DE872895C

DE872895C - Damping device on supporting parts, preferably on machine frames, in particular of machine tools

Info

Publication number: DE872895C
Application number: DEK3717D
Authority: DE
Inventors: Otto Dr-Ing Kienzle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1943-01-31
Filing date: 1943-01-31
Publication date: 1953-04-09

Description

Dämpfungsvorrichtung an Tragteilen, vorzugsweise an Maschinengestellen, insbesondere von Werkzeugmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf Dämpfungsvorrichtungen an Tragteilen, vorzugsweise an Maschinengestellen, insbesondere von Werkzeugmaschinen.Damping device on supporting parts, preferably on machine frames, in particular of machine tools. The invention relates to damping devices on support parts, preferably on machine frames, in particular of machine tools.

Vielfach kommt es darauf an, unvermeidbare Schwingungen klein zu halten und sie zum raschen Abklingen zu bringen. Dazu ist es nötig, die Dämpfung zu erhöhen. Es sind verschiedene Vorrichtungen bekannt, die den Zweck haben, die Schwingungsenergie zu vernichten. Diese Mittel sind aber verhältnismäßig teuer und versagen bei Schwingungen kleiner Schwingungsweite und hoher Schwingungszahl. Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß die Tragteile Scheuerflächen, die unabhängig von den zur Verbindung einzelner Tragteile dienenden Berührungsflächen sind, besitzen, welche unter Druck aneinanderliegen und beim Auftreten von Schwingungen gegenseitige Gleitbewegungen ausführen. Die hierbei geleistete Reibungsarbeit hebt die Schwingungsenergie auf. Damit diese Wirkung sicher und in starkem Maße eintritt, müssen die Tragteile oder die mit ihnen in Verbindung stehenden Körper unter Druck aneinanderliegen. Werden die Körper durch Schweißen miteinander verbunden, so können die dabei entstehenden Schrumpfspannurigen die zunächst lose aneinanderliegenden Flächen gegeneinanderdrücken oder voneinander abheben: Im letzteren Fall müssen sie vor dein Schweißen mit einer Vorspannung aneinan.dergelegt werden, welche die abhebenden Schrumpfkräfte übertrifft. Nach der Erfindung werden demzufolge die einander zugekehrten Flächen aneinandergeschweißter Teile vor dem Schweißen mit Vor-Spannung aneinandergelegt und auf diese Weise zu wirksamen Scheuerflächen gemacht.In many cases it is important to keep unavoidable vibrations small and make them die away quickly. To do this, it is necessary to increase the damping. There are various known devices that have the purpose of the vibration energy to destroy. However, these means are relatively expensive and fail in the event of vibrations small oscillation amplitude and high frequency of oscillation. In contrast, there is the invention in that the supporting parts have scouring surfaces that are independent of the connecting individual Support parts are used to have contact surfaces, which lie against one another under pressure and perform mutual sliding movements when vibrations occur. the Frictional work done in this way cancels out the vibration energy. So that this effect occurs safely and to a large extent, the supporting parts or those with them in Connection body under pressure against each other. Will the body go through Welding connected to each other, so the resulting shrinkage tracks the First press loosely adjacent surfaces against each other or against each other take off: In the latter case, they must be placed together with a preload before welding which exceeds the lifting shrinkage forces. According to the invention consequently the facing surfaces of welded parts before Welding with pre-tension placed next to each other and in this way to effective abrasion surfaces made.

Die Scheuerflächen der Tragteile müssen außerhalb der Verbindungsstellen (Schweißstellen) der Tragteile liegen. DieGleitbewegung der unterDruck mit ihren Scheuerflächen aufeinanderliegendenTeile wird durch die Längenelastizität der Schweißstellen ermöglicht, die ausreichend ist, um Schwingungen kleiner Schwingungsiweite und hoher Schwingnrngszahl zu vernichten.The rubbing surfaces of the supporting parts must be outside the connection points (Welds) of the supporting parts. The sliding movement of the under pressure with their Parts lying on top of one another are made of abrasive surfaces by the length elasticity of the welds allows, which is sufficient to oscillate small and high oscillation range To destroy vibration number.

Die Dämpfungswirkung wird noch mehr gesteigert, wenn die zum Fügen nötigen Flächen der -Tragtode durch Flansche, Lappen ad. dgl:, die unter Druck aneinanderliegen, zu Scheuerflächen verbreitert sind oder wenn an einem Gestell zusätzlich Scheuerkörper angebracht sind, die unter Druck an entsprechenden Gegenflächen des Gestells anliegen.The damping effect is increased even more when the joining necessary surfaces of the -Tragode through flanges, flaps ad. the like: which lie against each other under pressure, are widened to create scouring surfaces or if there is an additional scouring element on a frame are attached, which bear under pressure on corresponding mating surfaces of the frame.

Die Scheuerflächen werden zweckmäßig so gelegt, daß die Scheuerwege bei einer gegebenen Körperschwingung am größten sind.The scouring surfaces are expediently placed so that the scouring paths are greatest for a given body vibration.

Man kann die Dämpfungsvorrichtung besonders vorteilhaft an Tragteilen anwienden, die aus Stahlblech bestehen und miteinander verschweißt sind.You can use the damping device particularly advantageous on support parts apply, which consist of sheet steel and are welded together.

Die Dämpfungsw irkung kann zusätzlich erhöht werden, wenn die Scheuerflächen reibungserhöhende Zwischenschichten, die beispielsweise durch Oxydation gebildet sein können, aufweisen.The damping effect can also be increased if the scouring surfaces Friction-increasing intermediate layers, formed for example by oxidation can be, have.

Der Gegenstand der Erfindung- ist in der Zeichnung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen stabförrnigen Tragteil in schematischer Darstellung, Abb. 2 den gleichen Tragteil früherer Konstruktion, Abb. 3 und q. einen doppel-T-förinigen Tragteil, Abb. 5 und 6 einen Tragteil mit vergrößerten Scheuerflächen vor und nach der :Schweißurig, Abb. 7 ein Maschinenbett in schematischer Dar-Stellung, Abb. 8 und 9 ein .Maschinenbett mit zickzackförmig oder sinusförmig gebogenem Stegblech.The object of the invention is in the drawing in several embodiments shown, namely Fig. i shows a rod-shaped support part in schematic Representation, Fig. 2 the same support part of earlier construction, Fig. 3 and q. a double-T-shaped support part, Fig. 5 and 6 a support part with enlarged scrubbing surfaces before and after: welding, Fig. 7 a machine bed in a schematic representation, Fig. 8 and 9 a machine bed with a zigzag or sinusoidal curved web plate.

In den Abbildungen sind durch Pfeile die Kräfte angegeben, durch die die abzudämpfenden Schwingungen verursacht werden.In the figures, arrows indicate the forces through which the vibrations to be damped are caused.

Durch den in Abb. i schematisch dargestellten Tragteil soll im Vergleich zur Abb.2 das Wesen. der Erfindung prinzipiell -veranschaulicht werden. In Abb. i besteht der Tragteil, der als einseitig eingespannter senkrechter Stab ausgebildet ist, aus zwei Teilen r und 2, die zwischen sich eine Fuge 3 aufweisen. Die Teile i und :2 sind beide nach außen gebogen und besitzen so eine Vorspannüng, so daß sich zwischen diesen Teilen nach dem Zusammenschweißen eine Druckfuge bildet, da die Vorspannung so groß gewählt ist, daß_ sie die Schrumpfkräfte, welche dieTeile i und 2 nach dem,Schweißen abheben sollen, wie es in Abb.2 dargestellt ist, übertrifft. Die Schweißstelle ist mit 4. bezeichnet. In der Abb. i ist durch die vor dem Schweißen gegebene Vorspannung die Gewähr gegeben, daß die Teile i und 2 sich bei 3 unter Druck aneinanderlegen, so daß die Druckfuge 3 die Scheuerflächen, welche die Dämpfung verursachen; bildet. Bei dem Gegenstand nach Abb. 2 ist diese Vorspannung, wie es bisher üblich war, nichtgegeben. Deshalbentsteht nach dem Schweißen der Teile i und 2 zwischen diesen Teilen eine klaffende Fuge 3, die keine Dämpfung verursacht. Um die dämpfende Wirkung zu zerstören, genügt es bereits, wenn sich die Teile i und :2 um geringe Bruchteile eines Millimeters voneinander abheben oder im Grenzfall sich ohne gegenseitigen Druck berühren. Die klaffende Fuge 3 ist in der Abb.2 zur Verdeutlichung vergrößert dargestellt.By means of the supporting part shown schematically in Fig. I, in comparison to Fig.2 the essence. of the invention are illustrated in principle. In fig. i consists of the support part, which is designed as a vertical rod clamped on one side is, of two parts r and 2, which have a joint 3 between them. The parts i and: 2 are both bent outwards and have such a bias that A compression joint forms between these parts after they have been welded together, since the preload is chosen to be so great that it absorbs the shrinkage forces which the parts i and 2 should lift off after welding, as shown in Fig. The welding point is marked 4. In Fig. I is through the before welding Given bias guarantees that parts i and 2 are below at 3 Apply pressure to each other, so that the pressure joint 3 is the abrasive surface, which the damping cause; forms. In the case of the item according to Fig. 2, this bias is, as it is was previously common, not given. Therefore, after the parts are welded, i and 2 between these parts a gaping joint 3 which does not cause any damping. In order to destroy the damping effect, it is already sufficient if the parts i and: 2 stand out from each other by a small fraction of a millimeter or in the borderline case touch without mutual pressure. The gaping joint 3 is shown in Fig.2 Illustration shown enlarged.

Der in der Abb.3 und d. dargestellte Doppel-T-Träger ist aus einzelnen Teilen derart zusammengeschweißt" daß die oberen und unteren Flansche 5 und 6 sich vor dem Schweißen bereits unter Druck gegen die Scheuerflächen 7 des Steges 8 anlegen. Die Teile 5 und 6 sind einseitig durch Schweißen mit dem Steg 8 verbunden, wie durch die Schweißstellen 9 angedeutet sein soll.The one in Fig. 3 and d. shown double-T-beam is made of individual Parts welded together "so that the upper and lower flanges 5 and 6 meet Before welding, place it under pressure against the rubbing surfaces 7 of the web 8. The parts 5 and 6 are connected on one side by welding to the web 8, as by the welds 9 should be indicated.

Die Wirkung der Scheuerflächen 7 kann wesentlich verbessert werden, wenn diese beispielsweise durch Flansche, Lappen ad. dgl. verbreitert sind, die ebenfalls unter Druck aneinänderliegen. Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in den Abb..5 und 6 dargestellt, in denen ein aus zwei U-förmig gebogenen Blechen zusammengesetzter röhrenförmiger Tragteil vor und nach dem Schweißen dargestellt ist. Der obere U-förmig .gebogene Teil ist mit io, der untere mit ii bezeichnet. Beide Teile besitzen nach innen ragende Flansche oder Lappen i2, i2'; die nun aber nicht rechtwinklig, sondern zur Erzielurig einer Vorspannung etwas stumpfwinklig gebogen sind. Diese Vorspamiung hat zur Folge; daß die Lappen 1a und i2' nach dem Schweißen unter Druck aneinanderliegen und so wirksame Scheuerflächen für die zu erzielende Dämpfung bilden. Die Schweißnaht, die mit 13 bezeichnet ist, liegt außerhalb dieser Scheuerflächen. Ihre Längenelastizität ist genügend groß; um Schwingungen ,kleiner Schwingungsweite und hoher Schwingungszahl zu vernichten.The effect of the scouring surfaces 7 can be significantly improved, if this is done, for example, by flanges, tabs ad. Like. Are widened, the also lie against each other under pressure. An embodiment of this is in Fig. 5 and 6 shown, in which one composed of two U-shaped bent sheets tubular support member is shown before and after welding. The upper U-shaped The curved part is marked with io, the lower part with ii. Both parts own after internally protruding flanges or tabs i2, i2 '; but not at right angles, but are slightly bent at an obtuse angle to achieve a preload. This foresight concludes to; that the tabs 1a and i2 'lie against one another under pressure after welding and thus form effective scouring surfaces for the damping to be achieved. The weld, which is denoted by 13, lies outside these scrubbing surfaces. Your length elasticity is big enough; about oscillations, small oscillation amplitudes and high oscillations to destroy.

In der Abb. 7 ist ein kastenförmiges Maschinen-Bett schematisch dargestellt, --das aus zwei senkrechten Winden 1q. und 15 und einer waagerechten Wand 16 besteht, die miteinander verschweißt sind. Die Schweißnähte sind in dieser Abbildung mit 17 bezeichnet. Zur Erzielung wirksamer Scheuerflächen ist auch hier der waagerechten Wand 16, die ebenso wie die Wände 1q. und 15 aus Stahlblech besteht, vor dem Verschweißen durch entsprechende Wölbung eine Vorspannung gegeben, wie es in der Abb. 7 gestrichelt dargestellt ist. Nach dem Schweißen legt sich die Wand 16 unter einem die Schrumpfspannungen übertreffenden Druck gegen die verbleibenden Scheuerflächen zwischen den Blechen 14 und 16 bzw. 15 und 16.In Fig. 7 a box-shaped machine bed is shown schematically, - made up of two vertical winches 1q. and 15 and a horizontal wall 16 which are welded together. The weld seams are denoted by 17 in this figure. To achieve effective scouring surfaces, the horizontal wall 16, which like the walls 1q. and 15 is made of sheet steel, prior to welding, a pretensioning is given by means of a corresponding curvature, as shown in broken lines in Fig. 7. After the welding, the wall 16 lies against the remaining abrasive surfaces between the metal sheets 14 and 16 or 15 and 16 under a pressure that exceeds the shrinkage stresses.

In den Abb. 8 und 9 ist der weitere Aufbau eines Maschinengestelles oder anderer ähnlicher Tragteile schematisch dargestellt. Die Wände 14" und 15' werden in bekannter Weise durch Zickzackbleche in ihrem Abstand gehalten und gegen - Verdrehung versteift. Das Zickzackblech in Abb. 8 hat eine trapezförmige, das in Abb. 9 eine sinusförmige Form. Bei Verdrehschwingungen entstehen in der Nähe der Schweißnähte 21 und 21' Scheuerbewegungen. Damit diese wirksam werden, muß an den Berührungsstellen Druck herrschen; dieser wird dadurch herbeigeführt, daß die Zickzackbleche, die vor dem Schweißen lose zwischen die beiden Wände eingelegt sind, durch gegenseitiges Nähern der Wände unter Druck gesetzt werden. Dieser Druck wird durch Einsetzen der Stegbleche 18 aufrechterhalten, die etwas kürzer sind als die Dreieckshöhen der lose eingelegten Zickzackbleche. Die Druckfugen sind verbreitert, indem man nach Abb. 8 nicht eine reine Dreiecksform, sondern eine Trapezform des Zickzackbleches wählt und indem man nach Abb.9 das Zickzackblech an den Berührungsstellen auf ein kurzes Stück flach formt.The further structure of a machine frame is shown in Figs. 8 and 9 or other similar support parts shown schematically. The walls 14 "and 15 ' are held in a known manner by zigzag sheets in their distance and against - Twist stiffened. The zigzag sheet in Fig. 8 has a trapezoidal shape, the in Fig. 9 a sinusoidal shape. Torsional vibrations occur in the vicinity of the welds 21 and 21 'rubbing movements. In order for this to take effect, it must be there is pressure at the points of contact; this is brought about by the fact that the Zigzag sheets that are loosely inserted between the two walls before welding, are pressurized by the walls approaching each other. This pressure will maintained by inserting the web plates 18, which are slightly shorter than that Triangular heights of the loosely inserted zigzag sheets. The pressure joints are widened, by not creating a pure triangular shape, but a trapezoidal shape, as shown in Fig. 8 Selects the zigzag sheet and by moving the zigzag sheet at the points of contact as shown in Fig Shapes flat on a short piece.

Solche Zickzackbleche können auch als selbständige Dämpfungsvorrichtung zwischen Wände eingesetzt werden, wenn eine statische Verschiebung an sich nicht notwendig wäre.Such zigzag sheets can also be used as an independent damping device Can be used between walls if a static displacement in itself is not would be necessary.

Nach der Erfindung wird man auch bisher einfach gestaltete Tragteile zur Erzielung einer Dämpfung nach dem Schema der Abb. I teilen, vorspannen und wieder zusammenfügen. Aus diesen Tragteilen können durch Zusammenfügen mit anderen Teilen beliebig geformte Tragteile gebildet werden.According to the invention, support parts that have hitherto been simply designed will also be used to achieve a damping according to the scheme in Fig. I, divide, pretension and again put together. These support parts can be joined together with other parts Any shaped support parts can be formed.

Claims

PATENT CLAIMS: e.g. Steaming device on machine frames, in particular of machine tools, by means of scouring surfaces on the supporting parts that make up the machine frame is preferably joined by welding, characterized in that the Abrasive surfaces are prestressed in the abrasion joint and after joining the Support parts rest under a pressure corresponding to the pre-tension they are given.

2. Damping device according to claim r, characterized in that the contact surfaces Supporting parts welded to one another are broadened by approaches that form abrasive surfaces which are applied under the pressure given by the preload.

3. Damping device according to one of claims r and 2, characterized in that opposite walls of a machine frame are connected by a on both walls alternately with rubbing surfaces under pressure adjacent zigzag-shaped web plate and. Durch perpendicular to the walls placed sheets in one the bias, the The spacing between the web plates is required. Cited publications: German Patent No. 559 157; Swiss Patent No. 192 197; British Patent No. 295 o59.