeitsstücken ausgeübt wird, die anschliessend vom inneren Ende des Stabmaterials abgetrennt werden können, wenn die Bearbeitung abgeschlossen ist. In der vorliegenden Anmeldung wird eine automatische Schraubenherstellungsmaschine als Beispiel für die Art der Werkzeugmaschinen verwendet, die in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung in Frage kommen.The present invention relates to metal working machines and in particular machines in which a bar material of a certain length is fed to the machine, so that processing, such as thread cutting, drilling, broaching, providing with slots and the like. To the Work pieces is exercised, which can then be separated from the inner end of the rod material when the Editing is complete. In the present application, an automatic screw manufacturing machine is referred to as Example of the type of machine tools used in connection with the present invention.
Derartige Maschinen können eine einzige Spindel oder eine Mehrfachspindelanordnung aufweisen, wobei das innere Ende einer Länge des Stabmaterials in einem Spannfutter aufge-Such machines may have a single spindle or a multiple spindle arrangement with the inner end a length of the rod material in a chuck
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noffimen wird und das Stabmaterial mit holier Drehzahl umläuft, während das .Werkstück hergestellt wird. Di,e Drehzahl steht in direkter Besiehung aum verarbeiteten Material. Bei Stahl wird eine Drehzahl von 800 U/min verwendet, während bei Messing eine Drehzahl zwischen 21 OO bis 2400 U/min, angemessen ist.becomes unofficial and the rod material rotates at holier speed, while the workpiece is being manufactured. The speed stands in direct relation to the processed material. With steel A speed of 800 rpm is used, while for brass a speed of between 210 and 2400 rpm is appropriate is.
Die Abschnitte des Stabmaterials, welche sich zunächst einen erheblichen Betrag über die Maschine hinaus erstrecken, werden innerhalb länglicher metallischer !Führungsrohre gehalten, welche in üblichen Maschinen eine Durchschnittslänge von 3 m aufweisen und welche einen Innendurchmesser besitzen, der ausreichend gross ist, um Stabmaterial unterschiedlicher Durchmesser und Profile, wie etwa Kund-, Quadrat- und Sechseckprofile und dgl. aufzunehmen. Es ist daher nicht notwendig, die Führungsrohre für das Stabmaterial abhängig vom Durchmesser desselben auszutauschen, noch wäre ein solcherAustauscn zweckmässig. Da das Stabmaterial nur an seinem inneren Ende gehalten wird, wobei es mit hoher Drehzahl umlauft, schlägt der nicht abgestützte Teil des Stabmaterials als Folge der Drehkräfte um sich und reibt gegen die innere Wandfläche des Kihrungsrohres, wobei die dadurch hervorgerufene Lärmerzeugung ein solches Ausmass annimmt, dass dabei schwere Probleme auftreten. Es kommt zu nervösen Ermüdungen der Bedienungsperson der Maschine mit entsprechendem Absinken der Leistungsfähigkeit. Der Ernst dieser Situation wurde seit langem in der Industrie erkannt und es gibt Bundesvorschriften der US-Environmental Protection Agency, welche Richtlinien bezüglich der zuläsigen täglichen Lärmaussetzung von Bedienungspersonen an derartigen Maschinen enthalten, wobei die zulässige Stundenzahl in direkter Beziehung mit dem Schallpegel (Dezibel) besteht.The sections of the rod material, which are initially a extend a considerable amount beyond the machine, are held within elongated metallic! which in common machines have an average length of 3 m and which have an inner diameter, which is large enough to handle bar material of different diameters and profiles, such as Kund, square and hexagonal profiles and the like. It is therefore not necessary to change the guide tubes for the rod material depending on the diameter to exchange it, nor would such an exchange be expedient. Since the rod material is only on its inner The end is held while it rotates at high speed, the unsupported part of the rod material strikes as Result of the rotational forces around itself and rubs against the inner wall surface of the Kihrungsrohres, whereby the thereby caused Noise generation is so high that serious problems arise. It comes to nervous fatigue of the Machine operator with a corresponding drop in performance. The seriousness of this situation has since been Long recognized in the industry and there are federal regulations of the US Environmental Protection Agency which guidelines with regard to the permissible daily exposure to noise for operators of such machines, the permissible number of hours is directly related to the sound level (decibel).
Seit vielen Jahren wurden ständig Versuche unternommen, optimale Arbeitsbedingungen zu schaffen, bei welchen der Schallpegel auf einen vernachlässigbaren Wert vermindert wäre, so·For many years, attempts have been made to create optimal working conditions in which the sound level would be reduced to a negligible value, so
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dass die normale Arbeitstätigkeit einschliesslich von Gesprächen nicht gestört wird. Derartige Versuche waren jedoch nicht erfolgreich.that normal work activities including conversations is not disturbed. However, such attempts have not been successful.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine schalldämpfende Auskleidung für ein Führungsrohr oder dgl. für Stabmaterial, wobei die Auskleidung aus einem Polyäthylen mit sehr hohem Molekulargewicht besteht.The present invention relates to a sound-absorbing lining for a guide tube or the like for rod material, the liner being made from a very high molecular weight polyethylene.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Führungsrohr für Stabmaterial zur Verwendung mit Metallbearbeitungsmaschinen oder dgl., welches aus einem länglichen äusseren zylindrischen Metallrohr und einer inneren zylindrischen schalldämpfenden Auskleidung besteht, die aus einem koaxial im äusseren Rohr angeordneten thermoplastischen Material besteht, wobei die Abschnitte des Stabmaterials durch die Auskleidung zugeführt werden, und wobei ein geschäumtes thermoplastisches Material zwischen dem Rohr und der Auskleidung vorhanden ist, sowie Mittel zum Festlegen der Auskleidung.The present invention also relates to a guide tube for rod material for use with metal working machines Or the like. Which consists of an elongated outer cylindrical metal pipe and an inner cylindrical sound-absorbing Lining consists of a thermoplastic material arranged coaxially in the outer pipe, wherein the portions of rod material through the liner and wherein a foamed thermoplastic material is present between the pipe and the liner is, as well as means for setting the lining.
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der anschliessenden Beschreibung in Verbindung mit Zeichnungen. Es zeigen:The advantages of the present invention emerge from the following description in conjunction with drawings. Show it:
Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht einer üblichen automatischen Mehrspindel-Schraubenherstellungsmaschine, aus welcher die erfindungsgemässen Führungsrohre für das Stabmaterial . ersichtlich sind,Fig. 1 is a partial perspective view of a conventional automatic Multi-spindle screw manufacturing machine from which the guide tubes according to the invention for the rod material . can be seen
Fig. 2 eine zum Teil geschnittene Seitenansicht eines üblichen Führungsrohrs für Stabmaterial,2 shows a partially sectioned side view of a conventional guide tube for rod material,
Fig. 3 eine zum Teil geschnittene Ansicht einer erfindungsgemässen Auskleidung für ein Führungsrohr,3 shows a partially sectioned view of an inventive Lining for a guide tube,
Fig. 4· eine Seitenansicht der Auskleidung der Fig. 3» welche von einer schraubenförmigen bandartigen Umhüllung aus zusam-FIG. 4 is a side view of the liner of FIG. 3, which from a helical band-like envelope composed of
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mendrückbarem Material umgeben ist,is surrounded by compressible material,
Fig. 5 eine Seitenansicht eines Verriegelungsrings, um die Auskleidung innerhalb des Führungsrohrs zu halten,Fig. 5 is a side view of a locking ring to the To keep the liner within the guide tube,
Fig. 6 eine Stirnansicht des Verriegelungsrings gemäss Fig. 5»6 shows an end view of the locking ring according to FIG.
Fig. 7 eine Stirnansicht der Auskleidung und von Verriegelungskappen, die innerhalb des Führungsrohres angeordnet sind, wobei die endgültige Verriegelung noch nicht erfolgt ist,7 is an end view of the liner and locking caps; which are arranged inside the guide tube, the final locking not yet taking place is,
Fig. 8 eine Stirnansicht ähnlich der Fig. 7» zum Teil geschnitten und in vergrössertem Masstab, des fertigen Führungsrohres, wobei die Verriegelung erfolgt ist, FIG. 8 is an end view similar to FIG. 7, partially cut and on a larger scale, of the finished guide tube, with the locking done,
Fig. 9 einen Längsschnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform einer Auskleidung für das Führungsrohr, 9 shows a longitudinal section through a modified embodiment of a lining for the guide tube,
Fig. 10 einen vertikalen Schnitt der abgeänderten Ausführungsform der Erfindung längs der Linie 10-10 der Fig. 9» 10 is a vertical section of the modified embodiment of the invention along line 10-10 of FIG.
Fig. 11 einen vertikalen Schnitt einer weiteren abgeänderten Ausführungsform einer Auskleidung für ein Führungsrohr, und11 shows a vertical section of a further modified embodiment of a lining for a guide tube, and FIG
Fig. 12 einen Längsschnitt der weiteren abgeänderten Ausführungsform der Erfindung längs der Linie 12-12 der Fig. 11.Fig. 12 is a longitudinal section of the further modified embodiment of the invention along line 12-12 of FIG.
In Fig. 1 ist etwas schematisch das vordere Ende einer üblichen automatischen Schraubenherstellungsmaschine M mit mehreren Revolverköpfen dargestellt, die mit einer Anzahl von Führungsrohren T für Stabmaterial versehen ist, wobei jedes Führungsrohr zur Aufnahme eines Abschnittes eines zu bearbeitenden Stabmaterials dient, und das innere Ende eines jeden Abschnitts des Stabmaterials innerhalb eines nicht dargestellten Spannfutters in bekannter Weise aufgenommen wird.In Fig. 1 is somewhat schematically the front end of a conventional automatic screw-making machine M with a plurality of Turret heads shown, which is provided with a number of guide tubes T for rod material, each guide tube serves to receive a section of a rod material to be machined, and the inner end of each section of the rod material is received in a known manner within a chuck, not shown.
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Jedes Führungsrohr 10 (Pig. 2) besteht aus einem verhältnismässig dünnwandigen· Rohr, welches vorzugsweise aus rostfreiem Stahl oder vergleichbarem Material gefertigt ist und eine Länge von näherungsweise 3 m aufweist, wobei der Innendurchmesser des Rohres grosser als der Durchmesser des bearbeiteten Stabmaterials ist und in bestimmtem Verhältnis zu diesem steht, so dass eine freie Drehung des Stabmaterials bei der Vorwärtsbewegung desselben in aufeinanderfolgenden Bearbeitungsvorgängen möglich ist, wenn die jeweiligen Endprodukte (Schrauben) gefertigt werden.Each guide tube 10 (Pig. 2) consists of a relatively thin-walled tube, which is preferably made of stainless steel or a comparable material and has a length of approximately 3 m, the inner diameter of the pipe larger than the diameter of the machined Rod material is and is in a certain ratio to this, so that a free rotation of the rod material in the forward movement of the same in successive machining operations is possible when the respective end products (Screws) are manufactured.
Während der Bearbeitungsvorgänge wird das Stabmaterial, welches nur an seinem vorderen Ende gehalten wird, mit hoher Drehzahl gedreht, so dass dem hinteren oder freien Ende des Stabmaterials eine Schlagbewegung mitgeteilt wird, und kontinuierlich Stösse gegen die Innenfläche des IPührungsrohrs erfolgen, was zu erheblichen Sähallschwingungen führt. Wird als Stabmaterial Stahl verwendet, so können Drehzahlen bis zu 800 U/min verwendet werden. Besteht das Stabmaterial aus Messing, so sind Drehzahlen in der Grössenordnung von 2100 bis 2400 U/min zulässig.During the machining operations, the rod material, which is only held at its front end, becomes high Rotated speed so that the rear or free end of the rod material is given an impact movement, and continuously Impacts against the inner surface of the guide tube take place, which leads to considerable sawing vibrations. Will If steel is used as the rod material, speeds of up to 800 rpm can be used. The rod material consists of Brass, speeds are in the order of magnitude of 2100 permissible up to 2400 rpm.
Um zu verhindern, dass das Stabmaterial gegen die Innenwandung des Führungsrohres schlägt, und um somit die Übertragung von Schall schwingungen zum Führungsrohr und zur Maschine zu verhindern, ist das Führungsrohr mit einer .schallmindernden oder schalldämpfenden^axial angeordneten Auskleidung 11 ausgestattet, die aus einem Kunststoff mit schallabsorbierenden Eigenschaften hergestellt ist. Derartige Auskleidungen sind bekannt und wurden bisher aus Werkstoffen wie Polyvinylchlorid (PVC) hergestellt, dessen schalldämpfende Eigenschaften bekannt sind. Jedoch weisen derartige Werkstoffe eine verhältnismässig kurze Lebensdauer auf und bei Betriebsbedingungen mit Drehzahlen in der Grössenordnung von 800 bis 1000 U/min ist die Lebensdauer des Rohres derart, dass ein wöchentlicher Austausch vorgenommen werden muss.To prevent the rod material from hitting the inner wall the guide tube beats, and thus the transmission of sound vibrations to the guide tube and the machine To prevent this, the guide tube is to be fitted with a sound-reducing or sound-absorbing lining 11 arranged axially made of a plastic with sound-absorbing properties. Such linings are known and have been made from materials such as polyvinyl chloride (PVC), its sound-absorbing Properties are known. However, such materials have a relatively short service life and under operating conditions with speeds in the order of magnitude from 800 to 1000 rpm the service life of the pipe is such, that a weekly exchange must be made.
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'Aufprall- Die Izod-.Schlagfestigkeit eines Polymeren festigkeit: mit sehr hohem Molekulargewicht bei Raumtemperatur ist grosser als 173 cmkp/cm bei einer abgeänderten mit Doppelkerbe versehenen Probe. Bei einer ballistischen Prüfung, die bei -540 c (-65° F) vorgenommen wurde, hielt eine Platte eines Polymeren mit sehr hohem Molekulargewicht, welche eine Dicke von 2,54 cm aufwies, eine Kugel vom Kaliber 0,45 Zoll auf, die in einem Abstand von 7,6i abgefeuert wurde. (173 cm kp/cm = J>2 foot-pounds per inch)Impact The Izod. Impact strength of a polymer strength: with a very high molecular weight at room temperature is greater than 173 cmkp / cm for a modified sample provided with a double notch. In a ballistic test performed at -540 c (-65 ° F), a very high molecular weight polymer plate, which was 2.54 cm thick, held a 0.45 inch ball which was fired at a distance of 7.6i. (173 cm kp / cm = J> 2 foot-pounds per inch)
Unter Bezugnahme auf Fig., 4 ist die Auskleidung 11 des Führungsrohres zweckmässig mit einer äusseren Umhüllung in Form eines spiralförmig gewickelten Bandes 12 ausgestattet, welches sich von einem Ende des Rohres zum andern erstreckt. Dieses Band kann aus einem beliebigen geschäumten thermoplastischen Material, wie beispielsweise Polyurethan, bestehen, welches sich als besonders geeignet für die vorliegende Anwendung erwiesen hat. Derartige Stoffe sind mühelos bis auf 50 % oder weniger ihrer normalen Dicke zusammendrückbar, wobei eine Bandbreite in der Grossenordnung von 2,54- cm und eine Banddicke im Spannungsfreien Zustand in der Grossenordnung von 0,63 cm besonders geeignet ist. Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, ist zwischen benachbarten Windungen des Bandes ein verhältnismässig enger Abstand 13 vorgesehen, dessen Zweck anschliessend näher beschrieben wird. Ein Klebstoff kann verwendet werden, um eine genaue Festlegung des spiralförmig gewickelten Bandes 12 an der Aussenf lache der Auskleidung 11 sicherzustellen.Referring to Fig. 4, the liner 11 is the guide tube appropriately equipped with an outer covering in the form of a spiral-shaped wound band 12, which extends from one end of the tube to the other. This tape can be made from any foamed thermoplastic Material, such as polyurethane, exist, which is particularly suitable for the present application has proven. Such fabrics are easily compressible to 50% or less of their normal thickness, whereby a bandwidth on the order of 2.54 cm and one Tape thickness in the tension-free state in the order of magnitude of 0.63 cm is particularly suitable. As from the drawings As can be seen, a relatively narrow distance 13 is provided between adjacent turns of the tape, the purpose of which is described in more detail below. An adhesive can be used to make an accurate fix of the spirally wound tape 12 on the outer surface of the lining 11 to ensure.
Wie vorausgehend ausgeführt wurde, ist der Innendurchmesser des Führungsrohres nicht kritisch und hängt vom Durchmesser des bearbeiteten Stabmaterials ab. Es ist lediglich erforderlich, dass für das Stabmaterial genug Spiel verbleibt, und zwar sowohl im Ruhezustand und während des Betriebs, wenn innerhalb des Führungsrohres ein Schwingungszustand bzw. ein Anschlagen auftritt. Diese Verhältnisse bestehen auch bezüglich des Innendurchmessers der Auskleidung 11 für das Führungsrohr.As stated above, the inside diameter of the guide tube is not critical and depends on the diameter of the processed bar material. It is only necessary that enough play remains for the rod material, and both in the idle state and during operation, if there is a state of vibration or vibration within the guide tube. striking occurs. These relationships also exist with regard to the inner diameter of the lining 11 for the Guide tube.
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Während PVC-Rohre zwar eine gewisse Schalldämpfung bewirken, haben die Kosten eines ständigen Rohraustausches zusammen mit der dadurch verloren Arbeitszeit der Maschine die Anwendung dieser bekannten Lösung des Geräuschproblemes unpraktisch gemacht.While PVC pipes do provide a certain amount of soundproofing, the costs of constant pipe replacement add up with the machine's working time lost as a result, the application of this known solution to the noise problem is impractical made.
Durch die vorliegende Erfindung wurde gefunden, dass eine Auskleidung aus Polyäthylen mit sehr hohem Molekulargewicht (ÜHMW) das Problem der Abnützung vollständig löst und schallabsorbierende Daten aufweist, die bisher auf diesem und verwandten Gebieten unbekannt waren.By the present invention it has been found that a very high molecular weight polyethylene liner (ÜHMW) completely solves the problem of wear and tear and is sound-absorbing Exhibits data previously unknown in this and related fields.
Zweckmässig werden derartige Rohrauskleidungen, die in kontinuierlicher Länge extrudiert werden, aus einer Mischung von im wesentlichen gleichen Teilen von Harzen mit sehr hohem Molekulargewicht hergestellt, wobei die Molekulargewichte im Bereich zwischen 1 Million bis 6 Millionen liegen können. Eine Mischung von Harzen mit sehr hohem Molekulargewicht, wobei die Jeweiligen .Molekulargewichte 2,5 Millionen und 4 Millionen betragen, ergibt für die vorliegende Anwendung ausgezeichnete Ergebnisse. Mit einer Mischung von Harzteilchen, wobei Jeder Anteil ein Molekulargewicht von 3»5 Millionen und eine Intrinsicviscosität von 20 aufweist, werden optimale Ergebnisse erhalten.Such pipe linings, which are expedient in continuous length, from a mixture of essentially equal parts of resins of very high Molecular weight produced, which molecular weights can range between 1 million to 6 million. A mixture of very high molecular weight resins, the respective molecular weights being 2.5 million and 4 million gives excellent results for the present application. With a mixture of resin particles, each portion having a molecular weight of 3 »5 million and an intrinsic viscosity of 20, optimal results are obtained.
Wichtige mechanische Kenndaten von Polymeren mit sehr hohem Molekulargewicht (Polyäthylen) werden nachfolgend angegeben:Important mechanical characteristics of polymers with a very high molecular weight (polyethylene) are given below:
Härte Rockwell R-Skala (Prüfverfahren D 785) - repräsentativer Wert 64Hardness Rockwell R scale (test method D 785) - more representative Worth 64
Abrieb- Bei Prüfungen, die über eine Zeitspanne von 7 Stunwider- den bei einer Drehzahl von 1750 U/min vorgenommen stand: wurden, ergab sich bei Kohlenstoffstahl ein Abrieb von 100 (bezogen auf das Volumen des während der Prüfung verlorenen Werkstoffs), während das Polymere mit sehr hohem Molekulargewicht eine Abriebszahl von 15 aufwies.Abrasion - For tests carried out over a period of 7 hours at a speed of 1750 rpm stood: were, the carbon steel had an abrasion of 100 (based on the volume of the during lost material testing), while the very high molecular weight polymer has a Has an abrasion number of 15.
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Der Anssendnrchmesser der Auskleidung für das !führungsrohr ist Jedoch kritisch, wobei !sei Verwendung einer spiralförmigen Umhüllung i2 der Unterschied zwischen dem Innendurchmesser des Fünrungsrolires nand den Aussendurchmesser der Auskleidung im wesentlichen der Dicke der Umhüllung im sjpannungslosen Zustand entsprechen soll. Wird die Auskleidung ü seitlich in das i^Ärungs±ohr iö zentral längs -desselben gemäss den Fig. 7 *md 8 einge£Iilirt3 so wird die spiralfoinaige Uanhüllmig bxl£ 50 % ihrer Dicke im spanamingslosen Zustand zusammengedruckt land es wird ein enger Sitz zwischen der Auskleidung ,und UBm Führungsrohr erhalten. Bei einer derart zuisamiaenge-Ibauten Anoräntiaag werden alle Schallschwiiigiingen, die durch das Anschlagen des Stataaaterials gegen das Innere der Auskleidung entehen, nicht lanmittelbar auf das lüiriangsrohr übertragen, sondern werden im hohen Ansmass in der spiralförmigen Umhmlliang gedaagpüt rand verteilt, land sswar als Steige der zellenförmigen Struktur des Material S9 ans welchem das für die Wmhüllang verwendete Band hergestellt ist. Barüberhinaas dient der innerhallb des Mihriangsrohrs vorhandene spiralförmige Saum, welcher durch den Abstand 13 zwischen benachbarten ¥ind«ngen der spiralförmigen Umhülliang 12 voriiancLen ist, dazu, eine Übertragung von Schallschwingangen von der Auskleidung zum führungsrohr weiter zu verringern.However, the outer diameter of the lining for the guide tube is critical, and if a spiral sheath is used, the difference between the inner diameter of the guide roller and the outer diameter of the lining should essentially correspond to the thickness of the sheath in the de-stressed state. If the lining above the side in the i ^ Ärungs ± ear IÖ centrally along -desselben according to FIGS. 7 * md 8 is £ Iilirt 3 so the spiralfoinaige Uanhüllmig has collapsed bxl £ 50% of their thickness in the spanamingslosen state country it will be a close fit between the lining and the UBm guide tube. In such a too-tight anorantiaag, all the sound vibrations that arise when the stata material hits the inside of the lining are not transferred directly to the liriangs pipe, but are distributed to a large extent in the spiral-shaped Umhmlliang gedaagpüt edge, usually as a path of the cell-shaped Structure of the material S 9 on which the tape used for the wrapper is made. Barüberhinaas serves to existing innerhallb Mihriangsrohrs the helical seam formed by the distance 13 between adjacent ¥ ind "hang the spiral Umhülliang voriiancLen 12 is to reduce transmission of sound from the vibrating Angen lining to further guide tube.
Wie ersichtlich, weist die Auskleidiang ii eine geringere länge als das Mihrongsrohr auf und ist mittig in demselben angeordnet, damit es im gleichen Abstand von den Enden des FCihriangsrohres liegt, wobei zur ständigen Verriegelung der Auskleidung in ihrem Platz und zur Sicherung derselben gegen gede unbeabsichtigte !längsbewegung ¥erriegelungsringe 14-vorgesehen sind, Jeder ¥erriegelungsring Ί4 besteht aus einem Singkorper mit einer randseitigen Schulter i5, welche an einem Ende des Fiihrungsrohres anliegt, wenn der Verriegelungsring ,de ssen Aussendurchmesser dem Innendurchmesser des Führungsrohr entspricht, im letzteren angeordnet ist. Damit wird ein enger Eeibungskontakt zwischen dem Führungsrohr iO undAs can be seen, the lining ii has a lower one longer than the Mihrong's tube and is centered in it arranged so that it is at the same distance from the ends of the FCihriangsrohres, with the permanent locking of the Lining in place and to secure the same against unintentional! Longitudinal movement ¥ locking rings 14-provided each ¥ locking ring Ί4 consists of one Singbody with a marginal shoulder i5, which at one end of the guide tube rests when the locking ring, de ssen outer diameter, the inner diameter of the guide tube corresponds, is arranged in the latter. This ensures that there is close friction contact between the guide tube and
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einander gegenüberliegenden Verriegelungsringen 14- ermöglicht, wobei das innere Ende eines jeden Verriegelungsringes von
dem gegenüberliegenden Ende der Auskleidung 11 einen ausreichenden Abstand aufweist, um bezüglich des anliegenden
Endes der Auskleidung ein Spiel zu schaffen, durch welches eine Ausdehnung als Folge von Temperaturänderungen
der beiden ungleichen Werkstoffe aufgenommen wird.opposing locking rings 14- enabled, wherein the inner end of each locking ring from the opposite end of the liner 11 is a sufficient distance to create a play with respect to the adjacent end of the liner through which expansion as a result of temperature changes
of the two dissimilar materials is included.
Gegebenenfalls kann jeder Verriegelungsring 14- mit einer
Bingmit 16 versehen sein, wobei nach dem Zusammenbau des
Führungsrohres, der umhüllten Auskleidung und der einandergegenüberliegenden Verriegelungsringe das Führungsrohr 10
an jedem Ende desselben in die Ringnuten 16 der Verriegelungsringe eingewalzt oder in anderer Weise eingedrückt
werden kann, wie dies bei 17 in Fig. 8 angegeben ist. Auf diese Weise entsteht eine permanente Verriegelung zwischen
dem Führungsrohr und der Auskleidung. Es ist jedoch offensichtlich, dass ein Reibungskontakt, beispielsweise zwischen
den Verriegelungsringen 14 und dem Führungsrohr, zur Gewährleistung
des zusammengebauten Zustandes der Anordnung ausreichend ist, wobei gegebenenfalls eine Schraubverbindung
oder eine andere geeignete Verbindung zwischen den Verriegelungsringen
und dem Führungsrohr vorgesehen werden könnte.If necessary, each locking ring 14 with a
Bingmit 16, and after assembling the
Guide tube, the encased lining and the opposing locking rings, the guide tube 10 is rolled at each end of the same into the annular grooves 16 of the locking rings or pressed in some other way
as indicated at 17 in FIG. This creates a permanent lock between the guide tube and the liner. It is obvious, however, that frictional contact, for example between the locking rings 14 and the guide tube, is sufficient to ensure the assembled state of the arrangement, it being possible to provide a screw connection or another suitable connection between the locking rings and the guide tube, if necessary.
In der in den Fig. 9 und 10 dargestellten abgeänderten Ausführungsform
der Auskleidung ist die» Auskleidung 20 im
Innern desselben mit einem flachen spiralförmigen Metallband 21 versehen, dessen Innendurchmesser dem Innendurchmesser
der Auskleidung entspricht, so dass eine vollständig glatte Innenfläche längs der Auskleidung erhalten wird. Dieses
Metallband kann während der Herstellung der Auskleidung
eingelegt werden, beispielsweise·durch Extrudieren, und
gewährleistet eine erhöhe Beständigkeit beispielsweise gegenüber Stössen.In the modified embodiment of the lining shown in FIGS. 9 and 10, the »lining 20 is in the
Inside the same provided with a flat spiral metal band 21, the inside diameter of which corresponds to the inside diameter of the lining, so that a completely smooth inner surface is obtained along the lining. This
Metal tape can be used during the manufacture of the liner
inserted, for example · by extrusion, and
ensures increased resistance to impacts, for example.
In einer weiteren Ausführungsform der Auskleidung gemässIn a further embodiment of the lining according to FIG
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den Pig. 11 und 12 ist die Auskleidung JO mit einer Anzahl von in Längsrichtung verlaufenden Rippen 31 ausgestattet. Der Aussendurchmesser des gerippten Teils der Auskleidung ist, wie ersichtlich, geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des !Führungsrohrs 10, wobei während sich die Auskleidung axial innerhalb des Führungsrohres befindet, ein geeignetes polymeres Material, welches in situ zu einer Schaumbildung und Expansion führt, unter geeignetem Druck in den Ringraum zwischen dem Innendurchmesser des Führungsrohres und dem Aussendurchmesser der mit Rippen versehenen Auskleidung eingeführt wird. Dieses eingeführte Material ergibt die kontinuierliche ringförmige Schicht 32, welche sich über die gesamte Länge der Auskleidung erstreckt und Schallschwingungen dämpft, die beim Betrieb der Anordnung innerhalb der Auskleidung entstehen.the pig. 11 and 12 is the lining JO with a number of ribs 31 running in the longitudinal direction. As can be seen, the outside diameter of the ribbed part of the lining is slightly smaller than the inside diameter of the guide tube 10, while the Liner located axially within the guide tube, a suitable polymeric material which in situ to a Foaming and expansion leads, under suitable pressure, into the annular space between the inner diameter of the guide tube and the outside diameter of the finned liner. This imported material results in the continuous annular layer 32 which extends the entire length of the liner and Attenuates sound vibrations that arise during operation of the arrangement within the lining.
Bei einer Prüfung der aus einem Polymeren mit sehr hohem Molekulargewicht bestehenden erfindungsgemässen Auskleidung, unter Berücksichtigung der bevorzugten Ausführungsformen gemäss den Fig. 2 bis 8 wurde die Anlage an einer Vierspindelmaschine unter Verwendung eines 3/^ Zoll Sechskantstahlstabs installiert. Die auf diese Weise ausgestattete Maschine wurde in Betrieb gesetzt und arbeitete mit einer Drehzahl von 800 U/min. Es erfolgten periodische Inspektionen während eines Zeitabschnitts von mehr als 3 Monuten, wobei an der Innenfläche der Auskleidung keine zu starke Abnützung festgestellt wurde. Gleichzeitig wurde eine gleich ausgeführte Maschine mit üblichen Führungsrohren ohne Auskleidung geprüft. Ferner wurde eine weitere Prüfung mit einer dritten Maschine durchgeführt, welche erfindungsgemäss ausgestattet war, wobei jedoch für die Auskleidung keine spiralförmige Umhüllung vorgesehen wurde. In dieser Maschine stand die Auskleidung in unmittelbarer Berührung mit der Innenfläche des Führungsrohres.When testing from a very high molecular weight polymer existing lining according to the invention, taking into account the preferred embodiments According to FIGS. 2 to 8, the system was on a four-spindle machine using a 3 / ^ inch hexagonal steel bar Installed. The machine equipped in this way was put into operation and worked with one Speed of 800 rpm. Periodic inspections were carried out over a period of more than 3 months, whereby No excessive wear was found on the inner surface of the liner. At the same time one was executed in the same way Machine tested with standard guide tubes without lining. There was also another test with a third Machine carried out, which was equipped according to the invention, but no spiral-shaped for the lining Wrapping was provided. In this machine, the liner was in direct contact with the inner surface of the guide tube.
Akustische Messungen wurden in der Umgebung aller drei Ma-Acoustic measurements were made in the vicinity of all three
- 10 50-9814/0335 - 10 50-9814 / 0335
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schinen vorgenommen»; wobei sich ergab, dass in der Maschine ohne Verwendung der spiralförmigen Umhüllung der Sciaallpegel am Führungsrohr etwa 18 „ 5 Dezibel niedriger war als an der Standardmasehine. Die rechnerische Auswertung zeigte, dass der Schallpegel am Eührungsrohr für die meisten Frequenzen unterhalb 4000 Hz niedriger als der Schallpegel an der Maschine war- Der Schallpegel der abgeänderten Haschine, bei welcher die spiralförmige umhüllung verwendet wurde3 betrug 81,5 ÖBÄ. im Yergleieh zu einem Schallpegel von 103,5 «üBdt für die Maschine in Wormalausführung. Damit betrug die durch die abgeänderte Maschine erzielte Schallabscnwäehung 22 dB. Durch diese sehr beträchtliche Schallpegelverringerung wurde der Schallpegel weit unter die zulässigen Werte gemäss den Bundesvorschriften gebracht, die von der Occupational Safety and Health Administration in USA herausgegeben warden.machines made »; It was found that in the machine without the use of the spiral-shaped envelope, the sound level on the guide tube was about 18.5 decibels lower than on the standard machine. The computational evaluation showed that the sound level at the Eührungsrohr for most frequencies below 4000 Hz lower than the sound level maintenance on the machine, the sound level of the modified Haschine, wherein the spiral wrap 3 was used was 81.5 ÖBÄ. in the Yergleieh to a sound level of 103.5 «over for the machine in worm version. The noise reduction achieved by the modified machine was therefore 22 dB. This very substantial reduction in sound level has brought the sound level well below the permissible values under federal regulations issued by the Occupational Safety and Health Administration in the USA.
Die vorgeschriebenen Grenzwerte sind in der untenstehenden Tabelle angeführt: The prescribed limit values are listed in the table below :
Schallpegel Zulässige Zeiten kontinuierlicherSound Level Allowable Times Continuous
in Dezibel Beaufschlagungin decibels
jjnter 90 dBA* unbegrenztevery 90 dBA * unlimited
90 - 92 dBA , 6 Stunden90 - 92 dBA, 6 hours
92 - 95 dB 4 Stunden 95 - 97 dB "' 3 Stunden92 - 95 dB 4 hours 95 - 97 dB "'3 hours
97 - 100 dB - 2 Stunden97 - 100 dB - 2 hours
100 - 102 &b 1,5 Stunden100 - 102 & b 1.5 hours
102 - 105 dB'. 1 Stunde102-105 dB '. 1 hour
105 - 110 dB 0,5 Stunden105 - 110 dB 0.5 hours
110 - 115 ÖB 0,25 Stunden110 - 115 ÖB 0.25 hours
oben 115 dB keineabove 115 dB none
*A ergibt den Schallpegel in Dezibel an, wie er von einem Schallmesser ermittelt wird, welcher mit einem mit 11A" versehen Filter gemessen wird. Ein derartiges Filter berücksichtigt den Schall bei Frequenzen unterhalb von 1000 Hz nur im gewissen Umfang. Der Bezugsdruck betrug 20 Mikronewtons pro Quadratmeter. {1 Newton = 0,1019716 )* A gives the sound level in decibels as it is determined by a sound meter, which is measured with a filter with 11 A ". Such a filter only takes into account the sound at frequencies below 1000 Hz to a certain extent. The reference pressure was 20 Micronewtons per square meter. {1 Newton = 0.1019716)
- 11 5Q98U/0335 - 11 5Q98U / 0335
Als Schallmesser wurde ein üblicher geeichter Schallmesser mit Mikrophon, Verstärker und Filter verwendet, der zur Messung von Schalldruckwerten mit Kenndaten gemäss den ANSI-Normen S1.4 (1971) dient (ANSI - American National Standards Institut). Bei der Berechnung von Schalldruckwerten in Dezibel, muss der Bezugsdruck angegeben werden, wobeiA standard calibrated sound meter with microphone, amplifier and filter was used as the sound meter Measurement of sound pressure values with characteristics according to ANSI standards S1.4 (1971) are used (ANSI - American National Standards Institute). When calculating sound pressure values in decibels, the reference pressure must be specified, where
der genormte Bezugsdruck 20 Mikronewton pro m beträgt. Dieser Schalldruckbezugswert entspricht dem Schalldruck eines 1000 Hz-Tones, welcher für einen Jugendlichem mit normalen Hörvermögen gerade hörbar wäre.the standardized reference pressure is 20 micronewtons per m. This Sound pressure reference value corresponds to the sound pressure of a 1000 Hz tone, which for a young person with normal Hearing would just be audible.
Wie bereits erwähnt wurde, ergab die Prüfung einer Maschine in Normalausführung einen Schallpegel von 103,5 dBA. Wie sich aus den vorausgehend aufgeführten,von den US-Bundesbehörden zugelassenen Zeitwerten für Schallbeaufschlagungen ergibt, wäre die zulässige kontinuierliche Arbeitszeit (ohne Pause) auf 1 Stunde begrenzt. Bei einer Maschine, die mit einem ausgekleideten Führungsrohr gemäss der vorliegenden Erfindung versehen ist, fiel der Schallpegel auf 81 1/2 dBA ab, was einen Wert darstellt, bei welchem eine ständige Beschäftigung während eines ganzen Arbeitstages zulässig ist, ohne dass die Bedienungsperson unter ungewöhnlicher Ermüdung leidet oder einer möglichen Verletzung des Gehöres als Folge der Einwirkung von zu starken Schallpegeln ausgesetzt ist.As already mentioned, the test of a machine in normal design showed a sound level of 103.5 dBA. As those listed above by the U.S. federal agencies permitted time values for noise exposure would be the permissible continuous working time (without Break) limited to 1 hour. In a machine with a lined guide tube according to the present Invention provided, the sound level fell to 81 1/2 dBA, which is a value at which a constant occupation during a whole working day without the operator becoming unusually fatigued suffers or is exposed to possible hearing loss as a result of exposure to excessive sound levels.
Durch die Erfindung wird ein neues Führungsrohr für Stabmaterial geschaffen, welches zur Verwendung mit automatischen Metallbearbeitungsmaschinen bestimmt ist# Bowie eine neue Auskleidung für solche Rohre (bzw. ein Zusammenbauverfahren), welche wirtschaftlich hergestellt werden kann, eine lange Lebensdauer aufweist und die Schallpegel bei Betrieb derartiger Maschinen auf einen Wert herabsetzt, der auf diesen und verwandten Gebieten bisher unbekannt war.The invention provides a new guide tube for rod material is provided, which is designed for use with automatic metalworking machines # Bowie, has a new liner for such tubes (or an assembling method) which can be economically produced a long life and noise level during operation of such Reduces machines to a value that was previously unknown in this and related fields.
5098H/03355098H / 0335
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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