DE4235569A1 - Schwingungsgedämpfte Linearführung - Google Patents
Schwingungsgedämpfte LinearführungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine schwingungsgedämpfte Linearführung, ins
besondere für Werkzeugmaschinen, bestehend aus einem entlang einer
Führungsschiene längsbeweglich angeordneten Schlitten, der mit Mitteln
zur Dämpfung von Schwingungen versehen ist, wobei weitere Mittel zur
Befestigung eines Maschinenteiles auf dem Schlitten vorgesehen sind.
Eine derartige schwingungsgedämpfte Linearführung ist aus der DE-OS
40 41 269 vorbekannt.
Aus dieser Vorveröffentlichung geht ein entlang einer Führungsschiene
längsverschieblich gelagerter Schlitten hervor. Diese gattungsbildende
Wälzführung soll die Schwingungsdämpfung von Wälzführungen dadurch
ermöglichen, daß ein Ölfilm zwischen der Führungsschiene und dem
Schlitten angeordnet ist. Die Ölversorgung erfolgt über eine externe
Schmierölquelle.
Der obengenannte Schlitten arbeitet konstruktionsbedingt mit Ölver
lusten. Es müssen Maßnahmen für eine ständige Ölversorgung getroffen
werden. Des weiteren ist der Verbrauch an Öl nur schwer vorherbestimm
bar. Aufgrund der zentralen Versorgung der obengenannten Linearführung
mit Öl ist die Viskosität des Öles für die Dämpfung der Schwingungen
die gleiche wie die für die Schmierung des Schlittens. Aus diesem
Grund ist eine spezielle Adaption eines optimal dämpfenden Öles für
die vorbekannte Linearführung nur schwerlich möglich.
Von Nachteil bei dem bekanntgewordenen Stand der Technik ist es eben
falls, daß aufgrund der Anordnung des Ölfilmes zwischen den sich
relativ zueinander bewegenden und einander gegenüberliegend angeord
neten Flächen des Schlittens und der Führungsschiene, diese Flächen
eine relativ hohe Oberflächengüte aufweisen müssen. Desweiteren tritt
eine Bremswirkung aufgrund des zwischen beiden Flächen angeordneten
Ölfilmes auf. Es sind aufwendige Maßnahmen zur Abdichtung bzw. zum
Abstreifen von Verunreinigungen erforderlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dämpfungselement für
Linearführungen zu schaffen, bei dem die aufgezeigten Nachteile besei
tigt sind und daß insbesondere über einen breiten Schwingungsbereich
eine gute Dämpfungswirkung besitzt und ohne Ölverluste arbeitet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil des
Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß die Mittel zur Dämpfung aus einem
hydraulischen Quetschfilmdämpfer mit wenigstens einem Dämpfungsspalt
bestehen, wobei dieser Dämpfungsspalt zwischen den sich gegenüber
liegenden und in etwa parallelen Flächen des Schlittens und des Ma
schinenteiles angeordnet ist und der Dämpfungsspalt von einer dichtend
zwischen den Flächen angeordneten elastischen Dichtung zum dauerhaften
Einschluß des Dämpfungsmediums umfaßt ist.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Dämpfung zwischen dem Schlit
ten und dem Maschinenteil entfällt der Ölfilm in dem Bereich der sich
relativ zueinander bewegenden Flächen des Schlittens und der Führungs
schiene. Die obengenannte nachteilige Bremswirkung ist ausgeschaltet.
Des weiteren brauchen nicht mehr so hohe Anforderungen an die Ober
flächengüte der Kontaktflächen gestellt zu werden. Die Dichtung,
welche insbesondere aus einem elastomeren Werkstoff besteht, wobei
auch noch weitere Werkstoffe denkbar sind, schließt in vorteilhafter
und einfacher Weise den Ölfilm nach außen ab und gestaltet somit das
Dämpfungselement unabhängig von einer Ölversorgung von außen. Des wei
teren wirkt die hier beschriebene Dichtung zusätzlich schwingungs
dämpfend.
Gemäß Anspruch 2 geht der Dämpfungsspalt in einem unmittelbar der
elastischen Dichtung benachbarten Bereich jeweils in einen weiteren
Spalt über, der eine größere Höhe aufweist als der Dämpfungsspalt. In
den hier beschriebenen Spalt wird das Öl bei einer Bewegung des Ma
schinenteils senkrecht zur Dämpfungsfläche in Richtung des Schlittens
gedrückt. Denkbar ist, daß dieser Spalt den eigentlichen Dämpfung
sspalt nicht vollständig umschließt bzw. eine von der Geometrie der
Flächen des Dämpfungsspaltes divergierende Geometrie aufweist.
Desweiteren ist es nach Anspruch 3 vorgesehen, daß wenigstens eine der
sich gegenüberliegenden Flächen des Dämpfungsspaltes kreisringförmig
ausgebildet ist, wobei die elastische Dichtung diese Flächen mit dem
von ihr unmittelbar eingeschlossenen weiteren Spalt ebenfalls ringför
mig umfaßt. Die hier beschriebene Kreisform, wobei auch weitere For
men, beispielsweise ovale oder vieleckförmige denkbar sind, ist ferti
gungstechnisch einfach herstellbar und garantiert in Verbindung mit
der ringförmigen Dichtung eine optimale Dämpfung der auftretenden
Schwingungen. Mit in den Schutzumfang dieser Erfindung sind die Lösun
gen einbezogen, bei denen die Dichtung ebenfalls eine von der Geome
trie des Spaltes bzw. Dämpfungsspaltes abweichende Grundform aufweist,
beispielsweise ebenfalls eine ovale bzw. vieleckförmige Geometrie
besitzt.
In Ausgestaltung dieser Erfindung ist es in Anspruch 4 beschrieben,
daß die Mittel zur Befestigung des Maschinenteiles auf dem Schlitten
als umfangsverteilte und von Federn unterlegte Schraubverbindungen
zwischen dem Maschinenteil und dem Schlitten bestehen. Diese Schraub
verbindungen garantieren eine sichere Befestigung des Maschinenteiles
auf dem Schlitten, wobei auch weitere Verbindungsmöglichkeiten denkbar
sind, und gehen vorteilhaft von dem Maschinenteil aus. Die hier be
schriebenen Federn sind als Tellerfedern ausgebildet, wobei auch
Schraubenfedern oder ähnliche denkbar sind. Durch diese federnde
Ausbildung der Schrauben ist eine genügende Vorspannung des Öles im
Dämpfungsspalt garantiert. Durch die Vorspannung des Öles ist Kavita
tion verhindert und somit die Dämpfungswirkung erhöht.
Nach Anspruch 5 können die Schraubverbindungen in Radialrichtung
gesehen außerhalb der elastischen Dichtung angeordnet sein. Die Zahl
dieser Schraubverbindungen richtet sich nach dem Anwendungsfall und
der gewünschten Vorspannung. Denkbar ist es auch, die
Schraubverbindungen in dem Bereich innerhalb der Dichtung anzuordnen,
nur sind so aufwendige Abdichtmaßnahmen erforderlich.
Wie in Anspruch 6 beschrieben, ist es vorteilhaft, daß die Höhe des
von den sich gegenüberliegenden Flächen des Schlittens und des Maschi
nenteiles gebildeten Dämpfungsspaltes in etwa in einem Bereich von 2
bis 60 Mikrometer liegt. Dieser Bereich garantiert in Verbindung mit
den vorgenannten Maßnahmen eine optimale Dämpfung der auftretenden
Schwingungen über einen breiten Frequenzbereich hinweg. Der Dämpfungs
spalt kann auch noch etwas größer oder kleiner gewählt werden, jedoch
ist dann mit einer eingeschränkten Dämpfung in gewissen Frequenz- bzw.
Amplitudenbereichen zu rechnen.
Aus den Ansprüchen 7 und 8 geht hervor, den Dämpfungsspalt entweder
auf der Seite des Schlittens anzuordnen, wobei die dem Schlitten
gegenüberliegende Fläche des Maschinenteiles plan ausgebildet ist,
oder den Dämpfungsspalt auf der Seite des Maschinenteiles anzuordnen,
wobei die dem Maschinenteil gegenüberliegende Fläche des Schlittens
plan ausgebildet ist. Dieser Spalt erfordert keine fertigungstechnisch
aufwendigen Maßnahmen. Denkbar ist es auch, den Spalt gleichzeitig in
der Seite des Maschinenteiles und des Schlittens vorzusehen, bei
spielsweise wenn dieser Spalt bei relativ geringem Bauraum realisiert
werden soll.
Dem unabhängigen Anspruch 9 zufolge sollen die Mittel zur Dämpfung aus
einem viskosen oder viskoelastischen Werkstoffdämpfer bestehen, wobei
diese Mittel mit einem Dämpfungsspalt zwischen den sich gegenüber
liegenden und in etwa parallelen Flächen des Maschinenteiles und des
Schlittens angeordnet sind. In den Ansprüchen 10 und 11 wird konkreti
siert, daß als Mittel zur Dämpfung entweder ein inkompressibler Werk
stoff mit hoher innerer Reibungsdämpfung und einer Querkontraktions
zahl 0,5, wie z. B. Polyurethan-Elastomer, oder ein kompressibler
Werkstoff mit hoher innerer Reibungsdämpfung und einer Querkontrak
tionszahl < 0,5, wie z. B. Polyvinylchlorid mit hohem Weichmacher
anteil, vorgesehen ist. Aufgrund dieser Ausbildung kann auf aufwendige
Abdichtmaßnahmen für das Öl als Dämpfungsmittel verzichtet werden. Da
dieses Dämpfungsmittel wiederum zwischen dem Maschinenteil und dem
Schlitten angeordnet ist, und nicht, wie beim vorgenannten Stand der
Technik, zwischen der Führungsschiene und dem Schlitten, wird wiederum
eine reibungsarme und schwingungsgedämpfte Linearführung geschaffen.
Das Dämpfungsmittel kann in Abhängigkeit des gewünschten Dämpfungs
verhaltens vom Anwender gewählt werden. Beispielsweise ist es denkbar,
einen fließfähigen Werkstoff zu verwenden, welcher unter Druck einen
gelatineartigen Zustand einnimmt. Dies gelingt durch die Wahl unter
schiedlicher Weichmacheranteile im Dämpfungsmittel und/oder deren
Kombination. Durch den gelatineartigen Zustand ist eine gute Dämp
fungswirkung gesichert, ohne daß das Dämpfungsmittel aus dem Dämp
fungsbereich fließt.
Bei der Verwendung inkompressibler Dämpfungsmittel, wobei auch Öl
vorgesehen sein kann, ist in vorteilhafter Weise ein Ausgleichsraum
vorgesehen, so wie es Gegenstand des nachfolgenden Anspruches ist.
Nach Anspruch 12 ist es vorgesehen, daß vorzugsweise quer zu einem
Dämpfungsraum zur Aufnahme des Werkstoffdämpfers im Schlitten ein sich
an den Dämpfungsraum anschließender Ausgleichsraum vorgesehen ist,
wobei in dem Ausgleichsraum Mittel zum Ausgleich des während einer
Schwingungsbewegung des Maschinenteils verdrängten Werkstoffdämpfers
vorgesehen sind. Der notwendige Volumenausgleich wird bei dieser
Variante durch ein Ausweichen des Dämpfungsmittels in den Ausgleichs
raum realisiert.
In Ausgestaltung der Erfindung ist es in Anspruch 13 beschrieben, daß
die Mittel zum Ausgleich aus einem in Richtung zum Dämpfungsraum von
einer Feder beaufschlagten Kolben gestaltet sind. Denkbar und in den
Schutzumfang mit einbezogen sind auch weitere Lösungen, beispielsweise
solche, bei denen über eine elastische Membran ein Volumenausgleich
erzielt ist. Als Federn sind gewöhnliche Druckfedern, jedoch auch
Tellerfedern oder andere denkbar. Die Wahl der Zahl und Anordnung der
Ausgleichsräume und federbeaufschlagten Kolben richtet sich nach dem
jeweiligen Anwendungsfall.
Wird nun, wie es in Anspruch 14 beschrieben ist, der Kolben zur Varia
tion des Dämpfungsverhaltens des Werkstoffdämpfers durch eine Schraube
einstellbar ausgestaltet, kann vom Anwender das Dämpfungsverhalten der
schwingungsgedämpften Linearführung über dem von ihm gewünschten zu
dämpfenden Frequenzbereich hinweg eingestellt werden. Ein aufwendiges
Austauschen des Werkstoffdämpfers, was auch vorgesehen sein kann,
entfällt somit.
Die Erfindung ist nicht nur auf das Gebiet der Dämpfung von Schwingun
gen von Linearführungen für Werkzeugmaschinen beschränkt. Denkbar sind
weitere Anwendungsfälle, bei denen es gilt, Schwingungen über ein
breites Frequenzband hinweg hervorragend zu dämpfen.
Durch eine andere Anordnung der Dämpfungsflächen, die allein oder in
Kombination mit der beschriebenen Anordnung verwendet werden können,
können auch Schwingungen in weiteren Koordinatenrichtungen senkrecht
zur Bewegungsrichtung gedämpft werden.
Die Erfindung ist nicht nur auf ihre Anspruchsmerkmale beschränkt.
Denkbar sind auch Kombinationsmöglichkeiten einzelner Anspruchsmerkma
le, und Kombinationsmöglichkeiten einzelner Anspruchsmerkmale mit dem
in den Vorteilsangaben und zum Ausgestaltungsbeispiel Offenbarten.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Dämp
fungselement;
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Dämpfungselementes mit
auf der Seite des Maschinenteiles angeordnetem Dämp
fungsspalt;
Fig. 3 eine schematische Ansicht eines Dämpfungselementes mit
einem Werkstoffdämpfer;
Fig. 4 und 5 ein Dämpfungselement ähnlich dem in Fig. 3 gezeigten
und
Fig. 6 ein Dämpfungselement mit einem zusätzlichen Aus
gleichsraum.
Die Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Dämp
fungselement 1. Dieses besteht aus einer auf einem Maschinenbett 1b
befestigten Führungsschiene 2. Auf dieser Führungsschiene 2 ist ein
Schlitten 3 längsbeweglich angeordnet. Ein Maschinenteil 4 ist auf dem
Schlitten 3 über Schraubverbindungen 5 befestigt. Zwischen sich gegen
überliegend angeordneten Flächen 6, 7 des Maschinenteiles 4 und des
Schlittens 3 ist ein Dämpfungsspalt S0, S1 mit einem Dämpfungsmedium,
insbesondere mit einer quasi-inkompressiblen Flüssigkeit wie Öl,
gebildet.
Der Dämpfungsspalt S01 S1 ist radial von einer elastischen Dichtung 8,
beispielsweise einem O-Ring, umgeben. Zwischen der Dichtung 8 und den
Flächen 6, 7 ist ein weiterer Spalt 9, größerer Höhe als der Dämp
fungsspalt S1, angeordnet. Der Spalt 9 umschließt bei dieser Ausge
staltungsvariante die Flächen 6, 7 radial und bildet auf der Seite 10
des Schlittens 3 eine umlaufende Vertiefung 11.
Die eingangs erwähnte Schraubverbindung 5 ist mit Federn 12 unterlegt.
Hierbei ist es denkbar, entweder mehrere Federn 12, beispielsweise
Tellerfedern, pro Schraubverbindung vorzusehen. Denkbar ist es jedoch
auch, nur an ausgewählten Schraubverbindungen diese Federn 12 anzu
bringen.
Im folgenden wird auf die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Dämp
fungselementes 1 näher eingegangen.
Das hier beschriebene Dämpfungselement 1 arbeitet als viskoser Dämp
fer. Der Schlitten 3, beispielsweise einer Linearführung, besitzt eine
dem Maschinenteil 4 zugewandte ebene Fläche 7. Diese Fläche 7 kann
auch durch Anbringen einer zusätzlichen Platte geschaffen werden. Der
Schlitten 3 ist entweder als Gleit- oder Wälzführung mit der Füh
rungsschiene 2 derart linearbeweglich verbunden, daß ein Abstand S1
von etwa 2 bis 60 Mikrometer zwischen der Fläche 6 des Maschinenteiles
4 und der dem Maschinenteil 4 zugewandten Fläche 7 des Schlittens 3
gegeben ist. Um diesen Abstand S1 zu gewährleisten, ist es vorgesehen,
die Fläche 7 des Schlittens 3 entsprechend abzuarbeiten oder eine
nicht näher bezeichnete zusätzliche Fläche entsprechend auszubilden.
Auf der linken Seite der Fig. 1 ist der Spalt S1 in einem ungequet
schten Zustand dargestellt. In dem Spalt 9 befindet sich das eingangs
erwähnte Dämpfungsmedium unter Umgebungs- oder Hochdruck. Dieses kann
aufgrund der allseitigen Dichtung nicht abfließen. Auf der rechten
Seite ist der Spalt als Spalt S0 in gequetschtem Zustand entnehmbar.
Tritt nun infolge einer Schwingung eine Relativbewegung beispielsweise
des Maschinentisches 4 senkrecht zu der Fläche 7 auf, arbeitet das
Dämpfungselement als Quetsch-Film-Dämpfer. Parallel zu dem Dämpfungs
medium wirken die Federn 12 unter den Schrauben 5 und die durch
Schrauben 5 vorgespannte Dichtung 8 als verspannte Feder.
Das Dämpfungsmedium beult, wie auf der rechten Seite der Fig. 1
dargestellt, die Dichtung 8 in Radialrichtung. Wird nun durch eine
Schwingungsbewegung das Dämpfungsmedium aus dem Spalt S1 in den Spalt
9 gedrückt, muß die Dichtung 8 weiter in Radialrichtung gebeult wer
den. Somit erhöht sich der Druck weiter in dem Spalt 9, was ein Hin
einsaugen des Dämpfungsmediums in den Spalt S1 bei einem Auseinander
bewegen der Flächen 6, 7 begünstigt.
Um das Dämpfungsmedium aus dem Spalt S1 zu verdrängen bzw. bei einer
Vergrößerung des Spaltes S1 hereinzusaugen, wird Arbeit benötigt.
Diese Arbeit wird der Bewegungsenergie beispielsweise des Maschinen
teiles 4 entzogen. Die Schwingungen sind somit gedämpft.
Aus Fig. 2 kann der Fachmann sich eine schematische Ansicht eines
Dämpfungselementes 1 mit auf der Seite 13 des Maschinenteiles 4 an
geordnetem Spalt 9 entnehmen. Bei dieser Ausführung ist die Fläche 7
des Schlittens 3 durchgehend plan ausgebildet und die Dichtung 8 an
einem Absatz 14 in der Unterseite 15 des Maschinenteiles 4 in ihrer
Lage fixiert.
Der sonstige Aufbau stimmt mit dem in Fig. 1 beschriebenen überein.
Aus diesem Grund wird auf eine weitere Erläuterung des Aufbaues an
dieser Stelle verzichtet.
Der Fig. 3 kann der Fachmann eine schwingungsgedämpfte Linearführung
19, ähnlich der in Fig. 1 gezeigten, entnehmen. Als Mittel zur Dämp
fung ist hier jedoch ein beispielsweise kompressibler Werkstoffdämpfer
20 aus Polyvinylchlorid vorgesehen. Dieser Werkstoffdämpfer 20 ist
wiederum zwischen den sich gegenüberliegenden und in etwa parallelen
Flächen 21, 22 des Maschinenteiles 23 und des Schlittens 24 angeord
net. Der Werkstoffdämpfer 20 dämpft aufgrund seiner hohen inneren
Reibung die vom Maschinenteil 23 ausgehenden Schwingungen. Um ein
eventuelles Wegfließen des Werkstoffdämpfers 20 in den Dämpfungsspalt
S3, S4 zu verhindern, ist ein den Werkstoffdämpfer 20 in Richtung zum
Maschinenteil 23 begrenzender Kolben 24a vorgesehen.
Der Fig. 4 ist eine schwingungsgedämpfte Linearführung 19, ähnlich
der in Fig. 3 gezeigten, entnehmbar. Das Wegfließen des Werkstoff
dämpfers 20 ist hier durch eine in Richtung zum Maschinenteil 23 den
Werkstoffdämpfer 20 begrenzende dünnwandige Scheibe 25 verhindert.
Diese Scheibe 25 weist einen senkrechten Randbereich 26 in Richtung
zur Führungsschiene 27 auf. Bei einer durch eine Schwingungsbewegung
des Maschinenteiles 23 hervorgerufenen Kompression des Werkstoffdämp
fers 20 bewirkt der allseitig wirkende Druck ein Ausbiegen des Rand
bereiches 26 in Richtung zur Wandung 28 des Dämpfungsraumes 29, wel
cher zur Aufnahme des Werkstoffdämpfers 20 im Schlitten 24 dient.
Dadurch wird die Dämpfwirkung des erfindungsgemäßen Werkstoffdämpfers
20 zusätzlich verstärkt.
In Fig. 5 ist eine alternative Ausgestaltung zu der Gestaltungsva
riante nach Fig. 4 gezeigt. Der Werkstoffdämpfer 20 wird hier le
diglich durch einen Winkelring 30 an einem Hineinfließen in den Spalt
S3 oder S4 gehindert. Ein senkrechter Randbereich 31 des Winkelringes
30 sitzt wiederum an der Wandung 28 des Dämpfungsraumes 29 und weist
in Richtung zur Führungsschiene 27 (nicht dargestellt).
Gemäß Fig. 6 ist es vorgesehen, daß sich an die Wandung 28 des Dämp
fungsraumes 29 wenigstens ein zusätzlicher Ausgleichsraum 32 an
schließt. In diesem Ausgleichsraum 32 ist ein von einer Feder 33 in
Richtung zum Dämpfungsraum 29 beaufschlagter Kolben 34 angeordnet.
Dieser Kolben 34 dient einer Aufnahme des durch eine Schwingungsbewe
gung des Maschinenteiles 23 verdrängten Volumens eines hier vorzugs
weise inkompressiblen Werkstoffdämpfers 20. Durch eine Schraube 35
gelingt es, das Dämpfungsverhalten des Werkstoffdämpfers 20 einzustel
len, indem das Volumen des Ausgleichsraumes 32 zur Aufnahme des Werk
stoffdämpfers 20 variierbar gestaltet ist.
Denkbar sind auch Kombinationen des Kolbens 24a bzw. des Winkelringes
30 mit der hier beschriebenen Lösung. Eine Befestigung des Maschinen
teiles 23 auf dem Schlitten 24 kann bei den Ausgestaltungen nach den
Fig. 3 bis 6 wiederum durch von Federn 36 unterlegten Schraubver
bindungen 37 realisiert werden. Die Führungsschiene 27 ist zweckmäßi
gerweise auf einem Maschinenbett 38 befestigt.
Bezugiszahlenliste
1 Dämpfungselement, Linearführung
1b Maschinenbett
2 Führungsschiene
3 Schlitten
4 Maschinenteil
5 Schraubverbindungen, Mittel
6 Fläche
7 Fläche
8 Dichtung
9 Spalt
10 Seite
11 Vertiefung
12 Federn
13 Seite
14 Absatz
15 Unterseite
16 nicht vergeben
17 nicht vergeben
S₀, S₁ Dämpfungsspalt
18 nicht vergeben
19 Linearführung
20 Werkstoffdämpfer
21 Fläche
22 Fläche
23 Maschinenteil
24 Schlitten
24a Kolben
S₃, S₄ Dämpfungsspalt
25 Scheibe
26 Randbereich
27 Führungsschiene
28 Wandung
29 Dämpfungsraum
30 Winkelring
31 Randbereich
32 Ausgleichsraum
33 Feder
34 Kolben
35 Schraube
36 Federn
37 Schraubverbindungen, Mittel
38 Maschinenbett
1b Maschinenbett
2 Führungsschiene
3 Schlitten
4 Maschinenteil
5 Schraubverbindungen, Mittel
6 Fläche
7 Fläche
8 Dichtung
9 Spalt
10 Seite
11 Vertiefung
12 Federn
13 Seite
14 Absatz
15 Unterseite
16 nicht vergeben
17 nicht vergeben
S₀, S₁ Dämpfungsspalt
18 nicht vergeben
19 Linearführung
20 Werkstoffdämpfer
21 Fläche
22 Fläche
23 Maschinenteil
24 Schlitten
24a Kolben
S₃, S₄ Dämpfungsspalt
25 Scheibe
26 Randbereich
27 Führungsschiene
28 Wandung
29 Dämpfungsraum
30 Winkelring
31 Randbereich
32 Ausgleichsraum
33 Feder
34 Kolben
35 Schraube
36 Federn
37 Schraubverbindungen, Mittel
38 Maschinenbett
Claims (14)
1. Schwingungsgedämpfte Linearführung (1), insbesondere für Werkzeug
maschinen, bestehend aus einem entlang einer Führungsschiene (2)
längsbeweglich angeordneten Schlitten (3), der mit Mitteln zur Dämp
fung von Schwingungen versehen ist, wobei weitere Mittel (5) zur
Befestigung eines Maschinenteiles (4) auf dem Schlitten (3) vorgesehen
sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Dämpfung aus einem
hydraulischen Quetschfilmdämpfer mit wenigstens einem Dämpfungsspalt
(S0, S1) bestehen, wobei dieser Dämpfungsspalt (S0, S1) zwischen den
sich gegenüberliegenden und in etwa parallelen Flächen (6, 7) des
Maschinenteiles (4) und des Schlittens (3) angeordnet ist, und der
Dämpfungsspalt (S0, S1) von einer in Axialrichtung gesehen dichtend
zwischen den Flächen (6, 7) angeordneten elastischen Dichtung (8) zum
dauerhaften Einschluß des Dämpfungsmediums umfaßt ist.
2. Linearführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Dämpfungsspalt (S0, S1) in einem unmittelbar der elastischen Dichtung
(8) benachbarten Bereich jeweils in einen weiteren Spalt (9) übergeht,
der eine größere Höhe aufweist als der Dämpfungsspalt (S0, S1).
3. Linearführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenig
stens eine der sich gegenüberliegenden Flächen (6, 7) des Dämpfungs
spaltes (S0, S1) kreisringförmig ausgebildet ist, wobei die elastische
Dichtung (8) diese Flächen (6, 7) mit dem von ihr unmittelbar einge
schlossenen weiteren Spalt (9) ebenfalls ringförmig umfaßt.
4. Linearführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Mittel zur Befestigung des Maschinenteiles (4) auf dem Schlitten (3)
als umfangsverteilte und von Federn (12) unterlegte Schraubverbindun
gen (5) zwischen dem Maschinenteil (4) und dem Schlitten (3) bestehen.
5. Linearführung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schraubverbindungen (5) in Radialrichtung gesehen außerhalb der ela
stischen Dichtung (8) angeordnet sind.
6. Linearführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe
des von den sich gegenüberliegenden Flächen (7, 6) des Schlittens (3)
und des Maschinenteiles (4) gebildeten Dämpfungsspaltes (S1) in etwa
in einem Bereich von 2 bis 60 Mikrometer liegt.
7. Linearführung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
weitere Dämpfungsspalt auf der Seite (10) des Schlittens (3) angeord
net ist, wobei die dem Schlitten (3) gegenüberliegende Fläche (6) des
Maschinenteiles (4) plan ausgebildet ist.
8. Linearführung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
weitere Dämpfungsspalt (9) auf der Seite (13) des Maschinenteiles (4)
angeordnet ist, wobei die dem Maschinenteil (4) gegenüberliegende
Fläche (7) des Schlittens (3) plan ausgebildet ist.
9. Schwingungsgedämpfte Linearführung (19), insbesondere für Werkzeug
maschinen, bestehend aus einem entlang einer Führungsschiene (27)
längsbeweglich angeordneten Schlitten (24), der mit Mitteln zur Dämp
fung von Schwingungen versehen ist, wobei weitere Mittel (37) zur
Befestigung eines Maschinenteiles (23) auf dem Schlitten (24) vorgese
hen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Dämpfung aus
einem viskosen oder viskoelastischen Werkstoffdämpfer (20) bestehen,
wobei diese Mittel mit einem Dämpfungsspalt (S3, S4) zwischen den sich
gegenüberliegenden und in etwa parallelen Flächen (21, 22) des Maschi
nenteiles (23) und des Schlittens (24) angeordnet sind.
10. Linearführung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der
Werkstoffdämpfer (20) ein inkompressibler Werkstoff mit hoher innerer
Reibungsdämpfung und einer Querkontraktionszahl 0,5, wie z. B. einem
Polyurethan-Elastomer, verwendet wird.
11. Linearführung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als
Werkstoffdämpfer (20) ein kompressibler Werkstoff mit hoher innerer
Reibungsdämpfung und einer Querkontraktionszahl < 0,5, wie z. B. Poly
vinylchlorid mit hohem Weichmacheranteil, verwendet wird.
12. Linearführung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß vorzugsweise quer zu einem Dämpfungsraum (29) zur Auf
nahme des Werkstoffdämpfers (20) im Schlitten (24) ein sich an den
Dämpfungsraum (29) anschließender Ausgleichsraum (32) vorgesehen ist,
wobei in dem Ausgleichsraum (32) Mittel zum Ausgleich des während
einer Schwingungsbewegung des Maschinenteiles (23) verdrängten Werk
stoffdämpfers (20) vorgesehen sind.
13. Linearführung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
Mittel zum Ausgleich aus einem in Richtung zum Dämpfungsraum (29) von
einer Feder (33) beaufschlagten Kolben (34) gestaltet sind.
14. Linearführung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kolben (34) zur Variation des Dämpfungsverhaltens des Werkstoffdämp
fers (20) durch eine Schraube (35) einstellbar ausgestaltet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4235569A DE4235569A1 (de) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | Schwingungsgedämpfte Linearführung |
Applications Claiming Priority (1)
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DE4235569A DE4235569A1 (de) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | Schwingungsgedämpfte Linearführung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE4235569A1 true DE4235569A1 (de) | 1994-04-28 |
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ID=6471020
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DE4235569A Withdrawn DE4235569A1 (de) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | Schwingungsgedämpfte Linearführung |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: INA WAELZLAGER SCHAEFFLER OHG, 91074 HERZOGENAURAC |
|
8141 | Disposal/no request for examination |