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Stoßdämpfer In vielen Maschinen, wie beispielsweise Stanzmaschinen
oder Nagelmaschinen, wird das Werkstück periodisch einem momentan ausgeübten starken
Druck ausgesetzt. Die hierbei erzeugten Druckstöße werden dabei meist unter Begleiterscheinungen
von Lärm und Vibration auf den Fußboden übertragen, #,vodurch der Fußboden und seine
Träger oft mit der "Zeit geschwächt und beschädigt werden und ebenfalls in sozialer
Hinsicht unzulängliche Arbeitsverhältnisse geschaffen werden.
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Zwecks Abstellung dieser 'Mißstände wird vorgeschlagen, die Stöße
solcher 'Maschinen durch einen neuartigen Stoßdämpfer abzufangen, derart, daß die
Längen der Stoßausschläge bei Höchstbelastung herabgesetzt werden und die Stoßübertragung
zeitlich in die Länge gezogen wird. Infolgedessen werden die Stoßwirkungen nur über
eine längere Zeitspanne verteilt auf den Fußboden übertragen.
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Der Stoßdämpfer besteht erfindungsgemäß aus einem Untersatz und einer
Maschinenträgerplatte, die durch mit dem Untersatz verbundene und nacheinander wirksam
werdende biegsame Stangen und Federn über dem Untersatz eingestellt ist, wobei die
Stangen ein leichtes Federvermögen und die Federn ein starkes Federvermögen haben,
um die von der Maschine auf den Fußboden übertragenen
Kräfte zu
verringern. Die Federn sind gemäß der Erfindung zwischen einer fest mit der Trägerplatte
verbundenen Platte und einer längs der Stangen bewegbaren Platte gelagert, und die
letzterwähnte Platte wird von einer weiteren Platte getragen, die verstellbar an
einer durch die Stangen mit dem Untersat7. verbundenen Platte befestigt ist, wobei
der Abstand zwischen der Trägerplatte und dem Untersatz durch entsprechende Verstellung
der Platte vergrößert oder verkleinert wird.
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Die Stänke oder der Biegungswiderstand der in Einsatzstücken in dem
Untersatz und einer der vorerwähnten Platten gelagerten Stangen wird durch Verstellen
einer längs der Stangen bewegbaren Platte verändert, so daß das Gesamtfedervermögen
der Stangen und der Federn dem Maschinengewicht angepaßt wird. Die Stangen sind
gemäß der Erfindung durch Nuten einer der die Federn abstützenden Platten gesteckt,
wobei die Innenenden der Nuten die Durchbiegung der Stangen bei der während des
Arbeitsganges der Maschine ausgeübten Stoßkraft begrenzen.
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Auf den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise
veranschaulicht. Fig. i ist ein Schaubild einer Stanzmaschine, die auf Stoßdämpfern
sitzt; Fig. 2 ist eine Seitenansicht eines Stoßdämpfers, teilweise im Schnitt; Fig.
3 ist eine Schnittansicht nach der Linie 111-11I der Fig. 2; Fig. 4 ist eine senkrechte
Schnittansicht des Stoßdämpfers; Fig.5 und 6 sind Diagramme von biegsamen Stangen
unter verschiedenen Belastungen, und Fig. 7 ist ein Diagramm des Stoßdämpfers unter
verschiedenen Belastungen.
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Die Erfindung ist beispielsweise in einer Stanzmaschine (Fig. i) verkörpert.
Diese Maschine besteht aus einem Gestellteil io mit vier Beinen i2, einem bekannten
Stanzwiderlager 18, auf dem das zu stanzende Werkstück .und ein Stanzeisen aufgesetzt
werden, und einem bezüglich des Widerlagers senkrecht und waagerecht bewegbaren
Stanzarm 24. Die Maschine ist auf Stoßdämpfer 16 aufgesetzt, welche die beim Stanzen
erzeugten Stöße auffangen bzw. mildern.
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Wie in den Fig. 2 und 4 dargestellt, besteht jeder Stoßdämpfer aus
einem Untersatz 32 und einer Trägerplatte 14, die über dem Untersatz 32 eingestellt
ist. Die Trägerplatte 14 ist mit einem Flansch 36 des entsprechenden Maschinengestellbeines
12 verbunden, und zwar wird der Flansch 36 mit der Platte 14 durch eine Mutter 38
verklemmt, die auf eine teilweise mit einem Schraubengewinde N ersehene Röhre 4o
aufgeschraubt ist. Die Röhre, deren Unterende auf einem in der -litte des Untersatzes
32 befestigten Bolzen 42 senkrecht bewegbar ist, ist durch ein Loch des Flansches
36 gesteckt und in den Trägerteil 14 eingeschraubt. Am Oberende der Röhre 40 ist
eine Platte 44 befestigt, gegen deren Unterfläche vierstarke Spiralfedern 46 anliegen.
Die Unterenden der Federn 46 sitzen auf einer Platte 48 auf, die auf der Röhre 40
senkrecht bewegbar,ist. Die Platte 48 wird von Kopfteilen 49 an Stangen 5o getragen,
die durch die Federn 46 und ferner durch Löcher -der Platte 44 gesteckt sind. Muttern
52 an den Oberenden der Stangen .5o sitzen auf einem Federbock in der Form einer
Platte 54 auf, die somit die Stangen 5o trägt. Der über die Federn 46 auf die Platte
48 ausgeübte Druck wird dann über die Stangen 50 und die Muttern 52 auf die
Platte 54 übertragen. Die Platte 54 sitzt auf einem Schraubenbolzen 56, der durch
ein Loch 57 in einen Kreuzkopf 6o gesteckt ist. Die Platte 54 und infolgedessen
die durch die beschriebenen Teile mit derselben verbundene Platte 14 werden mit
Bezug auf den Untersatz 32 durch eine Mutter 58 verstellt, die auf das Oberende
des Bolzens 56 aufgeschraubt ist und gegen die Oberfläche des Kreuzkopfes 6o anliegt.
In Ausbohrungen von Einsatzstücken 62 in der Unterfläche des Kreuzkopfes 6o sitzen
die Oberenden von Stäben oder Stangen 6,4, deren Unterenden in den -den Einsatzstücken
62 entsprechenden Einsatzstücken 66 in dem Untersatz 32 sitzen.
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Die Stangen 64 bestehen vorzugsweise aus Federstalhl und sind, wie
dargestellt, etwas eingebogen, so daß sie unter Belastung nicht starr bleiben, sondern
nachgeben, d. ih,. sich biegen. Durch das Lagern der Stangenenden in Ausbohrüngen
werden die Stangen so weit verstärkt, da.ß sie wohl unter dem Gewicht der Maschine
durchbiegen, bis sie ein leichtes Federvermögen besitzen, jedoch nicht bis zum Versagungspunkt
durchbiegen.
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Der ursprüngliche Biegungswiderstand der Stangen 64 kann wie folgt
verändert werden, so daß jeder Stoßdämpfer in Anpassung an die jeweilige ruhende
Belastung eingestellt werden kann, ohne das Federvermögen der Stangen 64 und der
Federn 66 beträchtlich zu ändern. Eine Platte in der Form einer Scheibe 68 ist auf
dem Bolzen 56 aufgeschraubt. Wenn die Scheibe 68 ihre Hochlage unmittelbar unter
dem Kreuzkopf 6o einnimmt, liegt die Scheibenkante gegen die Stangen 64 ungefähr
an deren Oberenden an. Durch Verstellen der Scheibe 68 nach unten wird der Abstand
zwischen dem Angriffspunkt der Scheibe 68 an den Stangen 64 und den Oberenden der
Stangen vergrößert und somit der Biegungswiderstand der Stangen 64 erhöht. Die Scheibe
68 wird in eingestellter Lage durch eine Schraube 70 festgelegt, die in dem
Kreuzkopf 6o senkrecht verstellbar ist und durch eine Mutter 72 in eingestellter
Lage festgelegt wird, wobei ein Stift 71 am Unterende der Schraube in eins von einer
Anzahl von Löchern 73 in der Scheibe 68 eingreift.
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Die Stangen 64 führen sich in Nuten 75, die in die Randteile der Platten
14, 44, 54 eingeschnitten sind und eine Querbewegung der Stangen zur Höhenachse
des Stoßdämpfers gestatten. Die Platte 48, die ungefähr am Mittelteil der Stangen
64, wo deren größte Durchbiegung erfolgt, angeordnet ist, hat Nuten 76 (Fig. 3),
deren Längsseiten ebenfalls die Stangen 64 führen. Die Innenenden 78 der Nuten 76
begrenzen die Einwärtsbewegung,
d. h. die Durchbiegung der Stangen
64. Ansätze 8o, die neben -den Außenenden der Nuten 76 an der Platte 48 ausgebildet
sind, tragen Bolzen 82, die ein Herausschlüpfen der Stangen aus den Nuten verhindern.
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Jeder Stoßdämpfer wird von einem Gehäuse 84 (Fig. 2) umschlossen,
das wie folgt auf dem Stoßdämpfer eingestellt ist. Mit dem Bolzen 42 ist eine Stange
88 verbunden, die sich durch den Stoßdämpfer und -durch ein Loch in einem Kopfteil
86 des Gehäuses 84 erstreckt. Eine Mutter 9o, die auf das Oberende der Stange 88
aufgeschraubt ist, und eine Feder 92, welche die Stange zwischen dem Oberende des
Bolzens 56 und der Innenfläche des Kopfteiles 86 umgibt, verbinden das Gehäuse mit
der Stange 88. Jedes Gehäuse 84 hat eine Öffnung 85, durch die ein -Maschinenbein
in den Stoßdämpfer eingebracht wird. Jede Mutter 58 wird so auf ihrem Bolzen 56
eingestellt, daß jedes Maschinenbein etwas oberhalb des Untersatzes 32 eingestellt
ist. Die ,durch das Gewicht der Maschine auf jeden Stoßdämpfer ausgeübten Kräfte
belasten die Stangen 64 über die Trägerplatte 14, die Röhre 4o, die Platte 44, die
Spiralfedern 46, die Platte 48, die Stangen 5o, die Platte 54, den Bolzen 56 und
den Kreuzkopf 6o. Die Stangen 6.4 wiederum übertragen die Kräfte auf den Untersatz
32 und auf den Fußboden und werden unter dieser Belastung durchgebogen, bis der
Biegungswiderstand der Biegungskraft gleich ist, wobei die Stangen 64 als Federn
wirken.
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Beim Betrieb der -Maschine wird die Kraft der in Bewegung gesetzten
Maschinenmasse anfänglich über die nacheinander wirksam werdenden Spiralfedern 46
und Stangen 64 mit einem leichten Federvermögen auf den Fußboden übertragen, ,so
daß die bei Höchstbelastung ausgeübte Stoßkraft ohne Vibration auf den Fußboden
übertragen wird. Nachdem die Stangen ihr Biegungsende durch Anschlag gegen die Enden
78 der Nuten 76 erreicht haben, dämpfen die Spiralfedern 46 die verbleibenden Stöße
oder Kräfte, während die Maschinenmasse wieder in Ruhelage gelangt.
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Die Auswirkung der Stoßkräfte ist in Fig.5 bis 7 näher erläutert,
worin die Abszissen Längsmaßeinheiten und die Koordinaten Druckeinheiten darstellen.
Eine senkrechte Stange (Fig. 5), deren Enden frei gegen Widerstandsflächen abgestützt
i?nd somit nicht seitlich abgestützt sind, wird sich unter einer senkrechten Belastung
nach Art der Stange ioo in F ig. 5 durchbiegen. Fig. 5 zeigt ebenfalls die Biegungskurve
der Stange. Diese Kurve steigt schnell bis zu einem gewissen Punkt an und schweift
dann abwärts; dies zeigt, daß nach dem Erreichen einer gegebenen Belastung die Durchbiegung
ohne weitere Belastung rapide fortschreitet und die Stange infolgedessen knickt.
In Fig.6 ist bei A eine Stange io2 dargestellt, deren Enden zwar frei gegen Stützflächen
anliegen, wobei die Stange jedoch an einer Seite bei 103
nachgiebig abgestützt
ist. Bei 13 ist eine Stange 104 dargestellt, deren Enden in Ausbohrungen
io5 sitzen. Fig.6 zeigt ferner die Biegungskurve der beiden Stangen io2, io4. Die
Durchhieguag vollzieht sich unter Belastung langsam bis zu einem gegebenen Punkt
oder Wert, worauf sie bei geringer Steigerung der Belastung schnell fortschreitet.
Die Stangen rot, 104 wirken infolgedessen zuerst nach Art einer starken Feder und
nach dem Überschreiten eines bestimmten Belastungspunktes nach Art einer schwachen
Feder.
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Wie schon beschrieben, sind die Enden der Stangen 64 in Ausbohrungen
eingesetzt. Wenn nun die Platte 68 durch entsprechende Verstellung den Biegungswiderstand
der Stangen 64 dahin einstellt, daß die Abflachung der Kurve einsetzt, wenn der
Stoßdämpfer von dem vollen Gewicht der Maschine belastet wird, wirken - die Stangen
64 beim Arbeitsgang der Maschine unter der Stoßbelastung als schwache Federn. Da
das Federvermögen des Stoßdämpfers, d. h. der nacheinander wirksam werdenden Stangen
64 mit leichtem Federvermögen und Spiralfedern 46 mit starkem Federvermögen, immer
noch schwach ist, wird die Vbertragungsdauer der Stoßwirkungen verlängert und deren
Höchstkraft infolgedessen beträchtlich gedämpft.
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In Fig. 7 stellen die Kurve A die Biegungskurve der Stangen 64, die
Kurve B die Biegungskurve der Federn 46 und die Kurve C die Biegungskurve des Stoßdämpfers
16, in dem die Stangen 64 und die Federn 46 nacheinander wirken, dar. Der Punkt
roh der Kurve C ,stellt die Belastung des Stoßdämpfers unter dem Gewicht der Stanzmaschine
dar. Durch die beim Betrieb der Stanzmaschine erzeugten Stoßwirkungen wird der Stoßdämpfer,
wie zwischen den Punkten io6 und io8 der Kurve C dargestellt ist, beansprucht, und
die Stangen 64 und Federn 46 werden nacheinander mit leichtem Federvermögen wirksam.
Wenn die Stangen 64. gegen die Enden 78 der Nuten 76 in der Platte 48 anschlagen,
werden die Stangen versteift und die Federn 46 verlangsamen die Bewegungen der Maschinenteile,
wie die Kurve C in ihrem weiteren auf-#värtigen Verlauf von dem Punkt io8 an zeigt.